Факультет

Студентам

Посетителям

Превращения соединения азота в почве и его использование культурными растениями

Не менее важен и вопрос о том, какие дальнейшие превращения претерпевают соединения азота в почве и в какой мере используют его культурные растения.

Азот, который накапливается в микробных клетках (при их жизни или после их гибели — безразлично), поступает в почву. Частично он сразу же потребляется корнями растений, в ризосфере которых находились микробы. Частично же, соединяясь с различными углеродистыми веществами (продуктами выделения корней или распада растительных остатков), он входит в сложный комплекс, получивший название перегноя, или гумуса.

Перегной содержит все необходимые элементы пищи растений (азот, фосфор и другие), но в такой форме, которая недоступна растению. Только после разложения (минерализации) перегноя эти вещества усваиваются корнями. Но перегной разлагается крайне медленно. Таким образом, часть связанного микробами азота воздуха не расходуется сразу, а находится в почве как бы в резерве. В виде перегноя природа создавала и создает себе многолетние запасы азота и других элементов питания растений. По мере расходования этих запасов идет и процесс их пополнения. Поэтому плодородие почвы, определяемое главным образом запасом перегноя, при правильном его использовании бесконечно.

Природное или естественное плодородие присуще всем почвам и зависит от многих условий. От климата, который определяет водный, воздушный и тепловой режимы почвы, от характера грунта, от химического состава и физических свойств самой почвы и т. д. Но определяется оно, в первую очередь, теми биологическими процессами, в результате которых образуются необходимые растениям питательные вещества. Огромные скрытые возможности таит в себе природное плодородие — эта кладовая природы, к которой человек еще только подбирает ключи.

В результате активного вмешательства человека в жизнь почвы (ее обработки, внесения удобрений, мелиорации и т. д., меняющих физические, химические и биологические свойства почвы) природное плодородие превращается в действительное, эффективное. Степень этой эффективности при постоянно повышающейся технической оснащенности сельского хозяйства должна непрерывно возрастать.

Как можно оценить скрытые (потенциальные) богатства почв нашей страны? Вот некоторые данные о запасах азота, фосфора и калия в различных типах почв (в килограммах, содержащихся в пахотном горизонте на 1 га):

Тип почв

Перегной

Азот (N)

Фосфор (P2O5)

Калий (K2O)

Дерново-подзолистые

До 50 000

До 6000

До 3000

До 65 000

Черноземы

225000

35 000

6000

77 000

Сероземы

40 000

3500

3500

60 000

Величину этого запаса поможет оценить такое сравнение: известно, что с урожаем пшеницы в 15—20 ц/га из почвы уносится примерно 40—60 кг азота, 20 кг фосфора и 28 кг калия. По подсчетам Е. Н. Мишустина, в пахотном слое черноземной почвы (20 см) содержится такое количество азота, которое может обеспечить средний урожай зерновых в течение 170—230 лет и запас фосфора на 1600—2400 лет.

К сожалению, большая часть этих питательных веществ находится в форме, недоступной культурным растениям, а небольшая доступная их часть расходуется быстрее, чем пополняется из «основного резерва». Перед учеными стоит важная задача — разработать способы мобилизации питательных веществ, хранящихся в «кладовой» природы, и сделать их доступными для растений.

Главное внимание должно быть обращено на гумус, этот «резерв и стабилизатор органической жизни на Земле». Господствовавшие в науке в течение многих лет химические теории образования перегноя сменила теперь биохимическая теория, согласно которой перегной почвы создается, в первую очередь, микробами. Бактерии, актиномицеты и грибы играют главную роль в реакциях расщепления и синтеза органических веществ, приводящих к образованию перегнойных комплексов.

Возможно, следует говорить не о перегное в целом, а о разных перегноях, потому что в различных природных условиях образуется перегной разного состава и качества.

Согласно современным представлениям, перегной — это комплекс сложных органических веществ — гуминовых кислот, которые образуются в результате частичного разложения растительных и животных остатков почвенными микробами. Перегнойный комплекс можно разделить на две группы веществ. В первую, основную группу входят лигнин (составная часть растений) — 40% и белки — преимущественно белки микробов — 30—35%; вторая группа состоит из углеродистых соединений: сахаров, органических кислот, спиртов и т. д. Образование этих двух групп веществ и их взаимодействие определяют химический состав перегноя.

Белковые соединения перегноя значительно более устойчивы к воздействию микроорганизмов, чем большинство белков растений, животных или микробов. Поэтому азот перегноя очень медленно высвобождается микроорганизмами.

В природных условиях процессы образования и разрушения веществ перегноя протекают одновременно, поэтому в почве сохраняется определенное равновесие его состава.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: