Oglaševanje na portalu

Kaj je organska snov v tleh. Sestava organskega dela tal. Organske sestavine tal

Organski del prst predstavljajo živi organizmi (živa faza ali biofaza), nerazpadli, organski ostanki in humusne snovi (slika 1)

Organski del zemlje

riž. 1. Organski del zemlje

O živih organizmih smo razpravljali zgoraj. Zdaj je treba opredeliti organske ostanke.

Organski ostanki- to organska snov, tkiva rastlin in živali, ki delno ohranijo svojo prvotno obliko in strukturo. Vendar je treba opozoriti, da je kemična sestava različnih ostankov različna.

Huminske snovi so vse organske snovi tal, razen živih organizmov in njihovih ostankov, ki niso izgubili svoje tkivne strukture. Splošno sprejeto je, da jih delimo na specifične, ustrezne humusne snovi in ​​nespecifične organske snovi individualne narave.

Nespecifične huminske snovi vsebujejo snovi individualne narave:

a) dušikove spojine, na primer preproste in kompleksne, beljakovine, aminokisline, peptidi, purinske baze, pirimidinske baze; ogljikovi hidrati; monosaharidi, oligosaharidi, polisaharidi;

b) lignin;

c) lipidi;

e) tanini;

f) organske kisline;

g) alkoholi;

h) aldehidi.

Tako so nespecifične organske snovi posamezne organske spojine in vmesni produkti razgradnje organskih ostankov. Predstavljajo približno 10-15% celotne vsebnosti humusa v mineralnih tleh in lahko dosežejo 50-80% celotne mase organskih spojin v šotnih obzorjih in gozdnih legah.

Same huminske snovi so specifičen sistem visokomolekularnih organskih spojin, ki vsebujejo dušik, ciklične strukture in kisle narave. Po mnenju mnogih raziskovalcev je struktura molekule humusne spojine zapletena. Ugotovljeno je bilo, da so glavne komponente molekule jedro, stranske (periferne) verige in funkcionalne skupine.

Verjame se, da so jedro aromatični in heterociklični obroči, sestavljeni iz pet- in šestčlenskih spojin tipa:

benzen furan pirol naftalen indol

Stranske verige segajo od jedra do obrobja molekule. V molekuli huminskih spojin jih predstavljajo aminokisline, ogljikovi hidrati in druge verige.

Sestava huminskih snovi vsebuje karboksil (-COOH), fenol-hidroksil (-OH), metoksil (-CH3O) in alkoholni hidroksil. Te funkcionalne skupine opredeljujejo Kemijske lastnosti huminske snovi. Značilna lastnost sistema samih huminskih snovi je heterogenost, t.j. prisotnost v njej komponent različnih stopenj humifikacije. Iz tega kompleksnega sistema se razlikujejo tri skupine snovi:

a) huminske kisline;

b) fulvične kisline;

c) humini ali, natančneje, ostanek, ki ga ni mogoče hidrolizirati.

Huminske kisline (HA)- temno obarvana skupina huminskih snovi, ekstrahiranih iz tal z alkalnimi raztopinami in oborjenih z mineralnimi kislinami pri pH = 1-2. Zanje je značilna naslednja elementarna sestava: vsebnost C od 48 do 68%, H - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Te spojine so praktično netopne v vodi in mineralnih kislinah, iz raztopin HA jih zlahka oborijo kisline H +, Ca2 +, Fe3 +, A13 +. To so humusne spojine kisle narave, kar je posledica karboksilnih in fenol-hidroksilnih funkcionalnih skupin. Vodik teh skupin lahko nadomestimo z drugimi kationi. Zmogljivost substitucije je odvisna od narave kationa, pH medija in drugih pogojev. V nevtralni reakciji se zamenjajo le vodikovi ioni karboksilnih skupin. Absorpcijska sposobnost zaradi te lastnosti HA je od 250 do 560 mg-eq na 100 g HA. Z alkalno reakcijo se absorpcijska sposobnost poveča na 600-700 mg eq / 100 g HA zaradi sposobnosti zamenjave vodikovih ionov hidroksilnih skupin. Pri določanju z različnimi metodami se molekulska masa HA giblje od 400 do sto tisoč. V molekuli HA je najbolj jasno predstavljen aromatični del, katerega masa prevladuje nad maso stranskih (perifernih) verig.

Huminske kisline nimajo kristalne strukture, večina jih je v tleh v obliki gelov, ki se pod delovanjem alkalij zlahka peptizirajo in tvorijo molekularne in koloidne raztopine.

Ko HA sodeluje s kovinskimi ioni, nastanejo soli, ki se imenujejo humati. Humati NH4 +, Na +, K + so zlahka topni v vodi in lahko tvorijo koloidne in molekularne raztopine. Vloga teh spojin v tleh je ogromna. Humati Ca, Mg, Fe in A1 so na primer večinoma rahlo topni, lahko tvorijo vodoodporne gele, medtem ko prehajajo v stacionarno stanje (akumulacija) in so tudi osnova za nastanek vodoodporne strukture.

Fulvične kisline (FA) - posebna skupina huminskih snovi, topnih v vodi in mineralnih kislinah. Zanj je značilna naslednja kemična sestava: vsebnost C od 40 do 52 %; H - 5-4%, kisik -40-48%, N - 2-6%. Fulvične kisline so za razliko od HA dobro topne v vodi, kislinah in alkalijah. Raztopine so rumene ali slamnato rumene barve. Zato so te spojine dobile svoje ime: v latinščini fulvus - rumena. Vodne raztopine FA imajo močno kislo reakcijo medija (pH 2,5). Molekulska masa fulvičnih kislin, določena z različnimi metodami, se giblje od 100 do nekaj sto in celo tisoč običajnih masnih enot.

Molekula fulvične kisline ima enostavnejšo strukturo v primerjavi s huminskimi kislinami. Aromatični del teh spojin je manj izrazit. V strukturi molekule FA prevladujejo stranske (periferne) verige. Aktivne funkcionalne skupine so karboksilne in fenol-hidroksilne skupine, katerih vodik vstopa v reakcije izmenjave. Izmenjevalna zmogljivost FA lahko doseže 700-800 mEq na 100 g pripravkov fulvične kisline.

Pri interakciji z mineralnim delom tal fulvične kisline tvorijo organo-mineralne spojine s kovinskimi ioni, pa tudi minerale. Fulvične kisline zaradi svoje močno kisle reakcije in dobre topnosti v vodi aktivno uničujejo mineralni del tal. V tem primeru nastanejo soli fulvične kisline, ki so v profilu tal zelo gibljive. Organo-mineralne spojine fulvičnih kislin aktivno sodelujejo pri migraciji snovi in ​​energije v profilu tal, pri oblikovanju, na primer, posameznih genetskih horizontov.

Nehidrolizirani ostanek (humini) je skupina huminskih snovi, ki je ostanek v alkaliji netopnih organskih spojin v tleh. To skupino sestavljajo tako dejanske huminske snovi, na primer humini so sestavljeni iz huminskih kislin, močno vezanih na minerale, ter iz močno vezanih posameznih snovi in ​​organskih ostankov različnih stopenj razgradnje z mineralnim delom tal.

4. poglavje. ORGANSKA SNOVI V TLA IN NJENA SESTAVA

§ena. Viri organske snovi in ​​njena sestava

Najpomembnejši sestavni del tal je organska snov, ki je kompleksna kombinacija rastlinskih in živalskih ostankov v različnih fazah razgradnje ter specifične organske snovi v tleh, imenovane humus.

Vse sestavine biocenoze, ki padejo na ali v tla (odmirajoči mikroorganizmi, mahovi, lišaji, živali itd.), veljajo za potencialni vir organske snovi, vendar so glavni vir kopičenja humusa v tleh zelene rastline, ki jih pustimo. letno v in na tleh.površina ima veliko količino organske snovi. Biološka produktivnost rastlin se zelo razlikuje in se giblje od 1–2 t/leto suhe organske snovi (tundra) do 30–35 t/leto (vlažni subtropi).

Rastlinska stelja se ne razlikuje le kvantitativno, ampak tudi kvalitativno (glej 2. poglavje). Kemična sestava organskih snovi, ki vstopajo v tla, je zelo raznolika in je v veliki meri odvisna od vrste odmrlih rastlin. Večino njihove mase predstavlja voda (75 - 90 %). Suha snov vsebuje ogljikove hidrate, beljakovine, maščobe, voske, smole, lipide, tanine in druge spojine. Velika večina teh spojin je snovi z visoko molekulsko maso. Večino rastlinskih ostankov sestavljajo predvsem celuloza, hemiceluloza, lignin in tanini, z njimi pa so najbogatejše drevesne vrste. Največ beljakovin najdemo v bakterijah in stročnicah, najmanj pa v lesu.

Poleg tega organski ostanki vedno vsebujejo nekaj elementov pepela. Glavnina pepela je kalcij, magnezij, silicij, kalij, natrij, fosfor, žveplo, železo, aluminij, mangan, ki tvorijo organomineralne kompleksonate v humusu. Vsebnost silicijevega dioksida (SiO 2) se giblje od 10 do 70 %, fosforja - od 2 do 10 % mase pepela. Ime pepelnih elementov je povezano z dejstvom, da rastline pri sežiganju ostanejo v pepelu in se ne hlapijo, kot se zgodi z ogljikom, vodikom, kisikom in dušikom.

V zelo majhnih količinah so v pepelu elementi v sledovih - bor, cink, jod, fluor, molibden, kobalt, nikelj, baker itd. Največ pepela je v algah, žitih in stročnicah, najmanj pepela je v lesu iglavcev. Sestavo organske snovi lahko predstavimo na naslednji način (slika 6).

§2. Preoblikovanje organske snovi v tleh

Preoblikovanje organskih ostankov v humus je zapleten biokemični proces, ki poteka v tleh z neposredno udeležbo mikroorganizmov, živali, kisika zraka in vode. V tem procesu imajo glavno in odločilno vlogo mikroorganizmi, ki sodelujejo v vseh fazah nastajanja humusa, kar olajšuje ogromna populacija tal z mikrofloro. Pri preoblikovanju organskih ostankov v humus aktivno sodelujejo tudi živali, ki naseljujejo tla. Žuželke in njihove ličinke, deževniki zmeljejo in zmeljejo rastlinske ostanke, jih pomešajo z zemljo, pogoltnejo, predelajo in neporabljen del v obliki iztrebkov vržejo v zemljo.

Odmiranje, vsi rastlinski in živalski organizmi so podvrženi procesom razgradnje do enostavnejših spojin, katerih končna faza je končana. mineralizacija organska snov. Nastale anorganske snovi rastline uporabljajo kot prehranske elemente. Hitrost razgradnje in mineralizacije različnih spojin ni enaka. Topni sladkorji in škrob se intenzivno mineralizirajo; beljakovine, hemiceluloze in celuloza se precej dobro razgradijo; odporni - lignin, smole, voski. Drugi del razgradnih produktov porabijo mikroorganizmi sami (heterotrofni) za sintezo sekundarnih beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov, ki tvorijo plazmo novih generacij mikroorganizmov, in potem ko slednji odmrejo, so ponovno podvrženi razgradnji. proces. Proces začasnega zadrževanja organske snovi v mikrobni celici se imenuje mikrobna sinteza... Nekateri produkti razgradnje se pretvorijo v specifične kompleksne visokomolekularne snovi – huminske snovi. Nabor kompleksnih biokemičnih in fizikalno-kemijskih procesov preoblikovanja organske snovi, zaradi katerih nastane specifična organska snov tal - humus, se imenuje humifikacija. Vsi trije procesi potekajo v tleh hkrati in so med seboj povezani. Preoblikovanje organske snovi poteka s sodelovanjem encimov, ki jih izločajo mikroorganizmi, rastlinske korenine, pod vplivom katerih potekajo biokemične reakcije hidrolize, oksidacije, redukcije, fermentacije itd. in nastane humus.

Obstaja več teorij o nastanku humusa. Prvi se je leta 1952 pojavil ondenzacija teorijo, ki jo je razvila M. M. Kononova. V skladu s to teorijo nastane humus kot postopen proces polikondenzacije (polimerizacije) vmesnih produktov razgradnje organskih snovi (najprej nastanejo fulvinske kisline, iz njih pa huminske kisline). Koncept biokemična oksidacija razvila L.N. Alexandrova v 70-ih letih XX stoletja. Po njenem mnenju imajo vodilno vlogo v procesu humifikacije reakcije počasne biokemične oksidacije produktov razgradnje, zaradi katerih nastane sistem visokomolekularnih huminskih kislin spremenljive elementarne sestave. Huminske kisline sodelujejo s pepelnimi elementi rastlinskih ostankov, ki se sproščajo pri mineralizaciji slednjih, pa tudi z mineralnim delom tal, pri čemer tvorijo različne organo-mineralne derivate huminskih kislin. V tem primeru se en sam sistem kislin razdeli na številne frakcije, ki se razlikujejo po stopnji topnosti in strukturi molekule. Manj razpršen del, ki tvori v vodi netopne soli s kalcijem in seskvioksidi, nastane kot skupina huminskih kislin. Bolj razpršena frakcija, ki daje pretežno topne soli, tvori skupino fulvičnih kislin. Biološki Koncepti tvorbe humusa kažejo, da so humusne snovi produkti sinteze različnih mikroorganizmov. To stališče je izrazil V. R. Williams, razvili so ga v delih F. Yu. Geltserja, S. P. Lyakha, D. G. Zvyaginceva in drugih.

V različnih naravnih razmerah značaj in hitrost tvorba humusa ni enaka in je odvisna od medsebojno povezanih pogojev nastajanja tal: vodno-zračnega in toplotnega režima tal, njene granulometrijske sestave in fizikalno-kemijskih lastnosti, sestave in narave vnosa rastlinskih ostankov, vrstne sestave in intenzivnosti tal. vitalne aktivnosti mikroorganizmov.

Preoblikovanje ostankov poteka v aerobnih ali anaerobnih pogojih, odvisno od vodno-zračnega režima. V aerobno V razmerah z zadostno količino vlage v tleh, ugodni temperaturi in prostim dostopom O 2 se proces razgradnje organskih ostankov intenzivno razvija s sodelovanjem aerobnih mikroorganizmov. Najbolj optimalni pogoji so temperatura 25 - 30 ° C in vlažnost - 60% celotne zmogljivosti vlage v tleh. Toda pod enakimi pogoji mineralizacija tako vmesnih produktov razgradnje kot humusnih snovi hitro poteka, zato se v tleh kopiči razmeroma malo humusa, vendar veliko elementov pepela in dušikove prehrane rastlin (v sivih tleh in drugih subtropskih tleh) .

V anaerobnih pogojih (s stalnim presežkom vlage, pa tudi pri nizkih temperaturah, pomanjkanjem O 2) procesi tvorbe humusa potekajo počasi, pri čemer sodelujejo predvsem anaerobni mikroorganizmi. V tem primeru nastane veliko nizkomolekularnih organskih kislin in reduciranih plinastih produktov (CH 4, H 2 S), ki zavirajo vitalno aktivnost mikroorganizmov. Proces razgradnje postopoma zamre, organski ostanki pa se spremenijo v šoto - maso šibko razpadlih in nerazpadlih rastlinskih ostankov, ki delno ohranjajo anatomsko strukturo. Najbolj ugodna za kopičenje humusa je kombinacija aerobnih in anaerobnih razmer v tleh z izmeničnimi obdobji sušenja in vlage. Ta režim je značilen za černozeme.

Na nastanek humusa vpliva tudi vrstna sestava mikroorganizmov v tleh in intenzivnost njihove vitalne aktivnosti. Zaradi specifičnih hidrotermalnih razmer je za severna podzolska tla značilna najnižja vsebnost mikroorganizmov z nizko vrstno pestrostjo in nizko aktivnostjo. Posledica tega je počasno razgrajevanje rastlinskih ostankov in kopičenje slabo razgrajene šote. V vlažnih subtropih in tropih se intenzivno razvija mikrobiološka aktivnost in s tem aktivna mineralizacija ostankov. Primerjava zalog humusa v različnih tleh z različnim številom mikroorganizmov kaže, da tako zelo šibka kot visoka biogenost tal ne prispevata k kopičenju humusa. Največja količina humusa se kopiči v tleh s povprečno vsebnostjo mikroorganizmov (černozemi).

Enako pomemben vpliv imata granulometrijska sestava in fizikalno-kemijske lastnosti tal. V peščenih in peščenih ilovnatih, dobro ogretih in prezračenih tleh razgradnja organskih ostankov poteka hitro, pomemben del jih je mineraliziran, humusnih snovi je malo in so slabo fiksirane na površini peščenih delcev. V ilovnatih in ilovnatih tleh je razgradnja organskih ostankov pod enakimi pogoji počasnejša (zaradi pomanjkanja O 2), humusne snovi se pritrdijo na površino mineralnih delcev in se kopičijo v tleh.

Kemična in mineraloška sestava tal določa količino hranil, potrebnih za mikroorganizme, reakcijo okolja, v katerem nastaja humus, in pogoje za fiksacijo humusnih snovi v tleh. Torej imajo tla, nasičena s kalcijem, nevtralno reakcijo, ki je ugodna za razvoj bakterij in fiksacijo huminskih kislin v obliki v vodi netopnih kalcijevih humatov, ki jo obogatijo s humusom. V kislem okolju, ko so tla nasičena z vodikom in aluminijem, nastanejo topne fulvične kisline, ki imajo povečano gibljivost in vodijo v veliko kopičenje humusa. K fiksaciji humusa v tleh prispevajo tudi minerali gline, kot sta montmorilonit in vermikulit.

Zaradi razlike v dejavnikih, ki vplivajo na nastanek humusa, količina, kakovost in zaloge humusa v različnih tleh niso enake. Tako zgornja obzorja tipičnih černozemov vsebujejo 10-14% humusa, sivi temni gozd - 4-9%, travnato-podzolska - 2-3%, temni kostanj, rumena tla - 4-5%, rjava in sivo-rjava polpuščava - 1 - 2%. Različne so tudi zaloge organske snovi v naravnih conah. Največje rezerve, po I. V. Tyurin, imajo različne podtipe černozemov, šotišč, sivega gozda, srednje temnega kostanja, rdeče prsti, nizke podzolske, travnate podzolske, tipične sierozeme. Obdelovalna tla Republike Belorusije vsebujejo humus: ilovnata- 65 t / ha, v ilovnata- 52 t / ha, v peščena ilovica - 47 t / ha, in peščena- 35 t/ha. Tla Republike Belorusije so glede na vsebnost humusa v njivskem sloju razdeljena v 6 skupin (tabela 3). V tleh drugih naravnih območij obstajajo stopnjevanja glede na vsebnost humusa.

Tabela 3

Razvrščanje tal Republike Belorusije po vsebnosti humusa

Skupine tal

% organske snovi (glede na maso tal)

zelo nizko

povečala

zelo visoko

V Republiki Belorusiji večina zemljišč spada v tla skupin II in III, približno 20% - v tla skupine IV (slika 7).

§3. Sestava in razvrstitev humusa

Humus Je specifična visokomolekularna organska snov kisle narave, ki vsebuje dušik. Je glavni del organske snovi tal, ki je popolnoma izgubila značilnosti anatomske strukture odmrlih rastlinskih in živalskih organizmov. Humus v tleh je sestavljen iz specifičnih huminskih snovi, vključno s huminskimi kislinami (HA), fulvičnimi kislinami (FA) in huminom (glej sliko 6), ki se razlikujejo po topnosti in ekstrakciji.

Huminske kisline- to so temno obarvane visokomolekularne snovi, ki vsebujejo dušik, netopne v vodi, mineralnih in organskih kislinah. Dobro se raztopijo v alkalijah s tvorbo koloidnih raztopin temno češnjeve ali rjavo-črne barve.

Pri interakciji s kovinskimi kationi huminske kisline tvorijo soli - humate. Humati enovalentnih kovin so dobro topni v vodi in se izperejo iz tal, humati dvovalentnih in trivalentnih kovin pa se v vodi ne raztopijo in so v tleh dobro fiksirani. povprečno molekulska masa huminskih kislin je 1400. Vsebujejo C - 52 - 62 %, H - 2,8 - 6,6 %, O - 31 - 40 %, N - 2 - 6 % (po masi). Glavne sestavine molekule huminske kisline so jedro, stranske verige in periferne funkcionalne skupine. Jedro huminskih snovi sestavljajo številni aromatični ciklični obroči. Stranske verige so lahko ogljikove hidrate, aminokisline in druge verige. Funkcionalne skupine predstavlja več karboksilnih (–COOH) in fenol-hidroksilnih skupin, ki imajo pomembno vlogo pri nastajanju tal, saj določajo procese interakcije huminskih kislin z mineralnim delom tal. Huminske kisline so najdragocenejši del humusa, povečujejo vpojno sposobnost tal, prispevajo k kopičenju elementov rodovitnosti tal in tvorbi vodoodporne strukture.

Fulvične kisline Je skupina huminskih kislin, ki ostanejo v raztopini po obarjanju huminskih kislin. So tudi organske kisline z visoko molekulsko maso, ki vsebujejo dušik, ki za razliko od huminskih kislin vsebujejo manj ogljika, vendar več kisika in vodika. So svetle barve (rumene, oranžne), zlahka topne v vodi. Soli (fulvati) so tudi vodotopne in slabo fiksirane v tleh. Fulvične kisline imajo močno kislo reakcijo, močno uničujejo mineralni del tal, kar povzroča razvoj subzogenega procesa v tleh.

