Лекція №5. Ґрунтовий розчин

3. Динаміка концентрації грунтових розчинів

Концентрація грунтових розчинів має чітко виражену добову та сезонну динаміку. Визначає динамічність концентрацій грунтових розчинів тісний взаємозв’язок їх складу із зміною температури і вологості грунту, інтенсивністю діяльності мікрофлори та мікрофауни грунту, метаболізмом вищих рослин, процесами розкладу органічних решток в грунті та інші явища.

Для більшості типів грунтів характерне інколи досить значне підвищення їх концентрації з весни до літа – особливо в верхніх горизонтах грунту. Це явище пов’язане з концентруванням грунтової вологи за рахунок випаровування та транспірації, із збільшенням інтенсивності розкладу органічних речовин в теплий період.

Динамічність складу грунтових розчинів різних грунтових горизонтів також не однакова. Біологічна активність верхніх гумусованих завжди вища, крім того тут спостерігаються найбільш контрастні зміни температурних умов та режим зволоження. В зв’язку з цим хімічний склад верхніх горизонтів грунтів більш динамічний.

Дослідження, проведені Т.Л.Бистрицькою (1981), свідчать, що сезонна динаміка загальної концентрації грунтових розчинів чорноземів звичайних не має постійно визначених закономірностей: максимуми концентрації можуть спостерігатись в різні строки вегетаційного періоду.

Причини підвищення концентрації грунтових розчинів можуть бути принципово різними. Одна з них – збільшення концентрованості розчину внаслідок інтенсивного випаровування та транспірації в найбільш спекотні періоди року. Інша причина – збільшення концентрації грунтового розчину в весняно-ранньо-літній період, коли іде інтенсивний розвиток рослин і збільшення фітомаси, внаслідок чого в грунтовий розчин поступає велика кількість кореневих виділень рослин та продукти розпаду органічної речовини.

Використання нових методів дослідження грунтових розчинів з допомогою іонселективних електродів в останній час дозволило спостерігати добову динаміку окремих іонів в грунтовому розчині. Дослідження Т.Л.Бистрицької показали, що особливо різке коливання проявляє активність іонів кальцію. Максимум концентрації спостерігається в денні години, а мінімум – в нічні. Це пов’язано з більш активним виділенням вуглекислоти грунтового біотою в світлу пору доби, що викликає зсув гідрокарбонатно-кальцієвої рівноваги в бік збільшення розчинності кальцію і витіснення його з грунтово-вбирного комплексу.

Добова динаміка іонів NO₃ в поверхневих горизонтах чорноземів звичайних зворотньо пропорційна динаміці катіону кальцію. Найбільша концентрація нітратів зафіксована в нічні години, рано вранці та ввечері , а в денні години, коли інтенсивно йде процес фотосинтезу вищих рослин – мінімальна. Ці приклади ілюструють, наскільки може змінюватись склад грунтового розчину в добовому циклі і як залежить він від функціювання екосистеми в цілому.