8. Отношения различных сельскохозяйственных культур к реакции почвы и известкованию

Оптимальной для большинства возделываемых культур и почвенных микроорганизмов является слабокислая и близкая к нейтральной (рН 6,0—7,5) реакция почв. Однако есть культуры, оптимальная реакция почв для которых более кислая или находится в широком интервале рН. Следует подчеркнуть, что все растения в течение первых 2—3 недели с момента прорастание семян особенно чувствительны к неблагоприятной реакции среды. С возрастом они приобретают устойчивость к ней. По отношению к кислотности почвы (среды) и, следовательно, по эффективности известкования возделываемые растения разделяются на несколько групп.

Наиболее чувствительны к кислотности почв люцерна, эспарцет, сахарная, столовая и кормовая свекла, белокочанная капуста, конопля, хлопчатник. Оптимальное значение рН среды для них культур составляет 6,5—7,5, и нуждаемость в известковании наблюдается уже на слабокислых почвах. К повышенной кислотности чувствительны огурец, лук, чеснок, салат, цветная капуста, кукуруза, подсолнечник, вика, клевер, донник, фасоль, горох, кормовые бобы, озимая и яровая пшеница, ячмень, райграс, ежа сборная, костер. Оптимальным для них является рН 6—7. Поэтому эти культуры хорошо отзываются на известкование среднекислых почв.

Устойчивы к повышенной кислотности почв тимофеевка, гречиха, рожь, овес, просо, томат, редис, морковь. Причем эти культуры хорошо растут при большом интервале кислотности — рН 5,0—7,5, но оптимальной для них является слабокислая среда (рН 5,5—6,0). Известкование почв для этих культур проводят на сильно- и даже среднекислых почвах. Это позволяет снизить кислотность почв и одновременно мобилизовать почвенные запасы питательных элементов. Устойчивы к повышенной кислотности почв, но трудно переносят избыток кальция лен и особенно картофель, а также малина, земляника и крыжовник. Лен хорошо развивается при рН 5,5—6,0, а картофель и ягодные культуры — в более широком интервале (рН 4,5—6,5).

При избытке кальция снижается не только урожайность, но и ухудшается качество продукции, например, картофель поражается паршой, лен —бактериозом. Кроме того, при нейтрализации кислотности снижается доступность растениям бора, меди, цинка и других элементов, а избыток катионов кальция затрудняет усвоение растениями калия и магния. Известкование почвы под эти культуры эффективно при сильно- и очень сильнокислой реакции. Максимально устойчивы к кислой среде люпин, чайный куст, щавель и сераделла, хорошо растущие на почвах с рН 4,0—6,0, оптимальным для них является рН 4,5—5,0. Для этих культур необходимость в известковании возникает только на очень сильнокислых почвах, так как катионы кальция могут отрицательно влиять на эти культуры, особенно при прорастании семян и в начале роста. Следует подчеркнуть, что под влиянием антропогенной деятельности и других условий приведенные для культур интервалы оптимальных значений рН могут изменяться.

9. Источники почвенного азота. Аммонификация. Нитрификация

Естественным источником пополнения запасов азота в почве является азот атмосферы. В воздухе содержится 78% азота; над каждым гектаром - 80 тыс. т. азота. Но молекулярный азот недоступен большинству растений (кроме бобовых культур). Главные источники пополнения запасов азота в почве – азотфиксирующая способность свободноживущих и клубеньковых микроорганизмов, а также поступление его с атмосферными осадками.

Из атмосферы азот может поступать в виде аммиака или нитратного азота. Аммиак образуется при гниении азотсодержащих веществ на поверхности земли. В воздухе присутствует и нитратный азот, который образуется при взаимодействии оксидов азота с атмосферной влагой; оксиды, в свою очередь, образуются при грозовых разрядах. Приход азота с атмосферными осадками невелик и составляет порядка 3-5 кг/Га в год.

Фиксация азота несимбиотическими (свободноживущими) микроорганизмами – бактериями, грибами, водорослями. Из хорошо известных бактерий к этой группе относится азотобактер. Для своей жизнедеятельности азотфиксаторы нуждаются в углеводах. Поэтому чем больше в почве легкоусвояемых веществ (в частности пожнивных и корневых остатков), тем интенсивнее размножаются азотфиксаторы и больше в почве накапливается азота. Факторы, ограничивающие их жизнедеятельность: недостаток в почве усвояемых веществ, кислая реакция почвы, низкая температура, недостаток или избыток влаги, недостаток фосфора и калия в почве. Свободноживущие микроорганизмы накапливают 5-10 кг/Га азота в год.

Гниение (аммонификация) — процесс разложения азотсодержащих органических соединений (белков, аминокислот), в результате их ферментативного гидролиза под действием аммонифицирующих микроорганизмов с образованием токсичных для человека конечных продуктов — аммиака, сероводорода, а также первичных и вторичных аминов при неполной минерализации продуктов разложения.

Нитрификация — микробиологический процесс окисления аммиака до азотистой кислоты или её самой далее до азотной кислоты, что связано либо с получением энергии (хемосинтез, автотрофная нитрификация), либо с защитой от активных форм кислорода, образующихся при разложении пероксида водорода (гетеротрофная нитрификация).