65. Круговорот органического вещества в природных экосистемах и агроценозах.

Процессы трансформации органичес-кого вещества почвы лежат в основе биохимического круговорота всех биогенных элементов.

Первичными источниками органичес-ких веществ почвы и биосферы явля-ются автотрофы – организмы, способ-ные к самостоятельному синтезу орга-нических веществ из минеральных соединений. В наземных экосистемах подавляющую часть первичной про-дукции производят зеленые растения. В почву поступают не только органи-ческие остатки отмерших растений, но и продукты их микробиологичес-кой трансформации, а также остатки животных. Первичная продуктив-ность различных наземных экосистем неодинакова и лежит в пределах от 1–2 т/га в год сухого органического ве-щества (тундры) до 30-35 т/га в год (тропики). В агроэкосистемах в почву поступает растительных остатков от 2-3 т/га в год (пропашные культуры) до 7-9 т/га в год (мн. травы). Практически все органическое ве-щество почвы перерабатывают микро-организмы и представители почвен-ной фауны. Конечными продуктами этой переработки являются минераль-ные соединения. Конкретные пути трансформации первичных органи-ческих соединений и образование ор-ганических продуктов и их участие в почвообразовании и питании расте-ний во многом остаются неисследо-ванными.

Поступление вторичных органичес-ких веществ микробиологического происхождения должно быть в нес-колько раз ниже первичной продук-тивности, но может достигать единиц тонн на га в год. Поступление органи-ческих веществ с почвенной фауной не превышает в большинстве типов почв 100-200 кг/га в год. В почвах различного типа характер распределе-ния поступающих органических ос-татков по почвенному профилю не одинаков. В лесных ценозах основная часть первичной продукции поступает с наземным опадом, в то время как в травянистых в значительной степени с отмершими корнями. Это играет важную роль в последующей транс-формации растительных остатков в почвообразовании. Химический сос-тав поступающих в почву органичес-ких остатков во многом зависит от типа отмерших организмов.

Таким образом, сложность и разнообразие органических веществ почвы уже заранее предопределены разнообразием поступающих в почву органических остатков и условиями их последующей трансформации. В составе органического вещества поч-вы находят все соединения растений, бактериальной и грибной плазмы, а также продуктов их последующего взаимодействия и трансформации. Отмершие органические остатки поступают на поверхность почвы или в почву, в разные ее горизонты, и там подвергаются различным процессам превращения. Эти процессы направ-лены на минерализацию органических остатков до образования углекислоты и воды. Однако часть их (10-30%) ми-нерализуется не сразу, превращаясь сначала в относительно устойчивые гумусовые вещества. Процессы прев-ращения органических остатков мож-но объединить в 3 группы:

1. Химические процессы, со-вершаются вне клеток живых орга-низмов, преимущественно под влия-нием ферментов, или энзимов, остав-шихся в органических остатках, и при участии минеральных катализаторов.

2. Процессы, протекающие при участии живущих в почве животных (от простейших до млекопитающих). Животные и насекомые измельчают и перемешивают растительные остатки, также участвуют в биохимической об-работке. Особый вклад вносят дожде-вые черви, общее количество поедае-мого и перерабатываемого ими орга-нического вещества доходит до 1 т/га.

3. Процессы, происходящие под влия-нием микроорганизмов. С помощью экзоэнзимов микроорганизмы пере-водят органические соединения в растворимое состояние, происходит их гидролиз. Часть продуктов распада расходуется микроорганизмами на по-строение тел, а другая часть расходу-ется ими как энергетический матери-ал.

Все процессы переработки органи-ческого вещества совершаются одно-временно, тесно переплетаются и вза-имно влияют друг на друга, поэтому определить степень участия каждого из них в превращении органических остатков довольно трудно.

Качественный состав органического вещества почв очень разнообразен, что определяется разнообразием растительных и животных остатков, ежегодно поступающих в почву, условиями их трансформации и взаимодействию с минеральной частью почв. По составу органическое вещество почв можно разделить на три части.

1. Источники гумуса – свежие, не-разложившиеся вещества расти-тельного и животного происхожде-ния, ежегодно поступающие в почву в виде наземного и корневого опада растений, остатков животного про-исхождения, в том числе микроорга-низмов, стоят из веществ неспеци-фической природы (белки, углеводы, лигнин и т.д.).

2. Детрит – промежуточные продукты разложения и гумификации источни-ков гумуса, не связанные с минераль-ной частью почвы. Содержат много неспецифичных веществ.

3. Гумусовые вещества специфичес-кой природы: гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумин, связанные в различной степени прочности с мине-ральной частью.

Гумусовые вещества подвержены процессам разложения, обновления и минерализации. Скорость этих про-цессов значительно ниже, по срав-нению со скоростью разложения и минерализации источников гумуса. Высокую устойчивость гумусовых веществ к разложению обусловливает особенности строения их молекул. Способность разлагать гумусовые вещества установлена для многих почвенных организмов – грибов, актиномицетов, бактерий.

------------------------------------------------------------

культу-рами, ведет к быстрой “сработке” торфа и нередко непроизводительно-му расходу органического вещества.

Противоэрозионные мелиорации.

К их числу относятся контурная обра-ботка почвы, почвоуглубление, глубо-кое рыхление, окучивание, кротова-ние, мульчирование, регулирование снеготаяния, строительство запруд и другое.

Агролесомелиорация.

Лесные насаждения, способствующие улучшению микроклимата, снегорас-пределения, преодолению эрозии, дефляции, улучшению водного режи-ма агроландшафтов, являются неотъемлемой частью земледелия.

Известкование.

Плодородие почв таежной и подтаеж-ной зон лимитируется повышенной кислотностью. Поэтому необходимо чтобы известкование почв велось опережающими темпами по отно-шению к применению удобрений. В условиях интенсивного земледелия при высокой нагрузке удобрениями, особенно азотными, значительно снижается рН почвы. На части кислых почв с низкой обеспеченностью фосфором целесообразно применение фосфоритной муки.