Разложение органических соединений в почве

Отношение углерода к азоту в различных компонентах органических остатков

Химический состав растительных остатков

В составе органических остатков находятся вода, белки, углеводы, липиды, дубильные вещества, смолы и другие органические соединения. Преобладают обычно углеводы и лигнин. Элементный состав представлен элементами- биофилами (С, N, Н, О) и зольными или минеральными элементами. На долю элементов-биофилов приходится 90-99%, минеральных – 1-10%. Минимальной зольностью отличаются древесина, хвоя, а максимальной – корни и надземные органы травянистых растений. Интегральным показателем химического состава растительных остатков является отношение углерода к азоту (С:N). Оценки этого отношения свидетельствуют о степени обогащенности растительных остатков азотом и интенсивности их разложения. Хвойная подстилка отличается широким отношением С:N, а корни бобовых трав – узким (табл. 25).

Таблица 25.

Растение	Компонент растительных остатков	Отношение С:N
Сосна	Хвойная подстилка	80-150
Береза	Лиственная подстилка	40-50
Пшеница	Стерня Корни	25-30 30-35
Люцерна	Стерня Корни	10-15 15-17
Донник на зеленое удобрение	Надземная часть Корни	10-13 12-15
Органические удобрения	Навоз	22-25

Установлено, чем уже отношение С:N в растительных остатках, тем интенсивнее они разлагаются.

Разложение – сложный процесс, который расчленяется на 2 звена: минерализацию и гумификацию.

Минерализация – процесс полного распада органического вещества до СО₂, Н₂О, NН₃ и др.

Гумификация – сложный биофизикохимический процесс трансформации промежуточных высокомолекулярных продуктов разложения органических остатков в гумусовые кислоты.

В разложении участвуют:

- беспозвоночные, например, дождевые черви. Они измельчают растительные остатки, смешивают с почвой, перемешивают в профиле, повышают микробиологическую деятельность, ускоряют разложение в 1,5-2 раза. Дождевые черви в среднем ежегодно перерабатывают до 1 т/га органических остатков. В лесной зоне обнаруживается до 5 млн шт/га, а масса выбросов достигает 35-40 т/га:

- бактерии активно участвуют в трансформации органических веществ, используя белок, простые сахара, органические кислоты;

- актиномицеты еще активнее используют углеводы, разрушают длинные цепи жирных кислот и углеводородов;

- грибы с меньшей скоростью совершают многие процессы трансформации органического вещества, хотя разложение ароматических соединений ведут активнее, чем бактерии. Расщепляют лигнин;

- ферменты – это структурированные белки, несущие множество функциональных групп, осуществляющих катализ (синтез). Главное свойство ферментов заключается в специфичности реакций. Почвенные ферменты активно участвуют в процессах трансформации органических остатков как в процессе жизни, так и после отмирания создавших их организмов. Например, целлюлозу могут разлагать около 5% микроорганизмов, синтезирующих ферменты – целлюлазы.

На скорость разложения влияют следующие факторы:

ü Масса свежих растительных остатков (поступление новых порций растительных остатков в почву);

ü Химический состав растительных остатков;

ü Степень измельченности растительных остатков и степень контакта с почвой (удельная поверхность);

ü Свойства почвы (гранулометрический состав, рН, влажность, аэрируемость и др.);

ü Погодные условия.

Дата добавления: 2014-11-25