Моно – және дисахаридтер өсімдік қалдықтарында болады және ыдыраған сайын мөлшерлері өзгеріп тұрады. Орташа мөлшері – 4-9%. Көбінесе, бұлар микроорганизмдерге қорек болғандықтан, топырақтарда өте тез ыдырайды.
Крахмал құрамында белок, целлюлоза бар. Ферменттердің әсерінен ыдырағыш келеді, өсімдіктер шіріген сайын оның мөлшері кемиді.
Өте баяу ыдырайтын топырақтағы органикалық зат – целлюлоза. Оны микроорганизмдер тек 5%-ы ғана ыдырата алады.
Органикалық зат – топырақтың ажырамас бөлігі,топырақ түзілу және құнарлылық осы затқа тәуелді. Ол ұлпалық құрылысын жоғалтпаған органикалық қалдықтардан және табиғаты биохимиялық жаңа түзілімдер – қарашіріктерден құралады, олар спецификалық жоғарғы молекуляр азоттының органикалық қосындылардың комплексі болып табылады.
Топырақтағы органикалық заттар, тіршілігін тоқтатқан өсімдіктердің, жануарлардың, жәндіктердің қалдықтарынан құралады. Бір гектар қара топырақта жыл сайын 7 тонна, құрғақ ауалы ылғалдылықтағы,өсімдіктердің жер бетіндегі қалдықтары, 27 тоннаға жуық тамырлары жиналады. Ал шөп аймақтағы сұр топырақтардың бір гектарында 1 тонна өсімдіктердің жер бетіндегі қалдықтары, 15 тоннаға жуық тамырлары қалады. Орталық аймақта көп жылдық дақылдар орналасқан топырақтың 1 метрлік қабатында гектарына 15 тоннадай, ал бір жылдық дақылдардың астында 3-5 тоннадай тамыр жиналады. Өсімдік қалдықтары (жер бетіндегі және тамырлар) топырақтағы органикалық заттардың негізгі көзі болып табылады.
Топырақтың органикалық заты негізінен төрт элементтен тұрады. Олар: көміртегі, оттегі, сутегі және азот. Осы элементтердің қатысуымен төмендегідей күрделі органикалық қосылыстардың маңызды топтары құрылады:
1) көмірсулар (моно-, ди- және полисахаридтер). Өсімдік қалдықтарында негізінен полисахаридтер болады. Олардың ішінен көп таралғаны клетчатка, немесе целлюлоза (С5Н10О5). Шөптік өсімдіктерде оның мөлшері 40%, ал ағашта 60%-ға жетеді. Клетчатка суда ерімейді, күшті қышқылдарды қыздырғанда гидролизденеді. Ол микроорганизмдермен ыдырауы мүмкін. Полисахаридтерге хитин жатады. Ол саңырауқұлақтар жамылғысының клеткаларының, шаян тәріздестердің және шіркейлердің қабыршықтарының құрамына кіреді;
2) лигнин-клетка қабырғаларына сіңетін жоғары молекулялары қосындылардың тобы. Өсімдік қалдықтарында оның мөлшері 30-40%-ға жетуі мүмкін;
3) азотты заттар-белоктар (ақуыздар) немесе протеиндер. Олар протоплазманың және өсімдік клеткаларының ядроларының негізгі бөлігі болып табылады. Шөптік өсімдіктерде белоктың мөлшері 10-14%-ға дейін жетеді. Белоктар суда ерімейді, сілтілерде колоидтық ерітінділерді құра алады. Күшті қышқылдардың әсерінен белоктар гидролизденеді және амин қышқылдарына ыдырайды. Азотты заттардың қатарына хлорофил және алколоидтар жатады.
4) майлар-өсімдік қалдықтарында бұлардың мөлшері үлкен емес, клетка ядросына және тұқым құрамына кіреді. Өсімдік қалдықтарында аз мөлшерде смололық заттар және тері илеуге қолданылатын заттар (дубильдік) кездеседі. Өсімдік қалдықтарында 5% жуық күлдік элементтер: Са,Мд,К,Р,S,Fe, AI, сонымен қатар микроэлементтер бар.
Топырақтың органикалық заты жеке кезеңдерде спецификалық қасиеттерге ие бола отырып, биологиялық және биохимиялық алмасулардың ұзақ жолын өтеді. Бұл алмасулар күрделі қосылыстардың қарапайым қосылыстарға ыдырау жолымен жүреді. Алмасулар, СО2,Н2О,NH3түзіліп, толық минерализациялануға дейін тоқтамайды. Ыдырау нәтижесінде органикалық қалдықтардың 1/10-1/3 бөлігіне жуығы жаңа тұрақты қосылыстар-қарашірікті құрады.
Топырақтағы органикалық қалдықтардың ыдырау жылдамдығы оның ылғалдану дәрежесіне және температураға байланысты. Ауалы-құрғақ өсімдік қалдықтары топырақта минерализацияланбайды десе де болады. Ылғал жетіспейтін жағдайларда физика-химиялық құбылыстар басым түседі. Бұл құбылыс қара топырақтарда көктемде және күзде байқалады. Өйткені осы мезгілдерде топырақ ылғалды болып, органикалық заттың ыдырауына ықпал етеді. Жазда топырақ кеуіп кетеді де, ыдырау бәсеңдейді. Топырақ ылғалдылығы өскен сайын органикалық заттардың ыдырауы жеделдейді, бірақ шексіз болмайды. Топырақ ылғалдылығы артқан сайын ондағы оттегінің мөлшері азая береді де, аэробтық процестер анаэробтыққа ауысады.
Аэробтық ыдырау кезінде минерализацияның соңғы өнімі CO2 және H2O құрылады. Анаэробтық ыдырау өнімдерінде тотықтанбаған және жеткілікті түрде тотықтанбаған заттар басым. Бұлар микроорганизмдердің тіршілігін бәсеңдетіп, ыдырауды тежейді. Органикалық заттардың ыдырауы басылып, майлардың, балауыз заттардың және смолалардың битумдануы ғана байқалады. Жартылай ыдыраған, жартылай торфты және торфты масса анаэробтық жағдайларда пайда болып, жиналады.
Азотсыз заттардың ыдырауы (ашу типі) майлы қышқылды, метанды, сутекті болып келетін бактериялардың әрекетінен басталады. Ағаштық денелердің құрамдас бөліктері мысалы лигнин, саңырауқұлақтармен бұзылып ыдырайды. Лигнинің шіріктік заттарға айналуы химиялық жолмен, тотықтық энзимдердің қатысуымен әрі қарай жалғастырылады. Қанттар бактериялармен бұзылып ыдырайды. Нәтижесінде органикалық қышқылдар түзіледі, CH4 және Н, содан кейін, СО2және Н2О бөлініп шығады.
Азоттық қосылыстар және майлар бактериялармен, зеңденген саңырауқұлақтармен және актиномиценттермен ыдыратылады. Нәтижесінде глицерин және майлы қышқылдар құрылады. Смолалар, балауызды және дубильдік заттар өте жай ыдырайды. Себебі олар микробтардың әсеріне төзімді. Белок қарапайым қосылыстарға ыдырап, амин қышқылын және N4H түзеді.
Достарыңызбен бөлісу: |
