Почвенный воздух

Почва — пористое тело, в котором практически всегда присутствует воздух, состоящий из смеси газов, заполняющих свободное от воды поро-вое пространство. Количество и состав почвенного воздуха существенно влияют на развитие растений и микроорганизмов, на растворимость и миграцию химических соединений, направленность почвенных процессов.
Почва является поглотителем, сорбирующим токсичные промышленные выбросы газов и очищающим атмосферу от техногенного загрязнения. В этом проявляется санитарное значение почвы.
Попадая в почву, атмосферный воздух претерпевает значительные изменения. Изменения состава почвенного воздуха происходят главным образом вследствие процессов жизнедеятельности микроорганизмов, дыхания корней растений и почвенной фауны, а также в результате окисления органических веществ почвы. Особенно велика роль кислорода и диоксида углерода (углекислого газа) в составе почвенного воздуха.
Кислород (О2). Роль этого важнейшего биогенного элемента в биосфере общеизвестна. Кислород в почвенном воздухе обеспечивает необходимый уровень активности аэробных микроорганизмов, дыхания корней растений и почвенных животных. Напротив, дефицит кислорода угнетает развитие корневых волосков, вызывает массовую гибель всходов растений, провоцирует развитие болезнетворных (фитопатогенных) микроорганизмов — грибов и бактерий, вызывающих корневые гнили и другие болезни растений.
Снижение концентрации кислорода в почвенном воздухе с 21 до 10-15 % уже действует угнетающе на большинство растений. А снижении концентрации О, до 2,5 % приводит к гибели всех организмов, использующих кислород для дыхания.
Диоксид углерода (CO2). Концентрация этого газа в почве в десятки раз выше, чем в атмосферном воздухе. Процессы дыхания и разложения органических веществ, непрерывно протекающие в почве, постоянно пополняют атмосферные запасы CО2. В результате обеспечивается ассимиляционная деятельность растений и других автотрофных организмов.
Концентрация диоксида углерода в почвенном воздухе колеблется от 0,05 до 10-12 %. В то же время оптимальные концентрации CO, в составе почвенного воздуха варьируют от 0,3 до 3 % (в зависимости от конкретной сельскохозяйственной культуры). Избыток CO, угнетает развитие растений, замедляет прорастание семян, сокращает интенсивность поступления воды в растительные клетки.
Вода, насыщенная CO2, растворяет мало растворимые соединения — кальцит CaCO3, доломит CaCO3 * MgCO3, магнезит MgCO3, сидерит FeCO3. Это вызывает вынос (выщелачивание) карбонатов, в результате чего корнеобитаемый слой почвы обедняется важными элементами питания, а кислотность почвенного раствора возрастает.
Для характеристики биологической активности почвы нередко используют показатель, названный «почвенным дыханием». Он характеризуется скоростью выделения CO2 за единицу времени с единицы поверхности почвы. Интенсивность дыхания почвы колеблется от 0,01 до 1,5 г/(м2*ч) и зависит от свойств самой почвы, погодных условий, характера растительности и микробного населения.