Современная экологическая обстановка в отдельных странах и регионах оставляет желать лучшего. Миссия нашего сайте — обеспечить русскоязычных жителей планеты Земля актуальной информацией о защите окружающей среды, экологической безопасности и экологии в целом.

Полезные ресурсы и публикации:
-

И.С. Белюченко
Экология Краснодарского края (Региональная экология)

Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2010. - 356 с.

Предыдущая

5. Общая характеристика почвенного покрова

5.3. Химия почв

5.3.3. Содержание азота

Азот является одним из важнейших биогенов в связи с его ведущей ролью в организации жизненных процессов практически всех организмов, поскольку он служит основой структуры белков и нуклеиновых кислот, в том числе ферментов, которые определяют специфику биологических систем и т.д. В биосферу  азот поступает в газообразном состоянии при извержении вулканов, образуется в процессе синтеза при ионизации атмосферы и выпадает с осадками. Основным источником азота выступает атмосфера (его доля в атмосфере составляет около 78 %). Однако большинство организмов не обладают способностью ассимиляции этого элемента из воздуха.

Специфические формы микроорганизмов в почве определяют биологическое расщепление органических азотсодержащих соединений, в результате чего неорганические соединения азота становятся доступными для растений. В растениях и животных содержание азота составляет около 3 % активного природного фонда. Основная масса азота содержится в детрите и в форме нитратов в почве и воде. На переходных ступенях распада белков и других соединений основная часть азота концентрируется в почве в форме аммония и нитратов.

Растения ассимилируют примерно 1 % азота активного фонда, и продолжительность круговорота азота составляет около 100 лет. Круговорот азота представляет собой постепенный распад органических соединений, осуществляемый массой различных организмов (грибами, бактериями) с преобразованием на конечном этапе в нитратную форму. В почвах азот претерпевает циклические превращения (из нитратов и нитритов в аммиак и обратно) со сменой валентности. В результате аммонификации (разложение микроорганизмами азотсодержащих соединений – белков, мочевины и аминокислот с образованием свободного аммиака) происходит распад органических азотсодержащих соединений. В процессе нитрификации окисление солей аммиака в соли азотной кислоты осуществляется почвенными нитрифицирующими бактериями. Из аммонийных солей азот переходит в хорошо усвояемую для растений нитратную форму. В процессе денитрификации происходит  микробиологический процесс восстановления нитратов и нитриты до газообразных азотистых продуктов, например N2,, и их выход в атмосферу.

Важным источником поступления азота в почву является его фиксация в основном бактериями. На его содержание в почвах орошаемой зоны определенное влияние оказывают синезеленые водоросли (особенно на рисовых полях). В связи с развитием химической промышленности в почву вносится много техногенного азота (в основном в форме окислов). Азот оказывает большое влияние на формирование урожая растительной массы на земле и в океанах. Больше всего этого элемента концентрируется в верхнем слое почв в зоне основной массы размещения корней (особенно у травянистых растений).

Содержание валовой формы азота в различных почвах края варьирует в широких пределах и зависит от типа почвы, уровня увлажнения, мощности растительного покрова, рельефа, глубины гумусового слоя. Колебания в содержании общего азота в почвах различных точек края варьируют от 0,05 до 0,44 %. Показатель валового содержания азота позволяет оценить почву с точки зрения общего запаса этого элемента в отдельных ландшафтах. Однако этот показатель не позволяет оценить уровень обеспеченности почвы доступным для растений азотом. Нередко такие данные используются для характеристики отношения углерода к азоту, отражающего уровень обогащенности азотом гумуса. В среднем величина этого соотношения (C:N) составляет примерно 10:1. Содержание валового азота в почвах различных природно-хозяйственных зон заметно варьирует.

Наибольшим показателем концентрации валового азота отличаются почвы горно-лесной и плавневой зон, зоны рисосеяния и равнинной зоны богарного земледелия. Самым низким содержанием азота характеризуются почвы зоны виноградарства. Определенный интерес представляют данные содержания валового азота в верхнем слое почв геохимических ландшафтов в пределах отдельных зон.

Анализируя содержание азота в почвах геохимических ландшафтов, следует подчеркнуть, что минимальные различия в варьировании показателей содержания этого элемента свойственны почвам геохимических ландшафтов зоны рисосеяния (0,15 % в ландшафте 7 Q и 0,24 % в почвах ландшафтов 6 Q и 31 Q). При относительно невысоком разбросе крайних значений низким содержанием валового азота отличаются почвы всех геохимических ландшафтов зоны виноградарства. Определенная стабильность в содержании азота отмечается в почвах геохимических ландшафтов предгорной зоны. Следует подчеркнуть относительную выравненность показателей содержания азота в почвах горно-лесной зоны (от 0,11 до 0,32 %) при весьма заметных колебаниях минимальных и максимальных величин по отдельным ландшафтам. За исключением четырех  ландшафтов (12 Q, 41 Q, 4 N и 51 N), где содержание гумуса в верхнем слое почв колеблется в близких пределах от 0,14 до 0,16 %, в остальных ландшафтах этот показатель варьирует от 0,25 до 0,42 % при относительно умеренном колебании минимальных и максимальных показателей в зоне богарного земледелия. Безусловно, относительно высокий уровень валового азота в почвах различных геохимических ландшафтов в зоне богарного земледелия (по территории она занимает примерно половину всей территории края) указывает на большое влияние внесения техногенного азота в почву и постоянного выращивания на основных площадях этой зоны сельскохозяйственных культур.

Определенный интерес представляют данные по содержанию валового азота в почвах геохимических ландшафтов в пределах отдельных административных районов. Анализируя в целом содержание валового азота в почвах отдельных природно-хозяйственных зон края, следует подчеркнуть, что наиболее высокий уровень этого показателя свойственен почвам природной зоны (горно-лесной и плавневой), а также техногенным зонам (зоны богарного земледелия и рисосеяния), где практикуется постоянное внесение минерального азота. Сравнивая данные среднего содержания общего азота по почвам геохимических ландшафтов, следует указать на широкий их разброс как в пределах края, так и в отдельных природно-антропогенных зонах.

Относительно низким содержанием азота отличаются почвы ряда техногенных ландшафтов (40 N, 51 N и т.д.), в том числе лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевых низкогорных и среднегорных транссупераквальных (47 Q) на терригенных аллювиальных отложениях четвертичного периода. Относительно высоким содержанием азота характеризуются почвы биогенных ландшафтов лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевых низкогорных и среднегорных трансэлювиальных на карбонатно-терригенных отложениях мелового возраста (45 K, 67 T и т.д.), где содержание валового азота доходит до 0,3 % и выше. Достаточно богаты валовым азотом почвы биогенных ландшафтов лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевых высокогорных трансэлювиальных (48 J) и переходных к кальциевому высокогорных трансэлювиальных на терригенных отложениях юрского возраста (59 J) - от 0,22 до 0,25 %. Промежуточное положение по содержанию валового азота занимают почвы биогенных ландшафтов лиственных лесов переходных к кальциевому низкогорных и среднегорных трансэлювиальных на терригенных и карбонатных отложениях мелового возраста (содержание азота от 0,18 до 0,24 %).

Наибольший разброс показателей содержания азота от 0,05 до 0,54 % с превышением максимума над минимумом почти в 11 раз отмечен в различных точках ландшафтов 54 К и 55 К. Разрывы между минимальными и максимальными показателями в почвах большинства ландшафтов 2-5-кратны. Оценивая средние показатели содержания валового азота в почвах различных геохимических ландшафтов и разброс их показателей, можно предположить, что формирование самих ландшафтов проходило с разной интенсивностью и в разное время, поэтому наблюдаются большие различия в геохимии подстилающих пород и их кислотности, в формировании растительных группировок и продуктивности. Относительно молодые ландшафты (например, биогенные ландшафты лиственных лесов гидрокарбонатно-кальциевые низкогорные и среднегорные транссупераквальные на терригенных аллювиальных отложениях четвертичного возраста 27 K, 42 N и др.) выделяются низким накоплением гумуса и валового азота в верхнем слое почв. Наоборот, все ландшафты, возникшие на отложениях юрского и мелового возраста, выделяются относительно высоким содержанием гумуса и общего азота, а также меньшими разрывами их минимальных и максимальных значений.

Предыдущая