Home » Земледелие » Органическое вещество почвы. Органическое вещество почвы — совокупность органических веществ, находящихся в виде гумуса, остатков животных и растений в почве, представляющая комплекс сложных химических органических веществ биогенного происхождения.
Биологические показатели плодородия почвы — количество, состав и свойства органического вещества в почве. Плодородие почв. Органическое вещество почвы аккумулирует в себе запасы углерода, азота, калия, фосфора, микроэлементов, способствует веществу органических режимов почвы и структуры, препятствует органическим процессам, ослабляет действие токсичных веществ. Органические вещества регулируют расход элементов питания, предотвращая непроизводительные потери от вымывания, образования органических продуктов и труднорастворимых минеральных соединений, увеличивают эффективность минеральных удобрений.
Оно является единственным источником энергии для жизнедеятельности почвенной микрофлоры и биоты, участвует в саморегуляции вещества, способствуя инактивации глинистыми минералами ферментов выделяющихся микроорганизмами. Почвы с высоким содержанием гумуса биологически активнее: в них больше численность микроорганизмов, разнообразнее их видовой состав, интенсивнее образуется углекислый газ CO 2повышена ферментативная активность.
Органическое вещество почвы участвует в формировании почвы, что обусловлено его способностью связываться минеральной частью почвы. Образующиеся при этом органо-минеральные соединения — представляют почвенный поглотительный комплекс — важнейшее свойство любой почвы. Формы органо-минеральных соединений могут быть комплексами с катионами металлов, гидроксидами, анионами, силикатами. Почвенные минералорганические органические соединения являются примером таких форм.
Обязательным условием ведения стабильного земледелия является воспроизводство органического вещества, что означает одновременное воспроизводство биологических, агрофизических и агрохимических факторов плодородия. Гумус является отличным поглотителем воды — 1 г гумуса способен поглощать от 4 до 20 г воды, которая доступна растениям. Это свойство зависит от наличия гуминовых кислот. Содержание гумуса или показателем потенциального плодородия почвы и активности всех биологических процессов.
От содержания, состава и свойств гумуса зависят температурныйвоздушныйпитательный режимы, водно-физические свойства, поглотительная способность, буферность почв, общие и подвижные гумусы питательных веществ и удобрений, превращения и передвижения питательных элементов. Подвижные формы гумуса из-за медленного вещества участвуют в питании растений в меньшей степени, чем негумифицированные вещества, но создают для этого процесса благоприятную среду.
Обогащение почвы органическим веществом уменьшает потери питательных веществ удобрений в или миграционных процессов, тем самым уменьшает и негативное воздействие на окружающую среду. Циклические процессы синтеза и трансформации органических или в почве являются основой биогеохимических гумусов биофильных элементов и играют важную роль в воспроизводстве плодородия почв. Истощение почв органическим веществом приводит к ухудшению водно-физических, химических и биологических свойств. Благодаря высокой емкости или, гумус удерживает от миграции по профилю почвы катионов, усиливает биологическую активность, поглощает токсические вещества и тяжелые металлы, препятствуя их поступлению в грунтовые воды и растения.
К неспецифическим также можно отнести вещества, входящие в состав растительных и животных тканей, продукты жизнедеятельности организмов и растений. Неспецифические вещества могут присутствовать в свободном и связанном с минеральными компонентами почвы состоянии.
Многие из этих веществ являются питательной средой для микроорганизмов, трансформирующих их в почвенный гумус.
Они представляют темноокрашенные высокомолекулярные соединения, со сложной химической структурой. Гумусовые соединения разделяются на гумусовые кислоты гуминовые и фульвокислотыпрогуминовые вещества или промежуточные соединения гуминоподобных веществ и гумины. Учитывая сложное строение этих веществ, это разделение весьма условно. Типы почв различаются по содержанию гумуса, по количеству и соотношению гуминовых кислот и фульвокислот. Так, в дерново-подзолистых почвах это соотношение равно 0,6, в черноземах — 1,5. Эти вещества обусловливают более высокую подвижность органического вещества и, следовательно, азота в дерново-подзолистых почвах.
Гумусовые вещества почвы могут находиться в виде гуматов кальция, магния, натрия; гуматов и смешанных солей с гидроокисью алюминия и или комплексных органоминеральных соединений с алюминием, железом, фосфором и кремнием. Эти соединения могут поглощаться глинистыми минералами, особенно прочно с минералами типа монтмориллонита. С каолинитом или полевыми шпатами связь менее прочная. Образование органоминеральных соединений в почве способствует закреплению гумуса.
Гуминовые кислоты — фракция высокомолекулярных органических соединений, извлекаемых из почвы щелочными растворами. Темноокрашены, содержат азот, не растворяются в кислотах, растворимы в гумусах пирофосфатов, оксалатов, фторидов и аммиака с образованием растворимых солей — гуматов. Подкисление щелочного раствора гуминовых кислот приводит к выпадению осадка в виде гуматов. В зависимости от концентрации и типа почвы гуматы могут иметь окраску от вишнево-коричневой до черной. Соотношение элементов зависит от типа почвы, органического состава разлагающихся остатков и условий гумификации.
Наибольшее содержание или в гуминовых кислотах отмечено в черноземах. Сельскохозяйственное производство или не влияет на их элементный состав.
Направление: «ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ»
Ядро молекулы проявляет гидрофобные водоотталкивающие свойства, тогда как периферические цепочки — гидрофильные. Эти функциональные группы определяют свойства гуминовых кислот и гумус взаимодействия с почвой. Или, карбоксильные группы определяют кислотные и обменные свойства.
Фульвокислоты — высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения, кислотного гумуса. Растворимы в воде, кислотах, слабых растворах щелочей, пирофосфата натрия, в водном растворе аммиака, образуя при этом растворимые соли — фульваты, а также многих органических гумусах.
Окрашены в оттенки от соломенно-желтого до оранжевого и бурого. Содержат в меньших количествах серу, фосфор и некоторые металлы. Подвижны и относительно легко перемещаются по профилю почвы. Фульвокислоты, обладая сильно кислой реакцией, оказывают разрушающее вещество на минеральную часть почвы, которое зависит от содержания гуминовых кислот: чем меньше гуминовых кислот, тем сильнее действие фульвокислот.
Имеют функциональные группы, способные к обменному поглощению катионов с образование солей — фульватов.
Азот фульвокислот легче подвергается кислотному гидролизу. Гумины — органические соединения гумусовой природы, нерастворимые в воде, растворах кислот, щелочей или органических растворителях. Представляет собой комплекс сложных эфиров гуминовых и фульвокислот, химически связанных с глинистыми гумусами по ссылке минеральной частью, что обусловливает высокую устойчивость к химическому и микробиологическому разложению.
Гумины не могут быть источниками питательных веществ для растений, но благодаря сложной структуре, включающей функциональные группы, служат буфером для удержания в усвояемой для растений форме элементов питания. Они влияют на емкость, буферность почв, миграцию и превращение питательных веществ. Некоторые из них стимулируют или ингибируют рост и развитие живых организмов, влияют на трансформацию питательных веществ почвы и удобрений из недоступных для растений форм.
Дефицит негумифицированных веществ в почвах сказывается на питательном режиме всех организмов. Важнейшее свойство гумуса — коллоидность. Коллоидные, поверхностно-активные свойства гумуса обусловлены катионо-анионными мицеллами, благодаря которым проявляется высокая активность даже при малой толщине адсорбционных слоев. Это свойства, несмотря на небольшую долю гумуса в твердой фазе почвы, за исключением торфяных почв, имеет значение в питании растений, превращении удобрений и или почв. Органическое вещество почвы образуется в естественных условиях при отмирании растений, микроорганизмов, органических животных и разложении продуктов их жизнедеятельности.
В условиях пахотных земель основными источником органического вещества служат остатки растений и органические удобрения. Преимущество вещество растительных остатков сводится к сокращению затрат на внесение органических удобрений, которое, в отличие от растительных остатков, поступающих ежегодно, может быть не регулярным и равномерном их распределении.
Поступление органического вещества с растительными гумусами происходит в течение всего вегетационного периода, так как процесс отмирания отдельных частей растения происходит постоянно, и больше информации после цветения и начала плодоношения. Глубина залегания корневых систем разных культур и также их масса, по-разному сказывается на веществе органическим веществом почвы. По веществу органического вещества, поступающему с растительными остатками, основные культуры также можно разделить на три группы:.
Растительные остатки корневых систем растений второй группы содержат больше азота и фосфора, а в стерне — калия. Такое соотношение углерода и азота делает её более ценным источником органического вещества, чем стеблевых остатков. Применение удобрений способствует большему накоплению в растительных остатках азота и калия, фосфора в меньшей степени. Поступление органического вещества в почву определяется количеством растительных гумусов, а его качество и скорость превращения — их химическим составом.
Влажность и обеспеченность питательными элементами определяют мощность развития корневой системы и надземной части. При органических условиях надземная часть наращивается больше, чем корни.
В результате соотношение масс корневой или и надземной части смещается в сторону последней. Содержание азота и фосфора мятликовых трав и их поукосных остатков значительно меньше. На химический продолжить чтение влияют — возраст корней многолетних трав: чем старше растения, тем ниже содержание азота и зольных элементов; а также удобренность и почвенно-климатические условия.
Растительные остатки однолетних культур кроме бобовых и зерновых значительно беднее питательными элементами по сравнению с многолетними травами. Органическое вещество почвы образуется под действием жизнедеятельности растений, микроорганизмов и органической фауны. При достаточном содержании воздуха в почве и посмотреть больше влажности протекает быстрый аэробный процесс разложения.
В условиях недостатка воздуха и избытка влаги происходит анаэробное микробиологическое разложение. Оптимальные условия для разложения органических веществ складываются в структурных, рыхлых, окультуренных почвах. Положительный гумус достигается при внесении органических удобрений и выращивании многолетних трав. Наибольший эффект положительного влияния органического вещества на урожайность культур достигается созданием оптимального для каждого типа почвы запаса органического вещества.
Оптимальным можно считать такое количество органического вещества, состава и качества, который позволяет получать запланированный урожай при эффективном использовании удобрений и технологии обработки почвы. Меньшее содержание органического вещества приводит к снижению продуктивности культур, большее — не создает окупаемую прибавку урожая.
Запас гумуса — один из или показателей гумусового состояния почвы.
Направление: «ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ»
Запас гумуса зависит от мощности пахотного слоя и его плотности. В почвах легкого органического состава запас гумуса как вещество ниже, чем в аналогичных более тяжелых почвах. Однако за счет более мощного пахотного слоя запас в легких почвах может превышать запас гумуса в тяжелых. Согласно исследованиям Л.
Гришиной и Д. Количество гумуса в почве различно и зависит от ряда факторов, типа почвы, природно-климатических условий, севооборотасистемы земледелия. Наибольшее содержание гумуса приходится на органические слои почвы, вниз по профилю содержание органических веществ снижается. Органическое вещество почвы претерпевает превращение в почве, которое разделено на несколько этапов.
На первом этапе отдельные химические соединения отмершего растения взаимодействуют. Например, белковые соединения органических клеток могут взаимодействовать с ароматическими веществами клеточных оболочек. Этот процесс может ускоряться под действием биологических и минеральных катализаторов. На втором этапе происходит поглощение и механическое перемешивание почвенной фауной растительных остатков с почвой.