Вплив кислотності ґрунту на урожай

Кислотність ґрунту є важливим показником, що впливає на ріст культури, а відповідно і урожайність. Виділяють два типи  кислотності – актуальну і потенційну.

Актуальна  кислотність характеризується перевищенням рівня  іонів водню у ґрунтовому середовищі. Актуальна кислотність утворюється при нестачі в ґрунті нейтралізуючих речовин через дисоціацію іонів водню від вугільної та решти водорозчинних кислот та кислих солей. Актуальна кислотність тісно пов’язана із потенційною або прихованою, яка поділяється на обмінну та гідролітичну. Під обмінною кислотністю, зазвичай, мають на увазі кислотність, обумовлену іонами водню та алюмінію, які знаходяться у поглиненому стані і здатні витіснятися у розчині при впливу на ґрунти певної нейтральної солі.

Кислотність ґрунту, що характеризується більш повільними іонами водню, що витісняються під час обробітку ґрунту гідролітично-лужною сіллю, є гідролітичною кислотністю. Вона зустрічається навіть частіше, ніж обмінна, оскільки властива більшості ґрунтів.  При цьому її визначення є необхідним для рішення ряду практичних завдань з застосування Наніт Мікродобрива, які включають розрахунок норм внесення вапна та ефективного використання сполук фосфору.

Чим більша гідролітична кислотність ґрунту, тим вища його буферність проти підлужування. Ґрунти за рівнем кислотності поділяють на види – дуже сильнокислі, сильнокислі, кислі, слабокислі, майже нейтральні, нейтральні і лужні. Причому ідеальний рівень кислотності для рослин мають нейтральні ґрунти. У інших випадках значно погіршуються показники врожайності та якості продукції, адже кислотність істотно впливає на можливість отримання рослинами поживних речовин. Надмірно високий (більше 9,0) та надмірно низький (менше 4,0) показники рН визначають доступність чи недоступність форми поживних речовин. При високій кислотності ґрунту погіршуються фільтраційна, капілярна та проникна функція.

В результаті голодування, за певних передумов культурні рослини можуть гинути навіть без вагомих помітних причин. На корінні культур, що піддаються кислотному впливу дуже погано проходять процеси розвитку бульбочкових бактерій, через що значно погіршується засвоєння бобовими культурами азоту з повітря. За таких передумов не відбувається збагачення ним ґрунтів і не задовольняються потреби рослин, що необхідно враховувати при розробці стратегії удобрювання. На дуже лужних ґрунтах, навпаки, спостерігається значне зниження доступності для рослин таких елементів як фосфор, марганець, мідь, бор, що містять у своєму складі хелатні мікродобрива. Оптимальна для рослин реакція ґрунтів з рН 6,5 дає можливість більшості поживних сполук лишатися у доступній для рослин формі у ґрунтовому розчині, що зазвичай профілактує їх нестачу.

Причому рослини засвоюють іони не лише з ґрунту, а і ті, що утримуються на колоїдах – глинистих мінералах чи часточках гумусу. Для цього рослини активно впливають на тверду фракцію ґрунту своїми кореневими виділеннями, які мають високу розчинну здатність завдяки вугільній кислоті, органічним та амінокислотам. Під впливом цих сполук  необхідні рослинам поживні речовини переходять у доступну форму.

Зміна мінерального складу ґрунту і його колоїдів, а також процеси засвоєння корінням рослин поживних речовин регулюють і змінюють кислотність ґрунтового середовища. Загалом сила кореневої системи різних рослин значно відрізняється. При цьому активна частина коріння, завдяки якій рослина засвоює з ґрунтів поживні елементи, представлена молодими корінцями. З відростанням коріння у самого його кінчика, захищеного кореневим чохликом, зовнішній шар грубіє і втрачає цю здатність. Знання будови коріння відіграє дуже важливу роль у розумінні засвоєння і перенесення по рослині поживних елементів і води. Так, поряд із кінчиком корінця знаходиться зона клітин меристеми, які діляться. Вище розміщується зона розтягнення, де клітини не тільки збільшуються у розмірі і здобувають центральну вакуоль, а й розпочинається диференціація тканин із формуванням флоеми. Флоема представляє собою частину судинно-провідної системи, по якій відбувається перенесення органічної речовини з надземних органів рослин до коріння. Дуже близько до кінчика кореня, розташована зона утворення кореневих волосків. В ній формується інша частина провідної системи – ксилема, по якій рухається вода з розчиненими в ній іонами і синтезовані у корінні сполуки – деякі органічні сполуки, в тому числі амінокислоти і білки – від кореня до надземних частин рослин. Кореневі волоски є найважливішим знаряддям для засвоєння поживних речовин. Ці тоненькі вирости зовнішніх клітин кореня значно збільшують поверхню кореневої системи, здатної засвоювати поживні елементи через безпосередній контакт із ґрунтом.

Ріст коріння рослин проходить постійно і у однорічних польових культур може досягати 1 см за добу. При цьому молоді корінці здатні засвоювати розчинені у ґрунтовому розчині іони на відстані до 20 мм навколо, а ті, що знаходяться на колоїдах, – до 2-8 мм. Росту кореневої системи рослин властиве явище хемотропізму – посиленого росту у напрямку розташування доступних поживних речовин. Негативний хемотропізм спостерігається у випадку гальмування росту коріння у зоні несприятливої для рослин високої концентрації окремих солей. Найбільш виражений позитивний хемотропізм спостерігається при реакції коріння рослин на іони фосфору, через що фосфорні добрива успішно використовуються для стимуляції росту кореневої системи у напрямку розташування концентрованого добрива, наприклад, при стрічковому удобрюванні. Таким чином, надлишок чи нестача елементів живлення і їхня доступність здатні значно впливати на розвиток кореневої маси.

Засвоєння поживних речовин рослинами через коріння відбувається кількома шляхами. Першим і найпростішим шляхом засвоєння є перенесення розчинених у ґрунтовому розчині мінеральних елементів до рослин з потоком рідини під час підтримання осмотичного тиску. За рахунок всмоктувальної сили, що виникає при випаровуванні вологи через устячки листя, коріння по ксилемі нагнітає до рослини вологу з розчиненими в ній мінеральними речовинами. Однак, щоб перейти з мертвих клітин ксилеми, позбавлених живого вмісту, до живих клітин коріння чи інших органів, засвоєні іони мають пройти через напівпроникну мембрану. Тут перенесення може відбуватися пасивно, без додаткових витрат енергії, лише за градієнтом концентрації. Тоді за рахунок дифузії речовини рухаються від місця більшої концентрації до меншої, врівноважуючи її. Перенесення також можливе за рахунок відповідного електричного потенціалу на внутрішній поверхні мембрани, що взаємодіє із зовнішнім розчином.  Враховуючи, що рослини одночасно засвоюють і катіони, й аніони, при цьому у різному співвідношенні, ніж вони знаходяться у ґрунтовому розчині, та з різною швидкістю, навіть при їх однаковій концентрації, стає зрозуміло, що пасивне перенесення цих сполук не може відігравати провідної ролі у живленні рослин.