Materia organică a solului

Materia organică a solului - aceasta este o combinație de biomasă vie și reziduuri organice de plante, animale, microorganisme, produsele lor metabolice și substanțe organice speciale nou formate din sol, numite humus.

În materia organică a solului există întotdeauna o anumită cantitate de reziduuri de organisme moarte, situate în diferite stadii de descompunere, celule vii ale microorganismelor, faunei solului.

Surse de materie organică în sol

plante. Sursele de materie organică sunt toate componentele biocenozei, care cad la suprafață sau în grosimea solului și participă la procesele de formare a solului. Cu toate acestea, în marea majoritate a biocenozelor terestre, plantele verzi au cea mai mare biomasă și creștere anuală (producție primară). Această biomasă (fitomasa) depășește de câteva zeci sau sute de ori biomasa animalelor nevertebrate și a microorganismelor, iar vertebrele de câteva mii de ori. Rezervele de fitomase din diferite peisaje ale zonei tundrei variază de la 150 la 2500 g / m2, în zona pădurei taiga, rezervele forestiere mature cresc până la 25-40 mii g / m2, iar vegetația ierboasă se acumulează în cantitate de 1200-2500 g / m2. Rolul lemnului și al ierbii, al pădurii și al vegetației de stepă în procesele de formare a solului variază semnificativ. Sub pădure, frunzele căzute (gunoi), care servesc ca principală sursă de humus, ies în principal la suprafața solului. Într-o măsură mai mică, rădăcinile plantelor lemnoase sunt implicate în formarea humusului. În pădurea de conifere, gunoiul conține multe taninuri și, prin urmare, se descompun foarte lent de microorganisme. Formează o litieră de diferite grosimi, care este descompusă în principal de ciuperci. Solurile formate aici se caracterizează prin conținut scăzut de humus și aciditate ridicată, sunt sărace în nutrienți, în special azot și, prin urmare, fertilitatea lor este scăzută. În pădurile amestecate și în special cu frunze largi, gunoiul de foioase este mai moale, conține o cantitate mare de elemente de cenușă și este bogat în azot. În pădurile de acest tip, la formarea humusului participă și gunoiul de vegetație, care este bogat în elemente de cenușă, în special baze (calciu și carbonate de magneziu). Prin urmare, aciditatea solului din astfel de păduri nu este atât de mare, ele au mai mult azot și alți nutrienți. În consecință, nivelul fertilității lor este mai mare. Sub copertina vegetației de stepă sau de pajiști, se observă o natură diferită a transformării substanțelor organice. Atât biomasa de la sol cât și masa rădăcinilor sunt implicate în formarea humusului. Pământ de iarbă, spre deosebire de păduredesprelitiera, mai bogată în nutrienți, în special azot și baze. Prin urmare, aici se formează soluri cu o fertilitate ridicată. De exemplu, sub baldachinul vegetației de stepă, s-au format soluri cernozemice cu un aport ridicat de humus, iar sub acoperirea vegetației ierboase a teraselor numite, diverse soluri de luncă, caracterizate și de o fertilitate naturală ridicată.

animale. Alături de plantele superioare, numeroși reprezentanți ai faunei solului - nevertebrate și vertebrate care populează diverse orizonturi de sol și trăiesc pe suprafața sa - au o influență mare asupra formării solului. În funcție de mărimea indivizilor, toți reprezentanții faunei solului pot fi împărțiți în patru grupuri: microfauna - organismele a căror dimensiune este mai mică de 0,2 mm. Acestea sunt în principal protozoare și alte animale microscopice care trăiesc în solul umed.- mesofauna - animale cu dimensiuni cuprinse între 0,2 și 4 mm. Acestea sunt căpușele, cele mai mici insecte, unele milipede și viermi adaptate vieții în sol cu ​​un aer suficient de umed- faună macro - este format din animale cu dimensiuni cuprinse între 4 și 80 mm. Acestea sunt viermi de pământ, multe insecte (furnici, termite etc.)- megafauna - dimensiunea animalelor este mai mare de 80 mm. Este vorba despre insecte mari, crabi, scorpioni, alunițe, șerpi, broaște țestoase, rozătoare mici și mari, vulpi, ghiocei și alte animale care sapă pasaje și morminte în sol. Nevertebratele predomină printre animalele din sol. Biomasa totală a acestora este de 1000 de ori mai mare decât biomasa vertebrată. Funcțiile animalelor din sol sunt diverse: una dintre ele este distrugerea, măcinarea și mâncarea reziduurilor organice de pe suprafața solului și din interiorul acestuia. Datorită zdrobirii și măcinării mecanice, suprafața reziduurilor plantelor crește de sute și mii de ori, ceea ce facilitează foarte mult distrugerea lor ulterioară de ciuperci și bacterii. În plus, animalele târăsc resturile vegetale adânc în sol, îi conferă structură, îmbunătățesc aerarea și formarea de compuși organominerali. Un exemplu de impact extrem de intens al animalelor asupra solului este activitatea râmelor. Charles Darwin scria în 1882: „nu există aproape alte animale care să joace un rol atât de mare în istoria lumii ca râmele”. Într-adevăr, pe o suprafață de 1 ha, viermii trec anual prin intestinele lor în diferite soluri și zone climatice, de la 50 la 600 de tone de pământ fin. Împreună cu masa minerală, o cantitate imensă de reziduuri organice este absorbită și prelucrată. În medie, masa de excremente de viermi de pământ atinge 25 t / ha pe an. Insectele și alte animale realizează o muncă la fel de mare pentru prelucrarea și redistribuirea materiei organice. Animalele din sol acumulează substanțe nutritive în corpul lor, care, după moartea naturală a animalului, revin în sol. Materia organică prelucrată de fauna solului servește ca mediu nutritiv pentru microorganismele solului. Excrementele animale formează zone cu activitate microbiologică crescută, unde procesele de formare a solului sunt mai rapide, deoarece bacteriile și ciupercile participă la ele, a căror densitate este de zeci de ori mai mare aici decât în ​​solul din jur. Activitatea animalelor care se îngrămădesc (alunițe, resturi, veverițe măcinate etc.) are un efect deosebit asupra mișcării maselor de sol, asupra formării unui microrelief particular.

organisme. Este imposibil să supraestimăm rolul microorganismelor (bacterii, ciuperci și alge) în transformarea materiei organice și a proceselor de formare a solului. Dacă plantele mai mari sunt principalii producători de masă biologică, atunci microorganismele joacă un rol major în distrugerea profundă și completă a substanțelor organice. Microorganismele solului sunt capabili să descompună compuși macromoleculari complecși în minerale simple. Prin urmare, ele sunt numite reducătoare sau distrugătoare biologice. Biomasa microorganismelor care moare conține aproximativ 12 azot, 3 fosfor și 2 potasiu. Odată cu descompunerea sa, aproximativ o treime din nutrienți sunt folosiți de microorganismele în sine, și două treimi din plantă.

humus. Alături de procesele de descompunere a reziduurilor organice și de mineralizare a substanțelor organice din sol, se desfășoară procesul de sinteză a substanțelor humice sau humus. Conform conceptelor moderne, humusul (în viața de zi cu zi îl numim humus) este un complex de produse intermediare de transformare a materiei organice a solului. Acest proces este influențat de toate organismele vii, mineralele solului, condițiile de apă și aer, climă etc. Conținutul și compoziția humusului sunt indicatori importanți ai fertilității solului și a stabilității lor ca o componentă a biosferei. Substanțele umice sunt formate din „fragmente” de molecule bioorganice care apar în sol datorită activității populației sale vii. Rolul reziduurilor organice de origine vegetală și animală în formarea humusului a fost observat de M.V. Lomonosov. În lucrarea „La originea humusului” (1761), el a scris: de la îndoirea animalelor și a corpurilor în creștere în timp, solurile.

humus - este sursa multor elemente chimice necesare alimentației plantelor, baza de viață a microorganismelor și a nevertebratelor solului, factorul cel mai important în fertilitatea solului.

În plus, humusul conține un număr mare de substanțe active fiziologic, iar conținutul său în sol determină intensitatea aportului de CO2 în stratul de suprafață al aerului, ceea ce înseamnă eficiența fotosintezei plantelor. Cu toate acestea, în ultimele decenii, s-a constatat că agricultura fără îngrijorare pentru menținerea stocurilor de humus din sol a dus la o reducere semnificativă. Așadar, în cernoziomurile noastre, unde semănatul cu iarbă și aplicarea îngrășămintelor organice nu au fost utilizate, în comparație cu cele livrate acum 100 de ani de către V. V. Dokuchaev, conținutul de humus a scăzut cu 30. Proprietățile fizice ale solului sunt strâns legate de aprovizionarea cu humus. Solurile cu un conținut ridicat de humus au o structură bună, primăvara se usucă mai repede și se „maturizează”, adică devin potrivite pentru cultivare.