Hedelmällisyys

viljelykasvit tarvitsevat ravinteita aivan kuten ihmisetkin. Hedelmällinen maaperä sisältää kaikki tärkeimmät ravintoaineet perus kasvi ravitsemus (esim., typpi, fosfori, ja kalium), sekä muita ravintoaineita tarvitaan pienempiä määriä (esim., kalsium, magnesium, rikki, rauta, sinkki, kupari, boori, molybdeeni, nikkeli). Yleensä hedelmällinen maaperä on myös jonkin verran orgaanista ainetta, joka parantaa maaperän rakennetta, maaperän kosteuden säilyttäminen, ja myös ravinteiden säilyttäminen, ja pH välillä 6 ja 7. Valitettavasti monilla mailla ei ole riittäviä määriä kaikkia tarvittavia kasviravinteita, tai maaperän olosuhteet ovat epäsuotuisat kasvien tiettyjen ravinteiden otolle.

maaperän hedelmällisyyteen keskittyviä Maaperätutkijoita kiinnostaa ravinteiden hallinta kasvintuotannon parantamiseksi. He keskittyvät käyttämään kaupallisia lannoitteita, maneeseja, jätteitä ja komposteja ravinteiden ja orgaanisen aineksen lisäämiseksi maaperään. Joskus niihin lisätään myös kemikaaleja, jotka muuttavat pH: n optimaaliselle tasolle kasvien ravinnonsaannin kannalta. Maaperän hedelmällisyyden asiantuntijoiden on myös huolehdittava siitä, että käytännöt ovat ympäristön kannalta kestäviä. Epäasianmukainen ravinteiden hallinta voi johtaa järvien, jokien, purojen ja pohjaveden saastumiseen. Lisäksi muutosten lisääminen maaperään on kallista ja heikentää maatalouden kannattavuutta puhumattakaan siitä, että myrkylliset ravinteet voivat olla yhtä huonoja tai huonompia kuin liian vähän ravinteita kasveille.

Ravinnepuutokset

välttämättömiä kasviravinteita on 17, joista kolme tulee ilmasta ja vedestä (hiili, happi ja vety) ja 14 maaperästä. Oheinen taulukko kuvaa maaperästä saatavia olennaisia ja hyödyllisiä elementtejä. Makroravinteita tarvitaan suuria määriä, mikroravintoaineita tarvitaan pieniä määriä, ja hyödylliset elementit ovat välttämättömiä tai hyödyllisiä joillekin kasveille, mutta eivät kaikille.

		imeytynyt muoto	funktio	puute
olennaiset osat
makroravinteet
typpi	ei	NO3 -, NH4+	proteiini-ja entsyymikomponentti	yleinen lehtien kellastuminen, kitukasvuinen kasvu, usein vanhemmat lehdet vaikuttavat ensin.
fosfori	P	HPO4 -, HPO42-	kalvot, energia, DNA	vaikea hahmottaa vaikeaksi asti. Kääpiökasvuisia tai kitukasvuisia kasveja. Vanhemmat lehdet muuttuvat tummanvihreiksi tai punertavan violeteiksi.
kalium	K	K+	osmoottinen tasapaino	vanhemmat lehdet voivat lakastua tai näyttää palaneilta. Suonien välinen kellastuminen alkaa lehden tyvestä ja menee lehden reunoilta sisäänpäin.
kalsium	a	Ca2+	solun rakenne	hedelmä / kukka ja uudet lehdet ovat vääristyneitä tai epäsäännöllisiä. Vaikeina lehdet ovat nekroottisia lähellä tyveä. Lehdet voivat taipua alaspäin. esiintyy useammin alhaisessa pH: ssa.
Magnesium	Mg	Mg2+	klorofylli, entsyymiaktivaatio	vanhemmat lehdet muuttuvat keltaisiksi ja ruskeiksi ympäri lehden reunaa jättäen vihreän keskustan. Voi näyttää kurttuiselta. esiintyy useammin alhaisessa pH: ssa.
rikki	lä	SO42-	proteiini-ja entsyymikomponentti	kellastuvat lehdet alkavat nuoremmista lehdistä.
mikroravinteet
rauta	Fe	Fe2+, Fe3+	klorofyllin tuotantoon tarvittava Entsyymifunktio	kellastuminen suonien välillä, jotka alkavat nuoremmista lehdistä. Esiintyy useammin korkeassa pH: ssa.
mangaani	lot	Mn2+	Entsyymikomponentti	kellastuminen suonien välillä, jotka alkavat nuoremmista lehdistä. Kuvio ei ole yhtä selvä kuin Fe puutos, voi esiintyä laastareita tai pisama. Esiintyy useammin korkeassa pH: ssa.
sinkki	Zn	Zn2+	Entsyymikomponentti	keltaisuus suonien välillä nuorempien lehtien. Terminaalilehdet voivat olla ruusukkeita. Esiintyy useammin korkeassa pH: ssa.
boori	B	H2BO3-	soluseinä	terminaaliset silmut kuolevat. Vaaleaa kellastumista. B vaatimukset ovat hyvin laitoskohtaisia.
kupari	Cu	2 Cu+	entsyymitoiminta	tummanvihreät kitukasvuiset lehdet. Kierteiset lehdet taipuvat usein alaspäin. Joskus lakastunut valon yleinen kellastuminen lehtiä. Esiintyy useammin korkeassa pH: ssa.
molybdeeni	Mo	MoO42-	entsyymitoiminta	kellastuminen vanhempien lehtien ja vaaleanvihreä loput kasvi. Se esiintyy yleensä N: n puutteena, joka johtuu nitraatin assimilaatiosta ja palkokasveissa N: ää kiinnittävistä bakteereista. Esiintyy useammin alhaisessa pH: ssa.
kloori	Cl	Cl-	osmoottinen tasapaino, kasviyhdisteet	lähes koskaan puutteellinen. Epänormaalin muotoinen lehdet; kellastuminen ja nuutuminen nuorten lehtien.
nikkeli	Ni	Ni2+	Entsyymikomponentti	lähes koskaan puutteellinen.
hyödyllisiä tekijöitä			hyöty
pii	Si		lisääntynyt tuholaisten ja taudinaiheuttajien vastustuskyky, kuivuuden kestävyys, raskasmetallien sietokyky, parempi laatu ja sadon määrä
koboltti	Co	Co2+	tarvitaan palkokasveihin liittyvien bakteerien N-kiinnittymiseen
natrium		Alm+	tarvitaan lämpöiseen ilmastoon sopeutuneiden C4-ja CAM-lajien yhteyttämiseen

Maaperätestien tulkinnat

maaperän ravinnetalouden tavoitteena on tuottaa kestävästi kannattavia viljelykasveja. Tämä tarkoittaa sitä, että kustannusten (muutokset, polttoaine ja laitteet) kaltaisia tekijöitä on arvioitava sen perusteella, miten ne vaikuttavat tuotoksen kasvuun. Esimerkiksi lannoitteen lisääminen kaksinkertaiseksi ei välttämättä kaksinkertaista sadon määrää. Viljelijän on siis selvitettävä, maksetaanko lisälannoitteiden kustannukset takaisin ennustetulla lisäsadolla. Lisäksi viljelijän on aina mietittävä, miten riittämättömät tai liialliset hoitokäytännöt vaikuttavat maaperään ajan myötä. Yksi tärkeimmistä eroosion tai maaperän häviämisen syistä johtuu maaperän rakenteen tuhoutumisesta, joka voi johtua esimerkiksi intensiivisestä maanmuokkauksesta (maaperän sekoittuminen), liiallisesta ajoneuvoliikenteestä, kasviaineksen liiallisesta poistamisesta (kesantopellot) ja maaperän ravinteiden, erityisesti typen, ehtymisestä.

sadon tuottamisessa tai puutarhan kasvattamisessa on monia huomioon otettavia tekijöitä. Se, kuinka paljon lannoitetta levitetään ja milloin sitä levitetään, on yksi niistä päätöksistä, jotka on tehtävä. Nämä päätökset riippuvat viljeltävästä kasvista, maalajista ja ympäristöolosuhteista, joissa sitä viljellään. Yliopistojen yhteydessä toimivat maaperätestauslaboratoriot ovat tehneet vuosien ajan pelto-ja kasvihuonetutkimusta eri viljelykasveilla ja maaperillä selvittääkseen, miten tietty viljelykasvi reagoi maaperätestien kasviravinteiden määrään. Useimmat laboratoriot käyttävät luokitusasteikkoa, johon kuuluvat ”alhainen”, ”keskitaso”, ”korkea” ja ”erittäin korkea”, kuvaamaan tietyn viljelykasvin tietyn viljelyaineen maaperätestitasoa tietyssä maalajissa. Kun ravinnetaso on alhainen tai hyvin alhainen, suositellaan yleensä kyseistä ravinnetta sisältävää lannoitetta. Kun maaperätestin arvosana on ”korkea” tai ”erittäin korkea”, viljelijä voi säästää rahaa jättämällä tuon ravintoaineen käyttämättä. Ympäristöä voidaan suojella liiallisilta ravinteilta, jos sitä ei käytetä silloin, kun maaperätestien taso on korkea ja jos luodaan yleisille maalajeille ominaiset luokitusasteikot.

Ravinnetalous

maaperän ravinnetalouden tavoitteena on tuottaa kestävästi kannattavia viljelykasveja. Tämä tarkoittaa sitä, että kustannusten (muutokset, polttoaine ja laitteet) kaltaisia tekijöitä on arvioitava sen perusteella, miten ne vaikuttavat tuotoksen kasvuun. Esimerkiksi lannoitteen lisääminen kaksinkertaiseksi ei välttämättä kaksinkertaista sadon määrää. Viljelijän on siis selvitettävä, maksetaanko lisälannoitteiden kustannukset takaisin ennustetulla lisäsadolla. Lisäksi viljelijän on aina mietittävä, miten riittämättömät tai liialliset hoitokäytännöt vaikuttavat maaperään ajan myötä. Yksi tärkeimmistä eroosion tai maaperän häviämisen syistä johtuu maaperän rakenteen tuhoutumisesta, joka voi johtua esimerkiksi intensiivisestä maanmuokkauksesta (maaperän sekoittuminen), liiallisesta ajoneuvoliikenteestä, kasviaineksen liiallisesta poistamisesta (kesantopellot) ja maaperän ravinteiden, erityisesti typen, ehtymisestä.