Роль организмов в образовании почвы таблица. Организмы как фактор почвообразования

РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ. ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА

§38. РОЛЬ ОРГАНИЗМОВ В ПРЕОБРАЗОВАНИИ ОБОЛОЧЕК ЗЕМЛИ

Какие организмы участвуют в процессах почвообразования и откладывании осадочных пород? Что такое гумус?

Живые организмы участвуют в процессах отложения осадочных пород, почвообразовании, формировании атмосферы. Таким образом, они активно влияют на формирование оболочек Земли.

Какова роль живых организмов в образовании осадочных пород? Осадочные породы формируются на дне водоемов в результате наслоений разных нерастворимых соединений преимущественно биогенного происхождения. В создании осадочных пород принимают участие те живые существа, которые накапливают в течение всей жизни в своих скелетах, раковинах, панцирях и др соединения кальция, кремния, фосфора и другие. Из остатков этих организмов (диатомовых водорослей, фораминифер, радиолярий, моллюсков, коралловых полипов и др.) возникают разнообразные осадочные породы (известняк, мел, кремнезем, диатомиты, радіолярити) значительной толщины (рис. 153, 154).

Залежи мела и известняков образовывались в течение всего периода исторического развития биосферы. В результате накопления на дне морей ракушек и скелетов отмерших организмов образуется известняковый ил. В его толще происходят химические процессы, которые в условиях повышенного давления обусловливают образование мела или известняка. Геологические процессы, происходившие на нашей планете, приводили к тому, что те или другие части материков опускались, а определенные участки морского дна поднимались. Вследствие этого происходило перераспределение площади суши и гидросферы, а также возникали горные хребты из известняка (Пиренеи, Альпы, Гималаи, Кавказские горы и тому подобное).

В накоплении кремнеземових осадочных пород принимали участие радиолярии и диатомовые водоросли. Радіолярити (осадочные породы, образованные преимущественно из внутриклеточных скелетов радиолярий) представлены кремневыми глинами, месторождениями полудрагоценных камней (яшмы, опала, халцедона). Преимущественно с радіоляритів образован остров Барбадос в Карибском море. Залежи фосфоритов и апатитов (соли фосфатных кислот, которые используют в качестве удобрения и сырье для промышленности) образованы остатками особых групп морских животных, имевших раковины из фосфата кальция.

Рис. 153. Диатомовые водоросли, которые участвуют в образовании осадочных пород

Каменный (из останков ископаемых высших споровых растений), бурый (ископаемых голосеменных) уголь и торф (из остатков мохообразных) образовались за особых условий соответствующего периода. Залежи железной руды формировались на протяжении всего существования биосферы вследствие жизнедеятельности хемотрофних железобактерий. Есть гипотезы относительно биогенного происхождения нефти, природного газа и других полезных ископаемых.

Живые организмы принимают участие и в процессах разрушения горных пород. Например, лишайники, поселяясь на скалах, выделяют органические кислоты, разрушающие минералы. Лишайники и другие организмы могут разрушать горные породы и механическим воздействием. Например, гифы грибов, которые входят в состав лишайника, корни и ризоїди растений проникают в трещины скал, расширяя их. Это, в свою очередь, способствует проникновению в эти трещины воды, что приводит к растворению горных пород, которые становятся хрупкими и разрушаются.

Какова роль живых организмов в процессах почвообразования? Мы уже упоминали, что без разнообразного мира живых существ, населяющих почву, его формирование было бы невозможно. А отсутствие почвы устранила бы формирование и функционирование наземных биогеоценозов.

Влияние обитателей почвы, а также ветра, воды, воздуха и климатических факторов обеспечивает протекание процессов почвообразования. Во время этих процессов происходят сложные превращения и перемещения различных соединений в верхнем слое литосферы. Процессы почвообразования способствуют сохранению и повышению плодородия фунтов - способности обеспечивать потребности растений в элементах питания, воде, а также кислороде, необходимом для дыхания их подземных частей.

