Иммобилизация (почвоведение)

Иммобилизация в почвоведении — это превращение неорганических соединений в органические микроорганизмами или растениями, при котором соединения становятся недоступными для растений. ^[1] Иммобилизация является противоположностью минерализации . При иммобилизации неорганические питательные вещества поглощаются почвенными микробами и становятся недоступными для усвоения растениями. ^[2] Таким образом, иммобилизация — это биологический процесс, контролируемый бактериями. ^[3] которые потребляют неорганический азот и образуют аминокислоты и биологические макромолекулы (органические формы). ^[4] Иммобилизация и минерализация — непрерывные процессы, протекающие одновременно, при которых азот разлагающейся системы неуклонно переходит из неорганического состояния в органическое путем иммобилизации и из органического в неорганическое состояние путем распада и минерализации. ^[5]

Соотношение C:N

Минерализуется или иммобилизуется азот, зависит от соотношения C/N в растительных остатках. ^[6] Например, включение материалов с высоким соотношением углерода и азота, таких как опилки и солома, будет стимулировать микробную активность почвы, увеличивать потребность в азоте, что приведет к иммобилизации. ^[7] Это известно как эффект прайминга . ^[8] Обычно растительные остатки, попадающие в почву, содержат слишком мало азота, чтобы популяция почвенных микробов могла преобразовать весь углерод в свои клетки. Если соотношение C:N в разлагающемся растительном материале превышает примерно 30:1, популяция почвенных микробов может потреблять азот в минеральной форме (например, нитрат ). Говорят, что этот минеральный азот иммобилизован. Во время иммобилизации микроорганизмы вытесняют растения за NH4+ и NO3-, поэтому растения легко могут испытывать дефицит азота.

Поскольку углекислый газ выделяется в результате разложения, соотношение C:N в органическом веществе уменьшается, а потребность микробов в минеральном азоте снижается. Когда соотношение C:N падает ниже примерно 25:1, дальнейшее разложение приводит к одновременной минерализации азота, которая превышает потребность микробной популяции.

При практически полном разложении минерального азота почвы будет больше, чем было первоначально, за счет минерализации азота растительных остатков.

Механизмы иммобилизации азота

Существует два механизма иммобилизации азота: накопление азота в микробной биомассе и накопление азота в побочных продуктах микробной деятельности. Накопление азота в побочных продуктах микробной деятельности. Накопление азота в разлагающихся растительных остатках происходит по двухфазному механизму. После первоначального выщелачивания растворимых материалов из свежего детрита экзоферменты деполимеризуют субстрат детрита с образованием реакционноспособных углеводов, фенольных соединений, небольших пептидов и аминокислот. Это период, когда рост микробов происходит быстро, когда микробы преобразуют азот субстрата и экзогенный азот в микробную биомассу. и выделяли продукты микробной деятельности. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Ссылки

^ Принципы и практика почвоведения, почва как природный ресурс (4-е издание), RE White
^ «Иммобилизация» . Lawr.ucdavis.edu . Проверено 20 ноября 2019 г.
^ Шимель, Д.С. (1 октября 1988 г.). «Расчет эффективности роста микроорганизмов по иммобилизации 15N». Биогеохимия . 6 (3): 239–243. дои : 10.1007/BF02182998 . ISSN 1573-515X . S2CID 94918307 .
^ Батль-Агилар, Дж.; Бровелли, А.; Порпорато, А.; Барри, окружной прокурор (01 апреля 2011 г.). «Моделирование циклов углерода и азота в почве при изменении землепользования. Обзор» (PDF) . Агрономия для устойчивого развития . 31 (2): 251–274. дои : 10.1051/агро/2010007 . ISSN 1773-0155 . S2CID 25298197 .
^ Кай, Хидеаки; Ахмад, Зиауддин; Харада, Тогоро (сентябрь 1969 г.). «Факторы, влияющие на иммобилизацию и выделение азота в почве, и химические характеристики вновь иммобилизованного азота: I. Влияние температуры на иммобилизацию и выделение азота в почве». Почвоведение и питание растений . 15 (5): 207–213. дои : 10.1080/00380768.1969.10432803 . ISSN 0038-0768 .
^ Р.Г. Макларен и К. Кэмерон Почвоведение: устойчивое производство и защита окружающей среды (2-е издание), Oxford University Press, (1996) ISBN 0-19-558345-0
^ Сили-Ковач, Тибор; Тёрёк, Каталин; Тилстон, Эмма Л.; Хопкинс, Дэвид В. (1 августа 2007 г.). «Стимулирование микробной иммобилизации почвенного азота при восстановлении заброшенных сельскохозяйственных полей органическими добавками». Биология и плодородие почв . 43 (6): 823–828. дои : 10.1007/s00374-007-0182-1 . ISSN 1432-0789 . S2CID 6495745 .
^ Бастида, Филип; Гарсия, Чарльз; Фирер, Ной; Элдридж, Дэвид Дж.; Боукер, Мэтью А.; Эбботс, Себастьян; Альфаро, Фернандо Д.; Сефау Берхе, Азмерет; Катлер, Ник А.; Галлардо, Энтони; Гарсиа-Веласкес, Лаура (2 августа 2019 г.). «Глобальные экологические предикторы эффекта грунтования почвы» . Природные коммуникации . 10 (1): 3481. Бибкод : 2019NatCo..10.3481B . дои : 10.1038/ s41467-019-11472-7 ISSN 2041-1723 . ПМК 6677791 . ПМИД 31375717 .

Внешние ссылки

Словарное определение иммобилизации (почвоведение) в Викисловаре

[1] Принципы и практика почвоведения, почва как природный ресурс (4-е издание), RE White

[:0-2] «Иммобилизация» . Lawr.ucdavis.edu . Проверено 20 ноября 2019 г.

[3] Шимель, Д.С. (1 октября 1988 г.). «Расчет эффективности роста микроорганизмов по иммобилизации 15N». Биогеохимия . 6 (3): 239–243. дои : 10.1007/BF02182998 . ISSN 1573-515X . S2CID 94918307 .

[4] Батль-Агилар, Дж.; Бровелли, А.; Порпорато, А.; Барри, окружной прокурор (01 апреля 2011 г.). «Моделирование циклов углерода и азота в почве при изменении землепользования. Обзор» (PDF) . Агрономия для устойчивого развития . 31 (2): 251–274. дои : 10.1051/агро/2010007 . ISSN 1773-0155 . S2CID 25298197 .

[5] Кай, Хидеаки; Ахмад, Зиауддин; Харада, Тогоро (сентябрь 1969 г.). «Факторы, влияющие на иммобилизацию и выделение азота в почве, и химические характеристики вновь иммобилизованного азота: I. Влияние температуры на иммобилизацию и выделение азота в почве». Почвоведение и питание растений . 15 (5): 207–213. дои : 10.1080/00380768.1969.10432803 . ISSN 0038-0768 .

[6] Р.Г. Макларен и К. Кэмерон Почвоведение: устойчивое производство и защита окружающей среды (2-е издание), Oxford University Press, (1996) ISBN 0-19-558345-0

[7] Сили-Ковач, Тибор; Тёрёк, Каталин; Тилстон, Эмма Л.; Хопкинс, Дэвид В. (1 августа 2007 г.). «Стимулирование микробной иммобилизации почвенного азота при восстановлении заброшенных сельскохозяйственных полей органическими добавками». Биология и плодородие почв . 43 (6): 823–828. дои : 10.1007/s00374-007-0182-1 . ISSN 1432-0789 . S2CID 6495745 .

[8] Бастида, Филип; Гарсия, Чарльз; Фирер, Ной; Элдридж, Дэвид Дж.; Боукер, Мэтью А.; Эбботс, Себастьян; Альфаро, Фернандо Д.; Сефау Берхе, Азмерет; Катлер, Ник А.; Галлардо, Энтони; Гарсиа-Веласкес, Лаура (2 августа 2019 г.). «Глобальные экологические предикторы эффекта грунтования почвы» . Природные коммуникации . 10 (1): 3481. Бибкод : 2019NatCo..10.3481B . дои : 10.1038/ s41467-019-11472-7 ISSN 2041-1723 . ПМК 6677791 . ПМИД 31375717 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]