Влияние механического и минералогического состава почвообразующих пород на почвообразование.
Почвообразующие (материнские) породы оказывают большое влияние на состав и свойства почв. От механического состава материнских пород зависят механический состав почв и их физические свойства: водопроницаемость, влагоемкость, пористость и др.
Химический состав материнских пород влияет на агрохимические свойства почв и направленность почвообразовательного процесса.
Особенно большое значение имеет карбонатность материнских пород.
Так, в таежно-лесной зоне карбонаты кальция и магния ослабляют подзолообразовательный процесс, поэтому здесь на карбонатных породах формируются почвы со сравнительно благоприятными физико-химическими свойствами.
Карбонатность материнских пород оказывает большое влияние на степень жесткости грунтовых вод, последние же, переувлажняя почву при близком залегании, определяют тип образующегося болота.
Засоленность материнской породы в условиях сухого жаркого климата является причиной формирования засоленных почв.
Химический состав материнских пород оказываем большое влияние и на питательный режим почв: образующиеся на флювиогляциальных наносах почвы более бедны питательными элементами, чем почвы, формирующиеся на ленточных глинах или моренных отложениях.
Влияние почвообразующих пород на свойства почв
Профиль любой почвы заканчивается почвообразующей породой. Почвы наследуют от почвообразующей породы гранулометрический, минералогический и химический составы, ряд физических свойств.
На породах, обогащенных элементами питания и основаниями, как правило, образуются плодородные почвы и, наоборот, на бедных породах формируются почвы с низким плодородием.
Почвы, унаследовавшие негативные, с агрономической точки зрения, свойства, такие как каменистость, высокая плотность, наличие водорастворимых солей и др., требуют специальных затрат на их освоение и улучшение.
Почвообразующие породы могут в корне изменять скорость и направление почвообразовательных процессов, что приводит к формированию азональных типов почв, например, дерново-карбонатные почвы в таежно-лесной зоне среди подзолистых. Свойства пород отражены в классификациях почв практически на всех уровнях от типа почв (литогенные) до разряда, самой нижней таксономической единицы, которая характеризует происхождение пород.
Почвы наследуют геохимические черты исходного материала почвообразующих пород. На песчаных породах, богатых кварцем, почвы обогащены кремнеземом, на лессе - кальцием, на засоленных породах – солями и т. д.
Источники и процессы превращения органических остатков в почве.
К потенциальным источникам относятся все компоненты биоценоза, которые поступают на поверхность почв или в толщу почвенного профиля после завершения жизненного цикла.
Главный источник органического вещества почвы в естественных ценозах - растительные остатки в виде наземного и корневого опада.
Процессы трансформации органических остатков в почвах и образование гумусовых кислот
Совокупность процессов трансформации органических веществ в почвах составляет процесс гумусообразования, который определяет формирование и эволюцию гумусового профиля (органопрофиля) почв.
В число процессов входят:
поступление в почву органических остатков,
их разложение,
минерализация и гумификация,
минерализация гумусовых веществ,
взаимодействие органических веществ с минеральной частью почвы,
миграция и аккумуляция органических и органно-минеральных соединений.
- Минерализация – распад органических остатков до конечных продуктов – воды, углекислого газа и простых солей. В результате минерализации происходит сравнительно быстрый переход закрепленных в органических остатках различных элементов ( N P, S, Ca, Mg, K, Fe и др. ) в минеральные формы и потребление их новыми поколениями живых организмов.
- Гумификация – совокупность биохимических и физико-химических процессов трансформации продуктов разложения органических остатков в особый класс органических соединений - гумусовые кислоты почвы.
Итог гумификации – закрепление органического вещества в почве в форме новых, устойчивых к микробиологическому разложению продуктов, служащих аккумуляторами огромных запасов элементов питания и энергии.
Согласно этой схеме, гумусообразование включает все характерные процессы формирования и эволюции органопрофиля почв:
Разложение (распад) поступающих в почву свежих органических веществ (процесс, предшествующий минерализации и гумификации) осуществляется микрофлорой и микрофауной при участии химических реакций гидролиза, дезаминирования, декарбоксилирования, окисления-восстановления и др. В результате этого процесса образуются промежуточные продукты разложения: аминокислоты, пуриновые и пиридиновые основания, моносахариды, олигосахариды, уроновые кислоты и другие. Промежуточные продукты разложения частично подвергаются полной минерализации до простых солей, газов и воды, частично гумифицируются. Скорость разложения и минерализации зависит от биохимического состава источников гумуса, соотношения С: N в их составе и гидротермических условий. В течение первого года разложения минерализационные потери углерода растительных остатков составляют 30-70% от исходной массы. На поверхности почвы скорость минерализации нарастает с севера на юг от подзолистых почв к каштановым, а на глубине более 20 см закономерность обратная, что связано с особенностями гидротермических условий почв зонального ряда. Гумификация — образование высокомолекулярных гумусовых веществ специфической природы из промежуточных продуктов распада свежих органических веществ. Существует ряд концепций гумификации, которые дополняют одна другую. Они все в той или иной степени подтверждены экспериментально. Концепция биохимического окисления. Предложена в 30-х годах И.В. Тюриным, затем детально разрабатывалась и экспериментально подтверждена в работах Л.Н. Александровой и ее учеников.