Regimul de aer a solului și dezvoltarea microorganismelor

A.M. Eliseev, candidat de Științe Agricole

Valoarea inflației în sol este enormă. Air nu este singurul factor important în intemperii a solului mineral, dar, de asemenea, o condiție necesară pentru dezvoltarea proceselor biologice în ea.

oxigenul atmosferic este necesar în primul rând pentru rădăcinile plantelor de respirație, astfel încât dezvoltarea normală a plantei este posibilă numai în condiții de aer suficient în sol. Atunci când penetrarea insuficientă a plantei, deoarece inhibat, a încetinit creșterea economică și, uneori, mor.

Este esențial pentru aerul din sol și microorganisme aerobe, funcțiile vitale intense care are loc numai în prezența oxigenului în sol. În absența aerului încetează activitatea bacteriilor aerobe, și, prin urmare, încetează și formarea în sol de substanțe nutritive necesare plantelor. Mai mult, în condiții anaerobe, inevitabil, apar procese de reducere, care a dus la sol poate acumula diferite tipuri de compuși feroase sunt dăunătoare plantelor.

Compoziție în afara fără vapori de apă și praf este aproape la fel în toate punctele globului și se caracterizează după cum urmează (în procente în volume) azot -78.08, 20.95, oxigen, dioxid de carbon - 0,03. Aerul conține cantități mici de argon, neon, heliu, cripton, hidrogen, xenon, ozon, radon și vapori de apă.

aerul din sol este aproape întotdeauna saturat cu vapori de apă. În unele cazuri, detecta metan și hidrogen sulfurat. Aceste gaze apar în sol la descompunerea anaerobă parțială a substanțelor organice și schimbul de gaze inadecvate între sol și aerul atmosferic.

Prezența aerului este o condiție prealabilă pentru viață a tuturor organismelor vii. Toate organismele care populează solul respira. Pentru plantele de oxigen necesară pornind de la germinare a semințelor până la sfârșitul perioadei de vegetație. Odata cu deficit de oxigen în sol, de exemplu prin obturarea hidrică, plantele reduc drastic randamentul și mor uneori.

Culturile de utilizare diferită de oxigen. Astfel, pentru a crea un 1 g mazăre substanță uscată necesară 1,2-1,56 mg oxigen și porumb - 0,34-0,35 mg.

În absența unui schimb de gaze între sol și aerul atmosferic în sol tot oxigenul este consumat foarte repede - în decurs de câteva zile. Luncă vegetație timp de 1 oră în consumul mediu de rădăcini de 2-3% oxigen din cantitatea inițială. Cel mai mare consum de oxigen înapoi la perioada de plante cu flori. În acest moment, există o acumulare maximă de dioxid de carbon în sol de numeroase culturi.

Când deficiența de oxigen în organismele din sol și plante luați din compușii oxidați dizolvați.

Cerealele sunt mai ușor de a tolera lipsa de oxigen. Astfel, pentru porumb cultivate pe sol sărac în oxigen, este stabilită într-o dezvoltare mai puternică a derivat cavități pneumatice, și în consecință posibilitatea deplasării oxigenului din frunze la rădăcini.

Rice a dovedit, de asemenea, oxigenul la rădăcinile prin frunze și tulpini.

Muștar, in și alte culturi nu cresc pe soluri cu aport redus de aer.

Motivul pentru reducerea culturilor este de multe ori nu numai o lipsă de oxigen în zona rădăcinii plantelor dar dezvoltarea proceselor de remediere a solului care implică formarea de compuși de metale feroase dăunătoare inhibă creșterea rădăcinilor și microorganismelor.

Pe ultimul fapt, trebuie să acorde o atenție deosebită, deoarece apele subterane este regiunea Harkov conține cantități de metale, depășind semnificativ concentrația maximă admisă.

oxigenul din sol în aer este de mare importanță pentru viața microorganismelor benefice din sol. proces de nitrificare continuă în mod activ numai cu accesul liber al oxigenului, deci este întotdeauna mai rău după slăbirea solului. În primele zile după afânarea solului în nitrat este, uneori, a crescut cu 5-10 ori în comparație cu numărul lor înainte de prelucrare.

bacterii nodulilor trăiesc pe rădăcinile plantelor leguminoase, se utilizează în mod activ azot molecular numai cu acces liber de oxigen. Fixarea azotului este paralelă cu oxigenul liber al bacteriilor de aer în oxidarea diferitelor surse de carbon (glucoză, maltoză, dextrină, etc.).

fixarea azotului atmosferic de Azotobacter, care trăiesc în rizosferă, dar în afara rădăcinile plantelor, este în relație directă cu respirația. Există o relație certă între conținutul de energie chimică în materia organică Azotobacter utilizată și cantitatea de azot fixat de acestea, 1 calorii este azotul atmosferic 2mg fix.

