1 курс / Практика / Почвенная / Почвоведение. Курс лекций

Функцию перевода свободного азота в связанный выполняют бактерии. Известны аммонифицирующие, нитрифицирующие, денитрифицирующие, азот- фиксирующие и другие бактерии. Аммонифицирующие бактерии способны раз- лагать сложные органические соединения с образованием аммиака. Распад азоти-

стых органических веществ почвы до аммиака называется аммонификацией. Под воздействием протеолитических ферментов, выделяемых различными группами микроорганизмов, белковые вещества гидролизуются до аминокислот. Последние

легко усваиваются микроорганизмами и под действием ферментов микробных клеток подвергаются процессам дезаминирования и дезамидирования. В резуль- тате от амино- и амидосоединений отщепляется аммиак и образуются различные органические кислоты.

Например:

CH2NH2COOH + O2 = HCOOH + CO2 + NH3

CH2NH2COOH + Н2О = CH3OH + CO2 + NH3

метиловый спирт

CH2NH2COOH + Н2 = CH3COOH + NH3

уксусная кислота В результате аммонификации получаются органические кислоты, спирты,

углекислота и аммиак. Органические кислоты и спирты разлагаются дальше до органических соединений. Выделяющийся аммиак образует соли с соответст- вующими органическими и минеральными кислотами, которые получаются при минерализации органического вещества почвы:

2NH3 + H2CO3 = (NH4)2CO3 NH3 + HNO3 = NH4 NO3

Аммоний поглощается почвенными коллоидами:

Аммиак образуется во всех почвах при разной реакции среды, в присутст- вии и отсутствии воздуха, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелоч- ной реакции аммонификация замедляется.

В аэробных условиях соли аммония окисляются до нитратов. Окисление

аммиака до нитратов называется нитрификацией. Нитрификация может идти по следующему уравнению:

2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + H2O (первая фаза) 2HNO2 + O2 = 2HNO3 (вторая фаза)

Образовавшаяся в почве азотная кислота нейтрализуется бикарбонатом кальция или магния, а также поглощенными основаниями почвы:

2HNO3 + Са(CO3)2 = Н2CO3

Интенсивность минерализации органического вещества в различных поч- вах неодинакова. В дерново-подзолистых почвах она протекает значительно сильнее, чем в черноземах. При кислой реакции, плохой аэрации, избыточной влажности и низкой температуре процессы минерализации протекают слабо и ос- танавливаются на стадии образования аммиака. На скорость окисления аммиака до нитратов влияет также обработка почвы, ее известкование и удобрение.

Некоторые бактерии в анаэробных условиях вызывают процесс денитрификации – восстановление нитратного азота до газообразного азота. Для этих бактерий окисление является источником энергии. Денитрификация сопряжена с потерей азота, что является крайне нежелательным для почв, используемых в сельскохозяйственном производстве.

Восстановление нитратов до нитритов происходит при участии фермента нитратредуктазы, а дальнейшее восстановление нитритов – нитритредуктазы по следующей формуле:

С6Н12О6 + 4NO3 = 6CO2 + 6Н2O + 2NO2

В почве происходит также процесс вымывания нитратов из почвы осадка- ми и дренажными водами. Это связано с тем, что нитраты находятся преимущест- венно в почвенном растворе. Он имеет высокую подвижность и легко передвига- ется в почве. Нитратный азот (NO3) не образует в почве каких-либо малораство- римых солей и не поглощается отрицательно заряженными почвенными коллои- дами.

Содержание и формы азота в почвах оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота их рост ухудшается. При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, усиливается жизнедеятельность организмов, ускоряется рост и задерживается старение листь- ев. Избыток азота задерживает созревание растений, способствуют образованию большой вегетационной массы, уменьшает количество зерна, клубней, корнепло- дов.

