Экологическое значение плотности почв.

Роль плотности в становлении свойств почвы и жизни растений многогранна. Она оказывает значительное влияние на накопление воды и пищи, на соотношение воды и воздуха в почве. Особенно не­благоприятное воздействие проявляется при повышенном уплотне­нии почвы. Это сказывается на водном режиме, газообмене и биоло­гической активности. При уплотнении почвы, т. е. при уменьшении ее объема, увеличивается доля твердой фазы и доля, занимаемая не доступной влагой. Чем суше почва, тем большее угнетение испытывают растения от повышенной плотности.

Плотность почвы оказывает влияние на численность микроор­ганизмов, на биологическую активность почвы.

Растения страдают от излишней плотности. Их реакция на уплотнение почвы проявляется в снижении всхожести и ее запаздывании, в резких различиях в высоте, слабой окраске листьев, нарушении форы корневой системы, деформации клубней и т. п. Все это приводит к снижению урожаев и общей биологической продуктивности. Неблаприятно также и очень рыхлое сложение. Наиболее оптимальные условия в пахотном горизонте для большинства растений создаются при плотности 1,0—1,2 (1,3) г/см³. Этой плотности соответствует порозность 55—60%. При таких показателях плотности почва хорошо водопроницаема и влагоемка. Некоторые культуры, например, хлопчатник, люцерна, люпин, лучше развиваются при более высоких зна­ниях плотности пахотного слоя. Особо выделяется рис, требующий я нормального роста и развития высокой плотности верхнего корнеобитаемого слоя.

16. Почвенный раствор. Состав, свойства и экологическая значимость почвенного раствора.

Почвенный раствор можно определить как жидкую фазу почв, включающую почвенную воду, содержащую растворенные соли, органоминеральные и органические соединения, газы и тончайшие коллоидные золи.

Почвенный раствор — это вода свободная и рыхлосвязанная, наполняющая капиллярные промежутки и пространства между агрегатами, содержащая в растворенном и коллоидном состоянии некоторые газы, минеральные, органоминеральные и органические вещества.

Объем почвенного раствора равен объему почвенной влаги за исключением воды на уровне максимально гигроскопической влажности. Физически прочносвязанная вода не входит в состав почвенного раствора. Проблематично к почвенному раствору отнести гравитационно просачивающуюся воду, проходящую почвенные горизонты по крупным трещинами и ходам корней и животных.

Наиболее существенным источником почвенных растворов являются атмосферные осадки. Грунтовые воды также могут участвовать в их формировании при близком их залегании от поверхности. При орошении дополнительным резервом влаги для почвенных растворов становятся поливные воды. Атмосферные осадки, поверхностные воды, росы, грунтовые воды, попадая в почву и переходя в категорию жидкой ее фазы, изменяют свой состав при взаимодействии с твердой и газообразной фазами почвы, с корневыми системами растений и живыми организмами, населяющими почву. В почвенном растворе содержатся минеральные, органические и органо-минеральные вещества, представленные в виде ионных, молекулярных и коллоидных форм. Кроме того, в почвенном растворе присутствуют растворенные газы: С 0 2, 0 2 и др.

Из минеральных соединений в составе почвенного раствора могут быть анионы НС0₃^-, С0₃^2-, N0₃^-, N0₂^-, S0₄^2-, Cl^-, H₂P0₄^-, HP0₄^2- и катионы Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, NH₄⁺, K⁺, H⁺ и др. В сильнокислых почвах могут быть также Al³⁺, Fe³⁺, а в заболоченных Fe²⁺. Из органических соединений в почвенном растворе могут присутствовать водорастворимые вещества органических остатков и продукты их разложения, продукты жизнедеятельности растений и микроорганизмов (органические кислоты, сахара, аминокислоты, спирты, ферменты, дубильные вещества и др.), а также гумусовые вещества.

Органоминеральные соединения представлены преимущественно комплексными соединениями различных органических веществ кислотной природы (гумусовые кислоты, полифенолы, низкомолекулярные органические кислоты) с поливалентными катионами.

Концентрация почвенного раствора невелика и обычно не превышает нескольких граммов вещества на литр раствора. Исключение составляют засоленные почвы, в которых содержание растворенных веществ может достигать десятков граммов на литр.

Почвенный раствор находится в постоянном и тесном взаимодействии с твердой и газовой фазами почвы и корнями растений, и поэтому состав и концентрация его являются результатом биологических, физико-химических и физических процессов, лежащих в основе этого взаимодействия.

Темп и направление указанных процессов подвержены значительной сезонной изменчивости, поэтому и состав почвенного раствора чрезвычайно динамичен. Постоянно меняется концентрация почвенного раствора в зависимости от изменения влажности почвы и потребления питательных веществ корнями растений.

Изменение концентрации и состава растворов ведет к изменению режима водного и минерального питания растений, что, естественно, непосредственно отражается на их развитии и продуктивности.

В питании растений большую роль играет осмотическое давление почвенного раствора. Если осмотическое давление почвенного раствора равно осмотическому давлению клеточного сока растений или выше его, то поступление воды в растения прекращается, что характерно для засоленных почв.

Важнейшими характеристиками почвенных растворов является их кислотность и щелочность, которая напрямую зависит от солевого состава растворов, поглотительной способности почв и присутствия в почвах свободных кислот.

Почвенный раствор имеет огромное значение в генезисе почв и их плодородии. Он участвует в процессах преобразования (разрушение и синтез) минеральных и органических соединений; в составе его по профилю почв перемещаются разнообразные продукты почвообразования. Элювиально-иллювиальная дифференциация почвенных горизонтов, состав грунтовых вод, вод родников и рек во многом обязан почвенным растворам тех территорий, где они формируются. Мягкие воды северных территорий нашей страны резко контрастны жестким водам южных регионов.