Воздушный режим почвы

Воздушный режим почвы имеет не меньшее значение для микробиологических процессов, чем температура и влажность. Воздух содержится в почвенных порах, которые составляют в отдельных случаях от 25 до 70% общего объема почвы. Содержание воздуха в почве подвержено сильным колебаниям в зависимости от ее увлажнения, уплотнения и т. д.

В связи с потреблением почвенными организмами и корнями растений содержание кислорода в почвенном воздухе ниже, чем в атмосфере. В затопленных почвах иногда кислорода почти нет. В воздухе слежавшейся почвы кислорода около 2%, в хорошо взрыхленной — до 20%.

В почвенном воздухе обычно повышено содержание диоксида углерода, который выделяют микроорганизмы и корни растений. Чаше всего С0₂ составляет 0,3—1,5% в почвенном воздухе (в атмосферном — 0,03%). В затопленных почвах количество С0₂ повышается до 10%. В атмосфере щелочных почв диоксид углерода почти отсутствует. В целом газовый состав почвенного воздуха подвержен суточным и сезонным колебаниям.

Большое количество С0₂ ежесуточно выделяется из почвы, а вместо него из атмосферы поступает воздух. Данный процесс, получивший название «дыхание почвы», имеет огромное значение для жизни растительного мира.

Известно, что различным газам свойственна неодинаковая растворимость в воде. Так, при 20 °C в 100 мл воды растворяется 3,1 мл кислорода; 1,5 мл азота; 87,8 мл диоксида углерода. При повышении содержания С0₂ в воздухе почвенный раствор сильно обогащается этим газом. Вследствие высокой растворимости С0₂ в воде при обогащении им почвы может возникнуть обстановка, близкая к анаэробиозу, несмотря на относительно высокое содержание в почвенном воздухе кислорода, который растворяется хуже. Анаэробные условия легче создаются в микропорах и капиллярных промежутках почвы.

Аэробные микроорганизмы хорошо переносят повышенное содержание в воздухе С0₂. Нередко при этом отмечается даже улучшение их роста при обогащении воздуха диоксидом углерода. Тем не менее при 1 — 1,5% и более активность некоторых групп микроорганизмов подавляется. Вероятно, отчасти по этой причине в нижних горизонтах пахотного слоя меньше микроорганизмов, чем в верхних.

Вместе с тем аэробные цианобактерии лучше развиваются при повышенном содержании С0₂ в почве. Оптимальная для них концентрация С0₂ равна 1%, максимальная для ряда представителей достигает 12% и выше.

Семена зерновых культур лучше всего прорастают при содержании кислорода в почве около 20%. Если его запас снижается до 10—15%, то прорастание семян тормозится. При содержании в почве 2,5—5% кислорода семена обычно прорастают очень медленно и развитие всходов сильно задерживается.