Шпаргалки к экзаменам и зачётам
студентам и школьникам
Агрохимия и агропочвоведение — Органическая часть твёрдой фазы почвы.
Органическая часть твёрдой фазы почвы.
Органическое вещество несмотря на относительно невысокое содержание в почве (0,5-12%) во многом определяет уровень плодородия. Органическое вещество это результат деятельности живых организмов, включает не разложившиеся остатки растений животных и микроорганизмов и гумус. Гумус состоит из неспецифических соединений: лигнин, целлюлоза, белки, аминокислоты, сахара. И специфических гумусовых веществ. Не разложившиеся органические остатки и соединения не специфической части гумуса составляют 10-20% от органической части почвы. Рассматриваемые группы легко подвергаются минерализации и таким образом являются источником элементов питания. Кроме того, 10-30% этих веществ гумифицируется с образованием гумусовых веществ. Специфическая часть гумуса 80-90% от содержания органического вещества. Выделяются 3 главные группы гумусовых веществ: гумусовые кислоты, фульвокислоты и гумин. Все они высокомолекулярные соединения циклического строения, содержат азот и имеют кислотную природу. Гуминовые кислоты – это нерастворимые в воде вещества темно-коричневого или черного цвета. Химический состав: С – 46-62%, О – 29-40%, Н – 2,8-6%, N – 2-6%. Гуминовые кислоты хорошо растворяются в слабых растворах щелочей образуя гуматы одновалентных катионов. Гуматы 2х и 3х валентных катионов в воде не растворяются. В составе гуминовых кислот содержится 15-80% азота почвы.
Фульвокислоты – окрашенные в желтый или бурый цвет, имеют меньшую молекулярную массу, чем гуминовые кислоты и более простое строение. Фульвокислоты содержат больше кислорода, но меньше углерода и азота чем гуминовые кислоты. С – 36-50%, O – 44-50%, H – 3-5%, N – 2-4,5%. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде, легко передвигаются по профилю почвы, способны разрушать минералы, причем соли фульвокислот с щелочными и щелочно-земельными металлами растворимы в воде, а фульваты 3х валентных катионов растворяются при кислой рН, поэтому фульвокислоты играют существенную роль в подзолообразовании. В фульвокислотах содержится 20-40% почвенного азота, в большей степени подверженного минерализации, чем азот гуминовых кислот.
Гумин – самая энертная часть гумуса. Представляет сложный комплекс гуминовых и фульвокислот прочно связанных с минеральной частью почвы и между собой. Поэтому гумин не переходит в растворы кислот и щелочей, очень устойчив к микробиологическому разложению. Азот гумина — 20-30% азота почвы.
Гуминовые и фульвокислоты характеризуются наличием ряда функциональных групп карбоксильной (–СООН), спиртовой (-ОН), метоксильные (–О–СН3) и др. В связи с этим специфические гумусовые вещества обладают высокой поглотительной способностью в отношении катионов.
Источник
Шпаргалки к экзаменам и зачётам
студентам и школьникам
Агрохимия и агропочвоведение — Органическая часть твёрдой фазы почвы.
Органическая часть твёрдой фазы почвы.
Органическое вещество несмотря на относительно невысокое содержание в почве (0,5-12%) во многом определяет уровень плодородия. Органическое вещество это результат деятельности живых организмов, включает не разложившиеся остатки растений животных и микроорганизмов и гумус. Гумус состоит из неспецифических соединений: лигнин, целлюлоза, белки, аминокислоты, сахара. И специфических гумусовых веществ. Не разложившиеся органические остатки и соединения не специфической части гумуса составляют 10-20% от органической части почвы. Рассматриваемые группы легко подвергаются минерализации и таким образом являются источником элементов питания. Кроме того, 10-30% этих веществ гумифицируется с образованием гумусовых веществ. Специфическая часть гумуса 80-90% от содержания органического вещества. Выделяются 3 главные группы гумусовых веществ: гумусовые кислоты, фульвокислоты и гумин. Все они высокомолекулярные соединения циклического строения, содержат азот и имеют кислотную природу. Гуминовые кислоты – это нерастворимые в воде вещества темно-коричневого или черного цвета. Химический состав: С – 46-62%, О – 29-40%, Н – 2,8-6%, N – 2-6%. Гуминовые кислоты хорошо растворяются в слабых растворах щелочей образуя гуматы одновалентных катионов. Гуматы 2х и 3х валентных катионов в воде не растворяются. В составе гуминовых кислот содержится 15-80% азота почвы.
Фульвокислоты – окрашенные в желтый или бурый цвет, имеют меньшую молекулярную массу, чем гуминовые кислоты и более простое строение. Фульвокислоты содержат больше кислорода, но меньше углерода и азота чем гуминовые кислоты. С – 36-50%, O – 44-50%, H – 3-5%, N – 2-4,5%. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде, легко передвигаются по профилю почвы, способны разрушать минералы, причем соли фульвокислот с щелочными и щелочно-земельными металлами растворимы в воде, а фульваты 3х валентных катионов растворяются при кислой рН, поэтому фульвокислоты играют существенную роль в подзолообразовании. В фульвокислотах содержится 20-40% почвенного азота, в большей степени подверженного минерализации, чем азот гуминовых кислот.
