Органическая часть почвы

Общая схема формирования органической части почвы

Эта схема неразрывно связана с биологическим круговоротом веществ и почвообразованием, для которых наиболее существенным звеном является разложение мертвых органических остатков, сопровождающееся несколькими одновременно протекающими процессами: аккумуляцией первичного органического вещества, разложением, микробным синтезом, гумификацией и минерализацией.
Аккумуляция первичного органического вещества — поступление растительных остатков на поверхность и в толщу почвы. Разложение —совокупность процессов биохимического окисления нерастворимых в воде органических остатков с образованием более простых, частично растворимых в воде органических и минеральных соединений. Процессы протекают главным образом под влиянием ферментативной активности микроорганизмов. Микробный синтез процесс образования тел микроорганизмов из более простых водорастворимых органических (сахаров, аминокислот) и минеральных соединений. После отмирания микробы подвергаются разложению и гумификации. Гумификация, или гумусообразование,— медленный биохимический процесс, приводящий к образованию гумусовых веществ — специфических соединений, обладающих способностью к полимеризации, т. е. уплотнению своих молекул, что делает их устойчивыми к разложению микроорганизмами. Минерализация — совокупность процессов превращения органических веществ в минеральные соли, воду и углекислоту. Процессы разложения и минерализации обеспечивают поступление элементов питания в биологический круговорот, процессы микробного синтеза и гумификации, наоборот, закрепление и накопление органических веществ в толще почвы.
Соотношение между скоростью поступления растительных, животных и других органических остатков на поверхность и в толщу почвы и скоростью их разложения, гумификации и минерализации определяет количественное и качественное постоянство органической части почвы, строго определенное для различных почв, отличающихся характером почвообразовательных процессов.
Все процессы превращения органических веществ в почве протекают в присутствии кислорода, воды и углекислоты. Основой процессов разложения является медленное биохимическое окисление органического вещества (в основном опада зеленых растений) до простых солей, воды и углекислоты.

ИСТОЧНИКИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВЫ

Первичным и главным источником органического вещества почвы являются живые высшие и низшие зеленые растения, запас которых в процессе их жизнедеятельности растет. Запас только надземной части растений колеблется в пределах 400— 800 т на каждом гектаре земли. Ежегодный прирост составляет в среднем 5—10 т. Кукуруза, например, ежегодно дает 10— 12 т зеленой массы, луговые травы — 2,5—7 т с 1 га. Запас органического вещества достаточно велик и в подземной части растений. Так, в лесу масса корней колеблется от 10 до 12 т, на лугах — от 7 до 18 т на 1 га.
Соотношение надземной и подземной частей растений в лесу и на лугу различно. В лесу масса корневых систем примерно составляет 10—30%, на лугу 60—80% массы надземной части. В степи у многих травянистых растений корневая система имеет массу большую, чем надземная.
Растительные остатки, поступающие в почву, и их химический состав. В лесу, где преобладают древесные растения, ежегодно отмирает лишь часть органического вещества. Большая часть его попадает на поверхность, меньшая — в толщу почвы. Ежегодно опадает примерно 2—5 т/га хвои, листвы и тонких веточек, 12—15 т/га усохших стволов деревьев и 2—3 т/га корней. Моховой и лишайниковый покровы, формирующиеся на поверхности почвы, образуют до 25—28 т органического вещества на 1 га, из которых ежегодно отмирающая часть составляет 2— 5 т. Подземной части у них нет, и отмирающее органическое вещество поступает на поверхность почв. На лугах, особенно у однолетних травянистых растений, отмирают надземная и подземная части растений. Надземная часть образует 2—5 т/га травяного войлока, а подземная до 10—12 т/га корневого опада.
Некоторое количество органического вещества почва получает за счет массы отмирающих микроорганизмов (0,1—1,0 т/га) и остатков животных (50—400 кг/га).
Время поступления органических веществ в почву различно. В лесу значительная часть опада поступает со второй половины лета и до поздней осени, вплоть до морозов. Моховой покров отмирает зимой, луговые травы — после первых заморозков, а большая часть степных трав — к середине жаркого лета.
Химический состав поступающих в почву органических остатков очень разнообразен. Органическое вещество состоит из клетчатки (целлюлозы), лигнина, жиров, белков, эфи-ров, дубильных веществ, восков, смол, кислот и ферментов различной природы. В состав органических веществ входят следующие элементы (%): углерода—45; кислорода — 42; водорода— 6,5; азота — 1,5 и зольных элементов — 2—10%.