Поиск

Ферменты и возраст почв
13.03.2013

Ферменты — биологические катализаторы. Они ускоряют химические реакции. Ферменты представляют собой белки с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов, несущие множество функциональных групп, осуществляющих катализ. В настоящее время известно около 2 тыс. ферментов, катализирующих специфические реакции, которые объединяются в классы:
- оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные реакции);
- гидролазы (расщепление белков, жиров и углеводов) и др.
Некоторые ферменты выделяются клетками в окружающую среду (экзоферменты) и активно участвуют в расщеплении крупных молекул.
Выполняя роль катализаторов, ферменты в миллионы раз ускоряют химические реакции. Ферментативная активность почв пропорциональна биологической активности. Поступив в почву, часть ферментов разрушается, часть стабилизируется в результате связывания с почвенными минералами и органическим веществом.
Благодаря ферментам микроорганизмы способны использовать для питания разнообразные органические соединения и расщеплять их до конечных продуктов - газов и простых солей, которые вновь вовлекаются в биологический круговорот.
Возраст почв. Как и всякое природное тело, почва развивается во времени и имеет определенный возраст. Абсолютный возраст — время, прошедшее с начала формирования почвы до настоящего момента. Возраст почвенного покрова Земли очень сильно различается в зависимости от геологической истории и современных геологических процессов. Наиболее древними являются почвы плато и денудационных равнин субтропических и тропических областей, не подвергавшихся оледенениям и сохранившихся с третичного времени. Их возраст измеряется миллионами и десятками миллионов лет. За это время почвообразование неоднократно меняло свою направленность, и многие реликтовые свойства сохранились в профиле почв. Такие почвы называют полигенетическими. На территории России они встречаются очень редко, в основном на третичных отложениях. Наиболее молодыми являются аллювиальные почвы речных долин на современных аллювиальных отложениях. Их возраст измеряется часто сотнями, десятками лет и даже несколькими годами. Основная часть почв территории Европейской части России имеет послеледниковый, голоценовый возраст порядка 10-12 тыс. лет. За это время сформировались зрелые почвы зонального ряда (подзолистые, серые лесные, черноземы и др.). Абсолютный возраст гумусовых веществ нижней части профиля черноземов достигает 7-8 тыс. лет.
Относительный возраст характеризует зрелость — степень развития конкретной почвы, соответствие ее профиля факторам почвообразования.
В процессе почвообразования каждая почва проходит ряд последовательных стадий. Первая стадия начального, или первичного почвообразования сменяется стадией развития, в которой формируется полноразвитый зрелый почвенный профиль, соответствующий факторам почвообразования. При этом достигается следующая стадия квазиравновесия, или, по терминологии западноевропейских ученых, — "климаксное" состояние. В этой стадии почва может находиться длительное время, постепенно сменяясь стадией эволюции.
Эволюция почв связана с саморазвитием экосистемы или с изменением одного или нескольких факторов почвообразования — климата, растительности, уровня грунтовых вод, опускания-поднятия территории, хозяйственной деятельности человека и др. Стадия эволюции сопоставима со стадией развития и ведет к новому квазиравновесному состоянию. Таких циклов почвообразования на одном и том же субстрате может быть несколько. Длительность стадий зависит от факторов почвообразования. На рыхлых породах они протекают значительно быстрее, чем на плотных массивно-кристаллических. В связи с этим на плотных породах часто наблюдаются слаборазвитые почвы, сохранившие в себе в основном свойства пород и в меньшей степени зональные признаки. Такие почвы часто называют молодыми, или литогенными в отличие от зрелых с хорошо сформированным профилем.