Органические вещества для растений. Негумифицированные органические вещества являются источником питательных веществ для растений легко разлагаются в почве и переходят в доступную для растений минеральную форму.

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии, питании растений. Органические вещества для растений


Негумифицированные органические вещества являются источником питательных веществ для растений легко разлагаются в почве и переходят в доступную для растений минеральную форму.

Почва и ее образование

Почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Почва это рыхлый поверхностный слой суши земного шара, способный производить урожай растений. Почва является непосредственным условием существования наземных растений. Воздействуя на почву, человек может влиять на рост и развитие растений, т.е. на величину и качество урожая.

Почва обладает плодородием. Различают потенциальное, или природное, и эффективное, или искусственное плодородие. Общий запас питательных веществ в почве характеризует ее потенциальное плодородие. Оно возникает и развивается под влиянием различных естественно - исторических процессов без участия человека. Содержание в почве питательных веществ в доступных для растений формах, способных обеспечивать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, служит оценкой ее эффективного или искусственного, плодородия, которое создается трудом человека, путем применения агротехники, удобрений, мелиорации и т.д.

Почва состоит из трех фаз - твердой, жидкой и газообразной.

Почвенный воздух отличается от атмосферного повышенным содержанием углекислого газа и несколько меньшим - кислорода. В атмосферном воздухе содержится 0,03% СО 2, а в почвенном –0,3-1,0%.

В условиях недостатка кислорода ухудшаются условия для протекания процессов дыхания и роста корней, подавляется усвоение растениями питательных веществ. Хорошая аэрация создает в почве более благоприятные условия для развития почвенных микроорганизмов, питания и роста растений.

Почвенный раствор - наиболее подвижная и активная часть почвы, в которой совершаются различные химические процессы и из которой растения усваивают питательные вещества (соли). Поступление солей в раствор происходит в результате выветривания и разрушения минералов, разложения органических веществ в почве микроорганизмами, внесения органических и минеральных удобрений. Для питания растений особенно важно наличие в почве ионов калия, кальция, аммония, магния. Обычно содержание водорастворимых солей в почве составляет около 0,05%. Избыток их в почве (более 0,2%) оказывает вредное действие на растения.

Твердая фаза почвы содержит основной запас питательных веществ для растений. Она состоит из минеральной части, на которую приходится около 90-99% массы твердой фазы, и органической части которая играет очень важную роль в плодородии. Почти половина твердой фазы приходится на кислород, одна треть на кремний, более 10%- на алюминий, железо и только 7% - на остальные элементы.

Минеральная часть почвы состоит преимущественно из частиц различных минералов, от миллионных долей миллиметра до 1мм и более. Частицы различных размеров принято называть механическими элементами. Частицы крупнее 1мм называют скелетом почвы или ее каменистой частью. Все частицы мельче 1мм - мелкоземом. В мелкоземе выделяют две фракции: физический песок и физическую глину. Фракцию физического песка включают все частицы размером более 0,01мм, а во фракцию физической глины - менее 0,01мм.

Важнейшей частью почвы является органическое вещество. Органическая часть почвы подразделяется на две группы:1)негумифицированные органические вещества растительного и животного происхождения; 2).органические вещества специфической природы или перегнойные.

В группу негумифицированных органических веществ входят отмершие, но неразложившиеся или полуразложившиеся растительные остатки (опад листьев, корни), а также остатки животных (черви, насекомые и др.) и тел микроорганизмов.

Негумифицированные органические вещества являются источником питательных веществ для растений легко разлагаются в почве и переходят в доступную для растений минеральную форму.

Около 85-90% общего количества органического вещества почвы приходится на долю гумусовых веществ - высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, состоящих из 40-60% СО2, 30-48% О2, 4-6% Н 2,2,5-5,0% азота.

Похожие статьи:

poznayka.org

Органическое вещество почвы и рост растений

    Некоторые азотные вещества составляют существенную часть пищи человека и животных. Растения тоже питаются азотными веществами. Но тогда, как первые—человек и животные—употребляют в пищу азотные органические вещества (белковые), вторые— растения поглощают необходимые для своей жизни и роста неорганические азотные вещества, извлекая их, главным образом, и почвы редко из воздуха). Растения переводят в своем организме принимаемые ими через свою корневую систему азотные вещества в белки, которыми в последствии животные пользуются для своего питания. Небольшая доля этого азота вновь возвращается животными земле в виде особых выделений их организмов умершие растительные организмы тоже способствуют частичному восстановлению азотного резерва земли. Но несомненно, часть химически связанного азота в процессах превращений, дающих усвояемые для растений азотные вещества, освобождается в виде элементарного азота и она поэтому потеряна для земли. [c.3]     ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ И РОСТ РАСТЕНИЙ [c.213]

    Для достижения оптимальной продуктивности и экономии удобрений лучше равномерно вносить их в течение всего веге-, тационного периода, чем внести всю дозу за один раз. В последнем случае некоторые элементы, поглощаемые растением не сразу, могут быть адсорбированы глинистыми коллоидами и органическим веществом почвы и будут потребляться растением в течение вегетационного периода однако большинство почв имеет ограниченную адсорбционную емкость, и избыточное количество внесенного удобрения может быть смыто до водного зеркала, а впоследствии — в реки и озера. Это вызывает эвтрофикацию — усиленный рост водорослей и других растений в озерах, до этого бывших чистыми из-за дефицита питательных веществ. Разработка удобрений с ограниченной растворимостью, таких как формальдегид с мочевиной, медленно высвобождающих питательные вещества, снизила подобные потери минеральных элементов. Это новшество представляет собой, по существу, возврат к одному из желательных свойств некоторых первоначальных органических удобрений вроде, например, костяной муки. Но современные удобрения такого рода лучше тем, что обеспечивают нужные вещества в контролируемом количестве и более доступны для потребителей. [c.409]

    Фосфор играет исключительно важную роль в осуществлении обмена энергии в растениях. Энергия солнечного света в процессе фотосинтеза и энергия, выделяющаяся в процессах окисления, происходящих в растении, накапливается в растениях в виде энергии фосфатных связей определенных соединений. Эта энергия используется растением для роста, поглощения питательных веществ из почвы, синтеза органических соединений. Усиленное снабжение растения фосфором позволяет получать более ранний урожай и более высокого качества. [c.696]

    Из курса биологии известно, что азот играет огромную роль в жизни. Об азоте говорят он более драгоценен, чем самые редкие из благородных металлов. Мы знаем, что он входит в состав белковых веществ — основы жизни (содержание азота в белках достигает 16—18%), а также в состав других органических соединений, в том числе хлорофилла. При недостатке азота рост растений задерживается, листья приобретают сначала бледно-зеленую окраску, затем желтеют и процесс фотосинтеза прекращается. Между тем растения не могут усваивать свободный азот из воздуха и азот органических веществ из почвы. Они извлекают азот из почвы в виде ионов аммония NH + и нитратных ионов NOa . Эти ионы образуются при участии бактерий из органических соединений азота. Однако, некоторые бактерии переводят азот в свободное состояние. [c.59]

    Растениям безразлично, каким образом вносится в почву моль или других минеральных питательных веществ. Рост растений регулируется минеральным составом почвы, а не источником минеральных солей. Как бы то ни было, при выращивании обычных культур на стандартных почвах в США для внесения удобрений приходится расходовать около 175 долл. на гектар. При использовании органических удобрений ИХ количество в среднем должно в 10 раз превышать эквивалентное количество химических удобрений. Ясно, что при современных темпах прироста населения земного шара нельзя рассчитывать на одни лишь органические удобрения. [c.221]

    Бактерии в корневой зоне растений, используя корневые выделения, в известной мере играют роль санитаров, очищая зону корня от продуктов метаболизма растений. Минерализуя органические остатки, они в то же время переводят ряд элементов питания в доступную для растений форму. Отдельные виды бактерий, развивающиеся на корнях, продуцируя ростовые вещества и витамины, могут оказать положительное влияние на рост растений. Однако необходимо отметить, что многие бактерии, развивающиеся в корневой зоне и на корнях, обладают денитрифицирующей способностью и в определенных условиях могут вызвать большие потери азота из почвы. [c.178]

    Дерево в процессе роста поглощает углекислоту из воздуха и воду из почвы с содержащимися в ней минеральными солями Зеленые растения обладают способностью превращать энергию видимого света солнечных лучей в потенциальную хи мическую энергию органических соединений В листьях деревьев, содержащих зеленый пигмент хлорофилл, идет про цесс фотосинтеза, т е из углекислоты и воды при участии сол нечного света образуется органическое вещество При этом вырабатываются углеводы и другие химические соединения которые, видоизменяясь, служат материалом для построения клеток древесины Этот процесс сходен у всех древесных по род, поэтому органическая часть любой древесины содержит примерно постоянное количество углерода (49,5—51%), водорода (6,1—6,3%), азота (0,1%) и кислорода (почти 44%) [c.12]

    Органические вещества оказывают непосредственное воздействие на растения некоторые из них, например бензойная кислота и ванилин, даже в ничтожных концентрациях токсичны для растений. В то же время многие органические вещества — гуминовые кислоты в высокодисперсном состоянии, отдельные соединения ароматического ряда, органические кислоты (уксусная, пропионовая, янтарная и др.), а также присутствующие в почве ферменты, антибиотики, ростовые вещества и витамины, поступая в микроколичествах в растения, стимулируют иногда их рост. Исследования показали, что в условиях водной и песчаной культур высокодисперсные золи и молекулярные растворы гуминовых кислот в очень слабых концентрациях (до 0,0004—0,0005%) ускоряют развитие корневой системы, повышают проницаемость протоплазмы клеток и поступление в растения питательных веществ. Более сильная положительная реакция растений на гуминовые кислоты в малых количествах наблюдается в молодом возрасте, однако в повышенной концентрации (более 0,006%) они оказывают отрицательное действие. [c.106]

    В отличие от органических многие минеральные удобрения являются быстродействующими. Содержащиеся в них питательные вещества могут использоваться растениями с момента внесения их в почву. Таким образом, при сочетании органических удобрений с минеральными легче обеспечить меняющуюся потребность растений в питании в течение всей вегетации. Например, припосевное внесение минеральных удобрений (прежде всего гранулированного суперфосфата) обеспечивает питание растений в самом начале роста, а подкормка, в дополнение к органическим и минеральным удобрениям, примененным до посева, удовлетворяет растения в питательных элементах в более поздние фазы их развития. [c.348]

    Для орошения могут быть использованы промышленные сточные воды, содержащие органические загрязнения, при условии соответствующей концентрации и отсутствия в них ядовитых веществ в количествах, вредно влияющих на рост растений. Перед проектированием полей необходимо установить пригодность сточных вод для орошения, так как можно погубить растения и надолго лишить почву плодородия. [c.187]

    Затеняя поверхность, сорняки снижают температуру почвы. Во влажной лесолуговой зоне при падении температуры замедляются жизнедеятельность микроорганизмов, разложение органических веществ до минеральных соединений, ослабляется усвоение элементов питания культурными растениями. При уменьшении температуры почвы у них замедляется рост [c.4]

    В состав растений входят многие элементы кислород, водород, углерод, азот, фосфор, сера, калий, натрий, кальций, магний, железо, марганец, иод и др. Эти элементы, необходимые для роста растений, извлекаются ими из воздуха (углерод и кислород) и из почвы (вода и минеральные вещества). Некоторые из элементов, требующиеся в ничтожных количествах, как, например, железо, находятся в любой почве всегда в достаточном количестве. Другие же элем енты, в особенности азот, фосфор, калий, необходимо вносить в почву в виде удобрений, так как растения извлекают их из почвы в большом количестве. Некоторые элементы частично возвращаются в почву естественным путем. Так, например, азот, находящийся в ткани растения в органической форме, при гниении частично переходит в аммиачную форму, затем с помощью бактерий в нитритную и нитратную формы и вновь усваивается растением. Используется также и некоторое количество свободного азота из воздуха, перерабатываемого бактериями в органическую форму. Однако, значительная часть питательных элементов в почву не возвращается, часть их вымывается из почвы грунтовыми водами или оказывается в форме, непригодной для усвоения растениями. Поэтому запас питательных элементов требуется восполнять внесением удобрений. [c.14]

    Сельскохозяйственные культуры в процессе роста и плодоношения предъявляют определенные требования к условиям окружающей их среды. При достаточном содержании доступных форм питательных веществ и соответствующем соотношении их в почве, нри оптимальных количествах тепла, света, влаги и других факторов культурные растения нормально растут, создают свойственное каждому из них количество органического вещества и имеют обычный здоровый вид. Недостаток каких-либо факторов, в том числе и питательных веществ в почве, вызывает в организме растений изменения, нарушения в обмене веществ, что очень быстро отражается и на внешнем виде растений. [c.196]

    Производственными и лабораторными опытами выяснено, что многие физиологически активные вещества стимулируют также размножение и жизнедеятельность почвенных микроорганизмов. В результате усиливается минерализация органических веществ и превращение сложных неорганических веществ в более простые и доступные для поглощения растениями. Кроме этого, как в процессе жизнедеятельности, так и после отмирания микроорганизмы обогащают почву различными физиологически активными веществами ферментами, витаминами, антибиотиками, ауксинами и другими продуктами биосинтеза, которые также поглощаются растениями и стимулируют их рост и развитие. [c.287]

    Основные пищевые продукты (белки, жиры, углеводы и др.) — это также органические вещества растительного или животного происхождения. Плодородие любой почвы в значительной степени зависит от наличия в ней органических веществ (гумуса, перегноя). К органическим веществам также относятся различные регуляторы роста растений и животных, витамины и ферменты, средства борьбы с вредителями и болезнями растений, с сорной растительностью и многие другие вещества, вырабатываемые растительными или животными организмами или получаемые синтетически. [c.6]

    Азот — основной элемент для роста и развития растений. Корни растений усваивают азот почвы из нитратов (селитр) и аммиака. В почве эти минеральные соединения образуются из органических веществ в результате жизнедеятельности особых микроорганизмов. Только бобовые растения, имеющие на корнях клубеньковые бактерии, усваивают азот из воздуха. [c.7]

    Гуминовые вещества имеют большое значение в природе Они считаются не только почвообразующим фактором, создающим структуру почвы, улучшающим их обменную способность и влагоемкость, но и необходимым веществом для роста растений и, следовательно, для развития органической жизни. Под гумусом понимают гуминовое вещество, которое покрывает почву лесов, лугов и полей часто значительными наслоениями в смеси с гдиной, песком или другими минеральными веществами. Хорошая пахотная земля содержит от 2 до 5% гуминовых веществ. В плодородных русских черноземах встречается более 10% гуминовых веществ. [c.248]

    Начальные формы паразитов растений — факультативные паразиты, сохранившие способность обитать в почве. Для роста и репродукщш им достаточны содержащиеся в почве несиецифиче-ские источники азота и органического углерода, хотя их рост и размножение могут усилиться при доставке им специфических органических веществ, содержащихся в растениях. [c.8]

    Кроме того, функция запасания, которую выполняют эти органы растений, реализуется путем избирательного накопления некоторых веществ. В действительности, поскольку период покоя растений относительно краток, накопленные запасы должны легко мобилизовываться в начале вегетации. Это выражается, учитывая почти неограниченный объем таких органов, в очень большом накоплении простых энергетических веществ (таких, как углеводы). Наоборот, запасы азотсодержащих соединений ограничены количеством, необходимым лишь для первых стадий роста (перед тем, как растение снова сможет черпать из почвы азот, в котором оно нуждается для своего развития). Такое соотношение запасных веществ тем более важно, что при прорастании органические вещества, входящие в состав нового растения, 1вляются в основном производными углеводов (гемицеллюлоза, целлюлоза, растворимые углеводы и пр.), поступающими из материнского клубня. [c.268]

    Величина потребления питательных веществ при том или ином урожае имеет существенное значение для определения дозы удобрений, с учетом плодородия почвы. Чем выше урожай, тем больше должно вноситься элементов пищи растений в виде удобрения. При этом необходимо учитывать, что нет прямой пронорциональности между степенью повышения урожая и выносом питательных веществ растениями. При одной и той же величине урожая вынос азота и зольных веществ может быть весьма различным, однако при различной величине хозяйственно ценной части урожая содержание в нем азота, фосфора и калия может быть весьма близким. Это связано с тем, что растения по ряду цричин неодинаково полно используют элементы минеральной пищи для образования органического вещества. При более высоких урожаях и благоприятном сочетании других факторов роста растения меньше потребляют питательных веществ на создание единицы урожая и более эффективно используют удобрения. В результате и получается различная эффективность одних и тех же доз удобрений. [c.439]

    Использование шлама в сельском хозяйстве возможно, если он не содержит вредных для почвы или растений веш,еств, например, солей тяжелых металлов, свободных кислот, волокнистых веществ, жиров, масел или дегтя. Источниками шлама, пригодного для удобрения и содержащего соли азота, фосфора, калия и известь, являются пищевые производства, заводы, перерабатывающие растительные и животные остатки, заводы текстильные, кожевенные и клеевые, а также заводы, производящие ацетилен. Образующие гзпиус органические соединения, содержащие допол-. нительные питательные вещества (микроэлементы) и стимулирующие рост вещества, могут, как и в случае сточных вод, повысить ценность шлама. [c.128]

    Кристаллизация и кристаллические структуры. 9. Электрические и магнитные явления. 10. Спектры и некоторые другие оптические свойства. 11. Радиационная химия и фотохимия, фотографические процессы. 12. Ядерные явления. 13. Технология ядерных превращений. 14. Неорганическая химия и реакции. 15. Электрохимия. 16. Аппаратура, оборудование заводов. 17. Промышленные неорганические продукты. 18. Экстрактивная металлургия. 19. Черные металлы и сплавы. 20. Цветные металлы и сплавы. 21. Керамика. 22. Цемент и бетон. 23. Сточные воды и отбросы. 24. Вода. 25. Минералогическая и геологическая химия. 26. Уголь и продукты переработки угля. 27. Нефть, нефтепродукты и родственные соединения. 28. Детонирующие и взрывчатые вещества. 29. Душистые вещества. 30. Фармацевтические препараты. 31. Общая органическая химия. 32. Физическая органическая химия. 33. Алифатические соединения. 34. Алициклические соединения. 35. Неконденсированные ароматические системы. 36. Конденсированные ароматические системы. 37. Гетероциклические соединения (с одним гетероатомом). 38. Гетероциклические соединения (более чем с одним гетероатомом). 39. Элементоорганические соединения. 40. Терпены. 41. Алкалоиды. 42. Стероиды. 43. Углеводы. 44. Аминокислоты, пептиды, белки. 45. Синтетические высокомолекулярные соединения. 46. Краски, флуоресцентные отбеливающие агенты, фотосенсибилизаторы. 47. Текстиль. 48. Технология пластмасс. 49. Эластомеры, включая натуральный каучук. 50. Промышленные углеводы. 51. Целлюлоза, лигнин и др. 52. Покрытия, чернила и др. 53. Поверхностно-активные вещества и детергенты. 54. Жиры и воска. 55. Кожа и родственные материалы. 56. Общая биохимия. 57. Энзимы. 58. Гормоны. 59. Радиационная биохимия. 60. Биохимические методы. 61. Биохимия растений. 62. Биохимия микробов. 63. Биохимия немлекопитающих животных. 64. Кормление животных. 65. Биохимия млекопитающих животных. 66. Патологическая химия млекопитающих. 67. Иммунохимия. 68. Фармакодинамика. 69. Токсикология, загрязнение воздуха, промышленная гигиена. 70. Пищевые продукты. 71. Регуляторы роста растений. 72. Пестициды. 73. Удобрения, почвы и питание растений. 74. Ферментация. [c.50]

    Ткани живых и мертвых растений составляют основной компонент почвы и являются главным источником органического вещества для биодеградации. Основные компоненты растений, которые попадают в почву, — это целлюлоза (40%), гемицеллюлоза (30%) и лигнин (25%), остальное приходится на белки, жиры, нуклеиновые кислоты и т. д. Эти вещества в конце концов разрущаются под действием биологических и химических процессов с образованием множества простых и сложных химических соединений, часть из которых неблагоприятно влияет на рост растений. Первоначально исследования были в основном связаны с изучением возможного влияния растительных отходов и продуктов их распада на плодородие почвы. Пикеринг одним из первых обнаружил, что продукты распада токсичны для растений. Впоследствии многие исследователи подтвердили н расширили эти данные. В своем превосходном обзоре Патрик с сотр. 485] обобщили эти ранние исследования по определению и испытанию фитотоксинов, их специфическому действию на растения и специфичности отдельных фитотоксинов по отношению к определенным видам растений. Они установили, что пшеничная солома, оставленная на поверхности земли, иногда вызывает снижение урожая при следующем посеве пшеницы. Было показано, что этот негативный эффект частично связан с фитотоксичными веществами, образующимися при гниении растительных остатков [486, 487]. Более того, водные кислотные экстракты соломы злаков обладали умеренной ростоподавляющей активностью по отношению к корням и побегам пшеницы, кукурузы и сорго [488]. В Австралии Кимбер [489] обнаружил краткосрочное влияние гниющей пшеничной соломы на прорастание зерен пшеницы и овса. Он отметил, что в асептических условиях, исключающих влияние патогенной микрофлоры, степень ингибирования зависит от времени гниения. В ходе эксперимента измерялся рост корней и побегов в течение различных промежутков времени. Начальный рост корней при проращивании [c.258]

    Поэтому при орошении важно поддерживать прочную структуру для обеспечения проникновения воды и воздуха, необходимых для жизнедеятельности микробиального населения почвы, минерализующего органические вещества, и обеспечения роста растений. [c.194]

    Количество доступного выщелачиваемого азота на тех рисовых полях, где пожнивные остатки растений оставляют, ниже, чем на тех, с которых их удаляют [13]. Это позволяет предположить, что разлагающиеся остатки растений риса либо подавляют азотфиксацию, либо замедляют разложение органического вещества, а возможно, тормозят оба этих процесса. В южном Тайване обычно сразу же после риса высевают сою или другие бобовые. Примечательно, что если рисовую солому не оставлять гнить на полях, а сжигать, прежде чем сеять сою, урожаи сои повышаются на несколько сотен фунтов на акр. Это также подтверждает предположение, что разлагающаяся рисовая солома подавляет фиксацию азота, а последующие исследования показали, что известные фенольные токсины из гниющей рисовой соломы являются ингибиторами азотфиксирующих бактерий. Кроме того, эти токсины тормозят образование клубеньков и гемоглобина у двух сортов фасоли — Баш Блэк Сидед и Фор Си-зон [14]. Содержание гемоглобина в клубеньках хорошо коррелирует с количеством связанного азота. Стерильные водные экстракты из разлагающейся в почве рисовой соломы также сильно подавляют рост азотфиксирующих бактерий (рис. 3) и фиксацию азота бактериями в клубеньках на корнях фасоли. [c.32]

    ПИРОФОСФОРНАЯ КИСЛОТА. См. Фосфорная кислота. ПИТАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ. Содержание в почве доступных растениям форм питательных веществ и изменение его в течение вегетационного сезона. Определяется валовыми запасами элементов и условиями их мобилизации и иммобилизации в почве. Мобилизация питательных веществ, т. е. переход их из недоступного растениям состояния в доступную форму, происходит при участии микроорганизмов под влиянием улучшения водно-физиче-ских свойств и структуры почвы, под влиянием удобрений. Например, известкование повышает доступность почвенных фосфатов и разложение азотсодержащих органических веществ и подвижность некоторых микроэлементов (молибден). Мобилизацш питательных веществ способствуют и сами растения с помощью корневых выделений. Но в почве происходят процессы иммобилизации, т. е. перехода питательных веществ из доступного растениям состояния в недоступную форму. Она сводится главньш образом к биологическому поглощению (связыванию) азота, фосфора и других элементов микрофлорой почвы и высшими растениями (пожнивные остатки и корни растений). Примером ее является разложение в почве соломистого павоза или бедных азотом растительных остатков, при котором микрофлора потребляет минеральный азот и связывает его в органическую (белковую) форму. О масштабах биологического связывания питательных веществ можно судить по тому факту, что большая часть азота и около половины фосфора в почве содержится в форме органических соединений. К иммобилизации относится и явление ретроградации питательных веществ, а также поглощение калия, аммонийного азота и фосфора минералами почвы. П. р. п. под растениями обусловливается потреблением ими элементов питания. Содержание азота зависит также от интенсивности процессов аммонификации и нитрификации в почве. Содержание доступных форм питательных веществ в начальный период роста растений бывает повышенным, затем оно снижается и к концу вегетационного сезона вновь возрастает. П. р. п. определяют периодическими анализами почвы на содержание доступных форм азота, фосфора, калия и других элементов, выражая его в мил.ти- [c.230]

    Создание благоприятных условий для роста культивируемых растений предполагает введение в почву дополнительного количества питательных веществ и воздуха, содержащего двуокись углерода. Плодородие почвы определяется степенью аэрации, количеством абсорбированной влаги, эрозиестойкостью, способностью задерживать на время ионы, содержащие биогенные элементы, и теплопередачей. Все эти параметры непосредственно зависят от пространственной структуры почвы, которая образуется преимущественно органическими веществами, возникающими как результат разложения растений или под действием почвенных микроорганизмов. Перегной (гумус) содержит огромное количество природных полимеров, лигнинов, протеинов и целлюлоз [22]. Эти вещества в большинстве своем имеют, однако, весьма малую стабильность и поэтому эффективность их в качестве структурообразовате-лей почвы сравнительно невысока. В связи с этим были опробованы некоторые синтетические полиэлектролиты, в частности, ацетат целлюлозы, метил- и карбоксиметилцеллюлоза. Одним из наиболее эффективных структурообразователей почвы оказалась натриевая соль полиакриловой кислоты [23]. Ее присутствие повышает стабильность структуры, когезию и степень аэрации почвы. Экспериментально установлено, что акриловые полиэлектролиты не оказывают токсического действия на бактерии и плесневые грибки и не влияют на процессы нитрификации, протекающие [c.288]

    Содержание ртути в земной коре составляет 7,0 10" %. Магматические породы содержат мало ртути, гораздо большее ее в осадочных породах. Особенно много (до 4 10" %) ртути в богатых органическим веш еством глинистых сланцах. Ртуть относят к рассеянным элементам, потому что всего 0,02% этого металла находится в достаточно концентрированном виде в месторождениях. Основной рудный минерал ртути, который служит сырьем для ее производства, это киноварь HgS красного цвета. При выветривании ртуть малоподвижна. Накопление ртути в почвах связано с предприятиями по получению хлора и гидроксида натрия, где ее в больших количествах используют в качестве жидких катодов, с заводами, на которых производят изделия, содержаш ие металлическую ртуть, например медицинские термометры, с применением ртутьсодержаш их фунгицидов в сельском хозяйстве. Большую роль в поведении ртути в почве играет ее взаимодействие с органическим веществом, особенно метилирование элементной ртути. Метилирование могут осуществлять многие организмы, в том числе и микроорганизмы, но оно может происходить и без их участия, абиотически. Некоторые типы бактерий и дрожжей способны восстанавливать Hg2+ до Hg . При участии микроорганизмов может происходить и окисление элементной ртути. Для большинства растений даже в условиях роста на почвах с сильно повышенным содержанием ртути ее дополнительное потребление через корни ничтожно мало, но растения могут поглощать пары ртути, которые ускоряют процессы старения, стимулируя выработку этилена. Таким образом, наиболее опасный токсикант для растений — это элементная ртуть, а не ее соединения. [c.575]

    Стимуляция роста микробного сообщества происходит за счет продуктов жизнедеятельности корневой системы растения корневых депозитов, ризодепозитов). Это понятие включает корневые экссудаты (выделения) — низкомолекулярные органические вещества (сахара, спирты, органические и аминокислоты, витамины, гормоны и т.д.), а также высокомолекулярные метаболиты (полисахаридные и белковые слизи, ферменты) и утраченные части растения (слущивающиеся клетки, отмершие участки корня, корневой чехлик и т.д.). Подсчитано, что более 40% углерода, зафиксированного в процессе фотосинтеза, теряется в виде корневых депозитов. Наиболее интенсивная утечка таких веществ происходит в зоне растяжения корня при его росте. С другой стороны, в присутствии потенциального патогена некоторые растения образуют фитоалексины, обладающие специфической антимикробной активностью. Растение также способствует изменению физико-химических условий среды обитания микроорганизмов, оказывая механическое воздействие на почву, выводя через свою сосудистую систему ряд газов (например, метан на рисовых чеках) и транспортируя кислород в анаэробные участки почвы вокруг корня. Ризосферные микроорганизмы, развиваясь на корневых депозитах растения, в процессе метаболизма и после отмирания микробных клеток образуют питательные вещества в формах, доступных для использования растениями. [c.277]

    Недостаток бора для льна можно объяснить тем, что при известковании бор образует соединения, недоступные для растений, а в сухую и жаркую погоду — плохой деятельностью микрооргаиизмоз, разлагающих органическое вещество, в котором сосредоточена большая часть этого элемента. Недостаток бора на переизвесткованной почве проявляется в отмирании точки роста и утолщении стебля, который начинает ветвиться, образуя побеги из верхних пазух листьев. Борные удобрения, как правило, предупреждают вредное действие извести однако наши опыты показали, что если борные удобрения внесены поверхностно в почву без их заделывания или вместе с семенами, то в условиях жаркой и сухой погоды бор плохо усваивается растениями, и борные удобрения малоэффективны. Заболевание льна бактериозом проявляется при недостатке влаги в почве и при повышенной температуре в вегетационный период, но очень редко эта болезнь наблюдается при достаточном увлажнении почвы. Например, в наших опытах в годы с недостаточной влажностью почвы (в 5 полевых опытах) внесение борных удобрений перед культивацией устранило полностью или значительно уменьшило заболе- вание льна бактериозом. [c.95]

    Кормовые корнеплоды. Эти культуры (свекла сахарная и кормовая, турнепс, брюква н ряд других) в процессе роста создают большую массу органического вещества требуют для своего развития относительно больших количеств бора. Они чувствительны к кислотности почвы и прй возделывании на силь-нокпслых неизвесткованных дерново-подзолистых почвах дают низкие урожаи. Известкование почвы значительно улучшает условия роста и развития этих культур, однако на известкованных почвах часто появляются характерные признаки борного голодания растений (рис. 7 и 8). При обеспечении растений основными элементами питания (NPK) внесение бора создает условия для получения высокого урожая. [c.59]

    Химии в сельском хозяйстве принадлежит большое будущее. В настоящее время ведутся работы по созданию веществ, которые будут одновременно и средством химической мелиорации почв и стимуляторами роста растений, изучаются органические вещества, способные улучшать структуру почвы, увеличивать ее влагоем-кость, удерживать питательные элементы. [c.12]

    Таким образом, навоз и другие органические удобрения одновременно улучшают и корневое и возд ушное питание культур. Но и это еще не все. Органические вещества удобрений частично гумифицируются, что постепенно приводит к увеличению содержания гумуса в почве, а следовательно, и коллоидов, повышается ее поглотительная способность, влагоемкость улучшается структура, тепловой и воздушный режим. Все это усиливает интенсивность биологических процессов в почве и рост растений. [c.171]

    Задачи подземной фильтрации заключаются, во-первых, в очистке вьп-екаю-щих из септика сточных вод, при которой продолжается процесс разложения и минерализации все еще способных к гниению органических веществ, а во-вторых, в том, чтобы путем распределения сточных вод в почве садового участка обеспечить в ней наличие влаги и удобрений, что имеет важное значение для роста растений. Таким образом, при применении систем подземной фильтрации происходит, с одной стороны, очистка сточных вод, а с другой — их утилизация. Об использовании сточных вод, являющихся по существу отбросами, мы будем говорить более подробно несколько позже. Здесь следует лишь указать на то, что подпочвенная фильтрация сточных вод благоприятно сказывается на росте и урожайности садовых культур, благодаря чему большая часть затрат по эксплуатации очистных сооружений с течением времени окупается. Подземное орошение может справедливо рассматриваться как биологичес- [c.48]

chem21.info

Органическое вещество почвы и его значение для растения

из "Агрохимия"

Важнейшей частью почвы является органическое вещество. Содержание органического вещества, или гумуса, в пахотном слое разных почв сильно колеблется, что видно из данных таблицы 15. [c.93] Наиболее высоким содержанием органического вещества отличается верхний слой почв (О—20 см). С глубиной количество гумуса особенно сильно уменьшается в дерново-подзолистых почвах и сероземах. В черноземах значительно больше гумуса, и с глубиной содержание его падает значительно слабее. [c.93] В группу негумифицированных органических веществ входят преимущественно отмершие, но еще неразложившиеся или полуразложившиеся растительные остатки (растительный опад, корни), а также остатки животных, обитающих в почве (червей, насекомых 1 др.), и плазма микроорганизмов. [c.93] Негумифицированные органические вещества сравнительно легко разлагаются в почве. Содержащиеся в них элементы питания — азот, фосфор, сера и другие переходят в доступную для растений минеральную форму. Однако не вся масса этих органических веществ (органических соединений, входящих в состав растительных и животных остатков) полностью минерализуется. Одновременно в почве идет синтез новых очень сложных органических веществ. Некоторая часть негумифицированных органических веществ, разлагаясь в почве, превращается в сложные органические соединения специфической природы, служит источником для образования гумусовых, или перегнойных, веществ. [c.94] В образовании гумусовых веществ ведущую роль играют почвенные микроорганизмы. Под влиянием их исходные растительные и животные остатки распадаются на более простые химические соединения. Некоторые из этих соединений, например ароматические типа полифенолов, возникающие при разложении дубильных веществ и лигнина, наряду с продуктами жизнедеятельности микроорганизмов и распада белковых веществ микробной плазмы (полипептидами и аминокислотами) служат комнонентами для образования гумусовых веществ. Синтез первичных частиц гумусовых веществ за счет конденсации продуктов разложения растительных остатков (ароматических соединений типа полифенолов) и продуктов микробного.синтеза (полиуроно-вых кислот, а также полипептидов и аминокислот, образующихся при разложении белков микробной плазмы) протекает в условиях биокатализа, осуществляемого окислительными ферментами типа фенолоксидаз, выделяемых микроорганизмами. Таким образом, как процессы разложения исходных растительных остатков и ресинтеза микробной плазмы, так и процессы синтеза специфических высокомолекулярных гумусовых веществ осуществляются при прямом участии микроорганизмов. В дальнейшем формировании новообразованных гумусовых веществ наряду с деятельностью микроорганизмов большую роль играют физико-химические процессы, которые влияют на степень роста и конденсации частиц вновь образовавшихся гумусовых веществ. [c.94] Гумусовые вещества — высокомолекулярные азотсодержащие соединения специфической природы. Они составляют основную часть гумуса почвы. На их долю приходится 85—90% общего количества содержащегося в почвах органического вещества. [c.94] Гумусовые вещества подразд яют на две главные группы, различающиеся по составу и свойствам 1) гуминовые кислоты и 2) фульвокислоты (креповые и апокреновые кислоты по прежней терминологии). Кроме того, выделяют еще и третью группу — гумииы. [c.94] В настоящее время наиболее изучена группа гуминовых кислот, в которую объединяют вещества, имеющие общее строение, по не вполне идентичные. В гуминовую кислоту входят углерод, кислород, водород и азот. Элементарный состав ее из различных почв следующий углерода 52—62%. кислорода 31—39, водорода 2,8—4,8, азота 3,3—5,1%. Гуминовые кислоты из дерново-подзолистых почв содержат меньше углерода и больше водорода и кислорода по сравнению с гуминовыми кислотами из чернозема. [c.94] Гуматы одновалентных катионов (Na, К , NH ) — растворимые в воде соединения. В большинстве почв из катионов преобладает кальций, и поэтому в основном образуются гуматы кальция, которые нерастворимы в воде и выпадают в почве в виде коллоидного осадка. Гуматы магния и трехвалентных катионов (Fe и АГ ) также нерастворимы в воде. Постоянным компонентом гуминовой кислоты является азот, содержание которого колеблется от 3,5 до 5%. При кислотном гидролизе (6н.НС1) гуминовой кислоты около половины азота переходит в раствор, причем в гидролизате обнаруживаются амиды, моно- и диаминокислоты в соотношениях, характерных для типичных белков растительного и животного происхождения. Так, А. А. Шмук получил следующие данные при гидролизе гуминовой кислоты из чернозема (табл. 16). [c.95] Значительная часть азота гуминовых кислот переходит в раствор при более слабом гидролизе (С. С. Драгунов) по сравнению с типичными белками. Кроме того, белки растительных остатков легко и быстро разлагаются почвенными микроорганизмами, распад их сопровождается ресинтезом белка микробной плазмы, который, в свою очередь, легко подвергается разложению. Поэтому гидролизуемая часть азота гуминовой кислоты представлена, по-видимому, не белками, а продуктами глубокого их распада — аминокислотами, находящимися в форме непрочной связи с ядром гуминовой кислоты. [c.95] Общее содержание азота. . [c.96] Перешло азота в раствор при гидролизе. . [c.96] Азот негидролизуемого остатка. . . [c.96] Наличие негидролизуемого азота в гуминовой кислоте и обусловливается, по-видимому, азотом, связанным в ее молекуле в гетероциклической форме. Эта часть азота наиболее устойчива к микробиологическому разложению. На долю азота гуминовых кислот приходится в различных почвах от 15 до 30% общего азота. [c.96] Вторая группа специфических гумусовых веществ — фульвокислоты — изучена значительно слабее. Согласно исследованиям И. В. Тюрина, они являются высокомолекулярными оксикарбоновыми кислотами, содержащими азот. От гуминовых кислот отличаются светлой окраской,, меньшим количеством углерода и большим содержанием кислорода, растворимостью в воде и минеральных кислотах и более значительной способностью к кислотному гидролизу. [c.96] Элементарный состав фульвокислот (по В. В. Пономаревой) следующий углерода 45—48%, водорода 5—6, кислорода 43—48,5 и азота 1,5—3%. Фульвокислоты по сравнению с гуминовыми кислотами характеризуются меньшей степенью конденсированности частиц, преобладанием в их структуре боковых цепей линейно полимеризованного углерода и меньшим участием сеток ароматического углерода. Так же как и гуминовые кислоты, они содержат фенольные гидроксилы, метоксильные и карбоксильные группы и способны к обменному поглощению катионов. Кальциевые и магниевые соли фульвокислот (фульваты) растворимы в воде, а соли алюминия и железа — в кислотной и щелочной среде и нерастворимы при нейтральной реакции. Фульвокислоты. более подвижны, азотистые соединения в их молекуле связаны менее прочно и значительно легче подвергаются кислотному гидролизу, чем азотистые соединения гуминовых кислот. На долю азота фульвокислот приходится от 20 до 40% общего азота почвы. [c.96] Гу мины почвенного гумуса, согласно современным исследованиям, представляют гуминовые кислоты более упрощенного строения, которые прочно связаны с минеральной частью почвы, с частицами глинистых минералов монтмориллонитовой группы. Этим объясняют более высокую устойчивость гуминов к действию кислот и щелоче . Азот этой фракции гумуса составляет 20—30 % общего азота почвы и является наиболее прочно связанным и устойчивым к разложению микроорганизмами. [c.96] Различные типы почв отличаются по общему содержанию гумуса и по его составу, то есть по соотношению основных групп гумусовых веществ (гуминовых кислот и фульвокислот), а также по их природе и свойствам. В гумусе дерново-подзолистых почв по сравнению с гумусом черноземов больше фульвокислот и меньше гуминовых кислот. Отношение последних к фульвокисло-там в дерново-подзолистых почвах равняется 0,4—0,6, а в черноземах приближается к единице. В структуре частиц гуминовых кислот дерново-подзолистых почв, в отличие от гуминовых кислот черноземов, преобладают линейно полимеризованные боковые цепочки и значительно меньше сеток циклически полимеризованного углерода. Поэтому они характеризуются более высокой дисперсностью и меньшей конденсированностью частиц, приближаясь по этим признакам к фульвокислотам. Гуминовые кислоты чернозема, наоборот, имеют меньше боковых цепей и больше сеток ароматического углерода. Поэтому гуминовые кислоты из чернозема менее дисперсны, и частицы их сильнее конденсированы. Эти различия в значительной степени обусловливают более высокую подвижность органического вещества, а следовательно, и азота в дерново-подзолистых почвах по сравнению с черноземами. [c.97] В почвах лишь незначительная часть гумусовых веществ находится в свободном состоянии. Гуминовые кислоты и фульвокислоты, реагируя между собой, образуют сложные соединения, а также вступают в химическое и коллоидно-химическое взаимодействие с минеральной частью почвы, образуя различные органо-минеральные соединения. По И. В. Тюрину, гумусовые вещества могут находиться в почве в виде кислот, гуматов Са, Мд, N3, в виде гуматов и смешанных гелей с гидроокисью алюминия и железа или комплексных органо-минеральных соединений с алюминием, железом, фосфором, кремнием. Кроме того, гумусовые вещества способны прочно поглощаться глинистыми минералами и в этом состоянии становятся менее доступными для микроорганизмов. Особенно прочная связь наблюдается при взаимодействии гумусовых веществ с минералами типа монтмориллонита с каолинитом или полевыми шпатами связь менее прочная. Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы и образование различных форм органо-минеральных соединений играют важную роль в закреплении гумуса в почве. А. Ф. Тюлин высказал предположение, что преобладающая часть гумусовых веществ закреплена в виде органо-минеральных пленок на поверхности минеральных частиц почвы меньше 0,01 мм, причем эти вещества связываются более прочно, химически, при участии полуторных окислов и менее прочно, адсорбционно, при коагуляции гуминовых кислот катионами кальция. [c.97]

Вернуться к основной статье

chem21.info

Органическое вещество почвы и его значение для растения

    Органическое вещество почвы и его значение для растения 95 [c.95]

    Однако было бы большой ошибкой ограничивать значение гумуса лишь его участием в снабжении растения азотом и другими элементами питания (фосфором, калием, серой и др. макро- и микроэлементами). Неоспорима роль гумуса и всего органического вещества почвы в целом в явлениях выветривания, структурообразования, в снабжении растения углекислотой и биологически-активными веществами. Все эти факторы служат непременным условием создания оптимального фона, необходимого для жизни растения. [c.149]

    Питание растений — одно из тех внешних условий, которое наиболее легко поддается изменению и контролю при выращивании растений в поле. Роль условий питания и значение отдельных элементов в жизни растений определяется прежде всего тем, что питательные вещества, поступающие з растения из почвы, входят в состав валнейших органических соединений, имеющих большое значение в жизнедеятельности организмов. Азот в растениях быстро превращается в аминокислоты, которые служат исходными соединениями для биосинтеза белковых веществ, нуклеиновых кислот, алкалоидов и других соединен. ш. Азот входит также в хлорофилл, вита.мины, гормоны и т. д. Фосфор участвует в построении молекул нуклеиновых кислот, [c.8]

    ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РАСТЕНИЯ [c.93]

    Значение воздуха общеизвестно. Воздух — среда, в которой протекают процессы жизни. Он необходим для дыхания человека , животных, растений. Проникая в почву, он (за счет своего кислорода) обеспечивает течение бактериальных процессов, приводящих к разложению органического вещества с образованием минеральных солей, непосредственно доступных для питания растений (процесс минерализации). В связи с этим рациональная обработка почвы в числе ряда других задач должна обеспечить и необходимую ее аэрацию, т. е. достаточный воздухообмен почвы с атмосферным воздухом. Недостаточная аэрация почвы ведет к понижению ее плодородия. [c.499]

    Вода, находящаяся в почве, имеет настолько важное значение для жизни растений, что без этой воды их произрастание было бы невозможно. Эта вода содержит большое количество органических веществ н микроорганизмов воды почвенного слоя детально изучаются почвоведами и агрономами. За вегетационный период растения получают из почвы огромное количество воды, и при ее недостатке резко снижается урожайность. Но избыток влаги также вреден для растений. Наилучшие условия для произрастания растений создаются тогда, когда их корни получают одновременно достаточное количество воды и воздуха. Такие условия наблюдаются в почвах с мелкокомковатой структурой. [c.121]

    Но если процесс биологического поглощения питательных веществ микроорганизмами выражен слишком сильно, то это может неблагоприятно отразиться на питании культурных растений. Интенсивность биологического поглощения зависит от влажности, аэрации и других свойств почвы, а также от количества и состава органических веществ в ней, служащих энергетическим материалом для микроорганизмов. Так, при внесении в почву значительного количества богатого клетчаткой, но бедного азотом, органического вещества (соломы или сильно соломистого навоза) микроорганизмы, используя клетчатку в качестве энергетического материала и разлагая эти органические вещества, будут быстро размножаться, потреблять много растворимых минеральных соединений азота из почвенного раствора. В результате ухудшится питание растений азотом и снизится урожай. Аналогичные процессы могут происходить также с фосфором, серой и другими необходимыми для растений элементами. Таким образом, в зависимости от конкретных условий биологическое поглощение питательных веществ микроорганизмами может иметь положительное значение или же играть отрицательную роль в питании растений. [c.109]

    Азот доступен растениям главным образом в форме минеральных соединений, Лишь в незначительной доле они непосредственно могут усваивать растворимые в воде амиды и простейшие аминокислоты. Между тем основная масса азота в почве, находящаяся в различных органических соединениях растительных остатков и перегнойных веществ, недоступна растениям. Только ничтожно малое количество азота (около 1% от общего) содержится в усвояемых растениями минеральных соединениях. Е связи с этим нормальное обеспечение растений азотом зависит от скорости минерализации азотистых органических веществ. Хотя содержание усвояемого азота в почве невелико, оно имеет большое значение для питания их, особенно на окультуренных почвах, богатых органическим веществом. [c.188]