Азот – один из основных элементов, необходимых для питания растений. Он входит в простые и сложные белки, которые являются главной составной ча- стью протоплазмы растительной клетки, в состав нуклеиновых кислот, содержит- ся в хролофилле, фосфатидах, алколоидах, витаминах, ферментах и других орга- нических веществах клеток.

Фосфор (Р). Фосфор относится к числу распространенных элементов в земной коре - 8×10-2 весовых процента. Основная масса фосфора находится в природных фосфатах (170 видов), а также в породах с фосфорсодержащими ми- нералами (амблигонит, вивианит, монацит, пироморфит и т.д.).

Минеральные формы фосфора в почвах преобладают над органическими. Минеральные соединения представлены трудно растворимыми фосфатами – со- лями кальция, железа и алюминия. При этом в нейтральных и щелочных почвах преобладают фосфаты кальция, в кислых – фосфаты полуторных окислов. Более

высокой растворимостью характеризуются кальциевые соли фосфорной кислоты. Соли алюминия и железа растворимы хуже, особенно при переходе из средних в основные:

FePO4 → Fe2(OH)3PO4

AlPO4 → Al2(OH)3PO4

Этот переход усиливается с подкислением почвы. Большая часть мине- рального фосфора не доступна растениям, поэтому потребность растений в нем удовлетворяется не полностью.

Входящие в почвы глинистые минералы адсорбируют фосфат-ионы силь- нее всего в кислой среде. При этом монтмориллонитовая группа глинистых мине- ралов резко превосходит каолинитовую группу. Так как глинистые минералы

способны поглощать и обменивать ионионы фосфорной кислоты в значительном количестве, то и сама почва должна обладать этим свойством.

Фосфор органических соединений составляет в пахотном слое чернозема и дерново-подзолистых почв около половины всего содержащегося в почве фосфо- ра. В органической форме фосфор находится в основном в гумусе. Наибольшая часть органических фосфатов представлена фитатами (соли фитиновой кислоты). В кислых почвах преобладают фитаты железа и алюминия, в нейтральных – фита- ты кальция. На фосфор нуклеиновых кислот приходится не более 5%. В неболь- ших количествах встречаются фосфаты, сахарофосфаты и другие органические соединения.

При распаде гумуса под влиянием микроорганизмов высвобождаются ми- неральные соли фосфорной кислоты в доступном растениям виде. Однако они не накапливаются в больших количествах в водорастворимом состоянии, так как связываются почвой химически, физико-химически и биологически.

Вживых организмах фосфор входит в состав кислот и органических со- единений, участвует в углеводном, жировом, азотном обмене растений, входит в состав скелета позвоночных, играет роль в нервной и других тканях.

Калий (К). Калий принадлежит к одному из наиболее распространенных в земной коре элементов. Среднее содержание в земной коре – 2,14%. В почвах со- держание калия составляет 1,36 весового процента. Содержание калия в почвах выше, чем фосфора и азота, вместе взятых. Калием богаты почвы, образующиеся на кислых и осадочных породах, а также почвы засушливых областей, где калий аккумулируется в солончаках. Больше калия в тяжелых почвах, так как он входит

всостав минералов, образующих преимущественно глинистые частицы. В глини-

стых и суглинистых почвах общее количество К2О достигает 2-3%, в песчаных, супесчаных и торфяных почвах значительно меньше. В почвах калий находится в разных состояниях: водорастворимом, обменном и необменном, что определяет обеспеченность им растений.

Впочве калий находится в различных по доступности растениям соедине- ниях, которые можно разбить на пять групп:

1. Калий, находящийся в алюмосиликатах (ортоклазе (полевом шпате) –

K2Al2Si6O16, мусковите – H2KAl3Si3O12, биотите – (H,K)2(Mg,Fe)2(Al,Fe)2(SiO4)3, глауконите – (K2O·4R2O3·10SiO2·nH2O) и т.д.).

Отроклаз занимает видное место в составе почвы, однако калий, входящий в его состав, растениями не усваивается. В мусковите, биотите и нефелине калий более доступен растениям. Вступая в реакции обменного поглощения с солями почвенного раствора, а также с кислотами, выделяемыми корнями растений, часть калия переходит в растворимое состояние.

2.Калий, адсорбционно-связанный на поверхности почвенных коллоидов. Его содержание колеблется от 0,09 до 1,5 мг-экв., на 100 г почвы. От валового со- держания калия в почве эта форма составляет только 0,8-3%. Тем не менее об- менный калий играет важную роль в питании растений. Это обусловлено сравни- тельно легким переходом некоторой части адсорбированного почвенными кол- лоидами калия в раствор при обмене на другие катионы. Из раствора К поглоща- ется деятельной поверхностью корневых волосков в обмен на Н. Однако растения не могут усваивать весь запас обменного калия.

3.Водорастворимый калий. Составляет 1/5 – 1/10 количества обменного калия. Появление водорастворимого калия в почве является следствием ряда про- цессов: 1) гидролиза калийных минералов; 2) разрушение минералов корневыми выделениями растений; 3) действие на эти минералы азотной кислоты и других кислых продуктов жизнедеятельности организмов; 4) вытеснение обменного ка- лия солями, попадающими в почву с удобрениями и продуктами корневых выде- лений растений.

4.Калий, входящий в состав плазмы микроорганизмов. Этот калий стано- вится доступным для растений только после отмирания микроорганизмов. Общее содержание калия в отдельных фракциях почв возрастает с увеличением дисперс- ности частиц. Наиболее досупным является калий илистой фракции, в которой он содержится преимущественно в обменном состоянии.

5.Калий, закрепленный в необменном состоянии. Это явление называется фиксацией, когда в почве, наряду с постоянным переходом калия из труднорас- творимой в водорастворимую и обменную формы, происходит его закрепление в необменном состоянии. Тонкодисперсные фракции почв, обладающие большей поглотительной способностью, сильнее закрепляют калий. Из наиболее распро- страненных в почве групп глинистых минералов, монтмориллонитовая и гидро- слюдная группы заметно фиксируют калий, так как им свойственна внутрикри- сталлическая адсорбция катионов, а каолинитовая не обладает подобным свойст- вом.

На закрепление калия в необменной форме оказывает влияние реакция поч- вы и содержание в нем органического вещества. Перегнойные органические со-

единения и подщелачивание почвы увеличивает переход калия в необменную форму, разрушение гумуса и искусственное подкисление почвы до рН 4,5-5,5 снижает закрепление почвой калия.

Количество закрепляемого калия неодинаково для различных почв: черно- земы обладают большей способностью к необменному поглощению калия, чем дерново-подзолистые почвы.

Между обменным и необменным калием в почве существует некоторое рав- новесие, которое устанавливается очень медленно. Растения поглощают элемента

больше, чем убывает содержание в почве обменного калия. Пополнение запасов обменного калия, смещаемого под влиянием растений, объясняется постоянным восстановлением равновесия между обеими формами калия в почве. Корни расте- ний выделяют ионы водорода, которые вытесняют другие катионы (и среди них калий) из минералов почвы. Растения усваиваю и некоторое количество необмен- ного калия, и происходит его постепенный переход в почве из необменного со- стояния в обменное. Такой переход возможен благодаря ряду процессов: 1) при обработке почвы по мере дробления кристаллов глинистых минералов, в резуль- тате чего высвобождаются ионы калия, занимавшие места во внутренних плоско- стях кристаллических решеток; 2) в процессе химического выветривания минера- лов группы слюды, которые при переходе их в минералы группы монтмориллони- та высвобождают калий. Силикатные бактерии также несколько улучшают режим калия в почве, разрушая алюмосиликаты.

