Превращение органических остатков в гумус

Органическая часть почвы

Органическая часть почвы состоит из органических остатков – (наземный опад, корешки растений) и гумуса. Источником гумуса являются органические остатки растений, микроорганизмов и животных, которые обитают в почве.

Химический состав органических остатков разнообразен. Основную часть массы органических остатков (75-90%) составляет Н₂О. В сухое вещество входят углеводы, белки, липиды, лигпин, липиды, воски, смолы, дубильные вещества. Большинство из них высокомолекулярные. Скорость разложения растительных остатков зависит и от химического состава.

Углеводы составляют основную часть органических веществ. Служат энергетическим веществом в питании микроорганизмов. И относятся к наиболее разлагаемым органическим соединениям. Несколько медленнее разлагаются белки и аминокислоты.

Белки делятся на простые состоящие только из аминокислот и сложные состоящие их протеидов и др. соединений. Растительные белки также подвергаются разложению и новому микробному синтезу вторичных белков, образующих плазму бактерий.

Липиды составляют большую группу жиров и жироподобных веществ, нерастворимых в воде. Служат дополнительным источником энергии для микроорганизмов.

Лигнин относится к классу ароматических соединений, наиболее устойчив к разложению растительных остатков, но хорошо гумифицируется.

Дубильные вещества, воски, смолы относятся к весьма устойчивым соединениям. Они подавляют жизнедеятельность микроорганизмов и разлагаются только под воздействием грибной микрофлоры.

В древесине и хвое много лигпина, смол и дубильных веществ, но мало белков, разложение этих остатков идет медленно. Остатки бобовых трав, богатые белками, разлагаются быстро.

Превращение органических остатков в гумус совершается в почве при участии микроорганизмов, животных, кислорода, воздуха и воды.

Органические остатки подвергаются процессам минерализации и гумификации.

Минерализация – окисление органических веществ до конкретных продуктов разложения- СО₂, Н₂О и простых минеральных солей.

Гумификации- совокупность биохимических и физико-химических процессов превращения органических остатков в специфические гумусовые вещества-гумус.

Процессы минерализации и гумификации органических веществ в почве идут одновременно.

Остатки зеленых растений, попадающие в почву разлагаются микроорганизмами и используются ими как источник энергии питания. В процессе разложения эти остатки теряют анатомическое строение, а их вещества переходят в более подвижные и простые соединения. Часть соединений полностью минерализуется микроорганизмами, и продукты распада усваиваются новыми поколениями зеленых растений, часть продуктов разложения используется гетеротрофными микроорганизмами для синтеза вторичных белков, жиров, углеводов, образующих плазму новых поколений микроорганизмов, и в дальнейшем вновь разлагается.

Некоторая часть промежуточных продуктов разложения превращается в специфические сложные высокомолекулярные вещества - гумусовые кислоты. Активное участие в превращение органических остатков в гумус принимают микроскопические и макроскопические животные, которые перемешивают с почвой всю массу органических остатков и продуктов их разложения и гумуфикации перерабатывают их и выбрасывают неиспользованную часть в виде отходов в толщу почвы. Велика роль дождевых червей.

Общая схема гумусообразования

Процессы разложения и минерализации органических остатков носят биокаталитический характер и протекает при участии ферментов, выделяемые микроорганизмами. Разложение белков, углеводов, липидов начинается с гидролитического расщепления их сложных молекул на более простые промежуточные продукты.

Белки расщепляются на пептиды, затем на аминокислоты. При гидролизе сложных белков наряду с аминокислотами образуются углеводы, Н₃РО₄, азотосодержащие основания (пуриновые, пиримидиновые). При гидролизе жиров возникают глицерин и жирные кислоты. При гидролизе углеводов (целлюлозы, крахмала, гемицеллюз) – моносахариды, аминосахара. Наряду с гидролизом развиваются окислительно-восстановительные процессы катализируемые окислительно-восстановительными ферментами (оксидоредуктазами), они вызывают разрыв углеродных связей в молекуле, изменение степени их окисленности и проводят к полной минерализации органических соединений. В аэробных условиях преобладают процессы окисления, в анаэробных – восстановления.

Скорость разложения и минерализации различных соединений неодинакова. Интенсивно минерализуются растворимые сахара, крахмал, достаточно хорошо разлагаются белки, целлюлоза. Наиболее устойчивы к разложению и минерализации лигпин, смолы, воск.

Параллельно с разложением и минерализацией органических остатков в почве идут процессы их гумификации, в результате образуются относительно устойчивые против разложения гумусовые вещества. Гумификация развивается не только в почвах, но и на дне водоемов, в компостах, при формировании торфа, т.е. везде где накапливаются растительные остатки.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 907; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!