    Торфяные почвы отличаются от минеральных высоким содержанием в твердой фазе органических веществ (85—95%) и в связи с этим значительно большей емкостью поглощения и влагоемкостью, высокой скважностью и малым объемным весом. Среди почв они резко выделяются высоким содержанием общего азота. Однако азот в них находится в основном в малодоступной для растений форме, а органические соединения устойчивы к разложению и бедны микрофлорой. Ускорение разложения органических веществ внесением бактериальных препаратов, небольших доз (5—8 т на 1 га) навоза, фекальной массы или навозной жижи имеет важное значение для окультуривания торфяных почв. [c.384]

    К взглядам Докучаева весьма близки высказывания крупнейшего почвоведа Костычева, который в своей работе Почвы черноземной области России (1886) писал Геология. .. имеет второстепенное значение в вопросе о черноземе, потому что накопление органических веществ происходит в верхних слоях земли, геологически разнообразных, и чернозем является вопросом географии и физиологии высших растений и вопросом физиологии растений низших, производящих разложение органических веществ . [c.44]

    Почвенная микрофлора имеет большое значение в разложении органических веществ, растворении минеральных соединений, накоплении азота за счет фиксации его из почвенного воздуха и в других процессах, повышающих плодородие почв и урожайность растений. О большом значении почвенных микроорганизмов можно судить уже по одному тому, что они содержатся в огромном количестве. Так, например, вес микроорганизмов в 22-сантиметровом пахотном слое почвы на 1 га достигает 5 т и более. [c.210]

    Среди почвенных микробов особенно большое значение имеют микробы, способные фиксировать азот воздуха, и микробы, участвующие в разложении органических веществ. Препараты, содержащие различные виды живых микробов и спор, приспособленных к определенным условиям существования, которые при внесении в почву улучшают питание растений, называются бактериальными удобрениями. Наиболее распространенными бактериальными удобрениями являются нитрагин, азотобактерин, фосфоробактерин, силикатные бактерии и АМБ. [c.210]

    Хроматографический анализ использовался М. С. Цветом только для разделения органических веществ (растительных пигментов). В настоящее время этот метод широко применяют для разделения, концентрирования и очистки витаминов, гормонов, антибиотиков, кислот, а также многих катионов и анионов. С помощью хроматографии определяют остаточные количества некоторых ионов на растениях, разделяют микроэлементы, мешающие друг другу при анализе почвы и других материалов Ч Таким образом, хроматография имеет особенно важное значение в биологии и сельском хозяйстве. [c.196]

    Активность клубеньковых бактерий во многом зависит от содержания в почве элементов пищи. Высокая обеспеченность почвы органическим веществом и подвижным фосфором и калием, а также микроэлементами — молибденом и бором усиливает образование клубеньков и в несколько раз повышает активность бактерий. Большое количество минеральных форм азота в почве, наоборот, снижает фиксацию молекулярного азота бобовыми растениями. При обильном питании бобовых азотом клубеньки образуются с большим запозданием ив меньшем количестве. В этом случае теряется значение бобовой культуры как азотособирателя. [c.183]

    Торфяные почвы содержат много органических веществ и общего азота. Однако азот в них находится в основном в малодоступной для растений форме, а органические соединения устойчивы к разложению и бедны микрофлорой. В связи с этим ускорение разложения органических веществ внесением бактериальных удобрений, небольших доз (5—8 т па 1 га) навоза, фекальной массы или навозной жижи — имеет важное значение для окультуривания этих почв. [c.355]

    Углерод входит в состав всех органических веществ. Содержание углерода достигает в среднем 45 % веса сухой растительной массы и равно, таким образом, почти сумме всех остальных элементов, находящихся в растениях. Главный источник углерода при питании зеленых растений — атмосфера, содержащая углекислый газ. В последние годы советскими учеными доказана возможность частичного поступления солей угольной кислоты в растения и из почвы через корни. Однако решающее значение имеет углекислый газ, проникающий в растения из воздуха через листья этому источнику углерода принадлежит основная роль в образовании органических веществ урожая. [c.18]

    Он проводит аналогию между пищеварительной системой животных, в которых пища из форм, не пригодных для усвоения, превращается в формы, усвояемые живым телом и почвенными микроорганизмами, которые выполняют ту же роль в питании растений. Вряд ли кто может усомниться в огромном значении микроорганизмов в жизни почвы. Сама почва является в значительной мере продуктом жизнедеятельности микроорганизмов. Не может быть сомнений и относительно огромного значения микробиологической активности почвы для питания произрастающих на этой почве растений. Почвенные микроорганизмы, за исключением нитрифицирующих бактерий, являются гетеротрофными организмами. Они синтезируют органическое вещество своего тела за счет разложения органических остатков растений и животных и за счет гумуса почвы. Органическое вещество необходимо не только для построения тела микроорганизмов, но в процессе его разложения, его окисления освобождается энергия, необходимая микроорганизмам для проявления их жизнедеятельности. Образующиеся же в процессе разложения органического вещества минерализованные соединения азота, фосфора, серы являются источниками питания растений. Но совсем не обязательно, чтобы этот осуществляемый микроорганизмами почвы процесс освобождения питательных для растений элементов из органических их соединений происходил именно у корней растений. Наоборот, есть все основания считать, что разложение органического вещества и превращение содержащихся в нем соединений азота, фосфора и т. п. в минеральную, т. е. доступную для растений форму, наиболее энергично протекает в парующей почве, когда нет конкуренции со стороны растений за воду и кислород воздуха. Об [c.287]

    Обычно считают, что в умеренном климате на давно обрабатываемых почвах запасы органического вещества в почве обеспечивают в среднем 7з всего азота, поглощаемого растением, а оставшуюся треть покрывают удобрениями. Для бедных или очень бедных почв значение минеральных удобрений более велико вследствие сильного сокращения запасов органического вещества. [c.142]

    Исследования Курсанова и сотрудников, проведенные с применением С " [848, 849, 853, 856, 873], показали способность растений использовать с помощью корневой системы карбонаты из удобрений и из почвы. Тем же путем фиксируются также и органические вещества [857]. Это открытие, кроме его значения для биохимии растений, важно для практики сельского хозяйства [816]. В корневой системе карбонаты, по-видимо.му, карбоксилируют пировиноградную кислоту, которая переходит в щавелевоуксусную, а затем в яблочную и другие кислоты. Поступая в зеленые части растения, эти кислоты декарбоксилируются, и образующийся СОг участвует в фотосинтезе наряду с атмосферны.м. [c.624]

    Концентрация ионов водорода имеет огромное значение в биологии, технике, сельском хозяйстве и т. д. Растения нормально живут только при некоторых определенных концентрациях водородных ионов в почвенной жидкости, причем эти концентрации для разных растений различны. В общем эти концентрации очень невелики. Например, наиболее благоприятной концентрацией Н -ионов для озимой пшеницы является около 2- Ю" г на 1л почвенной жидкости, для ржи—около 1-10"5г Н на 1 л и т. д. При значительных отклонениях концентрации водородных ионов от указанных величин растение гибнет. К растениям, наиболее чувствительным к почвенной кислотности, относятся корнепло-аы (свекла, морковь и др.), пшеница, красный клевер и др. Наоборот, такие растения, как картофель, овес, люпин и др., относительно мало чувствительны к кислотности почвы. Жизнедеятельность микроорганизмов также регулируется определенными границами концентрации водородных ионов. Это имеет болыкое значение для целого комплекса бактериальных процессов в почве (в частности для минерализации мертвого органического вещества почвы). Ряд биохимических процессов, используемых в технике, также тесно связан с величиной концентрации Н -иопоп (например, в хлебопечении, кожевенном доле, пивоварении, сыроварении и т. д.). [c.161]

    Значение перегнойных веществ. Перегнойные вещества почв в земледелии имеют исключительно важное значение. Они являются хранителем почвенного плодородия. Более чем 99% почвенного азота и половины запасов фосфора сосредоточено в органических веществах почвы. В процессе разложения перегноя входящие в его состав азот, фосфор и другие элементы становятся более доступными для растений. Образующийся при разложении органических веществ углекислый газ обогащает припочвенные слои атмосферы, в результате чего улучшаются условия углеродного питания растений. [c.59]

    Накопление фактов, таким образом, происходило, но у древних авторов не было какой-либо цельной теории питания растений, которая как-нибудь связывала бы эти факты, если не считать, впрочем, смутных указаний на жир почвы (terra adeps), который делает почву плодородной и количество которого увеличивается при внесении удобрений эти представления можно считать зачатком той гумусовой теории, которая впоследствии придавала главное значение в питании растений органическому веществу почвы. Отзвуки этих представлений сохранились надолго в языке различных народностей напомним, что наше выражение тук (удобрение) в прежнее время употреблялось как синоним слова жир , и до сих пор слово тучный сохранило оба значения. [c.16]

    Весь вопрос заключался в выяснении того, что же дает почва растению в этом отношении господствовало представление об органическом веществе почвы как имеющем наибольшее значение, но тогдашние обозначения этого вещества (тук, или жир почвы) наталкивали мысль на неправильный путь. Выражаясь современным языком, можно сказать, что искали разгадки плодородия почвы в безазотистых и беззольных веществах, видели в почве источник углерода, игнорируя мысли Палисси о значении зольных веществ и опыты Глаубера, справедливо видевшего в органическом веществе источник для образования селитры. Туманность постановки вопросов в то время усиливалась еще благодаря представлению о возможности превращения одних элементов в другие в самом растении так, например, из того факта, что растительная щелочь (кали) отличается от минеральной щелочи (натр), заключали, что растение само создает ту щелочь, какая ему нужна. Так, в 1766 г. упсальский профессор Валлериус утверждал, что зольные части растений, полученные им при химическом анализе, не тождественны с теми, которые содержит почва, и что они приготовляются растением из воды и воздуха. Жирной субстанции гумуса Валлериус придает главное значение и ею объясняет действие на почву навоза и всякого перегноя. Солям почвы (в частности, селитре) он приписывает лишь значение растворителей жира почвы 1. [c.19]

    Соссюр, указывая на значение перегноя для плодородия, между прочим, отмечает, что перегной содержит те же самые зольные вещества, какие встречаются в растении. Но другие шли дальше Соссюра в этом направлении и прямо говорили об органическом веществе почвы как источнике углерода, не считаясь со всем тем, что было сделано Лавуазье и Соссюром так, например, известный английский химик Дэви писал в 1813 г. Растворы веществ слизистых, клеевых, сахаристых, маслянистых, экстрактивных, а также и растворы углекислоты в воде содержат, так сказать, все начала, необходимые для жизни растений . Дэви говорил, например, о золе, что она может быть хорошим удобре-лием, так как содержит много угля, и даже пытался анать, не поступает ли в корни растений непосредственно тонкий измель- [c.23]

    В сущности Тэер, который всегда настаивал на важности естественнонаучных основ сельского хозяйства, сам не был исследователем-экспериментатором он обосновывал свои взгляды по питанию растений на имевшихся в то время чужих исследованиях хотя работы Сенебье ему были известны, но на пути к правильной их оценке стали опыты некоего Гассенфратца, который, определяя углерод в семенах и в полученных из них в водной культуре ростках, всегда наблюдал убыль углерода г, отсюда сделали вывод, что без доставления перегноя корням растение все-таки не может обеспечить себя углеродом с этим ставились в связь факты, свидетельствовавшие о полезности органического вещества почвы, сами по себе верно наблюденные, но неверно объясненные (упускали из виду значение азота гумуса и ошибочно искали объяснения в области питания углеродом). [c.24]

