Минерализация (почвоведение)

Минерализация в почвоведении - это разложение (т. Е. Окисление ) химических соединений в органическом веществе , при котором питательные вещества в этих соединениях высвобождаются в растворимых неорганических формах, которые могут быть доступны растениям . ^[1]^[2] Минерализация - это противоположность иммобилизации .

Минерализация увеличивает биодоступность питательных веществ, которые были в разлагающихся органических соединениях, в первую очередь из-за их количества, азота , фосфора и серы . Приведет ли разложение органического соединения к минерализации или иммобилизации, зависит от его концентрации, пропорциональной концентрации углерода в органическом веществе. ^{[ необходима цитата ]} Как показывает практика, если концентрация определенного элемента превышает потребности разлагателя для биосинтеза или хранения, то он будет минерализоваться.

Отношение углерода к азоту [ править ]

Концептуальное представление о круговороте углерода и азота при разложении органических веществ. Микробная популяция почвы выделяет экзоферменты (1), которые деполимеризуют мертвое органическое вещество (2). Микробные разлагатели ассимилируют мономеры (3) и либо минерализуют их в неорганические соединения, такие как диоксид углерода или аммоний (4), либо используют мономеры для своих биосинтетических нужд. Минерализация азота приводит к потере аммония в окружающую среду (5), но этот процесс имеет значение только в том случае, если органическое вещество имеет низкое соотношение C: N. Аммоний из окружающей среды может быть иммобилизован, если мертвое органическое вещество имеет высокое соотношение C: N и, таким образом, обеспечивает недостаточное количество азота (6). Высокая микробная потребность в азоте приводит к удержанию азота в органическом веществе и, таким образом, к уменьшению отношения C: N в процессе разложения. ^[3]

Будет ли азот минерализован или иммобилизован, зависит от соотношения углерода и азота ( отношения C: N) разлагающегося органического вещества . ^[4] В общем, органическое вещество, контактирующее с почвой, имеет слишком мало азота для удовлетворения биосинтетических потребностей разлагающейся микробной популяции почвы . Если соотношение C: N разлагающегося органического вещества выше примерно 30: 1, тогда разлагающиеся микробы могут поглощать азот в минеральной форме, например, аммоний или нитраты . Этот минеральный азот считается иммобилизованным. Это может снизить концентрацию неорганического азота в почве, и, таким образом, азот будет недоступен для растений.

Поскольку углекислый газ высвобождается во время выработки энергии при разложении, процессе, называемом « катаболизм », соотношение C: N в органическом веществе уменьшается. Когда соотношение C: N меньше примерно 25: 1, дальнейшее разложение вызывает минерализацию за счет одновременного выделения неорганического азота в виде аммония . Когда разложение органического вещества завершается, минерализованный азот из него добавляется к азоту, уже присутствующему в почве, и, следовательно, увеличивает общий минеральный азот в почве.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ Белый, Роберт Э. (октябрь 2005 г.). Принципы и практика почвоведения: почва как природный ресурс (4-е изд.). Блэквелл Паблишинг. ISBN 0-632-06455-2. 384 страницы
^ Бер, MH; Хендрикс, П.Ф .; Кабрера, ML; Коулман, округ Колумбия (1994). «Агрегативно-защищенные и незащищенные бассейны с органическими веществами в обычных и беспахотных почвах» . Журнал Общества почвоведов Америки . Бесплатная загрузка PDF. 58 (3): 787. DOI : 10,2136 / sssaj1994.03615995005800030021x . Дата обращения 13 июля 2016 .
^ Рейтер, Хендрик; Гензель, Юлия; Элверт, Маркус; Зак, Доминик (2020). «Доказательства предпочтительной деполимеризации белков в почвах водно-болотных угодий в ответ на доступность внешнего азота, полученные с помощью новой процедуры FTIR» . Биогеонауки . 17 (2): 499–514. DOI : 10.5194 / BG-17-499-2020 .
^ RG McLaren & K. Cameron Soil Science: устойчивое производство и охрана окружающей среды (2-е издание), Oxford University Press, 1996, ISBN 0-19-558345-0

[1] Белый, Роберт Э. (октябрь 2005 г.). Принципы и практика почвоведения: почва как природный ресурс (4-е изд.). Блэквелл Паблишинг. ISBN 0-632-06455-2. 384 страницы

[som-2] Бер, MH; Хендрикс, П.Ф .; Кабрера, ML; Коулман, округ Колумбия (1994). «Агрегативно-защищенные и незащищенные бассейны с органическими веществами в обычных и беспахотных почвах» . Журнал Общества почвоведов Америки . Бесплатная загрузка PDF. 58 (3): 787. DOI : 10,2136 / sssaj1994.03615995005800030021x . Дата обращения 13 июля 2016 .

[3] Рейтер, Хендрик; Гензель, Юлия; Элверт, Маркус; Зак, Доминик (2020). «Доказательства предпочтительной деполимеризации белков в почвах водно-болотных угодий в ответ на доступность внешнего азота, полученные с помощью новой процедуры FTIR» . Биогеонауки . 17 (2): 499–514. DOI : 10.5194 / BG-17-499-2020 .

[4] RG McLaren & K. Cameron Soil Science: устойчивое производство и охрана окружающей среды (2-е издание), Oxford University Press, 1996, ISBN 0-19-558345-0

[1]