3.3 Химические элементы в почве

В почвах элементы находятся в составе минералов, органических, органо-минеральных соединений твердой фазы почв, в почвенных растворах, газовой фазе. В почвах содержатся практически все элементы периодической системы Д.И.Менделеева. Для питания растений необходимы 19 элементов:

C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co. Их них 16 элементов, кромеC,H,O, относятся к минеральным.

Организм растений состоит на 95 % от сухой массы из углерода(45%), кислорода(42%), водорода (6,55), азота (1.5%). Оставшиеся 5% приходится на зольные элементы. Они так называются потому, что преобладают в золе растений. Другое название этой группы –макроэлементы.

Химический состав золы является показателем валового количества усвоенных растениями из почвы зольных элементов питания. Валовой химический состав растений значительно отличается от валового состава почвы, т.к. растения избирательны к поглощению отдельных элементов. В растениях всегда больше азота, фосфора, калия.

В естественных биоценозах питательные элементы, усвоенные растениями и другими организмами, снова возвращаются в почву. Как правило, обеднения почвы питательными элементами не происходит. На пахотных почвах после уборки урожая возвращается только часть поглощенных растениями элементов, например, с корневыми остатками. В связи с этим в пахотные почвы необходимо вносить минеральные удобрения.

Остальные элементы почвы называют микроэлементами. В растениях их содержание < 0,001% сухой массы. Они необходимы для биохимических и физиологических процессов.

На содержание микроэлементов в почвах оказывают влияние материнские породы. Оксиды, соли и другие соединения микроэлементов в них находятся в качестве примесей. На территории России содержание микроэлементов в целом повышается в южном направлении от зоны подзолистых почв к каштановым.

3.4 Органические вещества почвы

Органическое вещество почвы представлено живой биомассой (почвенная биота и живые корни растений), органическими остатками растений, животных, микроорганизмов, продуктами разной степени их разложения и специфическими новообразованными гумусовыми веществами.

Органическое вещество и его превращение в почве играют важную и разностороннюю роль в её развитии и формировании основных свойств.

Основными источниками органического вещества являются отмершие остатки растений в виде наземной и корневой масс. Органические остатки почвенной фауны поступают в меньшем количестве. Количество поступающих остатков, их состав, соотношение зависят от состава зональной растительности и местных условий. Небольшое количество органических остатков поступает в почвы тундры (примерно 1т/га). Оно возрастает от северной тайги (8 т/га) к южной (10 т/га) и далее к лесам лесостепи и луговых степей (24,5 т/га). При переходе к степным зонам величина опада снижается из-за сухости климата. В пустынной зоне опад минимальный (1 т/га).

В агроценозах количество поступающих в почву органических остатков уступает естественным ценозам. Например, лесостепь Русской равнины получает ежегодно 5,8 т/га. Это связано с меньшей продуктивностью и ежегодным отчуждением синтезированного растениями органического вещества. При возделывании зерновых культур отчуждение составляет около 50 % всей органической массы.

В составе органических остатков содержатся зольные элементы

(от 0,1 до 10 %): P,S,K,Ca,Mg,Fe,Mn,Naи многие другие, в том числе микроэлементы. От состава остатков зависят темп и направление их последующего превращения. Наиболее быстро изменяется опад, богатый легкодоступными для микроорганизмов веществами – белками, растворимыми углеводами. Растительные остатки, богатые лигнином, дубильными веществами, смолами (хвоя, древесина), разлагаются медленно. Из опада культурных растений быстрее разлагаются остатки бобовых трав, медленнее – солома злаковых.