    Нужно иметь в виду, что все это происходило в эпоху, когда не только среди сельских хозяев, но и среди таких ученых того времени, как Берцелиус, сильна была еще гумусовая (или углеродная) теория плодородия почвы и питания растений, унаследованная от Тэера, который недооценивал значения работ Пристлея, Ингенгуза, Сенебье и Соссюра по ассимиляции углерода листьями из углекислоты и придавал главное значение органическому веществу почвы и удобрения. Поэтому учет прихода и расхода углерода, проведенный Буссенго, имел большое значение для того времени он обнаружил тот факт, что массовое накопление углерода в урожаях не стоит ни в каком соотношении с его количеством в навозе (например, 15 987 кг углерода в урожае и 3368 кг в навозе при культуре земляной груши) но если Буссенго мог ожидать этого уже на основании предыдущих исследований названных выше физиологов, то совершенно новым был факт, что коли- 3 хдш азота в урожаях за целый севооборот превосходит то его количество, которое дается растению в виде навоза (даже если [c.41]

    Содержание углерода в литосфере — только 0,35% (мае.), но значение его в природе очень велико. Он входит в состав органических веществ, содержится в каждой клетке растений и животных. Углерод называют элементом биологической сферы Земли, так как он накапливается в органическом мире. Кроме того, углерод — это составная часть нефти, природного газа, каменного угля. В почвах углерод содержится в виде различных органических и минеральных соединений. Из минеральных соединений в земной коре наиболее распространены карбонаты известняк (или мрамор) СаСОз, магнезит Mg Oз, доломит [c.318]

    Нужно иметь в виду, что все это происходило в эпоху, когда не только среди сельских хозяев, но и среди ученых еще была сильна гумусовая (или углеродная) теория плодородия почвы и питания растений, в которой недооценивалось усвоение углерода листьями из углекислоты воздуха и придавалось главное значение органическому веществу почвы и удобрения как источнику углерода для растений. Поэтому учет прихода и расхода углерода, проведенный Вуссенго, имел большое значение для того времени. Он обнаружил тот факт, что массовое накопление углерода в урожаях не стоит ни в каком отношении с его количеством в удобрении. [c.98]

    Гипотеза Тэера о происхождении веществ растения была без экспериментальной проверки возведена в ранг теории, получившей название гумусовой. Гумусовая теория, правильно оценивая положительное значение органического вещества почвы, оказалась в целом несостоятельной. Она не могла, в частности, объяснить широко известные в практике факты положительного влияния внесенной в почву золы, селитры и других минеральных веществ. Успехи в области фотосинтеза также подчеркивали необоснованность основных положений гумусовой теории. [c.379]

    Для поддержания плодородия почв требовалось регулярное внесение органических удобрений. В ХУ1П-Х1Х вв. начались исследования способов повышения плодородия почв. Так, профессор земледелия И. И. Комов (1750-1792) придавал большое значение для питания растений органическому веществу почвы, опередив немецкого ученого А. Тэера (1752-1828), разработавшего гумусовую теорию питания растений. Отечественный агроном М. Г. Павлов (1794-1840) считал, что почвы следует удобрять для улучшения их физических свойств, устранения кислотности, ускорения разрушения органических веществ, повышения плодородия. [c.9]

    Величина потребления питательных веществ при том или ином урожае имеет существенное значение для определения дозы удобрений, с учетом плодородия почвы. Чем выше урожай, тем больше должно вноситься элементов пищи растений в виде удобрения. При этом необходимо учитывать, что нет прямой пронорциональности между степенью повышения урожая и выносом питательных веществ растениями. При одной и той же величине урожая вынос азота и зольных веществ может быть весьма различным, однако при различной величине хозяйственно ценной части урожая содержание в нем азота, фосфора и калия может быть весьма близким. Это связано с тем, что растения по ряду цричин неодинаково полно используют элементы минеральной пищи для образования органического вещества. При более высоких урожаях и благоприятном сочетании других факторов роста растения меньше потребляют питательных веществ на создание единицы урожая и более эффективно используют удобрения. В результате и получается различная эффективность одних и тех же доз удобрений. [c.439]

    Атмосферный азот связывается в природе различными путями. Грозовые дожди вносят в почву образовавшиеся под действием электрических разрядов кислородные соединения азота екоторые виды бактерий, в частности живущие в симбиозе с растениями семейства бобовых, усваивают атмосферный азот и обогащают почвы азотными соединениями. Азот вносится в почву с навозом и другими органическими отбросами, применяемыми в качестве удобрений. Однако всех этих источников недостаточно для покрытия убыли азота из почвы при интенсивном земледелии. К тому же подавляющее большинство зеленых растений использует непосредственно только неорганические соединения азота, в то время как основная масса почвенного азота входит в состав органических веществ. Минерализация же органических азотсодержащих веществ происходит относительно медленно. Поэтому исключительно большое значение приобрели быстро усваиваемые растениями минеральные азотные удобрения, получаемые преимущественно путем синтеза аммиака с последующим превращением его в аммонийные соли, соли азотной кислоты и амиды (азотнокислый аммоний, сернокислый аммоний, фосфорнокислый аммоний, азотнокислые натрий, калий и кальций, мочевина). Аммиак применяется и непосредственно как удобрение. [c.314]

    Пронессы разложения органического вещества почвы играют чрезвычайно важную роль в обеспечении растений источниками азотаого питания. Микробиологическая минерализация органическою почвенного азота зависит от условий, благоприятствующих деятельности этих микроорганизмов (оптимальные значения температуры, влажности, pH, аэрированно-сти почвы и ряд других характеристик). [c.222]

    При оценке качества костяной золы как удобрительного вещества особенное значение приобретает количественное содержание в ней лимоннорастворимой фосфорнокальциевой соли. При внесении фосфорнокальциевого удобрения в почву растворимые в воде соединения при большом количестве почвенной влаги могут быть унесены водой в более глубокие слои, которых не достигают корни растений, и следовательно могут потерять для них значение питательного вещества. Трехкальциевая соль фосфорной кислоты, ке растворяющаяся ни в воде, ни в органических кислотах также является недоступной для растений. Поэтому наиболее удобной для удобрения формой химического соединения, является дикальциевая соль, которая не выщелачивается из почвы и непосредственно усваивается растениями, так как корни их выделяют слабую органическую кислоту, растворяющую указанную соль. [c.187]

    Навоз и другие органические удобрения являются для растений не только источником минеральных питательных веществ, но и углекислоты. Под влиянием микроорганизмов эти удобрения разлагаются в почве и выделяется много углекислоты, которая насыщает не только почвенный воздух, но и надземный слой атмосферы. Следовательно, резко улучшается воздушное питание растений. Чем выше дозы внесенного в почву навоза, торфа или компостов, тем больше углекислоты образуется при их разложении и тем благоприятнее условия воздушного питания растений. В период максимальнох о развития вегетативной массы, в том числе листьев, увеличение содержания углекислоты в надпочвенном воздухе — очень существенный фактор получения высоких урожаев сельскохозяйственных (особенно овощных) культур. Как показывают данные научно-исследовательских учреждений, при внесении в почву 30—40 т навоза в период его интенсивного разложения количество ежедневно выделяемой на гектаре углекислоты по сравнению с неудобренным участком возрастает на 100—200 кг. Значение такого количества СОг видно хотя бы из того, что для создания хорошего урожая зерновых хлебов (20—25 ц с 1 га) ежедневно требуется около 100 кг СОг, а для получения урожая картофеля и овощных культур 40—50 т с 1 га — 200—300 кг. Более загущенным посевам одной и той же культуры необходимо угольной кислоты в приземном слое воздуха (как и минеральных питательных веществ в почве) значительно больше, чем изрежениым посевам. Иначе говоря, при планировании высоких урожаев требуются и более высокие дозы органических и минеральных удобрений. [c.346]

    Гуминовые вещества имеют большое значение в природе Они считаются не только почвообразующим фактором, создающим структуру почвы, улучшающим их обменную способность и влагоемкость, но и необходимым веществом для роста растений и, следовательно, для развития органической жизни. Под гумусом понимают гуминовое вещество, которое покрывает почву лесов, лугов и полей часто значительными наслоениями в смеси с гдиной, песком или другими минеральными веществами. Хорошая пахотная земля содержит от 2 до 5% гуминовых веществ. В плодородных русских черноземах встречается более 10% гуминовых веществ. [c.248]

    РЕТРОГРАДАЦИЯ УДОБРЕНИЙ. Переход легко усвояемых для растений питательных веществ в неусвояемые или трудно усвояемые соединения. Р. иногда происходит при хранении удобрений например, образование фосфатов по.тгуторных окислов в суперфосфатах, образование цитратнонерастворимых фосфатов в смешанных удобрениях, приготовленных с добавкой известняка. Р. происходит при внесении удобрений в почву переход водорастворимых и цитратнорастворимых кальциевых фосфатов в фосфаты железа и алюминия или в трехкальциевые фосфаты, переход аммиачных и нитратных солей в органические азотные соединения. Значение Р. в почве водорастворизлых фосфорных удобрений ранее сильно преувеличивалось. В настоящее время установлено, что все формы фосфорных удобрений, в том числе и водорастворимые, оказывают длительное последействие. Водорастворимые фосфаты после внесения в почву переходят, в основном, в усвояемые, хотя менее легко растворимые соединения. [c.252]

    ОПЕП- показывает, что из всех газов наибольшее значение для жизнедеятельности населяющих почву микроорганизмов имеют кислород и углекислый газ. Потребителями кислорода в почве являются не только микроорганизмй, но и корни растений и все животное население почвы. Причем не исключено участие кислорода в некоторых химических реакциях, протекающих в почвах. Накопление СО2 в почве может происходить за счет биологических процессов (разложение органического вещества), в результате химического разложения карбонатов, а также из грунтовььх вод. Соотношение между кислородом и СОа в конечном итоге зависит не только от скорости потребления и продуцирования втих газов в почве, но и от скорости газообмена между почвенпым и атмосферным воздухом. Скорость же газообмена почвы зависит от изменения температуры, барометрического давления, влияния ветра, изменения уровня грунтовых вод и влажности почвы, а также от скорости диффузии газа в порах почвы. [c.29]

    По-видимому, связанные аминокислоты почвенного органического вещества, подвергаясь воздействию микроорганизмов, являются ближайшими источниками аэота для образования в почве непосредственно усвояемых растениями его соединений — аммиака и нитратов. Более высокое абсолютное содержание усвояемого азота в черноземных почвах позволяет в благоприятные в метеорологическом отношении годы получать более высокие урожаи, чем на бедных азотом почвах нечерноземной полосы. Но даже в черноземной зоне, особенно в более влажной северной ее части, наличные запасы усвояемого азота в почве недостаточны для нормального обеспечения растений азотным питанием. Поэтому применение азотных удобрений имеет огромное значение для повышения плодородия почв на большей части территорий нашей страны. [c.268]

    Химический состав гумуса очень сложен. Для него всегда характерно присутствие окрашенных веществ, так называемых гуминовых кислот, которые отсутствуют в живых растениях. Эти кислоты состоят из лигнинопротеинового коллоидного комплекса, который обладает сильной ионообменной и адсорбционной способностью. При минерализации гумуса постепенно освобождаются необходимые растениям элементы питания. Кроме того, он служит кладовой для большого числа органических соединений, освобождаемых в ходе разложения органического вещества в почве или синтезируемых микроорганизмами антибиотиков, гормонов и катализаторов, значение которых для биологической деятельности почв совершенно очевидно, но еще плохо изучено. [c.67]

chem21.info

Роль органических веществ в почвообразовании

 

Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений очень многообразна. Значительная часть элементарных почвенных процессов (ЭПП) происходит с участием гумусовых веществ. К ним относятся биогенно-аккумулятивные, элювиальные, элювиально-аккумулятивные, метаморфические и другие. Процессы взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв лежат в основе почвообразования.

