Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Тяжелосуглинистые и глинистые почвы, наоборот, дольше прогреваются, они «холодные», поскольку тонкие поры их заполнены не воздухом, а очень теплоемкой водой. Они слабо водо- и воздухопроницаемы, плохо впитывают атмосферные осадки. Значительная часть почвенной влаги и запасов элементов питания тяжелых почв не доступны растениям. В периоды сезонного переувлажнения в них недостает воздуха и развиваются глеевые процессы.
Лучшими для роста большинства культурных растений являются почвы суглинистые.
Структурность и водно-физические свойства почвы. Плотность почвы, ее физические свойства и связанные с ними водный, воздушный, тепловой и пищевой режим зависят от ее структурности,
250
а тем самым от нее зависит и урожай растений (рис. 48). Бесструктурная почва не может обеспечивать растения одновременно водой и воздухом. В чередующиеся влажные и сухие периоды ее тонкие поры заняты либо водой, либо воздухом. В структурных почвах в капиллярных порах удерживается вода, а наличие крупных пор между структурными агрегатами обеспечивает газообмен почвы с атмосферой — удаление из нее избытка углекислоты и снабжение корней растений и микроорганизмов кислородом. Структурность почв обеспечивает одновременное существование в них аэробных и анаэробных микрозон, что способствует существованию в почвах различных экологических групп микроорганизмов. При этом на поверхности структурных агрегатов усиливаются аэробные процессы мобилизации элементов питания микроорганизмами.
Газообмен почвы с приземным слоем воздуха и эмиссия в него почвенной углекислоты имеет исключительно важное значение для процесса фотосинтеза и роста растений. Недостаток углекислоты лимитирует урожаи, так как при содержании СО2 в атмосферном воздухе около 0,03% интенсивность фотосинтеза очень низкая. Она резко возрастает при увеличении концентрации СО2 до 0,3% и больше (рис. 49). Например, в периоды интенсивного роста сахарной свеклы ее растения могут потреблять на 1 га до 1000 кг СО2 в сутки, т.е. в два раза больше единовременного содержания ее в 100-метровой толще атмосферы.
Для плодородия почвы важное значение имеет размер структурных агрегатов и их качество — их во-допрочность и порозность. В табл.
47 показана зависимость общей по-розности почвы, содержания в ней воздуха и кислорода и образования в этих условиях аэрации легко -доступных растениям нитратов от размера структурных агрегатов.
Тепловые свойства почвы. Способность почвы поглощать и отражать лучистую энергию солнца, про-
Рис. 48. Влияние плотности почвы (г/см3) на урожай культур (г/сосуд) (И. Б. Ревут и др., 1971):
1 — кормовые бобы; 2 — подсолнечник; 3 — кормовая капуста
SI 100 I
I 80 1 i- 60
I I § 20
e
0,03 0,06 0,15 0,3 Концентрация СО2
Рис. 49. Зависимость интенсивности фотосинтеза (мг С02/дц2 • ч) от концентрации СО2 в атмосферном воздухе (Б. А. Рубин, 1976): I — тыква; II — бобы
251
водить и удерживать тепло во многом непосредственно определяет рост и развитие растений, а также биологические процессы, с которыми связано плодородие почвы. Ее тепловой режим как
Таблица 47. Порозность и аэрация структурной почвы, сложенной агрегатами разных размеров (по А. Дояренко, 1924)
Свойства почвы Размер агрегатов почвы, мм
< 0,5 1-2 3—5
Порозность, %
общая 47-49 55-59 60-62
капиллярная 45-47 25-27 23-24
аэрации 2-3 30-32 38-39
Содержание воздуха, % 27,7 39,6 38,7
Содержание кислорода, % 0,14 5,71 7,51
Содержание МО-3 , мг/кг 9,0 34,3 45,8
совокупность поступления, отдачи и передачи тепла зависит от цвета и водно-воздушных свойств почвы, от того, насколько ее поры заняты малотеплоемким и малотеплопроводным воздухом или высокотеплоемкой и теплопроводной водой.
Содержание в почве органического вещества. В органическом веществе почвы содержится основная часть запасов азота, около 80% серы и около 60% фосфора. Элементы питания, связанные с органическим веществом, не вымываются из почвы и в то же время могут постепенно использоваться растениями. Органическое вещество почвы является источником энергии для микроорганизмов, мобилизующих элементы питания для растений из растительных остатков и минеральной части почвы. Установлено, что некоторые органические вещества почвы могут непосредственно усваиваться растениями и содержат стимуляторы роста последних. С количеством и качественным составом органического вещества связано образование водопрочной структуры и формирование благоприятных для растений водно-физических и технологических свойств почвы.
Биологическая активность почвы. Она определяется численностью, составом и активностью почвенных микроорганизмов и почвенной фауны, активностью ферментов, которые непосредственно участвуют в трансформации недоступных растениям элементов питания почвы и растительных остатков в доступные им соединения. С биологической активностью почвы связано образование в ней микробных продуктов, стимулирующих рост растений, или, наоборот, оказывающих на них токсические действия. Микробные метаболиты и отмирающие популяции микробов, масса которых может достигать 6 т/га, играют важную роль в процессах образования гумуса почвы. В биомассе отмирающих
