Wenn der Boden „Säure schreit“, wie kann organischer Dünger „das Blatt wenden“?

Wenn der Boden „Säure schreit“, wie kann organischer Dünger „das Blatt wenden“?

Der Boden ist die Wiege des Lebens auf der Erde und fördert das Wachstum aller Dinge. Allerdings sind viele Böden heute mit einer Gesundheitskrise konfrontiert und die Düngung ist als Schlüsselelement der landwirtschaftlichen Produktion eng mit der Bodengesundheit verknüpft. Zu diesem Zweck haben Agrarwissenschaftler unserer nationalen Wissenschaftspopularisierungs- und Bildungsbasis Liuhe Base mehr als zehn Jahre lang geforscht. Lassen Sie uns nun das Rätsel von den Wissenschaftlern lösen.

Der Agrarwissenschaftler, der den Landwirten heute vorgestellt wird, ist der Forscher Wang Jidong . Er ist Leiter des Innovationsteams für Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenernährung des Instituts für landwirtschaftliche Ressourcen und Umwelt der Akademie der Agrarwissenschaften Jiangsu, stellvertretender Direktor des Ausschusses für Ackerlanddüngung der Chinesischen Gesellschaft für Pflanzenernährung und Düngemittel, Direktor der Jiangsu Soil Society und Dekan des Forschungsinstituts für die Agrarindustrie des Binhai Yellow River Ancient Course der Akademie der Agrarwissenschaften Jiangsu. Er ist Master-Betreuer an der Nanjing Agricultural University, der Jiangsu University, der Nanjing University of Information Science and Technology und der Qingdao Agricultural University. ein staatlich geförderter Gastwissenschaftler (2016.1-2017.1, University of Western Australia, Australien); und ein junges Mitglied des Redaktionsausschusses des Journal of Pedology and Soil. Er leitete mehr als zehn Projekte, darunter die National Natural Science Foundation of China, den National Science and Technology Support Plan, das Jiangsu Province Key R&D Project, das Jiangsu Province Independent Innovation Project und das Jiangsu Academy of Agricultural Sciences Basic Scientific Research Business Special Project. Außerdem war er an drei nationalen modernen Agrarindustrie-Technologiesystemen (Süßkartoffeln) und internationalen Kooperationsprojekten beteiligt.

Auf Grundlage des grundlegenden Langzeitprojekts der Jiangsu Academy of Agricultural Sciences (ZX(2021)5001), des National Sweet Potato Industry System Post Scientist Project (CARS-10-Sweetpotato), des Jiangsu Youth Fund and Key Project (BK20190259; BE2021378), des Jiangsu Independent Innovation Fund Project (CX(21)1009) usw. hat das Team des Forschers Wang Jidong durch 13 Jahre kontinuierliche Überwachung am Standort Liuhe der Akademie eine Reihe von Fortschritten bei der Bodenversauerungswirkung und dem biogeochemischen Kreislauf von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor unter verschiedenen langfristigen Düngemaßnahmen erzielt.

Durch die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Düngemaßnahmen auf die Bodenversauerung und ihrer Einflussfaktoren im Rahmen des Fruchtfolgemodells Weizen und Süßkartoffel wurde festgestellt, dass die langfristige Anwendung von Stickstoffdüngern mit hohem Stickstoffgehalt den Prozess der Bodenversauerung beschleunigte, während die Anwendung von organischen Düngemitteln die Bodenversauerung linderte, indem sie die Kationenaustauschkapazität des Bodens erhöhte, die Pufferkapazität des Bodens verbesserte und die Geschwindigkeit des Magnesiumionenrückgangs verlangsamte. Dies bietet eine Grundlage und Unterstützung für die Eindämmung und Behebung der beschleunigten Bodenversauerung, der verringerten Ernteerträge und der Verschlechterung der Erntequalität, die durch die langfristige Anwendung von Stickstoffdüngern verursacht werden.

In der landwirtschaftlichen Produktion ist die Düngung ein Schlüsselfaktor für das gesunde Wachstum der Nutzpflanzen. Aber wissen Sie das? Verschiedene Düngemethoden haben sehr unterschiedliche Auswirkungen auf den Boden, insbesondere im Hinblick auf den entscheidenden Aspekt der Bodenversauerung.

Eine langfristige und großflächige Stickstoffdüngung beschleunigt den Prozess der Bodenversauerung erheblich. Stickstoffdünger enthält Inhaltsstoffe wie Ammoniumionen. Bei der Anwendung auf dem Boden unterliegen die Ammoniumionen unter der Einwirkung von Mikroorganismen einer Nitrifikationsreaktion. Bei diesem Vorgang werden Ammoniumionen unter Freisetzung von Wasserstoffionen zu Nitrationen oxidiert. Es sammeln sich weiterhin große Mengen Wasserstoffionen an, wodurch das ursprüngliche Säure-Basen-Gleichgewicht des Bodens allmählich gestört wird und der Boden sauer wird. Darüber hinaus ist dieser Versauerungsprozess langfristig und hat kumulative Auswirkungen. Wenn in der landwirtschaftlichen Produktion weiterhin große Mengen Stickstoffdünger eingesetzt werden, werden die sauren Substanzen im Boden zunehmen und die Versauerung wird sich weiter beschleunigen.

Im Gegensatz zu Stickstoffdüngern sind organische Düngemittel außergewöhnlich wirksam bei der Linderung der Bodenversauerung. Organische Düngemittel können die Kationenaustauschkapazität des Bodens erhöhen. Der Kationenaustauschprozess im Boden gleicht einem „Ionenstaffellauf“. Auf der Oberfläche von Bodenpartikeln werden verschiedene Kationen adsorbiert. Wenn die Wurzeln der Nutzpflanzen Nährstoffe benötigen, werden die Kationen ausgetauscht und die Nährstoffe an die Wurzeln übertragen. Organischer Dünger kann dem Boden mehr Austauschplätze bieten, sodass dieser mehr kationische Nährstoffe wie Kalzium, Magnesium, Kalium usw. speichern kann und der „Nährstoffspeicherpool“ des Bodens reichhaltiger wird.

Gleichzeitig kann durch organischen Dünger die Pufferkapazität des Bodens deutlich verbessert werden. Die Pufferkapazität des Bodens ist wie ein „pH-Regelventil“, das der Beeinflussung des pH-Werts des Bodens durch externe Faktoren standhalten kann. Nachdem sich die organische Substanz im organischen Dünger im Boden zersetzt hat, bilden sich Substanzen wie Humus, die über starke Säure-Basen-Puffereigenschaften verfügen. Wenn der Gehalt an sauren Substanzen im Boden zunimmt, können sie mit den sauren Substanzen reagieren, einige Wasserstoffionen verbrauchen und so die Versauerung des Bodens verringern.

Darüber hinaus spielen organische Düngemittel eine wichtige Rolle bei der Verlangsamung des Magnesiumionenrückgangs. Magnesiumionen sind für die Aufrechterhaltung der Stabilität der Bodenstruktur und der normalen physiologischen Funktionen von Nutzpflanzen unerlässlich. Bei der Bodenversauerung gehen Magnesiumionen durch Säureauswaschung leicht verloren. Organischer Dünger kann die Aufnahmekapazität von Bodenpartikeln für Magnesiumionen erhöhen, die Bodenstruktur verbessern und die Auswaschung von Magnesiumionen verringern, wodurch deren Rückgang verlangsamt wird.

Die langfristige und großflächige Anwendung von Stickstoffdüngern beschleunigt die Bodenversauerung und hat zahlreiche negative Folgen für die Ernte. Durch die Versauerung des Bodens kann das Gleichgewicht der mikrobiellen Bodengemeinschaften gestört werden und die Zahl nützlicher Mikroorganismen erheblich reduziert werden. Diese nützlichen Mikroorganismen erfüllen ursprünglich wichtige Aufgaben im Boden, wie etwa den Abbau organischer Stoffe und die Umwandlung von Nährstoffen. Ein Rückgang ihrer Zahl beeinträchtigt den Stoffkreislauf und die Nährstoffumwandlung im Boden. Gleichzeitig verschlechtert sich die Bodenstruktur, der Boden verdichtet sich, die Luft- und Wasserdurchlässigkeit nimmt ab und auch die Fähigkeit, Wasser und Dünger zu speichern, nimmt ab. In solch rauen Bodenverhältnissen wird das Pflanzenwachstum eingeschränkt, die Erträge sinken von Jahr zu Jahr, die Qualität der Früchte verschlechtert sich und Geschmack und Nährwert nehmen stark ab.

Organischer Dünger leistet bei der Lösung dieser Probleme wertvolle Unterstützung. Durch die rationelle Anwendung organischer Düngemittel können wir die Bodenversauerung wirksam verlangsamen und bereits versauerte Böden wiederherstellen. Beispielsweise hat sich auf manchen Parzellen, auf denen seit langer Zeit Gemüse angebaut wird und der Boden stark versauert ist, der pH-Wert des Bodens nach der Anwendung organischer Düngemittel über viele aufeinanderfolgende Jahre hinweg allmählich normalisiert und Ertrag und Qualität der Ernte haben sich deutlich verbessert. Daher sollten wir in der landwirtschaftlichen Produktion Wert auf die Verwendung organischer Düngemittel legen, Düngemittel wissenschaftlich anwenden, die Gesundheit des Bodens schützen und die nachhaltige Entwicklung der Landwirtschaft sicherstellen.

Daher kann durch eine sinnvolle Düngung dem Boden dauerhaft Vitalität verliehen werden. Makronährstoffdünger wie Stickstoff, Phosphor und Kalium sind wie das „Grundnahrungsmittel“ des Bodens. Sie liefern grundlegende Nährstoffe für das Pflanzenwachstum und sorgen dafür, dass die Pflanzen üppig und ertragreich sind. Organischer Dünger ist ein „Stärkungsmittel“ für den Boden. Es ist reich an Humus, der die Bodenstruktur verbessern und den Boden locker und atmungsaktiv machen kann. Es ist, als würde man dem Boden eine „Tiefatmungs“-Übung gönnen. Auch die Fähigkeit, Wasser und Dünger zu speichern, wird verbessert, wodurch ein angenehmes Zuhause für Mikroorganismen geschaffen und ein gesunder Kreislauf des Bodenökosystems gefördert wird.

Urheberrecht: Nationale Wissenschaftsbildungsbasis Jiangsu Akademie der Agrarwissenschaften Liuhe-Basis

Herausgeber: Shen Yesong, Zhang Dan

Rezensenten: Sun Jiaxiang, Yu Mingzheng

Layout-Design: Shen Yesong

Hinweis: Das Coverbild ist urheberrechtlich geschützt. Der Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen.