Поиск

Роль органических веществ почвы в питании и развитии растений
28.10.2015

Перегнойные вещества играют сложную и разнообразную роль в формировании и развитии почвенного плодородия, в росте и развитии растений. Ежегодный синтез свежего органического вещества в почвах и последующие фазы его разложения, ресинтеза и нового разложения, протекающих под воздействием микро- и макроорганизмов, систематически обновляют и пополняют запасы перегнойных веществ в почвах.
Населяющие почвы макро- и микроорганизмы черпают в почвенном органическом веществе необходимые для их существования энергию и минеральные соединения. Потребности сапрофитных грибов и бактерий почвы в энергетическом материале обеспечиваются также почвенным перегноем. Ежегодные циклические процессы синтеза и медленной минерализации свежих органических веществ и перегноя приводят к систематическому поступлению в почвенные растворы в форме доступных минеральных соединений важнейших элементов питания растений: азота, фосфора, серы, калия, кальция, микроэлементов.
Жизнедеятельность растительных организмов, образование гумусовых веществ и их медленная минерализация приводят, таким образом, к постоянной мобилизации элементов минерального питания растений из почвообразующих пород в доступные для растений соединения, сосредоточенные в верхних горизонтах почв.
Тэйеровская концепция гумусового питания растений ныне почти не имеет сторонников, однако было бы большой ошибкой недооценивать роль специфических органических веществ в развитии растения. Изучение гумуса как источника физиологически активных соединений в почве связано с именами А.В. Благовещенского, М.М. Кононовой (Росия), Л.А. Христевой, С. Прата (Чехословакия), С. Гуминского (Польша), П. Декока (Шотландия), Р. Шаминада (Франция), В. Фляйга (ФРГ). Их работами показано, что ряд витаминов, органических кислот, полифенолы и хиноны обладают способностью стимулировать рост растений. Эти физиологически активные вещества содержатся в низкомолекулярной части органических соединений почвы. Механизм их воздействия на рост и развитие растений до настоящего времени не раскрыт. Высказаны гипотезы, что физиологически активные вещества оказывают влияние: а) на синтез нуклеиновых кислот и белков, б) на окислительное фосфорелирование.
Стимулирующий эффект физиологически активных веществ особенно заметен в раннюю фазу развития растений в неблагоприятных экологических условиях (высокая температура или избыточное увлажнение). Флайг высказал гипотезу, что наибольший эффект физиологически активные вещества оказывают в областях с крайними климатическими условиями (избыток увлажнения или избыток тепла). Эрнандо Фернандес полагает, что гумусовые кислоты влияют на рост и развитие растений в двух направлениях: хинонные и фенольные группы образуют восстановительную систему и влияют на респиративные процессы, а аминокислотная и белковая части молекулы гуминовой кислоты влияют на процессы синтеза (рис. 59).

Роль органических веществ почвы в питании и развитии растений

Имеется также достаточное количество экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что такие органические вещества, как масляная, муравьиная, уксусно-пропионовая, аспарагиновая кислоты или их производные, оказывают стимулирующее, активирующее воздействие на растение. Очевидно, это активирующее, стимулирующее воздействие •органических кислот можно сравнить с влиянием витаминов, гормонов, катализаторов. Есть указания на то, что гели гуминовой кислоты оказывают заметное стимулирующее влияние на деятельность микроорганизмов, в частности фиксирующих азот. Малые дозы гумусовых кислот, вытяжки из разлагающегося навоза, листьев, гуматы натрия способствуют интенсивному корнеобразованию высших растений. Несомненно, что установленное вековой практикой земледелия высокоэффективное действие навоза, компостов, трав, органо-минеральных удобрений базируется не только на воздействии органических веществ как своеобразных форм комплексных удобрений, но и на стимулирующем влиянии свежих гуминовых веществ, образующихся при превращении органических удобрений в почве.
Наконец, надо особенно отметить положительное значение перегнойных веществ почвы в связи с образованием агрономически ценной, водоустойчивой структуры почв и благоприятных для растений водно-воздушных свойств. Образование в почвах черноземного и лугово-дернового типов гуматов кальция и железа, являющихся водоустойчивыми структурообразующими, клеющими веществами, обеспечивает развитие в этих почвах зернистой, пористой, водоустойчивой структуры, сообщающей почвам положительные агрономические качества.
Исследования последних лет показали, что наибольшая активность в структурообразозании свойственна прогумусовым веществам: полисахаридам, протеинам и лигниноподобным коллоидальным соединениям. Воска, смолы и жиры не эффективны в процессе агрегации, но, пропитывая комочки, делают их гидрофобными и потому более устойчивыми. Эти вещества ухудшают в почвах условия смачивания, а следовательно, и условия капиллярного передвижения влаги. Благодаря структурообразованию и некоторому ослаблению явления смачивания и капиллярного передвижения влаги в богатых перегноем почвах создается более экономный водный режим вследствие некоторого снижения процессов испарения почвенной влаги.
Микроскопические исследования показали, что в структурных отдельностях гумус образует пленку вокруг микроагрегатов или точечные, локальные образования. He следует, однако, забывать, что в кислых почвах формируются соединения фульвокислот, которые не обладают положительными качествами гуматов; они не являются ни структурообразователями, ни консерваторами питательных веществ, а также не способствуют ослаблению процессов испарения.
Наконец, известны случаи угнетающего Действия органических веществ на культурные растения. Есть указание на то, что появление в почвах таких соединений, как ванилин, бензойная кислота и некоторые альдегиды, вызывает угнетение растения. Очевидно, некоторые из известных агрономической науке случаев почвоутомления (клевероутомление, льноутомление и др.) обязаны накоплению органических соединений типа токсинов или алкалоидов.
Оценивая роль органического вещества почв с точки зрения формирования почвенного плодородия и агрономической характеристики почв, следует особо подчеркнуть положительную роль свежего органического вещества и устойчивых соединений гуминовой кислоты в почвенных процессах.