Заглянув у землю; Екологія грунту TB Unterfrauner
Рослинам потрібно рости енергія (Сонце), води (із ґрунту та повітря) та поживна речовина (із ґрунту та повітря). Відповідно до сучасних доктрин, від 16 до 22 елементів вважаються необхідними в харчуванні рослин. Основна частина рослинної маси - з С (
6%). Частка мінеральних елементів (наприклад, Ca, Mg, S, N, P, K, Zn, Mn, Cu, Fe, B, Na, Mo) становить лише близько 7% (Bergmann 1993, Schilling 2000).
Більшість мінеральних поживних речовин поглинається корінням із ґрунту, а точніше - з ґрунтового розчину. Всмоктуючись, розчинені речовини можуть заважати, сприяти або байдуже діяти (див. Малюнок "Структура ефектів").
Структура впливу речовин (модифікована згідно SGD Weinbau, 2006)
червоні стрілки: сильний антагонізм,
жовті стрілки: слабкий антагонізм,
зелені стрілки: синергізм
Давно відомо, що з певного рівня поживності співвідношення речовин між собою відіграють набагато важливішу роль у формуванні врожаю, ніж їх абсолютний вміст (див. Рисунок). Можна припустити, що понад 90% ґрунтів у Західній Європі значно перевищили цей рівень.
Вплив кількості та співвідношення поживних речовин на формування врожаю (модифіковано за Husz, 1988).
Забезпечення ґрунту поживними речовинами
Залежно від геологічного вихідного матеріалу, ґрунт може забезпечити всі або лише частини поживних речовин, необхідних для рослини, у достатній кількості. На забезпеченість ґрунтів поживними речовинами впливає загальна кількість поживних речовин, вміст поживних речовин у ґрунтовому розчині, швидкість поповнення поживних речовин та швидкість дифузії, включаючи масовий приплив іонів до коренів рослин, який різниться від ґрунту до ґрунту. Крім того, важливу роль відіграють також такі природні фактори, як тип ґрунту (вміст піщано-мулисто-глинистих речовин), вміст гумусу, біологічна активність та сорбційні властивості. Завдяки обробці ґрунту, сівозміні, виду обробітку та підживлення можна безпосередньо впливати на мікробіологічну діяльність і, отже, динамічні процеси в ґрунті (див. Рисунок). Речовини, які сильно зв’язані, можуть бути мобілізовані, а речовини, розчинені у високих концентраціях, можуть бути перетворені в більш сильні форми зв’язування.
Басейни постійної рівноваги та речовин відкритої ґрунтової системи (модифіковано за Шредером, 1992)
Дослідження ґрунту/"Фракційний аналіз"
Лабораторія ґрунтознавства повинна відповідати сучасним вимогам сільського господарства та адекватно картографувати описані вище кінетико-динамічні процеси. Для цього необхідно внести «природу в лабораторію». Потрібно використовувати методи, які можуть в значній мірі імітувати конкретні умови розташування.
Для цього ми використовуємо метод «дробового аналізу», який нам допомогли розробити, який є стандартизованою процедурою з 2004 р. (ÖNORM S2122-1).
Типи участі та рівні доступності
"Фракційний аналіз" враховує різні форми зв'язування речовин у ґрунті. Залежно від типу зв’язку, вони більш-менш доступні рослині. На малюнку нижче показані різні рівні доступності на прикладі калію (K) і для простоти обмежені формами мінеральних зв’язків.
K може бути одним із структурних елементів, надзвичайно міцно пов'язаний і тому не відіграє ролі в поточному або середньостроковому харчуванні рослин (F4 = частка 4).
Зі збільшенням віддаленості від внутрішніх районів вивітрювання збільшується. Окремі фрагменти/молекули/іони вивітрюваних крайових областей можуть стати актуальними для живлення рослин протягом наступних 10 - 15 років (F3 = частка 3).
Поверхні глинистих мінералів заряджені негативно і разом з органічною речовиною утворюють "сорбційний комплекс". Оскільки в природі не може бути різниці у вільному заряді, відкладаються протилежно заряджені речовини. Це прикріплення не є фіксованим (іонним) зв'язком; прикріплені речовини можна обміняти на інші речовини (наприклад, екскреції коренів) (F2 = частка 2). "Змінні катіони" утворюють один з найважливіших басейнів для живлення рослин і мікроорганізмів, а також загальної стабільності.
Зі збільшенням відстані від сорбційного комплексу його привабливий ефект зменшується. Ви потрапляєте в область, де негативно і позитивно заряджені частинки трапляються в рівновазі, ґрунтовий розчин (F 1 = дріб 1). Їх склад або пропорції розчинених речовин мають велике значення для живлення рослини. Коріння рослин можуть поглинати речовини лише у розчиненому вигляді (виняток становлять невеликі фрагменти амінокислот та процес ендоцитозу).
Модельне представлення інтенсивності зв’язку речовини в ґрунті
Співвідношення поживних речовин
Для оптимального живлення ґрунтовий розчин повинен мати ідеальний склад концентрацій, пропорцій та видів речовин. Немає надлишку без одночасної нестачі речовин! Надлишок K також означає відсутність Ca, Mg, (N).
Речовини, які сильно пригнічують одна одну під час поглинання через їх хімічну схожість, наприклад, такі іонні пари: NO3/Cl, SO4/MoO4, Mg/Mn. Наприклад, висока концентрація SO4 означає знижене поглинання MoO4 з наслідком сильно порушеного метаболізму білка, оскільки Mo є центральним атомом нітрогенази та нітратредуктази
Виділення коренів рослини можуть мати лише дуже обмежений селективний ефект. Виділений рій кислот витісняє речовини із сорбційного комплексу, які переходять у ґрунтовий розчин і омиваються навколо коренів рослини.
Використана та подальша література
Бергманн (1993). Порушення харчування в посівах. 3-е видання, Густав Фішер Верлаг.
Консультативна рада з питань родючості та захисту ґрунтів при Федеральному міністерстві сільського господарства, лісового господарства, навколишнього середовища та водного господарства (BMLFUW) (2003). Вказівки щодо правильного запліднення у виноградарстві.
Гуз (1974). Дослідження ділянки як основа агроекологічного планування виробництва. Габілітаційна дисертація, Універ. для культури грунту.
Шилінг (2000). Живлення та підживлення рослин. Євген Ульмер видавець.
Scheffer-Schachtschabel (2010). Підручник з ґрунтознавства. 16-е видання. Академічне видавництво "Спектр".
Шредер (1992). Коротко про ґрунтознавство. Видавнича книгарня Гебрюдера Борнтрегера.