Превращения в почве азотистых соединений

Вопрос о превращениях азота в гючве мы рассматриваем от-дельно, во-первых, потому, что они отличаются некоторыми осо-быми чертами, а во-вторых, потому, что азот является одним из важнейших питательных веществ для растений.

Содержание азота в гумусе почвы представляет собой до-вольно устойчивую величину, составляющую в зависимости от типа почвы 5-8%, но в большей части почвы 5-6% от веса гу-муса. Почти весь азот, находящийся в почве, содержится в ней в форме различных органических соединений.

Важнейшим источником поступления азота в почву являются органические, главным образом растительные, остатки. Лесной опад содержит в среднем 1 % азота. Следовательно, при ежегод-ном количестве опада в 3-6 т на 1 га вместе с ним в почву по-ступает 30-60 кг азота.

Другим источником связанного азота являются атмосферные осадки. В атмосфере при грозовых разрядах образуется некотоПо подсчетам акад. Д. Н. Прянишникова, связывание атмос­ферного азота на клеверном поле может достигать 150 кг/га в год.

Органические соединения азота, главным образом белковые, поступающие в составе органических остатков, в том числе и бак­териальных телец, в почву, начинают разлагаться. Мы уже знаем, что первой стадией разложения белков является их распад (гид­ролиз) на аминокислоты. Часть этих аминокислот усваивается немедленно микроорганизмами, которые снова синтезируют из них белки. Другая часть аминокислот подвергается уже знако­мому нам (см. стр. 103) процессу аммонификации, в результате которой азот отщепляется и выделяется в форме аммиака. Аммиак соединяется в почве с углекислотой или органическими кисло­тами и образует соли аммония. Ион аммония может усваиваться микроорганизмами и расходоваться на синтез белков, а также высшими растениями, в теле которых он также расходуется на образование белков. Наконец, при известных условиях аммиак может подвергаться окислению, в результате чего образуется сначала ион азотистой кислоты NO2, затем ион азотной кис­лоты NO3.

Этот процесс окисления аммиака, открытый известным рус­ским ученым проф. С. Н. Виноградским, называется нитрифи­кацией и совершается при участии бактерий-нитрификаторов. Первая стадия окисления аммиака — до азотистой кислоты — идет при участии бактерии №1г.озотопа5, образование азотной кислоты — при участии бактерии №1г.оЪас1ег. Обе эти бактерии являются автотрофными, т. е. не нуждаются в готовом органиче­ском веществе и синтезируют его из неорганических соединений. Источником углерода для них, так же как и для зеленых расте­ний, служит углекислый газ. Но в то время как зеленые растения для расщепления молекулы углекислого газа используют солнеч­ную энергию, бактерии-нитрификаторы получают эту энергию при реакции окисления аммиака.

Образовавшиеся в почве ионы азотной кислоты могут усваи­ваться высшими растениями и служить в их телах материалом для синтеза белков.

Но, кроме того, азотная кислота может подвергаться в почве восстановлению с выделением свободного газообразного азота. Процесс восстановления азотной кислоты называется денитрификацией и совершается также при участии микроорганизмов. В лесных почвах процесс аммонификации идет в широких размерах. Что же касается нитрификации, то для ее осуществле­ния требуется ряд условий, которые в лесных почвах наблюда­ются далеко не всегда. Неблагоприятными условиями, тормозя­щими нитрификацию или даже полностью подавляющими ее, являются плохой доступ кислорода, сильнокислая реакция, высо­кое содержание в органическом веществе битумов, высокое со­держание в почвенном растворе водорастворимых органических веществ, низкое содержание электролитов, в особенности каль­ция. Ни одно из этих условий не является, видимо, решающим, и степень развития нитрификационного процесса зависит от их со­четания. Поэтому в различных почвах и соответственно в различ­ных типах леса азотное питание складывается по-разному. Так, например, для различных типов ельников, по И. В. Тюрину, ха­рактерны следующие формы азотного питания: для сложных (Composita) — преимущественно нитратное, для травяных (herbosa)-смешанное нитратно-аммиачное, зеленомошниковых (hylocomiosa) — преимущественно аммиачное, долгомошниковых (Polytrichosa) и сфагновых (Sphagnosa) — исключительно амми­ачное. Возможно, однако, что во всех этих случаях главная роль в снабжении древесных растений азотом принадлежит микоризе.

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: