Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Утворення і склад органічної частини ґрунту




 

План засвоєння і викладу матеріалу:

1. Джерела органічної речовини ґрунту.

2. Умови і процеси перетворення рослинних залишків у ґрунті.

3. Склад гумусу.

4. Вміст гумусу в різних типах ґрунтів.

5. Значення гумусу для властивостей і родючості ґрунтів.

 

1. Джерела органічної речовини ґрунту

Ґрунт - це чотирифазна система (схема 6.1). До складу твердої фази входять мінеральна й органічна частини.

 

Схема 6.1.

 

На поверхні землі ми звикли бачити трав'янисту і деревну рослинність. Нині надземна частина вивозиться з полів, а мільйони років тому вона вся залишалася на поверхні. Отже, можна зробити висновок про те, що головним джерелом органічної речовини є підземна, в першу чергу, і надземна частини. Причому, співвідношення між цими частинами у трав'янистих рослин - 1:1, у деревних - 5:1, тобто в них над землею 4-5 частин більше всієї маси.

У лісовій зоні основна маса залишків - це листяний та хвойний опад.

У степовій зоні кореневих залишків утворюється 10-15 т/га (до 25 т/га), а надземної частини - 1-3 т/га (до 8 т/га).

Кількість опаду в лісовій зоні значно нижча – сосновий ліс залишає 3,2-3,5 т/га, листяний - 6,0 т/га.

За рахунок тваринного світу поповнюється до 1 т/га. 75-90% H2O.

Таблиця 6.1.

Зона Фітомаса, г/м2 Мікрофлора Безхребетні
Тундра 150-2500 - коренева маса перевищує в 3-4 рази 10-15 1-3 - хребетні близько 0,01
Тайгово-лісова 25-40 тис. - коренева маса менше в 3-5 разів 30 - домінують гриби 2-3 - підзолисті 7-12 - дерново-підзолисті 9 сірі
Степова 1200-2500 - коренева маса перевищує в 3-6 разів дуже різноманітна за видовим складом - 98% зоомаси становлять безхребетні тварини -
Пустелі різко зменшується надземна/підземна - 1/8-1/9 -

 

Хімічний склад рослинних залишків як джерела органічної речовини ґрунту такий:

1) Вуглеводи – клітковина, геміцелюлоза цукру (усе це полісахариди). Вони найпоширеніші й складають близько 30-40% від загальної кількості.

2) Азотовмісні сполуки – хлорофіл, білки, амінокислоти. З білків – протеїни та протеїди. Відрізняються тим, що протеїди містять фосфор. Вміст їх від 10-х доль до декількох десятків (у насіннях).

3) Личник відрізняється від вуглеводів великим вмістом вуглецю і нижчим умістом кисню. Входить до складу оболонок клітин, вміст > 30%.

4) Воски, смоли, жири й інші специфічні сполуки. Входять до складу покривних тканин рослин і виконують захисну функцію.

У різних видах рослин співвідношення цих груп речовин різне. Вуглеводів найбільше в трав'янистих злаках, білкових сполук – у бобових рослинах; воску, смоли – у хвойних дерев. Ці речовини відіграють провідну роль в утворенні гумусу і його якісному складі.

Органічна речовина ґрунту – це сукупність живої біомаси й органічних залишків рослин, тварин, мікроорганізмів, продуктів їхнього метаболізму і специфічних ґрунтоутворених органічних речовин ґрунту – гумусу.

В органічній речовині завжди присутня якась кількість залишків відмерлих організмів, що знаходяться на різних стадіях розкладання, живі клітини мікроорганізмів, ґрунтова фауна.

Потенційним джерелом органічної речовини ґрунту можна вважати усі компоненти біоценозу, що потрапляють на поверхню ґрунтів чи у товщу ґрунтового профілю і беруть участь у процесах ґрунтоутворення.

Найбільшу біомасу та річний приріст мають зелені рослини, адже вони перевищують біомасу тварин і мікроорганізмів у декілька десятків чи сотень разів, а хребетних – у декілька тисяч разів.

2. Умови і процеси перетворення рослинних залишків у ґрунті

У ґрунті паралельно й одночасно органічні залишки перетворюються в процесі мінералізації і гуміфікації.

Мінералізація відбувається під дією аеробних мікроорганізмів. Ці мікроорганізми живуть при вільному доступі кисню повітря. Під дією ферментів, що виділяють мікроорганізми, відбувається розкладання складних органічних сполук на прості мінеральні: H2O, CO2, NH3, NH4, NO2, NO3 та ін, схема 6.2:

 

Рослинні залишки
аеробні умови перемінні умови анаеробні умови
(C, O, H, N та їх сполуки) (гумус) (торф, вугілля)

 

Схема 6.2.

 

Оптимальні умови: t=20-30°C, Wваг=60-80% ГПВ.

Якщо рослинні залишки потрапляють в анаеробні умови (без вільного доступу кисню повітря), то кінцевими продуктами будуть торф, вугілля.

Хімічний склад біомаси, значною мірою, визначає всі наступні етапи новоутворення гумусу.

Розкладання органічної речовини досліджували такі науковці як: Тюрін, Ваксман, Кононова, Александрова, Фокін.

Розпад органічної речовини – це процес часткового чи повного перетворення складноорганізованих структур і молекул у простіші, у тому числі й у продукти повної мінералізації (H2O, CO2, NH3 та ін.). Це складний і тривалий процес. Він включає механічне чи фізичне руйнування, біологічну чи біохімічну трансформацію та хімічні процеси.





Читайте также:





©2015- 2017 megalektsii.ru Права всех материалов защищены законодательством РФ.