Cilat janë lëndët organike në tokë. Përbërja e pjesës organike të tokës. Përbërësit organikë të tokës
pjesë organike dheu përfaqësohet nga organizma të gjallë (faza e gjallë, ose biofaza), të padekompozuara, mbetje organike dhe substanca humike (Fig. 1)
Pjesë organike e tokës
Oriz. 1. Pjesë organike e tokës
Organizmat e gjallë janë diskutuar më lart. Tani është e nevojshme të përcaktohen mbetjet organike.
mbetje organike- atë çështje organike, indet e bimëve dhe kafshëve, duke ruajtur pjesërisht formën dhe strukturën e tyre origjinale. Duhet të theksohet përbërja e ndryshme kimike e mbetjeve të ndryshme.
Substancat humike janë të gjitha substancat organike të tokës, me përjashtim të organizmave të gjallë dhe mbetjeve të tyre, të cilat nuk e kanë humbur strukturën e tyre indore. Në përgjithësi pranohet që ato të ndahen në substanca humike specifike, substanca organike të duhura dhe jospecifike të një natyre individuale.
Substancat humike jo specifike përmbajnë substanca të një natyre individuale:
a) komponimet azotike, për shembull, të thjeshta dhe komplekse, proteina, aminoacide, peptide, baza purine, baza pirimidine; karbohidratet; monosakaride, oligosakaride, polisakaride;
b) linjinën;
c) lipidet;
e) taninet;
f) acidet organike;
g) alkoolet;
h) aldehidet.
Kështu, substancat organike jo specifike janë komponime organike individuale dhe produkte të ndërmjetme të dekompozimit të mbetjeve organike. Ato përbëjnë afërsisht 10-15% të përmbajtjes totale të humusit të tokave minerale dhe mund të arrijnë 50-80% të masës totale të përbërjeve organike në horizontet e torfe dhe mbeturinave pyjore.
Në fakt, substancat humike përfaqësojnë një sistem specifik të përbërjeve organike me përmbajtje molekulare të lartë të azotit me strukturë ciklike dhe natyrë acide. Sipas shumë studiuesve, struktura e molekulës së përbërjes së humusit është komplekse. Është vërtetuar se përbërësit kryesorë të molekulës janë bërthama, zinxhirët anësore (periferike) dhe grupet funksionale.
Besohet se thelbi është unaza aromatike dhe heterociklike, të përbërë nga komponime pesë dhe gjashtë anëtarësh të llojit:
benzen furan pirol naftalinë indol
Zinxhirët anësor shtrihen nga bërthama në periferi të molekulës. Ato përfaqësohen në molekulën e komponimeve humike nga aminoacidet, karbohidratet dhe zinxhirët e tjerë.
Përbërja e substancave humike përmban karboksil (-COOH), fenolhidroksil (-OH), metoksil (-CH3O) dhe hidroksil alkool. Këto grupe funksionale përcaktojnë Vetitë kimike substanca humuse. Një tipar karakteristik i sistemit të duhur të substancave humike është heterogjeniteti, d.m.th. prania në të e përbërësve të fazave të ndryshme të humifikimit. Nga ky sistem kompleks dallohen tre grupe substancash:
a) acidet humike;
b) acidet fulvik;
c) huminet, ose, më saktë, mbetje të pahidrolizueshme.
Acidet humike (HA)- një grup substancash humike me ngjyrë të errët, të nxjerra nga toka me tretësira alkaline dhe të precipituara me acide minerale në pH = 1-2. Karakterizohen nga kjo përbërje elementare: Përmbajtja C nga 48 në 68%, H - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Këto komponime janë praktikisht të patretshme në ujë dhe acide minerale; ato precipitohen lehtësisht nga tretësirat HA nga acidet H+, Ca2+, Fe3+, A13+. Këto janë komponime humus të një natyre acidike, e cila është për shkak të grupeve funksionale karboksil dhe fenol hidroksil. Hidrogjeni i këtyre grupeve mund të zëvendësohet me katione të tjera. Aftësia për të zëvendësuar varet nga natyra e kationit, pH e mediumit dhe kushte të tjera. Në një reaksion neutral, vetëm jonet e hidrogjenit të grupeve karboksil zëvendësohen. Kapaciteti absorbues për shkak të kësaj vetie të HA është nga 250 në 560 meq për 100 g HA. Me një reaksion alkalik, kapaciteti i absorbimit rritet në 600-700 mg·eq/100 g HA për shkak të aftësisë për të zëvendësuar jonet e hidrogjenit të grupeve hidroksil. Pesha molekulare e HA kur përcaktohet me metoda të ndryshme varion nga 400 në qindra mijëra. Në molekulën HA më qartë përfaqësohet pjesa aromatike, masa e së cilës mbizotëron mbi masën e vargjeve anësore (periferike).
Acidet humike nuk kanë strukturë kristalore, shumica e tyre gjenden në tokë në formën e xhelit, të cilët peptohen lehtësisht nga veprimi i alkaleve dhe formojnë tretësirë molekulare dhe koloidale.
Kur HA ndërvepron me jonet metalike, formohen kripëra, të cilat quhen humates. Humates NH4+, Na+, K+ janë shumë të tretshëm në ujë dhe mund të formojnë solucione koloidale dhe molekulare. Roli i këtyre përbërjeve në tokë është i madh. Për shembull, humatet Ca, Mg, Fe dhe Al janë në thelb të dobët të tretshëm, mund të formojnë xhel rezistent ndaj ujit, ndërsa kalojnë në një gjendje të palëvizshme (akumulim), dhe janë gjithashtu baza për formimin e një strukture rezistente ndaj ujit.
Acidet Fulvic (FA) - një grup specifik substancash humike, të tretshme në ujë dhe në acide minerale. Karakterizohet nga përbërja kimike e mëposhtme: Përmbajtja e C nga 40 në 52%; H - 5-4%, oksigjen -40-48%, N - 2-6%. Acidet Fulvic, ndryshe nga HA, janë shumë të tretshëm në ujë, acide dhe alkale. Tretësirat kanë ngjyrë të verdhë ose të verdhë kashte. Nga këtu këto komponime morën emrin e tyre: në latinisht fulvus - e verdhë. Tretësirat ujore të FA janë shumë acidike (pH 2,5). Pesha molekulare e acideve fulvic, e përcaktuar me metoda të ndryshme, varion nga 100 në disa qindra dhe madje mijëra njësi të masës konvencionale.
Molekula e acidit fulvik ka një strukturë më të thjeshtë në krahasim me acidet humike. Pjesa aromatike e këtyre përbërjeve është më pak e theksuar. Struktura e molekulës FA dominohet nga zinxhirët anësor (periferik). Grupet funksionale aktive janë grupet karboksil dhe fenolhidroksil, hidrogjeni i të cilave hyn në reaksione shkëmbimi. Kapaciteti i këmbimit të FA mund të arrijë 700-800 mg·eq për 100 g preparate të acidit fulvik.
Kur ndërveprojnë me pjesën minerale të tokës, acidet fulvic formojnë komponime organo-minerale me jone metalike, si dhe minerale. Acidet Fulvic, për shkak të reagimit të tyre të fortë acid dhe tretshmërisë së mirë në ujë, shkatërrojnë në mënyrë aktive pjesën minerale të tokës. Në këtë rast formohen kripëra të acideve fulvik, të cilat kanë lëvizshmëri të lartë në profilin e tokës. Komponimet organo-minerale të acideve fulvic përfshihen në mënyrë aktive në migrimin e materies dhe energjisë në profilin e tokës, për shembull, në formimin e horizonteve gjenetike individuale.
Mbetje e pahidrolizueshme (humins) - një grup substancash humike, që është një mbetje e përbërjeve organike të patretshme në alkali në tokë. Ky grup përbëhet nga të dyja substancat e duhura humike, për shembull, huminet përbëhen nga acide humike të lidhura fort me mineralet, dhe nga substanca individuale të lidhura fort dhe mbetje organike të shkallëve të ndryshme të dekompozimit me pjesën minerale të tokës.
Kapitulli 4. LENDA ORGANIKE E TOKËS DHE PËRBËRJA E SAJ
§një. Burimet e lëndës organike dhe përbërja e saj
Komponenti më i rëndësishëm i tokës është lënda organike, e cila është një kombinim kompleks i mbetjeve bimore dhe shtazore në faza të ndryshme të dekompozimit, dhe substancave organike specifike të tokës të quajtura humus.
Një burim i mundshëm i lëndës organike konsiderohen të gjithë përbërësit e biocenozës që bien mbi ose në tokë (mikroorganizmat e vdekur, myshqet, likenet, kafshët, etj.), por burimi kryesor i akumulimit të humusit në tokë janë bimët e gjelbra, të cilat lihen çdo vit në tokë dhe në të.sipërfaqe një sasi e madhe lëndësh organike. Produktiviteti biologjik i bimëve varion shumë dhe varion nga 1-2 t/vit lëndë organike e thatë (tundra) deri në 30-35 t/vit (subtropikët e lagësht).
Mbetjet e bimëve ndryshojnë jo vetëm sasiore, por edhe cilësore (shih Kapitullin 2). Përbërja kimike e substancave organike që hyjnë në tokë është shumë e larmishme dhe varet kryesisht nga lloji i bimëve të ngordhura. Pjesa më e madhe e masës së tyre është ujë (75 - 90%). Përbërja e lëndës së thatë përfshin karbohidratet, proteinat, yndyrnat, dyllet, rrëshirat, lipidet, taninet dhe komponime të tjera. Shumica dërrmuese e këtyre komponimeve janë substanca makromolekulare. Pjesa kryesore e mbetjeve bimore përbëhet kryesisht nga celuloza, hemiceluloza, linjina dhe taninet, ndërsa speciet e pemëve janë më të pasurat me to. Proteina gjendet më së shumti tek bakteret dhe bishtajoret, sasia më e vogël gjendet tek druri.
Përveç kësaj, mbetjet organike përmbajnë gjithmonë një sasi të elementeve të hirit. Pjesa më e madhe e hirit është kalciumi, magnezi, silikoni, kaliumi, natriumi, fosfori, squfuri, hekuri, alumini, mangani, të cilët formojnë kompleksonate organominerale në përbërjen e humusit. Përmbajtja e silicës (SiO 2) varion nga 10 në 70%, fosfori - nga 2 deri në 10% të masës së hirit. Emri i elementeve të hirit është për faktin se kur bimët digjen, ato mbeten në hi dhe nuk avullohen, siç ndodh me karbonin, hidrogjenin, oksigjenin dhe azotin.
Në sasi shumë të vogël, mikroelementet gjenden në hi - bor, zink, jod, fluor, molibden, kobalt, nikel, bakër etj. Përmbajtjen më të lartë të hirit e kanë algat, drithërat dhe bishtajore, më pak hiri gjendet në drurët halorë. . Përbërja e lëndës organike mund të paraqitet si më poshtë (Fig. 6).
§2. Transformimi i lëndës organike në tokë
Shndërrimi i mbetjeve organike në humus është një proces kompleks biokimik që ndodh në tokë me pjesëmarrjen e drejtpërdrejtë të mikroorganizmave, kafshëve, oksigjenit të ajrit dhe ujit. Në këtë proces, rolin kryesor dhe vendimtar e kanë mikroorganizmat që përfshihen në të gjitha fazat e formimit të humusit, gjë që lehtësohet nga popullsia e madhe e tokave me mikroflora. Kafshët që banojnë në tokë janë gjithashtu të përfshira në mënyrë aktive në shndërrimin e mbetjeve organike në humus. Insektet dhe larvat e tyre, krimbat e tokës thërrmojnë dhe bluajnë mbetjet e bimëve, i përziejnë me tokën, i gëlltisin, e përpunojnë dhe e hedhin pjesën e papërdorur në formë jashtëqitjeje në tokë.
Kur vdesin, të gjitha organizmat bimore dhe shtazore i nënshtrohen proceseve të dekompozimit në komponime më të thjeshta, faza përfundimtare e të cilave është e plotë. mineralizimiçështje organike. Substancat inorganike që rezultojnë përdoren nga bimët si lëndë ushqyese. Shkalla e dekompozimit dhe mineralizimit të komponimeve të ndryshme nuk është e njëjtë. Sheqernat e tretshëm dhe niseshteja mineralizohen intensivisht; proteinat, hemicelulozat dhe celuloza dekompozohen mjaft mirë; rezistente - linjin, rrëshirë, dyll. Një pjesë tjetër e produkteve të dekompozimit konsumohet nga vetë mikroorganizmat (heterotrofikë) për sintezën e proteinave dytësore, yndyrave, karbohidrateve, të cilat formojnë plazmën e gjeneratave të reja të mikroorganizmave dhe pas vdekjes së këtyre të fundit, përsëri i nënshtrohet. procesi i dekompozimit. Procesi i mbajtjes së përkohshme të lëndës organike në një qelizë mikrobike quhet sinteza mikrobike. Disa nga produktet e dekompozimit shndërrohen në substanca komplekse specifike makromolekulare - substanca humike. Tërësia e proceseve komplekse biokimike dhe fiziko-kimike të transformimit të lëndës organike, si rezultat i të cilave formohet një lëndë organike specifike e tokës, humus, quhet humifikimi. Të tre proceset zhvillohen në tokë njëkohësisht dhe janë të ndërlidhura me njëri-tjetrin. Shndërrimi i lëndës organike ndodh me pjesëmarrjen e enzimave të sekretuara nga mikroorganizmat, rrënjët e bimëve, nën ndikimin e të cilave kryhen reaksione biokimike të hidrolizës, oksidimit, reduktimit, fermentimit etj. dhe formohet humus.
Ekzistojnë disa teori të formimit të humusit. E para në 1952 u shfaq për të kondensimi teori e zhvilluar nga M.M.Kononova. Në përputhje me këtë teori, formimi i humusit vazhdon si një proces gradual i polikondensimit (polimerizimit) të produkteve të dekompozimit të ndërmjetëm të substancave organike (acidet fulvic formohen së pari, dhe acidet humike formohen prej tyre). Koncepti oksidimi biokimik zhvilluar nga L.N. Alexandrova në vitet 70 të shekullit XX. Sipas tij, reaksionet e oksidimit të ngadaltë biokimik të produkteve të dekompozimit, të cilat rezultojnë në formimin e një sistemi të acideve humike me peshë të lartë molekulare me përbërje elementare të ndryshueshme, kanë një rol kryesor në procesin e humifikimit. Acidet humike ndërveprojnë me elementët e hirit të mbetjeve bimore të çliruara gjatë mineralizimit të këtyre të fundit, si dhe me pjesën minerale të tokës, duke formuar derivate të ndryshëm organo-mineralë të acideve humike. Në këtë rast, një sistem i vetëm acidesh ndahet në një numër fraksionesh që ndryshojnë në shkallën e tretshmërisë dhe strukturën e molekulës. Pjesa më pak e shpërndarë, e cila formon kripëra të patretshme në ujë me kalcium dhe sekuokside, formohet si një grup acidesh humike. Një fraksion më i shpërndarë, duke dhënë kryesisht kripëra të tretshme, formon një grup acidesh fulvik. Biologjike konceptet e formimit të humusit sugjerojnë se substancat humike janë produkte të sintezës së mikroorganizmave të ndryshëm. Ky këndvështrim u shpreh nga V.R. Williams, ai u zhvillua në veprat e F.Yu. Geltser, S.P. Lyakh, D.G. Zvyagintsev dhe të tjerë.
Në kushte të ndryshme natyrore karakteri dhe shpejtësia formimi i humusit nuk është i njëjtë dhe varet nga kushtet e ndërlidhura të formimit të tokës: regjimi ujë-ajër dhe termik i tokës, përbërja e tij granulometrike dhe vetitë fiziko-kimike, përbërja dhe natyra e furnizimit të mbetjeve bimore, përbërja dhe intensiteti i specieve. të aktivitetit jetësor të mikroorganizmave.
Transformimi i mbetjeve ndodh në kushte aerobike ose anaerobe, në varësi të regjimit ujë-ajër. V aerobike kushtet me një sasi të mjaftueshme lagështie në tokë, një temperaturë të favorshme dhe akses të lirë në O 2, procesi i dekompozimit të mbetjeve organike zhvillohet intensivisht me pjesëmarrjen e mikroorganizmave aerobikë. Kushtet më optimale janë temperatura 25 - 30 ° C dhe lagështia - 60% e kapacitetit total të lagështisë së tokës. Por në të njëjtat kushte, mineralizimi i produkteve të dekompozimit të ndërmjetëm dhe substancave humike vazhdon me shpejtësi, prandaj, relativisht pak humus grumbullohet në tokë, por shumë elementë të ushqimit të hirit dhe azotit të bimëve (në tokat gri dhe tokat e tjera subtropikale).
Në kushte anaerobe (me një tepricë konstante lagështie, si dhe në temperatura të ulëta, mungesë O 2), proceset e formimit të humusit zhvillohen ngadalë me pjesëmarrjen, kryesisht, të mikroorganizmave anaerobe. Në këtë rast, formohen shumë acide organike me peshë molekulare të ulët dhe produkte të gazta të reduktuara (CH 4, H 2 S), të cilat pengojnë aktivitetin jetësor të mikroorganizmave. Procesi i dekompozimit gradualisht zbehet, dhe mbetjet organike kthehen në torfe - një masë bimësh të zbërthyera dobët dhe të pazbërthyera mbetet, duke ruajtur pjesërisht strukturën anatomike. Kombinimi i kushteve aerobike dhe anaerobe në tokë me periudha të alternuara të tharjes dhe njomjes është më i favorshëm për akumulimin e humusit. Ky regjim është tipik për çernozemët.
Përbërja specie e mikroorganizmave të tokës dhe intensiteti i aktivitetit të tyre jetësor gjithashtu ndikojnë në formimin e humusit. Tokat podzolike veriore, si rezultat i kushteve specifike hidrotermale, karakterizohen nga përmbajtja më e ulët e mikroorganizmave me diversitet të ulët speciesh dhe aktivitet të ulët jetësor. Pasoja e kësaj është zbërthimi i ngadalshëm i mbetjeve bimore dhe grumbullimi i torfe e zbërthyer dobët. Në subtropikët dhe tropikët e lagësht, vërehet një zhvillim intensiv i aktivitetit mikrobiologjik dhe, në lidhje me këtë, një mineralizim aktiv i mbetjeve. Krahasimi i rezervave të humusit në toka të ndryshme me numër të ndryshëm mikroorganizmash në to tregon se biogjeniteti shumë i ulët dhe i lartë i tokës nuk kontribuojnë në akumulimin e humusit. Sasia më e madhe e humusit grumbullohet në tokat me përmbajtje mesatare mikroorganizmash (chernozems).
Përbërja granulometrike dhe vetitë fiziko-kimike të tokës kanë një ndikim jo më pak të rëndësishëm. Në tokat argjilore ranore dhe ranore, të ngrohura mirë dhe të ajrosura, dekompozimi i mbetjeve organike vazhdon me shpejtësi, një pjesë e konsiderueshme e tyre mineralizohet, ka pak substanca humike dhe ato janë të fiksuara dobët në sipërfaqen e grimcave të rërës. Në tokat argjilore dhe argjilore, procesi i dekompozimit të mbetjeve organike në kushte të barabarta është më i ngadalshëm (për shkak të mungesës së O 2), substancat humike fiksohen në sipërfaqen e grimcave minerale dhe grumbullohen në tokë.
Përbërja kimike dhe mineralogjike e tokës përcakton sasinë e lëndëve ushqyese të nevojshme për mikroorganizmat, reagimin e mjedisit në të cilin formohet humusi dhe kushtet për fiksimin e substancave humike në tokë. Kështu, tokat e ngopura me kalcium kanë një reaksion neutral, i cili është i favorshëm për zhvillimin e baktereve dhe fiksimin e acideve humike në formën e humateve të kalciumit të patretshëm në ujë, gjë që e pasuron atë me humus. Në një mjedis acid, kur tokat janë të ngopura me hidrogjen dhe alumin, formohen acide fulvik të tretshëm, të cilët kanë lëvizshmëri të shtuar dhe çojnë në një grumbullim të madh të humusit. Mineralet e argjilës si montmoriloniti dhe vermikuliti gjithashtu kontribuojnë në fiksimin e humusit në tokë.
Për shkak të ndryshimit të faktorëve që ndikojnë në formimin e humusit, sasia, cilësia dhe rezervat e humusit nuk janë të njëjta në toka të ndryshme. Kështu, horizontet e sipërme të çernozemeve tipike përmbajnë 10-14% humus, tokat gri të errëta pyjore 4-9%, tokat me lyerje-podzolike 2-3%, tokat gështenjë të errët, tokat e verdha 4-5%, tokat kafe dhe gri-kafe gjysmë-shkretëtire. 1 - 2%. Rezervat e lëndës organike në zonat natyrore janë gjithashtu të ndryshme. Rezervat më të mëdha, sipas I.V. Tyurin, kanë nëntipe të ndryshme të çernozemeve, tokave torfe, pyjeve gri, gështenjës së mesme - të errët, tokave të kuqe, tokave të ulëta - podzolike, sod-podzolike, toka gri tipike. Tokat e punueshme të Republikës së Bjellorusisë përmbajnë humus: argjilore– 65 t/ha, in i shkrifët– 52 t/ha, in me rërë - 47 t/ha, in ranore– 35 t/ha. Tokat e Republikës së Bjellorusisë, në varësi të përmbajtjes së humusit në shtresën e punueshme, ndahen në 6 grupe (Tabela 3). Në tokat e zonave të tjera natyrore ka shkallëzime në varësi të përmbajtjes së humusit.
Tabela 3
Grupimi i tokës i Republikës së Bjellorusisë sipas përmbajtjes së humusit
|
Grupet e tokës |
% lëndë organike (bazuar në peshën e tokës) |
|
|
shumë e ulët |
||
|
i ngritur |
||
|
shumë e lartë |
Në Republikën e Bjellorusisë, pjesa më e madhe e tokës i përket tokave të grupeve II dhe III, rreth 20% - tokave të grupit IV (Fig. 7).
§3. Përbërja dhe klasifikimi i humusit
Humusështë një substancë organike specifike me përmbajtje të lartë molekulare azotike e një natyre acidike. Ai përbën pjesën kryesore të lëndës organike të tokës, e cila ka humbur plotësisht tiparet e strukturës anatomike të organizmave të ngordhur bimore dhe shtazore. Humusi i tokës përbëhet nga substanca humike specifike, duke përfshirë acidet humike (HA), acidet fulvic (FA) dhe humin (shih Fig. 6), të cilat ndryshojnë në tretshmëri dhe ekstraktueshmëri.
Acidet humike- këto janë substanca me ngjyrë të errët me përmbajtje të lartë molekulare të azotit, të patretshme në ujë, acide minerale dhe organike. Ato treten mirë në alkale me formimin e tretësirave koloidale me ngjyrë vishnje të errët ose kafe-zi.
Kur ndërveprojnë me kationet metalike, acidet humike formojnë kripëra - humate. Humatet e metaleve njëvalente janë shumë të tretshëm në ujë dhe shpërlahen nga toka, ndërsa humatet e metaleve dyvalente dhe trevalente nuk treten në ujë dhe fiksohen mirë në tokë. E mesme masë molekulare acide humike është 1400. Ato përmbajnë C - 52 - 62%, H - 2,8 - 6,6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (në masë). Përbërësit kryesorë të molekulës së acidit humik janë bërthama, zinxhirët anësor dhe grupet funksionale periferike. Bërthama e substancave humike përbëhet nga një numër unazash ciklike aromatike. Zinxhirët anësor mund të jenë karbohidrate, aminoacide dhe zinxhirë të tjerë. Grupet funksionale përfaqësohen nga disa grupe karboksil (–COOH) dhe fenolhidroksil, të cilët luajnë një rol të rëndësishëm në formimin e tokës, pasi përcaktojnë proceset e ndërveprimit të acideve humike me pjesën minerale të tokës. Acidet humike janë pjesa më e vlefshme e humusit, ato rrisin aftësinë absorbuese të tokës, kontribuojnë në akumulimin e elementeve të pjellorisë së tokës dhe formimin e një strukture rezistente ndaj ujit.
Acidet Fulvicështë një grup acidesh humike që mbeten në tretësirë pas precipitimit të acideve humike. Këto janë gjithashtu acide organike me përmbajtje të lartë molekulare azotike, të cilat, ndryshe nga acidet humike, përmbajnë më pak karbon, por më shumë oksigjen dhe hidrogjen. Kanë ngjyrë të çelur (të verdhë, portokalli), janë lehtësisht të tretshëm në ujë. Kripërat (fulvatet) janë gjithashtu të tretshme në ujë dhe të fiksuara dobët në tokë. Acidet Fulvic kanë një reaksion të fortë acidik, shkatërrojnë fuqishëm pjesën minerale të tokës, duke shkaktuar zhvillimin e procesit të podzoobrazovaniya të tokës.
Raporti midis acideve humike dhe acideve fulvic në toka të ndryshme nuk është i njëjtë. Në varësi të këtij treguesi (C HA: C FA), dallohen llojet e mëposhtme të humusit: humate(> 1,5), humate-fulvate (1,5 – 1), fulvatno-humate (1 – 0,5), fulvic (< 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.
Gumin- kjo është një pjesë e substancave humike që nuk treten në asnjë tretës, përfaqësohen nga një kompleks substancash organike (acidet humike, acidet fulvic dhe derivatet e tyre organo-minerale), të lidhura fort me pjesën minerale të tokës. Është pjesë inerte e humusit të tokës.
Specifikimi dhe përbërja e komplekseve të humusit shërbejnë si bazë për klasifikimin e llojeve të humusit. R.E. Muller propozoi një klasifikim të formave të humusit pyjor si sistemi biologjik ndërveprimet ndërmjet lëndës organike, mikrobiotës dhe vegjetacionit. Ndër këto komplekse, dallohen 3 lloje humusi.
Humus i butë - mul Formohet në pyje gjetherënëse ose të përziera me aktivitet intensiv të faunës së tokës në kushte të favorshme hidrotermale dhe prania e një sasie të mjaftueshme bazash, kryesisht kalciumi, në mbeturina dhe toka; Mbeturinat pothuajse nuk grumbullohen në tokat e mushkës, pasi mbeturinat e ardhura dekompozohen fuqishëm nga mikrobiota. Përbërja e humusit dominohet nga acidet humike.
Humus i trashë - murtaja, që përmban një sasi të madhe mbetjesh gjysmë të dekompozuara, është karakteristikë për pyjet halore, është i formuar me përmbajtje të ulët të elementeve të hirit në pjellë, mungesë bazash dhe përmbajtje të lartë silici në tokë, ka një reaksion acid, është rezistent ndaj mikroorganizmave dhe mineralizohet ngadalë me pjesëmarrjen e kërpudhave. Si rezultat i zhvillimit të ngadaltë të proceseve të humifikimit dhe mineralizimit në tokë, formohet një horizont i fuqishëm si torfe e mbeturinave A 0, i përbërë nga 3 shtresa: a) një shtresë e lëndës organike të dekompozuar dobët (L), e cila është pjellë e freskët; b) një shtresë fermentimi gjysmë e zbërthyer (F), c) një shtresë e humifikuar (H).
Forma e ndërmjetme - modeste zhvillohet në kushtet e mineralizimit mjaft të shpejtë të mbetjeve bimore, ku një rol të rëndësishëm luan aktiviteti funksional i kafshëve të tokës, të cilat bluajnë mbetjet bimore, gjë që lehtëson shumë zbërthimin e tyre të mëvonshëm nga mikroflora e tokës.
§4. Rëndësia dhe ekuilibri i humusit të tokës
Akumulimi i humusit është rezultat i procesit të formimit të tokës, ndërsa vetë substancat humusore kanë një ndikim të madh në drejtimin e mëtejshëm të procesit të formimit të tokës dhe në vetitë e tokës. Funksionet e humusit në tokë janë shumë të ndryshme:
1) formimi i një profili specifik të tokës (me horizontin A), formimi i strukturës së tokës, përmirësimi i vetive ujore-fizike të tokës, rritja e kapacitetit absorbues dhe kapacitetit tampon të dherave;
2) një burim i lëndëve ushqyese minerale për bimët (N, P, K, Ca, Mg, S, elementët gjurmë), një burim ushqimi organik për organizmat heterotrofikë të tokës, një burim i CO 2 në shtresën sipërfaqësore të atmosferës dhe biologjikisht komponimet aktive në tokë, të cilat drejtpërdrejt stimulojnë rritjen dhe zhvillimin e bimëve, mobilizojnë lëndët ushqyese, ndikojnë në aktivitetin biologjik të tokës;
3) kryen funksione sanitare dhe mbrojtëse - përshpejton shkatërrimin e pesticideve, rregullon ndotësit, duke zvogëluar hyrjen e tyre në bimë.
Në lidhje me rolin e larmishëm të lëndës organike në pjellorinë e tokës, problemi i ekuilibrit të humusit të tokave të punueshme është i një rëndësie aktuale. Si çdo bilanc, bilanci i humusit përfshin zërat e të ardhurave (hyrjet e mbetjeve organike dhe humifikimi i tyre) dhe shpenzimet (mineralizimi dhe humbje të tjera). Në kushte natyrore, sa më e vjetër të jetë toka, aq më pjellore: bilanci është pozitiv ose zero, në tokat e punueshme është më shpesh negativ. Mesatarisht, tokat e punueshme humbin rreth 1 t/ha humus në vit. Për të rregulluar sasinë e humusit, përdoret futja sistematike e një sasie të mjaftueshme të lëndës organike në formë pleh organik (nga 1 ton pleh organik formohet ≈ 50 kg humus), komposto torfe, mbjellja e barërave shumëvjeçare, përdorimi. të plehrave të gjelbra (plehu i gjelbër), tokave acidike gëlqerore dhe gipsit alkalik.
Gjendja humusore e tokave është një tregues i rëndësishëm i pjellorisë dhe përcaktohet nga një sistem treguesish, duke përfshirë nivelin e përmbajtjes dhe rezervave të lëndës organike, shpërndarjen e profilit të saj, pasurimin me azot (C: N) dhe kalcium, shkallën e humifikimit. , llojet e acideve humike dhe raporti i tyre. Disa nga parametrat e tij shërbejnë si objekt monitorimi mjedisor.
lëndë organike e tokës- ky është një sistem kompleks i të gjitha substancave organike të pranishme në profil në gjendje të lirë ose në formën e përbërjeve organominerale, duke përjashtuar ato që janë pjesë e organizmave të gjallë.
Burimi kryesor i lëndës organike të tokës janë mbetjet e bimëve dhe kafshëve në faza të ndryshme të dekompozimit. Vëllimi më i madh i biomasës vjen nga mbetjet e bimëve të rëna, kontributi i jovertebrorëve dhe vertebrorëve dhe mikroorganizmave është shumë më i vogël, por ato luajnë një rol të rëndësishëm në pasurimin e lëndës organike me përbërës që përmbajnë azot.
Lënda organike e tokës sipas origjinës, karakterit dhe funksioneve ndahet në dy grupe: mbetje organike dhe humus. Si sinonim për termin "humus", ndonjëherë përdoret termi "humus".
mbetje organike përfaqësohen kryesisht nga mbeturinat tokësore dhe rrënjët e bimëve më të larta, të cilat nuk e kanë humbur strukturën anatomike. Përbërja kimike e mbetjeve bimore të cenozave të ndryshme ndryshon shumë. E zakonshme për to është mbizotërimi i karbohidrateve (celulozë, hemicelulozë, pektinë), linjinës, proteinave dhe lipideve. I gjithë ky kompleks kompleks substancash, pas vdekjes së organizmave të gjallë, hyn në tokë dhe shndërrohet në substanca minerale dhe humike, dhe pjesërisht hiqet nga toka me ujërat nëntokësore, mundësisht në horizonte naftëmbajtëse.
Zbërthimi i mbetjeve organike të tokës përfshin shkatërrimin mekanik dhe fizik, transformimin biologjik dhe biokimik dhe proceset kimike. Enzimat, jovertebrorët e tokës, bakteret dhe kërpudhat luajnë një rol të rëndësishëm në dekompozimin e mbetjeve organike. Enzimat janë proteina të strukturuara me shumë grupe funksionale. Burimi kryesor i enzimave janë; bimët. Duke vepruar si katalizatorë në tokë, enzimat përshpejtojnë proceset e dekompozimit dhe sintezës së substancave organike miliona herë.
Humusështë një koleksion i të gjitha përbërjeve organike që gjenden në tokë, përveç atyre që janë pjesë e organizmave të gjallë dhe mbetjeve organike që kanë ruajtur strukturën anatomike.
Në përbërjen e humusit, jospecifike komponimet organike dhe specifike - substanca humike.
Jo specifike quhet një grup substancash organike me natyrë të njohur dhe strukturë individuale. Ata hyjnë në tokë nga mbetjet e prishura të bimëve dhe kafshëve dhe me sekrecione rrënjësore. Komponimet jo specifike përfaqësohen nga pothuajse të gjithë përbërësit që përbëjnë indet e kafshëve dhe bimëve dhe sekrecionet intravitale të makro- dhe mikroorganizmave. Këto përfshijnë linjinën, celulozën, proteinat, aminoacidet, monosakaridet, dyllin dhe acidet yndyrore.
Në përgjithësi, pjesa e përbërjeve organike jo specifike nuk kalon 20% të sasisë totale të humusit të tokës. Komponimet organike jo specifike janë produkte të shkallëve të ndryshme të dekompozimit dhe humifikimit të materialit bimor, shtazor dhe mikrobik që hyn në tokë. Këto komponime përcaktojnë dinamikën e vetive të tokës që ndryshojnë me shpejtësi: potencialin redoks, përmbajtjen e formave të lëvizshme të lëndëve ushqyese, bollëkun dhe aktivitetin e mikroorganizmave të tokës dhe përbërjen e tretësirave të tokës. Substancat humike, përkundrazi, përcaktojnë qëndrueshmërinë me kalimin e kohës të vetive të tjera të tokës: kapaciteti i shkëmbimit, vetitë ujore-fizike, regjimi i ajrit dhe ngjyra.
