Введение.
Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Все продукты сельского хозяйства состоят из органических веществ, синтез которых происходит в растениях под воздействием, главным образом, солнечной энергии. Разложение органических остатков и синтез новых соединений, входящих в состав перегноя, протекает при воздействии ферментов, выделяемых разными ассоциациями микроорганизмов. При этом наблюдается непрерывная смена одних ассоциаций микробов другими.
Усилить активность желательных микроорганизмов можно путем внесения в почву органического вещества. В этом случае отмечается вспышка в развитии почвенных сапрофитов, которые, в свою очередь, стимулируют развитие микроорганизмов, угнетающих фитопатогенные виды. Для нормального функционирования почвенных организмов необходимы прежде всего энергия и питательные вещества. Для подавляющего большинства микроорганизмов такой источник энергии — органическое вещество почвы. Поэтому активность почвенной микрофлоры главным образом зависит от поступления или наличия в почве органического вещества.
Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе, почвообразовании и формировании плодородия почв. Они могут развиваться не только непосредственно в почве, но и в разлагающихся растительных остатках. Почвенные микроорганизмы представлены как прокариотами (бактерии, актиномицеты, сине-зелёные водоросли), так и эукариотами (грибы, микроскопические водоросли, простейшие). Очень разнообразны почвенные микроорганизмы по свойствам и функциям. Среди них есть гетеротрофы и автотрофы, аэробы и анаэробы; резко различаются почвенные микроорганизмы по оптимуму рН, отношению к температуре, осмотическому давлению, используемым источникам органических и неорганических веществ. Многие из них, несмотря на различные, а иногда прямо противоположные потребности, развиваются в одной и той же почве, состоящей из множества резко различающихся микросред. Изменение числа почвенные микроорганизмы зависит и от времени года: весной и осенью их больше, зимой и летом меньше. Верхние слои почвы богаче почвенными микроорганизмами по сравнению с нижележащими; особое их обилие характерно для прикорневой зоны растений - ризосферы.
Обработка почвы, внесение удобрений, создание благоприятного водного режима почвы и т. п. способствуют увеличению количества почвенных микроорганизмов и повышению их активности. В целом почвенные микроорганизмы выполняют важную роль в очистке биосферы от загрязнений (разложение пестицидов, окисление угарного газа и т. д.). Особенности почв разных типов и различия в их плодородии во многом определяются спецификой почвенных микроорганизмов и микробиологическими процессами в почве.
Глава 1. Влияние азота, фосфора и калия на рост и развитие картофеля. Сидераты и гумус.
Азот: нитратные и аммонийные формы.
Условия азотного питания оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота рост их резко ухудшается. Особенно сильно сказывается недостаток азота на росте листьев: они мельчают, имеют светло-зеленую окраску, преждевременно желтеют. Стебли становятся тонкими и слабо ветвятся. Такие растения дают низкий урожай. При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, ускоряется рост и несколько замедляется старение листьев. Листья имеют интенсивно-зеленую окраску, растения образуют мощные стебли, хорошо растут и кустятся. Избыточное азотное питание в течение вегетации задерживает развитие растений, они образуют большую вегетативную массу в ущерб репродуктивным органам.
Нитраты – лучшая форма питания растений в молодом возрасте, когда листовая поверхность небольшая, вследствие чего в растениях еще слабо проходит фотосинтез и не образуются в достаточном количестве углеводы и органические кислоты. С увеличением листовой поверхности усиливается фотосинтез углеводов, при окислении которых образуются органические кислоты, что, в свою очередь, способствует связыванию аммиака дикарбоновыми кислотами с образованием аминокислот, а затем и белков.
Для культур, в которых содержится достаточное количество углеводов (например, клубни картофеля), аммиачные и нитратные формы азота в начале роста растений практически равноценны.
нитратный азот – обеспечивает мгновенное действие,
аммонийный азот – в процессе нитрификации переходит в нитратную форму,
амидный азот – в результате деятельности почвенных микроорганизмов переходит в аммонийную форму, а затем в нитратную.
Температура окружающей среды напрямую влияет на скорость прохождения превращений форм азота, так как этот процесс идет с участием почвенных микроорганизмов. Как видно из таблицы 1, чем выше температура – тем быстрее проходит процесс превращения.
Нитратная форма быстро и полностью поглощается корневой системой растений, аммонийная же форма (NH4+) не поглощается ни листьями, ни корнями. Ей, как и амидной форме, необходимо участие микроорганизмов и положительных температур.