Органическое вещество почвы

Органическое вещество является непременной составляющей почвы. Оно находиться в виде слаборазложившихся органических остатков лесной подстилки, торфа или в виде хорошо разложившегося, утратившего свою структуру перегноя или гумуса. Гумус – это сложный комплекс органических веществ, находящихся в тесном взаимодействии с минеральной частью почвы, от которой его можно отделить только при химической обработке или прокаливании. Плодородие почв зависит от содержания гумуса, т.к. в нём находятся основные элементы питания растений. Гумусовые вещества обычно составляют от 80 до 90% общего ко­личества содержащегося в почве органического вещества. Гумус изменяет физические и химические свойства почвы: существенно влияет на её коллоидные свойства, структуру, влагоёмкость и т.д. Гумус может оказывать также непосредственное влияние на растение, стимулируя его рост и развитие.

Основным и первичным источником органического вещества почвы является растительный опад. Отличительной чертой растительного опада на севере является несколько факторов: количество растительного опада (в основном иголки от хвойных пород), качество растительного опада (содержание смол, воска, клетчатки, дубильных веществ и других сложных органических соединений), суровый холодный климат. Количество растительного опада в северных почвах очень мало, так как опад хвойных деревьев и кустарничков очень мал. Качество растительного опада низкое, так как состоит из сложных органических соединений.

Распад исходных органических соединений – первый этап гумификации. Второй этап – синтез новых высокомолекулярных гумусовых соединений, не свойственных живым организмам.

Содержание гумуса в разных горизонтах различно, больше всего его в лесной подстилке из-за растительного опада. С глубиной количество гумуса резко уменьшается, так как источниками гумуса являются отмершие корни и микроорганизмы, дождевые черви и так далее, которых в глубине значительно меньше. Группировка почв по содержанию гумуса приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Группировка почв по содержанию гумуса.

Степень обеспеченности	Содержание гумуса, (%)
Крайне бедные	До 1.0
Бедные	1.01-2.0
Недостаточно обеспеченные	2.01-3.0
Средне обеспеченные	3.01-4.0
Хорошо обеспеченные	4.01 и более

По нашим данным горизонт Ао содержит самое большое количество гумуса (35,88%), по степени обеспеченности он относится к хорошо обеспеченным гумусом горизонтам, горизонт А2-это бедный горизонт по обеспечению гумусом (0,59%), так как из него вымываются все органические вещества. Горизонт B_Feh относится к хорошо обеспеченным горизонтам (11,27%), это горизонт вмывания, поэтому содержание гумуса значительно больше чем в горизонте А2 из которого вымываются органические вещества. В горизонтах Вfe и С содержание гумуса соответственно (0,0029 и 0,0293%), но тем не менее остаются бедными и крайне бедными горизонтами. Что и понятно, так как наибольшее количество опада находится в верхних горизонтах профиля, соответственно вниз по профилю содержание гумуса уменьшается. На рисунке 6 представлено изменение гумуса в почве по горизонтам.

Рисунок 7 – Изменение гумуса по почвенным горизонтам

Так как у нас лесная подстилка – тип гумуса нашей почвы – мор.

Мор – почти неразложившаяся или слаборазложившиеся остатки преимущественно растительного происхождения. К ним относятся: лесная подстилка, степной войлок, торф. Есть еще типы гумуса – модер и муль.

Модер – остатки глубокого преобразования представленные в виде однородной рыхлой черной массы –перегноя.

Муль – совокупность органического вещества, гумусовых веществ, которые цементируют и склеивают минеральные частицы почвы, образуя мульподобную форму гумуса.

У нас бимодальный тип распределения гумусового профиля. При общем резком падении количества гумуса по профилю наблюдается заметное увеличение его на некоторой глубине. Увеличение количества гумуса в средней или нижней части профиля означает формирование гумусово-иллювиального горизонта за счет растворимых форм его, вымывающихся из верхних частей профиля. Этот тип профиля характерен для подзолистых гумусово-иллювиальных почв.

Потерей при прокаливании (ППП) называют убыль в весе после прокаливания навески почвы до постоянного веса при температуре 900 °С. При прокаливании почва теряет органическое вещество, СО₂ карбонатов, гигроскопическую и химически связанную воду, адсорбированный газы и частично хлориды.

Величину ППП используют для вычисления общего содержания минеральных веществ в почве, для вычисления химически связанной воды и для пересчета содержания элементов минеральной части почвы на прокаленную навеску.

Величину потери при прокаливании ППП, % вычисляют по формуле:

ППП= , %

где: А – масса тигеля с воздушно-сухой почвой, г;

В – масса тигеля с прокаленным остатком, г;

С – масса тигеля, г;

Кв – коэффициент пересчета на абсолютно сухую навеску;

ГВ – гигроскопическая влажность, %.

Рисунок 8 – График зависимости потери при прокаливании по горизонтам

Величина потери при прокаливании связана с гигроскопической влажностью. По всему профилю наблюдается связь величины содержания гигроскопической влаги с величиной потери при прокаливании. Наибольшие потери при прокаливании мы наблюдаем в горизонте Ао, где она составляют 31,94%, далее она уменьшаются так как органического вещества здесь меньше чем в Ао, в котором оно просто сгорает, в Вfe ППП составляет 6.2% т.к. здесь наблюдается наименьшее количество гумуса, в горизонте С ППП составляет 0,008%, причиной этому является то, что горизонт С наиболее тяжелый по механическому составу, то есть вода, находящаяся в этом горизонте, химически связана и поэтому потери при прокаливании небольшие, несмотря на содержание влаги в горизонте.

Величина ППП характеризует, прежде всего, содержание органического вещества в почве. Таким образом, по этому показателю мы можем судить в первую очередь о распределении органического вещества в профиле почвы. А это в свою очередь указывает на интенсивность накопления органических веществ. Судя по почвенному профилю ППП уменьшается с увеличением глубины и уменьшению количества гумуса.

Углерод определяем методом мокрого сжигания по Тюрину. Метод И. В. Тюрина основан на окислении органического вещества почвы раствором бихромата калия в серной кислоте. Для перерасчета углерода на гумус используйте коэффициент 1,724, отвечающий среднему содержанию углерода (68 %) в гуминовых кислотах. Содержание органического углерода С, % определяется по формуле:

, где

С – количество перегноя относительно воздушно-сухой почвы, %;

А,В – количество соли мора, которое пошло на окисление перегноя во взятой навеске, мл

m – навеска почвы, г

N - нормальность соли Мора (в опыте N=0,2)

В горизонте Ао содержание углерода составляет:

Исследуемая почва относится к резко убывающему типу профильного распределения запасов гумуса. Запас гумуса Г, т/га вычисляется по формуле:

Г=Н*10000*ОМ*С/100, где

Г - запасы гумуса, т/га;

Н – мощность толщи почвы, см;

ОМ – объемная масса почвы, г/см³

С – содержание углерода, %.

Запас гумуса вычисляется для слоя 0 до 20 см и для слоя 0-100см.

Запас для слоя от 0 до 20см равен: Г=0,2*100*1,58*0,41= 12,9 т/га.

Запас для слоя от 0 до 100см равен: Г=1*100*1,58*0,41= 64,8 т/га.

По таблице 5.2 можно оценить запас гумуса в слое от 0 до 20 и от 0 до 100см.

Таблица 5.2 – запас гумуса в слоях 0-20см и 0-100см, т/га

Характер проявления	Запас гумуса, т/га
В слое 0-20 см	В слое 0-100
Очень высокое	Больше 200	Больше 600
Высокое	150-200	400-600
Средне	100-150	200-400
Низкое	50-100	100-200
Очень низкое	Меньше 50	Меньше 100

В слое 0-20см запас гумуса очень низкий, в слое 0-100см наблюдается так же очень низкий запас гумуса. Поэтому плодородие нашей почвы очень низкое. Это видно из содержания гумуса. Чтобы эта почва стала плодородной надо вложить очень много усилий и средств. Запас очень низкий из-за условий окружающей среды и почвообразовательного процесса.

Дата добавления: 2015-10-21