Влияние заболоченности почв на развитие и урожай риса
Несмотря на то, что рис выращивают при наличии слоя воды на поверхности почвы, он не относится к болотным растениям. На заболоченных почвах посевы его сильно изреживаются, наблюдается гибель растений в фазе всходы — кущение и урожаи снижаются.
Причиной этого является недостаток легкодоступных форм кислорода в почве, который необходим растениям, особенно при прорастании семян и всходах.
В заболоченных почвах активно развиваются анаэробные микроорганизмы, которые в результате жизнедеятельности способны отнимать кислород у окисных соединений, восстанавливая их. Полутораокислы железа восстанавливаются до закисных форм, нитраты — до аммиачных форм и молекулярного азота, сульфаты — до сульфидов, идет брожение клетчатки. Восстановление фосфорной кислоты приводит к увеличению подвижности фосфатов, более подвижными становятся гумусовые вещества, марганец, кремний и др. ‘В почве накапливается аммиак, сероводород, метан и другие продукты анаэробного обмена микроорганизмов.
Косвенным показателем интенсивности протекания болотных процессов в почве может служить ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), или редокс-потенциал.
В зависимости от соотношения в почве окисленных и восстановленных соединений (элементов), способных отдавать или присоединять электроны, она обладает определенным электропотенциалом. Его условно обозначают символом Eh и измеряют милливольтами (mv).
Метод измерения ОВП системы (почвы) основан на приобретении определенного электропотенциала инертным металлическим электродом (например, платиновым), помещенным в почвенный раствор. Чем больше в среде будет восстановленного вещества и чем выше его активность, тем больше электронов (отрицательных зарядов) получит из среды электрод, а следовательно, тем больший отрицательный заряд он приобретет. Незаболоченные почвы рисовых полей характеризуются положительными значениями электропотенциала (£7г=+600, (-700 mv), а заболоченные, наоборот, отрицательными или же незначительными положительными величинами (£/; = +200, +250 или же минус 100—250 mv).
При отсутствии заболачивания процессы окисления— восстановления в почве протекают в пределах, при которых обеспечивается мобилизация элементов ее плодородия, и это оказывает положительное влияние на урожаи риса.
В почвах рисовых полей достаточно интенсивно протекают аэробные процессы, что объясняется наличем большого количества кислорода (запасы которого пополняются в промежутках между затоплением, в процессе обработки почвы в суходольных клиньях), а также способностью почв поглощать кислород из поливной воды (при затоплении поля) и воздухопроводящей аэренхимы риса, где он образуется в результате фотосинтеза растений. Однако с затоплением почвы в ней происходит резкое падение редокс-потенциала, а после сброса воды с чеков он опять возрастает.
Опытами Б. А. Неунылова (1961) было установлено, что чем раньше и более резко падает редокс-потенциал после затопления почвы (с 700 перед заливом до 0 перед сбросом воды с поля и перед уборкой риса), тем быстрее и в большем количестве накапливаются в ней подвижные соединения и тем выше поднимается уровень ее плодородия. Так, при разности перепада потенциалов за вегетационный период риса 300 mv получен урожай 36,5 ц/га, а при 450 mv — 54,2 ц/га.
Постоянно переувлажненные почвы слабо аэрируются, в них преобладают восстановительные процессы и наблюдается резкий дефицит легкодоступных форм кислорода и легкоусвояемых форм питательных веществ. Это в первую очередь относится к лугово-болотным почвам. В них зона аэрации в ризосфере под рисом может отсутствовать, так как кислород, выделяемый его корневой системой, будет полностью поглощаться микроорганизмами.
Исследования УкрНИИГиМа, проведенные в условиях лугово-болотных почв на Привольнянском поде совхоза Каланчакского района Херсонской области, показали, что в естественном состоянии данные почвы характеризуются положительной величиной редокс-потенциала (100—200 mv), а перепад его в течение вегетационного периода риса составляет 200—300 mv. На этих участках в фазе всходы—кущение отмечена значительная гибель растений, главным образом в микропонижениях чеков. Со снижением ОВП уменьшается содержание подвижных форм железа в почве (до полного исчезновения к концу вегетационного периода риса), что связано с переходом его в труднорастворимые формы.
Наличие в почве подвижных форм железа — важный фактор в развитии риса. Оно является необходимым элементом питания растений, принимает участие в процессах фотосинтеза. Кроме того, железо как элемент переменной валентности относится к числу лучших регуляторов окислительно-восстановительного потенциала почвы и акцепторов сероводорода, образующегося в почве в результате восстановления серосодержащих соединений. В окисленных почвах железо инертно и не вступает в обмен с катионами из раствора нейтральных солей, а с увеличением рН, при затоплении почвы, становится обменным и может участвовать не только в обменных реакциях солей почвенного раствора, но и замещать обменный натрий в поглощенном комплексе почвы. Continue Reading »
