Погледна в земята; Екология на почвата TB Unterfrauner
Растенията трябва да растат енергия (Слънце), вода (от почвата и въздуха) и хранителни вещества (от почвата и въздуха). Според сегашните доктрини 16 до 22 елемента се считат за съществени в храненето на растенията. Основната част от растителната маса е от С (
6%). Делът на минералните елементи (например Ca, Mg, S, N, P, K, Zn, Mn, Cu, Fe, B, Na, Mo) е само около 7% (Bergmann 1993, Schilling 2000).
Повечето от минералните хранителни вещества се абсорбират от корените от почвата или по-правилно от почвения разтвор. Когато се абсорбират, разтворените вещества могат да пречат, да насърчават или да действат безразлично (виж фигурата "структура на ефектите").
Ефектна структура на веществата (модифицирана от SGD лозарство, 2006)
червени стрелки: силен антагонизъм,
жълти стрелки: слаб антагонизъм,
зелени стрелки: синергизъм
Отдавна е известно, че от определено ниво на хранителни вещества нататък съотношенията на веществата помежду си играят много по-важна роля за формирането на добива от тяхното абсолютно съдържание (виж фигурата). Може да се приеме, че повече от 90% от почвите в Западна Европа далеч са надхвърлили това ниво.
Влияние на количествата и съотношенията на хранителните вещества върху формирането на добива (модифициран от Husz, 1988).
Осигуряване на хранителни вещества в почвата
В зависимост от геоложкия изходен материал, почвата може да осигури всички или само части от хранителните вещества, необходими за растението, в достатъчни количества. Хранителното снабдяване на почвите се влияе от общите налични хранителни вещества, съдържанието на хранителни вещества в почвения разтвор, скоростта на попълване на хранителните вещества и скоростта на дифузия, включително масовия поток на йони към корените на растенията, който варира от почвата до почвата. В допълнение, природни фактори като вид на почвата (съдържание на пясък-тиня-глина), съдържание на хумус, биологична активност и сорбционни свойства също играят важна роля. Чрез обработка на почвата, сеитбообръщение, вид отглеждане и торене е възможно прякото влияние върху микробиологичните дейности и по този начин върху динамичните процеси в почвата (виж фигурата). Веществата, които са силно свързани, могат да бъдат мобилизирани, а веществата, разтворени във високи концентрации, да бъдат превърнати в по-силни форми на свързване.
Постоянно равновесие и басейни от вещества в откритата почвена система (модифицирано от Schröder, 1992)
Изследване на почвата/"Фракционен анализ"
Лаборатория за почвознание трябва да отговори на съвременните изисквания на земеделието и да адекватно картографира кинетично-динамичните процеси, описани по-горе. За да направите това, е необходимо да внесете „природата в лабораторията“. Трябва да се използват методи, които могат до голяма степен да симулират специфичните условия на местоположението.
За целта използваме метода за "фракциониран анализ", който помогнахме да разработим, който е стандартизирана процедура от 2004 г. (ÖNORM S2122-1).
Видове ангажираност и нива на наличност
„Фракционният анализ“ отчита различните форми на свързване на веществата в почвата. В зависимост от вида на връзката те са повече или по-малко достъпни за растението. На фигурата по-долу са показани различните нива на достъпност на примера на калий (K) и, за улеснение, ограничени до минералните форми на връзка.
K може да бъде един от структурните елементи, изключително силно е обвързан и следователно не играе роля в настоящото или средносрочното хранене на растенията (F4 = фракция 4).
С увеличаване на разстоянието от вътрешните зони, атмосферните влияния се увеличават. Отделни фрагменти/молекули/йони от заветрените краища могат да станат релевантни за храненето на растенията през следващите 10 до 15 години (F3 = фракция 3).
Повърхностите на глинестите минерали са заредени отрицателно и заедно с органичното вещество образуват "сорбционния комплекс". Тъй като в природата не може да има разлики в безплатното зареждане, се отлагат противоположно заредени вещества. Това натрупване не е фиксирана (йонна) връзка, натрупаните вещества могат да бъдат заменени за други вещества (например екскреции на корени) (F2 = фракция 2). "Сменяемите катиони" образуват един от най-важните басейни за храненето на растенията и микроорганизмите, както и за общата стабилност.
С увеличаване на разстоянието от сорбентния комплекс неговият атрактивен ефект намалява. Стигате до зона, в която отрицателно и положително заредени частици се срещат в равновесие, почвеният разтвор (F 1 = фракция 1). Техният състав или пропорциите на разтворените вещества са от голямо значение за храненето на растението. Корените на растенията могат да абсорбират вещества само в разтворена форма (изключения са малки фрагменти от аминокиселини и процес на ендоцитоза).
Моделно представяне на интензивността на свързване на дадено вещество в почвата
Съотношения на хранителни вещества
За оптимално хранене почвеният разтвор трябва да има идеален състав от концентрации, пропорции и видове вещества. Няма излишък без едновременна липса на вещества! Излишъкът от K също означава липса на Ca, Mg, (N).
Веществата, които силно се инхибират по време на абсорбцията поради химическото си сходство са напр. следните йонни двойки: NO3/Cl, SO4/MoO4, Mg/Mn. Например, висока концентрация на SO4 означава намалено поемане на MoO4 с последствие от силно нарушен метаболизъм на протеините, тъй като Mo е централният атом на нитрогеназата и нитрат редуктазата
Екскрециите на корените на растенията могат да имат само много ограничен селективен ефект. Отделеният рой киселини измества веществата от сорбционния комплекс, те преминават в почвения разтвор и се измиват около корените на растенията.
Използвана и допълнителна литература
Бергман (1993). Хранителни разстройства в посевите. 3-то издание, Gustav Fischer Verlag.
Консултативен съвет за плодородие и защита на почвите към Федералното министерство на земеделието, горите, околната среда и управлението на водите (BMLFUW) (2003). Насоки за правилно торене в лозарството.
Хус (1974). Проучване на обекта като основа на агро-екологично планиране на производството. Хабилитационна дисертация, Унив. за почвена култура.
Шилинг (2000). Хранене и оплождане на растенията. Издателство Eugen Ulmer.
Scheffer-Schachtschabel (2010). Учебник по почвознание. 16-то издание. Академично издателство „Спектър“.
Шрьодер (1992). Почвознание накратко. Издателска книжарница Gebrüder Borntraeger.