Здоровье почвы
Здоровье почвы – это состояние почвы, отвечающее ряду экосистемных функций , соответствующих окружающей среде. Говоря более разговорным языком, здоровье почвы возникает в результате благоприятного взаимодействия всех компонентов почвы (живых и неживых), которые принадлежат друг другу, например, в микробиоте , растениях и животных. Вполне возможно, что почва может быть здоровой с точки зрения экосистемы функционирования , но не обязательно непосредственно служить растениеводству или питанию человека, отсюда и научные дебаты по поводу терминов и измерений.
Тестирование здоровья почвы проводится как оценка этого состояния. [1] но, как правило, ограничивается в основном агрономическими целями. Здоровье почвы зависит от биоразнообразия почвы (с устойчивой почвенной биотой ), и его можно улучшить с помощью управления почвой , особенно путем сохранения защитного живого покрова на почве и естественных (содержащих углерод) почвенных улучшителей. Неорганические удобрения не обязательно вредят здоровью почвы, если их не использовать в избытке и если они приводят к общему улучшению общего роста растений, что приводит к увеличению количества углеродсодержащих остатков в почве.
Аспекты [ править ]
Термин «здоровье почвы» используется для описания состояния почвы в:
- Поддержание продуктивности растений и животных (агрономическая направленность);
- Повышение биоразнообразия ( Биоразнообразие почвы ) (экологический фокус);
- Поддержание или улучшение воды и качества воздуха (экологическая/климатическая направленность);
- Поддержка здоровья и жилья человека . [2]
- связывание углерода [3]
Фраза «здоровье почвы» в значительной степени заменила старое «качество почвы». Основное различие между этими двумя выражениями заключается в том, что качество почвы было сосредоточено на отдельных характеристиках внутри функциональной группы, например, «качество почвы для производства кукурузы » или «качество почвы для подготовки земляного полотна » и так далее. Добавление слова «здоровье» изменило восприятие на интегративное, целостное и систематическое. Эти два выражения по-прежнему во многом совпадают. Здоровье почвы как выражение происходит от движений органического или «биологического земледелия» в Европе, однако задолго до того, как качество почвы впервые стало применяться как дисциплина примерно в 1990 году. В 1978 году швейцарский почвенный биолог доктор Отто Бюсс написал эссе «Здоровье почвы и Растения», которая во многом определяет эту область даже сегодня.
Основной принцип использования термина «здоровье почвы» заключается в том, что почва — это не просто инертная, безжизненная среда для выращивания, которую обычно представляет современное интенсивное земледелие , а скорее живая, динамичная и очень тонко меняющаяся вся окружающая среда. . Оказывается, почвы, высокоплодородные с точки зрения урожайности сельскохозяйственных культур, являются и живыми с биологической точки зрения. В настоящее время общепризнано, что микробная биомасса почвы велика: в лугопастбищной почве умеренного пояса бактериальная и грибковая биомасса составляет 1–2 т (2,0 длинных тонны; 2,2 коротких тонны) на гектар и 2–5 т (4,9 длинных тонны). ; 5,5 коротких тонн)/га соответственно. [4] Некоторые микробиологи теперь полагают, что 80% функций питательных веществ в почве по существу контролируются микробами. [5] [6]
Используя аналогию со здоровьем человека, здоровую почву можно отнести к следующим категориям:
- В состоянии комплексного благополучия по биологическим, химическим и физическим свойствам;
- Не больной и не инвалид (т.е. не деградировавший и не деградирующий), не вызывающий негативных воздействий за пределами площадки;
- Каждое из его качеств действует совместно, так что почва полностью раскрывает свой потенциал и сопротивляется деградации;
- Обеспечивает полный спектр функций (особенно питательных веществ, углерода и круговорот воды ) и сохраняет эту способность в будущем.
Концептуализация [ править ]
Здоровье почвы — это состояние почвы в определенном пространстве и в определенном масштабе относительно набора показателей, которые охватывают здоровое функционирование. Было бы неуместно ссылаться на здоровье почвы при подготовке земляного полотна, как в аналогии с качеством почвы в функциональном классе. Определение здоровья почвы может различаться между пользователями этого термина, поскольку альтернативные пользователи могут придавать разные приоритеты многочисленным функциям почвы. Следовательно, термин «здоровье почвы» можно понимать только в контексте пользователя этого термина и его стремлений к почве, а также в рамках определения границ рассматриваемой почвы. Наконец, неотъемлемой частью дискуссии о здоровье почвы является множество потенциально противоречивых интерпретаций, особенно оценка экологического ландшафта и агрономические цели, каждая из которых утверждает, что имеет критерии здоровья почвы.
Интерпретация [ править ]
Различные почвы будут иметь разные показатели здоровья в зависимости от «унаследованных» качеств и географических условий почвы. Общие аспекты , определяющие здоровую почву, можно рассматривать следующим образом:
- «Продуктивные» варианты широки;
- Разнообразие жизни широко;
- Впитывающая способность, хранение, переработка и переработка являются высокими по сравнению с ограничениями, установленными климатическими условиями ;
- Качество стока воды находится на высоком уровне;
- Низкая энтропия ; и
- Никаких повреждений или утраты основных компонентов.
Это переводится как:
- Комплексный растительный покров ;
- Уровни углерода относительно близки к пределам, установленным типом почвы и климатом;
- Небольшая утечка питательных веществ из экосистемы;
- Биологическая и сельскохозяйственная продуктивность относительно близка к пределам, установленным почвенной средой и климатом;
- Только геологические темпы эрозии ;
- Отсутствие накопления загрязнений ; и,
Таким образом, нездоровая почва является простой противоположностью вышеизложенного.
Измерение [ править ]
На основании вышеизложенного здоровье почвы будет измеряться с точки зрения предоставляемых отдельных экосистемных услуг относительно эталонного показателя. Конкретные показатели, используемые для оценки здоровья почвы, включают выброс CO 2 , уровень гумуса, микробную активность и доступный кальций. [7]
Тестирование здоровья почвы распространяется в США, Австралии и Южной Африке. [8] Корнелльский университет, колледж, предоставляющий земельные права в штате Нью-Йорк, проводит тесты на здоровье почвы с 2006 года. Woods End Laboratories, частная почвенная лаборатория, основанная в штате Мэн в 1975 году, с 1985 года предлагает пакет услуг по контролю качества почвы. Обе эти услуги сочетают в себе физические (физические) исследования. совокупная стабильность ), химический (минеральный баланс) и биологический (дыхание CO 2 ) анализы, которые сегодня считаются отличительными чертами тестирования здоровья почвы. [9] Подход других почвенных лабораторий, также занимающихся здоровьем почвы, заключается в добавлении к общему химическому тестированию питательных веществ биологического набора факторов, которые обычно не включаются в обычное тестирование почвы. Лучшим примером является добавление биологического дыхания почвы («Выброс CO 2 ») в качестве процедуры испытания; он уже был адаптирован для современных коммерческих лабораторий с 2006 года.
Однако среди лабораторий по исследованию почвы и университетских ученых существует сопротивление добавлению новых биологических тестов, главным образом потому, что установленный показатель плодородия почвы в значительной степени основан на моделях, построенных на основе исследований «реакции урожая», которые сопоставляют урожайность сельскохозяйственных культур с конкретными концентрациями химических питательных веществ, и нет аналогичные модели, по-видимому, существуют для испытаний на здоровье почвы. Критики новых тестов на здоровье почвы утверждают, что они могут быть нечувствительны к изменениям в управлении. [10]
Методы испытаний почвы развивались медленно в течение последних 40 лет. Однако в это же время почвы США также потеряли до 75% углерода ( гумуса ), что привело к снижению биологического плодородия и функционирования экосистем; насколько это спорно. Многие критики традиционной системы говорят, что потеря качества почвы является достаточным доказательством того, что старые модели тестирования почвы нас не подвели и их необходимо заменить новыми подходами. Эти старые модели подчеркивали «максимальную урожайность» и «калибровку урожайности» до такой степени, что соответствующие факторы упускались из виду. поверхностных и Таким образом, загрязнение подземных вод избытком питательных веществ ( нитратов и фосфатов ) значительно возросло, и меры начала 2000-х годов, как сообщается (в Соединенных Штатах), были худшими с 1970-х годов, до появления экологического сознания. [11] [12] [13]
почвы Пробел здоровье в
Важность почвы для глобальной продовольственной безопасности , агроэкосистемы, окружающей среды и жизни человека экспоненциально изменила тенденции исследований в сторону здоровья почвы. Однако отсутствие контрольных показателей для конкретного участка/региона ограничило исследовательские усилия, направленные на понимание истинного влияния различных агрономических методов управления на здоровье почвы. В 2020 году Махарджан и его команда представили новый термин и концепцию «Разрыв в здоровье почвы» и описали, как родная земля в конкретном регионе может помочь в установлении эталона для сравнения эффективности различных методов управления и в то же время ее можно использовать. в понимании количественной разницы в состоянии здоровья почвы. [14]
См. также [ править ]
- Засоленность засушливых земель – естественный процесс для почвы
- Экосистемные услуги – преимущества здоровой природы, лесов и экологических систем.
- Агрегатная устойчивость почвы - Свойство почвы.
- Биоразнообразие почвы – степень разнообразия форм жизни, связанных с почвой.
- Почвенный углерод – твердый углерод, хранящийся в почвах по всему миру.
- Плодородие почвы – способность почвы поддерживать рост сельскохозяйственных растений.
- Функции почвы . Возможности почв, важные для различных применений.
- Почвенная политика (Виктория, Австралия)
- Качество почвы – способность почвы выполнять экосистемные услуги.
- Устойчивость почвы - способность почвы сопротивляться или восстанавливать свое здоровое состояние в ответ на дестабилизирующие воздействия.
- Структура почвы - Расположение частиц почвы и порового пространства.
- Почвенная вода (удержание) - Гидрологические свойства почвы.
