В.В. Снакин, д.б.н., проф. 

СОСТАВ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПОЧВ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

АГРОЛАНДШАФТАМИ

МГУ имени М.В. Ломоносова (Музей землеведения)Институт фундаментальных проблем биологии РАН

Российская Экологическая Академия

Лобня - 2016

ЖИДКАЯ (ВОДНАЯ) ФАЗА ПОЧВ

Жидкую фазу почв (почвенную влагу) В.И. Вернадский (1960) называл «основным элементом механизма биосферы» и «основным субстратом жизни».

«Для того чтобы продвинуться в разрешении многих как теоретических, так и чисто практических вопросов агрономии…, необходимо так или иначе подойти к разрешению вопроса о почвенном растворе;… от степени разрешения этого вопроса зависят дальнейшие успехи агрономии» (К.К. Гедройц,1975).

Взаимосвязь жидкой фазы почвы с другими компонентами биогеоценоза

Жидкая (водная) фаза почвы – почвенный

растворИзучение состава жидкой фазы почв проводят различными методами: выделение почвенного раствора с помощью

давления или замещающей жидкостью; косвенным образом по составу водной или иной

вытяжки и лизиметрических вод; путём непосредственных измерений в почвах

ненарушенного сложения с помощью различных датчиков, например, ионоселективных электродов (так называемые измерения in situ). В этом случае имеем наиболее приближенные к реальным почвенным условиям данные.

Диапазоны свойств жидкой фазы почв различных экосистем

Экосистемы Eh, мВ pH Ca2+ K+ NO3-

      мг-экв/л

Лесные, 500800

4,56,5

0,0310

0,031,1 0.010,8

в том числе: хвойные

 60080

0

 4,05,

5

 0.032

 0,0051,

1

 0,010,6

широколиственные

500700

5,06,2

0,315 0,011,2 0,010,9

Травянистые, 510620

5,27,2

0,125 0,14 0,023

в том числе: луговые

 54064

0

 5,07,

0

 0,225

 0,014

 0,024

лугово-степные 575625

5,87,0

1,910 0,061,8 0,21

степные 510700

5,77,2

0,138 0,023 0,23

Агроценозы 440640

5,67,6

0,420 0,012 0,210

По всем экосистемам

500700

5,07,0

0,0320

0,033 0,0110

Диапазоны значений свойств жидкой фазы различных типов почв

Тип почвы Eh, мВ pH Ca2+ K+ NO3-

      мг-экв/л

Подзолистые

600800470670

4,36,25,36,8

0,0340,416

0,00510,012

0,020,60,415

Серые лесные

540650550620

5,76,85,76,9

0,3351,230

0,011,40,020,25

0,22,20,325

Черноземы 520620500640

67,25,77,4

1,2351,835

0,0230,022

1,320,23

Каштановые

560740540680

5,86,76,27,7

0,21138

0,0230,10,5

0,230,325

Примечание: числитель – целинные, знаменатель – пахотные

Расположение различных экосистем по наиболее характерным (80 %) значениям pH и Eh почвы

Расположение различных типов почв естественных сообществ в координатах Eh - pH

Изменение комплекса (5 параметров жидкой фазы почв) свойств почв в процессе окультуривания

Целинные почвы

Агроценозы

Направление процессов почвообразования в ходе окультуривания различных целинных

почв в координатах Еh – pH

АГРОТЕХНИКА И СОСТАВ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПОЧВ

Минеральные удобрения резко увеличивают концентрацию ионов в жидкой фазе почвы.

Увеличение активности двух валентных ионов в почвенном растворе в результате обмена с ППК приводит к вымыванию их в нижележащие горизонты, что влечет за собой уменьшение их продуктивности. Поэтому можно только поддержать мнение о целесообразности удобрения почв (особенно кислых) кальциевой селитрой или цианамидом кальция [Ковда, 1985].

Свойства жидкой фазы почв и продуктивность культур

изменения урожаев ячменя с величиной окислительно-восстановительного потенциала и рН жидкой фазы тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почвы

В почвах агроценозов значения величины Eh ниже, чем в почвах естественных лесных и травянистых сообществ. Также отметим, что жидкая фаза почв агроценозов более щелочная, чем в травянистых и лесных экосистемах. целинные подзолистые почвы в наибольшей степени отличаются от пахотных по величине Eh и рН

Исследования взаимосвязи состава жидкой фазы почв и продуктивности агроценозов позволят оптимизировать методы применения минеральных удобрений и в наибольшей степени выполнить поставленную Д.Н. Прянишниковым [1952] перед агрохимиками задачу изучения круговорота веществ в земледелии и выявления тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растении, которые могут повышать урожай или изменять его состав.

Нормирование загрязнения почвы по составу почвенного раствора

Состав жидкой фазы почв может стать основой санитарно-гигиенического нормирования загрязнения почв.

Для этого достаточно распространить разработанные для водных объектов величины ПДК загрязняющих веществ на состав жидкой фазы почв.

Например, установленная ПДК нитратов для воды (30 мг/л), перенесенная на состав почвенного раствора, может стать репером для нормирования загрязнения

почв.

Автоматизация контроля почвенных условий

Применение электрохимических датчиков (Eh, pH, активность ионов калия, кальция, нитратов и др.) позволяет контролировать в on line-режиме условия продукционного процесса.

Изучение состава жидкой фазы почвы даёт богатейшую информацию, как

для экологов, так и для почвоведов и практических агрономов, раскрывая

не только условия почвообразования и питания растений, но также являясь чутким индикатором современных

почвенных процессов в экосистемах.

Публикации по результатам исследований

Дополнительная информация на сайте:http://ecoresearch.info/

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !