Жидкая фаза почвы в экологических исследованиях (часть 2)
22.10.2012

Конкретный пример, иллюстрирующий влияние факторов интенсивности на рост растений, представляют результаты работы Ф. Адамса и З.Ф. Лунда, показавшие, что относительная длина корней в кислых почвах с различными химическими, физическими и минералогическими характеристиками непосредственно обусловлена количеством растворенного алюминия в вытесненных почвенных растворах (рис. 5). При этом рост корней оказался одинаково связан с алюминием как в случае почв (почвенные растворы), так и для питательной среды (раствор CaSO4). В то же время не обнаружена взаимосвязь между ростом корней и количеством обменного алюминия для всех исследованных почв.
Изучение токсичности воздействия NH3 на растения также показало, что рост корней суданской травы и хлопка подавлялся при одинаковом уровне NH3 как в почвенных растворах различных почв, так и в питательном растворе.
Фактор пополнения не так очевиден, но именно он определяет стабильность обеспеченности растений тем или иным элементом питания во времени Способность почвы поддерживать уровень активности ионов в жидкой фазе в определенном интервале зависит от буферной емкости почвы, резерва питательных элементов в твердой фазе, а также от скорости перехода элемента из ближнего (ППК) и дальнего (валовое количество) резервов в раствор. В немалой степени эта скорость регулируется самими растениями, выделяющими в жидкую фазу всевозможные соединения.
Универсальные уравнения для описания факторов пополнения отсутствуют, но попытки количественных подходов в этом вопросе для конкретных случаев есть. Для ряда карбонатных и для кислых почв показано, что количество фосфора (M), диффундирующее от поверхности почвы к корням, подчиняется следующей зависимости:

M = a * c * √D * b

где с - концентрация фосфора в почвенном растворе, b - буферная емкость, D -коэффициент диффузии в поровом пространстве почвы, а - коэффициент, отражающий все остальные факторы (тип почвы, ее влажность и т.д.). Если обозначить величину а * √D) за коэффициент β и ввести понятие количества питательного элемента в резерве q = с * b, то получится следующее выражение:
M = β * √c * q,

отражающее тот факт, что диффузионное поглощение ионов прямо пропорционально интенсивности и буферной емкости.
Фактор ионного взаимодействия отражает влияние других ионов при поглощении данного. Именно этим взаимовлиянием ионов объясняется тот факт, что один и тот же уровень (активность) одного иона в жидкой фазе почвы может быть либо недостаточным, либо избыточным для растения в зависимости от присутствия других веществ. Интересным примером, иллюстрирующим это явление, являются результаты работы Д.Д. Ховарда и Ф. Адамса, показавших, что рост корней хлопчатника резко уменьшается, если концентрация кальция составляет меньше 20% от общей концентрации катионов в почвенном растворе (рис. 6).
Жидкая фаза почвы в экологических исследованиях (часть 2)

В общем случае этот фактор может быть описан следующим уравнением:
Жидкая фаза почвы в экологических исследованиях (часть 2)

где V1 - скорость поглощения i-го иона с активностью ai, Vmax - его максимальная скорость поглощения, когда его активность не является лимитирующим фактором. aj - активность других ионов; ki и kj - константы Михаэлиса. Подобное соотношение хорошо описывает и случаи конкурирующего поглощения ионов.
Рассмотренный материал показывает, что состав почвенных растворов является удовлетворительным индикатором условий питания растений. Тем не менее фактическая изученность этого вопроса, как и в целом роли жидкой фазы почвы в функционировании биогеоценоза, явно недостаточна, что обусловлено неразработанностью методологических вопросов изучения жидкой фазы почвы с экологических позиций.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Введите два слова, показанных на изображении: *