Войти
Органическое вещество почвы ( SOM ) - органическое вещество, компонент почвы, состоящий из растительного и животного детрита в va стадии разложения, клетки и ткани почвенных микробов, а также вещества, которые синтезируются почвенными микробами. SOM обеспечивает многочисленные преимущества для физических и химических свойств почвы и ее способности предоставлять регулирующие экосистемные услуги. SOM особенно важен для функций почвы и качества.
Преимущества SOM являются результатом ряда сложных, интерактивных, почвенных факторов; неполный список этих преимуществ для функции почвы включает улучшение структуры почвы, агрегации, удержания воды, биоразнообразия почвы, абсорбции и удержания загрязнителей, буферности емкость, а также цикл и хранение питательных веществ для растений. ПОВ увеличивает плодородие почвы, предоставляя участки катионного обмена и являясь запасом питательных веществ для растений, особенно азота (N), фосфор (P) и сера (S), а также микроэлементы, которые медленно высвобождаются в результате минерализации ПОВ. Таким образом, количество ПОВ и плодородие почвы значительно коррелируют.
ПОВ также действует как основной поглотитель и источник углерода почвы (C). Хотя содержание C в ПОВ значительно варьируется, обычно считается, что ПОВ содержит 58% С, и «почвенный органический углерод» (SOC) часто используется как синоним ПОВ, при этом измеренное содержание SOC часто используется в качестве заместителя для ПОВ. Почва представляет собой один из крупнейших поглотителей углерода на Земле и играет важную роль в глобальном углеродном цикле и, следовательно, в смягчении последствий изменения климата. Поэтому динамике SOM / SOC и способности почв обеспечивать экосистемную услугу связывание углерода посредством управления SOM в последнее время уделяется значительное внимание.
Концентрация ПОВ в почвах обычно колеблется от 1% до 6% от общей массы верхнего слоя почвы для большинства нагорных почв. Почвы, верхние горизонты которых содержат менее 1% органического вещества, в основном ограничиваются пустынями, в то время как содержание ПОВ в почвах низколежащих, влажных территорий может достигать 90%. Почвы, содержащие от 12% до 18% SOC, обычно классифицируются как органические почвы.
. Ее можно разделить на 3 рода: живая биомасса микробов, свежие и частично разложившиеся детрит и гумус. Поверхность подстилка, т. е., свежий растительный детрит обычно исключается из SOM.
Основным источником ПОВ является растительный детрит. В лесах и прериях, например, разные организмы разлагают свежий детрит на более простые соединения. Это включает в себя несколько стадий, первая из которых в основном механическая и становится все более химической по мере развития разложения. Микробные разлагатели включены в SOM и образуют пищевую сеть организмов, которые охотятся друг на друга и впоследствии становятся добычей.
Есть также другие травоядные, которые потребляют свежие растительные вещества, остатки которых затем переходят в почву. Продукты метаболизма этих организмов являются вторичными источниками ПОВ, включая их трупы. Некоторые животные, такие как дождевые черви, муравьи и многоножки, способствуют как вертикальному, так и горизонтальному перемещению органического вещества.
Дополнительные источники ПОВ включают экссудаты корней растений и древесный уголь.
Содержание воды в большей части растительного детрита находится в диапазоне от 60% до 90%. Сухое вещество состоит из сложного органического вещества, состоящего в основном из углерода, кислорода и водорода. Хотя эти три элемента составляют около 92% от сухой массы органического вещества в почве, другие элементы очень важны для питания растений, включая азот, фосфор, калий, серу, кальций, магний и многие микроэлементы..
Органические соединения в растительном детрите включают:
Растительный детрит, как правило, не растворяется в воде и поэтому недоступен для растений. Тем не менее, он представляет собой сырье, из которого получают питательные вещества. разложить его с помощью ферментативных биохимических процессов, получить необходимую энергию из того же вещества и произвести минеральные соединения, которые корни растений склонны поглощать. Разложение органических соединений на минерал, т.е. е., неорганические, соединения обозначаются как «минерализация ». Часть органического вещества не минерализуется, а вместо этого разлагается на стабильное органическое вещество, которое обозначается как «гумус ".
Разложение органических соединений происходит с очень разной скоростью, в зависимости от природы соединения. Рейтинг, от быстрого к медленным темпам, это:
происходящие реакции могут быть отнесены к одному из трех видов:
Минеральные продукты:
| Элемент | Минеральные продукты |
|---|---|
| Углерод | CO2, CO 3, HCO 3, CH 4, C |
| Азот | NH4, NO 2, NO 3, N 2 (газ), N 2 O (газ) |
| Сера | S, H 2 S, SO 3, SO 4, CS 2 |
| Фосфор | H2PO4, HPO 4 |
| Прочие | H2O, O 2, H 2, H, OH, K, Ca, Mg и т. Д. |
По мере разложения растительного детрита образуются некоторые устойчивые к микробам соединения, включая модифицированные лигнины, масла, жиры и воски. Во-вторых, синтезируются некоторые новые соединения, такие как полисахариды и полиурониды. Эти соединения составляют основу гумуса. Между этими соединениями и некоторыми белками и другими продуктами, содержащими азот, происходят новые реакции, которые включают азот и избегают его минерализации. Таким образом защищаются и другие питательные вещества от минерализации.
Гуминовые кислоты / вещества классифицируются на 3 рода в зависимости от их растворимости в кислотах и щелочах, а также по их стабильности:
Почва играет важную роль в глобальном круговороте углерода, глобальный запас углерода почвы оценивается в 2500 гигатонн. Это в 3,3 раза больше атмосферного пула на 750 гигатонн и в 4,5 раза больше биотического пула на 560 гигатонн. Пул органического углерода, который в основном присутствует в форме SOM, составляет примерно 1550 гигатонн от общего глобального пула углерода, а неорганический углерод почвы (SIC) составляет остальную часть. Резерв органического углерода существует в динамическом равновесии между прибылью и убытком; поэтому почва может служить либо поглотителем, либо источником углерода за счет связывания или выбросов парниковых газов, соответственно, в зависимости от экзогенных факторов.
