Органічна речовина педосфери

 

Органічна речовина є одним з найбільш важливих компонентів педосфери. Воно впливає на значне число процесів, що протікають у педосфері.

Надходження мертвої органічної речовини залежно від біокліматичних умов в різних районах Світової суші коливається від 1 до 25 т/км² у рік. Сумарна маса органічної речовини, що відмирає, становить до 130∙10⁶ т. Різна кількість рослинних залишків, неоднаковий характер мікробіологічної діяльності, різні гідротермічні умови сприяють утворенню досить складного комплексу органічних сполук гумусу ґрунтів. В органічній речовині ґрунтів розрізняють три головні групи форм.

1. Майже нерозкладені залишки в основному рослинного походження (лісові підстилки, степовий повсть). Руйнуються тільки найбільш нестійкі тканини: камбій, флоема, паренхіма первинної кори - це грубий гумус.

2. Залишки, що утворюють пухку чорну речовину. Тільки в мікроскоп видно, що це здрібнені і значно змінені залишки рослин - це модер.

3. Спеціальні ґрунтові утворення, що не містять слідів будови рослинних тканин або гумусу, як такого. Виглядають як аморфні скупчення від слабко-жовтих до темно-коричневих. В одних ґрунтах вони дифузно розподілені в ґрунтовому матриксі, а в інших - склеюють дрібні мінеральні частки - це гумус типу муль.

Гумус цих трьох груп утворюється в умовах доброї аерації. У насиченому водою ґрунту діяльність мезофауни і аеробних бактерій пригнічується. Перетворення рослинних залишків дуже сповільнюється із залишків мохів утворюється торф. Його особливість – слабка розкладеність рослинних залишків (< 30%) і волокниста будова (залишки мохів). Органічна речовина ґрунту, що складається з торф'яних компонентів – це гумус типу мор.

В такий спосіб органічна речовина ґрунту складається із слабко змінених залишків рослин, продуктів їх здрібнювання та первісного перетворення мезофаунною і деякими мікроорганізмами, а також із специфічних ґрунтових органічних речовин. Дві останні категорії становлять властиво ґрунтовий гумус.

Трансформація органічної речовини відбувається під дією мікроорганізмів. Неспороносні бактерії використовують прості вуглеводи, прості білки, амінокислоти. Целюлозні міксобактерії переробляють стійкі вуглеводи. Актиноміцети завершують процес, розкладаючи найбільш стійкі компоненти і гумусові речовини. Основними компонентами гумусу є гумінові та фульвокислоти,

їх солі, а також гумін - комплекс гумусових кислот з високодисперсними мінеральними частками.

Гумус ґрунтів відіграє двоїсту роль. З одного боку він виступає як джерело нітрогену та інших елементів, пріоритетно необхідних для вищих рослин і вивільнюваних з органічної речовини в результаті мікробіологічної діяльності. Тому гумус ґрунтів - важливий фактор продуктивності фітоценозів і родючості ґрунтів. З іншого боку, гумусові кислоти і їх похідні, завдяки особливостям молекулярної будови активно впливають на міграцію і акумуляцію хімічних елементів у педосфері. З цієї причини гумусові речовини є важливою частиною механізму регулювання міграційних потоків в педосфері.

Частини рослин, що відмирають, надходять в ґрунт у вигляді щорічного опаду і створюють на поверхні ґрунту лісову підстилку, трав’яну повсть, скупчення торфу. Присутність рослинних залишків вказує на те, що їх розкладання відбувається повільніше, ніж надходження нових продуктів відмирання. Відновлення гумусу у верхньому шарі ґрунту - 300 - 500 років. В глибоких горизонтах ґрунту процес відбувається ще повільніше. Загальна маса мертвої органічної речовини педосфери складається із трьох частин:

· слабко розкладених рослинних залишків лісових підстилок;

· скупчення торфу;

· глибоко перетвореної органічної речовини гумусу.

Загальна маса мертвої органічної речовини в педосфері становить – 3,2 ∙10¹² т, це в 3,5 рази більше за масу рослинності суші і в 25 разів перевищує її річну продукцію

Орієнтовне середнє значення концентрації важких металів в органічній речовині педосфери становить (мкг/г сухої речовини): феруму - 200-300; мангану - 30; цинку -25; ванадію-3; купруму – 3; плюмбуму - 2; ніколу - 4; кобальту - 1; молібдену - 0.5; кадмію - 0.3; меркурію - 0.1.