Отрицательное действие возрастающей кислотности почв на растения (и, вероятно, на микроорганизмы) обусловлено увеличением содержания подвижных форм алюминия и марганца, являющихся при высоких концентрациях токсичными. Многие культуры начинают испытывать токсичное действие, например, подвижного алюминия при концентрации 2 (и более) мг/100г почвы, причем наибольшая чувствительность наблюдается в первые периоды роста и во время перезимовки.
По чувствительности к подвижному алюминию Н. С. Авдонин выделил четыре группы культур:
1 — наиболее чувствительные — сахарная и столовая свекла, люцерна, клевер, озимая пшеница и озимая рожь (при перезимовке); угнетение, например, клевера наблюдается при содержании ионов алюминия более 2 мг/100 г почвы, а при 6—8 мг/100 г почвы клевер сильно выпадает;
2 —чувствительные— лен, горох, фасоль, гречиха, ячмень, яровая пшеница;
3 — устойчивые—люпин, картофель, кукуруза, просо;
4 — высокоустойчивые — овес, тимофеевка.
Следует отметить, что для ряда культур отсутствует прямая зависимость между чувствительностью к кислотности и подвижному алюминию. Например, кукуруза не переносит высокой кислотности, но устойчива к повышенному содержанию алюминия, а лен, наоборот, чувствителен к алюминию, но предпочитает кислую среду.
По чувствительности к высокому содержанию в почве подвижного марганца согласно рекомендациям ВИУА (1992) выделяют три группы культур:
1 — очень чувствительные — озимая рожь и озимая пшеница, сахарная, столовая и кормовая свекла, лен, люцерна;
2 — чувствительные — яровая пшеница, ячмень, горох, вика, белокочанная, цветная и кормовая капуста, рапс, картофель, клевер луговой и гибридный, кукуруза, турнепс, брюква, морковь, огурец, томат, лук;
3 — относительно устойчивые — овес, клевер ползучий, тимофеевка, овсяница луговая.
Между чувствительностью культур к кислотности среды и к концентрации подвижного марганца также нет прямой зависимости. Например, лен предпочитает кислую среду, но очень чувствителен к содержанию подвижного марганца, а капуста белокочанная, напротив, имеет среднюю чувствительность к содержанию марганца, но не выносит высокой кислотности почвы.
Данные обстоятельства следует учитывать при определении нуждаемости почв в известковании, т. е. содержание подвижных форм алюминия и марганца является дополнительным показателем нуждаемости почв в известковании.
4.2. КАЛЬЦИЙ И МАГНИЙ В ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ И ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ПОЧВОЙ
Кальций и магний играют непосредственную роль как необходимые питательные элементы для растений и одновременно косвенно влияют на их питание через почву, регулируя реакцию, со-
став поглощенных катионов, а также солевой и ионный состав почвенного раствора.
Кальций необходим для растений уже потому, что при его недостатке нарушается физиологическая уравновешенность почвенного раствора и, следовательно, сбалансированное потребление всех элементов. Непосредственно в растениях кальций усиливает фотосинтез и обмен веществ, регулирует кислотно-основное равновесие клеточного сока, влияет на построение оболочек клеток, передвижение углеводов, превращение азотистых веществ, в частности, ускоряет распад запасных белков семян при прорастании.
В растениях кальций может находиться в виде карбонатов, фосфатов, сульфатов, а также в форме солей пектиновой и щавелевой кислот. До 65 % кальция в растениях извлекается водой, а остальное количество можно извлечь обработкой слабой уксусной и соляной кислотами.
Растения потребляют разное количество кальция. Так, хозяйственный вынос СаО при урожайности зерна 2—3 т/га у зерновых колосовых составляет 20—40 кг/га, у зернобобовых — 40—60 кг/га. Картофель, сахарная свекла (20—30 т/га) выносят 60—120 кг СаО/га, клевер, люцерна (20—30 т/га), подсолнечник (2—3 т/га) — 120— 250 кг СаО/га, капуста (50—70 т/га) — 300—500 кг СаО/га. Потребность некоторых культур в кальции и устойчивость их к кислотности не всегда совпадают. Например, все зерновые колосовые потребляют кальция мало, хотя рожь и овес устойчивы, а пшеница и ячмень чувствительны к кислотности почвы.