Гумин – самая энертная часть гумуса. Представляет сложный комплекс гуминовых и фульвокислот прочно связанных с минеральной частью почвы и между собой. Поэтому гумин не переходит в растворы кислот и щелочей, очень устойчив к микробиологическому разложению. Азот гумина — 20-30% азота почвы.
Гуминовые и фульвокислоты характеризуются наличием ряда функциональных групп карбоксильной (–СООН), спиртовой (-ОН), метоксильные (–О–СН3) и др. В связи с этим специфические гумусовые вещества обладают высокой поглотительной способностью в отношении катионов.
Источник
Почва как многофазовая система. Органическая часть твердой фазы почвы
В.В.Докучаев, впервые установил, что почва – этосамостоятельное природное тело и ее образование есть сложный процесс взаимодействия пяти природных факторов почвообразования:
• растительного и животного мира,
Почва состоит из последовательно сменяющих друг друга слоев (горизонтов), образовавшихся в результате изменения исходной горной породы в процессе почвообразования.
Вертикальная последовательность горизонтов образует почвенный профиль.
Почва является многофазной биокосной системой.
Почва включает в себя:
- твердую фазу (минералы),
- жидкую фазу (капиллярная и пленочная влага),
- газообразную фазу (почвенный воздух),
- живую фазу (живые организмы: корни растений, животные разного размера, вплоть до одноклеточных, огромное разнообразие микроорганизмов)
- гумус (специфические органические и органоминеральные соединения).
В почве постоянно протекают всевозможные процессы: различные вещества меняют свои физические и химические свойства, взаимодействуют друг с другом, перемещаются вдоль и поперёк почвенного профиля, образуют новые соединения, новые минералы.
Считается, что наиболее благоприятные соотношения между твердыми, жидкими и газообразными веществами пахотного горизонта почвы должны быть примерно такими: 50:35:15% от объема почвы. Почвенные фазы находятся между собой в тесном взаимодействии. Твердая фаза почвы включает минеральную и органическую части. Первая составляет 80–95%, в торфяных почвах – 15–20 %. Источником минеральных веществ являются разнообразные горные породы; первичные и вторичные минералы; источником органических – остатки отмерших растительных и животных организмов, продукты их жизнедеятельности. Эта фаза почвы обеспечивает питание растений, определяет ее водные свойства – влагоемкость, водопроницаемость, поглотительную способность и другое.
Органическая часть — это неразложившиеся и полуразложившиеся остатки живых, главным образом растительных и животных организмов, продукты их разложения и синтеза, гумус.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Популярные статьи
Состав почвы
В состав почвы входят:
- твердая фаза;
- жидкая фаза, или почвенный раствор;
- газовая (газообразная) фаза, или почвенный воздух.
Почва — самостоятельное естественно-историческое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия. Почва — сложная саморегулирующаяся поликомпонентная биокосная единая система.
Газовая фаза
Газовая фаза является результатом взаимодействия атмосферного воздуха и газов, образующихся в почве. В его составе отмечается более высокое, по сравнению с атмосферным воздухом, содержание углекислого газа — 0,3-1%, иногда до 2-3% и более и меньшее содержание кислорода. Газа фаза отличается высокой подвижностью, которая зависит от множества условий: содержания органического вещества, погодных условий, характера растительности и др.
Достаточное содержание кислорода в почве создает благоприятные условия для деятельности аэробных микроорганизмов. Напротив, при его недостатке складываются условия для развития анаэробных бактерий, которые часто являются патогенными для растений.
Объем почвенного воздуха находится в динамическом равновесии с жидкой фазой: чем больше воды, тем меньше воздуха. Процессы газообмена в почве происходят постоянно в результате разложения органических веществ, дыхания корней растений и почвенных организмов, а также некоторых химических реакций. В результате газообмена надпочвенный воздух обогащается углекислым газом, улучшая условия фотосинтеза. При взаимодействии углекислого газа с водой жидкой фазой происходит слабое подкисление почвенного раствора по реакции:
Подкисление способствует переходу некоторых минеральных веществ твердой фазы, например, фосфатов и сульфата кальция, в доступную для растений форму. Одновременно, избыток углекислого газа приводит к недостатку кислорода и созданию анаэробных условий, что наблюдается при переувлажнении и переуплотнении почв. Недостаток кислорода в газовой фазе тормозит рост и развитие микроорганизмов и растений, препятствует усвоению питательных веществ, усиливает восстановительные процессы в жидкой и твердой фазах.
Почвенный воздух сосредотачивается в некапиллярных порах, то есть в больших промежутках почвы. При заполнении всех пор водой почвенный воздух вытесняется, наоборот, если почва сухая, воздух заполняет все поры — капиллярные и некапиллярные.
Наиболее оптимальное соотношение воды и воздуха складывается на рыхлых структурных окультуренных и обработанных почвах. Регулирование водного и воздушного режимов почв соответствующими обработками в сочетании с применением удобрений и мелиорантов улучшает корневое и воздушное питание растений, тем самым повышает количество и качество продукции, способствует развитию почвенной биоты.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Земледелие » Органическое вещество почвы
Популярные статьи
Органическое вещество почвы
Органическое вещество почвы — совокупность органических веществ, находящихся в виде гумуса, остатков животных и растений в почве, представляющая комплекс сложных химических органических веществ биогенного происхождения.
Биологические показатели плодородия почвы — количество, состав и свойства органического вещества в почве.
Запас органического вещества почвы является ключевым показателем плодородия.
Навигация
Значение органического вещества
Органическое вещество почвы аккумулирует в себе запасы углерода, азота, калия, фосфора, микроэлементов, способствует созданию оптимальных режимов почвы и структуры, препятствует эрозионным процессам, ослабляет действие токсичных веществ. Органические вещества регулируют расход элементов питания, предотвращая непроизводительные потери от вымывания, образования газообразных продуктов и труднорастворимых минеральных соединений, увеличивают эффективность минеральных удобрений.
Оно является единственным источником энергии для жизнедеятельности почвенной микрофлоры и биоты, участвует в саморегуляции разложения, способствуя инактивации глинистыми минералами ферментов выделяющихся микроорганизмами. Почвы с высоким содержанием гумуса биологически активнее: в них больше численность микроорганизмов, разнообразнее их видовой состав, интенсивнее образуется углекислый газ CO2, повышена ферментативная активность.
Органическое вещество участвует в формировании почвы, что обусловлено его способностью связываться минеральной частью почвы. Образующиеся при этом органо-минеральные соединения — представляют почвенный поглотительный комплекс — важнейшее свойство любой почвы. Формы органо-минеральных соединений могут быть комплексами с катионами металлов, гидроксидами, анионами, силикатами и т.д. Почвенные минералорганические комплексные соединения являются примером таких форм.
Обязательным условием ведения стабильного земледелия является воспроизводство органического вещества, что означает одновременное воспроизводство биологических, агрофизических и агрохимических факторов плодородия.
Гумус является отличным поглотителем воды — 1 г гумуса способен поглощать от 4 до 20 г воды, которая доступна растениям. Это свойство зависит от наличия гуминовых кислот.
Содержание гумуса является показателем потенциального плодородия почвы и активности всех биологических процессов. Гумус составляет 85-90% от общего количества органического вещества почвы. От содержания, состава и свойств гумуса зависят температурный, воздушный, питательный режимы, водно-физические свойства, поглотительная способность, буферность почв, общие и подвижные запасы питательных веществ и удобрений, превращения и передвижения питательных элементов. Подвижные формы гумуса из-за медленного разложения участвуют в питании растений в меньшей степени, чем негумифицированные вещества, но создают для этого процесса благоприятную среду.
Содержание органического вещества в пахотном слое различных типов почв сильно варьирует — от очень низкого (менее 1,0%) до высокого (более 10%). Обогащение почвы органическим веществом уменьшает потери питательных веществ удобрений в результате миграционных процессов, тем самым уменьшает и негативное воздействие на окружающую среду. Циклические процессы синтеза и трансформации органических веществ в почве являются основой биогеохимических круговоротов биофильных элементов и играют важную роль в воспроизводстве плодородия почв.
- Органическое вещество почвы служит источником питания растений. В нем содержатся 98-99% азота, 30-40% — фосфора, 90% серы от общего их содержания в почве.
- Гуминовые кислоты, фульвокислоты и другие гумусовые вещества, а также углекислота, постепенно разрушают силикаты и алюмосиликаты, трансформируют в доступную для растений форму карбонаты кальция и магния, фосфаты и другие соли.
- Органические вещества служат питательной средой для микроорганизмов.
- Гуминовые кислоты в высокодисперсном состоянии, некоторые органические кислоты, ферменты, антибиотики, витамины, являются стимуляторами роста растений, в том числе в условиях водной и песчаной культур.
- Органическое вещество почвы повышает поглотительную способность и буферность, улучшает агрофизические свойства;
- Органическое вещество почвы способно регулировать водно-физические свойства почв, трансформировать избыточное количество минеральных удобрений, инактивировать тяжелые металлы, пестициды и их метаболиты, задерживая их поступление в растительную продукцию, поверхностные и внутрипочвенные воды.
Истощение почв органическим веществом приводит к ухудшению водно-физических, химических и биологических свойств. Благодаря высокой емкости поглощения, гумус удерживает от миграции по профилю почвы катионов, усиливает биологическую активность, поглощает токсические вещества и тяжелые металлы, препятствуя их поступлению в грунтовые воды и растения.
Источник