Химическая мелиорация почв

В Украине довольно распространены почвы, имеющие повышенную кислотность или щелочность. Кислые почвы в почвенном поглотительном комплексе содержат много ионов водорода и алюминия, а щелочные - ионы натрия, магния и в почвенном растворе соду, хлориды, сульфаты. Теоретические основы химической мелиорации почв разработал К.К. Гедройц, разработку этих основ продолжили отечественные и зарубежные ученые.

Известкование кислых почв

В Украине около 8 млн. га пахотных земель и 3 млн. га естественных угодий имеют повышенную кислотность и нуждаются в известковании. Влияние повышенной кислотности на развитие культурных растений всестороннее. Вместе с прямым отрицательным действием ионов водорода на растения они изменяют свойства почв и деятельность почвенных микроорганизмов. Специфическое влияние кислотности состоит в угнетении поглощения растениями катионов в таком порядке: К⁺>NH₄⁺>Ca²⁺>Mg²⁺. Кроме того, нарушаются ферментативные процессы в растениях, углеводный и белковый обмены, синтез хлорофилла, изменяется в кислую сторону и реакция клеточного сока, хотя и не такой мерой, как реакция почвенной среды.

Повышенная кислотность почвы уменьшает рост корней, отрицательно влияет на физико-химические свойства плазмы клеток корней, на их проницаемость для питательных веществ. Особенно чувствительные к кислой реакции почвы растения в первый период роста.

Кислотность почвы имеет и опосредованное влияние на ее свойства. Водород, вытесняя кальций из гумуса и почвенного поглотительного комплекса, повышает его дисперсность и подвижность, вследствие чего почвы имеют неблагоприятные физическое и физико-химическое свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и буферность. В условиях повышенной кислотности угнетается деятельность почвенных микроорганизмов, особенно нитрификатов и азотфиксаторов.

Роль кальция и магния в питании растений

При внесении извести нейтрализуется кислотность почвы и повышается насыщенность ее основаниями, что создает оптимальные условия для роста и развития растений и формирование высокого урожая.

Кальций – элемент, необходимый для нормального роста корневой системы и наземных органов. При недостатке кальция и магния нарушается физиологическое равновесие почвенного раствора в результате повышенного содержания одновалентных катионов (Н⁺, К⁺, Nа⁺). Роль кальция в растениях тесно связана с процессом фотосинтеза, хотя он не входит в состав хлорофилла. Важную роль кальций играет в передвижении углеводов, влияет на преобразование азотистых веществ, ускоряет разложение белков в процессе прорастания и регулирует кислотно-щелочное равновесие в растениях.

При недостатке кальция задерживается рост листьев, на них появляются светло-желтые пятна (хлоротичность), после чего они отмирают, а старые листья остаются нормальными (рис. 16).

Рис. 16. Признаки недостатка кальция на органах картофеля

В старых листьях содержания кальция большее, чем в молодых, так как он не может повторно использоваться. Кальций поступает у растения на протяжении всего активного периода роста. В растении кальций находится в виде солей пектиновой кислоты, сульфата, карбоната, фосфата и оксалата кальция.

Известкование обогащает почву кальцием, на который положительно реагируют все культуры, особенно из семейства бобовых, капуста, сахарная и кормовая свекла. После внесения извести повышается жизнедеятельность микроорганизмов (нитрификатов, азотобактера, клубеньковых бактерий). В почве лучше закрепляется органическое вещество - гумус.

Магний. Содержания магния в растениях меньше, чем кальция. Он входит в состав молекулы хлорофилла, принимая непосредственное участие в процессе фотосинтеза, синтеза пектиновых веществ и фитина, которые накапливаются в зерне.

В случае недостатка магния содержания хлорофилла в зеленых частях растения уменьшается, листья, прежде всего нижние, становятся пятнистыми, бледнеют между жилками, а вдоль жилок сохраняется зеленая окраска. Потом они постепенно желтеют, закручиваются на краях и опадают (рис. 17).

Рис. 17. Листок подсолнечника при недостатке магния

Вместе с фосфором магний содержится главным образом в вегетирующих частях растений и в семенах. В отличие от кальция, он может повторно использоваться в растениях. Магния в зерне больше, а в листьях меньше, чем кальция.

В растениях магний принимает участие в транспортировке фосфора, активирует фосфатазу, ускоряет образование углеводов, влияет на окислительно-восстановительные процессы в тканях растений. Оптимальное питание магнием оказываетположительное влияние на накопление жиров и эфирных масел. При недостатке его повышается активность пероксидазы, что вызывает уменьшение количества аскорбиновой кислоты и инвертного сахара. Чувствительные к недостатку этого элемента конопля, просо, кукуруза.

Бедные магнием дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава. Внесение в состав извести магния (доломиты) улучшает магниевое питание растений и повышает урожайность сельскохозяйственных культур.