Индикация питательных элементов в почвах лугов

О содержании в почвах элементов питания растений можно судить по присутствию видов определенных экологических групп — показателей плодородия почв. Так, растения-олиготрофы будут указывать бедные элементами питания почвы. Группу олиготрофов составляют главным образом растения, имеющие на корнях микоризу,— белоус, ситник нитевидный, кошачья лапка, душистый колосок, вейник наземный, овсяница овечья, ястребинка волосистая, клевер пашенный, сивец луговой, ща­велек, дивала и др. Развитие на лугах полупаразитов — по­гремков, очанок, зубчаток — также служит индикатором обед­нения почв питательными веществами. Растения-мезотрофы приурочены к почвам среднего богатства элементами питания. Об этих почвах можно судить по развитию таких растений, как полевица обыкновенная, овсяница луговая, лисохвост луговой, мятлик болотный, тмин, девясил британский, калужница, ку­пальница, донник белый и лекарственный, клевер средний, бедренец-камнеломка, василек шероховатый, вероника длинно­листная, колокольчик скученный и др. Почвы с большим со­держанием элементов питания индицируют растения-мегатрофы или эвтрофы. К ним относятся: лютик болотный, василистник водосборолистный, таволга вязолистнаяч, осока лисья, чина луговая и лесная. Некоторые растения безразличны к содержанию элементов питания в почвах и могут расти на почвах и бедных и богатых.

В эту группу эвритрофов входят: лютик едкий, лютик ползучий, лапчатка серебристая, горошек мыши­ный, гречишка птичья, пастушья сумка, льнянка обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, мятлик луговой, скерда кро­вельная, Черноголовка, ежа сборная, трясунка средняя. Эти растения в качестве индикаторов использованы быть не могут.

Индикация содержания азота в почвах. Показателем достаточного количества азота на лугах служит разрастание таких растений-нитрофилов, как гусиная лапчатка, пырей ползучий, борщевик, птичья гречишка, купырь лесной, крестовик, гравилат речной. Значительное участие бобовых в травостое – клеверов также указывает на обогащение почв азотом.

Слишком обильное развитие на лугах бобовых при небольшом участии в травостое злаков индицирует обедненность почв азотом. О недостатке азота в почвах свидетельствует большое количество растений-нитрофобов: люпина, клевера темноцветкового, дрока красильного.

Индикация содержания фосфора и калия в почвах. После азота фосфор самый дефицитный из необходимых для расте­ний элементов лугов. Злаки получают больше не только азота, но и фосфора, когда растут вместе с бобовыми. Фосфор необ­ходим для нормального плодоношения растений, закладки и созревания плодов и семян. Низкий рост бобовых и отсутствие плодоношения растений индицируют недостаток фосфора в почвах.

Калий обычно бывает в достаточном количестве, но часто в плохоусвояемых соединениях. Мало обеспечены калием песчаные почвы. Хорошее развитие картофеля и свеклы (калийных растений) указывает на достаточное его количество в почве.­

Индикация содержания кальция в почвах. Кальций нахо­дится в почве в виде главным образом углекислого кальция, в виде солей фосфорной, кремневой и органических кислот. Его источники - минералы почвы: доломит, кальций, гипс и мате­ринские породы (мел, мергель, карбонатная морена), богатые известью «жесткие» грунтовые воды. При содержании более 3% кальция почвы считаются богатыми кальцием и имеют щелочную реакцию. Растениями кальций усваивается в виде двууглекислого кальция.

Глубокоукореняющиеся растения служат накопителями каль­ция. Кальций накапливают и бобовые. Он необходим расте­ниям для нейтрализации вредных кислот при внутриклеточном обмене веществ, входит как элемент пищи растений. Недоста­ток кальция - причина кислотности почв, а избыток — ще­лочности. Богатство и разнообразный состав флоры индици­руют ландшафты с известковыми почвами. Растения-кальциефилы - некоторые орхидные (венерин башмачок), анемона, степная астра, костер береговой, люцерна желтая — служат индикаторами богатых кальцием почв. Растения, избегающие кальциевых почв (кальциефобы),— сфагновые мхи, кукушкин лен, вереск, белоус, щавелек, люпины — индицируют кислые, бедные кальцием почвы. Имеются так называемые «безразлич­ные» растения, которые индикаторами содержания кальция быть не могут, это пупавка красильная и некоторые другие.

