Поиск

Сезонная динамика почвенных растворов
28.10.2015

Чередование времен года вызывает закономерные циклические изменения в водном режиме почв, а следовательно, и в динамике почвенных растворов. Как правило, от весны к лету для всех почв характерно постепенное, иногда очень значительное возрастание концентрации почвенных растворов в верхних горизонтах (в областях муссонного климата это происходит зимой). Это сезонное возрастание концентрации почвенных растворов обязано испарению и транспирации почвенной влаги, влекущим за собой постепенное концентрирование раствора. Естественно, при этом происходит изменение соотношения между легкорастворимыми и слаборастворимыми компонентами почвенного раствора. Слаборастворимые компоненты (полуторные окислы, бикарбонаты кальция, сульфаты кальция) при этом выпадают в осадок. Сильнорастворимые компоненты (хлориды и нитраты, сульфаты магния и натрия, соединения подвижного кремнезема) увеличивают абсолютную и относительную концентрацию в почвенных растворах.
Нагревание почвенных растворов летом снижает растворимость газов, что в свою очередь усиливает осаждение карбонатов кальция из растворов. При этом происходит также изменение соотношения ионов почвенного раствора и поглощенных катионов почвы. Благодаря возрастанию концентрации хлоридов происходит дополнительное внедрение натрия в поглощающий комплекс и эквивалентное вытеснение обменного кальция. Атмосферные осадки или периодические поливы нарушают равномерность сезонного возрастания концентрации солей в почвенных растворах.
Во влажные сезоны года, наоборот, происходит разбавление почвенных растворов, иногда чрезвычайно сильное. Увеличение влажности сверх водоудерживающей способности вызывает передвижение разбавленных почвенных растворов в нижние горизонты почвы, с перемещением растворенных веществ. Разбавление почвенных растворов в этот период сопровождается дополнительным растворением гипса и углекислого кальция, находящихся в твердой фазе почвы. Снижение температуры обусловливает повышение растворимости газов, в частности углекислого. Это в свою очередь способствует возрастанию растворимости и, следовательно, абсолютного количества бикарбонатов кальция в почвенном растворе. Соответственно изменяется соотношение между двухвалентным и одновалентным катионами. Нарушается равновесие между почвенным раствором и поглощающим комплексом почвы.
Повышение абсолютной и относительной концентрации кальция при одновременном уменьшении концентрации натрия вызывает внедрение в поглощающий комплекс кальция и вытеснение натрия. В засоленных почвах в этот момент происходит подщелачивание почвенного раствора, иногда очень сильное (если присутствуют сода и бикарбонаты щелочей).
Аналогичные изменения в почвенных растворах, но только более резко выраженные, вызывают очередные поливы на орошаемых почвах.
Динамика и состав почвенных растворов исследованы еще недостаточно. Между тем их значение в происхождении почв, в формировании почвенного плодородия и урожая сельскохозяйственных растений исключительно велико. Почвенное корневое питание растений в огромной степени связано с почвенными растворами. Такие элементы питания, как Mg, Ca, К, S, Si, Р, N, поступают в корневую систему растений как из обменного состояния, так и из почвенных растворов. Микроэлементы также поступают в корневую систему растений в известной степени из почвенных растворов.
Орошение и осушение почв являются средством искусственного регулирования не только количества воды и воздуха в почве, но также концентрации и состава почвенных растворов, обеспечивающих оптимальные условия почвенного питания культурных растений. Коренные мелиорации засоленных почв, осуществляемые методами промывок в сочетании с глубоким дренажем, рассчитаны на удаление сильноконцентрированного, вредного для растений почвенного раствора и замещение его физиологически благоприятными почвенными растворами низких концентраций.