Fertilitatea

culturile au nevoie de nutrienți la fel ca oamenii. Un sol fertil va conține toți nutrienții majori pentru nutriția plantelor de bază (de exemplu, azot, fosfor și potasiu), precum și alți nutrienți necesari în cantități mai mici (de exemplu, calciu, magneziu, sulf, fier, zinc, cupru, bor, molibden, nichel). De obicei, un sol fertil va avea, de asemenea, o anumită materie organică care îmbunătățește structura solului, retenția de umiditate a solului și, de asemenea, retenția nutrienților și un pH între 6 și 7. Din păcate, multe soluri nu au niveluri adecvate ale tuturor nutrienților necesari pentru plante sau condițiile din sol sunt nefavorabile pentru absorbția anumitor nutrienți de către plante.

oamenii de știință din sol care se concentrează pe fertilitatea solului sunt interesați de gestionarea nutrienților pentru a îmbunătăți producția vegetală. Acestea se concentrează pe utilizarea îngrășămintelor comerciale, a gunoiului de grajd, a deșeurilor și a composturilor pentru a adăuga nutrienți și materie organică în sol. Uneori, ele adaugă, de asemenea, substanțe chimice care modifică pH-ul la un nivel mai optim pentru disponibilitatea nutrienților pentru plante. Experții în fertilitatea solului trebuie, de asemenea, să fie atenți pentru a se asigura că practicile sunt durabile din punct de vedere ecologic. Gestionarea necorespunzătoare a nutrienților poate duce la contaminarea lacurilor, râurilor, cursurilor de apă și a apelor subterane. În plus, adăugarea de modificări la sol este costisitoare și reduce profitabilitatea operațiunilor agricole, ca să nu mai vorbim de faptul că nivelurile toxice de nutrienți pot fi la fel de rele sau mai rele decât prea puțini nutrienți pentru plante.

deficiențe nutritive

există 17 substanțe nutritive esențiale ale plantelor, trei provin din aer și apă (carbon, oxigen și hidrogen) și 14 provin din sol. Tabelul de mai jos descrie elementele esențiale și benefice obținute din sol. Macronutrienții sunt necesari în cantități mari, micronutrienții sunt necesari în cantități mici, iar elementele benefice sunt esențiale sau benefice pentru unele plante, dar nu pentru toate.

		forma absorbită	funcție	deficit
elemente esențiale
macronutrienți
azot	N	NO3 -, NH4+	componenta proteică și enzimatică	îngălbenirea generală a frunzelor, creșterea pipernicit, de multe ori frunzele mai vechi afectate mai întâi.
fosfor	P	HPO4 -, HPO42-	membrane, energie, ADN	dificil de vizualizat până la severă. Plante pitice sau pipernicit. Frunzele mai vechi devin verde închis sau roșu-violet.
potasiu	K	K+	echilibrul Osmotic	frunzele mai vechi se pot ofili sau arata arse. Îngălbenirea între vene începe la baza frunzei și merge spre interior de la marginile frunzelor.
calciu	Ca	Ca2+	structura celulară	fructele/florile și frunzele noi sunt distorsionate sau neregulate. Când sunt severe, frunzele vor fi necrotice în apropierea bazei. Frunzele pot fi cupate în jos. apare mai des la pH scăzut.
magneziu	Mg	Mg2+	clorofilă, activare enzimatică	frunzele mai vechi vor deveni galbene și maronii în jurul marginii frunzei, lăsând un centru verde. Poate apărea încrețit. apare mai des la pH scăzut.
sulf	S	SO42-	componenta proteică și enzimatică	îngălbenirea frunzelor începe cu frunze mai tinere.
micronutrienți
fier	Fe	Fe2+, Fe3+	funcția enzimatică, necesară pentru producerea clorofilei	îngălbenirea între vene care încep cu frunze mai tinere. Apare mai des la pH ridicat.
mangan	Mn	Mn2+	componenta enzimatică	îngălbenirea între vene care încep cu frunze mai tinere. Modelul nu este la fel de distinct ca în cazul deficienței Fe, poate apărea în patch-uri sau pistrui. Apare mai des la pH ridicat.
Zinc	Zn	Zn2+	componenta enzimatică	îngălbenirea între venele frunzelor mai tinere. Frunzele terminale pot fi rozetă. Apare mai des la pH ridicat.
Bor	B	H2BO3-	peretele celular	mugurii terminali mor. Îngălbenirea generală ușoară. Cerințele B sunt foarte specifice plantelor.
cupru	Cu	Cu2+	funcția enzimatică	frunze de culoare verde închis. Frunzele curbate se îndoaie adesea în jos. Uneori se ofilesc cu îngălbenirea generală ușoară a frunzelor. Apare mai des la pH ridicat.
molibden	Mo	MoO42-	funcția enzimatică	îngălbenirea frunzelor mai vechi și restul verde deschis al plantei. De obicei apare ca deficit de N datorită rolului în asimilarea nitraților și în leguminoase în bacteriile de fixare a N-urilor. Apare mai des la pH scăzut.
clor	Cl	Cl-	echilibru Osmotic, compuși de plante	aproape niciodată deficitar. Frunze de formă anormală; îngălbenirea și ofilirea frunzelor tinere.
nichel	Ni	Ni2+	componenta enzimatică	aproape niciodată deficitar.
elemente benefice			beneficii
siliciu	Si		rezistență crescută la dăunători și agenți patogeni, rezistență la secetă, toleranță la metale grele, calitate superioară și randament al culturii
Cobalt	Co	Co2+	necesar pentru fixarea N de către bacteriile asociate cu leguminoasele
sodiu	Na	Na+	necesar pentru fotosinteză la speciile C4 și CAM adaptate climatelor calde

interpretarea testelor de sol

scopul gestionării nutrienților din sol este de a produce în mod durabil culturi profitabile. Aceasta înseamnă că factori precum costul (modificări, combustibil și echipamente) trebuie evaluați pentru contribuția lor la creșterea randamentelor. De exemplu, adăugarea de două ori cantitatea de îngrășământ nu poate dubla randamentul culturii. Deci, un fermier trebuie să stabilească dacă costul îngrășămintelor suplimentare va fi rambursat de randamentul suplimentar prevăzut. În plus, fermierul trebuie să se gândească întotdeauna la modul în care practicile de gestionare inadecvate sau excesive vor afecta solul în timp. Una dintre cauzele majore ale eroziunii sau pierderii solului se datorează distrugerii structurii solului, care poate fi atribuită unor practici precum cultivarea intensivă (amestecarea solului), traficul excesiv de vehicule, îndepărtarea excesivă a materialului vegetal (câmpuri necultivate) și epuizarea nutrienților solului, în special a azotului.

există mulți factori de luat în considerare atunci când produceți o cultură sau cultivați o grădină. Cât de mult îngrășământ să aplicați și când să îl aplicați sunt câteva dintre deciziile care trebuie luate. Aceste decizii depind de cultura care urmează să fie cultivată, de tipul de sol și de condițiile de mediu în care este cultivată. Laboratoarele de testare a solului asociate universităților au efectuat ani de cercetare pe teren și în seră cu diverse culturi și soluri pentru a determina modul în care o anumită cultură răspunde la nivelurile de testare a solului de nutrienți ai plantelor. Majoritatea laboratoarelor folosesc o scară de evaluare care include” scăzut”, „mediu”, „ridicat” și „foarte ridicat” pentru a descrie nivelul de testare a solului unui anumit nutrient pentru o anumită cultură într-un anumit tip de sol. Când un nivel de nutrienți este scăzut sau foarte scăzut, se recomandă de obicei un îngrășământ care conține acel nutrient. Odată ce un rating de testare a solului atinge „ridicat” sau „foarte ridicat”, atunci cultivatorul poate economisi bani prin faptul că nu mai aplică niciun nutrient. Prin faptul că nu se aplică atunci când nivelurile de testare a solului sunt ridicate și prin crearea unor scale de evaluare specifice tipurilor generale de sol, mediul poate fi protejat de substanțe nutritive excesive.

Managementul nutrienților

scopul gestionării nutrienților din sol este de a produce în mod durabil culturi profitabile. Aceasta înseamnă că factori precum costul (modificări, combustibil și echipamente) trebuie evaluați pentru contribuția lor la creșterea randamentelor. De exemplu, adăugarea de două ori cantitatea de îngrășământ nu poate dubla randamentul culturii. Deci, un fermier trebuie să stabilească dacă costul îngrășămintelor suplimentare va fi rambursat de randamentul suplimentar prevăzut. În plus, fermierul trebuie să se gândească întotdeauna la modul în care practicile de gestionare inadecvate sau excesive vor afecta solul în timp. Una dintre cauzele majore ale eroziunii sau pierderii solului se datorează distrugerii structurii solului, care poate fi atribuită unor practici precum cultivarea intensivă (amestecarea solului), traficul excesiv de vehicule, îndepărtarea excesivă a materialului vegetal (câmpuri necultivate) și epuizarea nutrienților solului, în special a azotului.