- •1.2 Происхождение, строение Земли и Солнечной системы
- •1.3 Образование и химический состав земной коры (литосферы)
- •Лекция № 2 земные сферы минералы и горные породы
- •2.1 Земные сферы и их характеристика
- •2.2 Минералы и их классификация на классы
- •Лекция №3 факторы почвообразования
- •Круговорот веществ в природе
- •Факторы почвообразования: климат, растительный и животный мир, рельеф, почвообразующие породы, возраст почв
- •4.1 Виды выветривания и их классификация
- •4.2 Роль рельефа как фактора почвообразования
- •4.2.1 Классификация форм рельефа
- •4.2.2 Современные факторы рельефообразования
- •Лекция 5 минеральная часть и химический состав почвы
- •5.1 Элементы почвообразовательного процесса
- •5.2 Минералогический состав почв
- •5.3 Гранулометрический состав почвы (мехсостав) и его значение
- •5.4 Химический состав почв и почвообразующих пород
- •Лекция 6 органическое вещество почвы
- •6.1 Источники и состав органического вещества почв
- •Состав поступающих в почву органических остатков. Растительные остатки, поступающие в почву, состоят из сложных органических соединений. Средний элементарный состав их следующий:
- •6.2 Превращение органических остатков в почве
- •6.3 Влияние условий почвообразования на характер и скорость гумусообразования
- •6.4 Гумус, состав и роль в почвообразовании, плодородии и питании растений
- •6.5 Основные мероприятия по регулированию количества и состава гумуса
- •Лекция 7 почвенная влага и водные свойства водно-воздушный режим почв
- •7. 1 Почвенная влага и почвенно-гидрологические константы
- •7.2 Водные свойства почвы и доступность почвенной влаги растениям
- •7.3 Водный баланс почвы
- •7.4 Водный режим почв
- •7.5 Регулирование водного режима
- •Лекция 8 коллоидная часть почвы и ее поглотительная способность
- •8.1 Коллоиды и их роль в почвообразовании
- •8.2 Виды поглотительной способности почвы
- •8.3 Состав обменных катионов различных типов почв
- •8.4 Понятие о кислотности и щелочности почвы
- •Лекция 9 генезис, классификация и географическое распределение почв
- •9.1 Развитие и эволюция почв
- •9.2. Классификация почв
- •9.3 Основные закономерности распространения почв
- •9.4 Почвенно-географическое и природно-сельскохозяйственное
- •Лекция 10 почвы таежно-лесной зоны
- •10.1 Условия почвообразования в таежно-лесной зоне
- •10.2 Генезис, классификация, состав и свойства подзолистых почв
- •10.3 Дерновые и дерново-подзолистые почвы и их характеристика
- •10.4 Сельскохозяйственное использование почв таежно-лесной зоны
- •Лекция 11 болотные почвы
- •11.1 Генезис болотных почв
- •11.2 Строение профиля и классификация
- •11.3 Состав, свойства и режимы
- •11.4 Сельскохозяйственное использование и мелиорация заболоченных почв
- •Лекция 12 свойства почв лесостепной зоны
- •12.1 Условия почвообразования
- •12.2 Серые лесные почвы, генезис, классификация, строение, состав и свойства
- •12.3 Черноземные почвы лесостепи и их характеристика
- •12.4 Лесорастительные свойства и приемы повышения плодородия почв лесостепной зоны
- •Лекция 13 почвы степной и сухо-степной зоны
- •13.1 Природные условия почвообразования степной зоны
- •13.2 Генезис, классификация, строение, состав и свойства черноземов
- •Черноземы степной зоны
- •13.3 Сельскохозяйственное использование черноземных почв
- •13.4 Условия почвообразования в зоне сухих степей
- •13.5 Каштановые почвы, генезис, классификация, строение, состав и свойства
- •13.6 Лесорастительные условия почв степной и сухостепной зон
- •Лекция 14 бурые полупустынные, засоленные почвы и их мелиорация
- •14.1 Природные условия почвообразования и генезис бурых полупустынных почв
- •14.2 Классификация, строение, состав, свойства и сельскохозяйственное использование
- •14.3 Засоленные почвы, их образование и условия накопления солей в почвах
- •14.4 Солончаки, генезис, строение, классификация, состав, свойства и сельскохозяйственное использование
- •14.5 Солонцы, их генезис, классификация, строение, состав, свойства и мелиорация
- •14.6 Солоди и их характеристика
- •Лекция № 15 деградация почв
- •15.1 Классификация деградационных процессов
- •15.2 Понятие об эрозии почв
- •15.3 Классификация и диагностика эродированных почв.
- •Черноземные почвы
- •Каштановые почвы
- •15.4 Мероприятия по защите почв от эрозии
- •Лекция № 16 почвенные обседования и картографирование
- •16.1 Масштабы почвенных карт и их назначение
- •16.2 Методика почвенного картографирования
- •16.3 Использование почвенных материалов при землеустройстве
- •Лекция № 17 почвы городов и населенных пунктов
- •17.1 Промышленная эрозия и рекультивация почв
- •17.2 Почвы городов и населенных пунктов
- •17.3 Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв
6.2 Превращение органических остатков в почве
Органические остатки в почве под влиянием различных факторов частично разрушаются с образованием простых минеральных соединений (CO2, H2O, NH3 и др.) - минерализация, а частично превращаются в более устойчивые соединения - почвенный перегной, или гумус (гумификация). Превращение органических остатков совершается в результате химических изменений, происходящих под влиянием Н2О и воздуха (окислительные процессы), и деятельности животных и микроорганизмов.