По абсолютному содержанию в почве кальций и магний входят во вторую группу элементов, содержание которых изменяется в почве от десятых долей до нескольких процентов. Обычно их содержания достаточно для удовлетворения потребностей растений, и эти элементы, особенно кальций, не считаются удобри- тельными. Среднее содержание кальция в литосфере – 3,6 %, магния – 2,1 %, од- нако в дерново-подзолистых почвах их содержание в 3–9 и 2–7 раз меньше. Эти элементы входят в состав очень большого количества горных пород. Большая их часть находится в виде труднорастворимых соединений, но при почвообразова- тельных процессах они переходят в более растворимые формы, которые могут быть потреблены растениями в процессе роста.

Кальций и магний обычно встречаются в почве и растениях в виде двухва- лентного катиона. Наиболее доступными для растений являются обменно- поглощенные почвенными коллоидами ионы этих элементов. Так, на дерново-

подзолистой суглинистой почве содержание обменного кальция в пахотном слое составляло 800–1000 мг/кг почвы, или 20–30 % от валового (0,53 % от веса поч- вы), магния – 150–300 мг/кг почвы, или 5–10 % от валового (0,48 %), на дерново- подзолистой связносупесчаной почве: кальция – 500–900 мг/кг почвы, или 20–30 % от валового (0,32 %), магния – 100–300 мг/кг почвы, или 6–16 % от валового

(0,30 %).

При окультуривании дерново-подзолистых почв доля подвижных форм Са и Мg от валовых обычно растет. Оптимальное соотношение подвижных магния и кальция – 0,4–0,8, поэтому систематическое внесение извести только в форме Са- СО3 может нанести и вред. Возможен и относительный избыток обменного маг- ния. По различным данным вредный порог – более 40 % обменного магния или водорода от ЕКО, либо когда количество обменного магния сравнивается с коли- чеством кальция. Недостаток магния обычно бывает при эквивалентном соотно- шении Са/Мg менее 6.

Обменный кальций находится в равновесии с кальцием, находящимся в поч- венном растворе, хотя последнего обычно бывает в 20-100 раз меньше. Обычно в некислых почвах кальций занимает 75–85 % общей емкости катионного обмена,

что определяется предпочтительной адсорбцией иона кальция по сравнению с другими ионами благодаря сравнительному малому его гидратированному радиу- су относительно к его двойному положительному заряду. Обменный кальций удерживается почвой сильнее, чем магний (в 2–4 раз) или калий (в 4–6 раз), и в силу незначительной потребности растений в кальции его можно считать микро- элементом. Часто считают, что нет необходимости контролировать содержание кальция, его достаточно в почве.

Магний в химическом отношении сходен с кальций-ионом, но поведение его существенно отличается. В негидратированном виде ион магния достаточно мал, чтобы входить в кристаллическую решетку ряда минералов, тогда как для кальция нужны большие пространства. Магнийсодержащие минералы сильно выветрива- ются, что ведет к истощению их запасов в почвах. Магний доступен растениям не только из глинистых фракций, но и из пылеватых, даже межслоевой магний мо- жет использоваться растениями. Обычно 12–18 % обменных позиций в почве за- нято магнием, и его достаточно для нормального питания растений, но для дерно- во-подзолистых почв часто отмечается возможность его недостатка. Избыток магния наблюдается, когда им занято 40 % и более. В дерново-подзолистых поч- вах критическое содержание обменного (в КС1) магния оценивается в 70–80 мг/кг почвы.

В дерново-подзолистых почвах Беларуси валовое содержание кальция в па- хотном слое составляет 0,4–1,0 %, магния – 0,3–0,8 %, что существенно меньше их кларков. Как никакие другие катионы в условиях гумидного климата, ионы этих элементов вымываются и уносятся через гидрографическую сеть. В естест-

венных почвах за тысячелетия процесс обеднения двухвалентными катионами достиг большого размаха, следствием чего является повышенная генетическая ки- слотность почти всех почв Беларуси. До начала интенсивного известкования на более чем 90 % всех пахотных почв республики недостаток кальция и магния в обменной форме являлся фактором, существенно лимитирующим урожаи куль- турных растений. Обогащение почв кальцием и магнием при известковании по- зволило на большинстве площадей существенно поднять плодородие земель, средневзвешенное содержание CaO и MgO достигло 1063 и 184 мг/кг.

Благодаря известкованию доломитовой мукой за последние 25 лет содержание магния как на пашне, так и на улучшенных кормовых угодьях удвоилось, что практически сняло проблему внесения магнийсодержащих удобрений.

Кальций и магний являются важными элементами и как составные части культурных растений. Поглощение обменных оснований корнями растений яв- ляется основным источником питания растений кальцием и магнием, а также ос- новным источником подкисления вследствие обмена на водород, выделяемый корнями, поскольку кальций и магний поглощаются растениями почти исключи- тельно в обменной форме.

Кальций – структурный элемент клеточных оболочек, и поэтому он жизненно необходим для образования новых клеток. Этот элемент настолько прочно связан со старыми клетками, что при дефиците не может быть удален из них для образо-

вания новых клеток. Основная его роль – в поддержании в растениях баланса пи- тательных веществ, для целостности плазмалеммы, причем Са поглощают только молодые части растений, он не реутилизируется. Недостаток кальция сдерживает рост всех частей растения, что может привести и к усилению недостаточности других элементов из-за слабо развитой корневой системы.

Таблица 15. Распределение почв сельскохозяйственных угодий Беларуси по

обеспеченности обменным кальцием и магнием (8-й тур агрохимических исследований 1994–1998 гг.), %

Растениям жизненно необходим магний для образования хлорофилла, где он фактически является единственным металлом и в этом смысле уникален. Много магния в семенах растений. Магний часто обгоняет кальций по содержанию в растениях, он легко переносится из одной части растения в другую, и осветление зеленой окраски листьев, особенно нижних, может быть свидетельством недос- татка магния. Магний составляет 2,7 % молекулы хлорофилла и является носите- лем фосфатов. Если его вносить, то растения потребляют больше фосфора. С азо- том же магний является антагонистом, его недостаток обычно бывает лишь на почвах с малым ППК.

Обычно считается, что 15–30 % усвояемого растениями магния идет на хлоро- филл. Магний увеличивает синтез белка и содержание крахмала в картофеле. Магний является антагонистом и по отношению к калию. Зоотехнически допус- тимым пределом отношения К/Са+Mg считается 2,2, а содержания магния – 0,2 %, поэтому необходима осторожность в использовании К-удобрений из-за потен- циального недостатка магния.

Магний активизирует физиологические процессы в растениях, повышает ус- тойчивость к засухе, увеличивает содержание белкового азота. Недостаток магния в первую очередь сказывается на урожае семян и корней. Хорошее обеспечение магнием ускоряет образование углеводов, усиливает восстановительные процессы

– усиливается накопление эфирных масел, жиров и других восстановленных со- единений.

Количество кальция, используемого растениями, резко колеблется в зависимо- сти от культуры и органа растений, может составлять 0,02 % в зерне кукурузы и 1,5 % в сене люцерны. Содержание магния менее динамично, обычно 0,1–0,4 %. В почвах Беларуси за последние 10 лет с одного гектара с урожаем озимой ржи вы- носилось в среднем 9,0 кг СаО и 6,9 кг MgО, ячменя – 10,8 и 6,9, картофеля – 24,9 и 12,7, сахарной свеклы – 39,4 и 28,2, сенокосных трав – 22,6 и 9,8 кг соответст- венно.

Железо (Fe). Один из главных компонентов литосферы, составляет около 5% ее массы. В земной коре входит в состав около 300 минералов. Поведение же- леза в окружающей среде имеет сложный характер и определяется его способно- стью легко изменять валентность в зависимости от физико-химических условий среды, а также тесно связано с геохимическими циклами кислорода, серы, угле- рода.

Окисленные и щелочные условия среды способствуют осаждению железа, кислые и восстановительные – растворению его соединений. Свободное железо фиксируется в виде оксидов и гидроксидов, замещает магний и алюминий в дру- гих минералах, образует комплексы с органическими лигандами. Количество же-

леза в почвах определяется составом материнских пород и характером почвенных процессов. Содержание элемента в почвах изменяется от 0,5 до 5%. Оксиды и гидроксиды железа определяют цвет многих почв.

Впочвах железо присутствует в виде оксидов и гидроксидов, находящихся

ввиде различных кристаллических, скрытокристаллических или аморфных мине- ралов, в хелатной форме – в почвах, богатых органическим веществом. Преобра- зованию соединений железа способствует органическое вещество, а также мик- роорганизмы.

Врастворении почвенного железа участвуют многие реакции, в частности,

гидролиз и процессы комплексообразования. Подвижность железа в почвах во многом определяется растворимостью аморфных водных оксидов Fe3+ и Fe2+. Ко- личество растворимого железа составляет незначительную часть его общего со-

держания в почве. Растворимые неорганические формы включают: Fe3+, Fe(ОН)2+, Fe(ОН)2+, Fe2+, Fe(ОН)3-, Fe(ОН)42-. В богатых кислородом почвах доля Fe2+ в об-

щем количестве растворимого неорганического железа невелика. Исключение со- ставляют почвы с высоким рН. Катионы Fe2+ в кислых анаэробных почвах могут достигать токсичных для растений уровней. В нейтральных и слабощелочных почвах подвижность железа резко падает. Поэтому в щелочных хорошо аэрируе-

мых почвах низкие концентрации растворимого железа не могут удовлетворить потребности растений в этом металле.

В условиях заболоченных почв происходит восстановление железа Fe3+ до Fe2+. Этот процесс тесно связан с метаболической деятельностью бактерий и при- водит к высокой концентрации железа в некоторых затопляемых почвах. При этом его подвижность увеличивается.

Соединения железа активно влияют на поведение некоторых элементов питания, в том числе микроэлементов. В то же время тяжелые металлы также ока- зывают влияние на биодоступность железа.

Для почвенного железа характерно сильное сродство к подвижным орга- ническим комплексам и хелатам, которые ответственны за миграцию железа в почвенных горизонтах и его выщелачивание из почвенных профилей. Они также играют большую роль в обеспечении железом корневых систем растений.

Почвы с дефицитом железа для сельскохозяйственных растений распро- странены достаточно широко (карбонатные, щелочные, марганцево-железистые разновидности почв). Однако даже на бедных железом почвах его абсолютного дефицита для растений не отмечается. Наблюдается недостаток только легкорас- творимых форм.

Марганец (Mn). Марганец является одним из наиболее распространенных элементов в литосфере. Он образует ряд минералов, в которых присутствует в ви- де ионов Mn2+, Mn3+, Mn4+. Катионы Mn2+ способны замещать двухвалентные ка- тионы некоторых элементов в силикатах и оксидах.

Поведение марганца в почвах достаточно сложное и зависит от различных факторов, наибольшее значение из которых имеют рН и Eh среды, поэтому наи- более распространенными являются реакции окисления – восстановления и гид- ролиз. Сложное химическое поведение элемента приводит к образованию боль- шого числа его оксидов и гидроксидов, которые осаждаются на почвенных части- цах, а также конкреций различного диаметра, которые способны концентрировать железо и другие микроэлементы почвы.

В почвенном растворе марганец образует ряд простых и комплексных ио- нов, а также несколько оксидов различного состава. Оксиды Mn являются наибо- лее аморфными соединениями, однако в некоторых почвах идентифицированы их кристаллические разновидности. В кислых и нейтральных почвах наиболее вероя- тен литиофорит (Al, Li)MnO2(OH)2, в щелочах – бёрнессит с плохо выраженным составом. Наиболее устойчивыми из выявленных кристаллических форм оксидов марганца является пиролюзит, манганит, гаусманит.

