Новий теоретико-методологічний підхід до оцінки органічної частини ґрунту: компоненти, фракції та пули

Як класиками (Ковда, 1985, 1989), так і сучасними вченими (Керженцев, 2006; von Lützow et al., 2007; Морозов, 2007) підкреслюється необхідність формалізації вчення про ґрунт і про його найважливіший компонент - органічну частину. На думку лауреата Нобелівської премії у галузі фізіології та медицини 1952 року З.А. Ваксмана “було би правильно цілком відкинути всю номенклатуру гумінових кислот, починаючи з гумінів і ульмінів… і закінчуючи фульвою… ці назви не визначають хімічні сполуки, але лише препарати, отримані певними способами” (Waksman, 1936). Іншими словами, слід перейти від тих показників які легко вивчати до тих які треба вивчати, хоч це і не просто.

Органічна частина ґрунту є полідисперсним гетерогенним комплексом, складові частини якого сильно відрізняються за генезисом, складом і властивостями. Фактично, будь-яка речовина, властива рослинним чи тваринним організмам може бути виявлена в органічній частині ґрунту (Тейт, 1991). Продукти життєдіяльності та розкладу організмів взаємодіють у ґрунті з різноманітними колоїдними утвореннями, сформованими за межами живої клітини, що призводить до формування у ґрунті складних макромолекулярних комплексів, що носить назву вторинного синтезу.

Необхідною умовою для комплексної оцінки перетворень органічних речовин у ґрунті є їхня категоризація з виділенням окремих компонентів, фракцій і пулів.

Компоненти органічної частини ґрунту

Відповідно до сучасних уявлень про будову ОЧҐ, у її складі виділяються як мінімум шість компонентів: органічні рештки (детрит), мікробна біомаса, абіонтичні органічні речовини, гумусові речовини, інертні органічні речовини, екзогенні органічні речовини (Тейт, 1991; Семенов, 2006).

Органічні рештки (детрит)

Цей компонент органічної частини ґрунту утворений подрібненими ферментованими й гумусованими залишками коренів, листя та хвої, войлоків, старики, які ще не втратили свою анатомічну будову (Waksman, 1938; Орлов, 1985; Чорнобай, 2000). В цілому, терміни “органічні рештки” і “детрит”, які вживаються в ґрунтознавчому аспекті, для характеристики стану речовин, є синонімами (Одум, 1985; Alexander et al., 2007).

В природних екосистемах органічні рештки представлені переважно фітодетритом, який володіє порівняно значною стійкістю до біодеградації. За Ю. Чорнобаєм (2000, с. 25) “детрити з біомаси гетеротрофів у сучасних екосистемах мають переважно техногенне походження - вермікультури, біогумус, компости зоогенних відходів, міко- та бактеріомаса, як продукти біотехнологічних та очисних процесів”.

Важливою особливістю детриту є збільшення його трансформованості з глибиною - він формує стратифікований органопрофіль, кожен шар якого відрізняється від іншого кількісним та якісним складом ґрунтової біоти, гідротермічним режимом, хімізмом тощо. За даними Д. Гайнріха і М. Гергта (2001), вміст детриту (у відсотках від валового вмісту ОЧҐ) в профілі органічних горизонтів ґрунтів (підстилок) зменшується від 100% у шарі опаду до менш як 70% у шарі ферментації і не перевищує 30% у шарі гуміфікації. Зауваживши просторову (вертикальну і горизонтальну) неоднорідність некромаси, Ф. Дюшофур (1970) запропонував діагностувати тип органічної частини ґрунту за сукупністю властивостей та умов формування наземного фітодетриту. Фактично, автор започаткував новий науковий напрям - морфологію органічної частини ґрунту, типізацію і категоризацію якої він проводить на основі морфологічних відмінностей, ступенів трансформованості органічних речовин і їх зв’язку з мінеральною частиною ґрунту. Відповідно, основними типами ОЧҐ (Дюшофур, 1970; Гайнріх і Гергт, 2001) названо наступні:

мор - тип ОЧҐ, що містить багато фітодетриту (слаборозкладені рослинні рештки) і формується за умов низької біотичної активності при сильно кислій і кислій реакціях середовища; співвідношення Карбону до Нітрогену (C/N) більше 30;

модер - ОЧҐ, утворена, головно, середньорозкладеними рослинними рештками; формується в умовах кислої реакції середовища при низькій біотичній активності; характеризується слабким зчепленням з мінеральною частиною ґрунту; співвідношення C/N не перевищує 20;

мюль - містить, переважно, рослинні продукти екзогенного походження, а також гуміфіковані рослинні й тваринні рештки. Цей тип ОЧҐ формується в умовах високої біотичної активності, за близької до нейтральної реакції середовища; співвідношення C/N складає 10-15;

Розвиток цього методичного підходу пов’язаний із знаходженням чітких морфологічних критеріїв диференціації органічної частини ґрунту. Зокрема, Brêthes et al. (1995) розробили критерії оцінки форм ОЧҐ в лісових ґрунтах, що дало можливість впровадити напівкількісні методи визначення морфологічних особливостей ОЧҐ, на зразок індексу гумусованості (Ponge et al., 2002).

Цікаві статті з розділу

Геоінформаційні системи як системи вивчення, аналізу та оцінки впливу екологічних факторів на навколишнє середовище
Розвиток сучасних технологій передбачає комп`ютеризацію практично всіх систем аналізу та спостереження. Новий вік технічного розвитку характеризується появою геоінформаційних ситем (ГІС). Г ...

Екологічна характеристика території природного заповідника Кам'яні Могили
Актуальність: у наш час степові екосистеми піддались найбільш сильному антропогенному впливу. Розорювання, зрошення, забудова, вплив хімічних реагентів, монокультура, вітрова та водна ерозія ...

Дослідження екологічного стану техногенного навантаження на навколишнє природне середовище підприємством Чернігівське Хімволокно
До основних антропогенних джерел забруднення природного середовища відноситься промисловість – 45,4%. Промислові комплекси України являються головними споживачами води в державі. Однією ...