|
Известно, что почва образуется в результате
длительных процессов изменения материнской (почвообразующей) породы и
содержит продукты выветривания этих пород, а также продукты разложения
растительных и животных организмов. Такое сочетание продуктов
выветривания и продуктов разложения образует чрезвычайно сложный
химический состав и большое многообразие содержащихся в почве
химических элементов.
В составе почвы обнаружены почти все известные химические элементы, но
практический интерес представляют лишь немногие из них, необходимые
для питания растений.
В основном в состав почв входят следующие элементы (в
% к валовому количеству): кислород (содержится преимущественно в
органическом веществе) - 55; кремний (значительная часть в кварце) -
20; углерод (в гумусе, органических остатках) - 2; водород (больше в
гумусе) - 5; азот (в основном в гумусе) -0,1; фосфор (в гумусе, в
минеральной части) - 0,08; сера (в гумусе) - 0,04; железо - 2; кальций
- 2; магний - 0,6; калий - 1; натрий - 1.
При возделывании сельскохозяйственных культур необходимо знать не
только содержание основных элементов питания в почвах, но и в каких
соединениях они присутствуют, содержатся ли они в доступной для
растений форме. Все эти вопросы изучает наука агрохимия, которая
вооружает земледельца необходимыми знаниями.
Агрохимический состав почв очень разнообразен. Он
зависит, прежде всего, от естественного плодородия почв, т. е. от
зоны, в которой находится данная почва (зональный тип почв).
В пределах нашей страны выделяют пять основных
почвенно-климатических зон, в которых развиваются следующие типы почв:
подзолистые и дерново-подзолистые, черноземы, каштановые, сероземы,
почвы влажных субтропиков (красноземы и желтоземы). Кроме того,
выделяются разнообразные болотные почвы, почвы речных долин, горные
почвы.
Почвы далеко не равноценны по плодородию, и
агрохимический состав их очень различен. К примеру, общее содержание
основных элементов азота, фосфора и калия в пахотном слое
дерново-подзолистых почв в среднем составляет (в процентах): азота -
0,04 - 0,13, фосфора (в окислах) -0,02-0,15, калия (в окислах)
-0,5-2,5, а в низинных торфах с травяной растительностью количество
азота в десятки раз, фосфора в 2-5 раз больше, а калия в несколько раз
меньше. Резко отличается содержание азота, фосфора и калия в почвах с
разным механическим составом: например, в глинистых почвах, как
правило, больше азота, чем в легкосуглинистых, а последние богаче
песчаных. Это различие усиливается под влиянием естественной
растительности.
Под хвойным лесом почвы бедны азотом, а в лиственных
лесах, наоборот, содержание последнего выше, особенно если в них
растет ольха, на корнях которой обитают клубеньковые бактерии,
фиксирующие азот. Почвы смешанных лесов имеют более высокий общий
запас азота в слое 30 и 50 см. В почвах болотного типа с низинным
торфом количество азота, как это указывалось раньше, во много раз
больше, чем в минеральных почвах.
Общие запасы питательных веществ в почве достаточно
высоки. Чтобы иметь об этом представление, для наглядности произведем
следующий расчет.
Обрабатываемый слой почвы в 30 см на площади 1 тыс.
м2 имеет вес 300 тыс. кг. В этом слое дерново-подзолистые почвы
содержат: азота - до 390 кг, фосфора - до 450, калия - до 7500 кг. Еще
больший запас питательных веществ содержится в корнеобитаемом слое.
Необходимо иметь в виду, что корневая система овощных культур,
например томатов, проникает за пределы 30-сантиметрового слоя. Для
того чтобы оценить, насколько велики эти запасы, можно привести
количество питательных веществ, которое выносят из почвы растения при
получении средних урожаев. Так, например, растение томата при урожае 6
кг/м2 выносит в среднем с площади 1 тыс. м2: азота - 19 кг, фосфора -
2,8 кг, калия - 30 кг. Таким образом, казалось бы, что в
обрабатываемом слое почвы запасы питательных веществ обеспечат на
многие десятилетия потребности выращиваемых культур.
Однако в действительности дело обстоит далеко не так.
Получить хороший урожай только за счет естественных запасов почвы, не
пополняя их за счет удобрений, практически невозможно, тем более на
вновь осваиваемых почвах. Это объясняется прежде всего тем, что
основная масса питательных веществ почвы находится в форме запасов,
недоступных для использования растениями. Легкодоступных питательных
веществ в десятки и сотни раз меньше, чем их общие запасы.
В почве идут непрерывные физико-химические и
биологические процессы перевода ряда питательных веществ в недоступные
или малодоступные для растений формы, идет вымывание питательных
веществ атмосферными осадками, и при поливах происходит улетучивание
азота за счет денитрификации и т. д. Азот содержится преимущественно в
органической части, калий - в минеральной, а фосфор - и в органической
и в минеральной частях. Органические соединения почвы доступны
растениям в ничтожно малых количествах, для их использования на урожай
они должны предварительно подвергнуться минерализации, т. е.
разложению до простых солей или других форм, доступных растению.
Они либо закреплены в кристаллической решетке
минералов, либо находятся в виде нерастворимых или слаборастворимых
окислов и солей. Практически растениям доступны только те элементы,
которые находятся в форме водорастворимых соединений или в форме
соединений, растворимых в слабых кислотах, а также в поглощенном
почвенными коллоидами состоянии.
К труднорастворимым минералам и солям относятся
различные соединения кремния, алюминия, фосфорнокислое железо,
фосфорит, углекислый кальций и магний и др. |
