Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Апреля 2012 в 09:58, курсовая работа
Органическое вещество и его превращение в почве играет важную и разностороннюю роль в ее генезисе и формировании основных свойств и признаков, с которыми связаны развитие плодородия и фитосанитарные функции почвы. Органические вещества принимают участие в питании растений, создание благоприятных водно-физических свойств почвы миграции различных элементов в почвах и биосфере. Все важнейшие почвенные процессы протекают при прямом или косвенном участии органического вещества.
Введение………………………………………………………………….....3
Глава 1 Понятие о гумусовом состоянии почв и его критерии……..4
Глава 2 Влияние сельскохозяйственных культур на режим
органического вещества и баланс гумуса в почве………......8
Глава 3 Влияние механической обработки почв на режим
органического вещества и баланс гумуса в почве………….11
Глава 4 Влияние чистого пара на синтез и минерализацию
гумуса в пахотном слое…………………………………………14
Глава 5 Влияние органических и минеральных удобрений
на гумусовое состояние почв……………………………………15
Заключение…………………………………………………………………18
Список используемой литературы……………………………………… 19
Содержание
Введение…………………………………………………………
Глава 1 Понятие о гумусовом состоянии почв и его критерии……..4
Глава 2 Влияние сельскохозяйственных культур на режим
органического вещества и баланс гумуса в почве………......8
Глава 3 Влияние механической обработки почв на режим
органического вещества и баланс гумуса в почве………….11
Глава 4 Влияние чистого пара на синтез и минерализацию
гумуса в пахотном слое……………………
Глава 5 Влияние органических и минеральных удобрений
на гумусовое состояние почв……………………………………15
Заключение……………………………………………………
Список используемой литературы……………………………………… 19
Введение
Органическое вещество и его превращение в почве играет важную и разностороннюю роль в ее генезисе и формировании основных свойств и признаков, с которыми связаны развитие плодородия и фитосанитарные функции почвы. Органические вещества принимают участие в питании растений, создание благоприятных водно-физических свойств почвы миграции различных элементов в почвах и биосфере. Все важнейшие почвенные процессы протекают при прямом или косвенном участии органического вещества.
Все это объясняет тот глубокий интерес, который постоянно проявляют к органическому веществу почв. Связь органического вещества с плодородием почв была отмечена в эпоху древних цивилизаций (Египет, Древняя Греция и др.).
Научное изучение органического вещества почв началось в первой половине XIX. (Шпренгель в Германии, Берцелиус в Швеции, Герман в России, Мульдер в Голландии.)
Учение В.В. Докучаева о почве привлекло к гумусу внимание почвоведов. Особенно большое значение имели исследования П.А Костычева о роли микроорганизмов в синтезе гумусовых веществ. Первая четверть ХХ века характеризуется дальнейшим изучением химической природы гумусовых веществ (В.Р. Вильямс, С. Оден, А. Ашмук) и неспецифических для гумуса соединений (О.Шрайнер и Е. Шори).
Оригинальную концепцию о природе гумуса создал американский микробиолог С. Ваксман, считавший, что главная масса гумуса представлена лигнинопротеиновым комплексом.
Изучение его состава,
свойств, процессов трансформации,
познание агрономического значения
при земледельческом
Глава 1. Понятие о гумусовом состоянии почв, его критерии
Гумус - основная часть органического вещества почвы, полностью утратившая черты анатомического строения организмов. Делится на 2 большие группы веществ:
Неспецифические органические соединения, которые могут быть выделены из почвы, идентифицированы и количественно определены (сахара, аминокислоты, белки, органические основания, дубильные вещества, органические кислоты и т.д.)
В большинстве минеральных почв составляют единицы процентов общего содержания органического вещества;
Специфические гумусовые соединения - наиболее характерная специфическая часть, составляющая приблизительно 80-90% общего содержания органического вещества в большинстве минеральных почв.
Гумусовые вещества представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотосодержащих органических соединений, объединенных общьностью происхождения некоторых свойств и чертами строения. Перечислим важнейшие из них: 1. Специфическая окраска, варьирующая от темно бурой, почти черной, до красновато-бурой и оранжевой для различных групп и фракций гумусовых веществ; 2. Кислотный характер, обусловленный карбоксильными группами; 3. Содержание углерода от 36 до 62% азота от2,5 до 5% в различных группах и фракциях; 4. Наличие во всех группах циклических фрагментов, содержащих 3-6% гетероциклического азота; 5. Наличие негидролизуемого азота в количестве 25-35% от общего; 6. Большое разнообразие веществ по молекулярным массам, лежащих в пределах от 700-800 до сотен тысяч.[5]
Основными источниками органического вещества почвы являются отмершие остатки растений в виде надземной и корневой масс. Органические остатки почвенной фауны поступают в меньших количествах. Масштабы поступающих в почву органических остатков растений, их состав, соотношение надземной и корневой масс зависят от состава зональной растительности местных условий, определяющих её продуктивность. Характер поступления органических остатков в почвенный профиль неодинаков: в лесах основное его количество поступает на поверхность почвы, а в травянистых сообществах значительная часть (от 25-30 до 80-90%) поступает непосредственно в почву в виде отмерших корней. Различный характер поступления опада имеет важное значение при дальнейших процессах его превращения. Химический состав сухих органических остатков представлен углеводами, белками, лигнином, восками, смолами и другими веществами. Растительные остатки, богатые лигнином, дубильными веществами, смолами (хвоя, древесина) разлагаются медленно. Из опада культурных растении быстрее разлагаются остатки бобовых трав и медленнее - солома злаковых.
Органические остатки, поступая
в почву или на её поверхность,
подвергаются различным превращениям:
механическому измельчению
Гумификация - совокупность сложных биохимических, физико-химических и химических процессов превращения органических остатков в гумусовые вещества. Существует 3 группы гумификации: I. Конденсационная или Полимеризационная подразделяющаяся на: 1) образование исходных структурных единиц для формирования гумусовых веществ. 2) конденсация структурных единиц. 3)поликонденсация. II. Концепция биохимического окисления. III. Биологическая концепция.
Состав уже сформировавшихся гумусовых веществ постоянно обновляется за счет включении в их молекулы органических соединений в виде отдельных фрагментов. Такой процесс изменения гумусовых веществ называется фрагментным обновление гумуса.[6]
По растворимости и экстрагируемости из почвы гумусовые вещества делятся на следующие группы: фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин.
Фульвокислоты- наиболее растворимая группа гумусовых веществ, менее сложная по строению, с более низким и молекулярными массами по сравнению с гумусовыми кислотами, с высокой миграционной способностью; характеризуется повышенной кислотностью и способностью к комплексообразованию; наиболее светлоокрашенная часть гумуса; преобладает в подзолистых, дерново-подзолистых, сероземах, красноземах и некоторых других почвах тропиков.
Гуминовые кислоты - наиболее растворимая группа в минеральных и органических кислотах группа гумусовых веществ; характеризуется более сложным строением; имеет более высокие молекулярные массы, повышенное содержание углерода; преобладают в черноземах, каштановых почвах. Серых лесных, дерновых и некоторых других.
Гумин – неэкстрагируемая часть почвы кислотами и щелочами часть гумуса. Эти гумусовые вещества наиболее прочно связаны с глинными минералами.
Изучение роли разнообразных
форм органического вещества в генезисе
и плодородии почв дало основание
помимо вышеизложенных характеристик
его состава разделять
Лабильная группа органического вещества имеет первостепенное значение как источник энергии и пищи для почвенной биоты. Установлено также, что растительные остатки улучшают физические и физико-механические свойства почвы.
Стабильная часть представлена гумусовыми веществами, прочно закрепленные минеральные соединения. Это устойчивая, медленно минерализующаяся часть органического вещества.
Недостаток лабильных форм способствует более быстрому разложению устойчивого гумуса, т.е. дегумификации.[6]
Для оценки гумусового состояния почв Д.С Орловым и А.А. Гришиной разработана шкала.
