Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
Посмотреть оригинал

Органическая часть почвы

Органическая часть составляет лишь несколько процентов всей массы почвы, но она играет исключительно важную роль в формировании стабильного плодородия, в питании растений, в создании благоприятных водно-физических и других свойств почв.

Основным источником органических веществ являются отмершие части растений в виде корней и наземного опада.

Меньшее значение имеют почвенные микроорганизмы и остатки почвенных животных (0,7... 1,5 т/га). В пахотных почвах дополнительным источником органического вещества являются вносимые органические удобрения - навоз, торф, сидераты и др.

Количество и химический состав органических веществ, поступающих в почву и на ее поверхность, определяются не только типом растительности, ее возрастом, но и условиями произрастания. В таежно-лесной зоне основной источник органического вещества - лесная подстилка из опавшей хвои, листьев, веток и других частей древесных растений. Корни деревьев принимают незначительное участие в образовании органического вещества. Под травянистой растительностью основной источник органического вещества — корни, масса которых достигает в степной зоне до 17 т/га, в зоне сухих степей и полупустынь - 4...8 т/га. При сельскохозяйственном использовании в почву поступает растительных остатков от

2...3 т/га (пропашные культуры) до 9... 15 т/га (многолетние мятликовые и бобовые травы).

Все отмершие растительные и животные организмы под воздействием почвенных микроорганизмов подвергаются сложным превращениям. Часть их минерализуется, другая часть превращается в специфическое органическое вещество почвы - гумус.

Растительный опад различается не только количественно, но и качественно. В хвойных лесных ценозах основная часть опада, поступающего на поверхность почвы, содержит много лигнина, дубильных веществ, восков и смол. Такой опад разлагается преимущественно грибной микрофлорой, так как грибы принимают самое активное участие в разложении грубых органических остатков, поступающих в почву.

Попадающие в почву органические растительные остатки содержат 10...25% сухих веществ и 75...90% воды. Химический состав сухих веществ весьма разнообразен по химическому составу и представлен следующими группами соединений: азотистые вещества (белки, хлорофилл, алкалоиды), углеводы (клетчатка, гемицеллюлоза, крахмал и др ), лигнин, липиды (жиры, воски), смолы, дубильные вещества и зола.

зо

В месте с органическими остатками в почву поступают зольные элементы: К, Са, Mg, Р, Na, Fe, Al, Si, S, а также микроэлементы Mn, В, Cu, Zn, Co, Mo и другие, необходимые растениям в очень малых количествах.

Разложение поступивших органических остатков происходит под воздействием воды и воздуха, животных и микроорганизмов, обитающих в почве, но основная роль в этом процессе принадлежит микроорганизмам.

Поступающие в почву органические остатки, под воздействием почвенных микроорганизмов, подвергаясь сложным и разносторонним процессам превращения, теряют свое анатомическое строение.

В результате биохимических процессов, под воздействием ферментов, выделяемых микроорганизмами, растительные остатки разлагаются на более простые, так называемые промежуточные продукты разложения. Белки, например, расщепляются на пектиды и аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, углеводы - на моносахара, органические кислоты и спирты. В дальнейшем часть этих соединений подвергается минерализации - процесс разложения органического вещества до углекислоты, воды и простых солей. В этом процессе участвует до 80...90% органических остатков, а продукты минерализации переходят в почвенные растворы и в значительной степени используются новыми поколениями зеленых растений как источник питания, так как вновь включаются в биологический круговорот.

Другая часть промежуточных продуктов разложения органических остатков используется гетеротрофными микроорганизмами для питания. В результате образуются вторичные белки, углеводы, жиры и т.п., образующие новые поколения микроорганизмов.

Третья часть промежуточных продуктов разложения подвергается гумификации - то есть биохимическому и физико-химическому процессу их превращения в специфические сложные высокомолекулярные соединения — гумус (перегной).

Процесс гумификации настолько сложен, что современная наука не выработала единых взглядов на его характер. Существует несколько концепций, с той или иной степенью достоверности объясняющих образование гумуса, однако все они не имеют достаточного экспериментального подтверждения.

В состав гумуса входят три группы соединений различающихся между собой качественными и количественными показателями:

  • 1. Вещества исходных органических остатков, к которым относятся белки, углеводы, лигнин, липиды, смолы и т.п. Они составляют не более 10... 15% общей массы перегноя.
  • 2. Промежуточные продукты разложения органических остатков включают аминокислоты, моносахара, органические кислоты, полифенолы, спирты и т.п. Количество их в почве не превышает 5... 10% массы перегноя.
  • 3. Гумусовые вещества являются важнейшей и специфической частью перегноя. Они составляют 80...90% его массы и определяют все основные свойства гумуса. В состав гумусовых веществ входят гуминовые кислоты (ГК), фульво- кислоты (ФК) и гумин.

Различающиеся по природе и химической активности две группы гумусовых кислот способствуют формированию разных по плодородию почв. Многообразие природно- климатических условий предопределяет различия в гумусо- образовании.

Процесс гумусообразования зависит от условий увлажнения, воздушного и теплового режимов, состава растительных остатков и жизнедеятельности микроорганизмов.

Больше всего гумуса накапливается в зоне луговых степей, в черноземных почвах. Здесь весной и ранним летом высокая активность микроорганизмов, разлагающих органические остатки, обусловлена оптимальным увлажнением и благоприятными температурными условиями. Затем период интенсивного гумусообразования сменяется иссушением почвы и, в результате затухания биохимических процессов, происходит как бы консервация и сохранение гумуса от минерализации (табл. 3).

Содержание гумуса увеличивается от таежных подзолистых почв (2...3%) на юг к дерново-подзолистым, серым лесным (4...6%) и далее к черноземам (в среднем около 10%), а потом также закономерно уменьшается до 2...4% в каштановых почвах сухих степей и до 1...2% в почвах пустынь. Одновременно меняется и соотношение основных компонентов почвенного гумуса - гуминовых кислот и фульвокислот.

3. Среднее содержание, запасы и качественный состав гумуса наиболее распространенных типов почв

Почвы

Содержание

гумуса, %

Запасы гумуса в слое 0-0,2 м, т/га

Относи

содер

угле

тельное

жание

рода

Отношение ГК: ФК

ГК

ФК

Подзолистые

2,5 -4,0

53

12-30

25-30

0,6-0,8

Серые

лесные

4,0 -6,0

109

25-30

25-27

1,0

Черноземы

  • 0
  • 1

о

о

224

35-40

15-20

1,5-2,5

Темнокаштановые

3,0 - 4,0

99

25-35

20-25

1,5-1,7

Бурые

сухостепные

1,0-1,2

-

15-18

20-23

0,7

Сероземы

1,5 -2,5

37

17-23

25-33

0,7

Красноземы

4,0-6,0

-

15-20

22-28’

0,6-0,8

Роль гумуса в почве разнообразна. В нем содержатся основные элементы питания растений и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации становятся доступными для питания растений. Гумусовые вещества служат пищей для гетеротрофных почвенных организмов. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.

Гумусовые вещества почвы играют важнейшую роль в формировании почвенного профиля. В богатых гумусовыми кислотами и их солями почвах формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт большой мощности с высокой поглотительной способностью. Мощность гумусового горизонта и запасы гумуса в нем характеризуют плодородие почвы.

Гумус оптимизирует физическое состояние почв. Гумус склеивает почвенные агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры. Почвы с высоким содержанием гумуса обладают лучшими физическими свойствами, легко обрабатываются, меньше подвержены уплотнению, обладают большей водоудерживающей способностью.

Почвы с низким содержанием гумуса отличаются бес- структурностью, плохими водно-воздушными и тепловыми свойствами.

Гумус придает почве темную окраску, что способствует интенсивному поглощению солнечной энергии. Органическое вещество предохраняет почву от быстрой потери тепла, а при разложении само выделяет энергию, поэтому такие почвы имеют более благоприятный тепловой режим и их называют теплыми. И наоборот, почвы бедные органическим веществом, отличаются неблагоприятными тепловыми свойствами, слабо поглощают тепло и плохо его удерживают. Такие почвы называют холодными.

Таким образом, гумусовые вещества оказывают разностороннее влияние на протекающие в почве процессы и на приобретение почвой важнейших агрономически ценных свойств.

Потеря почвенного плодородия чаще всего связана с уменьшением запасов гумуса. Дело в том, что гумус не только накапливается, но и разлагается. При низкой культуре земледелия процессы разложения (минерализации) преобладают над процессами накопления гумуса, в результате гумусовый баланс становится отрицательным. Частое рыхление пахотного слоя почвы увеличивает аэрацию и интенсивность микробиологического разрушения гумуса.

К основным мероприятиям, способствующим накоплению гумуса в почве, относятся внесение навоза, компостов на торфяной основе, применение зеленого удобрения (люпин, сераделла и др.). Сохранению и накоплению гумусовых веществ в почве способствуют также мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии почв, возделывание многолетних трав, использование пожнивных остатков.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы