20. Химический состав почв. Кислотность почв, основные макро- и микроэлементы, их значение в формировании структуры почвы и в питании растений.

Кислотность - способность почв подкислять почвенный раствор вследствие наличия в составе почвы кислот (актуальная кислотность), а так же обменных катионов водорода, алюминия и некоторых других металлов, образующих при их вытеснении гидролитически кислые соли (потенциальная кислотность). Обменная кислотность - обусловлена количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном состоянии в составе ППК, которые извлекаются из почвы раствором нейтральной соли. Гидролитическая кислотность - обусловлена количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном состоянии в ППК, которое извлекается из ППК раствором гидролитической щелочной соли. Кислотность почвы принято обозначать как рН. 1) нейтральная реакция почвы соответствует значению рН в пределах от 6 до 7; 2) от 6 до 5 – слабокислая; 3) от 5 до 4 - кислая почва; 4) менее 4 – сильнокислые; 5) от 7 до 8 – щелочная; 6) более 8 - сильнощелочная.

По отношению к кислотности почвы растения делят на следующие экологические группы: ацидофилы (растут на почвах с рН<6,7); нейтрофилы (рН=6,7-7,0); базифилы (рН>7,0); индифферентные виды (могут обитать на почвах с разным значением рН).

По отношению к содержанию питательных элементов в почве среди растений различают олиготрофов (растения, довольствующиеся малым количеством зольных элементов), эвтрофов (нуждаются в большом количестве зольных элементов) и мезотрофов (требуют умеренного количества зольных элементов).

Содержание макроэлементов (N, Р, К, Са, Mg, S, Si) в растительных тканях в расчете на сухую массу варьирует от 1,5 до 0,1%. Азот. Входит в состав аминокислот, нуклеиновых кис­лот. При недостатке азота тормозится рост растений, ослабляется образование боковых побегов и кущение у злаков. Фосфор. Фосфолипиды яв­ляются компонентами биологических мембран. Для нормального протекания фотосинтеза, дыхания, роста требуется фосфор. Сера поступает в виде сульфат-иона SO₄. Входит в состав органических соединений, играющих важную роль в об­мене веществ организма. Почти все белки включают аминокислоты, содержащие серу. Принимает участие в реакциях обмена (аэробная фаза дыхания, синтез жиров). Кальций. При недостатке клеточные оболочки ослизняются. Кальций повышает вязкость цитоплазмы (плазмолиз). Де­фицит приводит к увеличению проницаемости мембран. Магний входит в состав основного пигмента зеленых листьев - хлорофилла. Поддерживает структуру рибосом, связывая РНК и белок. Калий не входит ни в одно органическое соединение. Большая часть в клетке находится в свободной ионной форме, ос­тальные в адсорбированном состоянии. Он снижает вязкость протоплазмы, повы­шает ее оводненность, увеличивая гидратацию белков. Соли калия растворимы и участвуют в регуля­ции осмотического потенциала клетки.

Концентрация микроэлементов (Fe, Zn, Сu, Мn, Мо, В, Cl, Na, Ni) составляет 0,01%. Микроэлементы активируют определенные ферментативные системы. Марганец необходим для нормального протекания фото­синтеза, осуществляет разложение воды и выделение ки­слорода. Участвует в восстановлении СО₂, играет роль в поддержании структуры хлоропластов. Медь входит в состав ряда ферментных систем, относящихся к группе оксидаз. Ферменты осуществляют окисление фенолов и аскорбиновой кислоты. Значение для фотосинтеза. Цинк поступает в виде ионов Zn²⁺. Входит в состав более 30 фер­ментов. Значение цинка для процессов дыхания и фотосинтеза. Играет важную роль при образовании фитогормона ауксина. Молибден выполняет каталитическую и структурную функции. При недостатке происходят изменения в азотном обме­не растений - наблюдается уменьшение синтеза белка при одновременном паде­нии содержания аминокислот и амидов. Бор влияет на скорость ферментативных реакций через субстраты, на которые действуют ферменты. Кобальт входит в состав кобаламина (витамин В₁₂), который синтезируется бактериями в клубеньках бобовых растений. Никель активирует ряд ферментов, оказывает стабилизирующее влияние на структуру рибосом. Для роста некоторых растений засоленных почв (галофитов) оказывается полезным натрий. Для роста диатомовых водорослей необходим кремний.