Отмирая, все растительные и животные организмы неизбежно подвергаются процессу разложения, конечной стадией которого является полная минерализация.
Органические остатки не сразу минерализуются; Разлагаясь, они претерпевают ряд длительных и притом весьма сложных превращений. Вот почему во всякой почве в каждый определенный момент можно обнаружить органические соединения на самых различных стадиях разложения.
Одновременно и наряду с минерализацией органических веществ в почве идет процесс образования гумуса, или перегноя, который представляет собой сложный комплекс относительно устойчивых, обычно темноокрашенных органических соединений, образовавшихся в результате биологических и биохимических превращений остатков отмерших растительных и животных организмов.
Отличаясь от других продуктов разрушения и превращения органических веществ значительной устойчивостью против разложения и дальнейших изменений, перегной способен накапливаться в почве.
Являясь наиболее важной и наиболее сложной составной частью почвы, в значительной степени определяющей ее плодородие, перегной давно привлек к себе внимание многих исследователей различных стран и изучается ими на протяжении почти 200 лет.
Однако, несмотря на то, что изучению органических веществ почвы посвящено много научных трудов, вопрос о природе почвенного перегноя, его образовании и свойствах до последнего времени окончательно не разрешен. Главная трудность, стоящая на пути изучения перегноя, заключается не только в чрезвычайной сложности его состава, но и в трудности выделения перегноя в чистом виде из почвы, минеральная часть которой теснейшим образом связана с органическим веществом.
Изучение происхождения и состава перегноя началось в XVIII в. Еще в 1763 г. М. В. Ломоносов в работе «О слоях земных» указал: «А как известно, что лист на земли согнивает и в навоз перетлевает, то не дивно, что чрез них пески, глины и другие подошвы черною землею покрываются…».
Глубоко правильные суждения великого русского ученого М. В. Ломоносова о почвенном перегное не были развиты другими исследователями и надолго остались забытыми.
В дальнейшем в изучении перегноя обособились два направления — химическое и биологическое.
Химическое направление возникло и развилось в основном в Западной Европе. Главными представителями этого направления были Ф. Ахард (1786), Т. Соссюр (1804), К. Шпренгель (1826), Л. Берцелиус (1839), П. Герман (1836) и др. Они рассматривали гумусообразование как ряд чисто химических реакций; что же касается микроорганизмов, то им отводилась активная роль лишь в процессах разложения органических остатков!
В 20—30-х годах текущего столетия С. Ваксман (США), развивая химическое направление, разработал теорию, согласно которой почвенный перегной состоит из основного и сложного комплекса — ядра, включающего в себя фракции главным образом лигнина и протеина, находящихся между собой в тесном химическом соединении. Это лигнино-протеиновое ядро сопровождается рядом других веществ, которые или образовались в результате разложения растительных и животных остатков, или были синтезированы микроорганизмами. Однако дальнейшие исследования показали несостоятельность химического направления в познании природы почвенного перегноя.
Достаточно сказать, что лигнина больше всего содержится в древесных породах (20—40%), между тем меньше всего гумуса обнаруживается в лесных почвах.
Биологическое направление в изучении перегноя возникло в России и получило широкое развитие в СССР. Наиболее выдающимся его представителем был П. А. Костычев.
П. А. Костычев первый установил, что образование перегноя представляет собой биологический процесс, осуществляемый бактериями и грибами, и что разложение органических веществ сопровождается противоположным процессом — синтезом сложных органических соединений.
В результате длительных исследований он пришел к убеждению, что перегной почвы в значительной части состоит из белковых продуктов, синтезированных теми микроорганизмами, которые участвуют в разложении растительных остатков, В многочисленных опытах по разложению растительных остатков П. А. Костычев показал, что при всем разнообразии их химического состава среднее содержание азота в образующемся перегное почвы равнялось 5,25%, что соответствовало количеству азота (5,48%) в телах плесневых грибов, участвующих в разложении. По его мнению, при гниении растительных веществ одни части смеси распадаются на простые соединения и в то же время рядом возникают новые, более сложные стойкие вещества, т. е., другими словами, при гниении в различных частях гниющей массы могут происходить прямо противоположные процессы.
Развивая идеи П. А. Костычева дальше, В. Р. Вильяме выдвинул гипотезу, что главная масса почвенного перегноя представляет собой не промежуточный продукт разложения органических остатков, а продукт жизнедеятельности — синтеза гумифицирующих бактерий и грибов.
Он полагал, что перегнойные вещества не могут соответствовать промежуточным продуктам распада растительных остатков, так как последние не способны накапливаться в почве, чего нельзя сказать о перегное, который длительное время существует в самых разнообразных почвах. Кроме того, продукты распада должны быть по своему составу праще, чем растительные остатки, тогда как перегной по молекулярному весу и составу сложнее, чем распадающиеся тела. Он может содержать элементы, которых не было в исходном веществе. Так, при распаде не содержащей азота клетчатки получаются перегнойные вещества с высоким содержанием азота, что указывает на наличие синтеза белковых веществ в процессе разложения углеводов.
Биологическое направление в изучении почвенного перегноя получило развитие в трудах С. П. Кравкова, С. С. Драгунова, И. В. Тюрина, М. М. Кононовой, Л. Н. Александровой, В. В. Пономаревой, Л. А. Христевой, Н. А. Красильникова, Е. Н. Мишустина и др.
Наиболее обширные исследования органического вещества почв выполнены И. В. Тюриным и М. М. Кононовой.
—Источник—
Гаркуша, И.Ф. Почвоведение/ И.Ф. Гаркуша.- Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962.- 448 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
