Powstawanie substancji próchnicznych Substancje organiczne stanowią w glebie układ dynamiczny, ulegający ciągłym przemianom. Charakter i nasilenie tych przemian zależą od szaty roślinnej, działalności mikroorganizmów i fauny glebowej, warunków hydrotermicznych oraz fizykochemicznych i chemicznych właściwości gleb. W procesach przemian substancji organicznej wyróżnia się dwa zasadnicze kierunki: 1. Rozkład połączony z wytworzeniem prostych związków mineralnych, takich jak: CO2, H2O, NH3 oraz jonów (Ca 2+, K+, SO 4 2-, HPO 4 2- itp.). Proces ten określany jest jako mineralizacja. 2. Rozkład połączony z resyntezą związków próchnicznych charakterystycznych dla poszczególnych gleb. Proces ten nosi nazwę humifikacji. Przyjmuje się, że od 3/4 do 4/5 substancji organicznej ulega procesom mineralizacji, natomiast tylko 1/4 do 1/5 przekształca się w związki próchniczne. Mineralizacja związków organicznych W czasie rozkładu obumarłej materii organicznej w glebie można wyróżnić trzy zasadnicze fazy, które mogą współwystępować, lecz na ogół przechodzą jedna w drugą: 1. Inicjalna faza - obejmuje procesy hydrolizy i utleniania substancji organicznej bezpośrednio po obumarciu żywych organizmów. Największym zmianom ulegają w komórkach związki aromatyczne i składniki białkowe. 2. Faza mechanicznego rozkładu - rozdrobnienie substancji organicznej pod wpływem makro- i mezofauny, jej przemieszczenie i wymieszanie z innymi składnikami gleby. 3. Faza mikrobiologicznego rozkładu - żywe organizmy (mikroflora i mikrofauna) powodują przemianę substancji organicznej w związki nieorganiczne. Wydziela się CO2, H2O, NH3, P (jako fosforany), S (jako siarczany i siarczyny), a także Ca, K, Mg i inne pierwiastki (jako wolne lub związane jony). Proces mineralizacji zachodzący w warunkach tlenowych nosi nazwę procesu butwienia , dając produkty pełnego utlenienia (CO2, H2O, jony Ca 2+, K+, SO 4 2-, PO 4 3-, NO 3 - i inne). Jest on procesem egzotermicznym. Proces mineralizacji przebiegający w warunkach beztlenowych nazywany jest gniciem , a jego produktami są m.in.: CO2, H2O, H2S, CH4, skatol itp. Warunki nadmiernego uwilgotnienia wskutek ograniczenia dostępu tlenu powodują znaczne zmniejszenie szybkości rozkładu resztek organicznych, które w skrajnych przypadkach podlegają kumulacji w procesie torfotwórczym. Szybkość rozkładu resztek roślinnych uzależniona jest od zawartości ligniny, której udział wpływa hamująco na procesy rozkładu. Najłatwiej ulegają rozkładowi cukry,
(…)
… jest do
podstawowych jednostek strukturalnych - jednostek fenylopropanowych.
2. Jednostki fenylopropanowe ulegają demetylacji i utlenieniu bocznych
łańcuchów węglowych pod wpływem enzymów - oksydaz fenolowych, w
rezultacie czego z fenoli powstają chinony.
3. Chinony reagują ze związkami azotowymi i powstają związki próchniczne
(kwasy humusowe)
Kononowa (1966) natomiast podkreśla rolę mikroorganizmów przy
tworzeniu polifenoli,
które nie są syntezowane z ligniny lecz z celulozy i innych substratów.
Wyróżnia ona następujące etapy powstawania związków próchnicznych :
1. Mikroorganizmy rozkładają cukry proste, część białka i celulozy w resztkach
roślinnych.
2. Celuloza jest rozkładana przez miksobakterie, które syntezują polifenole.
Polifenole w wyniku działania enzymów fenolowych (oksydaz) są utleniane
do chinonów…
… azotowych polimerów o
barwie brązowej. W wyniku
reakcji cukru ze związkiem
azotowym (np. aminokwasem)
powstaje N - glukozoamina.
Przechodzi ona następnie w N aminodezoksyketozę. Związek ten
może ulec fragmentacji (powstają
łańcuchy 3-węglowe aldehydów i ketonów jak acetol, diacetyl) oraz dehydratacji
(powstają furfurale). Powstałe w ten sposób związki są silnie reaktywne i w
obecności związków azotowych…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)