Pentru a menține conținutul de humus și mobile nutrienți în sol este de mare importanță forme de coexistență aerobe și bacteriile anaerobe. În condiții favorabile pentru microbi aerobe, atunci când solul într-o cantitate suficientă de apă și aer, o parte a humusului este descompus rapid până la formarea de dioxid de carbon, apă, amoniac, acid azotic. humus din sol epuizat treptat, iar fertilitatea scade.

Cu un conținut redus de oxigen în aerul din sol, substanțele organice sunt descompuse de microorganisme anaerobe. La acest acid organic cu greutate moleculară mică sunt acumulate și secretați în gazele cantități considerabile, cum ar fi metan și hidrogen sulfurat, care suprimă dezvoltarea în continuare a bacteriilor anaerobe. În aceste condiții, se formează, de exemplu, reziduuri de plante, turbă, care cuprinde nu complet descompuse. Cu o lipsă de oxigen și umectarea periodică solul format sub formă de metale feroase (produse de oxidare incompletă), care sunt toxice pentru microorganisme și rădăcinile plantelor. Astfel, anaerobioză de dezvoltare unilaterală are laturile sale negative. Mai întâi de toate formele de viață asupriți de plante cultivate pentru hrana lor nu preparate de bacterii aerobe.

Combinația de procese antagonice asigură nutriția solului plantelor datorită mineralizării unei părți humus microbi aerobe și reaprovizionarea simultană compost proaspăt (humus) anaerobi format.

Pentru a îmbunătăți activitățile microbiologice la combinația potrivită de anaerobe și a proceselor aerobe, este de asemenea posibil prin îmbunătățirea stratului arabil, crescând permeabilitatea aerului și schimbul de gaze.

Bine respirabilitatea în cele mai multe cazuri, este rezultatul unui sistem radicular bine dezvoltat, care pătrunde în zona de rădăcină a stratului de sol și după moartea formează un număr mare de pori (pasaje, goluri), care, în combinație cu sol organic promovează creșterea viermilor și formarea găurilor de vierme.

Cea mai mare parte a rădăcinilor (până la 70-90% sau mai mult în greutate) este concentrată în plugului (25 cm), stratul de sol. În culturile rând, cum ar fi porumbul, pe un sol cernoziom până la 33-45% (în greutate), rădăcinile sunt în afara stratului arabil.

Un număr mare de rădăcini de viață și de descompunere a reziduurilor organice din sol vegetal contribuie la dezvoltarea cu succes a microorganismelor din prezentul document. De exemplu, în straturi separate cernoziom cultivate remarcat următoarea modificare în cantitatea de bacterii (procente din conținutul total) în adâncimea stratului de 30 cm - 89,8; de la 30 la 40 cm - 5.1. Mai adâncă decât 90 cm sunt 0,3% din numărul total de bacterii. Numărul de actinomicete în adâncime strat de 30 cm de același sol a atins 89,2%, și ciuperci - 74,3% din cantitatea totală în sol.

Abundența de microorganisme din stratul arabil acționează intens la o parte din solurile organice și minerale, creșterea cantității de substanțe nutritive disponibile pentru plante. Prin grosimea stratului arabil de umiditate atmosferică puternic pătrunde bine în partea inferioară a zonei de rădăcină, unde este conservat mai bine decât în orizontul de sol de suprafață.

Adaosul (densitatea) a solului afectează în mod considerabil regimurile de aer și apă și substanțe nutritive din sol, creșterea și dezvoltarea sistemului radicular, și, prin urmare, întreaga plantă.

Când compactarea solului, și anume, reducerea porilor de aer scade randamentul culturilor. Ca etanșări strat arabil crește proporția de apă disponibilă în rezerva totală în sol. Cu toate acestea, un mic soluri vrac sigila deasupra stratului arabil (compactare după însămânțare) crește conductivitatea termică, temperatura acestui strat crește cu 3-5 ° C. În plus, compactarea crește contactul semințelor cu solul, care accelerează germinarea semințelor.

Mai mult decât atât aerul în stare liberă, există aer în sol, absorbită de suprafața particulelor coloidale în conținutul de umiditate a solului este sub higroscopicitate maximă. Acest aer are o mobilitate mai mică în comparație cu liberă. Potrivit rapoartelor, aerul este absorbit în nisip de cuart uscat este de 0,75% în sod podzoluri 2,26-8,88% în cernoziom 8,28-14,6%.

Adsorbția moleculelor de gaz din sol depinde de umiditatea solului, temperatura (temperatura de absorbție în creștere scade), presiunea (presiunea atmosferică odată cu creșterea absorbția crește), compoziția chimică a coloizilor solului, natura chimică a gazelor. Cel mai intens absorbit de vapori de apă, și apoi, în ordine descrescătoare - dioxid de carbon, oxigen, azot.

O parte din gazele dizolvate în umiditatea solului. În funcție de presiunea în continuă schimbare a soluției solului, acestea trec în aer sau dizolvat din nou. Cel mai activ în acest sens, oxigen și dioxid de carbon. Oxigenul pătrunde în sol împreună cu aerul atmosferic și o cantitate mică de precipitații atmosferice. oxigen disponibil în soluția solului este un agent de oxidare și, prin urmare, joacă un rol important în reacțiile redox și crearea culturii. Dioxidul de carbon dizolvat în săruri insolubile în apă din sol contribuie la tranziție într-o mai accesibilă compuși plante.

Plantele superioare au atitudini diferite față de dioxidul de carbon conținut în aerul atmosferic și sol. Atunci când concentrația de dioxid de carbon în aerul din sol de mai mult de 1%, unele plante de cultură care prezintă semne de otrăvire. Creșterea concentrației de dioxid de carbon în atmosferă de aer până la 1% sau mai mult conduce la o creștere a randamentului.

Un dezavantaj al dioxidului de carbon din aer este dioxidul de carbon eliberat compensata din sol și respirația microbiană. Media fertilității solului alocă o oră până la aproximativ 5 kg pe hectar de dioxid de carbon, și ovăz hectar de cultură consumă 10-15 kg pe oră de dioxid de carbon.

Plant, în special erbacee consumă dioxid de carbon în principal din antena stratului de aer, reducând concentrația sa în timpul zilei. Un dezavantaj al dioxidului de carbon din aer este umplut ca urmare a izolării sale din sol noaptea când consumul de dioxid de carbon încetează.

În sol, dioxidul de carbon se acumulează în principal din microorganisme și rădăcinile plantelor. Cea mai mare cantitate de dioxid de carbon scade pe straturile superioare ale solului, în cazul în care o mulțime de rădăcini și microorganisme. La o adâncime de 20-30 cm, în numărul de bacterii din 1 g de sol de 3-10 ori mai mic decât în stratul superior al acestuia.

Prin sol aer regim se referă la cursul modificărilor valorii și compoziția aerului în ea pentru o anumită perioadă de timp.

Cantitatea de aer din sol depinde de porozitatea și gradul total de umplere de puțuri de apă. În sol, porii capilari mai subțiri sunt umplute parțial sau complet cu apă și lacune noncapillary nu pot reține apa și sub influența gravitației curge în jos. Vozduhoemkost sol se caracterizează în principal prin noncapillary volum exprimată ca procent din volumul total al solului.

Respirabilitate, și anume, capacitatea solului de a trece aerul prin ea însăși, aceasta depinde de structura solului, porozitatea și așa mai departe. În general, mai ostrukturennye sol au permeabilitate la aer mai mare.

Compoziția aerului din sol se schimbă sub influența a două motive principale:

care apar în procesele biologice din sol;
activitate în schimbul de gaz cu aerul atmosferic.

In solurile cu o porozitate considerabilă, are bună permeabilitate la aer, există un schimb intens de gaze, în funcție de mai mulți factori.

vibrațiile presiunii atmosferice provoacă deplasarea gazelor care intră în sol atunci când presiunea crește, și invers curentului lor cu scăderea presiunii. Cu toate acestea, solul este îmbogățit cu oxigen datorită aerului atmosferic și este eliberat de dioxid de carbon în exces. Când gazele încălzite zi de sol în acestea se extind și o parte din ele este alocată în stratul de suprafață al atmosferei.

aerul din sol răcit noapte comprimat, deschiderea de acces la oxigenul atmosferic. Atunci când umiditatea solului a aerului este expulzat din sol în atmosferă și prin uscarea apei eliberate din porii sunt umplute cu aer din nou. Mișcarea aerului are loc în stratul de suprafață este turbulentă (adică, entorse) creând local ca o zonă de aer subpresiune și zona sub presiune. Astfel, există o „pompat pompare“ a aerului în sol.

Măsuri de îmbunătățire a regimului de aer a solului au următoarele sarcini:

alimentare cu sol suficient aer;
convenite schimbări în umiditate a solului și aerare;
crearea unui schimb de gaz favorabil între sol și atmosferă;
îmbunătățire în compoziția stratului de aer de suprafață.

Creșterea cantității de aer în sol se realizează prin creșterea porozității. Bine-artizanale aer fin sol zgrunțuros umplut cu toate bine noncapillary. compactarea solului și formarea de crustă pe suprafața reduce dramatic schimbul de aerare și de gaz.

Modul de sol Aerul este îmbunătățit ca urmare a cultivării culturilor cu randament ridicat, care formează un sistem radicular puternic, după moarte, în care porozitatea solului este mult crescută, sol bogat în materie organică, cenușărire acide și gips, solurile alcaline aplicând periodic prășit profund lane (canelare), tratarea solului în măsură să maturitate fizică, drenarea solurilor umede.