Materia organiczna w glebie

Materia organiczna w glebie - jest to połączenie żywej biomasy i organicznych pozostałości roślin, zwierząt, mikroorganizmów, ich produktów przemiany materii i specjalnych nowo powstałych substancji organicznych gleby, zwanych próchnicą.

W materii organicznej gleby zawsze znajduje się pewna ilość pozostałości martwych organizmów znajdujących się na różnych etapach rozkładu, żywych komórek mikroorganizmów, fauny glebowej.

Źródła materii organicznej w glebie

Rośliny. Źródłem materii organicznej są wszystkie składniki biocenozy, które spadają na powierzchnię lub na grubość gleby i biorą udział w procesach formowania się gleby. Jednak w zdecydowanej większości ziemskich biocenoz rośliny zielone mają największą biomasę i roczny wzrost (produkcja pierwotna). Ta biomasa (fitomasa) przewyższa biomasę zwierząt bezkręgowych i mikroorganizmów kilkadziesiąt lub setek razy, a kręgowców kilka tysięcy razy. Rezerwy fitomasy w różnych krajobrazach strefy tundry wahają się od 150 do 2500 g / m2, w strefie tajga-las, rezerwy dojrzałych lasów zwiększają się do 25-40 tysięcy g / m2, a roślinność trawiasta kumuluje się w ilości 1200-2500 g / m2. Rola roślinności drzewnej i trawiastej, leśnej i stepowej w procesach formowania gleby jest bardzo zróżnicowana. Pod lasem opadłe liście (ściółka), które służą jako główne źródło próchnicy, docierają głównie na powierzchnię gleby. W mniejszym stopniu korzenie drzewiastych roślin biorą udział w tworzeniu próchnicy. W lesie iglastym ściółka zawiera wiele garbników i dlatego rozkłada się bardzo powoli przez mikroorganizmy. Tworzy ściółkę o różnych grubościach, rozkładaną głównie przez grzyby. Powstające tutaj gleby charakteryzują się niską zawartością próchnicy i wysoką kwasowością, są ubogie w składniki odżywcze, zwłaszcza azot, a zatem ich żyzność jest niska. W lasach mieszanych i szczególnie liściastych ściółka liściasta jest bardziej miękka, zawiera dużą ilość pierwiastków jesionowych i jest bogata w azot. W lasach tego typu ściółka trawiastej roślinności, która jest bogata w pierwiastki jesionowe, w szczególności zasady (węglany wapnia i magnezu), również bierze udział w tworzeniu próchnicy. Dlatego kwasowość gleby pod takimi lasami nie jest tak wysoka, mają więcej azotu i innych składników odżywczych. W związku z tym poziom ich płodności jest wyższy. Pod baldachimem roślinności stepowej lub łąkowej obserwuje się inny charakter przemiany substancji organicznych. Zarówno biomasa nadziemna, jak i masa korzeni są zaangażowane w tworzenie próchnicy. Ściółka z użytków zielonych, w przeciwieństwie do lasuokołościółka, bogatsza w składniki odżywcze, w szczególności azot i zasady. Dlatego powstają tutaj gleby o wysokiej żyzności. Na przykład pod baldachimem roślinności stepowej powstały gleby czarnozemiczne o wysokiej podaży próchnicy, a pod osłoną trawiastej roślinności nazwanych tarasów różne gleby łąkowe, charakteryzujące się również wysoką naturalną żyznością.

Zwierzęta. Wraz z roślinami wyższymi liczni przedstawiciele fauny glebowej - bezkręgowce i kręgowce zamieszkujące różne poziomy gleby i żyjące na jej powierzchni - mają duży wpływ na tworzenie gleby. W zależności od wielkości osobników wszyscy przedstawiciele fauny glebowej można podzielić na cztery grupy: mikrofauna - organizmy, których wymiary są mniejsze niż 0,2 mm. Są to głównie pierwotniaki i inne mikroskopijne zwierzęta żyjące w wilgotnej glebie.- mezofauna - zwierzęta o wielkości od 0,2 do 4 mm. Są to kleszcze, najmniejsze owady, niektóre krocionogi i robaki przystosowane do życia w glebie z wystarczająco wilgotnym powietrzem- makro fauna - składa się ze zwierząt o wielkości od 4 do 80 mm. Są to dżdżownice, wiele owadów (mrówki, termity itp.)- megafauna - wielkość zwierząt jest większa niż 80 mm. Są to duże owady, kraby, skorpiony, pieprzyki, węże, żółwie, małe i duże gryzonie, lisy, borsuki i inne zwierzęta kopiące przejścia i nory w glebie. Bezkręgowce dominują wśród zwierząt glebowych. Ich całkowita biomasa jest 1000 razy większa niż biomasa kręgowców. Funkcje zwierząt glebowych są różnorodne: jedną z nich jest niszczenie, mielenie i jedzenie resztek organicznych na powierzchni gleby i wewnątrz niej. Z powodu mechanicznego rozdrabniania i mielenia powierzchnia resztek roślin wzrasta setki i tysiące razy, co znacznie ułatwia ich dalsze niszczenie przez grzyby i bakterie. Ponadto zwierzęta wrzucają resztki roślinne głęboko w glebę, nadają jej strukturę, poprawiają napowietrzanie i tworzenie związków organicznych. Przykładem niezwykle intensywnego wpływu zwierząt na glebę jest aktywność dżdżownic. Charles Darwin napisał w 1882 r .: „prawie nie ma innych zwierząt, które mogłyby odgrywać tak dużą rolę w historii świata jak dżdżownice”. Rzeczywiście, na powierzchni 1 ha, robaki rocznie przechodzą przez jelita w różnych strefach glebowych i klimatycznych od 50 do 600 ton drobnej ziemi. Wraz z masą mineralną duża ilość pozostałości organicznych jest absorbowana i przetwarzana. Średnio masa odchodów dżdżownic sięga 25 t / ha rocznie. Owady i inne zwierzęta wykonują równie wielką pracę w zakresie przetwarzania i redystrybucji materii organicznej. Zwierzęta glebowe gromadzą składniki odżywcze w swoich ciałach, które po naturalnej śmierci zwierzęcia wracają do gleby. Materia organiczna przetwarzana przez faunę glebową służy jako pożywka dla mikroorganizmów glebowych. Odchody zwierząt tworzą strefy o zwiększonej aktywności mikrobiologicznej, w których procesy tworzenia gleby są szybsze, ponieważ biorą w nich udział bakterie i grzyby, których gęstość jest tu dziesiątokrotnie wyższa niż w otaczającej glebie. Aktywność ryjących zwierząt (pieprzyki, ryjówki, wiewiórki ziemne itp.) Ma wielki wpływ na ruch mas glebowych, na powstawanie swoistego mikroukładu.

Mikroorganizmy. Nie można przecenić roli mikroorganizmów (bakterii, grzybów i glonów) w przemianie materii organicznej i procesach formowania gleby. Jeśli wyższe rośliny są głównymi producentami masy biologicznej, wówczas mikroorganizmy odgrywają główną rolę w głębokim i całkowitym zniszczeniu substancji organicznych. Mikroorganizmy glebowe są w stanie rozkładać złożone związki makrocząsteczkowe na proste minerały. Dlatego nazywane są reduktorami lub biologicznymi niszczycielami. Biomasa umierających mikroorganizmów zawiera około 12 azotu, 3 fosforu i 2 potasu. Wraz z jego rozkładem około jedna trzecia składników odżywczych jest wykorzystywana przez same mikroorganizmy, a dwie trzecie rośliny.

Humus. Wraz z procesami rozkładu pozostałości organicznych i mineralizacji substancji organicznych w glebie postępuje proces syntezy substancji humusowych lub próchnicy. Według współczesnych koncepcji humus (w życiu codziennym nazywamy go humus) jest kompleksem pośrednich produktów przemiany materii organicznej w glebie. Na ten proces wpływ mają wszystkie żywe organizmy, minerały glebowe, warunki wodne i powietrzne, klimat itp. Zawartość i skład próchnicy są ważnymi wskaźnikami żyzności gleby i ich stabilności jako składnika biosfery. Substancje humusowe powstają z „fragmentów” cząsteczek bioorganicznych, które pojawiają się w glebie w wyniku aktywności jej żywej populacji. Rola organicznych pozostałości pochodzenia roślinnego i zwierzęcego w tworzeniu próchnicy została zauważona przez M.V. Lomonosova. W pracy „O pochodzeniu próchnicy” (1761) napisał: od zginania zwierząt i rosnących ciał w czasie, gleby.

Humus - jest źródłem wielu pierwiastków chemicznych niezbędnych do odżywiania roślin, podstawą życia mikroorganizmów glebowych i bezkręgowców, najważniejszym czynnikiem żyzności gleby.

Ponadto humus zawiera dużą liczbę substancji fizjologicznie czynnych, a jego zawartość w glebie determinuje intensywność dopływu CO2 do powierzchniowej warstwy powietrza, co oznacza efektywność fotosyntezy roślin. Jednak w ostatnich dziesięcioleciach stwierdzono, że rolnictwo bez troski o utrzymanie zasobów próchnicy glebowej doprowadziło do znacznego zmniejszenia. Tak więc w naszych czarnoziemach, w których nie stosowano siewu traw i stosowania nawozów organicznych, w porównaniu z tymi dostarczonymi 100 lat temu przez V. V. Dokuchaeva, zawartość próchnicy zmniejszyła się o 30. Fizyczne właściwości gleby są ściśle związane z podażą próchnicy. Gleby o wysokiej zawartości próchnicy mają dobrą strukturę, wiosną szybciej wysychają i „dojrzewają”, co oznacza, że ​​nadają się do uprawy.