ХИМИЯ ПОЧВЫ

Биологический круговорот минеральных веществ в растительных сообществах

Остановимся еще на связи с биологическим круговоротом минеральных веществ солонцового типа почвообразования.

Направление солонцового процесса на степных равнинах зависит от исхода борьбы двух растительных формаций — полынной и злаково-бобово-разнотравной, имеющих весьма различный минеральный состав. Полыни (различные виды Artemisia) при невысоком содержании золы (4—8%) содержат относительно большое количество катиона Na. В связи с этим местообитания, занятые полынью, характеризуются значительной солонцеватостью почв. Иной минеральный состав имеет злаково-бобово-разнотравная растительность, содержащая большее количество Са и К по сравнению с Na.

При общем поднятии местности и развитии процессов рассоления полынные формации вытесняются злаково-бобово-разнотравными. Это приводит к биологической трансформации солонцеватых почв в нормальные зональные почвы типа каштановых или черноземных почв. Процесс этот носит название остепнения (Ковда, 19566).

В работе Л. Е. Родина и Н. И. Базилевич (1965) собрано большое количество материалов по биологическому круговороту в растительных сообществах различных почвенно-климатических зон земного шара. Однако многие районы как в нашей стране, так и заграницей остаются пока белыми пятнами (Восточная Сибирь, Южная Америка, Австралия, Китай, Индия) и требуют дальнейших исследований.

Деятельность человека вносит существенные изменения во взаимодействие почвы и растительности. Сведение лесов и замена их культурной травянистой растительностью приводят к смене подзолистого процесса на дерновый. Применение агротехнических мероприятий, повышающих урожай, увеличивает количество вовлекаемых в биологический круговорот минеральных веществ, что благоприятно сказывается на плодородии почв. В то же время отчуждение урожая, с которым уносится известное количество минеральных веществ, нарушает естественный биологический круговорот, действуя аналогично выносу элементов за пределы почвенной толщи.

До известной степени уменьшение количества минеральных веществ, возвращаемых в почву, может быть компенсировано усиленным поглощением их корнями из глубоких слоев. Однако такие возможности ограничены в большинстве случаев, особенно по отношению к отдельным элементам, таким, как, прежде всего, фосфор. В связи с этим поддержание и повышение плодородия при интенсивной сельскохозяйственной культуре требует применения удобрений — минеральных и органических. По особому обстоит дело с азотом, который в основном находится в верхних гумусовых горизонтах. Увеличение количества азота, вовлекаемого в биологический круговорот, помимо применения удобрений, в большей части должно происходить за счет дополнительной фиксации атмосферного азота, переводящей его в связанные формы.