Почвенно-воздушный режим

Почвенно-воздушный режим

Воздушный режим почв - это совокупность процессов взаимодействия растений с газами, содержащимися в почве.

Воздух, содержащийся в почве, ее состав и газообмен с поверхностным слоем атмосферы относятся к числу земных факторов жизнедеятельности растений.

Значение воздуха в жизни растений

В процессе жизнедеятельности растения, в отличие от процесса фотосинтеза, дышат, потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Благодаря дыханию в растениях происходят окислительные реакции, в которых выделяется энергия для роста и развития.

В. И. Вернадский отмечал, что почва, взятая без газов, не есть почва. Говоря о значении биохимических процессов, о значении почвы в биосфере, мы тем самым указываем на доминирующую роль газов в почвенных процессах.

Кислород необходим для прорастания семян. Семена, помещенные на дно сосуда и покрытые слоем воды, набухают, но не дают всходов. Когда семена соприкасаются с воздухом, они прорастают вместе.

Надземная часть растений обеспечена кислородом лучше, чем подземная. Однако иногда в сельскохозяйственной практике случается так, что растения погибают от недостатка в поверхностном слое воздуха. Например, в озимых культурах, когда на незамерзшую почву падает большое количество снега, растения продолжают вегетировать, быстро расходуя запасы кислорода под снегом. Поскольку новые порции кислорода не поступают, это приводит к удушью озимых культур, в результате чего озимые злаки тают. Аналогичная ситуация складывается и при образовании ледяной корки на озимых культурах.

Корневая система также нуждается в кислороде. Отношение культурных растений к недостатку почвенного воздуха различно. Наиболее требовательными в этом отношении являются бобовые, масличные, корнеплоды и клубнеплоды; менее чувствительными-злаки, обусловленные частичным поступлением кислорода к корням через дыхательные пути стеблей. Особенно сильно развиты полости у кукурузы и риса.

Кислород играет важную роль для почвенных микроорганизмов, которые разлагают растительные остатки в почве. Азотфиксирующие бактерии для нормальной жизни также нуждаются в азоте.

Состав почвенного воздуха

Газообразная фаза почвы состоит из почвенного воздуха и парообразной воды. Доля газовой фазы сильно зависит от типа и структуры почвы, физико-механических свойств.

Почвенный воздух занимает все поры почвы, свободные от воды. При этом чем больше пористость и меньше влажность, тем больше накапливается воздуха. Наиболее благоприятно для развития растений содержание воздуха в больших порах, а воды в малых и средних.

Для зерновых культур оптимальное содержание воздуха в пахотном слое составляет 15-20% от общей пористости (скважности), для пропашных культур-20-30%, для многолетних трав - 17-21%.

Почвенный воздух содержит меньше кислорода и больше углекислого газа, чем атмосферный (кислород 20,90%, углекислый газ 0,03%). Хотя их соотношение может существенно варьироваться. Оптимальное содержание кислорода в почвенном воздухе составляет 7-12%, углекислого газа - около 1%.

Концентрация кислорода в верхних слоях почвы при хорошей аэрации близка к атмосферной. В то время как на тяжелых с плохим газообменом он может уменьшаться в десятки и сотни раз, до десятых и сотых долей процента. Содержание углекислого газа, напротив, в почвах с плохой аэрацией возрастает в сотни раз по сравнению с атмосферным воздухом и достигает 20% и более.