Особенно значительна в процессе превращения органических остатков роль микроорганизмов. Их число измеряется десятками и сотнями миллионов в 1г почвы (бактерии - аэробные и анаэробные, грибы, актиномицеты и пр.). Если в почве имеется избыток влаги и нет доступа воздуха, в разложении органического вещества принимают участие анаэробные микроорганизмы, вследствие чего часть остатков не успевает разложиться и накапливается в виде торфа. При аэробном процессе разложения происходит почти полная минерализация органических остатков (минерализация).
При разложении микроорганизмами белковых веществ, попадающих в почву, образуется аммиак - процесс аммонификации, а из него образуются соли аммония, которые используются для питания как высшими растениями, так и микроорганизмами.
Часть аммиака под влиянием особых бактерий окисляется и переходит в соединения азотной кислоты. Этот процесс называется - нитрификацией. Кислая среда и накопление витаминов подавляют процессы нитрификации в лесных подзолистых почвах. Поэтому древесная растительность усваивает азот, главным образом, в форме аммонийных солей. Кроме того, в снабжении древесных растений азотом большую роль играет микориза.
В анаэробных условиях идет процесс, обратный нитрификации, денитрификация. При этом соли азотной кислоты восстанавливаются до свободного азота, который улетучивается в воздухе.
6.3 Влияние условий почвообразования на характер и скорость гумусообразования
В различных природных условиях характер и скорость гумусообразования (разложение и гумификация органических остатков) неодинаковы и зависят от ряда взаимосвязанных факторов почвообразования. Главнейшими из них являются водно-воздушный и тепловой режим почв, состав и характер поступления растительных остатков, видовой состав и интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов, гранулометрический состав и физико-химические свойства почв.
В зависимости от водно-воздушного режима гумусообразование протекает в аэробных или анаэробных условиях.
В аэробных условиях при достаточном количестве влаги (60 - 80% ПВ), а также при благоприятной температуре (25-300С) органические остатки разлагаются интенсивно. В этих же условиях энергично идет минерализация как промежуточных продуктов разложения, так и гумусовых веществ. В почве накапливается мало гумуса, но много элементов зольного и азотного питания растений. При постоянном и резком недостатке влаги в почве накапливается мало растительных остатков, процессы разложения и гумификации замедляется и гумуса также накапливается мало.
При постоянном избытке влаги, а также при низких температурах процессы гумусообразования замедляются. При избыточном увлажнении органические остатки разлагаются анаэробными бактериями, в составе промежуточных продуктов разложения образуются восстановленные газообразные продукты (СН4, Н2), угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов. Процессы разложения постепенно затухает, гумификация идет слабо и органические остатки превращаются в торф.
Большое влияние на направление и скорость гумусообразования оказывает химический состав разлагающихся остатков и характер их поступления в почву. Остатки травянистой растительности, богатые белками, углеводами и зольными элементами, разлагаются в почве в присутствии значительного количества оснований, и прежде всего кальция. В таких условиях образуется «мягкий», или муллевый гумус, равномерно пропитывающий минеральную часть почвы.
Остатки древесной растительности, бедные белками, содержащие мало зольных элементов, обогащенные лигнином, восками и смолами (хвоя, древесина), поступают главным образом на поверхность почвы в виде наземного опада и разлагаются в условиях сквозного промывания подстилки осадками. Кислая реакция подавляет развитие гумификации, и на поверхности почвы формируется «грубый» гумус (модер - гумус), содержащий много полуразложившихся остатков.
На гумусообразование большое влияние оказывают также видовой состав почвенных микроорганизмов и интенсивность их жизнедеятельности (от подзолов к черноземам их численность увеличивается, жизнедеятельность возрастает). Не менее значительно влияние на гумусообразование гранулометрического состава и физико-химических свойств почв. В песчаных и супесчаных почвах создается хорошая аэрация, они быстро прогреваются. В этих почвах разложение органических остатков ускоряется, значительная часть их минерализуется полностью, а образовавшиеся гумусовые вещества плохо закрепляются на поверхности песчаных частиц и быстро минерализуются. В глинистых и суглинистых почвах процесс разложения органических веществ при прочих равных условиях замедляется, гумусовых веществ образуется больше, они хорошо закрепляются на поверхности высокодисперсных минеральных частиц и постепенно накапливаются в почве.
Химический и минералогический состав почвы определяет количество питательных веществ, необходимых для микроорганизмов, реакцию среды (рН), в которой идёт процесс образования гумуса. Особенно большую роль в закреплении гумусовых веществ играет Са++, т.к. почвы, насыщенные им, имеют нейтральную среду, которая благоприятна для развития микроорганизмов. Усиливают закрепление гумуса в почве глинистые минералы типа монтмориллонита и вермикулита.