Цикл марганца в почвах состоит из трех стадий: 1) восстановление Mn2+

ионами железа, хрома, серой и легкоокисляемым органическим веществом, 2) ад- сорбция Mn2+ формами MnО2 и Mn3+, 3) окисление Mn2+ до Mn3+ и Mn4+ свобод-

ными гидроксильными радикалами.

Соединения марганца в почвах имеют большое значение: являются жиз- ненной необходимостью для растений, контролируют поведение ряда других пи- тательных микроэлементов, влияют на равновесие системы рН-Eh.

Соединения марганца способны быстро окисляться и восстанавливаться при изменении условий почвенной среды. При этом окислительные условия сни- жают доступность марганца для биоты, восстановительные – увеличивают, ино- гда до токсичных значений. Восстановление оксидов марганца влияет на катион- ный обмен почв двояко: прекращается обмен на поверхности оксидов и вновь об- разующийся ион Mn2+ вступает в конкуренцию с другими катионами. Кроме того, возрастает способность к вышелачиванию Са, Mg и некоторых других элементов. Большое влияние на процессы окисления – восстановления соединений марганца

и образование марганцевых конкреций оказывает микробиологическая активность почв.

Распределение марганца по почвенному профилю. Наиболее высокие со- держания элемента отмечаются для почв, развитых на основных породах, а в поч- венных горизонтах, богатых железом и органическим веществом.

Марганец не считается загрязняющим почву металлом. Однако при избы- точных содержаниях, превышающих предельные концентрации, он становится за- грязнителем и может оказывать токсичное действие на растения.

Алюминий (Al). Алюминий является одним из главных элементов земной коры. Его кларк в литосфере составляет 8,80. Число минералов, содержащих алюминий, исчисляется сотнями. В соединениях с кислородсодержащими лиган- дами образует единственный устойчивый и широко распространенный ион Al3+.

При выветривании минералов первичных пород образуется ряд гидроокис- ных соединений алюминия различного заряда и состава (Al(OH)2+, Al(OH)63-,), и эти частицы затем становятся структурными компонентами глинистых минера- лов.

Растворимость гидроксидов алюминия низкая, особенно в интервале рН 5-8, при этом растворимость понижается при старении твердых фаз. Свежеосажден- ные гидроксидные формы Al и коллоидные частицы способны к адсорбции анио- нов и к флокуляции отрицательно заряженных частиц. Поэтому гидроксиды алю- миния вносят важный вклад в разнообразные свойства почв.

Общее содержание элемента в почвах унаследовано от материнской поро- ды, однако важную роль в плодородии почв играет та фракция Al, которая обла- дает подвижностью и способностью к катионному обмену. В кислых почвах с рН 5,5 и ниже подвижность металла резко возрастает, и при ионном обмене он ак- тивно конкурирует с другими катионами. В нейтральных почвах содержание алюминия в растворах составляет 400 мкг/л, в почвенном растворе с рН 4,4 − 5700 мкг/л.

Подвижный алюминий в кислых почвах быстро поглощается растениями, что может вызвать химический стресс. Низкие уровни содержания элемента в почвах могут оказать благоприятное действие на рост растений, особенно у толе- рантных к Al видов.

15.2.Микроэлементы в почвах.

Вколичественном отношении микроэлементы составляют ничтожную долю

всоставе почвы, однако они играют важную роль как микрокомпоненты для пи- тания растений. В настоящее время только для десятков микроэлементов извест- но, что они жизненно важны для всех растений. Для нескольких доказано, что они необходимы небольшому числу растений. Для остальных их функции пока не ус- тановлены.

Поведение микроэлементов в почве различно для разных элементов, а также для одного и того же элемента в разных почвах. Микроэлементы наследуются от материнских пород, однако их распределение в почвенных профилях и между

компонентами почв отражают действие различных почвообразующих процессов и