Факультет

Студентам

Посетителям

Участие микроорганизмов торфяных почв в превращении специфических природных и неприродных органических соединений

Проблема рационального использования органического вещества мелиорированных торфяных почв в настоящее время приобрела большое научно-практическое значение в связи с широким проведением осушительных мелиораций не только в Белорусской ССР, но и в других регионах нашей страны и за рубежом.

Вовлечение в сельскохозяйственный оборот осушенных торфяников вносит ощутимый вклад в народное хозяйство страны, так как приводит к значительному приросту сельскохозяйственной продукции растениеводства и животноводства, улучшению условий труда и быта жителей прилегающих районов, а также к благоприятным изменениям экологической среды.

Однако непременным следствием осушительных мелиораций являются негативные изменения торфяных почв, выражающиеся в активном разрушении основного ценного их компонента — органического вещества под воздействием микроорганизмов. На основании анализа литературных данных и многолетних исследований, выполненных в Институте микробиологии АН БССР, установлено, что микроорганизмы — один из ведущих факторов разложения органического вещества в мелиорированных торфяных почвах. Благоприятное изменение физических и химических свойств осушенных торфяников, отражаясь на экосфере обитания почвенных микробоценозов, приводит к резкой активации микробиологических процессов, в результате которой происходят серьезные потери минерализованной части органики.

Территория Белоруссии характеризуется широким распространением болот и заболоченных земель. Расположены они главным образом в Брестской, Минской, Гомельской областях. Площадь торфяных месторождений Белорусского Полесья составляет свыше 1,3 млн. га, 85% этой площади — торфяники низинного типа, представляющие наибольшую ценность для сельскохозяйственного производства. По темпам осушительных мелиоративных работ Белоруссия занимает одно из первых мест в СССР.

Органическое вещество торфа представлено смесью различной степени разложения растений-торфообразователей и специфических гумусовых веществ, состав которых зависит от условий и характера торфообразования. Естественные торфяные почвы вследствие переувлажнения, недостаточной аэрации, а нередко высокой кислотности и других причин малопригодны для сельскохозяйственного производства. В этих торфяниках органическое вещество находится в виде сложных соединений, практически недоступных растениям. Накопление органического вещества торфа преобладает над разрушением. Высокое потенциальное плодородие почв становится эффективным только после отвода избытка влаги с болотного массива. Осушение торфяного месторождения прекращает процесс накопления органического вещества; начинается сокращение запасов торфа за счет его минерализации, а также всех видов эрозии. В первые годы после осушения ведущая роль в уменьшении объема и массы торфа принадлежит физическим и физико-химическим факторам, однако по мере уплотнения залежи главная роль переходит к микробиологической минерализации. Последующее сельскохозяйственное освоение торфяных почв приводит к отрицательному изменению баланса органического вещества. Дальнейшая эволюция торфа зависит от комплекса условий, регулирующих соотношение между скоростью поступления и минерализации растительного материала. Одновременно нарушается структура торфяной почвы. Волокнистая масса торфа, свойственная естественным торфяникам, приобретает рыхлую, зернистую или пылеватую структуру.

Органическое вещество мелиорированных торфяников находится в центре внимания ученых и практиков всех стран мира. Его трансформация исследуется рядом научных учреждений Белоруссии. Особое беспокойство вызывает быстрое сокращение в почвенном слое общих запасов органического вещества. Минерализация органики в мелкозалежных торфяных почвах Полесья составляет ежегодно в пропашном севообороте 8—10 т/га; в севообороте, насыщенном зерновыми культурами, — 5—8 т/га; под многолетними травами с учетом компенсации корневых и пожнивных остатков эта величина равна 2—4 т/га. Исследования показали, что разложение органического вещества глубокозалежных торфяников происходит по всей глубине залежи, максимальное разложение — в пахотном слое.

В ряде случаев развитие осушенного торфяника идет в направлении формирования вторичных плодородных торфяно-перегнойных или черноземовидных почв, устойчивых при сельскохозяйственном использовании. Появились данные о снижении темпов минерализации органического вещества торфа по времени. Максимум потерь приходится на 6—10-й год освоения в северных областях и на 4—7-й год в южной части Украинского Полесья. На протяжении последующих 10—15 лет освоения темпы минерализации стабилизируются, после 20—25-летнего сельскохозяйственного использования снижаются. Причина этого, по всей вероятности, заключается в повышении степени гумификации органического вещества торфа и отсутствии легкогидролизуемого органического материала. Высказываются мнения, что большое влияние на темпы минерализации и закрепление гумуса в почвах оказывает ботанический состав торфообразователей, присутствие в почвенной среде кальция и глинистых веществ монтмориллонитовой группы.

Рациональное использование торфяных почв предполагает установление таких почвенных условий, при которых степень разложения торфа была бы оптимальной, а плодородие торфяников повышалось. Подходы для решения этой проблемы различны: регулирование норм осушения торфяных почв, внесение в почву ингибиторов биохимических процессов, структурообразователей, направленное регулирование микробиологической деятельности, приемы агротехники.

В данной главе мы рассмотрим роль микроорганизмов, превращающих специфические гумусовые вещества торфяной почвы, вещества индивидуальной природы (аминокислоты, сахара, органические кислоты, целлюлозу), неприродные органические соединения (гербициды).

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



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: