Плодородие почвы

 

  На  первом  этапе  происходит   химическое   взаимодействие   между отдельными   химическими   веществами    отмершего    растения    (например, ароматические соединения клеточных  оболочек  могут  вступать  в  химические реакции с белками растительных клеток), которое можно  значительно  ускорить за счет биологических и минеральных катализаторов.

 

 На втором этапе   происходят  механическая  подготовка  и  перемешивание  с почвой растительных остатков с помощью почвенной фауны.  Нельзя  отрицать  и определенную биохимическую подготовку первичного  органического  вещества  к микробному разложению при прохождении растительной  массы  через  желудочно-кишечный тракт почвенных животных.

На третьем  этапе  превращения  свежего  органического  вещества  в  почве

происходит минерализация  его с помощью  микроорганизмов.  В  первую  очередь минерализуются воднорастворимые органические соединения,  а  также крахмал, пектин и белковые вещества. Значительно медленнее минерализуется  целлюлоза, при разложении которой освобождается лигнин — соединение, весьма  устойчивое к  микробиологическому   расщеплению.  

 

  Конечными   продуктами   превращений первичного органического вещества являются минеральные продукты  (СО2,  Н2О, нитраты, фосфаты, в анаэробных условиях Н2O и  СН4).  Кроме  того,  в  почве накапливаются   в    качестве    продуктов    метаболизма    микроорганизмов низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная,  уксусная,  щавелевая  и др.).  Процессы  минерализации  органического   вещества   в   почве   имеют экзотермический.

 

  Часть продуктов биологического   разложения   первичного   органического

вещества  превращается  в  особую  группу  высокомолекулярных  соединений  —специфические,  собственно  гумусовые вещества,  а сам процесс   называют гумификацией.

 Основная  часть   органического  вещества   почвы   (85—90%)   представлена специфическими   высокомолекулярными   гумусовыми   соединениями.    Принято подразделять  специфические  гумусовые  вещества  на  три  основные   группы соединений: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

 

 Гуминовые кислоты(ГК)—фракция  темно-окрашенных, высокомолекулярных соединений, извлекаемая  из  почвы  щелочными  растворами,  при  подкислении вытяжки выпадает в  осадок  в  виде  гуматов.  В  составе  гуминовых  кислот углерода — 52 — 62 %, водорода — 3,0—5,5, кислорода — 30—33, азота  —  3—  5 %.  Основу  молекулы  ГК   образует   ароматическое   ядро,   сформированное ароматическими  и  гетероциклическими   кольцами   типа   бензола,   фурана, пиридина,  нафталина,  антрацена,  индола,  хинолина.  Ароматические  кольца соединены между собой  в  рыхлую  сетку.  Боковые  периферические  структуры  молекулы — алифатические цепи.  Ядро  молекулы  ГК  отличается  гидрофобными свойствами, боковые цепи — гидрофильными. Конституционная часть молекулы  ГК — функциональные группы: карбоксильные  и  фенолгидроксильные,  определяющие кислотный характер ГК и способность к катионному обмену.

 

 Фульвокислоты (ФК) — органические оксикарбоновые  азотсодержащие  кислоты.

По В. В. Пономаревой, в  составе  ФК  углерода  —  45,3  %,  водорода  —  5,

кислорода — 47,3, азота  — 2,4 %. При сравнении  с  элементным  составом  ГК,  фульвокислоты  содержат  меньше  углерода  и  азота,  а  кислорода   больше.

Фульвокислоты  следует  рассматривать  как   химически   наименее   «зрелые» гуминовые соединения. Между ГК и ФК существует тесная связь. Как те,  так  и другие очень неоднородны и представлены многочисленными фракциями.

 

 Гумины — наиболее  инертная часть  почвенного  гумуса,  не  извлекаемая  из почвы при обычной обработке  ее  щелочными  растворами.  По  своему  составу гумины близки к ГК. Вместе с тем  фракция  гуминовых  веществ  более  прочно связана с минеральной частью почвы,  что  значительно  меняет  ее  свойства.

 

Исключительно важная роль органического  вещества  в  формировании  почвы  в значительной  степени  основана  на  их  способности   взаимодействовать   с минеральной  частью  почвы.   Образующиеся   при этом   органо-минеральные соединения  —  обязательный  комплекс  любой  почвы.   Образованию   органо- минеральных  соединений   в   почве   способствует   высокая   биологическая активность,  обеспечивающая  поступление  в   систему   реакционно-способных органических  веществ.   Внесение   в   почву   биологически   малодоступных органических веществ, например торфа,  не  приводит  к  образованию  органо-минеральных соединений.

 Органическое вещество  почвы,  аккумулируя  огромное  количество  углерода, способствует большей устойчивости круговорота углерода в природе. В этом,  а также  в  накоплении  еще  ряда  элементов  в  земной  коре  состоит  важная биогеохимическая функция органического вещества в земной коре.

Для    нормального функционирования почвенных организмов  необходимы  прежде  всего  энергия  и питательные вещества. Для  подавляющего  большинства  микроорганизмов  такой источник  энергии  —  органическое  вещество   почвы.   Поэтому   активность почвенной микрофлоры главным образом зависит от поступления  или  наличия  в почве органического вещества.

 

  Для   оценки   деятельности   почвенной   биоты   используют    показатель

«биологическая активность почвы». Под биологической активностью  понимают,  в одних случаях общую биогенность почвы, определяемую, как правило,  подсчетом общего   количества   почвенных   микроорганизмов.   Если   иметь   в   виду несовершенство  методик,  применяемых  в  этом  случае,  и  малую  кратность определений  во  времени,  то  результаты  анализа  дают  примерную  картину биологической активности почвы.

 

 Другая  точка   зрения  относительно  методов   определения   биологической

активности почвы заключается  в  учете  результатов  деятельности  почвенных организмов. Особенно важен такой подход  в агрономии.  Однако  привести  к общему знаменателю исключительно многообразную деятельность почвенной  флоры и фауны методически непросто.

 Наиболее универсальный   показатель  деятельности  почвенных   организмов  — продуцирование  ими  углекислого  газа.  Поэтому  учет  выделяемого   почвой углекислого  газа  —  первостепенный  из   других   биохимических   способов определения биологической активности почвы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

 

  Биокосное тело – почва - представляет собой не только субстрат, на котором укрепляются растения, но и среду обитания почвенных микроорганизмов и животных, эволюционно сложившихся к настоящему времени на Земле.

 

  Вместе с тем сама почва преобразуется под влиянием этих живых организмов. Образуясь при взаимодействии биотических (живого вещества) и абиотических (климата, почвообразующей породы) факторов, почва представляет собой продукт живого вещества. Конечным результатом такого взаимодействия являются отмершие органические вещества, поступающие в почву, которые, разлагаясь, дают минеральные (газообразные, а также твердые) и гумусовые вещества. Последние представляют собой основной атрибут почвы.

 

  Все продукты разложения участвуют в малом биологическом круговороте, в котором растения обеспечиваются питательными веществами (азотом, фосфором, серой, кальцием и другими макро-, а также микроэлементами) и углекислотой для фотосинтеза.

 

 Таким образом, почва через органическое вещество является источником жизни, т.е. обеспечивает функционирование биосферы. Экологические функции почвы весьма многообразны. Как было показано, под влиянием антропогенного воздействия они в той или иной степени могут ослабевать, что оказывает негативное влияние на основное свойство почв – плодородие, за счет которого они являются источником питания человека и всех живых существ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

 

1. Геннадиев, А.Н. География почв с основами почвоведения/А.Н. Геннадиев, М.А. Глазовская – М.: высшая школа, 2008. – 462 с.

 

2. Белобров, В.П. География почв с основами почвоведения/В.П. Белобров, И.В. Замотаев, С.В. Овечкин – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 352 с.

 

3. Мотузова, Г.В. Соединение микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг/Г.В. Мотузова – М.: Эдиториал УПСС, 1999. – 166 с.

 

4. БСЭ, том 20 – гл.редактор А.М. Прохоров – М.: из-во «Советская энциклопедия», 1975. – 608 с.

 

5. Плодородие почвы – основа высокоэффективного земледелия (мат-лы межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 100 лет со дня рождения профессора С.И. Андреева, 22-23 июня 2000 г.) – Чебоксары: из-во ЧГСХА, 2000. – 181 с.

 

6. Ганжара, Н.Ф. Почвоведение/Н.Ф. Ганжара – М.: Агроконсалт, 2001. – 392 с.

 

7. Кауричев, И.С. Почвоведение/И.С. Кауричев, Н.П. Панов, Н.Н. Розов и др. – М.: Агропромиздат, 1989. – 719 с.

 

 8. Баздырев, Г.И. Земледелие/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др – М.: КолосС, 2004. – 552 с.

 

 9. Кравцова, В.И. Космические методы исследования почв/В.И. Кравцова – М.: Аспект Пресс, 2005. – 190с.