Рис. 154. Организмы, которые участвуют в образовании осадочных пород:

1 - радіолярія; 2 - моллюск - наутилус; 3 - морской гребешок;

4 - устрица

Рис. 155. Организмы - ґрунтоутворювачі: 1,2 - кольчатые черви;

3 - черевоногий моллюск; 4 - жук-навозник

Обитатели почвы влияют на его физические, химические и биологические свойства. Так, корневые системы растений улучшают его шпаристість, что влияет на поступления в почву кислорода, растворов солей. Живые и отмершие подземные части растений обогащают почву органикой, служат кормовой базой для почвенных животных, грибов, бактерий. Некоторые из микроорганизмов, которые обитают в почве в свободном состоянии или вступают в симбиоз с высшими растениями (азотфіксуючі бактерии, цианобактерии, некоторые водоросли), как вам уже известно, способны фиксировать атмосферный азот и обогащать им почву, повышая ее плодородие. На структуру и плодородие почв влияет и деятельность определенных групп животных (дождевые черви, насекомые, кроты, слепыши): прокладывая ходы в почве, они улучшают его шпаристість. Животные также обогащают почву органикой, вместе с грибами и бактериями обеспечивают процессы минерализации (то есть разлагают органику до неорганических соединений, которые способны усваивать растения).

Остатки организмов (прежде всего растений), попадая на поверхность почвы, образуют слой подстилки. В подстилке при активном участии живых организмов одновременно происходят как процессы минерализации, так и синтеза органических веществ, входящих в состав гумуса. В образовании гумуса принимают участие различные организмы: беспозвоночные животные, грибы, бактерии (рис. 155). Следовательно, запасы гумуса в почве - это результат различных процессов синтеза, разложения и накопления органических веществ, преимущественно растительного происхождения.

Как живые организмы влияют на газовый состав атмосферы? В начале образования биосферы газовый состав атмосферы значительно отличался от современного: в ней было много водяного пара, углекислого газа, аммиака, сероводорода, метана, однако не было свободного кислорода и озонового экрана. Поэтому солнечные ультрафиолетовые лучи легко достигали поверхности Земли. Вследствие этого жизнь длительное время могло существовать только в водной среде, поскольку вода поглощает эти лучи. Но благодаря деятельности фото - синтезирующих цианобактерий газовый состав атмосферы постепенно изменялся: снижалась концентрация аммиака, углекислого газа, метана и др; появился свободный кислород. Примерно 2-3 млрд лет назад его концентрация в атмосфере достигла современной, благодаря чему сформировался озоновый экран. Это создало предпосылки выхода жизни на сушу.

Вы уже знаете, что атмосферный кислород имеет фотосинтетичне происхождения. Растительность Земли ежегодно поглощает примерно 1,7 108 тонн углекислого газа и выделяет почти 1,2 108 тонн кислорода, который используют в процессе дыхания аэробные организмы. Однако на соотношение содержания в атмосфере кислорода и углекислого газа негативно влияет хозяйственная деятельность человека (загрязнение атмосферы промышленными выбросами, интенсивное сжигание энергоносителей и тому подобное), которая приводит к снижению в атмосфере концентрации кислорода и повышение углекислого газа. Вследствие этого возникает так называемый тепличный эффект: высокая теплоемкость углекислого газа уменьшает излучение тепла поверхностью Земли, что приводит глобальное потепление климата. Углекислый газ выделяется в процессе дыхания организмов, а также вследствие разложения органического вещества живыми существами.

Организмы влияют и на концентрацию в атмосфере азота. Он связывается азотфиксирующими бактериями, цианобактерями, а возвращается в атмосферу в результате процессов расщепления органических соединений или денитрификации преимущественно в виде аммиака. Деятельность организмов способствует поступлению в атмосферу сероводорода, метана и некоторых других газов.

Сейчас школьникам часто дают полезные и интересные задания. Но иногда справиться с ними самостоятельно детям довольно сложно, вот и слышу я частенько: «Мама, помоги!» Вот так недавно пришлось делать с ребенком презентацию о связи живых организмов и почвы, может быть для кого-то из вас данный материал окажется полезным.

Роль животных в образовании почвы

Почва - это природное тело, созданное с помощью деятельности живых организмов. Три основные группы организмов, участвующие в почвообразовании - это животные, зеленые растения и микроорганизмы.

Почву населяет большое количество животных. Их можно разделить на три группы:

• постоянные жители почвы (дождевые черви, многохвостки);
• проводящие в почве только одну из фаз своей жизни (куколки насекомых, комары-долгоносики);
• животные, посещающие почву для временного укрытия (норные животные, жуки).

Какова же их роль? Большинство животных используют крупные органические остатки для питания, в процессе чего остатки измельчаются, разрушаются и перевариваются, тем самым подготавливаются к дальнейшей микробиологической переработке. Также животные проделывают большую механическую работу в почве. Перемещаясь в ней, они образуют каналы, по которым затем происходит перемещение воздуха, воды и тепла с поверхности внутрь почвы. Еще животные представляют собой источник органики.

Участие растений и микроорганизмов в образовании почвы

Существенный вклад в образование почвы вносят зеленые растения. Они синтезируют органические вещества с помощью солнечной энергии из углекислого газа, минеральных веществ и воды. После того, как растения отмирают, эти вещества попадают в почву, обогащая ее питательными веществами и энергией.

Растительные и животные останки, попавшие в почву, разлагаются микроорганизмами на простые компоненты (газы, воду, минеральные соединения). Кроме этого, микроорганизмы энергично изменяют и минеральную составляющую. От их деятельности зависит плодородие почвы. Наиболее распространенные микроорганизмы - это бактерии. Кроме этого в почве есть водоросли, грибы, лишайники.

Живые организмы и почва — неразрывные звенья единой и цельной экосистемы — биогеоценоза. Живые организмы почвы находят здесь и убежище, и питание. В свою очередь, именно обитатели почвы снабжают ее органическими компонентами, без которых почва не имела бы такого важнейшего качества как плодородность.

Фауна почв имеет свое особое наименование — педобионты. К педобионтам относятся не только животные и беспозвоночные, но и микроорганизмы почвы.

Население почвы весьма обширно — в одном кубическом метре грунта могут содержаться миллионы живых организмов.

Почва как среда обитания

Значительное содержание растений в почве создает питательную среду для огромного числа насекомых, которые, в свою очередь, становятся добычей для кротов и других подземных животных. Насекомые почвы представлены значительным количеством разнообразных видов.

Почва как среда жизни неоднородна. Для различных видов существ она предоставляет разнообразные условия обитания. Например, наличие воды в почве создает особую систему миниатюрных водоемов, в которых проживают нематоды, коловратки, различные простейшие.

Категории почвенной фауны

Другая категория почвенной жизни — микрофауна. Это существа размером в 2-3 мм. В эту категорию попадают преимущественно членистоногие, не обладающие способностью к рытью ходов — они пользуются существующими грунтовыми полостями.

Более крупные размеры имеют представители мезофауны — личинки насекомых, многоножки, дождевые черви и др. — от 2 мм до 20 мм. Данные представители способны самостоятельно прорывать себе ходы в грунте.

Самые большие из постоянных обитателей почвы включены в категорию «мегафауна» (другое название — макрофауна). В основном это млекопитающие из категории активных землероев — кроты, слепыши, цокоры и т. д.

Существует еще группа животных, которые не являются постоянными обитателями почвы, но при этом некоторую часть жизни проводят в подземных убежищах. Это такие норные животные как суслики, кролики, тушканчики, барсуки, лисы и другие.

Наиболее важную роль в процессе образования биогумуса, обеспечивающего плодородность почвы, играют дождевые черви. Продвигаясь в толще грунта, они заглатывают земляные элементы вместе с органическими частицами, пропуская через свою пищеварительную систему.

В результате такой переработки дождевыми червями утилизируется огромное количество органических отходов и производится снабжение почвы гумусом.

Другая очень существенная роль дождевых червей — разрыхление почвы, благодаря чему улучшается ее влагопроницаемость и снабжение воздухом.

Дождевые черви, несмотря на свои малые размеры, выполняют грандиозный объем работ. Например, на участке размером в 1 гектар за год дождевые черви перерабатывают более ста тонн земли.

Микрофлора почвы

Водоросли, грибки, бактерии — неизменные обитатели почвы. Большинство бактериальных и грибковых культур выполняют важнейшую функцию почвы — разложение органических частиц на простые компоненты, необходимые для обеспечения плодородия. По сути, это элементы «пищеварительного аппарата» почвы.

Растительность (высшая и низшая) создает в природе биологический круговорот зольных веществ и обогащает почву органическими остатками. Она является основ­ным фактором почвообразования.

Сущность процесса почвообра­зования проявляется в природе через растительные формации. Растительные формации представляют собой комбинации выс­ших и низших растений, взаимодействующих в определенных условиях среды.

На территории России выделяют следующие группировки рас­тительных формаций (Н. Н. Розову): 1) деревянистые (таеж­ные леса, широколиственные леса, леса влажных субтропиков); переходные деревянисто-травянистые (ксерофитные леса); травянистые (суходольные и заболоченные луга, степи умерен­ного пояса, субтропические кустарниковые степи); 4) пустынные; 5) лишайниково-моховые (тундра, верховые болота).

