Д.С. Орлов - Химия почв (1114534), страница 47

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 47)

Схема изменения запасов гумуса при целинном почвообразовании и в агроценозах:1—3 — при внесении возрастающих доз органических удобрений и почвозащитных,системах земледелия; 4—6 — при различных уровнях дефицитного баланса органи­ческого веществаестественной растительностью гумус накапливается довольно быстро.Затем скорость процесса падает, и почва постепенно приближается кстационарному состоянию, когда содержание и запасы гумуса могутоставаться практически неизменными неопределенно долгое время.Неизбежность стабилизации содержания гумуса при постоянных внеш­них условиях теоретически обосновал П.

А. Костычев. Распашка целин­ных почв без внесения органических удобрений сопровождается усиле­нием минерализации органических веществ, сравнительно быстрым па­дением содержания гумуса. Но если способ использования почв оста­ется постоянным, то почва вновь постепенно переходит в новое стацио­нарное состояние, когда она находится в равновесии с вновь сложив­шимися агроэкологическими условиями.

При дальнейшем использова­нии почв содержание гумуса может значительно превысить исходныйуровень, если исключена эрозия и применяются органические удобрения.Сведений об оптимальных уровнях содержания гумуса в почвахразличных зон очень мало. Так, для дерново-подзолистых почв опти­мальный интервал находится, видимо, в пределах 2,5—4%. При мень­шем содержании гумуса урожаи падают; но повышение содержаниягумуса до более высокого уровня уже не приводит к дальнейшему за­метному росту урожайности при используемых системах земледелия.Бездефицитный баланс гумуса и оптимальное его содержание в3—4% для дерново-подзолистых почв могут быть достигнуты при со­четании следующих условий: внесение органических удобрений, рацио­нальное использование пожнивных остатков, внесение минеральныхудобрений, известкование кислых почв. Бездефицитный баланс гумуса176в дерново-подзолистой почве обеспечивается при ежегодном внесении14—18 т/га навоза.При расчете доз навоза для обеспечения бездефицитного балансагумуса в пахотных дерново-подзолистых почвах необходимо учитыватьмеханический состав, насыщенность севооборота пропашными культу­рами и дозы вносимых минеральных удобрений.

Для супесей и песковнеобходимая ежегодная доза навоза в 1,5—3 раза превышает дозу на­воза, которая необходима суглинистым почвам. Увеличение доли про­пашных культур влечет за собой увеличение необходимой минималь­ной дозы навоза.Внесение органических удобрений необходимо и обязательно прак­тически во все почвы. Однако эта мера не может быть полностью эф­фективной и экономически выгодной, если не использован полный комп­лекс мероприятий, обеспечивающих максимальную трансформацию вне­сенных органических удобрений в гумусовые вещества и их закрепле­ние в почвенном профиле. Для кислых дерново-подзолистых почв изреально доступных мероприятий следует указать на известкование, за­пахивание навоза и пожнивных остатков, двухстороннее регулированиеводного режима, усиление прогреваемости почв. Нельзя также недооце­нивать роль агротехники, устраняющей или сводящей к минимуму эро­зионные процессы.

Определенное влияние оказывают и минеральныеудобрения, если они обеспечивают рост урожайности при соответству­ющем увеличении количества пожнивных остатков.Классификация и номенклатура органическихвеществ почвыОрганическая часть почвы включает вещества, относящиеся по хи­мическому составу и строению к различным классам соединений. Наи­большее значение среди них имеют специфические вещества, а такжелигнины, флавоноиды, белки, углеводы, липиды, воска, смолы, нуклеи­новые кислоты. Кроме того, в почвах всегда присутствуют продуктытрансформации и распада представителей перечисленных групп соеди­нений и многочисленные низкомолекулярные вещества: углеводороды,спирты, кислоты и т.

д.Набор входящих в состав почв органических веществ очень велик.а количественное содержание отдельных соединений или групп соедине­ний меняется от целых процентов до следовых количеств, однако ниперечень соединений, ни их отношения нельзя считать случайным.Состав органической части почвы закономерно обусловлен факторамипочвообразования.Классификация органических веществ почвы имеет целью распре­деление их по более или менее широким группам (классам) на основетех или иных общих признаков.Предложены классификации по функциональным признакам; на­пример, по степени участия в почвообразовании и плодородии все ор­ганические вещества почвы можно разделить на две группы.Вещества первой группы сравнительно неустойчивы в почвах, ла­бильны. Уровни их содержания быстро меняются при смене экологиче­ской обстановки.

На их накопление и динамику в почве влияют погод­ные условия, агротехника, мелиорация, химическое загрязнение почв.В эту группу входят неспецифические соединения, такие как некоторыеуглеводы, полипептиды, простые кислоты, липиды, хлорофилл, различ­ные пигменты. Все эти вещества характеризуют особенности современ­ного состояния почв, конкретную биохимическую ситуацию в почве.ПТОни в первую очередь используются микроорганизмами и служат в ка­честве энергетического материала и резерва элементов питания.Вторую группу составляют биологически и термодинамически зна­чительно более устойчивые вещества: гуминовые кислоты, гуматы, соб­ственно фульвокислоты, частично лигнин и некоторые полисахариды.Эти вещества обусловливают устойчивые, типовые признаки почв, мо­гут сохраняться в почвах длительное время.

