Максимально устойчивы к кислой среде люпин, чайный куст, щавель и сераделла, хорошо растущие на почвах с pH 4,0—6,0, оптимальным для них является pH 4,5—5,0. Для этих культур необходимость в известковании возникает только на очень сильнокислых почвах, так как катионы кальция могут отрицательно влиять на эти культуры, особенно при прорастании семян и в начале роста.
Следует подчеркнуть, что под влиянием антропогенной деятельности и других условий приведенные для культур интервалы оптимальных значений pH могут изменяться.
Почвенные микроорганизмы также неодинаково реагируют на кислотность и, следовательно, на эффективность известкования кислых почв. Плесневые грибы, среди которых немало паразитов и возбудителей различных болезней сельскохозяйственных культур, лучше развиваются в кислых (pH 3—6) средах. Положительно влияющие на питание растений микроорганизмы, например ам-монификаторы, свободноживущие и симбиотические азотфикса-торы, нитрифицирующие бактерии, наиболее активно развиваются в близких к нейтральной (pH 6,5—7,5) средах. Таким образом, известкование кислых почв улучшает питание растений и за счет активации полезной и подавления нежелательной микрофлоры.
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.
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.