В почву поступают не только органическое вещество отмерших растений, но и останки животных (вторичное органическое вещество). Основную часть органического вещества в почве производят высшие зеленые растения.

Первичная продуктивность различных наземных экосистем колеблется от 1—2 т/га в год сухого вещества в тундре, пустыне до 30—35 т во влажных тропических лесах. В агроэкосистемах в почву поступает растительных остатков от 2—3 т/га при возделывании однолетних культур до 7—9 т/га в год от многолетних трав.

Характер распределения по профилю поступающих в почву органических остатков неодинаковый в различных экосистемах, в лесах преобладающая часть органического вещества поступает с опадом на поверхность почвы. В травянистых ценозах, как пРавило, больше половины органического вещества поступает в почвенный профиль с корнями.

Химический состав органических веществ, поступающих в почву, зависит от состава биоценозов и видов отмерших организмов (табл. 9).

Таблица 9. Химический состав высших и низших организмов, % от сухого вещ< (по А. Е. Возбуцкой)
ОрганизмыЗолаБелковыевеществаУглеводыЛигнинЛипиды, дубипь^ ные вещества J
ЦеллюлозаГемицеллюлоза и прочие углеводы
Бактерии2—1040—70Есть1—40 J
Водоросли20—3010—155—1050-601—3 ]
Лишайники (кустистые и пластинчатые)2—63—55—1060-808—101—3 I
Мхи3—105—1015-2530-605—10
Папоротникообразные6—74—520—3020—3020—302—10
Хвойные:древесина0,1—1,00,5—1,045—5015—2525—302—12
хвоя2—53—815—2015—2020—3015—20
Лиственные:древесинаото0,5—1,040—5020-3020—255—15
листья3—84—1015—2510-2020—305—15
Многолетние травы: злаки5—105—1225-4025—3515—202—10
бобовые5—1010—2025—3015—2515—202—10

В высших растениях, особенно в древесной растительности, синтезируется большое количество веществ, не поддающихся разрушительному действию микроорганизмов. К таким соединениям относятся лигнин (С57Н60О|0), смолы, дубильные вещества. Лигнин накапливается в оболочках клеток между пучками целлюлозы и вызывает одревеснение. Лигнин с более высоким содержанием углерода, чем в других углеводах, очень стойкое соединение, не поддается разложению бактериями. Особенно много его образуется в древесине хвойных деревьев, до 30 % и более.

В растениях накапливается значительное количество продуктов распада (катаболитов), к которым относятся эфирные масла,

алкалоиды, гликозиды, смолы, органические кислоты и их соли, дубильные вещества, хиноны, каучук и др. Большинство из них обладают бактерицидными, антисептическими свойствами, а многие из них являются ядовитыми. Например, алкалоиды ци-кутин, гиосциамин (CI7H2604N), аконитин, никотин и др. Гликозиды — амигдалин, кумарин (С9Н602), который при плесневении превращается в дикумарин (С19Н|208), — ядовитое соединение.

5.5. Процессы превращения органических веществ в почве

Поступившие в почву органические вещества отмерших растений и почвенной фауны подвергаются сложным биохимическим и физико-химическим превращениям. Большая часть органических остатков разлагается микрофлорой почвы до исходных веществ фотосинтеза: диоксида углерода, воды, аммиака, минеральных элементов. Этот процесс называют минерализацией. Процессу минерализации прежде всего подвергаются легкорастворимые, поддающиеся микробиологическому разрушению соединения: сахара, крахмал, белки, органические кислоты, пектиновые вещества, гемицеллюлоза и др. Оставшаяся часть труднорастворимых и не поддающихся разложению микрофлорой соединений подвергается длительным сложным превращениям в почве. Этот сложный процесс назвали гумификацией. Это понятие определяется как совокупность биохимических и физико-химических процессов, итогом которых является превращение органических веществ индивидуальной природы (лигнин, белки, смолы и др.) в специфические, более сложные гумусовые вещества.

Гумусовые вещества не являются химически индивидуальными соединениями, они представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, объединенных общностью происхождения, некоторых свойств и строения.

Перейти на страницу:

Похожие книги