Razmerje med huminskimi in fulvičnimi kislinami v različnih tleh ni enako. Glede na ta indikator (C HA: C FK) razlikujemo naslednje vrste humusa: humat(> 1,5), humat-fulvat (1,5 – 1), fulvat-humat (1 – 0,5), fulvat (< 0,5). Качество гумуса, плодородие почвы зависят от преобладания той или иной группы. К северу и к югу от черноземов содержание гуминовых кислот в почвах уменьшается. Относительно высокое содержание фульвокислот наблюдается в гумусе подзолистых почв и красноземов. Можно сказать, что условия, благоприятствующие накоплению гумуса в почвах, способствуют и накоплению устойчивой и наиболее агрономически ценной его части – гуминовых кислот. Соотношение С ГК: С ФК имеет наибольшее значение (1,5 – 2,5) в гумусе черноземов, снижаясь к северу и к югу от зоны этих почв. При интенсивном использовании пахотных земель без достаточного внесения органических удобрений наблюдается снижение как общего содержания гумуса (дегумификация), так и гуминовых кислот.

Humin- to je del humusnih snovi, ki se ne raztopijo v nobenem topilu, ki ga predstavlja kompleks organskih snovi (huminske kisline, fulvinske kisline in njihovi organo-mineralni derivati), trdno povezanih z mineralnim delom tal. To je inertni del humusa v tleh.

Specifičnost in sestava humusnih kompleksov služi kot osnova za klasifikacijo tipov humusa. R.E. Müller je predlagal klasifikacijo gozdnih oblik humusa kot biološkega sistema interakcije organskih snovi, mikrobiote in vegetacije. Med temi kompleksi ločimo tri vrste humusa.

Mehki humus - mul nastane v listnatih ali mešanih gozdovih z intenzivnim delovanjem talne favne ob ugodnih hidrotermalnih razmerah in prisotnosti zadostne količine baz, predvsem kalcija, v steljah in tleh, ima rahlo kislo reakcijo, enakomerno prežema mineralni del tal in je zlahka mineralizirana. V tleh za mule se stelja skoraj ne kopiči, saj mikrobiota močno razgrajuje vstopno steljo. V sestavi humusa prevladujejo huminske kisline.

Grobi humus - kuga, ki vsebuje veliko količino polrazpadlih ostankov, je značilen za iglavce, tvori se z nizko vsebnostjo pepelnih elementov v steljih, pomanjkanjem baz in visoko vsebnostjo silicijevega dioksida v tleh, ima kislo reakcijo, je odporen mikroorganizmom, mineralizira počasi s sodelovanjem gliv. Zaradi počasnega razvoja procesov humifikacije in mineralizacije v tleh nastane močno steljno šoti podoben horizont A 0, ki ga sestavljajo 3 plasti: a) plast šibko razpadle organske snovi (L), ki je sveža stelja. , b) napol razpadla fermentacijska plast (F), c) humificirana plast (H).

Vmesna oblika - moderna se razvija v razmerah dokaj hitre mineralizacije rastlinskih ostankov, kjer igra pomembno vlogo funkcionalna aktivnost talnih živali, drobljenje rastlinskih ostankov, kar močno olajša njihovo kasnejšo razgradnjo s talno mikrofloro.

§4. Vrednost in ravnovesje humusa v tleh

Kopičenje humusa je posledica talnega procesa, hkrati pa imajo same humusne snovi velik vpliv na nadaljnjo usmeritev procesa nastajanja tal in lastnosti tal. Funkcije humusa v tleh so zelo raznolike:

1) oblikovanje specifičnega profila tal (z horizontom A), oblikovanje strukture tal, izboljšanje vodno-fizikalnih lastnosti tal, povečanje vpojne sposobnosti in puferske sposobnosti tal;

2) vir mineralnih hranil za rastline (N, P, K, Ca, Mg, S, elementi v sledovih), vir organske prehrane za heterotrofne organizme v tleh, vir CO2 v površinskem sloju ozračja in biološko aktiven spojine v tleh, ki neposredno spodbujajo rast in razvoj rastlin, mobilizirajo hranila, vplivajo na biološko aktivnost tal;

3) opravlja sanitarno-zaščitne funkcije - pospešuje uničenje pesticidov, fiksira onesnaževala in zmanjšuje njihov vstop v rastline.

V povezavi z raznoliko vlogo organske snovi pri rodovitnosti tal se vse bolj krepi problem ravnotežja humusa njivskih tal. Kot vsako bilanco, tudi bilanca humusa vključuje postavke vnosa (vnos organskih ostankov in njihova humifikacija) in porabe (mineralizacija in druge izgube). V naravnih razmerah, starejša kot so tla, bolj so rodovitna: bilanca je pozitivna ali nič, v njivskih tleh je pogosto negativna. Obdelovalna tla v povprečju izgubijo približno 1 t / ha humusa na leto. Za uravnavanje količine humusa se uporablja sistematično vnos zadostne količine organske snovi v obliki gnoja (iz 1 tone gnoja nastane približno 50 kg humusa), šotni kompost, setev trajnih trav, uporaba zelena gnojila (siderati), apnenje kislih tal in mavec alkalnih tal.

Humusno stanje tal je pomemben kazalnik rodovitnosti in ga določa sistem kazalnikov, ki vključujejo raven vsebnosti in zalog organske snovi, njeno profilno porazdelitev, obogatitev z dušikom (C:N) in kalcijem, stopnjo humifikacije. , vrste huminskih kislin in njihovo razmerje. Nekateri njeni parametri služijo kot predmet spremljanja okolja.

Organska snov v tleh je kompleksen sistem vseh organskih snovi, prisotnih v profilu v prostem stanju ali v obliki organomineralnih spojin, razen tistih, ki so del živih organizmov.

Glavni vir organske snovi v tleh so ostanki rastlin in živali na različnih stopnjah razgradnje. Največji obseg biomase predstavljajo odpadli rastlinski ostanki, prispevek nevretenčarjev in vretenčarjev ter mikroorganizmov je precej manjši, imajo pa pomembno vlogo pri obogatitvi organske snovi s komponentami, ki vsebujejo dušik.

Organske snovi v tleh po izvoru, značaju in funkciji delimo v dve skupini: organske ostanke in humus. Izraz "humus" se včasih uporablja kot sinonim za izraz "humus".

Organski ostanki predstavlja predvsem zemeljska in koreninska stelja višjih rastlin, ki ni izgubila svoje anatomske strukture. Kemična sestava rastlinskih ostankov različnih cenoz se zelo razlikuje. Skupno jim je prevladovanje ogljikovih hidratov (celuloza, hemiceluloza, pektinske snovi), lignina, beljakovin in lipidov. Ves ta kompleksen kompleks snovi po smrti živih organizmov vstopi v tla in se preoblikuje v mineralne in humusne snovi ter se delno iz tal s podzemno vodo, po možnosti v oljnonosna obzorja.

Razgradnja organskih ostankov tal vključuje mehansko in fizično uničenje, biološko in biokemično transformacijo ter kemične procese. Encimi, talni nevretenčarji, bakterije in glive imajo pomembno vlogo pri razgradnji organskih ostankov. Encimi so strukturirane beljakovine, ki imajo veliko funkcionalnih skupin. Glavni vir encimov so; rastline. Encimi, ki izpolnjujejo vlogo katalizatorjev v tleh, pospešujejo procese razgradnje in sinteze organskih snovi za milijone faktorjev.

Humus je skupek vseh organskih spojin, ki jih najdemo v tleh, razen tistih, ki sestavljajo žive organizme in organskih ostankov, ki so ohranili anatomsko strukturo.

Humus vsebuje nespecifične organske spojine in specifične - huminske snovi.

Nespecifična imenujemo skupina organskih snovi znane narave in posamezne zgradbe. V tla vstopajo iz razpadajočih rastlinskih in živalskih ostankov ter iz koreninskih izločkov. Nespecifične spojine predstavljajo skoraj vse sestavine, ki sestavljajo živalska in rastlinska tkiva ter intravitalne izločke makro- in mikroorganizmov. Sem spadajo lignin, celuloza, beljakovine, aminokisline, monosaharidi, vosek in maščobne kisline.

Na splošno delež nespecifičnih organskih spojin ne presega 20 % celotne količine humusa v tleh. Nespecifične organske spojine so produkti različnih stopenj razgradnje in humifikacije rastlinskega, živalskega in mikrobnega materiala, ki vstopa v tla. Te spojine določajo dinamiko hitro spreminjajočih se lastnosti tal: redoks potencial, vsebnost mobilnih oblik hranil, število in aktivnost talnih mikroorganizmov ter sestavo talnih raztopin. Huminske snovi, nasprotno, določajo časovno stabilnost drugih lastnosti tal: izmenjevalne zmogljivosti, vodno-fizikalnih lastnosti, zračnega režima in barve.

Poseben organski del tal - huminske snovi- so heterogeni (heterogeni) polidisperzni sistem aromatskih spojin kisle narave z visoko molekulsko maso, ki vsebujejo dušik. Huminske snovi nastanejo kot posledica zapletenega biofizikalno-kemičnega procesa transformacije (humifikacije) produktov razgradnje organskih ostankov, ki vstopajo v tla.

Glede na kemično sestavo rastlinskih ostankov, dejavnike njihovega razkroja (temperatura, vlažnost, sestava mikroorganizmov) obstajata dve glavni vrsti humifikacije: fulvat in humat. Vsak od njih ustreza določeni frakcijski sestavi humusa. Skupinsko sestavo humusa razumemo kot nabor in vsebnost različnih snovi, povezanih po strukturi in lastnostih spojin. Najpomembnejši skupini so huminske kisline (HA) in fulvične kisline (FA).

Huminske kisline vsebujejo 46-62% ogljika (C), 3-6% dušika (N), 3-5% vodika (H) in 32-38% kisika (O). Fulvične kisline vsebujejo več ogljika - 45-50%, dušika - 3,0-4,5% in vodika - 3-5%. Huminske in fulvične kisline skoraj vedno vsebujejo žveplo (do 1,2%), fosfor (desetine in stotine frakcij odstotka) in katione različnih kovin.

Frakcije so izolirane kot del HA in FK skupin. Frakcijska sestava humusa označuje nabor in vsebnost različnih snovi, ki so vključene v skupine HA in FA, glede na oblike njihovih spojin z mineralnimi sestavinami tal. Najvišja vrednost za tvorbo tal imajo naslednje frakcije: rjave huminske kisline (BHA), povezane s seskvioksidi; črne huminske kisline (CHA), povezane s kalcijem; frakcije I in Ia fulvičnih kislin, povezanih z mobilnimi oblikami seskvioksidov; HA in FA, močno povezana s seskvioksidi in minerali gline.

Skupinska sestava humusa označuje kvantitativno razmerje med huminskimi in fulvičnimi kislinami. Kvantitativno merilo vrste humusa je razmerje med vsebnostjo ogljika v huminskih kislinah (Cg) in vsebnostjo ogljika v fulvičnih kislinah (Cfc). Po vrednosti tega razmerja (C gc / C fc) lahko ločimo štiri vrste humusa:

  • - humat - več kot 2;
  • - fulvat-humat - 1-2;
  • - humat-fulvat - 0,5-1,0;
  • - fulvat - manj kot 0,5.

Skupinska in frakcijska sestava humusa se redno in dosledno spreminjata v consko-genetskem nizu tal. V podzolskih in travnato-podzolskih tleh huminske kisline skoraj ne nastajajo in se jih malo kopiči. Razmerje Cg/Cfc je običajno manjše od 1 in najpogosteje znaša 0,3-0,6. V sivih tleh in černozemih je absolutna vsebnost in delež huminskih kislin veliko višja. Razmerje C g / C fc v černozemih lahko doseže 2,0-2,5. V tleh, ki se nahajajo južno od černozemov, se delež fulvičnih kislin ponovno postopoma povečuje.

Prekomerna vlaga, vsebnost karbonatov v kamnini, zasoljenost pustijo odtis na skupinski sestavi humusa. Dodatna hidracija običajno spodbuja kopičenje huminskih kislin. Povečana vsebnost humata je značilna tudi za tla, ki nastajajo na karbonatnih kamninah ali pod vplivom trde podtalnice.

Skupinska in frakcijska sestava humusa se spreminja tudi vzdolž profila tal. Frakcijska sestava humusa v različnih horizontih je odvisna od mineralizacije talne raztopine in pH vrednosti. Profil se spreminja v skupinski sestavi humusa v večini

tla so podvržena enemu splošni vzorec: z globino se delež huminskih kislin zmanjša, delež fulvičnih kislin se poveča, razmerje C g / C fc se zmanjša na 0,1-0,3.

Od hitrosti (kinetike) in trajanja procesa humifikacije sta odvisna globina humifikacije oziroma stopnja pretvorbe rastlinskih ostankov v humusne snovi, pa tudi razmerje Cg/Cfc. Kinetiko humifikacije določajo talno-kemijske in podnebne značilnosti, ki spodbujajo ali zavirajo aktivnost mikroorganizmov (hranila, temperatura, pH, vlažnost), in dovzetnost rastlinskih ostankov za preobrazbo, odvisno od molekularne strukture snovi (monosaharidi). , beljakovine se lažje pretvorijo, lignin, polisaharidi težje) ...

V humusnih obzorjih tal zmernega podnebja sta vrsta humusa in globina humifikacije, izražena z razmerjem C hc / C fc, povezana s trajanjem obdobja. biološka aktivnost.

Obdobje biološke aktivnosti je obdobje, v katerem se ustvarijo ugodni pogoji za normalno vegetacijo rastlin, aktivno mikrobiološko delovanje. Trajanje obdobja biološke aktivnosti je določeno s trajanjem obdobja, v katerem temperatura zraka stalno presega 10 ° C, oskrba s produktivno vlago pa je vsaj 1-2%. V conski seriji tal vrednost Cg / Cfc, ki označuje globino humifikacije, ustreza trajanju obdobja biološke aktivnosti.

Sočasno upoštevanje dveh dejavnikov - obdobja biološke aktivnosti in nasičenosti tal z bazami, omogoča določitev območij nastanka različnih vrst humusa. Humatni humus nastane le z dolgim ​​obdobjem biološke aktivnosti in visoko stopnjo nasičenosti tal z bazami. Ta kombinacija pogojev je značilna za černozeme. Močno kisla tla (podzoli, travnato-podzolna tla) imajo ne glede na obdobje biološke aktivnosti fulvatni humus.

Humusne snovi tal so zelo reaktivne in aktivno sodelujejo z mineralno matriko. Pod vplivom organske snovi se uničijo nestabilni minerali matične kamnine in kemični elementi postanejo rastlinam bolj dostopni. V procesu organo-mineralnih interakcij nastajajo talni agregati, ki izboljšajo strukturno stanje tal.

Fulvične kisline najbolj aktivno uničujejo minerale v tleh. Z interakcijo s seskvioksidi (Fe 2 O 3 in Al 2 O 3) FA tvorijo mobilne aluminijeve in železo-humusne komplekse (fulvati železa in aluminija). Ti kompleksi so povezani z nastankom humusno-iluvialnih horizontov tal, v katerih se odlagajo. Fulvati zemeljskoalkalijskih in zemeljskoalkalijskih baz so zlahka topni v vodi in zlahka migrirajo po profilu. Pomembna značilnost FC je njihova nezmožnost fiksiranja kalcija. Zato je treba apnenje kislih tal izvajati redno, po 3-4 letih.

Huminske kisline za razliko od FA tvorijo slabo topne organomineralne spojine s kalcijem (kalcijevi humati). Zaradi tega se v tleh tvorijo humusno-akumulativni horizonti. Humusne snovi v tleh vežejo ione številnih potencialno strupenih kovin - Al, Pb, Cd, Ni, Co, kar zmanjšuje nevaren vpliv kemično onesnaženje tal.

Procesi nastajanja humusa v gozdnih tleh imajo svoje značilnosti. Pretežni del rastlinske stelje v gozdu gre na površino tal, kjer so ustvarjeni posebni pogoji za razgradnjo organskih ostankov. Po eni strani je to prost dostop kisika in odtok vlage, na drugi - vlažno in hladno podnebje, visoka vsebnost težko razgradljivih spojin v leglu, hitra izguba zaradi izpiranja baze, ki se sproščajo med mineralizacijo stelje. Takšni pogoji vplivajo na življenje talnih živali in mikroflore, ki igra pomembno vlogo pri preoblikovanju organskih ostankov: mletje, mešanje z mineralnim delom tal, biokemična obdelava organskih spojin.

Kot posledica različnih kombinacij vseh dejavnikov razgradnje organskih ostankov nastanejo tri vrste (oblike) organske snovi gozdnih tal: mul, moder, kuga. Pod obliko organske snovi v gozdnih tleh razumemo celotno celoto organske snovi, ki jo vsebuje tako gozdna stelja kot tudi humusni horizont.

S prehodom iz morene v moder in mull se spremenijo lastnosti organske snovi tal: zmanjša se kislost, poveča se vsebnost pepela, stopnja nasičenosti z bazami, vsebnost dušika in intenzivnost razgradnje gozdne stelje. V tleh tipa mull stelja ne vsebuje več kot 10 % celotne zaloge organske snovi, pri kugi pa predstavlja stelja do 40 % celotne zaloge.

Pri nastajanju organske snovi, kot je kuga, nastane gosta troslojna stelja, ki je dobro ločena od spodnjega mineralnega horizonta (običajno horizonti E, EI, AY). Pri razgradnji stelje sodeluje predvsem glivična mikroflora. Deževniki so odsotni, reakcija je zelo kisla. Gozdna stelja ima naslednjo strukturo:

O L - zgornji sloj, debel približno 1 cm, sestavljen iz stelje z ohranjeno anatomsko strukturo;

О F - srednja plast različne debeline, sestavljena iz napol razpadle stelje svetlo rjave barve, prepletene z glivičnimi hifami in koreninami rastlin;

Oh - spodnja plast močno razpadle stelje, temno rjave skoraj črne barve, razmazana, z opazno primesjo mineralnih delcev.

Pri moderskem tipu je gozdna stelja običajno sestavljena iz dveh plasti. Pod plastjo slabo razpadle stelje izstopa dobro razgrajena humusna plast debeline približno 1 cm, ki se postopoma preliva v jasno izražen humusni horizont z debelino 7-10 cm.. Pomembno vlogo imajo žuželke, deževniki. razgradnjo legla. Kot del mikroflore prevladujejo glive nad bakterijami. Organska snov humusne plasti je delno pomešana z mineralnim delom tal. Reakcija stelje je šibko kisla. V gozdnih tleh s prekomerno vlago se procesi razgradnje rastlinske stelje zavirajo in v njih nastajajo šotni horizonti. Na kopičenje in hitrost razgradnje organske snovi v gozdnih tleh vpliva sestava izvornih rastlinskih ostankov. Več kot je lignina, smol, taninov v rastlinskih ostankih in manj dušika, počasnejši je proces razgradnje in več organskih ostankov se nabira v stelju.

Na podlagi določitve sestave rastlin, iz katerih je stelja nastala, je bila predlagana klasifikacija gozdnih stelj. Po N. N. Stepanov (1929) lahko ločimo naslednje vrste stelje: iglavce, drobnolistne, širokolistne, lišajeve, zeleni mah, mah, travo, mah, sphagnum, mokro travo, travo in močvirje ter široko travo.

Humusno stanje tal je skupek splošnih rezerv in lastnosti organskih snovi, ki nastanejo s procesi njihovega kopičenja, preoblikovanja in migracije v profilu tal in so prikazane v nizu zunanjih značilnosti. Sistem kazalnikov humusnega stanja vključuje vsebnost in zaloge humusa, njegovo profilno porazdelitev, obogatitev z dušikom, stopnjo humifikacije in vrste huminskih kislin.

Stopnje akumulacije humusa se dobro ujemajo s trajanjem obdobja biološke aktivnosti.

V sestavi organskega ogljika se redno povečujejo zaloge huminskih kislin od severa proti jugu.

Za tla arktičnega območja je značilna nizka vsebnost in majhne zaloge organske snovi. Proces humifikacije poteka v izjemno neugodnih razmerah z nizko biokemično aktivnostjo tal. Za tla severne tajge je značilno kratko obdobje (približno 60 dni) in nizka stopnja biološke aktivnosti ter slaba vrstna sestava mikrofloro. Procesi humifikacije so počasni. V conskih tleh severne tajge se oblikuje grob humusni tip profila. Humusno-akumulacijski horizont v teh tleh je praktično odsoten, vsebnost humusa pod steljo je do 1-2%.

V podconi travnato-podzolskih tal južne tajge količina sončnega sevanja, režim vlage, vegetacijska pokritost, bogata vrstna sestava mikroflore tal in njena višja biokemična aktivnost za precej dolgo obdobje prispevajo k globlji transformaciji rastlinskih ostankov. Ena od glavnih značilnosti tal južne tajge podcone je razvoj procesa travnika. Debelina akumulacijskega horizonta je majhna in je posledica globine prodiranja glavne mase korenin zelnate vegetacije. Povprečna vsebnost humusa v horizontu AY v gozdnih travnato-podzolskih tleh se giblje od 2,9 do 4,8 %. Zaloge humusa v teh tleh so majhne in se glede na podtip tal in granulometrijsko sestavo gibljejo od 17 do 80 t/ha v plasti 0-20 cm.

V gozdno-stepskem območju se zaloge humusa v plasti 0-20 cm gibljejo od 70 t / ha v sivih tleh do 129 t / ha v temno sivih tleh. Zaloge humusa v černozemih gozdno-stepskega območja v plasti 0-20 cm znašajo do 178 t / ha, v plasti 0-100 cm pa do 488 t / ha. Vsebnost humusa v horizontu A černozemov doseže 7,2 %, postopoma se zmanjšuje z globino.

V severnih regijah evropskega dela Rusije je znatna količina organske snovi koncentrirana v šotnih tleh. Močvirne pokrajine se nahajajo predvsem v gozdnem pasu in tundri, kjer padavine znatno presegajo izhlapevanje. Šota je še posebej visoka na severu tajge in v gozdni tundri. Najstarejša nahajališča šote praviloma zasedajo jezerska kotanja z nanosi sapropela, starimi do 12 tisoč let. Začetno odlaganje šote v takih močvirjih se je zgodilo pred približno 9-10 tisoč leti. Najbolj aktivna šota se je začela odlagati v obdobju pred približno 8-9 tisoč leti. Včasih so nahajališča šote, stara približno 11 tisoč let. Vsebnost HA v šoti se giblje od 5 do 52 %, narašča s prehodom iz močvirne šote v šoto z nizkim barjem.

Raznolikost ekoloških funkcij tal je povezana z vsebnostjo humusa. Humusna plast tvori posebno energijsko lupino planeta, imenovano humosfero... Energija, akumulirana v humosferi, je osnova za obstoj in razvoj življenja na Zemlji. Humosfera opravlja naslednje pomembne funkcije: akumulativno, transportno, regulacijsko, zaščitno, fiziološko.

Akumulativna funkcija značilnost huminskih kislin (HA). Njegovo bistvo je v kopičenju najpomembnejših hranil živih organizmov v sestavi humusnih snovi. V obliki aminskih snovi se v tleh kopiči do 90-99% vsega dušika, več kot polovica fosforja in žvepla. V tej obliki se kalij, kalcij, magnezij, žele - 30 in praktično vsi mikroelementi, potrebni za rastline in mikroorganizme, kopičijo in shranjujejo dolgo časa.

Transportna funkcija povezana z dejstvom, da lahko humusne snovi s kovinskimi kationi tvorijo stabilne, a topne in sposobne geokemične migracije kompleksne organomineralne spojine. Večina elementov v sledovih, pomemben del fosforjevih in žveplovih spojin, se aktivno seli v tej obliki.

Regulativna funkcija zaradi dejstva, da humusne snovi sodelujejo pri uravnavanju skoraj vseh najpomembnejših lastnosti tal. Oblikujejo barvo humusnih horizontov in na podlagi tega njihov toplotni režim. Humusna tla so vsa in veliko toplejša od tal, ki vsebujejo malo humusnih snovi. Huminske snovi imajo pomembno vlogo pri oblikovanju strukture tal. Sodelujejo pri uravnavanju mineralne prehrane rastlin. Prebivalci tal uporabljajo organsko snov kot glavni vir hrane. Rastline vzamejo približno 50 % dušika iz zalog v tleh.

Huminske snovi lahko raztopijo številne minerale v tleh, kar vodi v mobilizacijo nekaterih mineralnih hranil, ki so težko dostopna rastlinam. Količina lastnosti humusnih snovi v tleh določa sposobnost kationske izmenjave, ionsko-solno in kislinsko-bazno puferiranje tal, redoks režim. Fizikalne, vodno-fizikalne in fizikalno-mehanske lastnosti tal so po skupinski sestavi tesno povezane z vsebnostjo humusa. Dobro humificirana tla so bolje strukturirana, vrstna sestava mikroflore je bolj pestra, število nevretenčarjev je večje. Takšna tla so bolj prepustna za vodo, lažje so podložna mehanski obdelavi, bolje zadržujejo elemente prehranskega režima rastlin, imajo visoko vpojno in pufersko sposobnost, v njih pa je večja učinkovitost mineralnih gnojil.

Zaščitna funkcija je povezana z dejstvom, da humusne snovi tal ščitijo ali ohranjajo talni bioto, rastlinski pokrov v primeru različne vrste neugodne ekstremne situacije. Humificirana tla so bolje odporna na sušo ali premočenje, so manj dovzetna za erozijo zaradi deflacije in dlje obdržijo zadovoljive lastnosti pri namakanju s povečanimi odmerki ali slano vodo.

Tla, bogata s humusnimi snovmi, prenesejo večje tehnogene obremenitve. Pod enakimi pogoji onesnaženosti tal s težkimi kovinami se njihov toksični učinek na rastline na černozemih kaže v manjši meri kot na travnatih podzolistih tleh. Huminske snovi precej močno vežejo številne radionuklide, pesticide, s čimer preprečujejo njihov vstop v rastline ali druge negativne učinke.

Fiziološka funkcija je v tem, da lahko huminske kisline in njihove soli spodbudijo kalitev semen, aktivirajo dihanje rastlin in povečajo produktivnost goveda in perutnine.

Če najdete napako, izberite del besedila in pritisnite Ctrl + Enter.

Tla je kompleksen sistem, sestavljen iz mineralnih in organskih komponent. Služi kot substrat za razvoj rastlin. Za uspešno kmetijstvo je treba poznati značilnosti in načine nastajanja tal – to pripomore k povečanju njene rodovitnosti, torej je velikega gospodarskega pomena.

Na sestavo tal obstajajo štiri glavne komponente:
1) mineralna snov;
2) organske snovi;
3) zrak;
4) voda, ki jo pravilneje imenujemo raztopina tal, saj so v njej vedno raztopljene določene snovi.

Mineralna snov v tleh

Avtor Chva je sestavljena iz mineralnih komponent različnih velikosti: kamnov, drobljenega kamna in "fine zemlje". Običajno je slednje razdeliti na glino, mulj in pesek po vrstnem redu povečanja delcev. Mehansko sestavo tal določa relativna vsebnost peska, mulja in gline v njej.

Mehanska sestava tal močno vpliva na drenažo, vsebnost hranil in temperaturo tal, z drugimi besedami, na strukturo tal z agronomskega vidika. Srednje do fino strukturirana tla, kot so gline, ilovice in mulj, so običajno primernejša za rast rastlin, ker vsebujejo dovolj hranil in bolje zadržujejo vodo in raztopljene soli. Peščena tla hitreje odtekajo in izgubljajo hranila zaradi izpiranja, vendar so koristna za zgodnje trgatve; spomladi se posušijo in segrejejo hitreje kot ilovnati. Prisotnost kamnov, to je delcev s premerom, večjim od 2 mm, je pomembna zaradi obrabe kmetijskih strojev in vpliva na drenažo. Običajno se s povečanjem vsebnosti kamnov v tleh zmanjša njena sposobnost zadrževanja vode.

Organska snov v tleh

Organska snov, praviloma predstavlja le majhen prostorninski delež tal, vendar je zelo pomemben, saj določa številne njegove lastnosti. Je glavni vir rastlinskih hranil, kot so fosfor, dušik in žveplo; spodbuja nastajanje talnih agregatov, torej fine drobljive strukture, kar je še posebej pomembno za težka tla, saj se posledično povečata prepustnost vode in zračnost; služi kot hrana za mikroorganizme. Organska snov v tleh je razvrščena v detritus ali mrtvo organsko snov (MOB) in bioto.

Humus(humus) je organski material, ki nastane z nepopolno razgradnjo MOB. Pomemben del tega ne obstaja v prosti obliki, ampak je povezan z anorganskimi molekulami, predvsem z delci glinene zemlje. Humus skupaj z njimi sestavlja tako imenovani vpojni kompleks tal, ki je izjemno pomemben za skoraj vse fizikalne, kemične in biološke procese, ki se v njej odvijajo, zlasti za zadrževanje vode in hranil.

Med organizmi v tleh posebno mesto zavzemajo deževniki. Ti hranilniki detritusa skupaj z MOB zaužijejo velike količine mineralnih delcev. Če se premikajo med različnimi plastmi zemlje, jo črvi nenehno mešajo. Poleg tega puščajo prehode, ki olajšajo njegovo prezračevanje in drenažo ter s tem izboljšajo njegovo strukturo in s tem povezane lastnosti. Deževniki se najbolje počutijo v nevtralnem in rahlo kislem okolju, ki ga redko najdemo pri pH pod 4,5.

Iz česa je narejena tla? Zdelo bi se preprosto vprašanje. Vsi vemo, kaj je. Vsak dan hodimo po njej, vanj sadimo rastline, ki nam dajejo letino. Zemljo pognojimo, jo prekopamo. Včasih lahko slišite, da je zemlja pusta. Toda kaj pravzaprav vemo o tleh? V večini primerov le, da je najvišja plast zemeljska površina... In tega ni tako veliko. Ugotovimo, iz katerih komponent je sestavljena zemlja, kaj je lahko in kako nastane.

Sestava tal

Torej, tla so najbolj rodovitna, sestavljena je iz različnih komponent. Poleg trdnih delcev vključuje vodo in zrak ter celo žive organizme. Pravzaprav imajo slednji pomembno vlogo pri njegovem oblikovanju. Stopnja njegove plodnosti je odvisna tudi od mikroorganizmov. Na splošno so tla sestavljena iz faz: trdne, tekoče, plinaste in "žive". Analizirajmo, katere komponente jih tvorijo.

Trdne snovi vključujejo različne minerale in kemične elemente. Vključuje skoraj celoten periodni sistem, vendar v različnih koncentracijah. Stopnja rodovitnosti tal je odvisna od sestavine trdnih delcev. Tekoče sestavine imenujemo tudi raztopina tal. To je voda, v kateri se raztopijo kemični elementi. Tekočina je tudi v puščavskih tleh, vendar je le malo.

Iz česa je torej poleg teh osnovnih sestavin narejena zemlja? Prostor med trdnimi delci je napolnjen s plinastimi komponentami. Zrak v tleh je sestavljen iz kisika, dušika, ogljikovega dioksida in zahvaljujoč temu se v zemlji pojavljajo različni procesi, na primer dihanje korenin rastlin in propadanje. Živi organizmi - glive, bakterije, nevretenčarji in alge - aktivno sodelujejo v procesu nastajanja tal in bistveno spremenijo njeno sestavo z vnosom kemičnih elementov.

Mehanska struktura tal

Iz česa sestoji zemlja, je zdaj jasno. Toda ali je njegova struktura enotna? Ni skrivnost, da so tla drugačna. Lahko je peščena in ilovnata ali kamnita. Torej je tla sestavljena iz delcev različnih velikosti. Njegova struktura lahko vključuje ogromne balvane in drobna zrna peska. Običajno so delci, ki vstopajo v tla, razdeljeni v več skupin: glina, mulj, pesek, gramoz. To je bistveno za kmetijstvo. Struktura tal je tista, ki določa stopnjo napora, ki ga je treba vložiti za njegovo obdelavo. Odvisno je tudi od tega, kako dobro bo zemlja absorbirala vlago. Dobra tla vsebujejo enake odstotke peska in gline. Ta zemlja se imenuje ilovnata. Če je peska malo več, je zemlja drobljiva in enostavna za obdelavo. Toda hkrati takšna tla slabše zadržujejo vodo in minerale. Ilovnata tla so vlažna in lepljiva. Slabo se odvaja. Toda hkrati je v njej največ hranilnih snovi.

Vloga mikroorganizmov pri nastajanju tal

Lastnosti tal so odvisne od tega, iz katerih sestavin je zemlja sestavljena. Toda ne samo to določa njegove lastnosti. Iz odmrlih ostankov živali in rastlin pridejo organske snovi v tla. To je posledica mikroorganizmov - saprofitov. Imajo pomembno vlogo v procesih razgradnje. Zaradi njihovega močnega delovanja se v tleh kopiči tako imenovani humus. Je temno rjava snov. Humus vsebuje estre maščobnih kislin, fenolne spojine in karboksilne kisline. V tleh se delci te snovi držijo skupaj z glino. Izkaže se en sam kompleks. Humus izboljša kakovost zemlje. Poveča se njegova sposobnost zadrževanja vlage in mineralov. Na močvirnem območju nastajanje humusne mase poteka zelo počasi. Organski ostanki se postopoma stisnejo v šoto.

Proces nastajanja tal

Tla se oblikujejo zelo počasi. Za popolno obnovo njegovega mineralnega dela do globine približno 1 metra je potrebno vsaj 10 tisoč let. Tla sestavljajo produkti nenehnega dela vetra in vode. Od kod torej tla?

Najprej so to delci kamnin. Služijo kot osnova tal. Pod vplivom podnebnih dejavnikov se uničijo in zdrobijo ter se usedejo na tla. Postopoma ta mineralni del tal kolonizirajo mikroorganizmi, ki ob predelavi organskih ostankov v njem tvorijo humus. Nevretenčarji, ki nenehno prebijajo prehode v njem, ga zrahljajo, kar prispeva k dobremu prezračevanju.

Sčasoma se struktura tal spremeni, postane bolj rodovitna. Na ta proces vplivajo tudi rastline. Ko odraščajo, prispevajo k spreminjanju njegove mikroklime. Človekove dejavnosti vplivajo tudi na nastanek tal. Obdeluje in obdeluje zemljo. In če je tla sestavljena iz neplodnih sestavin, jo človek pognoji z uvajanjem mineralnih in organskih gnojil.

po sestavi

Na splošno trenutno ni splošno sprejete klasifikacije tal. Toda kljub temu jih je običajno razdeliti v več skupin glede na njihovo mehansko sestavo. Ta delitev je še posebej pomembna v kmetijstvu. Torej, razvrstitev temelji na tem, koliko je tla narejena iz gline:

Ohlapna peščena (manj kot 5%);

Povezano peščeno (5-10%);

Peščena ilovica (11-20%);

Lahka ilovnata (21-30%);

Srednje ilovnata (31-45%);

Težka ilovnata (46-60%);

Glina (več kot 60%).

Kaj pomeni izraz "rodovitna" tla?

Del tal vpliva na stopnjo njene rodovitnosti. Toda kaj naredi zemljo takšno? Sestava tal je neposredno odvisna od številnih dejavnikov. To je podnebje, obilje rastlin in prisotnost živih organizmov, ki živijo v njem. Vse to vpliva na kemikalijo.Odvisno je od tega, katere sestavine so v tleh in je odvisna od stopnje njene rodovitnosti. Mineralne komponente, kot so kalcij, dušik, baker, kalij, magnezij, fosfor, veljajo za zelo uporabne za visoke donose. Te snovi vstopijo v tla med razgradnjo organskih ostankov. Če so tla bogata z mineralnimi spojinami, so rodovitna. Na njem bodo rastline silovito cvetele. Ta zemlja je idealna za gojenje zelenjave in sadja.