Каждая группа растительных формаций характеризуется свои­ми особенностями : составом органических веществ, особенностя­ми их поступления в почву и разложением, а также взаимодейст­вием продуктов распада с минеральной частью почвы.

Различия растительных формаций - основная причина много­образия почв в природе. В одних и тех же условиях таежно-лесной зоны под хвойными сомкнутыми лесами развиваются подзо­листые, а на лугах формируются дерновые почвы.

В зависимости от биологических особенностей по количеству и качеству создаваемой биомассы, воздействию на процесс почво­образования зеленые растения подразделяются на деревянистые и травянистые.

Деревянистые растения (деревья, кустарники, полукустарни­ки) - многолетние, живущие десятки и сотни лет. Ежегодно у них отмирает только часть наземной массы (хвоя, листья, ветви, пло­ды), и она откладывается на поверхности почвы в виде опада или лесной подстилки. Деревянистые растения характеризуются соз­данием огромной биомассы, главным образом наземной, но их ежегодный опад меньше прироста, и поэтому с опадом в почву возвращается сравнительно небольшое количество зольных эле­ментов и азота. В опаде деревьев, особенно хвойных, содержится много клетчатки, лигнина, дубильных веществ, смол. Продукты разложения лесной подстилки взаимодействуют с почвой в рас­творе при промывании толщи почвы осадками.

Продолжительность жизни травянистых растений колеблется от нескольких недель (эфемеры) до 1-2 лет (злаки) и 3-5 лет (бобовые). Однако корни и корневища живут до 7-15 лет и больше.

В процессах почвообразования эффект от травянистых расте­ний больше, чем от деревянистых, хотя количество биомассы, создаваемое травянистыми ассоциациями, меньше. Это объясня­ется непродолжительностью жизни травянистых растений и быст­рой оборачиваемостью всех компонентов, вовлекаемых ими в биологический круговорот в системе растения - почва. Почва ежегодно обогащается органическими остатками трав в виде наземной массы (при условии, если она не отчуждается) и корней. Корневые остатки, в отличие от наземной массы, раз­лагаются непосредственно на месте, в почве, и продукты их раз­ложения взаимодействуют с ее минеральной частью.

Остатки травянистых растений по сравнению с лесным опадом содержат меньше клетчатки, больше белков, зольных элемен­тов и азота. Для травянистых остатков характерна нейтральная или слабощелочная реакция.

Мхи - растительные организмы, лишенные корневой системы и усваивающие элементы питания всей поверхностью органов. Они широко встречаются под пологом леса и на болотах. Мхи при­крепляются к любому субстрату ризоидами. Они могут поглощать и удерживать большое количество влаги, поэтому процесс разло­жения растительных остатков протекает медленно, с постепенным накоплением торфа и заболачиванием. В образовании, верховых болот особо следует отметить роль сфагновых (белых) мхов.

Микроорганизмы . Из микроорганизмов в почве широко пред­ставлены бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простей­шие. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредоточивается основная масса органи­ческого вещества и корней живых растений.

Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.

По отношению к воздуху различают микроорганизмы аэроб­ные и анаэробные. Аэробные - это организмы, которые в процес­се жизнедеятельности потребляют кислород; анаэробы - живут и развиваются в бескислородной среде. Необходимую для жизне­деятельности энергию они получают в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций. На реакции разложе­ния и синтеза, идущие в почве, влияют различные ферменты, вы­рабатываемые микроорганизмами. В зависимости от типа почв, степени их окультуренности общее количество микроорганизмов в 1 г дерново-подзолистых почв может достигать 0,6-2,0 млрд., черноземов - 2-3 млрд.

Бактерии - наиболее распространенный вид почвенных микро­организмов. По способу питания они делятся на автотрофные, усваивающие углерод из углекислого газа, и гетеротрофные, использующие углерод органических соединений.

Бактерии-аэробы окисляют различные органические вещества в почве, в том числе осуществляют процесс аммонификации - разложения азотистых органических веществ до аммиака, окис­ление клетчатки, лигнина и пр.

Разложение органических остатков гетеротрофными анаэроб­ными бактериями называется процессом брожения (брожение углеводов, пектиновых веществ и др.). Наряду с брожением в анаэробных условиях происходит денитрификация - восстановле­ние нитратов до молекулярного азота, что может привести к зна­чительным потерям азота в почвах с плохой аэрацией.