Содержание, запасы и состав гумуса входят в состав главных показателей почвенного плодородия. Они оказывают также влияние на все режимы и свойства почв.

Органическое вещество является источником азота и зольных элементов питания растений. В нем содержится 98% валового азота, с ним связано 40-60% фосфора, 80-90% серы, значительные количества кальция, магния, калия и других макро- и микроэлементов. Часть этих элементов находится в поглощенном состоянии и усваивается растениями в результате ионообменных реакций. Другая часть высвобождается и становится доступной растения после минерализации органических веществ. Установлено, что около 50% потребности в азоте культурные растения получают за счет почвенного органического вещества, прежде всего легкоразлагаемого, остальные 50% за счет минеральных удобрений.

вид здоровой почвыВнешний вид здоровой почвы. Фото: Natural Resources Conservation Service Soil Health Campaign

Органическое вещество оптимизирует физико-химические свойства почв. Поглотительная способность органических коллоидов значительно выше, чем минеральных, и достигает 1000 и более мг-экв./100 г препарата гумусовых веществ. Более гумусированные почвы обладают более высокой буферностью по отношению к кислотно-основным воздействиям, окислению-восстановлению и действию токсикантов. Поглощенные органическими и органо-минеральными коллоидами катионы являются доступными для растений и активно участвуют в их питании.

Органическое вещество оказывает существенное влияние на структурное состояние, физические, водно-физические и физико-механические свойства почв. С увеличением гумусированности снижается плотность, увеличивается общая порозность, улучшается структура почвы, повышается водопрочность структурных агрегатов; увеличивается влагоемкость и водоудерживающая способность, водопроницаемость, диапазон активной влаги, гигроскопическая влажность; становятся оптимальными физико-механические свойства почвы: липкость, пластичность, твердость, удельное сопротивление. Гумус придает почве темную окраску, что способствует поглощению тепла.

Органическое вещество играет ведущую роль в биологическом режиме почв. Источники гумуса поддерживают в почвах определенный уровень биологической активности; собственно гумусовые вещества способствуют сохранению микроорганизмов в почвах и создают комфортные условия для их функционирования. Повышенная биологическая активность почв способствует снижению численности патогенных микроорганизмов, ускоряет микробиологическую деградацию пестицидов.

В составе органических веществ содержатся физиологически активные вещества, ускоряющие рост и развитие растений.

Наряду с минеральными питательными веществами большое значение имеют органические вещества почвы, продукты гумификации и неполного разложения растительных и животных остатков. Преобладающее значение при этом имеют продукты переработки остатков зеленых высших фотосинтезирующих растений (продуцентов). Продуценты при отмирании или при - переработке цепью консументов обогащают почву органическим веществом. Опад надземных отмирающих частей накапливается на поверхности почвы в виде -слоя подстилки, ветоши и т. п.

Количество образующейся за год подстилки различно в разных типах растительности, в разных зонах. Так, среднее количество подстилки, по данным Лархе-ipa (1978), составляет (т/га): в тропических злаковни-ках — 10—15; на лугах умеренной зоны — 6—10; в лесах — 5—9; в степях — 1—5; в тундре— 0,05—0,5; в пустынях — 0,01—0,05. Образующаяся подстилка с большей или меньшей скоростью разлагается, и поэтому ее запас зависит не только от количества опада, но и от скорости разложения, которая во многом определяется характером и составом подстилки, типом -почвы, ее фауной и особенно климатическими условиями. Бели опад сильно лигнифицирован и богат дубильными веществами, то он разлагается гораздо медленнее, чем опад лиственных пород. Годичный опад дождевого тропического леса, в силу специфических климатических условий и большой активности почвенных организмов, может разложиться в течение 1—2 лет, в лиственных лесах умеренной зоны — за 2—4 года, в хвойном лесу — за 4—5 лет, достаточно быстро (разложение идет в степной зоне, в тундре же оно может длиться десятки лет. В степной зоне скорость разложения ускоряется весной и летом (до периода засухи) и замедляется к зиме.

В разложении подстилки принимают участие многочисленные животные организмы почвы, для которых опад служит пищей, и в первую очередь сапррофаги. В процессе переваривания все эти организмы выделяют экскременты, которые смешиваются с еще не съеденными растительными остатками. На богатых почвах широколиственных лесов в работу вступают дождевые черви, вырабатывая полностью переваренное вещество, включаемое в состав почвы, — мягкий гумус (муль). В лесной подстилке на кислых почвах хвойных лесов переработка растительного опада ведется главным образом грибами; при этом образуется грубый микоген-ный гумус (мор), пронизанный мелкими корнями высших растений, а также микоризой. Между мулем и грубым гумусом — мором иногда выделяют еще промежуточный тип — модер. Так происходит изменение органических остатков от первоначальных слагаемых подстилки до гумуса.

Для образования гумуса не менее важна масса отмирающих корней. По массе корней, пронизывающих почву, на первом месте стоят широколиственные леса и луговые степи, на следующем — влажные тропические и субтропические леса и на последнем — пустыни. Относительная доля корневой фитомассы (от общей доли фитомассы) в лесах не очень велика — всего 20— 25%. Наиболее высоки относительная ма-сса корней и запас гумуса под травяной степной растительностью, что связано с большим количеством тонких, легко разлагающихся корней травянистых растений. Этот гумус обусловливает высокое плодородие степных черноземных почв.

Таким образом, в формировании плодородия почвы основную роль играют конечные продукты гумификации, т. е. гумусовые вещества (гуминовые и подвижные фульвокислоты). Однако накопление в составе гумуса запасов питательных веществ означает одновременно и их иммобилизацию, поскольку они переходят в малодоступную форму. Кроме питательных веществ гумус содержит (И физиологически активные.компоненты; некоторые из них могут вызывать не только стимулирующее влияние, но иногда оказывают ингибирующее или даже токсическое воздействие. Гумус улучшает структуру почвы, ее физические свойства.

Степень гумификации, т. е. степень переработанности исходных веществ, зависит от объема ежегодно поступающих в почву растительных остатков, от интенсивности их переработки и времени воздействия на них самой почвы в течение вегетационного периода. Величина степени гумификации достигает наиболее высоких значений в почвах черноземного типа и уменьшается как к северу (к подзолистым и тундровым почвам), так и к югу (к каштановым почвам и сероземам). В таком же порядке меняются общее содержание и запасы гумуса в почве и его состав. Интересно, что состав и свойства гумуса -не совпадают с отдельными климатическими показателями (осадки, радиационный баланс), но для почв умеренного климата хорошо коррелируют с уровнем биологической активности (Бирюкова, Орлов, 1978). Период биологической активности (т. е. период нормальной вегетации растительности и активной микробиологической деятельности) определяется в этом случае как время, когда температура воздуха устойчиво превышает 10°, а запас продуктивной влаги в почве составляет не менее 1—2%.

Зависимость гумусообразования от температуры объясняет, почему почвы тропической зоны очень бедны гумусом. Здесь идет мощный процесс переработки остатков — при высоких температурах и влажности очень активны сапротрофы. В тундре растительные остатки почти не разлагаются, не минерализуются; при низких температурах очень мала активность салротрофов. В степной зоне, где много тонких корней трав и опада надземных частей, которые довольно медленно минерализуются, почва на большую глубину приобретает темную окраску. Масса гумуса здесь намного превышает фитомассу одной генерации растений и образуется чернозем — одна из плодороднейших почв. В лесной почве древесные корни живут дольше, чем корни трав, запасы органического вещества в почве леса меньше, чем в степи. Лесные почвы беднее гумусом, но часто имеют хорошо выраженный особый горизонт органических веществ, лежащий почти на поверхности, непосредственно под подстилкой. Наконец, в сырых заболоченных местах, где степень.разложения очень низка из-за малой активности сапротрофов, формируются различные типы торфов.

В ненарушенных фитоценозах устанавливается определенное (равновесие между запасом подстилки, количеством органического вещества в почве и фигомассой, и такое равновесие весьма важно, поскольку содержащиеся в опаде резервные питательные вещества остаются в распоряжении всей данной экосистемы и образующиеся при минерализации питательные элементы постепенно потребляются зелеными растениями. Отчуждение фитомассы или удаление опада ведет к обеднению почвы (питательными элементами. Если минерализация органического вещества почвы происходит быстро (например в тропическом лесу), то минеральные элементы очень скоро высвобождаются и становятся доступными зеленым растениям, что обусловливает создание большой фитомассы (хотя при этом надо учитывать и повышенную возможность вымывания минеральных веществ из почвы).

Таким образом, сложный цикл превращения органических веществ (опад → гумификация →минерализация → возврат в растение) постоянно (поддерживает достаточное содержание биологически важных элементов, а плодородие почвы во многом зависит от скорости возврата отнятых у нее элементов. Некоторые элементы теряются, уходя в атмосферу или с дренирующими водами через сток. Но продолжающееся выветривание, фиксация азота, отложение пыли — все это восстанавливает часть утраченных элементов. Вообще зеленые растения отдают почве больше, чем берут от нее. Они изымают сравнительно малое количество растворенных веществ, а возвращают большую массу органических веществ: целлюлозу, лигнин, крахмал, сахара, жиры, протеины и т. д. Это позволяет развиваться в почве многим животным, а также тем организмам, которые питаются этими животными.



biofile.ru

Органическое вещество почвы и его значение для растения

Важнейшей частью почвы является органическое вещество. Содержание органического вещества, или гумуса, в пахотном слое разных почв сильно колеблется, что видно из данных таблицы 15.[ ...]

Наиболее высоким содержанием органического вещества отличается верхний слой почв (0—20 см). С глубиной количество гумуса особенно сильно уменьшается в дерново-подзолистых почвах и сероземах. В черноземах значительно больше гумуса, и с глубиной содержание его падает значительно слабее.[ ...]

В группу негумифицированных органических веществ входят преимущественно отмершие, но еще неразложившиеся или полуразложившиеся растительные остатки (растительный опад, корни), а также остатки животных, обитающих в почве (червей, насекомых 1 др.), и плазма микроорганизмов.[ ...]

Негумифицированные органические вещества сравнительно легко разлагаются в почве. Содержащиеся в них элементы питания — азот, фосфор, сера и другие переходят в доступную для растений минеральную форму. Однако не вся масса этих органических веществ (органических соединений, входящих в состав растительных и животных остатков) полностью минерализуется. Одновременно в почве идет синтез новых очень сложных органических веществ. Некоторая часть негумифицированных органических веществг разлагаясь в почве, превращается в сложные органические соединения специфической природы, служит источником для образования гумусовых, или перегнойных, веществ.[ ...]

В образовании гумусовых веществ ведущую роль играют почвенные микроорганизмы. Под влиянием их исходные растительные и животные остатки распадаются на более простые химические соединения. Некоторые из этих соединений, например ароматические типа полифенолов, возникающие при разложении дубильных веществ и лигнина, наряду с продуктами жизнедеятельности микроорганизмов и распада белковых веществ микробной плазмы (полипептидами и аминокислотами) служат компонентами для образования гумусовых веществ. Синтез первичных частиц гумусовых веществ за счет конденсации продуктов разложения растительных остатков (ароматических соединений типа полифенолов) и продуктов микробного,синтеза (полиуроно-вых кислот, а также полипептидов и аминокислот, образующихся при разложении белков микробной плазмы) протекает в условиях биокатализа, осуществляемого окислительными ферментами типа фенолоксидаз, выделяемых микроорганизмами. Таким образом, как процессы разложения исходных растительных остатков и ресинтеза микробной плазмы, так и процессы синтеза специфических высокомолекулярных гумусовых веществ осуществляются при прямом участии микроорганизмов. В дальнейшем формировании новообразованных гумусовых веществ наряду с деятельностью микроорганизмов большую роль играют физико-химические процессы, которые влияют на степень роста и конденсации частиц вновь образовавшихся гумусовых веществ.[ ...]

