Органічне речовина грунту

Органічна речовина грунтів - це сукупність живої біомаси і органічних решток рослин, тварин, мікроорганізмів, продуктів їх життєдіяльності і особливих новостворених органічних речовин грунту, званих гумусом.

В органічній речовині грунту завжди присутня якась кількість залишків відмерлих організмів, що знаходяться на різних стадіях розкладання, живі клітини мікроорганізмів, грунтова фауна.

Джерела органічної речовини в грунті

рослини. Джерелами органічної речовини служать всі компоненти біоценозу, які потрапляють на поверхню або в товщу грунту і беруть участь в процесах ґрунтоутворення. Однак в абсолютній більшості наземних біоценозів найбільшу біомасу і річний приріст (первинну продукцію) мають зелені рослини. Ця біомаса (фитомасса) перевищує біомасу безхребетних тварин і мікроорганізмів в кілька десятків або сотень разів, а хребетних тварин - в кілька тисяч разів. Запаси фітомаси в різних ландшафтах тундрової зони варіюють від 150 до 2500 г / м2, в таежно-лісовій зоні запаси зрілих лісів зростають до 25-40 тис. Г / м2, а трав`яниста рослинність накопичується в кількості 1200-2500 г / м2. Роль деревної і трав`янистої, лісової і степової рослинності в процесах ґрунтоутворення істотно різниться. Під лісом опале листя (опад), які служать головним джерелом гумусу, надходять переважно на поверхню грунту. У меншій мірі в утворенні гумусу беруть участь коріння деревних рослин. У хвойному лісі опад містить багато дубильних речовин і тому розкладається мікроорганізмами дуже повільно. Він утворює підстилку різної потужності, яка розкладається переважно грибами. Створювані тут грунту відрізняються низьким вмістом гумусу і високою кислотністю, вони бідні на поживні елементи, особливо азотом, і тому їх родючість низька. У змішаних і особливо в широколистяних лісах листяний опад м`якший, містить в своєму складі високу кількість зольних елементів, багатий азотом. У лісах такого типу в гумусообразованія бере участь і опад трав`янистої рослинності, який багатий зольними елементами, зокрема підставами (карбонатами кальцію і магнію). Тому кислотність грунтів під такими лісами не настільки висока, в них більше азоту та інших поживних елементів. Відповідно і рівень їх родючості вище. Під пологом степової або луговий рослинності спостерігається інший характер перетворень органічних речовин. У формуванні гумусу тут бере участь як надземна біомаса, так і маса коренів. Опад трав`янистої рослинності, на відміну від лісовипрого осаду, більш багатий на поживні елементи, зокрема азотом і підставами. Тому тут формуються грунту з високою родючістю. Наприклад, під пологом степової рослинності сформувалися чорноземні ґрунти з високим запасом гумусу, а під покровом трав`янистої рослинності поіменних терас різні лугові грунти, також відрізняються високою природною родючістю.

тварини. Поряд з вищими рослинами великий вплив на грунтоутворення надають численні представники ґрунтової фауни - безхребетні і хребетні, які населяють різні горизонти грунту і живуть на її поверхні. За розмірами особин всіх представників грунтової фауни можна розділити на чотири групи: мікрофауна - організми, розміри яких менше 0.2 мм. Це головним чином найпростіші та інші мікроскопічні тварини, що живуть у вологому грунті- мезофауна - тварини розміром від 0,2 до 4 мм. Це кліщі, мікроорганізми комахи, деякі багатоніжки і черви, пристосовані до життя в грунті, що має досить вологе повітря- макрофауни - складається з тварин розміром від 4 до 80 мм. Це земляні хробаки, багато комах (мурахи, терміти та ін.)- мегафауна - розміри тварин більше 80 мм. Це великі комахи, краби, скорпіони, кроти, змії, черепахи, дрібні і великі гризуни, лисиці, борсуки та інші тварини, що риють в грунті ходи і нори. Серед ґрунтових тварин переважають безхребетні. Їх сумарна біомаса в 1000 разів більше біомаси хребетних. Функції ґрунтових тварин різноманітні: одна з них -разрушеніе, подрібнення і поїдання органічних залишків на поверхні грунту і всередині її. Завдяки механічному дробленню і подрібнення поверхню рослинних залишків збільшується в сотні і тисячі разів, що істотно полегшує їх подальше руйнування грибами і бактеріями. Крім того, тварини затягують рослинні залишки в глиб грунту, надають їй структуру, підсилюють аерацію і освіту органо сполук. Прикладом виключно інтенсивного впливу тварин на грунт служить діяльність дощових черв`яків. Чарльз Дарвін писав в 1882 р .: «навряд чи знайдуться інші тварини, які грали б таку велику роль в історії світу, як дощові черв`яки». Дійсно, на площі 1 га черви щорічно пропускають через свій кишечник в різних грунтово-кліматичних зонах від 50 до 600 т мелкозема. Разом з мінеральної масою при цьому поглинається і переробляється величезна кількість органічних залишків. В середньому маса екскрементів дощових черв`яків досягає 25 т / га в рік. Настільки ж велику роботу по переробці і перерозподілу органічної речовини здійснюють комахи та інші тварини. Грунтові тварини накопичують у своїх тілах елементи живлення, які після природної загибелі тварини повертаються в ґрунт. Перероблене грунтової фауною органічна речовина служить живильним середовищем для ґрунтових мікроорганізмів. Екскременти тварин утворюють зони підвищеної мікробіологічної активності, де процеси ґрунтоутворення йдуть швидше, так як в них беруть участь бактерії, гриби, щільність яких тут в десятки разів вище, ніж в навколишньому грунті. Діяльність риють тварин (кротів, землерийок, ховрахів та ін.) Має великий вплив на переміщення мас грунту, на формування своєрідного мікрорельєфу.

мікроорганізми. Неможливо переоцінити роль мікроорганізмів (бактерій, грибів і водоростей) в трансформації органічної речовини і процесах ґрунтоутворення. Якщо вищі рослини є головними продуцентами біологічної маси, то мікроорганізмам належить основна роль в глибокому і повному руйнуванні органічних речовин. Грунтові мікроорганізми здатні розкладати складні високомолекулярні сполуки до простих мінеральних речовин. Тому їх називають редуцентамі, або біологічними деструкторами. У біомасі відмираючих мікроорганізмів міститься близько 12 азоту, 3 фосфору і 2 калію. При її розкладанні близько третини поживних речовин використовують самі мікроорганізми, а дві третини рослини.

гумус. Поряд з процесами розпаду органічних залишків і мінералізацією органічних речовин в грунті протікає і процес синтезу гумусових речовин, або гумусу. За сучасними уявленнями, гумус (в побуті ми називаємо його перегноєм) являє собою комплекс проміжних продуктів трансформації органічних речовин грунту. На цей процес впливають всі живі організми, мінеральні речовини грунту, водний і повітряний режим, клімат та ін. Зміст і склад гумусу служать важливими показниками родючості грунтів і їх стійкості як компонента біосфери. Гумусові речовини утворюються з «уламків» біоорганічних молекул, які з`являються в грунті завдяки діяльності її живого населення. На роль органічних залишків рослинного і тваринного походження в освіті перегною звернув увагу ще М. В. Ломоносов. У роботі «Про походження перегною» (1761 г.) він писав: від согнітія тварин і зростаючих тел згодом »відбулися грунту.

гумус - це джерело багатьох хімічних елементів, необхідних для живлення рослин, основа життя грунтових мікроорганізмів і безхребетних тварин, найважливіший фактор ґрунтової родючості.

Крім того, гумус містить велику кількість фізіологічно активних речовин, а його вміст у грунті визначає інтенсивність надходження СО2 в приземний шар повітря, а значить, ефективність фотосинтезу рослин. Однак в останні десятиліття було виявлено, що ведення сільського господарства без турботи про підтримку запасів гумусу в грунті призвело до помітного їх скорочення. Так, в наших чорноземах, де не застосовувалося травосеяние і внесення органічних добрив, у порівнянні з даними отриманими 100 років тому В. В. Докучаєвим, вміст гумусу скоротилося на 30. З запасом гумусу тісно пов`язані фізичні властивості грунту. Ґрунти з високим вмістом гумусу мають гарну структуру, навесні вони швидше просихають і «дозрівають», тобто стають придатними для обробки.