Содержание и запасы гумуса |
Уровень признака |
Пределы величин |
Содержание гумуса в верхнем слое, % |
Очень высокое Высокое Среднее Низкое Очень низкое |
>10 10-6 6-4 4-2 <2 |
Запасы гумуса(т/га) в слое |
Очень высокие
Высокие
Средние
Низкие
Очень низкие |
|
Баланс гумуса в почвах складывается из соотношения его приходных и расходных статей. Он позволяет судить о направленности и величине изменений содержания и запаса гумуса в почве. Баланс может быть положительным (если накопление гумуса превышает его расход за этот же период), отрицательным (расход гумуса превышает накопление) или бездефицитным (темпы накопления гумуса и его расхода равны, т.е. запасы остаются без изменения)[3]
Глава 2. Влияние сельскохозяйственных культур на режим органического вещества и баланса гумуса в почве
В условиях земледельческого использования почв на режим органического вещества значительное влияние оказывает севооборот (набор и чередование культур), обработка и применение удобрений, водная мелиорация.
Влияние сельскохозяйственных культур зависит от их биологических особенностей и технологий возделывания. С биологическими особенностями культур связаны количество и состав корневых и пожнивных органических остатков как важнейшей приходной части баланса гумуса в пахотной почве.
Наиболее благоприятное влияние на режим органического вещества и баланс гумуса оказывают многолетние травы. Они оставляют большую часть синтезированного ими органического вещества после уборки, имеют более продолжительный период прижизненного воздействия на органическое вещество почвы (поступление органических веществ в форме корневых выделений и отмирающих корневых волосков), чем однолетние злаковые. Поэтому в почве под многолетними травами складывается бездефицитный или положительный баланс гумуса. Обогощенность органических остатков многолетних бобовых трав азотом выделяет их как благоприятную и лабильную форму свежего органического вещества, поступающего в почву.
Зерновые культуры уступают бобовым травам по содержанию азота и оснований в их органических остатках. С урожаем (зерно, солома) отчуждается большая доля созданного ими органического вещества. Поэтому под зерновыми культурами происходит потеря гумуса (0,2-0,5 т/га), не восполняемые за счет гумификации их органических остатков.
Пропашные культуры уступают злаковым по количеству послеуборочных остатков, а минерализация гумуса при их возделывании значительно возрастает за счет неоднократных обработок. В связи с этим потери гумуса в почвах под пропашными более высокие. Особенно неблагоприятно влияет на баланс гумуса содержание гумуса под чистым паром. Растительные остатки в почву не поступают (за исключением остатков сорных растений, отмершей фауны, водорослей). Почвы периодически обрабатывают (перепашка, культивация). Поэтому значительно возрастает потери гумуса за счет его минерализации, достигая 1-2 т/га.[6]
Коэффициенты накопления пожнивно-корневых остатков
Культуры |
Урожайности культуры, т/га |
|
Озимые зерновые |
1,0 1,1-2,0 2,1-2,5 2,6-3,5 |
1,9 1,6 1,3 1,1 |
Яровые зерновые |
1,0 1,1-2,0 2,1-2,5 2,6-3,5 |
1,4 1,2 1,1 1,0 |
Травы многолетние (зеленая масса) |
5,0 5,1-15,0 |
0,42 0,31 |
Травы многолетние (сено) |
3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 |
2,0 1,7 1,6 |
Травы однолетние (зеленая масса) |
5,0 5,1-15,0 15,1-30,0 |
0,30 0,18 0,13 |
Травы однолетние (сено) |
2,5 2,6-3,5 3,6-4,5 |
1,4 1,2 1,1 |
Кукуруза на силос (зеленая масса) |
5,0 5,1-15,0 15,1-30,0 |
0,10 0,09 0,08 |
Картофель, корнеплоды, овощи |
5,0 5,1-15,0 15,1-25,0 25,1-40,0 |
0,16 0,12 0,09 0,08 |
Информация о работе Понятие о гумусовом состоянии почв и его критерии