|
ПОЧВА. Жизнь и свойства почвы |
Профессор Никодим Качинский
Смотрите также:
Биографии биологов, почвоведов
|
Перегной
Верхний слой большинства почв окрашен в серый, черный или коричневый цвета. Если мы поместим кусок такой почвы в фарфоровую чашку или тигель и прокалим, то заметим, что почва начнет краснеть и примет в конце концов кирпично-красный или желтый цвет. Это происходит потому, что в почве сгорел перегной, придававший ей темную окраску, а также обезводились железистые соединения. В тигле остается минеральная часть почвы. Если, прокаливая почву, собирать выделяющиеся при этом углекислый газ и воду, то по количеству их можно вычислить содержание перегноя в почве .
В различных почвах содержится разное количество перегноя. В одних он составляет лишь 1% или того меньше, в других количество его доходит до 10% от веса почвы и больше. Перегной получается из остатков растений, животных и микроорганизмов в результате их глубокого разложения, а также после нового соединения отдельных частей, получившихся при разложении растительных и животных организмов.
Составные части перегноя образуются, кроме того, из различных выделений животных, растений и микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности.
Растительные и животные остатки, истлевая под влиянием микроорганизмов (грибов и бактерий), постепенно утрачивают отдельные свои части. Они теряют прежний вид: темнеют и буреют. В первую очередь подвергаются разложению крахмал, целлюлоза и белковые соединения (протеин). Значительно слабее поддается воздействию грибов и бактерий лигнин. Однако и он постепенно разрушается.
В перегное нельзя уже узнать частей прежних растений и животных. Он тесно соединяется и перемешивается с минеральными почвенными частичками. Правда, в почве мы всегда можем найти кусочки полуистлевших листьев, соломинок, корешков и прочего, но это еще не перегной; они будут разлагаться далее и превратятся в перегной только через некоторое время.
Если нужно удалить из почвы перегной, ее, как уже говорили, прокаливают в специальных приборах, и перегной сгорает. Правда, он сгорает не весь: остается зола, в которой содержатся соли, бывшие в растении. Но при желании перегной можно выделить из почвы. Для этого нужно пробу перегнойной почвы обработать раствором какой-либо соли, содержащей натрий, например раствором соды или поваренной соли. Почву помещают в стеклянную воронку с бумажным фильтром и поливают раствором соли.
Первые порции раствора, фильтрующиеся через почву, будут вытекать из воронки чистыми. Потом (в случае применения раствора соды) они начнут желтеть и постепенно примут окраску густо заваренного чая Эта окраска зависит от выделяющегося из почвы перегноя: он соединился с натрием соли промывного раствора и из нерастворимого состояния перешел в растворимое. Темноокрашенную жидкость, поступающую из воронки, нужно собрать, слить в чистое блюдце или в специальную фарфоровую чашку и выпарить; на дне останется черное вещество — это и есть перегной (одна главная составная его часть).
Перегной, или гумус, состоит из различных частей.Главнейшая по значимости часть — гуминовые и ульми- новые вещества (гуминовая и ульминовая кислоты) и образующиеся из них при свертывании (денатурировании) гумин и ульмин, придающие перегною темный цвет. Это наиболее устойчивая, прочно сохраняющаяся часть перегноя. Особенно хорошо закрепляются в почве уль- миновая и гуминовая кислоты, когда они соединяются с кальцием (из извести) и железом.
Остальные вещества в перегное более подвижны, легче изменяются под влиянием воды, воздуха, температуры и микроорганизмов. Среди них гемицеллюлозы и протеины. Последние чаще образуются от разложения бактерий и особенно богаты азотом.
В различных почвах и гумус разный. Все зависит от климата и от тех растений, грибов, бактерий и животных, из которых (а также из выделений которых) образуется гумус. Так, в северной и средней полосе СССР под хвойными лесами в подзолистых почвах гумус в основном светлый, кислый, состоящий из мельчайших частиц. В нем мало устойчивых гуминовых и ульмино- вых веществ и много веществ подвижных, соединяющихся с водой, растворимых в воде и вымывающихся из почвы, например кислот креновой и апокреновой, которые называют также и фульвокислотами. В подзолистых почвах их в 2—3 раза больше, чем кислот гуминовой и уль- миновой.
Вода под лесным покровом особенно сильно действует на отмершие растительные остатки, потому что в лесу они (стебли, листья) сосредоточены главным образом на поверхности почвы, а минеральная часть почвы лежит ниже. Корни же лесных пород отмирают лишь постепенно и в небольшом количестве.
Кроме того, в лесной зоне по сравнению с южнее расположенными степями осадков выпадает больше, а воздух более холодный и влажный, что вызывает меньшее испарение воды с поверхности земли.
Гумуса в подзолистых почвах накапливается мало, так как значительная часть его вымывается водой.
Южнее, в степях, осадков выпадает меньше, почва суше. В ней много воздуха, заполняющего почвенные поры, часто свободные от воды. Климат в степях более теплый, растительность травянистая. Отмирающие части ее в большом количестве сосредоточены не только на поверхности почвы, но и в ней самой (корни). Химический состав растительности иной, чем в лесу: она более богата азотом и зольными веществами. В степной почве обычно много извести. Органические остатки разлагаются больше при участии бактерий, а не грибов. В этих условиях образуется гумус, отличный от лесного: в нем много устойчивых, богатых кислородом нейтральных гуминовых и ульминовых веществ. Они слабее поддаются воздействию воды и микроорганизмов, в большом количестве накапливаются в почве, прочно в ней сохраняются, придавая ей черный цвет.
Наконец, в полупустынях и пустынях с жарким климатом, с малым количеством осадков, с незначительным количеством растений на поверхности почвы гумус в значительной своей части образуется из живущих в почве микробов. Почва здесь белая или серая, потому что она суха, в ней много извести и мало гумуса, но гумус этот богат необходимым для растений азотом.
Гумус — главнейшая составная часть почвы. Поэтому многие ученые посвящали свои научные труды изучению гумуса. В нашей стране крупные работы по этому вопросу выполнили П. А. Костычев, И. Ф. Лева- ковский, П. Р. Слезкин, В. Р. Вильяме, С. П. Кравков, B. В. Геммерлинг, Е. П. Троицкий, И. В. Тюриц, Н. А. Красильников, Е. Н. Мишустин, М. М. Кононова,C. С. Драгунов, JI. Н. Александрова, В. В. Пономарева, И. С. Кауричев и др. У каждого из этих ученых, естественно, свой подход к изучению гумусовых веществ. Но конечные разультаты исследований, классификация составных частей гумуса, описание свойств и значения этих частей в плодородии почвы у названных авторов весьма согласованны. Здесь мы в сокращенном виде приведем наиболее распространенную классификацию академика И. В. Тюрина. В составе гумуса он выделяет следующие части: 1) ульминовая и гуминовая кислоты в свободном состоянии и в соединении с кальцием (это гумат кальция); 2) ульминовая и гуминовая кислоты в соединении с железом и алюминием (гуматы железа и алюминия); 3) гумины и ульмины, по-видимому связанные с глинами; 4) фульвокислоты (креновая и апокрено- вал) в различных связях с минеральной частью почвы и кислотами ульминовой и гуминовой.
Степень устойчивости в воде перечисленных составных частей гумуса в свернутом (скоагулированном) его состоянии, а значит, и сила их цементации в отношении минеральной части почвы растут от первой группы к третьей. Роль четвертой группы — фульвокислот — в оструктуривании почв большей частью отрицательная.
|
|
К содержанию книги: Никодим Антонович Качинский - Почвы
|
Последние добавления:
Вернадский - химическое строение биосферы
Тимофеев-Ресовский. ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ
Ковда. Биогеохимия почвенного покрова
Глазовская. Почвоведение и география почв
Сукачёв: Фитоценология - геоботаника
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы