: Главная arrow Клетка и ее структура arrow Образование гумуса  

Образование гумуса

Печать E-mail
 

 

Распад большей части растительных и животных остатков происходит в почве (рис. 14.5). При этом легко разлагающиеся материалы подвер­гаются быстрому и достаточно полному окислению, тогда как веще­ства, с трудом расщепляемые  микроорганизмами,  длительное  время

 

Image

остаются в почве как ее органические компоненты. Органическое веще­ство почвы частично состоит из не вполне распавшихся остатков расте­ний и частично из гумуса. Гумусом называют содержащийся в почве аморфный, обычно темноокрашенный материал биологического проис­хождения. В состав гумуса входят соединения, с трудом разлагающиеся микроорганизмами,-прежде всего лигнин, а также жиры, воски, угле­воды и белковые компоненты. Они превращаются в полимерные веще­ства, не поддающиеся точной химической характеристике. В образова­нии гумуса участвуют наряду с бактериями и грибами также простейшие и разного рода черви.

Одновременно с гумификацией растительного материала происходит обогащение его азотом. Если соотношение углерода к азоту в расти­тельных остатках составляет примерно 40:1, то в гумусе-около 10:1. Значительная часть азота переводится в органические соединения, т.е. в такую форму, в которой растения не могут его использовать. Особен­но прочно связывает азот лигнин. Этот процесс служит источником лигнопротеинов и гетероциклических соединений. Гумус находится как бы в состоянии динамического равновесия: с одной стороны, количе­ство его все время пополняется за счет притока органических остатков, а с другой-убывает, так как часть гумуса подвергается полному окис­лению. Содержание гумуса в почве тем выше, чем в большей мере поч­венные условия способствуют его образованию и чем они менее благо­приятны для его распада. Малое количество гумуса в почве тропиче­ских районов связано с быстрым разложением любых органических веществ под действием микроорганизмов, развитию которых способствует тропический климат. Степной чернозем образуется в областях с продолжительной холодной зимой и сухим летом. Однако количество накапливающегося гумуса зависит не только от климатических и поч­венных условий, но и от природы растительных остатков. Солома хлебных злаков и остатки степных растений дают легко разлагающийся гумус, тогда как из листьев лесных деревьев и особенно из хвои обра­зуется грубый гумус, с трудом поддающийся разложению.

В процессе образования гумуса в органических соединениях освобождается или образуется много карбоксильных групп. Поэтому для качества гумуса и бы­строты его переработки микроорганизмами решающее значение имеет наличие или отсутствие оснований. В почвах, бедных минеральными компонентами, в частности щелочными катионами (подзолы, почвы пустошей и хвойных лесов), происходит накопление фульвокислот (кислый гумус). При достаточном количе­стве щелочных минеральных веществ образуются нейтрализованные щелочами коллоиды гумуса, которые в сочетании с коллоидами глины составляют так на­зываемый сорбционный комплекс почвы. Органическую часть этого комплекса можно рассматривать как высокомолекулярный естественный ионообменник, обеспечивающий для обитателей почвы-растений и микроорганизмов-опреде-ленное ионное равновесие. Образование мягкого гумуса ведет к активизации жизни в почве; грибные гифы и слизь связывают частицы почвы, в результате чего она приобретает благоприятную комковатую структуру.

В то время как чисто минеральная почва бедна микроорганизмами, в почве, богатой гумусом, она представлена большим разнообразием видов. Такой комплекс, присутствующий и в неудобренной почве, назы­вают автохтонным в отличие от зимогенного, доминирующего при вне­сении в почву органических веществ. Таким образом, стабилизирующее действие гумуса на почвенную динамику связано также и с тем, что оно обеспечивает поддержание богатой почвенной микрофлоры.

 
« Пред.   След. »