Поиск

Кислород в почве
28.10.2015

Почвенный воздух обеспечивает непрерывное поступление кислорода к корневой системе высших растений и прорастающим семенам. Чувствительность семян и корневых систем различных растений к дефициту кислорода в почвенном воздухе весьма различна. Установлено, что прорастание семян при низком содержании кислорода замедляется или не происходит совсем. Дефицит кислорода в почвенном воздухе сопровождается остановкой развития и роста корней. Угнетение корневой системы вследствие недостатка кислорода тем сильнее, чем выше температура.
Кислород поддерживает необходимый уровень активности микробиологического населения почвы. Большая часть кислорода почвенного воздуха расходуется на процессы разложения и окисления органического вещества грибами и бактериями.
Без непрерывного доступа кислорода в толще почвенных горизонтов нормальная работа аэробных микроорганизмов подавляется и со временем прекращается полностью. Нарушается благоприятное сочетание окислительно-восстановительных процессов, величина Eh падает до + 200 мв, а при полном дефиците кислорода до отрицательных значений. Начинает преобладать биохимическая деятельность анаэробных микроорганизмов, что сопровождается восстановлением нитратов, потерей азота и ухудшением азотного питания растений, появлением токсического для растений сероводорода, образованием сульфидов, метана и др. Поэтому понятие аэрации почв равнозначно понятию поступления кислорода в почву. Пределы минимально необходимого количества воздуха в почвах, без которого нарушается нормальное развитие сельскохозяйственных растений, показаны в табл. 99.

Кислород в почве

По мнению В.П. Мосолова и А.И. Потапова, при содержании в почве воздуха менее 4 см3 на 100 г возможность нормального развития растений исключается и почвы нуждаются в коренных мелиоративных и агротехнических мероприятиях по улучшению физических свойств. И.П. Гречин считает, что нижний предел содержания кислорода в почвенном воздухе близок к 2,5%.
Основным источником кислорода в почвенном воздухе является поступление его с воздухом атмосферы, куда кислород выделяется в процессе жизнедеятельности зеленых растений. Существенная часть кислорода поступает в почвенные горизонты вместе с водами атмосферных осадков, в которых содержится значительное количество растворенного кислорода и озона. Оросительная вода в момент поливов также отдает свой кислород почвам, однако длительное паводковое затопление (больше 20—30 дней) уже вызывает дефицит кислорода в почве. Наконец, часть кислорода в почвах образуется в результате фотосинтетической деятельности водорослей, живущих в верхних горизонтах почвы.
Кислород в почве

Содержание кислорода в почвенном воздухе подвержено резким сезонным колебаниям (рис. 89). По данным Н.П. Ремезова, содержание кислорода в почвенном воздухе, равное 15—20%, устойчиво держится в верхних 30 см почвенного профиля в течение всего года. Глубже 30—40 см содержание кислорода в течение года испытывает весьма резкие колебания. В июне, июле и августе, когда происходит высыхание верхней части почвенного профиля и усиливается поступление атмосферного воздуха в почву, высокое содержание кислорода распространяется да глубины 90—120 см. При этом поток кислорода проникает и в более глубокие горизонты почвы (150—180 см), где его концентрация в воздухе достигает 12,5—15%. Осенью и особенно зимой в результате вытеснения воздуха почвенной влагой содержание воздуха и вместе с ним кислорода в нижних горизонтах почвы резко уменьшается. В период февраля—мая свободный воздух глубже 1 м в почве практически отсутствует, а на глубинах 50—100 см концентрация кислорода составляет лишь 0—7,5%.
Все меры агротехнического и мелиоративного характера, увеличивающие объем некапиллярной скважности почвы и устраняющие явления заболачивания (глубокая вспашка, боронование, создание грядок, осушение с помощью дренажа), способствуют увеличению поступления кислорода в толщу почвенных горизонтов и улучшению кислородного питания сельскохозяйственных растений.