Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Органическое вещество почвы

Органическое вещество — важнейшая составная часть почвы. Пополнение его в ней происходит под влиянием внесения органических удобрений, запашки сидератов, корневых и пожнивных остатков растений, микроорганизмов и почвенной фауны.

При систематическом использовании органических удобрений в почве увеличивается содержание усвояемых для растений питательных веществ, может возрасти количество гумуса или он будет предохраняться от быстрого разложения. Повышение содержания в почве гумуса происходит также при возделывании в севообороте многолетних трав и сидеральных культур.

Сельскохозяйственные растения оставляют в почве неодинаковое количество корневых остатков, а поэтому они по-разному влияют на плодородие почвы. Это зависит от биологических особенностей культуры и условий ее роста и развития. Многолетние травы при высоком урожае развивают более мощную корневую систему, чем другие культуры полевого севооборота. Многолетние травы оставляют в почве в три раза больше корневых остатков, чем однолетние растения. Озимые культуры накапливают органических веществ несколько больше, чем яровые зерновые.

Органическое вещество в почве состоит из негумифицированной части (неразложившиеся или полуразложившиеся растительные и животные остатки, плазма микроорганизмов) и гумуса. В ней также находятся углеводы, белковые и другие азотсодержащие органические соединения, органические кислоты, жиры, являющиеся промежуточными продуктами распада остатков растительного и животного происхождения и тел микроорганизмов. На негумифицированную часть приходится только 10—15% общего количества органического вещества почвы. Вместе с тем роль их в питании растений и жизни почвы исключительно велика. Негумифицированные органические вещества под влиянием микроорганизмов сравнительно быстро разлагаются в почве, обогащая ее необходимыми элементами пищи в доступной для растений форме.

Органические кислоты растворяют горные породы и минералы. Однако не вся часть негумифицированного органического вещества полностью минерализуется в почве, так как одновременно с разложением ее происходит синтез новых органических соединений. В результате распада некоторой части остатков образуются сложные специфические органические вещества, из которых возникает гумус.

Гумусом называют продукт совместной деятельности почвенных микроорганизмов и растений. Он служит основным источником пищи и энергетическим материалом для большинства микробов. При аэробном его разложении освобождаются почти все основные элементы, необходимые растениям (N, Р, К, Са и др.).

Кроме того, органические кислоты гумуса разлагают углекислые соли кальция и магния и переводят трехкальциевый фосфат в монофосфат и дифосфат, т. е. в более доступные растениям формы.

Гумус является одним из главных факторов создания структуры почвы, оказывает положительное влияние на ее водно-воздушный и тепловой режимы. Чем больше гумуса в почве, тем выше у нее поглотительная способность и буферность.

В образовании гумуса при разложении остатков растительного, животного и микробного происхождения и синтезе новых соединений (новых белков и перегнойных кислот и др.) ведущую роль играют почвенные микроорганизмы. Распад свежего органического вещества и возникновение новых соединений, входящих в состав гумуса, происходит главным образом под влиянием ферментов, выделяемых различными ассоциациями микробов.

Гумусовые вещества составляют основную часть органического вещества минеральных почв (85—90%). Их разделяют на три группы: 1) гуминовые кислоты, 2) фульвокислоты и 3) гумины. Основными считаются первая и вторая группы. Больше всего изучена первая группа гуминовых веществ. В настоящее время считают, что гуминовые кислоты — это сложные высокомолекулярные, содержащие азот, соединения специфической природы.

По С. С. Драгунову, в молекулу гуминовой кислоты входят азотсодержащие органические соединения, находящиеся в различных формах (циклических и периферических), связанных с ароматическим безазотистым ядром.

В пахотном слое различных почв азот гуминовых кислот составляет 15—30% общего его содержания. При разложении гуминовой кислоты значительная часть азота переходит в раствор (40—50%). Таким образом, гидролизуемая часть азота представлена не белками, а аминокислотами, которые непрочно связаны с ядром гуминовой кислоты. По исследованию И. В. Тюрина, фульвокислоты относятся к высокомолекулярным оксикарбоновым соединениям, содержащим азот (1,5—• 3%).

Азотистые соединения фульвокислот более подвижны, чем гуминовых кислот. Это обусловливается не прочной связью их в молекуле фульвокислоты и повышенным кислотным гидролизом. Азот фульвокислот составляет 20—40% общего азота почвы.

Гумины представляют собой гуминовые кислоты более упрощенного строения, которые имеют прочную связь с частицами минеральной части почвы. Поэтому гумины обладают высокой устойчивостью к разложению микроорганизмами, к действию кислот и щелочей. На долю азота гуминов приходится 20—30% общего его содержания в почве.

В дерново-подзолистых почвах больше фульвокислот и меньше гуминовых, чем в черноземах. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам в гумусе подзолистой почвы 0,4—0,6, а в черноземной около единицы. Гумусовые вещества минерализуются значительно медленнее, чем поступающие в почву органические вещества в виде корневых остатков, дернины, органических удобрений и т. д. Процесс разложения гумуса происходит медленно, но постоянно. По сообщению А. В. Петербургского, при длительной культуре без применения удобрений за 30—50 лет содержание гумусового и общего азота снизилось на 25—50% по сравнению с исходным.

Зная основные условия разложения органических остатков и гумуса и его образования, можно в значительной степени регулировать содержание перегноя и подвижных питательных веществ в почве. Большое значение в управлении ими имеет одновременное развитие аэробных и анаэробных микроорганизмов.

При оптимальных количествах воды и воздуха и других благоприятных условиях для жизнедеятельности аэробных микробов происходит ускоренная минерализация части гумуса, что приводит к уменьшению его в почве и снижению плодородия. А в условиях, когда почва имеет избыточное увлажнение и недостаточное количество кислорода, органическое вещество разлагается анаэробными микроорганизмами. В почве постепенно накапливаются органические низкомолекулярные соединения и выделяются газы (метан, сероводород), которые ослабляют жизнедеятельность анаэробных бактерий. При анаэробиозисе создаются неблагоприятные условия для роста и развития культурных растений в связи с отсутствием в почве зольной пищи.

Наиболее хорошие условия для жизни растений возникают при сочетании аэробных и анаэробных процессов. В этом случае аэробные микроорганизмы разлагают некоторую часть гумуса с образованием питательных веществ в доступной растениям форме, а анаэробные создают свежий перегной.

Чтобы одновременно шло накопление гумуса и питательных веществ для культурных растений, необходимо систематически вносить в почву органические и минеральные удобрения, возделывать в севообороте многолетние травы, особенно бобовые, и сидеральные культуры.

Таким образом, чтобы управлять процессами накопления и разложения органического вещества в почве, надо: 1) ввести и освоить правильные севообороты; 2) возделывать в севооборотах многолетние бобовые травы и сидеральные культуры (там, где это необходимо); 3) применять органические и минеральные удобрения; 4) известковать кислые почвы; 5) заменять чистые пары на занятые, где это целесообразно; 6) осушать избыточно увлажненные почвы; 7) регулировать строение пахотного слоя; 8) выращивать наиболее урожайные сорта сельскохозяйственных культур.

 

Кто на сайте

Сейчас 13 гостей онлайн