Лекция №3 происхождение, состав и свойства органической части почвы

Цель лекции: изучить состав и свойства органической части почвы, рассмотреть видовой состав микрофауны почв. Рассмотреть процесс образования гумуса и факторы на него влияющие.

План лекции:

1. Состав органической части почвы

2. Состав и свойства гумуса

3. Процессы гумусообразования

4. Влияние различные факторов на состав гумуса

1. Состав органической части почвы

Органическое вещество почв – это совокупность живой биомассы и органических остатков растений, животных и микроорганизмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразованных органических веществ почвы - гумуса

1- гумин; 2- неспецефические вещества; 3 – фульвокислоты; 4 – гуминовые кислоты

Биологический круговорот веществ, ц/га

Растительные сообщества	Общая биомасса	Биомасса корней	Ежегодный прирост	Ежегод-ный опад
Арктические тундры Кустарничниковые тундры Ельники северной тайги Ельники средней тайги Ельники южной тайги Дубравы Степи луговые Степи сухие Пустыни Саванны Субтропические леса	50 280 1000 2600 3300 4000 250 100 43 666 5000	35 231 220 598 735 960 205 42 38 39 900	10 25 45 70 85 90 137 42 12 120 325	10 24 35 50 55 65 137 42 12 114 250

Бактерии

Содержится от 3 до 7 т/га. Разлагают почти все органические вещества, имеют узкий спектр ферментов и разрушение ведут с большой скоростью.

По способу питания:

Прототрофные (аутотрофные) – усваивают С от СО₂

Метатрофные (гетеротрофные) – усваивают С органических соединений (различные виды брожений).

По способу дыхания

Аэробные, нуждаются в кислороде

Анаэробные

По участию в цикле азота

Аммонификаторы – отщепляют молекулу аммиака от белковых соединений

2 Нитрификаторы – окисление аммиака до азотистой кислоты

2NH₃+3O₂ = 2NHO₂+2H₂O +158ккал

2NHO₂+ O₂ = 2NHO₃+ 48ккал

3. Денитрификация – восстановление нитратов до молекулярного азота, протекает в анаэробных условиях

5С6Н12О6 + 24КNO3 = 24 KHCO3 + 6CO2 + 12N2 + 18H2O

4. Азотофиксация

а) Азотобактер – свободно живущие в почве анаэробные и аэробные бактерии

б) Клубеньковые бактерии, живущие с симбиозе с бобовыми растениями

Бактериальное удобрение (торф с культурой соответствующего вида клубеньковых бактерий).

Сульфатфиксация

2H₂S + O₂ = 2H₂O + S₂ + 126ккал

S₂+3O₂ + 2H₂O = 2H₂SO₄+294ккал

Протекает под действием серобактерий.

Окисление железа

4FeCO3 + 6H2O + O2 =

4Fe(OH)3+ 4CO2 + 29ккал

Протекает под действием железобактерий в водоемах.

Почвенные грибы

Гетеротрофные организмы. Распространены во многих почвах, но преобладают в лесных, где из-за кислой реакции количество бактерий снижено.

Обладают большим спектром ферментов. Способны совершать многие процессы разложения, но с меньшей скоростью, чем бактерии. Разлагают клетчатку, лигнин, жиры, белки. Ароматические соединения разлагают быстрее бактерий. Способны жить в симбиозе с растениями.

Актиномицеты

Одноклеточные организмы в виде ветвящейся нити. Разлагают органические вещества. Менее конкурентноспособны чем бактерии. Могут существовать длительное время в виде спор. Особенно много их в черноземах.

Водоросли

Автотрофные организмы, образуют органическое вещество, служат пищей грибам и водорослям. Населяют поверхностные слои почвы, в засушливое время прекращают свою деятельность.

Лишайники

Симбиоз грибов и водорослей. Обладаю способностью внедрятся в толщу горных пород. С момента поселения процесс биологического выветривания усиливается.

Бывают: 1. Накипные 2. Листоватые 3. Кустистые 4. Кочующие

Взаимоотношения микроорганизмов в почве

1. Симбиоз – взаимовыгодное сосуществование (грибы и водоросли, грибы и высшие растения, клубеньковые бактерии и бобовые растения)

2. Метабиоз – в процессе жизнедеятельности создают условия благоприятные для взаимного развития (азотобактер и целлюлозоразлагающие бактерии)

3. Антагонизм – одни группы организмов выделяют в среду вещества, тормозящие развитие других групп микроорганизмов (актиномицеты тормозят развитие бактерий)

4. Паразитизм – существование одних организмов за счет других