Почви и живот
В предишна публикация обсъдихме значението на рН на почвата от различни гледни точки. Днес ще обсъдим значението му в храненето на растенията, тоест в усвояването на хранителните вещества от растенията. Отново, това е публикация за студенти, която няма да представлява интерес за професионалистите, които трябва да отидат на публикацията за това от Салвадор Гонсалес Карседо .
В естествените екосистеми основните химични елементи, които растенията абсорбират от почвените разтвори, за да се подхранват, се включват отново в едафичната среда, когато мъртвите им останки (некромаса) се разлагат в онзи голям метаболитен реактор, който се оказва почвата. В агроекосистемите обаче естествената динамика на едафичната среда е силно нарушена поради извличането на биомаса (и свързаните с него минерални елементи), селскостопанските работи, добавянето на торове и др. По същия начин пестицидите влошават естествените едафични общности и техния потенциал да минерализират и овлажняват некромасата. Ако хранителните вещества, извлечени с биомасата, не бъдат възстановени, почвата обеднява и губи голяма част от своето плодородие, така че земеделското и пасторалното производство са сериозно застрашени.
Растежът на растенията зависи от различни ограничаващи фактори, като вода, слънчева светлина и многобройни химични елементи, необходими за развитието на растенията. Сред последните се открояват азот, фосфор и калий. Следователно, за да се запази продуктивността на селскостопанските почви, периодично се добавят водоразтворими химикали, т.е. торове, за да се възстановят тези, извлечени при събирането на реколтата. Както е логично, най-често срещаните торове се наричат "NPK" (съкращения на трите елемента, споменати по-рано). Тези неорганични изменения действат по-бързо, но действието им е кратко в сравнение с тези на органичните .
На етикета на неорганичен тор, например 10, 20, 20, той показва относителните концентрации на азот, фосфор и калий, съответно. Обикновено наричаме органични торове торове, като чести изменения се основават на оборски тор от различни видове добитък, остатъци от култури, костно брашно, компостирани вещества и т.н. Последните са много по-сложни и променливи от неорганичните по отношение на състава си, въпреки че, както посочихме, действието им е бавно и временно удължено. Те също имат предимството да възстановят загубата на органичен въглерод и структурата на почвата, което подобрява физическите свойства на едафичната среда.
РН на почвените разтвори в зоната им на контакт с корените, т.е. ризосферата, влияе върху храненето на растенията по няколко начина, сред които си струва да се подчертае:
PH може да повлияе на наличието на хранителни вещества в различна степен и форми. Опростявайки много, можем да кажем, че кореновите системи на зеленчуците абсорбират хранителните вещества, които се разтварят в почвената вода. Екстремните стойности на pH, поради киселинност, излишък на калций или алкалност, могат да причинят утаяване на определени химични елементи, което означава, че те остават във форма, недостъпна за растенията. Що се отнася до основни хранителни вещества, очевидно е да се отбележи, че растителните видове ще страдат от проблеми с храненето, което ще се отрази неблагоприятно на неговото развитие и производство. При културите този факт може да съсипе културите, ако не бъдат взети коригиращи мерки.
По същия начин рН може да повлияе и на физиологичния процес на усвояване на хранителните вещества от корените. Всички растителни видове имат характерни граници на рН, между които абсорбцията им е оптимална. Извън тези прагове усвояването на корените е затруднено. Когато стойностите на рН се отклоняват твърде много от оптимума си, кореновата система може да се влоши или да генерира токсичност в растението поради прекомерно усвояване на вредни химични елементи (фитотоксични), както се случва с алуминия при много киселинно рН.
Както споменахме в предишния пост, сухи и полусухи среди, в които има изобилие и почви, богати на основи и/или солени и напоителни води с рН по-високо от 7,5, не би трябвало да е изненадващо, че асимилацията на хранителни вещества, чиято разтворимост е засегната от такива йонни среди (хранителни вещества като фосфор, желязо и манган) не е идеален за производството на много култури. Всъщност желязната хлороза се счита за сериозен проблем в много региони на света. Следователно е необходимо да се коригира рН на почвата към адекватни стойности с оглед коригиране на състоянията на дефицит на фосфор, желязо и манган, т.е. хранителни вещества.
Съществува голямо разнообразие от фактори, които влияят на рН на почвения разтвор, като един от най-важните е съотношението или съотношението на абсорбция на отрицателно заредени хранителни вещества (аниони) и положително заредени (катиони). Като цяло, излишъкът на катион над анионната абсорбция генерира намаляване на рН, докато в обратния случай се предизвиква неговото увеличаване. Нека покажем случая на жизненоважно и необходимо хранително вещество в значителни дози за производството на култури, като азот .
Азотът може да се доставя в растението като амониев катион (NH4 +) или като нитратен анион (NO3-). Оказва се, че връзката между тези две азотни форми в хранителния разтвор може да промени рН на предварителното изменение по противоположни начини. Корените лесно модифицират йонната среда (pH) в прилежащата им ризосфера, за да увеличат своя потенциал за усвояване на хранителни вещества, увеличавайки тяхната „бионаличност“. Когато растението за предпочитане поглъща катиони (NH4 +), се предизвиква излишък на отрицателен заряд, който самото растение се опитва да неутрализира чрез отделяне на водородни катиони (H +), като по този начин понижава рН на разтвора. И обратно, ако анионите (NO3-) се абсорбират за предпочитане, корените отделят хидроксилни йони (OH-) или бикарбонатни йони (HCO3-), опитвайки се да поддържат електрическа неутралност на повърхността на корена, с която рН на разтвора има тенденция да се нараства. Когато количествата амоний, усвоен от растението, надхвърлят определен праг, той може да бъде токсичен, като в същото време генерира взаимодействия, понякога нежелани, с други катиони (като калций, калий и магнезий). Следователно адекватният баланс в съотношението NH4 +/NO3- може да бъде от съществено значение за поддържане на адекватно хранене на растенията.
По същия начин желязото, което е същественият елемент, чиято разтворимост е много чувствителна към рН и неговите промени, освен ако в него не се правят изменения под формата на хелати. Неговата бионаличност за растението обикновено е под 50% над pH 7, докато при pH 8 то не може да бъде усвоено, тъй като се утаява под формата на железен хидроксид Fe (OH) 3. Напротив, под pH 6,5, повече от 90% от този елемент остава разтворен и на разположение за усвояване от кореновите системи на растенията. Манганът следва подобна динамика на желязото .
По този начин, над pH 6,5, бионаличността на фосфор и калций може да бъде значително намалена в резултат на преобладаването на HPO4-2 формата (която представлява неразтворими утайки в контакт с калций) над H2PO4-формата (което води до много съединения разтворим с калций). Освен това, когато прагът на рН 7 е надвишен, рискът от утаяване на калций и магнезий под формата на карбонати, CaCO3 и MgCO3, е много висок.
Следователно можем да заключим, че между стойностите на рН на почвата от 5,0-6,5 повечето хранителни вещества обикновено са под формата на химически видове, които могат да бъдат директно усвоени от повечето растения. Въпреки това, когато стойностите на pH от 6,5 са надвишени, образуването на утайки може да причини важни проблеми при храненето на растенията, докато при стойности на pH под 5 кореновата система рискува сериозно да бъде повредена. .
Хуан Хосе Ибаниес
Ако тази публикация ви е харесала, продължете и напишете коментар или се абонирайте за емисията и вземете бъдещи статии във вашия четец на емисии.