Количество и химический состав органических веществ, поступающих в почву, зависят от типа растительности

Под травянистой растительностью, надземная часть которой в основном отчуждается, важнейшим источником органического вещества почвы являются корни растений. Так, в степной зоне в метровом слое почвы масса корней составляет от 8 до 28 т/га, а под луговой растительностью таежно-лесной зоны от 6 до 13 т/га. Под многолетними сеяными травами в зависимости от их урожая масса корневых остатков составляет от 6 до 15 т/га, а под посевами однолетних культурных растений всего лишь 3...5 т/га. Кроме корневых систем растений источником органического вещества почвы являются пожнивные остатки на полях и оставшаяся часть трав на сенокосах и пастбищах.

Почвенные беспозвоночные животные (черви и насекомые) также пополняют запасы органического вещества почвы. Их биомасса под естественной растительностью увеличивается от тундры к широколиственным лесам и уменьшается в зоне сухих степей и пустынь.

В лесных почвах основной источник образования гумуса — лесная подстилка из опавших листьев, хвои, веток и других отмирающих частей древесных растений. Корни деревьев живут долго, поэтому доля их участия в образовании гумуса невелика.

Все отмершие растительные и животные организмы под воздействием почвенных микроорганизмовподвергаются сложным превращениям. Часть их минерализуется, а другая часть превращается в специфическое органическое вещество почвы — гумус.

Важнейшей составляющей частью почвы является органическое вещество, которое представляет собой сложное сочетание растительных и животных остатков, находящихся на различных стадиях разложения, и специфических почвенных органических веществ, называемых гумусом.

Потенциальным источником органического вещества считают все компоненты биоценоза, которые попадают на или в почву (отмирающие микроорганизмы, мхи, лишайники, животные и т.д.), но основным источником накопления гумуса в почвах служат зеленые растения, которые ежегодно оставляют в почве и на ее поверхности большое количество органического вещества. Биологическая продуктивность растений широко варьирует и находится в пределах от 1– 2 т/год сухого органического вещества (тундра) до 30 – 35 т/год (влажные субтропики).

Растительный опад различается не только количественно, но и качественно (см. главу 2). Химический состав органических веществ, поступающих в почву, очень разнообразен и во многом зависит от типа отмерших растений. Большую часть их массы составляет вода (75 – 90 %). В состав сухого вещества входят углеводы, белки, жиры, воски, смолы, липиды, дубильные вещества и другие соединения. Подавляющее большинство этих соединений – высокомолекулярные вещества. Основная часть растительных остатков состоит главным образом из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и дубильных веществ, при этом наиболее богаты ими древесные породы. Белка больше всего содержится в бактериях и бобовых растениях, наименьшее его количество обнаружено в древесине.

Кроме того, органические остатки всегда содержат некоторое количество зольных элементов. Основную массу золы составляют кальций, магний, кремний, калий, натрий, фосфор, сера, железо, алюминий, марганец, образующие в составе гумуса органоминеральные комплексонаты. Содержание кремнезема (SiO₂) колеблется от 10 до 70 %, фосфора – от 2 до 10 % массы золы. Название зольных элементов связано с тем, что при сжигании растений они остаются в золе, а не улетучиваются, как это происходит с углеродом, водородом, кислородом и азотом.

В весьма малом количестве в золе встречаются микроэлементы – бор, цинк, йод, фтор, молибден, кобальт, никель, медь и др. Наиболее высокой зольностью обладают водоросли, злаковые и бобовые растения, меньше всего золы содержится в древесине хвойных пород. Состав органического вещества можно представить следующим образом (рис.6).

13.