Последствия вымывания углекислой извести из почвы

По мере уменьшения содержания углекислой извести в почве, в ней начинают накопляться свободные кислоты. Эти свободные кислоты непрерывно образовываются в почве при протекающих в ней биохимических процессах. Они в форме перегнойных кислот образуются при разложении органических остатков и перегноя. Они образуются в форме азотистой и азотной кислот при распаде азотистых органических остатков. Серная кислота образуется при распаде белков. При распаде белков и углеводов образуется фосфорная кислота. При анаэробном распаде органических остатков образуется ряд органических кислот — масляная, молочная, лимонная, валериановая и многие другие.

Пока в почве содержалась углекислая известь, свободные кислоты вытесняли из нее угольную кислоту, образовывая соответствующие нейтральные соли кальция, и этим поддерживалась слабокислая реакция почвы, к которой путем многовекового природного подбора приспособились все наши культурные растения.

Как только углекислая известь оказывается выщелоченной из почвы, в ней начинают накопляться свободные слабые и сильные кислоты. В почве начинает возрастать актуальная кислотность.

Кроме того, накопление свободных кислот сильнейшим образом изменяет химический и биохимический режимы почвы.

Накопление свободных кислот в почве подавляющим образом влияет на деятельность всех микроорганизмов почвы. Это зависит от того, что свободные перегнойные кислоты представляют секреторные выделения микроорганизмов (их экзоэнзимы), посредством которых эти организмы влияют на разрушение нерастворимых в воде органических остатков. Что касается остальных кислот, как сильных, так и слабых, то они представляют продукты обмена веществ различных групп почвенных микроорганизмов. Обе группы этих веществ — секреторные выделения и продукты обмена веществ — представляют в свободном состоянии яды по отношению к той группе организмов, которая их выделила.

Поэтому по мере их накопления и, следовательно, по мере увеличения актуальной кислотности почвы (так как все эти вещества — кислоты), прогрессивно угнетается деятельность микроорганизмов почвы.

В результате начинается накопление в почве органических остатков, и растения начинают испытывать азотный, серный и фосфорный голод, несмотря на избыток этих элементов в почве. Удобрения на таких почвах оказывают очень непродолжительное действие, и последействие их прекращается. После внесения они быстро входят в состав урожая и органического вещества тел микроорганизмов и остаются в форме неразлагающегося, не усвояемого зелеными растениями органического вещества.

Сильные кислоты — азотная, серная, фосфорная — выделяются при разложении органических остатков в форме растворов их кальциевых солей очень малой концентрации. Поэтому они находятся в почве в состоянии значительной электролитической диссоциации. Катион кальция этих солей беспрерывно вытесняет катион аммония, поглощаемый перегноем из атмосферных осадков, и в почве после нитрификации аммония остаются свободные сильные кислоты. Свободные катионы водорода диссоциированных сильных кислот вытесняют катионы кальция из аморфного перегноя и в значительной мере повышают его дисперсность. Одновременно это явление повышает обменную кислотность почвы и ее ненасыщенность. Вытесненный катион кальция в виде азотнокислого, сернокислого и фосфорнокислого кальция или вымывается из почвы или, в случае поглощения анионов этих солей корнями растений или микроорганизмами почвы, образует углекислую известь, также вымываемую из почвы.

Другая часть свободных сильных кислот нейтрализуется за отсутствием углекислой извести свободной окисью железа, всегда изобилующей во всякой почве, или, реже, свободной окисью алюминия, часто присутствующей в черноземах и изобилующей в так называемых желтоземах и латеритах. При этом процессе могут образоваться три рода солей. Из образующихся нитратов анион азотной кислоты быстро усваивается биологическими элементами почвы. Освобождающийся при этом катион трехвалентного железа, по-видимому, вновь входит в состав гидрата окиси железа. При этой реакции освобождаются шесть катионов водорода, поглощаемых аморфным перегноем и еще больше усиливающих обменную кислотность почвы и ес емкость поглощения. В случае освобождения катиона алюминия он непосредственно поглощается перегноем, усиливая обменную кислотность почвы и придавая ей чрезвычайную упорность вследствие большой трудности вытеснения алюминия из поглощенного состояния. Наконец, в случае нейтрализации окисями железа и алюминия аниона фосфорной кислоты последняя переходит в формы совершенно не усвояемых зелеными растениями фосфорно-железной и фосфорноалюминиевой солей. Это явление известно под названием «ретроградации фосфорной кислоты» в почве.