Разделение вещественного состава почв на отдельные локальные блоки.
Компартментация (компартментализация ) - в биологии-подразделение клетки эукариот на функционально связанные компартменты: поверхностный аппарат, цитоплазму с органоидами мембранной и немембранной природы и ядерный аппарат (ядро).
В почве - роль мембраны играет матрица. Активные центры - играют роль органоидов. Можно провести аналогию между структурными почвенными гелями и плазмой клетки.
Почва , формируясь из породы, приобретает особую многоуровневую организацию, структуру. Из смеси минералов и обломков породы она превращается в организованное специфическое тело с определенной компартментацией вещества.
В почве - роль мембраны играет матрица. Активные центры - играют роль органоидов. Можно провести аналогию между структурными почвенными гелями и плазмой клетки.
Компартментация на молекулярном уровне приводит к компартментации (сегрегации) на морфологическом уровне.
Например, белоглазка, ортштейны, микроортштейны, гумоны, новообразования гипса.
Компартментация просматривается в распределении микроорганизмов на почвенной матрице.
Компартментация в черноземах и лугово-подзолистых почвах (карбонаты, белоглазка / ортштейны).
Общая причина формирования ортштейнов и белоглазки -переменное увлажнение горизонта
1. Формирование ортштейнов идет при длительном периоде высокого увлажнения, когда гидрологический горизонт застойного увлажнения господствует по времени,а период десукции, иссушения проявляется слабее, горизонт десукции непродолжителен по времени. Но контрастный режим увлажнения для почв характерен.
2. Карбонаты (белоглазка) образуются при выпадении из раствора в период перехода промывного гидрологического горизонта в горизонт десукции. Также характерен контрастный режим увлажнения
3. Наличие компартментов, около которых осаждаются карбонаты (черноземы) и железо (луговые почвы).
Коэффициент распределения:
А = Эм/Эр
коэффициент селективности Б между Э1 и Э2
= А1/А2 =
Эм1* Эр2/Эм2*Эр1
м-матрица, р - раствор, Э -катион
Селективность обмена катионов на матрице определяет компартментацию их в почве.
Компартментация приводит к тому, что фактически мы не можем получить почву, содержащую только один обменный катион.
Внутренние и внешние причины формирования компартментации в почвах:
1. Наличие матрицы на почвенных элементарных частицах и разнокачественность активных центров матрицы.
2. Наличие минералов с разными химическими свойствами (разная поглотительная способность, селективность и т.п.).
3. Локальное воздействие корней растений на почву (наличие ризосферы).
4. Воздействие почвенных животных
Фиксация симбиозом растений и микроорганизмов азота из воздуха приводит к тому, что в ризосфере содержится больше азота, чем в окружающей почве. Выделение в почву органических веществ корнями растений изменяет слой почвы, прилегающий к корням и делает эту почву более привлекательной для микроорганизмов.
Зоогенные образования: копролиты, дрилосфера (стенки ходов червей) обогащены органическим веществом, в том числе подвижными формами (гуминовыми и фульвокислотами). Следовательно, зоогенные образования создают отдельные почвенные компартменты, различающиеся своим взаимодействием с почвенными растворами.
Обработка почв насыщенными растворами некоторых катионов, таких, как свинец или цинк, не приводят к полному замещению этими катионами других катионов. Этому препятствует компартментация: разделение природных активных центров почвенной матрицы по их специализации
Компартменты в почве
CaCO3 -> белоглазка
Fe-гидроксиды -> каолинит
Fe, Mn -> ортштейны
гумус -> монтмориллонит
Компартментация на уровне профиля почвы
Химические различия горизонтов сами по себе в «живых» почвах никогда не выравниваются.
Почва образуется из рыхлой осадочной породы.
Смесь минералов и обломков пород упорядочивается растениями и животными, образующими ряд почвенных структур на фоне действующего водного и температурного режима: агрегаты, горизонты, морфоны, новообразования (карбонаты, ортштейны, железистые чехлы около корней)
Особые участки почвы формируются в ризосфер.
Поступающее в почву органическое вещество превращается в почвенный гумус, образуя органическую матрицу почвы. Вместе с минеральной матрицией формируется органо-минеральная матрица.
Матрица определяет компартментацию веществ в почве и формирование почвенных гелей.