Почва - это живой организм, состоящий из бесчисленных микроскопических живых существ. Число и разнообразие живых микроорганизмов в почве неизмеримо. В 1 г. почвы содержатся миллиарды бактерий, грибков, водорослей и других организмов, а кроме того, великое множество дождевых червей, мокриц, многоножек, улиток и других почвенных организмов, которые в результате процесса обмена веществ перерабатывают отмершие белковые организмы и другие органические остатки в питательные вещества, доступные для усвоения растениями. Благодаря их деятельности в почве из исходного растительного и белкового материала образуется гумус, из которого в результате соединения с водой и кислородом высвобождаются питательные вещества для растений. Рыхлая структура почвы также достигается во многом благодаря деятельности

почвенных организмов, которые естественным образом перемешивают минеральные и органические вещества, вырабатывая новую обогащенную субстанцию. Это значительно повышает плодородие почвы. Изучением почвообитающих животных занимается специальная отрасль науки - почвенная зоология, сформировавшаяся лишь в нашем столетии. После того как специалисты разработали методы учета и фиксации животных, что связано со значительными техническими трудностями, глазам зоологов предстало целое царство существ, разнообразных по строению, образу жизни и своему значению в естественных процессах, происходящих в почве. По биологическому разнообразию животный мир почвы можно сравнить разве что с коралловыми рифами - классическим примером наиболее богатых и разнообразных природных сообществ на нашей планете.

Среди них и крупные беспозвоночные типа дождевых червей, и микроорганизмы, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Помимо мелких размеров (до 1 мм) большинство почвообитающих беспозвоночных животных имеет и незаметную окраску покровов тела, беловатую или серую, поэтому разглядеть их можно только после специальной обработки фиксаторами, под лупой или микроскопом. Микроорганизмы составляют основу животного населения почвы, биомасса которой достигает сотни центнеров на гектар. Если говорить о численности дождевых червей и других крупных беспозвоночных, то она измеряется десятками и сотнями на один квадратный метр, а численность мелких и микроскопических организмов достигает миллионов и миллиардов особей.

К примеру, простейшие и круглые черви (нематоды) с размером тела до 0,01 мм по своей физиологии - типично водные существа, способные дышать кислородом, растворенным в воде. Мельчайшие размеры позволяют им довольствоваться микроскопическими капельками влаги, заполняющей узкие почвенные полости. Там черви передвигаются, находят пищу, размножаются. При пересыхании почвы они способны длительное время находиться в неактивном состоянии, покрываясь снаружи плотной предохранительной оболочкой из застывающих выделений.

Из почвенных организмов покрупнее можно назвать почвенных клещей, ногохвосток, мелких червячков - ближайших родственников дождевых червей. Это уже настоящие сухопутные животные. Они дышат атмосферным кислородом, заселяют воздушные внутрипочвен-ные полости, корневые ходы, норы более крупных беспозвоночных. Мелкие размеры, гибкое

Почвенные организмы являются жизненно необходимым звеном в замкнутом цикле обмена веществ. Благодаря их жизнедеятельности все продукты органического происхождения разлагаются, перерабатываются и приобретают доступную для растений минеральную форму. Минеральные вещества, растворенные в воде, поступают из почвы к корням растений, и цикл начинается сначала

тело позволяют им использовать даже самые узкие промежутки между почвенными частицами и проникать в глубокие горизонты плотных суглинистых почв. Например, панцирные клещи уходят вглубь на 1,5-2 м. Для этих мелких почвенных обитателей почва также не плотная масса, а система ходов и полостей, соединенных между собой. Животные обитают на их стенках, как в пещерах. Переувлажнение почвы оказывается столь же неблагоприятным для ее обитателей, как и пересыхание. Хорошо различимы почвенные беспозвоночные с размерами тела крупнее 2 мм. Здесь можно встретить разнообразные группы червей, наземных моллюсков, ракообразных (мокрицы, бокоплавы), пауков, сенокосцев, лож-носкорпионов, многоножек, муравьев, термитов, личинок (жуков, двукрылых и перепончатокрылых насекомых), гусениц бабочек Дождевые черви и некоторые личинки насекомых имеют сильно развитую мускулатуру. Сокращая мышцы, они увеличивают диаметр своего тела и раздвигают почвенные частицы. Черви заглатывают землю, пропускают ее через свой кишечник и продвигаются при этом вперед, как бы "проедаясь" сквозь почву. Позади они оставляют свои экскременты с продуктами обмена и слизью, обильно выделяемой в полости кишечника. Этими слизистыми комочками черви покрывают поверхность хода, укрепляя его стенки, поэтому такие ходы долго сохраняются в почве.