По данным радиоуглерод­ного датирования, среднее время пребывания гуминовых кислот в поч­венном профиле составляет сотни и даже тысячи лет.При классификации органических веществ почвы принимают вовнимание также их морфологические формы, вещественный состав, хи­мическое строение и свойства.

Одну из таких классификаций предло­жили Ф. Шеффер и П. Шахтшабель (табл. 40). Эта классификацияТ а б л и ц а 40Классификация форм гумуса (по Шефферу и Шахтшабелю, 1960)Органическая субстанция1Отмершая (гумус)Живая (эдафон)4Составные части гуму­са (вещественные)1. Негуминовые ве­щества:углеводы, смолы,воски, низкомо­лекулярные со­единения2. Гуминовые веще­ства:фульвокислоты,гиматомелановыекислоты, гумино­вые кислоты,гумины, гумусо­вый угольI.гумуса + (морфологи^Формыческие)Подводные формы:гиттия, сапропель,болотный ил, торфПолуназемные формы:торф верховой, пере­ходный низинныйНаземные формы:сырой гумус, модер,мульIРоды гумуса (по функци­ональному действию)1.

Питательный и консер­вативный гумус2. Различия по:а) химическим взаимо­действиямб) физиологическомудействию на расте­ния;в) физическому воз­действию на почвуодновременно характеризует формы накопления органического вещест­ва, его состав, роль в плодородии и почвообразовании. Главным недо­статком схемы Ф. Шеффера и П. Шахтшабеля является то, что всеформы скопления отмершего органического вещества относятся к гуму­су. По мнению Л. Н. Александровой, термин «гумус» следует считатьсугубо почвенным и употреблять только для обозначения органическихвеществ почвы, прошедших стадию гумификации. Некоторые виды иформы продуктов трансформации и аккумуляции органических веществв биосфере могут быть сходны с гумусом по отдельным признакам, но раз­личаются по генезису и должны быть отнесены к самостоятельнымгруппам природных образований.

Наиболее полная схема основных ти­пов накопления органических веществ и этапов их трансформации в•биосфере была предложена Л. Н. Александровой (табл. 41).Наряду с этими общими схемами существуют классификационныеи номенклатурные схемы, характеризующие органическое веществокак совокупность химических соединений. Современная номенклатурагумусовых веществ была обоснована классическими работами И. В. Тю178ТаблицаФормы продуктов трансформации органических остатков в биосфере(по Александровой, 1980)41Живые организмы4ткани отмерших организмов, не утратившиеанатомического строения4формы накопления органических веществ взависимости от местообитания4По генезисуподстилкатдернинаI*•44гумус44торфкомпостысапропель4_По химическому составу-«41.

Вещества исходных органических остатков:углеводы, протеины, лигнин, липиды,дубильные вещества, смолы и др.2. Промежуточные продукты трансформации этих соединений:протеиды, аминокислоты, поли- и монофенолы,моносахариды, сахарные кислоты, азотсодержащиегетероциклы и др.3. Гумусовые кислоты и их органоминеральные производные:группы гуминовых кислот и фульвокислот, их соли и сорбционные комплексырина, а затем развита в трудах М.М.Кононовой и Л.Н.Александровой.Номенклатура гумусовых веществ — это совокупность наименова­ний, употребляемых для обозначения отдельных соединений, группили фракций органических веществ, входящих в состав почвы.Номенклатура тесно связана с классификацией гумусовых веществи системой понятий, используемых при изучении органического веще­ства почв.

Общая номенклатурная классификационная схема органи­ческих веществ почвы приведена в табл. 42. Эта схема близко, хотя ине полностью, совпадает со схемой экспериментального фракциониро­вания гумусовых веществ.Как следует из номенклатурной схемы, органическая часть почвы—наиболее общее понятие, которое объединяет все органические вещест­ва, присутствующие в пределах почвенного профиля, в свободном со­стоянии или в форме органоминеральных соединений, исключая тольковещества, которые входят в состав живых организмов.

В качестве си­нонима употребляют термин «органическое вещество почвы» как сбор­ное понятие. Все органические вещества по своему происхождению,,характеру и функциям четко делятся на две большие группы: органи­ческие остатки и гумус. Первую из них составляют отмершие частиживых организмов, еще не утратившие своего анатомического строения;в горизонтах А]—С это главным образом остатки корней. Именно этакомпоненты подвергаются в почве первичному процессу гумификации,сущность которого заключается в формировании особых специфическихгумусовых веществ.Входящие в состав растительных остатков органические веществаявляются тем источником, из которого формируется гумус.

Характеристики

Список файлов книги