3.2. Влияние овп на плодородие

Органическое вещество почв в значительной степени определяет плодородие почв. В основном, это воздействие обусловлено следующими факторами:

1) увеличивается емкость поглощения почв;

2) возрастает буферность в кислотно-щелочном, окислительно-восстановительном интервалах, буферность по отношению к элементам питания;

3) улучшается структура почв;

4) повышается водопрочность структуры;

5) увеличивается ферментативная активность; микробиологическая активность почв;

6) проявляется благоприятное действие органических веществ, как стимуляторов роста растений;

7) органическое вещество является источником элементов питания: азота, фосфора, калия, микроэлементов; при поступлении в растения низкомолекулярных фракций они являются энергетическим материалом для процессов метаболизма;

8) образуются органо-минеральные комплексы, способные к миграции и поступлению в растения;

9) уменьшается плотность почв;

10) увеличивается аэрация;

11) уменьшается липкость;

12) увеличивается влагоемкость: вода становится более доступной и используется растениями более экономно; уменьшаются непроизводительные затраты воды на миграцию и транспирацию;

13) органические остатки при разложении являются источником углекислого газа для растений, потребляемого последними в процессе фотосинтеза;

14) продукты разложения органических остатков разрушают минералы, освобождая элементы питания;

15) гумусированные почвы из-за темного цвета поглощают больше тепла, но в связи с большим поглощением воды они нагреваются медленнее;

16) гумус оказывает значительное влияние на скважность почв: он изменяет размеры почвенных пор; на легких почвах возрастает доля капиллярных пор, а на тяжелых - некапиллярных;

17) перегнойные вещества оказывают и непосредственное действие на растения. Они стимулируют активность окислительных ферментов и повышают проницаемость оболочек растительных клеток, повышают длину корневой и надземной части, проникают в растения и влияют на процессы метаболизма.

В меньшей степени изучены следующие процессы, также определяющие влияние органического вещества на плодородие почв.

1. Гумусовые соединения образуют с поливалентными катионами, а также с кальцием, магнием и, частично, с фосфатами комплексы с различной константой устойчивости. Образование комплексов приводит к увеличению растворимости трудно растворимых осадков, в состав которых входят поливалентные катионы, Са и Mg.

2. Образование комплексов изменяет константы обмена ионов в почве. В том случае, если образуется водорастворимый комплекс органического вещества с катионом А, то переход катиона А из твердой фазы в раствор в обмен на любой ион В более вероятен.

3. Образующиеся комплексы органических веществ с катионами и, частично, анионами в определенной степени могут поступать в растения. При этом происходят следующие процессы:

а) комплексы доставляют в растения элементы питания, освобождающиеся при гидролизе;

б) сами органические соединения и комплексы являются энергетическим материалом, изменяющим энергетику клеток растений;

в) составные части комплексов участвуют в растениях в конкурирующем комплексообразовании, что изменяет окислительно-восстановительный и кислотно-щелочной режим клеток, их ферментативную активность.

Агрономическая ценность органического вещества иллюстрируется следующими данными. Как указывает Ганжара Н. Ф., в условиях вегетационно-полевых опытов в среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах при повышении содержания гумуса на 0,5% в диапазоне от 1,6 до 3,1% удельная поверхность увеличивалась на 3-4 м²/г; емкость поглощения на 1 мг-экв на 100 г; плотность снижалась на 0,02-0,03 г/см³; существенно повышалось содержание подвижных форм фосфора, кальция, меди, цинка и обменных форм калия. В тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах при повышении содержания гумуса на 0,5% (в диапазоне 3,5-5,5%) наблюдалось достоверное повышение удельной поверхности на 3-4 м²/г; емкости поглощения на 1,0-1,5 мг-экв/100 г; суммы обменных оснований на 1 мг-экв на 100 г, отмечалось существенное увеличение подвижных форм фосфора, кальция, меди, цинка.

Полученные данные согласуются с теоретическими расчетами. Так, при соотношении С_ГК/С_ФК в дерново-подзолистых почвах = 1,0; емкость поглощения гумуса составляет 600 мг-экв/100 г. Увеличение гумуса на 0,5% соответствует 0,5 г на 100 г или внесению в почву сорбента с емкостью 3,0 мг-экв. Однако в условиях рН, характерных для полевых условий, не все функциональные группы гумуса способны к обмену. Это и обусловило меньшую прибавку емкости поглощения. Удельная поверхность гумуса достигает 100 м² на 100 г. 0,5 г гумуса имеют удельную поверхность 0,5 м². Очевидно, увеличение удельной поверхности почв в данном случае обусловлено также и другими причинами.

Многогранное влияние гумуса на плодородие почв приводит и к увеличению урожая с/х культур, что иллюстрируется данными следующей таблицы [Савич В. И. и др., Агрономическая оценка гумусового состояния почв, 2001].

Содержание гумуса и урожай с/х культур на дерново-подзолистой

суглинистой почве центра Нечерноземной зоны

Почва	Гумус, %	% многолет-них трав и удобрение	Урожай зерновых ц/га
слабо окультуренная выпаханная	1,3	0	10
средне окультуренная выпаханная	1,6	0	16
слабо окультуренная	1,8	навоз 10 т/га в год, 10% многолетних трав + 90 кг NPK	16-24
средне окультуренная	1,9	навоз 9 т/га в год	22
средне окультуренная	2,1	+ 120 кг/га NPK	до 35