Гумусовые вещества — высокомолекулярные азотсодержащие соединения специфической природы. Они составляют основную часть гумуса почвы. На их долю приходится 85—90% общего количества содержащегося в почвах органического вещества.[ ...]

Гумусовые вещества подразделяют на две главные группы, различающиеся по составу и свойствам: 1) гуминовые кислоты и 2) фулъвокислоты (креновые и апокреновые кислоты по прежней терминологии). Кроме того, выделяют еще и третью группу — гумины.[ ...]

В настоящее время наиболее изучена группа гуминовых кислот, в которую объединяют вещества, имеющие общее строение, но не вполне идентичные. В гуминовую кислоту входят углерод, кислород, водород и азот. Элементарный состав ее из различных почв следующий: углерода 52—62%. кислорода 31—39, водорода 2,8—4,8, азота 3,3—5,1%. Гуминовые кислоты из дерново-подзолистых почв содержат меньше углерода и больше водорода и кислорода по сравнению с гуминовыми кислотами из чернозема.[ ...]

Значительная часть азота гуминовых кислот переходит в раствор при более слабом гидролизе (С. С. Драгунов) по сравнению с типичными белками. Кроме того, белки растительных остатков легко и быстро разлагаются почвенными микроорганизмами, распад их сопровождается ресинтезом белка микробной плазмы, который, в свою очередь, легко подвергается разложению. Поэтому гидролизуемая часть азота гуминовой кислоты представлена, по-видимому, не белками, а продуктами глубокого их распада — аминокислотами, находящимися в форме непрочной связи с ядром гуминовой кислоты.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Вернуться к оглавлению

ru-ecology.info

Транспорт органических веществ в растении

    ОБМЕН И ТРАНСПОРТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИЯХ [c.353]

    ТРАНСПОРТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ [c.394]

    Таким образом, транспорт органических веществ в растении — сложный физиологический процесс. [c.401]

    Какова роль донорно-акцепторных отношений между органами растений в обмене и транспорте органических веществ  [c.401]

    Рассмотренная фермент-кинетическая модель транспорта, предполагающая существование переносчиков, первоначально основывалась на результатах работы с отрезанными корнями ячменя [38]. Впоследствии оказалось, что она вполне приемлема для самых различных систем. В качестве примера упомянем такие системы, как перенос ионов в корнях кукурузы [81], в тканях листьев кукурузы [143] и у дрожжей [28], а также перенос органических веществ в тканях высших растений [13, 113]. [c.266]

    Курсанов А. Л. Транспорт в растениях органических веществ — метаболитов. Успехи современной биологии , 62, 2(5), 1966. [c.634]

    Биоэнергетика изучает молекулярные механизмы потребления энергии живой клеткой, а также механизмы преобразование этой энергии в форму, которая может быть использована для совершения различных видов полезной работы (биосинтез, транспорт веществ против градиентов их концентраций, мышечное сокращение, движение клеток, теплопродукция и т. д.). Другими словами, биоэнергетика — это наука о судьбе энергии в клетке. Солнечный свет, которому мы обязаны самим существованием жизни, служит первоначальным источником энергии для растений и фотосинтезирующих бактерий. Энергетические аспекты фотосинтеза — важная составляющая часть биоэнергетической науки. Окисление органических веществ кислородом воздуха — другой универсальный механизм потребления энергии внешней среды живыми организмами. Дыхание и фотосинтетические процессы протекают на мембранах, отличительная черта которых состоит в их крайне низкой проницаемости для ионов водорода. Энергия, улавливаемая при поглощении света растениями и фотосинтезирующими бактериями или выделяемая при окислении органических соединений дышащими организмами, запасается в конечном итоге в химической форме, в виде АТР. Это сравнительно простое (по биологическим масштабам) химическое соединение служит универсальной энергетической валютой живой клетки. Изучение молекулярного механизма образования АТР на биологических мембранах является основным предметом биоэнергетики. [c.5]

    Органическая химия создала огромное количество синтетических материалов (пластические массы, каучуки, химические волокна, высококачественное моторное и ракетное топливо, ионообменные смолы, лаки, флотореагенты, смазочные и связующие материалы, лекарственные вещества, красители, моющие средства и т. д.) для промышленности, строительства, энергетики, транспорта, народного потребления и быта, а также высокоэффективные вещества для борьбы с различными вредными организмами (насекомыми, бактериями, сорной растительностью, грызунами, грибами) и для стимулирования роста растений — ростовые вещества. [c.305]

    Бензпирен, образующийся при неполном сгорании самых различных органических материалов, является одним из сильнейших канцерогенов. Загрязнение атмосферы бензпиреном резко возросло в связи с развитием автомобильного транспорта и интенсивным потреблением горючих ископаемых в промышленности. Так, например, в США ежегодно выпускается в атмосферу до 1300 т бензпирена. А чтобы вызвать рак легких или кожи человека, достаточно нескольких миллиграммов этого вещества. Попадая из воздуха в почву, воду и растения, бензпирен может загрязнять и продукты питания. Бензпирен содержится в табачном дыме и является причиной заболевания курильщиков раком легких. [c.440]

    В нашей стране транспорт органических веществ в растении всесторонне изучается в Институте физиологии растений имени К. А. Тимирязева АН СССР под руководством А, Л. Курсанова. Экспериментальные данные показали, что передвиже- [c.397]

    Фотосинтез происходит не во всех частях растения. Тем из них, которые удалены от фотосинтезирующих структур, например корням, нужна специальная транспортная система снабжения ассимилятами. У сосудистых растений органические продукты переносятся из главных органов фотосинтеза — листьев — ко всем остальным частям растения по флоэме. На рис. 13.21 приведена общая схема связей между автотрофными клетками, образующими органические питательные вещества, и клетками, получающими эти вещества. Как видно из этого рисунка, органические вещества у растений могут перемещаться по побегам как вверх, так и вниз. Это отличает флоэму от ксилемы, по которой транспорт осуществляется только вверх. Следует также отметить, что запасающие органы в разное время могут функционировать то как источники ассимилятов, то как их потребители. [c.129]

    Флоэма представляет собой сложный комплекс клеток проводящей ткани, обеспечивающий транспорт растворенных органических веществ, главным образом сахарозы, из фотосинтезирующих клеток листа к остальным частям растения (см. рис. 20-25). Основной проводящий компонент флоэмы - это ситовидная трубка длинная колонка из живых цилиндрических клеток, которые сообщаются друг с другом через отверстия в торцевых участках их клеточных стенок (ситовидные пластинки). Сахароза поступает в клетки, образующие верхнюю часть ситовидной трубки и в виде концентрированного раствора (обычно 10-25%) перемещается по трубке вниз, переходя из одной ее клетки в другую. Клетки с толстой стенкой образуют трубку, пригодную для транспорта жидкости под высоким давлением (до 30 атм). Хотя зрелые ситовидные элементы представляют собой живые клетки с функциони- [c.404]

    Почва представляет освещаемую твердую поверхность Земли, покрытую растительным покровом, и, начиная с силура, примерно 350-400 млн лет назад, обеспечивает выход растений в аэротоп - слой атмосферы между верхушками растений и поверхностью зем- ли. Как операционное биологическое понятие почву удобнее всего i определить как корнеобитаемый слой земной поверхности . При J этом за пределами определения окажутся лишенные высшей расти- a тельности участки с водорослевой или моховой растительностью и > лишенные органического вещества области первичного почво- f образовательного процесса обнаженные грунты, пески, скалы. Для Г последних удобным обозначением служит обнаженная кора вывет- ривания , обычно заселенная микробными биопленками. В коре вы-1 ветривания доминируют элювиальные процессы выноса. Как био-" косное тело почва отличается от минеральной фазы и грунта сбо- гащением органическим веществом. Органическая почва растет из воздуха. В корнеобитаемом слое появляется структура, обусловлен- ная корневой сетью, и меняется гидрологический режим. Растение пересекает две среды обитания и становится мощным транспорт- [c.246]

    Важное значение для роста растительных организмов имеет ка-правление движения ассимилятов. Оно со многом определяется интенсивностью использования веществ, потребностями того или иного органа, иптенснвиостьго его роста. Большое зиачепие в распределении питательных веществ в растении имеют фитогормоны. Транспорт питательных веществ идет в направлении к тем органам, которые характеризуются большим содержанием фитогормонов, в частности ауксинов. Обработка отдельпых растений ауксином вызывает усиление притока к ним различных органических веществ. Влияние фитогормонов па передвижение ассимилятов связано с усилением напряженности энергетического обмена (Н. И. Якушкина). [c.191]

    Повер.кностно-активные вещества (моющие средства, смачиватели, пенообразователи, диспергаторы, эмульгаторы, гидрофобизаторы и др.) применяют в промышленности (обработка и крашение волокон и тканей, флотация руд, добыча нефти, металлообработка, производство полимеров, лаков, красок, химических волокон, кожи, кинофотоматериалов и органических красителей, парфюмерия и косметика и др.), в сельском хозяйстве (приготовление эмульсий и суспензий химических средств защиты растений и др.), в санитарии (стерилизующие средства), в пожарной технике (образование пен), в домашнем быту (стирка, химчистка и др.), на транспорте, в коммунальном хозяйстве и др. [c.244]

    Перемещение вещества по проводящим тканям растений называют транслокацией. У сосудистых растений эти ткани крайне специализированы и представлены ксилемой и флоэмой. По ксилеме осуществляется транслокация в основном воды, растворенных в ней минеральных солей, а также некоторых органических соединений азота и гормонов транспорт при этом направлен от корней к надземным органам растения. Флоэма служит для перемещения прежде всего растворов органических и неорганичесюгх веществ по флоэме вещества движутся главным образом от листьев и запасающих органов к прочим частям растения. [c.99]

    Особенности обмена веществ в корне связаны с его ролью в целом растении. Прежде всего корень — это специализированный орган поглощения воды и минеральных элементов из почвы. Поэтому часть процессов биосинтеза направлена на построение аппарата поглощения и систем транспорта поступивших в корень ионов, органических соединений и воды к местам их потребления. Во-вторых, в корне происходит частичная или полная переработка поступивших ионов и перевод их в транспортную форму восстановление, включение в различные органические соединения. Причем транспортные процессы сопряжены со значительными энергетическими затратами. И наконец, в корне синтезируются физиологически активные вещества — фитогормоны цитокининовой природы и гиббереллины, необходимые для нормального роста и развития всего растения. [c.265]

    Растения способны усваивать и другие виды моносахаров, например галактозу. Некоторые моносахара участвуют в образовании полимеров клеточных стенок (целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ), а также используются на синтез крахмала, в значительных ко) ичествах откладывающегося в запасающих тканях корня. Другая часть моносахаров тратится на процессы дыхания, поставляющего энергию в форме АТР и органические кислоты, образующиеся в цикле Кребса. Их присутствие необходимо для транспорта поглощенных корнем катионов, поскольку анионы органических кислот выполняют функцию противоионов, нейтрализуя положительные заряды катионов. [c.266]

chem21.info


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта