Щелочная реакция почв степного периода почвообразовательного процесса

Постоянное присутствие в почвах степного периода, особенно при наличности карбонатной морены, воднорастворимого бикарбоната извести определяет присущую этим почвам постоянную щелочную реакцию.

Протекающий в этом периоде аэробный процесс также непрерывно поддерживает щелочную реакцию почвы. Образуемая аэробными бактериями гуминовая кислота на месте своего образования нейтрализуется свободным аммиаком — обязательным продуктом обмена веществ при аэробном разложении природных растительных остатков. При дальнейшем разрушении образовавшейся гуминовоаммиачной соли образуется свободная азотная кислота (при промежуточном образовании азотистой кислоты) и освобождается гуминовая кислота. При выделении из своих солей гуминовая кислота всегда выпадает в абсолютно нерастворимой форме коллоидального гумина. Гумин совершенно безвреден для бактерий и немедленно разрушается ими с выделением свободной азотной кислоты.

Выделяющиеся при аэробиозисе свободные азотистая и азотная кислоты немедленно усредняются карбонатом извести, выделяющимся из растительных остатков при том же разложении, образуя нитрат и нитрит кальция, быстро переходящий в нитрат. При усвоении азотной кислоты нитрата кальция высшей и низшей растительностью освобождается катион кальция, немедленно усредняемый углекислотой почвенного воздуха и переходящий в бикарбонат извести.

Таким образом, аэробный процесс поддерживает присутствие бикарбоната извести в верхних слоях почвы, а следовательно, и щелочную реакцию.

Кроме бикарбоната извести, в почвах степного периода образуется и бикарбонат натра. Бикарбонат натра не только обладает щелочной реакцией, но и ядовит, даже в небольших дозах, для зеленых растений.

Из предыдущего разбора солевого режима почвы степного периода следует, что, кроме некоторого количества бикарбоната извести, в почве остаются сульфаты и хлориды щелочных металлов и сернокислый кальций. Остальные соли присутствуют в очень незначительных количествах. В присутствии в растворе бикарбоната извести между ним и раствором сернокислого натрия происходит реакция обмена основаниями с образованием бикарбоната натра и гипса. Пока не нарушено весовое отношение реагирующих солей, эта реакция усредняется такой же реакцией между бикарбонатом натра и гипсом, дающей бикарбонат кальция и сернокислый натрий.

Зимой происходит перегонка воды в виде пара из нижних горизонтов почвы и сгущение водяного пара в лед в верхних горизонтах почвы; таким образом, концентрация растворов солей в нижних слоях почвы беспрерывно растет в течение всего холодного времени года. Образующийся при реакции обмена гипс мало растворим в воде. Поэтому значительная часть гипса, как вновь образующегося в слое почвы, иссушаемом перегонкой водяного пара, так и принесенного сверху нисходящим током воды, откладывается в виде порошка, кристаллов или друз в этом иссушаемом слое. Так образуется гипсовый горизонт, типичный для почв степного периода.

Отложение гипса в глубоких слоях почвообразующей породы и прогрессирующий рост его кристаллов нарушает весовые отношения между ним и бикарбонатом натра. Вследствие этого некоторое количество бикарбоната натра исключается из реакции обмена. Восходящим током волосной воды бикарбонат натра выносится в поверхностные слои почвы.