18.04.2024 15.04.2024 15.04.2024
|
Влияние условий увлажнения и аэрации 24.08.2012
Одним из наиболее существенных факторов, определяющих энергию разложения и характер других процессов превращения органических остатков в природе, является степень аэрации, зависящая от условий увлажнения. На значение аэрации давно уже обращали внимание исследователи, в результате чего было установлено два типа разложения - аэробное и анаэробное, известные со времени Шпренгеля и Либиха под названием тление (Verwesung, Eremacausis) и гниение (Faulniss, Putrefactio). Условия накопления гумуса в почвах по схеме Потонье укладываются в первые три процесса - тление, перегнивание и торфообразование, характеристика которых в отношении условий аэрации и увлажнения сделана, несомненно, очень удачно. Что же касается химической характеристики процессов, то она в настоящее время должна быть изменена следующим образом: Тление - почти полное окисление, в результате чего остается очень мало продуктов микробного синтеза и гумификации. Перегнивание - неполное окисление при наличии микробного синтеза и гумификации; умеренное накопление гумуса (перегноя). Торфообразование - брожение, битуминизация и консервация трудно разлагающихся, бедных кислородом соединений, медленная гумификация. Большое накопление органического вещества в виде торфа. Разложение в аэробных условиях обнаруживает при прочих равных условиях зависимость от степени увлажнения. Этот вопрос подвергался многочисленным экспериментальным исследованиям ряда авторов (Меллера, Вольни, Фодора, Петерсена и особенно Костычева), применявших для суждения об энергии разложения метод определения выделяющейся СО2. На основании этих исследований, влияние различной степени увлажнения на выделение СО2 сказывается следующим образом. При влажности, соответствующей воздушно-сухому состоянию (гигроскопическая влажность), количество выделяющейся углекислоты чрезвычайно незначительно; следовательно, разложение хотя и не прекращается, но идет очень медленно, правильно повышаясь с повышением температуры (т. е. совершается, как химический процесс). При смачивании воздушно-сухого материала водой выделение СО2 резко повышается благодаря развитию микроорганизмов: дальнейшее увеличение содержания сравнительно слабо повышает энергию разложения, а после известного предела вызывает уменьшение выделения СО2 вследствие ограничения доступа воздуха. Различная степень увлажнения и колебания в содержании влаги оказывает неодинаковое влияние па жизнедеятельность бактерий и грибов; последние легче переносят пересыхание и при низких содержаниях влаги более активны, чем бактерии. Так как коэффициент использования энергии, выделяющейся при разложении, у грибов выше, чем у бактерий, то отсюда можно предположить, что размеры микробного синтеза при меньшем содержании влаги могут быть относительно более значительными, чем в более влажных условиях. Это предположение находится в соответствии с взглядом, что энзиматическим процессам синтеза благоприятствует уменьшение влаги. Так как и образование гуминовых веществ является в известной мере энзиматическим процессом, то можно предполагать, что для гумификации более благоприятны меньшие степени увлажнения, при которых, кроме того, более обеспечены и процессы закрепления гуминовых веществ основаниями. Более же сильное увлажнение должно способствовать процессам гидролитического распада. Кроме содержания влаги, имеет значение и характер поступления влаги к разлагающемуся веществу. Опыты С.П. Кравкова, в которых учет энергии разложения производился по количеству переходящих в раствор минеральных веществ, показали, что при сквозном промачивании в разлагающемся материале накапливаются соединения кислого характера, угнетающие дальнейший процесс разложения, тогда как при отсутствии промывания разложение протекало энергично. Причиной этого явления Кравков считает удаление при сквозном промачивании щелочноземельных оснований, играющих важную роль в нейтрализации образующихся при разложении кислых продуктов неполного окисления. Весьма вероятно, однако, что, кроме этого, при сквозном промачивании имеет значение удаление растворимых азотистых соединений, в отсутствие которых сильно задерживается разложение целлюлезы и гемицеллюлез. В природных условиях, как показывают наблюдения над лесными почвами влажных областей, умеренное сквозное промачивание не ведет к накоплению значительных количеств органического вещества. Разложение здесь, хотя и сопровождается образованием кислых продуктов, все же идет энергично. Кроме того, здесь может происходить потеря части органического вещества путем вымывания его из почвы. Периодическое промачивание почвы атмосферными осадками имеет и положительное влияние, благодаря пополнению кислородом. Таким образом, влияние влажности как фактора накопления органического вещества в почвах может сказываться только или при резком недостатке влаги или, наоборот, при избытке ее, причем в последнем случае влажность имеет не прямое, а косвенное значение вследствие ограничения доступа воздуха. Влияние резко выраженного недостатка влаги на накопление гумуса в природе ослабляется, во-первых, незначительным количеством поступающих в почву растительных остатков, во-вторых, влиянием температуры.
|