А личинки насекомых имеют особые образования на конечностях, голове, иногда на спине, которыми они действуют, как лопатой. Например, у медведок передние ноги превращены в сильные орудия копания - они расширены, с зазубренными краями. Эти скребки способны рыхлить даже очень сухую почву. У личинок же

хрущей, роющих ходы на значительную глубину, орудием рыхления служат верхние челюсти, которые имеют вид треугольных пирамидок с зубчатой вершиной и с мощными гребнями по бокам. Личинка ударяет этими челюстями в почвенный комочек, разбивает его на мелкие частицы и подгребает их под себя. Другие крупные обитатели почвы живут в уже имеющихся полостях. Они отличаются, как правило, очень гибким тонким телом и могут проникать в очень узкие и извилистые ходы. Роющая деятельность животных имеет большое значение для почвы. Система ходов улучшает ее аэрацию, что благоприятствует росту корней и развитию аэробных микроби-альных процессов, связанных с гумификацией и минерализацией органического материала. Недаром Чарльз Дарвин писал, что задолго до того, как человек изобрел плуг, дождевые черви научились правильно и хорошо обрабатывать землю. Он посвятил им специальную книгу "Образование почвенного слоя дождевыми червями и наблюдения над образом жизни последних".

Основная роль почвенных организмов заключается в способности быстро перерабатывать растительные остатки, навоз, бытовые отходы, превращая их в высококачественное естественное органическое удобрение биогумус. Во многих странах, в том числе и в нашей, червей научились разводить на специальных фермах для получения органических удобрений. Оценить вклад невидимых тружеников почвы вуюрмировании ее структуры помогут следующие примеры. Так, муравьи, строящие почвенные гнезда, выбрасывают на поверхность из глубоких слоев почвы более тонны земли на 1 га. За 8-10 лет они перерабатывают практически весь заселенный ими горизонт. А пустынные мокрицы поднимают с глубины 50- 80 см на поверхность почву, обогащенную элементами минерального питания растений. Там, где находятся колонии этих мокриц, растительность более высокая и густая. Дождевые же черви способны перерабатывать в год до 110 т земли на 1 га.

Передвигаясь в земле и питаясь отмершими растительными остатками, животные перемешивают органические и минеральные частицы почвы. Затаскивая наземный опад в глубокие слои, они тем самым улучшают аэрацию этих слоев, способствуют активизации микро-биальных процессов, что приводит к обогащению почвы гумусом и питательными веществами. Именно животные своей деятельностью создают гумусовый горизонт и почвенную структуру.

Роль дождевых червей в биологической жизни почвы

Дождевые черви рыхлят почву, проникая в отличие от других почвенных организмов, способных проживать лишь в одном почвенном слое, в разные слои почвы. Через проделанные червями отверстия к корням растений проникают воздух и вода.

Дождевые черви способствуют обогащению почвы кислородом, что предотвращает процессы гниения органического материала

: Дождевые черви поглощают органические остатки, вместе с которыми в пищеварительный тракт попадают минеральные частицы, крупицы глины, почвенные водоросли, бактерии, микроорганизмы. Там этот разнородный материал перемешивается и перерабатывается, благодаря обменным процессам, дополняется выделениями кишечной микрофлоры червя, приобретая новое состояние, и затем в виде помета попадает в почву. Это качественно улучшает состав почвы и придает ей склеенную комковатую структуру.

Человек научился обрабатывать почву, удобрять ее и получать высокие урожаи. Заменяет ли это деятельность почвенных организмов? В какой-то степени да. Но при интенсивном землепользовании современными методами, при перегрузке почвы химикатами (минеральные удобрения, пестициды, стимуляторы роста), при частых нарушениях ее поверхностного слоя и уплотнении его сельскохозяйственными машинами возникают глубокие нарушения естественных процессов, которые ведут к постепенной деградации почвы, снижению ее плодородия. Завышенные количества минеральных удобрений отравляют землю и убивают ее биологическую жизнь. Химобработки уничтожают в почве не только вредителей, но и полезных животных. Для восстановления этого ущерба требуются годы. Сегодня, в период экологизации нашего мышления, стоит задуматься и над тем, какими критериями оценивать ущерб, нанесенный урожаю. До сих пор было принято считать только потери от вредителей. Но давайте же посчитаем и потери, нанесенные самой почве от гибели почвообразователей.

