Агрофак

Как мы видим, доступность фосфора различна в разных типах почв; она оптимальна при удержании фосфора глиной мюллевого глинисто-гумусового комплекса. Такая форма быстрее всего переходит в раствор.

В некоторых кислых бурых лесных почвах подобные формы еще достаточно усвояемы вследствие положительной роли обменного А1+++ (или А1 кристаллических решеток). В подзолистых почвах доступность фосфора резко падает в результате фиксации и осаждения свободного алюминия и в результате включения фосфора в железистые конкреции. Наименее доступен фосфор в ферраллитных почвах, где включенные и кристаллические формы преобладают. Наконец, в сильно карбонатных почвах апатитовая ретроградация при высоких pH уменьшает доступность фосфора.

Почва включает органические и минеральные элементы, последние составляют основную часть ее массы.

Органические элементы, или гумус в широком смысле слова, представляют собой как более или менее оструктуренные отдельности (к примеру, волокнистые), так и тонкодисперсные, коллоидальные вещества, лишенные структуры; все это гумусовые соединения, которые создаются почвенными микроорганизмами за счет различных растительных остатков при медленном их разложении.

Минеральные элементы разделяются на две категории: невыветрелые минералы, преобладающие в крупных фракциях почвы — песках и суглинках,— и комплекс выветривания, возникающий при медленном выветривании первичных минералов и составляющий тонкодисперсную часть почвы, обладающую особыми коллоидальными свойствами. По международному соглашению к минеральным коллоидам относят частички диаметром меньше 2 мк эта цифра является основой для их выделения. Нередко их называют глинами, что неточно, так как речь идет о разнородной смеси различных элементов, минералогически отличных от собственно глин.

Структура придает почвенному профилю вполне определенный вид, относительно легко расшифровываемый в поле. Разные типы почв имеют следующие основные структуры:

Раздельно-частичную при диспергированных коллоидах, рассыпчатую, если частицы достаточно крупны (горизонт А2 подзолов), или массивную, если частицы мелкие (компактные почвы — псевдоглей).

Мелкоагрегатную (лессивированные почвы, некоторые бурые лесные). Агрегаты размерами в несколько десятых миллиметра не следует смешивать с более крупными частицами, например частицами песка.

Крупитчатую (зерна неправильной формы) — лесной мюллевый гумус.

Это разложение в основном обеспечивается биологическими процессами в отличие от гумификации, которая является чисто химическим процессом.

Мы последовательно изучим разложение гидратов углерода, целлюлозы и гемицеллюлозы, лигнина и, наконец, протидов. Чтобы упростить рассмотрение этого сложного процесса, возьмем три случая: а) среда биологически активная, богатая азотом, не кислая; б) среда малоактивная, кислая; в) среда слабо или вовсе неаэрируемая.

Разложение целлюлозы. Целлюлоза очень чувствительна к количеству азота и кальция, присутствующих в среде. В среде, содержащей достаточное количество Са и Na, происходит быстрое разложение, обеспечиваемое жизнедеятельностью бактерий (именно миксобактерий, таких, как Cytophaga) и некоторых грибов (Basi - diomyceteae); большая часть углерода теряется в форме СО2, а остальная трансформируется в углерод клетчатки, в синтетические полиурониды (бактериальная слизь).

Движение воды в почве определяется двумя различными силами: силой тяжести, под влиянием которой гравитационная вода передвигается вниз, и капиллярными силами, устанавливаемыми через изменение капиллярного потенциала. Всякое местное уменьшение содержания воды на каком-то участке почвы (повышенное испарение с открытого участка, концентрация корней) ведет к повышению pF, то есть сосущей силы, и к притоку воды с более влажных соседних участков. В некоторых случаях, особенно когда почва перестает иссушаться, передвижение замедляется еще до достижения равновесия в силу существования двух различных кривых pF.

Мы будем изучать сначала нисходящие движения гравитационной воды, вызванные большей или меньшей проницаемостью, затем восходящие движения — результат поверхностного испарения или поглощения корнями растений.

В этой форме ион РО4= удерживается на поверхности почвенных коллоидов катионами Са++, Fe+++, А1+++.

Кальций — в виде обменного кальция насыщенных глин или в виде кальция активных карбонатов.

Железо — гидрат коллоидной окиси.

Алюминий — свободный коллоидальный А1(ОН)3, обменный алюминий кислых почв, наконец, алюминий кристаллических решеток.

Классификация гумуса основана прежде всего на морфологии гумусовых горизонтов, которая представляет собой результат основных процессов образования органического вещества — минерализации и гумификации. К важным элементам классификации относятся также природа образовавшихся продуктов и формы связи их с минеральной частью почвы, обусловливающие макроструктуру и даже микроструктуру.

Биологические факторы имеют, следовательно, совершенно особое значение; ведущую роль при минерализации и гумификации играет не только микробиологическая активность, но также и деятельность животных (артропод и дождевых червей). Все это способствует механическому размельчению опада, его внедрению в минеральное вещество и образованию органо-минеральных комплексов. Соотношением этих биологических факторов обусловливается относительное значение двух характерных гумусовых горизонтов — А0 (органический горизонт, лежащий на минеральной почве, неполно разложившийся и еще сохраняющий структуру растительного опада) и А4 (смешанный горизонт, одновременно органический и минеральный, с очень изменчивой структурой, зависящей от типа гумуса и возникающей в результате образования комплексов из минерального и органического веществ; последние трансформированы в результате биологической активности).