Поиск

Энергетика процесса гумусонакопления (часть 1)
21.10.2012

Биологические процессы в почве протекают в сложных и взаимосвязанных условиях обмена вещества и энергии.
Изучение обмена энергии не только не исключает необходимость исследования биологического процесса с биохимической стороны, но, наоборот, вопросы превращения энергии могут быть разрешены лишь при изучении обоих процессов: биохимических и энергетических. Однако внимание почвоведов еще недостаточно направлено на исследование закономерностей обмена вещества и энергии между различными компонентами биоценоза.
В.Р. Волобуевым впервые начата специальная разработка вопросов энергетики почвообразования.
Определение возможных размеров затрат энергии на почвообразование в биогеоценозе позволили В.Р. Волобуеву выявить ряд важных соотношений в суммарных показателях энергетики почвообразования. В дальнейшем
В.Р. Волобуевым проведены исследования динамики возможных затрат энергии в биоценозе в наиболее важных процессах — в образовании растительной массы, в биологическом разрушении органического вещества и суммарном испарении. Характер энергетики биологических процессов в тропических лесных почвах изучался С. В. Зонном и Ли Чен-Куем.
В области изучения органического вещества почвы отметим работу Е.М. Мовсисяна, который попытался рассчитать количество энергии в гумусе почвы, пользуясь данными И.В. Тюрина о степени окисленности органического вещества.
Приведенные ранее материалы (табл. 42) показывают, что при гумификации корней люцерны происходит изменение биохимического состава — снижается количество воднорастворимых и извлекаемых спирто-бензолом веществ, крахмала, гемицеллюлозы и целлюлозы (т. е. веществ со сравнительно пониженной теплотой сгорания) и возрастет относительное количество протеинов и лигнина (с высокой теплотой сгорания).
Имея в своем распоряжении данные по биохимическому составу свежих и гумифицированных корней люцерны и показатели теплоты сгорания отдельных растительных веществ, мы можем рассчитать количество энергии (кал/г) аккумулированное в свежем и гумифицированном материалах (табл. 45).

Энергетика процесса гумусонакопления (часть 1)

Проведенные расчеты показали, что в гумифицированных корнях люцерны потенциальная энергия выше, чем в свежих корнях (превышение составляет 795—915 кал/г). Эти данные согласуются с результатами исследования В.Э. Поктович, которая показала, что гумификация растительных остатков сопровождается увеличением процентного содержания углерода и повышением их теплоты сгорания. Однако эти расчеты произведены на 1 г свежего и на 1 г гумифицированного материала без учета потерь последнего в процессе гумификации. Поэтому превышение энергии может быть обязано высокой потере компонентов (главным образом — углеводов) с меньшей теплотой сгорания, чем в устойчивых к разложению лигнинах и ресинтезированных протеинах.