Рациональное использование земельных ресурсов Беларуси — Состав почвы


Состав почвы

 

Почва, по образному выражению В.В. Докучаева, является жилищем и кормилицей растений и занимает особое место среди факторов, влияющих на них. Отличительной особенностью современного земледелия является резкое возрастание роли плодородия интенсивно используемой почвы, что позволяет получать от нее большую отдачу. Плодородная почва способствует более эффективному использованию повышенных доз удобрений, новых методов обработки почв и других приемов агротехники, а также лучше противостоит отрицательным внешним воздействиям – эрозии, уплотнению, загрязнению  тяжелыми металлами, остатками пестицидов и др.

Плодородие почвы – сложное ее свойство, характеризующееся в конечном счете масштабом обмена веществ и энергии с культурными растениями, подпочвой, атмосферой, поверхностными и почвенными водами, почвенными микроорганизмами и животными. Влияние почвы на питание растений определяется запасами в ней элементов питания и влаги, поглотительной способностью, реакцией почвенной среды и содержанием органического вещества, состоянием физических свойств, биологической активностью и фитосанитарным состоянием. Действия других факторов внешней среды, таких как удобрения, сорта, агротехнические приемы, средства защиты растений, также тесно связаны со свойствами  почвы.

Почва состоит из твердой, жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) фаз.

В почве постоянно происходит потребление кислорода и выделение СО2. В связи с этим почвенный воздух отличается от атмосферного повышенным содержанием диоксида углерода   и меньшим — кислорода. В атмосферном воздухе содержится 0,03 % диоксида углерода, а в почвенном  – до 0,3 — 1%, а иногда  2 — 3% и более.

Образование СО2 происходит благодаря разложению органического вещества микроорганизмами и дыхания корней. В результате диффузии СО2 из почвы происходит обогащение им надпочвенного воздуха, непосредственно омывающего листья растений. Повышенное содержание СО2 в приземном слое воздуха создает лучшие условия для ассимиляции диоксида углерода растениями и способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Увеличению содержания СО2 в приземном слое воздуха способствует внесение органических удобрений.

При растворении  диоксида углерода в почвенной влаге образуется угольная кислота (Н2 СО3) , которая диссоциирует на ионы Н+ и НСО3.

Обогащение почвенного раствора углекислым газом усиливает его растворяющее действие на минеральные соединения почвы            (фосфаты и карбонаты кальция и др.), способствует переводу их в усвояемые формы. В то же время при плохой аэрации и высоком содержании углекислого газа, недостатке кислорода, что наблюдается при избыточной влажности, в почве начинают преобладать восстановительные процессы, ухудшается  дыхание и рост корней, уменьшается усвоение корнями питательных элементов. Хорошая аэрация создает в почве благоприятные условия для развития почвенных микроорганизмов, питания и роста растений.

Почвенный раствор — наиболее активная и подвижная часть почвы, в которой совершаются разнообразные химические процессы и из которой происходит поглощение  питательных элементов растениями. В зависимости от типа почвы, реакции и других условий в почвенном растворе содержатся катионы Н+, К+, NН4+ , Са2+, Mg2+ и др. и анионы NO3, H2РO4, SO42-,Cl, OH, HCO3 и др. Железо и алюминий содержатся в почвенном растворе в виде устойчивых комплексов с органическими веществами, а в кислых почвах — в виде катионов и гидратов полутораоксидов в коллоиднорастворимой форме. Особенно важным является наличие в почвенном растворе ионов NН4+, Н2РО4, NО3, К+, Са2+, Мg2+, SO42-. В почвенном растворе из органических соединений могут быть органические кислоты, сахара, аминокислоты, спирты, ферменты и др. Органоминеральные соединения представлены комплексными соединениями гумусовых кислот, полифенолов, других органических соединений с поливалентными катионами. Водарастворимые органические соединения почвенного раствора являются продуктами жизнедеятельности растений и микроорганизмов.

Большое значение имеют концентрация и степень диссоциации растворенных веществ, от которых зависит осмотическое давление почвенного раствора и поглощение корнями воды и питательных элементов. Обычно в незасоленных почвах содержание водорастворимых солей составляет 0,05 %. Наиболее благоприятная их концентрация 0,1%. Избыток солей (более 0,2%) вредно действует на растения.

Состав и концентрация почвенного раствора заметно изменяются под влиянием различных факторов. Поступление солей в него происходит в результате выветривания и разрушения минералов, разложения органических веществ в почве, внесения минеральных и органических удобрений. Уменьшение концентрации почвенного раствора происходит при вымывании растворимых соединений в нижележащие горизонты, разбавлении за счет выпадающих осадков, усвоении питательных элементов сельскохозяйственными культурами. Состав и концентрация солей в растворе зависят также от взаимодействия его с твердой фазой почвы, от обменных реакций между раствором  и почвенными коллоидами.

Твердая фаза почвы состоит  из минеральной  и органической частей, которые содержат основной запас питательных элементов для растений. На минеральную часть приходится 90 — 99 % твердой фазы почвы,  на органическую – 1 — 10%. Почти половина твердой фазы почвы (49%) приходится на кислород, одна треть – на кремний, более 10 % – на алюминий и железо и только 7% – на остальные  элементы.

Азот практически полностью (95 — 97%) содержится в органической части почвы, углерод, фосфор, сера, кислород и водород – как в минеральной, так и в органической, калий – только в минеральной части почвы.

По происхождению минералы подразделяются на первичные и вторичные. Первичные минералы – кварц, полевые шпаты, слюды — входят в материнские почвообразующие породы и присутствуют в виде частиц песка, пыли и меньше в виде илистых и коллоидных частиц. Постепенно разлагаясь, эти минералы служат источником калия, кальция, магния и железа для растений. При разрушении первичных минералов под влиянием химических процессов и жизнедеятельности различных организмов образуются гидраты полуторных оксидов, гидраты кремнезема, различные соли и вторичные минералы – каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др. Вторичные минералы находятся в почве преимущественно в виде илистых и коллоидных частиц и редко в виде пылеватых частиц. Они состоят главным образом из кремния, алюминия, кислорода и водорода, а также содержат небольшое количество железа, кальция, магния, калия и могут быть источником этих элементов для растений.

В состав мелкодисперсной коллоидной и илистой фракции входят преимущественно первичные и вторичные алюмосиликатные минералы, поэтому в ней больше железа, алюминия, кальция, магния, калия, фосфора и других элементов питания. В связи с этим более тяжелые глинистые и суглинистые почвы богаче питательными элементами, они имеют большую поглотительную способность, влагоемкость, чем песчаные и супесчаные.

В почве постоянно протекают процессы превращения труднорастворимых соединений в легкорастворимые, более доступные для растений. Одновременно происходят и обратные  процессы.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *