Иммобилизация (почвоведение) - Immobilization (soil science)

Иммобилизация в почвоведение представляет собой преобразование неорганических соединений в органические соединения посредством микроорганизмы или же растения, что делает его недоступным для растений.[1] Иммобилизация - это противоположность минерализации, когда неорганические питательные вещества поглощаются почвенными микробами, что делает их недоступными для поглощения растениями.[2] Процесс иммобилизации - это биологический процесс, контролируемый бактериями.[3] которые потребляют неорганический азот и образуют аминокислоты и биологические макромолекулы (органические формы).[4] Иммобилизация и минерализация происходят непрерывно и одновременно, в результате чего азот разлагающейся системы постоянно преобразуется из неорганического в органическое состояние за счет иммобилизации и обратно из органического в неорганическое состояние за счет распада и минерализации.[5]

Соотношение C: N

Будет ли азот минерализованным или иммобилизованным, зависит от соотношения C / N растительных остатков.[6] Например, использование материалов с высоким соотношением углерода и азота, таких как опилки и солома, будет стимулировать микробную активность почвы, увеличивать потребность в азоте, что приводит к иммобилизации.[7] Это известно как грунтовка эффект.[8] В общем, растительные остатки, попадающие в почву, содержат слишком мало азота, чтобы микробная популяция почвы могла преобразовать весь углерод в свои клетки. Если отношение C: N в разлагающемся растительном материале выше примерно 30: 1, микробная популяция почвы может принимать азот в минеральной форме (например, нитрат ). Этот минеральный азот считается иммобилизованным. Во время иммобилизации микроорганизмы превосходят растения за NH4 + и NO3-, и поэтому растения могут легко испытывать дефицит азота.

По мере того как диоксид углерода высвобождается в результате разложения, соотношение C: N в органическом веществе уменьшается, а потребность микробов в минеральном азоте уменьшается. Когда соотношение C: N падает ниже примерно 25: 1, дальнейшее разложение приводит к одновременной минерализации азота, превышающей требуемую для микробной популяции.

Когда разложение практически завершится, содержание минерального азота в почве будет выше, чем было изначально, из-за минерализации азота растительных остатков.

Механизмы иммобилизации азота

Существует два механизма иммобилизации азота: накопление азота в микробной биомассе и накопление азота в побочные продукты микробной активности. Накопление азота в побочных продуктах микробной активности. Накопление азота в разлагающихся растительных остатках происходит по двухфазному механизму. После первоначального вымывания растворимых материалов из свежего детрита экзоферменты деполимеризуют субстрат детрита с образованием реактивных углеводов, фенольных соединений, небольших пептидов и аминокислот. это период быстрого роста микробов. с микробами, преобразующими азот субстрата и экзогенный азот в микробную биомассу и выделяемые продукты микробной активности.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Принципы и практика почвоведения, почва как природный ресурс (4-е издание), R.E. белый
  2. ^ «Иммобилизация». lawr.ucdavis.edu. Получено 2019-11-20.
  3. ^ Шимель, Д. С. (1988-10-01). «Расчет эффективности роста микробов при иммобилизации 15N». Биогеохимия. 6 (3): 239–243. Дои:10.1007 / BF02182998. ISSN  1573-515X. S2CID  94918307.
  4. ^ Batlle-Aguilar, J .; Бровелли, А .; Порпорато, А .; Барри, Д. А. (2011-04-01). «Моделирование цикла углерода и азота в почве при изменении землепользования. Обзор» (PDF). Агрономия в интересах устойчивого развития. 31 (2): 251–274. Дои:10.1051 / agro / 2010007. ISSN  1773-0155. S2CID  25298197.
  5. ^ Кай, Хидеаки; Ахмад, Зиауддин; Харада, Тогоро (сентябрь 1969 г.). «Факторы, влияющие на иммобилизацию и высвобождение азота в почве, и химические характеристики вновь иммобилизованного азота: I. Влияние температуры на иммобилизацию и высвобождение азота в почве». Почвоведение и питание растений. 15 (5): 207–213. Дои:10.1080/00380768.1969.10432803. ISSN  0038-0768.
  6. ^ R.G. Макларен и К. Кэмерон Почвоведение: устойчивое производство и охрана окружающей среды (2-е издание), Oxford University Press, (1996) ISBN  0-19-558345-0
  7. ^ Сили-Ковач, Тибор; Торок, Каталин; Тилстон, Эмма Л .; Хопкинс, Дэвид В. (2007-08-01). «Содействие микробной иммобилизации почвенного азота при восстановлении заброшенных сельскохозяйственных полей с помощью органических добавок». Биология и плодородие почв. 43 (6): 823–828. Дои:10.1007 / s00374-007-0182-1. ISSN  1432-0789. S2CID  6495745.
  8. ^ Бастида, Фелипе; Гарсия, Карлос; Фирер, Ной; Элдридж, Дэвид Дж .; Боукер, Мэтью А .; Абадес, Себастьян; Альфаро, Фернандо Д.; Асефау Берхе, Асмерет; Катлер, Ник А .; Галлардо, Антонио; Гарсиа-Веласкес, Лаура (2 августа 2019 г.). «Глобальные экологические предикторы эффекта грунтовки почвы». Nature Communications. 10 (1): 3481. Bibcode:2019НатКо..10.3481B. Дои:10.1038 / s41467-019-11472-7. ISSN  2041-1723. ЧВК  6677791. PMID  31375717.

внешняя ссылка

Словарное определение иммобилизация (почвоведение) в Викисловарь