42.Дыхание почвы

Выделение из почвы в предземистый слой атмосферы углекислого газа назывется дыханием. Зависит от ажрации и от количества потребления кислорода и продуцирования углекислого газа. Коэффициент дыхания- отношение выделяемого углекислого газа к поглащенному кослороду. =1 при хорошей аэрации.Выделение из почвы в приземный слой атмосферы углекислого газа называется дыханием почвы. Оно характеризуется скоростью выделения углекислого газа за единицу времени с единицы поверхности. Дыхание почвы зависит как от ее аэрации, так и от интенсивности потребления O2 и продуцирования СO2.Кислород в почве потребляют корни растений, аэробные микроорганизмы и обитающие в ней животные. Небольшая часть его расходуется на химические реакции. Если газообмен между почвенным воздухом и атмосферой хороший, то вместо поглощенного кислорода почва выделяет в эквивалентном количестве СO2. Чем хуже газообмен, тем меньше выделяется углекислого газа. В связи с этим введено понятие коэффициента дыхания, под которым понимают отношение выделившегося O2 к поглощенному СO2. У хорошо аэрируемых почв он приближается к единице, а у почв с плохим газообменом – значительно выше. Увеличение коэффициента дыхания при затрудненной аэрации почвы объясняется образованием в ней большого количества пор, заполненных углекислым газом, накопление которого может превосходить поглощение кислорода. Количество кислорода, которое поглощается почвой, зависит не только от интенсивности газообмена между почвенным воздухом и атмосферой, но и от биологической активности почвы, особенностей произрастаемых растений, фазы их развития, погодных условий. Например, летом, во время наиболее интенсивного развития растений и более высокой температуры, почвы поглощают кислород и выделяют углекислый газ во много раз интенсивнее, чем весной или осенью.Являясь в составе свободного почвенного воздуха преобладающим газом, азот считается одним из наиболее важных элементов, необходимых растениям. Он входит в состав белков, нуклеиновых кислот, ферментов, содержится в хлорофилле, алкалоидах и многих других органических веществах растений, микроорганизмов, почвенной фауны. Без него жизнь на планете невозможна. В основном азот накапливается и сохраняется в почве в составе органического вещества. Однако часть его в результате процессов минерализации и денитрификации переходит в газообразную форму и теряется из почвы в виде молекулярного азота и сопутствующих ему микрогазов и теряется из почвы.Кислород поступает в состав почвенного воздуха из атмосферы в результате диффузии (проникновения). Часть кислорода может попасть в почву с водой или по тканям растений. Он участвует в дыхании растений, микроорганизмов и почвенной фауны, без него жизнедеятельность многих почвенных организмов прекращается. При содержании в почве менее 2,5–5 % кислорода начинают преобладать анаэробные процессы, которые сопровождаются образованием большого количества токсичных соединений, угнетающих развитие растений и почвенной биоты. В целом концентрация O2 в воздушной фазе почв в зависимости от сезонов года может колебаться в пределах от нескольких десятых долей до 21 %.Основной источник накопления углекислого газа в почве – дыхание растений и животных. Кроме того, количество СO2 в почвенном воздухе может пополняться за счет десорбции из твердой и жидкой фаз почвы, превращения бикарбонатов в карбонаты во время испарения почвенной влаги, окисления органического вещества и воздействия кислот различного происхождения на карбонаты почвы. Часть СO2 может поступать в почву вместе с грунтовыми водами. В атмосфере СO2 содержится значительно меньше, чем в воздушной фазе почвы. Однако благодаря его диффузии из почвы происходит обогащение надпочвенного слоя атмосферы углекислым газом. Это повышает количество СO2 в приземном слое воздуха и способствует тем самым улучшению его ассимиляции растениями.При растворении O2 в почвенной влаге образуется угольная кислота, которая подкисляет почвенный раствор. При этом значительно усиливается растворяющее действие почвенного раствора, что способствует переводу многих минеральных соединений (фосфатов кальция, карбонатов кальция и др.) в более доступные для растений