ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Органические вещества и их значение

ЛЕКЦИЯ

Минеральные и органические соединения углерода в почве.

В почвах образуется и встречаются соединения углерода всех степеней окисления – от наиболее восстановленной СН₄ , до наиболее окисленной – СО₂.

Диоксид углерода, угольная кислота и карбонаты

СО₂ и продуцируется во всех почвах на протяжении всего вегетационного периода. Для почв со сравнительно стабильным содержанием гумуса количество образующегося и выделяемого в атмосферу СО₂ примерно соответствует (в перерасчете на углерод) количеству поступающих в почву растительных остатков. Если количество углерода в органических остатках больше количества углерода, выделяемого в виде СО₂, то неизбежно прогрессирующее накопление запасов органического вещества в почве; если соотношение обратное, то преобладает минерализация гумуса и его содержание в почве постепенно падает. Именно растительный опад и минерализация органического вещества определяют баланс углерода в почвах.

При растворении СО₂ в воде часть его расходуется на образование угольной кислоты по реакции:

СО₂ + Н₂О ↔ Н₂СО₃

Преобладающая в почвах соль угольной кислоты – СаСО₃, кальцит. Другие минералы того же химического состава – арагонит и люблинит – имеют ограниченное распространение. Значительно ниже в почвах содержание МgСО₃, причем преобладающей его формой является минерал несквегонит МgСО₃ ·3 Н₂О.

Натриевые соли угольной кислоты встречаются в заметных количествах только а содово-засоленных почвах (Na₂CO₃·10 H₂O, Na₂CO₃· NaHCO₃·2 H₂O, NaHCO₃.

Карбонат-ион является одним из важнейших компонентов, определяющим формы соединений в почвах многих макро- и микроэлементов. Растворимость большинства карбонатов ( за исключением карбонатов щелочных металлов) мала. Щелочность почв в большинстве случаев обусловлена присутствующими в них карбонатами. По способу проявления можно различить актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность характеризует почвенный раствор, потенциальная – появляется только в результате различных воздействий на почвы.

Метан

Образование метана происходит в резко восстановительных условиях по реакции :

Бактерии

СО₂ + 4Н₂ → СН₄ + 2 Н₂О

Такой процесс происходит в почве при развитии анаэробных условий и полного превращения доступных микроорганизмам соединений Fe³⁺ в соединения Fe²⁺. При этом обычно несколько повышается рН почвы за счет связывания СО₂ метанообразующими бактериями.

Растворимость метана в воде невелика – при обычных температурах порядка 2-5 мг в 100мл, и образующийся в болотных условиях газ выделяется в атмосферу. В значительных количествах метан может присутствовать только в почвенном воздухе заболоченных почв.

В природной обстановке в почвах формируются и другие углеводороды, например этан С₂Н₆, этилен СН₂=СН₂ и др. Этилен также образуется в переувлажненных (преимущественно затопленных) почвах.

Кроме простейших углеводородов-газов, в почвах образуются и накапливаются углеводороды с длиной цепи С₁₆-С₃₃ и их производные (спирты, кислоты, эфиры). Эти углеводороды при анализе почв попадают в группу липидов, в больших количествах они участвуют в построении гумусовых кислот.

Органические вещества и их значение

Среди разнообразных соединений углерода наибольшую роль в почвообразовании и плодородии почв играют органические вещества. Всю совокупность органических соединений, присутствующих в почвах, называют органическим веществом почвы.. Это понятие включает как органические остатки (ткани растений и животных, частично сохранившие исходное анатомическое строение), так и отдельные органические соединения специфической и неспецифической природы.

Роль органических соединений настолько велика, что занимает одно из центральных мест в теоретическом и прикладном почвоведении. Регулирование гумусового состояния используемых почв становится столь же важной, как оптимизация кислотности и водного режима почв., мелиорация почв засоленного ряда или регулирование окислительно-восстановительных режимов переувлажненных почв.

Значение органических веществ. Содержание, запасы и состав гумуса относятся к числу важнейших показателей, от уровня которых зависят практически все ценные свойства почвы.

1. особое значение представляет способность гумуса снимать отрицательное действие на растение высоких и сверхвысоких доз минеральных удобрений;

2. обогащенные гумусом почвы обладают повышенной устойчивостью водно-пищевого режима для растений по отношению к внешним факторам, что повышает устойчивость земледелия;

3. оптимальное содержание гумуса обеспечивает ценную структуру и благоприятный водно-воздушный режим почв;

4. оптимальное содержание гумуса улучшает прогреваемость почв;

5. с гумусом связаны важнейшие физико-химические показатели почв, в том числе высокая емкость катионного обмена;

6. от качества и уровня содержания гумуса зависят кислотность и развитие восстановительных процессов.

Главные причины потери гумуса почвами:

1. уменьшение количества растительных остатков, поступающих в почву, при смене естественного биоценоза;

2. усиление минерализации органического вещества в результате интенсивной обработки и повышения степени аэрации почв;

3. разложение и биодеградация гумуса под влиянием кислых удобрений и активизации микрофлоры за счет вносимых удобрений;

4. усиление минерализации в результате осушительных мероприятий переувлажненных почв;

5. усиление минерализации гумуса орошаемых почв в первые годы орошения;

6. эрозионные потери гумуса, в результате которых содержание гумуса снижается до тех пор, пока не остановится эрозия. Скорость абсолютных потерь может постепенно снижаться, поскольку в сильноэродированных почвах смыву подвергаются менее гумусированные горизонты.

Органическая часть почвы рассматривается отдельно от неорганической части и живых организмов. Это не означает, что органические и неорганические компоненты существуют в почве раздельно. Более того, преобладающая часть гумусовых веществ связана в почве с катионами металлов, оксидами, гидроксидами или силикатами, образуя различные органоминеральные соединения (ОМС), построенные по типу простых солей, комплексных солей или адсорбционных комплексов.