34. Плодородие почв

Почвы обладают ценнейшим для человека качеством – способностью обеспечивать высшие растения и микроорганизмы во все этапы их роста и развития элементами минерального питания, влагой и воздухом. Свойства и режим почв, обеспечивающих высокий уровень плодородия можно объединить в четыре группы:

Физические свойства: водопрочная зернистая и мелкокомковатая структура, высокие общая порозность и порозность аэрации, хорошие впитывающая и водоудерживающая способность, хорошие механические свойства, обеспечивающие легкость обработки.

Химические и физико-химические свойства: высокое содержание гумуса с преобладанием в его составе гуматов кальция, высокое содержание доступных для растений форм азота, фосфора, калия и микроэлементов, близкая к нейтральной реакция, высокая емкость поглощения и насыщенность ППК кальцием, малое содержание или отсутствие поглощенных водорода, алюминия и натрия, отсутствие избытка легкорастворимых солей.

Биологические свойства: высокий уровень биологической активности, преобладание бактериальной микрофлоры, активность микроорганизмов, наличие и активность мезофауны.

Благоприятный гидротермический режим, обеспечивающий в течение всего вегетационного периода достаточные для оптимального развития растений запас тепла и доступной влаги.

Плодородие обусловливается не только природными свойствами почвы, но и характером ее возделывания. Различают потенциальное (естественное) плодородие, характерное для целинных земель, и эффективное плодородие, получающееся в результате воздействия человека на почву. Эффективное плодородие можно увеличить путем внесения минеральных удобрений, рациональной обработки почв и других мероприятий.

35. Кислотность и щелочность почв

Поступающая в почву атмосферная влага содержит некоторое количество растворенных веществ. Это простые соли (гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды) и растворенные газы (кислород, углекислый газ), сообщающие растворам кислую реакцию.

В нормальных геохимических условиях реакция атмосферных осадков близка к нейтральной. При просачивании в почву влага атмосферных осадков взаимодействует с твердыми частицами почв (прежде всего с самыми подвижными элементами), почвенным воздухом, обогащается продуктами метаболизма, выделяемыми корнями растений и микроорганизмами и становится почвенным раствором.

Состав почвенного раствора и его концентрация определяются всей совокупностью происходящих в почве процессов и зависят от источника поступления воды, водного и окислительно-восстановительного режима почв. Состав веществ в растворах весьма разнообразен: в него входят минеральные, органо-минеральные и органические соединения, находящиеся в состоянии молекулярных (или истинных) и коллоидальных растворов. В почвенной влаге также присутствуют растворенные газы: О₂, СО₂ и др.

Органические соединения в почвенных растворах представлены водорастворимыми органическими кислотами и их солями. Это гуматы Na, фульваты Ca и Mg, а в условиях сильнокислой среды – фульваты Fe и Al. Из минеральных веществ наиболее обычны простые соли и коллоидальнорастворимые гидроксиды окислов SiO₂, Fe₂O₃, Al₂O₃, Mn₂O₃.

Из-за разной степени растворимости солей в слабо концентрированных растворах преобладает Ca(HCO₃)₂. По мере повышения концентрации растворов происходит накопление солей MgSO₄, NaSO₄, MgCl, NaCl и др.

В зависимости от состава растворенных веществ и характера взаимодействия раствора с твердой фазой почв реакция раствора может быть кислотной, щелочной и нейтральной. Кислая реакция обусловлена растворенной угольной кислотой, водорастворимыми органическими кислотами, в том числе водорастворимыми фракциями фульвокислот. Щелочная реакция обусловлена присутствием в растворе солей сильных оснований и слабых кислот: NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ - и кремнекислоты.

Различают следующие виды кислотности и щелочности почвенных растворов:

1. Общая кислотность и общая щелочность – все количество кислот или щелочей в растворе.

2. Актуальная кислотность или щелочность – количество присутствующих в растворе диссоциированных ионов H⁺ и OH^-. Она характеризуется значением рН.

3. Обменная кислотность.

4. Гидролитическая кислотность.

Большинство микроорганизмов и культурных растений предпочитают нейтральную среду. Реакцию почвенного раствора можно менять путем внесения различных минеральных веществ (известь – для понижения кислотности; суперфосфат, нитрат аммония и др. – для понижения щелочности).