Ссылки [ править ]
- ^ НРКС 2013
- ^ «Качество почвы | NRCS Колорадо» . Архивировано из оригинала 23 января 2017 г. Проверено 21 марта 2018 г.
- ^ Шлезингер, Уильям Х.; Амундсон, Рональд (июнь 2018 г.). «Управление секвестрацией углерода в почве: давайте будем реалистами» . Биология глобальных изменений . 25 (2): 386–389. дои : 10.1111/gcb.14478 . ПМИД 30485613 .
- ^ Наннипиери, П.; Ашер, Дж.; Чекерини, Монтана; Ланди, Л.; Пьетрамеллара, Г.; Ренелла, Г. (декабрь 2003 г.). «Микробное разнообразие и функции почвы» (PDF) . Европейский журнал почвоведения . 54 (4): 655–670. Бибкод : 2003EuJSS..54..655N . дои : 10.1046/j.1351-0754.2003.0556.x . S2CID 247671645 . Архивировано (PDF) из оригинала 12 апреля 2016 г.
- ^ Роль биологии почвы в улучшении почв. Архивировано 12 марта 2014 г. на Wayback Machine . вебинаре
- ^ «Перечень 17 микробов и их влияние на почву и здоровье растений» . Эксплогроу, доктор Малерб, бакалавр наук, бакалавр с отличием, магистр наук, доктор естественных наук. 22 декабря 2016 г. Архивировано из оригинала 25 июня 2016 г.
- ^ «Здоровая почва» . www.highbrixgardens.com . Архивировано из оригинала 19 декабря 2016 года . Проверено 26 апреля 2018 г.
- ^ Кик, Крис (18 февраля 2014 г.). «Новый тест почвы измеряет здоровье почвы - ферма и молочная промышленность» . Farmanddairy.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 года . Проверено 26 апреля 2018 г.
- ^ Бэгналл, Дайанна К.; Рике, Элизабет Л.; Морган, Кристин Л.С.; Липцин, Дэниел Л.; Каппеллацци, Шеннон Б.; Ханикатт, К. Уэйн (01 марта 2023 г.). «Минимальный набор показателей здоровья почвы для сельского хозяйства Северной Америки» . Почвенная безопасность . 10 : 100084. doi : 10.1016/j.soisec.2023.100084 . ISSN 2667-0062 .
- ^ Ропер, Уэйн Р.; Осмонд, Дина Л.; Хейтман, Джошуа Л.; Ваггер, Майкл Г.; Реберг-Хортон, С. Крис (январь 2017 г.). «Показатели здоровья почвы не различаются между системами агрономического управления почвами Северной Каролины» . Журнал Американского общества почвоведения . 81 (4): 828–843. Бибкод : 2017SSASJ..81..828R . дои : 10.2136/sssaj2016.12.0400 .
- ^ Бернард Т. Нолан; и другие. (январь 1998 г.). «Национальный взгляд на загрязнение грунтовых вод нитратами» . Кондиционирование и очистка воды . 39 (12): 76–79. Архивировано из оригинала 13 марта 2014 г.
- ^ Оценка минерализации углерода, азота и фосфора в почве на основе кратковременных сообщений о дыхании углекислого газа. в области почвоведения и анализа растений, 39: 2706–2720, 2008 г.
- ^ Дыхание CO 2 в почве : сравнение химического титрования, анализа CO 2 IRGA и гелевой системы Solvita. Возобновляемые сельскохозяйственные и продовольственные системы: 23(2); 171–176
- ^ Махарджан, Биджеш; Дас, Саурав; Ачарья, Бхарат Шарма (01 сентября 2020 г.). «Пробел в здоровье почвы: концепция установления эталона управления здоровьем почвы» . Глобальная экология и охрана природы . 23 : e01116. Бибкод : 2020GEcoC..2301116M . дои : 10.1016/j.gecco.2020.e01116 . ISSN 2351-9894 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Кристин Олсон (2014). Почва спасет нас: как ученые, фермеры и гурманы лечат почву, чтобы спасти планету . Книги Родейла. ISBN 978-1609615543 .
- Сэр Альберт Ховард (1947). Почва и здоровье . Компания Девин-Адэйр, Нью-Йорк.
- Отто Бусс (1978). Здоровье почвы и растений . Немецкий совет по уходу за почвой, том 31 «Немецкий вестник по уходу за почвой», Бонн.
- Кортни Уайт (2014). Трава, почва, надежда: путешествие по углеродной стране . Челси Грин VT.
Внешние ссылки [ править ]
- Улучшение pH почвы, снижение заболеваний, передающихся через почву, и повышение урожайности сельскохозяйственных культур
- Отчет о живых почвах (Гринпис Индии)
- NRCS Здоровье почвы и NPK (NRCS)
- NRCS Здоровье почвы в полевых и кормовых культурах (NRCS)
- ВЕБИНАРЫ ПО ЗДОРОВЬЮ ПОЧВ
- Таблицы показателей качества почвы
- Национальный взгляд на загрязнение подземных вод (USGS)