Для сохранения почвы, этого уникального природного ресурса Земли, способного к самовосстановлению своего плодородия, необходимо прежде всего сохранить ее животный мир. Почвенные организмы, почвообразователи делают то, что пока не может делать человек со своей мощной техникой. Они нуждаются в стабильной среде. Им необходимы кислород в системе проделанных ходов и запас органических остатков, убежища и ходы, которые не нарушаются человеком. Разумное ведение хозяйства, щадящие методы обработки почвы и максимальный отказ от химических средств защиты растений означают создание условий для сохранения живого биомира почвы - залога ее плодородия.

Питательные вещества в составе почвы

Все необходимые для жизни компоненты растения могут получать из почвы только в минеральной форме. Питательные вещества, которыми богаты органическая масса, гумус и органические удобрения могут быть усвоены растениями только после завершения процесса разложения органических соединений или их минерализации.

Наличие в почве достаточного количества питательных веществ является одним из главных факторов успешного развития растений. Свою надземную часть, корневую систему, цветы, плоды и семена растения строят из органических веществ: жиров, белков, углеводов, кислот и других веществ, вырабатываемых зеленой листовой массой растений. Для синтеза органических веществ растениям необходимы десять главных элементов, которые называются биогенными. Биогенные химические элементы постоянно входят в состав организмов и выполняют определенные биологические функции, обеспечивающие жизнеспособность организмов. К биогенным макроэлементам относятся углерод (С), кальций (Са), железо (Fe), водород (Н), калий (К), магний (Mg), азот (N), кислород (О), фосфор (Р), сера (S). Часть этих элементов растение получает из воздуха, например кислород и углерод, водород получает при разложении воды в процессе фотосинте-

Процесс обмена питательных веществ

Питательные элементы играют важнейшую роль в цикличном процессе обмена веществ, обеспечивая жизнедеятельность растений. Вода растворяет питательные вещества и микроэлементы, создавая почвенный раствор, который усваивается корнями растений Солнечная энергия способствует преобразованию питательных веществ в результате процесса фотосинтеза, который, в свою очередь, зависит от присутствия в тканях растений ряда микроэлементов, участвующих в образовании окрашенного вещества хлорофилла

за, остальные элементы поступают растению исключительно из почвы в виде растворенных в воде соединений, так называемого почвенного раствора. Если в почве наблюдается серьезный недостаток какого-либо из элементов, растение слабеет и развивается только до определенной стадии, пока не исчерпает свой внутренний биологический запас данного элемента, существующий в тканях растения. После этой стадии растение может погибнуть. Кроме биогенных макроэлементов для развития растения необходимы микроэлементы, содержащиеся обычно в очень маленьком количестве, но тем не менее играющие важную роль в процессах обмена. К микроэлементам следует отнести: алюминий (А1), бор (В), кобальт (Со), медь (Си), марганец (Мп), молибден Мо), натрий (Na), кремний (Si), цинк (Zn). Hei -остаток или избыток микроэлементов приводит к нарушению обмена веществ, что влечет

за собой отставание в росте и развитии растения, снижение урожайности и другие последствия. Некоторые из перечисленных микроэлементов не являются жизненно необходимыми и часто выделяются исследователями в группу так называемых "полезных элементов". Тем не менее их наличие требуется для полноценного развития растения. Все компоненты должны присутствовать в питании растения в сбалансированном виде, так как отсутствие хотя бы одного из главных элементов, как-то азота, фосфора, калия или кальция, неизбежно влечет за собой недостаточность или невозможность усвоения растением остальных трех элементов, а также других питательных веществ. Именно поэтому наличие всех элементов так важно для полноценного усвоения растением всего питательного комплекса.

Способность растений усваивать питательные вещества из окружающей среды определяется качеством и объемом корневой системы. Растения усваивают питательные вещества в течение всей вегетации, но неравномерно. Потребность растений в питательных веществах меняется в различные периоды развития. В период интенсивного роста растения особенно нуждаются в азоте, во время цветения и плодоношения возрастает потребность в фосфоре и калии. Усвоенные питательные вещества избирательно закрепляются в различных органах растений.