Реакция почвенной среды





Кислотность или щелочность почвенного раствора зависит от соотношения в нем ионов Н+ и ОН-. Реакция почвенной среды, выражаемая через рН, имеет весьма важное физиологическое значение для всех растительных организмов. Изменение рН почвы в результате известкования, когда происходит замена ионов Н+ на Са2+ , изменяет возможности использования растениями ряда элементов минерального питания. Как известно, кальций тормозит поступление ионов водорода в растения и они при повышенном содержании Са способны переносить более кислую реакцию среды.

Реакция среды оказывает на растение прямое и косвенное влияние. В последнем случае она влияет не на само растение, а на условия, от которых зависит процесс его жизнедеятельности, и прежде всего доступность растениям тех или иных элементов минерального питания.

В кислом растворе преобладают ионы Н+, поэтому увеличение кислотности раствора улучшает поступление анионов. При подщелачивании раствора усиливается поступление катионов. Так, ион NHi поступает лучше в растение при нейтральных значениях рН, а ион NO3 — при кислой реакции почвенного раствора. Но следует отметить, что в почвенных культурах эта закономерность проявляется не всегда, так как почва является весьма сложной средой, где поступление элементов питания в растение во многом зависит от их формы и подвижности. Реакция среды имеет весьма важное значение при поглощении растениями фосфатов, так как при постепенном подщелачивании происходит видоизменение преобладающей в почве формы фосфатов от одновалентной Н2РО4 к двухвалентной НРО2- и, наконец, к трехвалентной РО3. Ухудшение роста ряда растений при щелочной реакции среды частично может объясняться снижением в этих условиях необходимого количества доступных соединений фосфора.

В опытах Д. Н. Прянишникова было отмечено, что при аммонийном питании для сахарной свеклы оптимальным было рН = 7,0, а при нитратном — рН=5,5. При анализе растений было отмечено пониженное содержание кальция в листьях растений, развивающихся при кислой реакции и аммонийном питании, так как избыток ионов Н+ и NH4+ в растворе затруднял поступление кальция в растения. Исходя из данного положения, Д. Н. Прянишникову удалось значительно усилить развитие растений свеклы при рН = 5,5 на аммонийном источнике питания введением в питательный раствор ионов Са2+.

Различные растения лучше развиваются в определенных интервалах рН. Так, например, люпин развивается лучше при рН = 4–5, картофель—при рН = 5,0, люцерна — при рН = 7–8, сахарная свекла и ячмень — при рН = 7,0. Для пшеницы, гороха, кукурузы, клевера требуется нейтральная и слабокислая реакция почвенного раствора. Для нормального развития и роста гречихи, льна, ржи, овса почвенный раствор должен иметь рН=5—6.

Некоторые культуры могут нормально развиваться на почвах с большим интервалом рН = 4-8 (овес) и рН = 4-7 (картофель и рожь). Клевер, горох, кукурузу, пшеницу можно выращивать при рН = 5-8.

Действие кислотности среды на растения следует рассматривать в комплексе всех условий жизнеобеспечения. Высокая кислотность оказывает отрицательное влияние на растения не только при низком содержании в почвенной среде ионов Са2+ и ряда других, но и при недостаточной освещенности в связи с ослаблением процесса фотосинтеза и недостатком ассимилятов для ряда метаболических процессов, в том числе и для обеспечения процесса поступления и вовлечения в обмен элементов минерального питания. Действие высокой кислотности среды усиливается многими другими отрицательными факторами. Так, отрицательное действие высокой кислотности на растения усиливается избыточным увлажнением вследствие недостаточной аэрации.

При увеличении кислотности почвенной среды повышается растворимость многих малорастворимых почвенных солей и их доступность растениям. Снижение рН в почвах с высоким содержанием Fe, А1 и Мn приводит к увеличению их подвижности и накоплению в растениях в токсических количествах, что отрицательно сказывается на развитии растений и на поглощении ими других элементов минерального питания.

Для обеспечения нормального роста и продуктивности большинства сельскохозяйственных растений лучшей является слабокислая реакция среды — рН = 6,5.

В природных условиях реакция среды колеблется в значительных пределах: от рН = 2,5-3 в сфагновых торфах до рН=9-10 в солонцовых почвах.

Необходимо отметить, что особенно чувствительны к реакции среды растения в первый период роста. Например, сдвиг реакции среды в кислую сторону (рН = 3,5) в период от 40 до 60 дней после всходов не оказывает заметного влияния на урожай ячменя, но сдвиг реакции в кислую сторону в первые 20 дней, а также в течение всей вегетации резко снижает урожай.

Растения легче переносят неблагоприятную реакцию среды на почвах, имеющих большую емкость поглощения и большую буферность.