К кальцефильным почвенным и подстилочным животным относятся диплоподы, мок­рицы, дождевые черви, моллюски. В переднем отделе пищеварительного тракта дождевых червей расположены известковые железы. Выделяя известь, черви придают высокую водопрочность своим копролитам, улучшая структуру почвы.

Среди двупарноногих многоножек (диплопод) наиболее кальциефильной группой яв­ляются кивсяки, многочисленные в богатых кальцием черноземных и серых лесных почвах лесостепной зоны. В их покровах содержится значительное количество извести. В почвах, бедных известью, кивсяки практически отсутствуют.

На мелах и известняках обычны имеющио сильно развитый, пропитанный СаО пан­цирь мокрицы рода Armadillidium, с низким содержанием извести - тонкопанцирные мок­рицы рода Ligidium.

В местностях с высоким увлажнением и малым содержанием извести в почве (сме­шанные и хвойные леса с дерново-подзолистыми и подзолистыми почвами) доминируют моллюски с редицированной раковиной (голые слизни). В сухих местностях с почвами, богатыми известью, преобладают раковинные моллюски - улитки. Однако, они являются хорошими индикаторами богатства почв кальцием в естественных условиях, в агроценозах с обрабатываемыми почвами они практически исчезают.

Численность дождевых червей, мокриц, диплопод, моллюсков резко повышается при известковании почв (Каплин, 2001).

Индикация кислотности почв. Тесно связаны с содержанием питательных элементов в луговых почвах особенности их кис­лотности. По отношению растений к степени кислотности почв (рН) составлены четкие группы, показывающие приурочен­ность отдельных видов к определенным значениям рН.

Самые кислые почвы при рН 3,0—4,5 указывает группа крайних ацидофилов. В нее входят белоус, скерда тупоконечная, ситник то­щий, щучка, луговик извилистый, марьянник луговой, а также развивающиеся па вырождающихся лугах зеленые и сфагно­вые мхи.

Также кислые почвы, но с рН 4,5—6,0 и до 6,5 можно определить по развитию умеренных ацидофилов — калужни­цы болотной, лютиков ядовитого и жгучего, белозора болот­ного, фиалки собачьей, сердечника лугового, пырея собачьего, полевицы топкой, осоки пузырчатой, вейников ланцетного и наземного.

Несильнокислые почвы с рН 5,0—6,7, иногда до 7,2 указывают слабые ацидофилы, такие, как василистник светлый и простой, бутепь душистый, вероника длиннолистная, осока ранняя, а из кустарников — смородина черпая. К группе ацидофил-нейтральных эвритрофов, растущих при рН от 4,5 до 7,0, иногда 7,5, можно отнести чину луговую, смолку обыкно­венную, душицу обыкновенную, нивяник, василек шероховатый, осоку заячью.

Особую группу составляют растения околонейтральных почв, хорошо развивающиеся при рН 6,0—7,3,— лисохвост лу­говой, клевера горный и луговой, астрагал датский, мыльнян­ка лекарственная, аистник, синеголовник, борщевик сибирский, змееголовник, горчак ястребинколистныи, мятлик сплюснутый.

Нейтробазифилы указывают значения рН 6,7—7,8, иногда до 8,5. Это такие виды, как люцерна серповидная, пупавка кра­сильная, мать-и-мачеха, типчак, тимьян Маршалла.

Слабые щелочные почвы с рН 6,7—8,5 и более служат местообитанием базифильных растений. Растений этой группы очень мало в средней полосе, они обычны в южных степях, полупустынях и пустынях, это растения засоленных почв: кер-меки, камфоросма, астра солончаковая, солерос, сарсазан, прутняк.

Имеются виды, безразличные к кислотности почв,—эври-топы, живущие на разных местообитаниях с почвами при рН 3.0—7,7; 5—9,5; 4—8,0. Эти виды как индикаторы не исполь­зуют: береза, сосна, лютик ползучий, земляника, горошек мы­шиный, осока лисья, звездчатка злаколистная, вьюнок полевой, мята полевая, тысячелистник, ястребинка зонтичная.