5 Вопрос

Состав обменных катионов существенно влияет на агрономи­ческие характеристики почвы, обусловливающие уровень ее пло­дородия.

Влияние обменных катионов на физические и физико-механичес­кие свойства почвы. Обменные катионы непосредственно влияют на поверхностные свойства почвенных частиц. Поэтому от того, какие катионы и в каком количестве находятся в обменном состо­янии, зависят характер почвенной структуры, водно-физические и физико-механические свойства почв.

Обменный натрий оказывает негативное влияние на физичес­кие и физико-механические свойства почв. По мере уве­личения доли Na⁺ в составе обменных катионов усиливается раз­рушение почвенной структуры, возрастают пептизация тонкодис­персных частиц, набухание, пластичность и липкость почвы, снижаются пористость, особенно некапиллярная, и скорость фильтрации. Аналогично, но более слабо влияют на физические свойства почв К⁺ и NH4.

Неблагоприятные физические свойства имеют почвы с высо­ким содержанием обменного водорода, который способствует рас­пылению почвенной массы.

В отличие от одновалентных катионов обменный Са²⁺ ока­зывает на физические свойства почвы прямо противоположное влияние. Этот элемент служит главным действующим веще­ством химических мелиорантов (извести, гипса), используемых при улучшении кислых и щелочных почв. Обменный магний при невысоком его содержании в почве (до 40 % от ЕКО) влия­ет на физические свойства почвы аналогично обменному каль­цию. Типичное соотношение Са :Мg=5:1.

При высоком содержании обменного магния возрастает ра­створимость гумусовых веществ и ухудшается структура почвы, снижается водопроницаемость, что отрицательно сказывается на водном режиме. Кроме того, при повышенном содержании об­менного магния усиливается отрицательное действие обменного натрия при невысоком содержании последнего в почве.

Влияние обменных катионов на химические и физико-химичес­кие свойства почвы. Обменные катионы, например Са²⁺, А1 выступают в качестве связующих мостиков между гумусовыми кислотами и поверхностью почвенных частиц. Это сопровожда­ется образованием органо-минеральных адсорбционных комп­лексов, играющих важную роль в формировании ППК. Насыщение ППК одновалентными катионами сопровождается уве­личением заряда коллоидов и растворением гумусовых соедине­ний, что ведет к дегумификации почвы и снижению емкости катионного обмена.

Обменные реакции с участием Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, H⁺, Al³⁺ влия­ют на рН почвенного раствора, его ионный состав, кислотно-ос­новную буферную способность почв. От количества поглощенных ионов Н⁺ и А1³⁺ зависит величина обменной и гидролитической кислотности почв, от количества обменного натрия — величина потенциальной щелочности.

Влияние обменных катионов на питательный режим. Обменные катионы служат ближайшим резервом элементов минерального питания растений, так как их легко поглощают корневые системы. Кроме макроэлементов в обменном состоянии содержатся и раз­личные микроэлементы. Роль обменных катионов в питании рас­тений проявляется и через регулирование состава почвенного ра­створа, с которым они находятся в динамическом равновесии и из которого растения поглощают практически все необходимые эле­менты, а также через их влияние на свойства почвы.

При незначительном со­держании катионов Mg²⁺, K⁺, NH₄⁺, Na⁺, Al³⁺, Mn²⁺ в ППК по­вышается эффективность применения минеральных удобрений и лучше используются питательные вещества почвы в результате пе­ревода их в состояние, доступное для растений, что благоприятно отражается на росте и развитии сельскохозяйственных культур. Однако когда содержание этих катионов в ППК слишком высо­кое, происходит не только существенное снижение урожая, но и полная гибель растений.

В почвах со слабокислой, нейтральной и слабощелочной реак­цией среды состав обменных катионов, как правило, благоприя­тен для большинства сельскохозяйственных культур. При высо­ком содержании в почвах обменных Н⁺ и А1³⁺ или Na⁺ и Mg состав обменных катионов регулируют с помощью химической ме­лиорации.