Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Оценка гумусового состояния почв с термодинамических и кинетических позиций.





В разделе обобщен обширный опыт отечественных и зарубежных исследователей по применению положений термодинамики для решения различных вопросов в почвоведении.

Рассмотрены процессы превращения органического вещества почв с позиций термодинамики открытых систем, основываясь на современных представлениях в этой области.

Убыль свободной энергии в почвенной системе покрывается за счет притока отрицательной энтропии, возникающей при разложении растительных остатков, поступающих в почву. Гумусовые соединения почв можно отнести к структурам, для существования которых необходим постоянный обмен энергии и вещества и они стабильны до тех пор, пока связаны с окружающей средой. Этим самым обосновывается необходимость постоянного притока свежего органического материала для поддержания соответствующего уровня стабилизации как гумусового состояния, так и самой структуры.

Запасенная в гумусе энергия является источником дополнительной отрицательной энтропии и увеличение ее потока к микроорганизмам и растениям имеет огромное значение. Благодаря постоянному потоку вещества и энергии, проходящих через систему, флуктуации могут стабилизироваться и обеспечить поддержание стабильной структуры гумусовых соединений. При этом исходные структуры несут на себе отпечаток исходных флуктуаций, т.е, обладают некоторым видом примитивной памяти с функцией самодостройки. Все это приводит к спонтанной самоорганизации системы.

Показано, что системный подход к изучению процессов почвообразования, когда каждый элементарный биогеоценоз рассматривается как система, состоящая из блоков, обменивающихся веществом и энергией с учетом интенсивных и экстенсивных параметров, в наибольшей степени приближается к рассмотрению этого процесса с термодинамических позиций открытых систем и с помощью его достигнуты наибольшие успехи.

Стационарное гумусовое состояние в данный момент времени будет характеризоваться современными биоклиматическими условиями, принятой системой обработки, количеством применяемых минеральных и органических удобрений в севообороте и т.п. Поэтому вправе говорить о некотором предельном, возможном для данных условий, уровне накопления органического вещества.

При этом следует иметь в виду необходимость определении этих параметров не только для каждого типа почвы, но и для каждой конкретной культуры в севообороте. И тогда конечной целью всех мероприятий будет создание оптимального гумусового состояния (количественный уровень и качественный состав), при котором проявятся максимальные возможности наиболее требовательной культуры в севообороте. При этом регулировать свойства гумусовых соединений целесообразно после завершения работы системы в накопительном режиме, на этапе стабилизации его содержания.

Таким образом, регулирование количества органического вещества можно -достигнуть имитацией степени открытости системы, «закрывая» ее, например, минимализацией обработки после культуры трав в севообороте, что создаст оптимальные условия для увеличения запасов гумуса и усиления процессов закрепления разлагающихся растительных остатков или «открывая» систему при необходимости усиления процессов минерализации путем большего внесения минеральных удобрений и увеличения доли пропашных культур в севообороте.

Показано, что процесс гумификации осуществляется по принципу отбора термодинамически устойчивых структур и наибольшие сложности возникают при рассмотрении закономерностей гумификации растительных остатков к трансформации гумусовых соединений почв.

С кинетической точки зрения установление в системе стационарного состояния означает, что концентрация ее компонентов не изменяется во времени. При этом по мере перехода от неустойчивой системы к устойчивой первоначальные флуктации будут в течение времени нарастать и по мере приближения к стационарному состоянию исчезать.

В цепи процессов трансформации органического вещества в ночве гумификация растительных остатков и минерализация почвенного гумуса являются наиболее медленными звеньями, определяющими скорость трансформации в целом. Поэтому они и являются тем управляющим рычагом, который и определяет поведение всех сопряженных процессов трансформации органического вещества в почве. В результате наиболее эффективным способом кинетического управления системой является изменение скоростей гумификации и минерализации. Наибольшая скорость разложения достигается в условиях открытых систем, в которых вводится весь комплекс процессов, ответственных за трансформацию исходного растительного материала. Главным результирующим эффектом всех трансформационных процессов можно считать накопление гумуса и оптимальное соотношение между лабильной и стабильной его частями. Знание динамики этих показателей будет обеспечивать разработку мероприятий для управления гумусовым состоянием.

Определение коэффициентов гумификации и минерализации в каждых конкретных условиях является весьма сложной задачей из-за зависимости их показателей от комплекса природных и техногенных факторов.

Представляется целесообразным для культурных агроценозов (систем земледелия) ввести интегрирующий показатель трансформации, отражающий и процессы превращения растительных остатков и органических удобрений, и процессы изменения самого гумуса и учитывающий отношение всех входных и выходных биотических и абиотических потоков вещества и энергии. Критериями этого показателя -должны быть изменение содержания и состава гумуса, глубина гумификации (Орлов Д. С., 1977; Орлов Д. С., Бирюкова О. Н„ 1979), прочность закрепления органического вещества, соотношение лабильной и стабильной частей. И накапливать сведения об интегрирующих показателях трансформации необходимо с учетом каждого конкретного севооборота в стационарных длительных опытах.

Удобство этого интегрирующего трансформационного показателя состоит в том, что его легко оценить не только в имитирующих моделях (вегетационные, микрополевые опыты), но и в полевых условиях с помощью разнообразных методов (оптическая спектроскопия, термография, измерение биологической активности и т. д.). Это даст возможность проводить оценку гумусового состояния более часто и дойти до ежегодной оценки. Все это позволит знать динамику состава и свойств гумуса и правильно и своевременно регулировать его состояние.


 

Список использованной литературы.

 

1.Константинов В. М. Охрана природы. – М.: Издательский центр «Академия»,2000.

 

2. Воронков Н. А. Экология общая, социальная, прикладнаяю. – М.:Агар, 2000.

 

3. Боков В. А. и др. Геоэкология. – Симферополь: Таврия, 1996.

 

4. Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001

 

5. Аринушкина Е.В.' Руководство по химическому анализу почв. 2-е изд., перераб. и доп. - ГЛ.: МГУ, 1970.

6. Алешин С.Н., Черников В.А. О классификации, методах выделения и количественном определении различных групп гумусовых веществ // Изв. ТСХА.-1971

 

Date: 2016-11-17; view: 573; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию