49. Почвенный раствор и его значение в почвообразовании и питании растений.

Почвенный раствор — жидкая фаза почвы вместе с растворенными в ней веществами. Атмосферные осадки, соприкасаясь с твердой фазой почвы, растворяют различные соединения и превращаются в почвенный раствор. В нем содержатся органические кислоты и их соли, а также нитраты, фосфаты, сульфаты, хлориды, карбонаты и др. В растворе почв лесолуговой зоны (подзолистых, дерново-подзолистых) преобладают органические соединения, а минеральные соли (нитраты, фосфаты) содержатся в незначительных количествах. В южных почвах (каштановых, сероземах) в основном присутствуют минеральные вещества, в черноземах содержание органических и минеральных веществ примерно одинаковое.

Почвенный раствор имеет большое значение, так как он является основным источником питания растений. Образование почвенных горизонтов связано с передвижением и концентрацией почвенного раствора.

Значение почвенного раствора в плодородии почв и питании растений. Реакция почвенного раствора оказывает значительное влияние на микрофлору почвы. В кислых почвах преобладает грибная, а в нейтральных и щелочных бактериальная микрофлора. От ее характера зависят скорость, характер и полнота разложения органического вещества и его минерализация, т. е. условия питания растений. Значительная часть растений лучше всего развивается при нейтральной реакции среды, хуже переносит кислую и еще хуже щелочную реакцию. Изменение реакции почвенного раствора сопровождается изменением подвижности различных веществ. При щелочной реакции подвижны лишь водорастворимые соли, при кислой подвижны соединения гумуса, илистые частицы, гидроокиси железа, алюминия и других веществ. Все это сказывается на росте древесных пород и сельскохозяйственных культур.

Почвенный раствор со слабокислой или нейтральной реакцией лучше всего соответствует условиям питания растений, развитию микроорганизмов, высокому уровню плодородия почв.

Круговорот зольных веществ и азота под лесной растительностью. Отражает уровень почвенного плодородия. Почвенный раствор с растворенными в нем веществами благодаря подвижности, динамичности участвует как в процессах почвообразования, так и в снабжении корневых систем растений элементами питания, замыкая их круговорот. При оптимальном соотношении тепла, воздуха и почвенного раствора, насыщенного различными веществами, плодородие почвы оказывается высоким, а большая часть элементов питания возвращается ежегодно в почву.

50. Методы изучения почвенного раствора.

Для выделения и изучения почвенных растворов применяются различные методы.

1 группа методов: выделение и изучение почвенных растворов с помощью вытяжек, т.е. извлечение раствора добавлением в почву воды в количестве, значительно превышающем навеску почвы (наиболее часто применяемое соотношение почва:вода -- 1:5). Составы почвенных растворов и водных вытяжек весьма сильно различаются между собой. Поэтому в настоящее время водные вытяжки используются в основном для характеристики в почвах легкорастворимых солей и иногда для определения ряда легкодоступных растениям питательных элементов.

2 группа методов: выделение раствора из почвы в сравнительно неизменном виде. Для выделения почвенного раствора из образца почвы предварительно отобранного из почвы, необходимо преодолеть силу взаимодействия твердой и жидкой фаз почвы. Поэтому все методы основываются на применении внешней силы:

1.Давление, создаваемое прессом;

2.давление сжатого газа;

3.центробежная сила;

4.вытесняющая способность различных жидкостей.

Количество выделяющегося почвенного раствора зависит от водоудерживающих свойств почвы и степени ее увлажнения.

Получить почвенные растворы центрифугованием возможно лишь в почвах с влажностью, близкой к полной влагоемкости.

Практически в современных почвенных исследованиях наиболее часто применяются первый и последний методы, т.е. отпрессовывание раствора или вытеснение замещающей жидкостью. Выделение почвенного раствора замещением его другой жидкостью заключается в том, что через колонку, заполненную исследуемой почвой с естественной влажностью, сверху просачивается вытесняющая жидкость. Наиболее удобен для этой цели этиловый спирт. Для улучшения фильтрационных свойств тяжелых почв их рекомендуется смешивать с хорошо отмытым кварцевым песком.

При использовании этих методов после выделения раствора в почве остается еще некоторое количество влаги. Преимущества данных методов -- возможность получения растворов при влажности, характерной для почв в вегетационный период, поэтому практически динамику почвенного раствора можно изучить лишь этими методами. Недостаток их -- некоторое нарушение карбонатного равновесия и окислительно-восстановительного состояния раствора при его отделении от почвы.

3 группа методов: лизиметрические методы, действующие по принципу замещения и вытеснения растворов почвенных растворов талыми и дождевыми водами. Для количественного учета и изучения состава просачивающихся сквозь почву растворов применяют лизиметры различного устройства: лизиметры-контейнеры с бетонированными стенками и дном, лизиметры-монолиты, лизиметры-воронки, плоские лизиметры закрытого типа, в наименьшей степени нарушающие естественное залегание почвы, лизиметрические хроматографические колонки.

Недостаток всех лизиметрических установок -- возможность получения растворов лишь в периоды сильного увлажнения почв. В лизиметрических установках, особенно типа подставных воронок, нарушается в определенной мере естественный ход фильтрации, что не позволяет получать строго количественной характеристики выноса тех или иных компонентов почвы. Поэтому при изучении динамики состава почвенных растворов желательно сочетать лизиметрический метод с другими методами выделения почвенных растворов (отпрессовывание и др.).

4 группа методов: непосредственные исследования водной фазы почв в почве естественного залегания в полевых условиях. Долгое время в почвах определяли лишь активность ионов водорода и окислительно-восстановительный потенциал. В последние годы развития потенциометрических и, в частности, ионометрических методов позволяет более широко проводить эти исследования, определять широкий набор ионов (Ca, Mg, K, Na, NO3, Cl), измеряя их активность в почве.