Pjesë organike specifike e tokës - substanca humike- përfaqësojnë një sistem polidispers heterogjen (heterogjen) të përbërjeve aromatike me përmbajtje të lartë molekulare azotike të natyrës acide. Substancat humike formohen si rezultat i një procesi kompleks biofizik dhe kimik të transformimit (humifikimit) të produkteve të dekompozimit të mbetjeve organike që hyjnë në tokë.
Në varësi të përbërjes kimike të mbetjeve bimore, faktorëve të dekompozimit të tyre (temperatura, lagështia, përbërja e mikroorganizmave), dallohen dy lloje kryesore të humifikimit: fulvate dhe humate. Secila prej tyre korrespondon me një përbërje të caktuar të grupit të pjesshëm të humusit. Përbërja grupore e humusit kuptohet si një grup dhe përmbajtja e substancave të ndryshme që lidhen me strukturën dhe vetitë e përbërjeve. Grupet më të rëndësishme janë acidet humike (HA) dhe acidet fulvic (FA).
Acidet humike përmbajnë 46 - 62% karbon (C), 3 - 6% nitrogjen (N), 3-5% hidrogjen (H) dhe 32-38% oksigjen (O). Në përbërjen e acideve fulvic, ka më shumë karbon - 45-50%, azot - 3,0-4,5% dhe hidrogjen - 3-5%. Acidet humike dhe fulvik pothuajse gjithmonë përmbajnë squfur (deri në 1,2%), fosfor (dhjetëra e qindra për qind) dhe katione të metaleve të ndryshme.
Si pjesë e grupeve HA dhe FA, dallohen fraksionet. Përbërja fraksionale e humusit karakterizon grupin dhe përmbajtjen e substancave të ndryshme të përfshira në grupet e HA dhe FA, sipas formave të përbërjeve të tyre me përbërësit minerale të tokës. Vlera më e lartë për formimin e tokës, ato kanë fraksionet e mëposhtme: acide humike kafe (BHA) të shoqëruara me sesquioxides; acide humike të zeza (CHA) të shoqëruara me kalcium; fraksionet I dhe Ia të acideve fulvik të shoqëruara me forma të lëvizshme të seskuoksideve; HA dhe FA, të lidhura fort me seskuoksidet dhe mineralet e argjilës.
Përbërja grupore e humusit karakterizon raportin sasior të acideve humike dhe acideve fulvik. Një masë sasiore e llojit të humusit është raporti i përmbajtjes së karbonit të acideve humike (C HA) me përmbajtjen e karbonit të acideve fulvic (C FA). Sipas vlerës së këtij raporti (С gk / С fk), mund të dallohen katër lloje humusi:
- - humate - më shumë se 2;
- - fulvate-humate - 1-2;
- - humate-fulvate - 0,5-1,0;
- - fulvat - më pak se 0,5.
Grupi dhe përbërja fraksionale e humusit ndryshon natyrshëm dhe vazhdimisht në serinë gjenetike zonale të dherave. Në tokat podzolike dhe drite-podzolike, acidet humike pothuajse nuk formohen dhe grumbullohen pak. Raporti C gk / C fc është zakonisht më pak se 1 dhe më shpesh është 0.3-0.6. Në tokat gri dhe chernozemet, përmbajtja dhe proporcioni absolut i acideve humike është shumë më i lartë. Raporti С gk / С fk në çernozemët mund të arrijë 2.0-2.5. Në tokat që ndodhen në jug të çernozemeve, përqindja e acideve fulvic rritet gradualisht përsëri.
Lagështia e tepërt, përmbajtja e karbonateve të shkëmbit, kripësia lënë gjurmë në përbërjen e grupit të humusit. Hidratimi suplementar zakonisht nxit akumulimin e acideve humike. Humiciteti i shtuar është gjithashtu karakteristik për tokat e formuara në shkëmbinj karbonatikë ose nën ndikimin e ujërave të forta nëntokësore.
Përbërjet grupore dhe fraksionale të humusit ndryshojnë gjithashtu përgjatë profilit të tokës. Përbërja fraksionale e humusit në horizonte të ndryshme varet nga mineralizimi i tretësirës së tokës dhe vlera e pH. Ndryshimet e profilit në përbërjen e grupit të humusit në shumicën
tokat i nënshtrohen një model i përgjithshëm: me thellësi, përqindja e acideve humike zvogëlohet, përqindja e acideve fulvic rritet, raporti C gc / C fc zvogëlohet në 0,1-0,3.
Thellësia e humifikimit, ose shkalla e shndërrimit të mbetjeve bimore në substanca humike, si dhe raporti C GC / C FC varen nga shpejtësia (kinetika) dhe kohëzgjatja e procesit të humifikimit. Kinetika e humifikimit përcaktohet nga karakteristikat kimike dhe klimatike të tokës që stimulojnë ose pengojnë aktivitetin e mikroorganizmave (lëndët ushqyese, temperatura, pH, lagështia) dhe ndjeshmëria e mbetjeve bimore ndaj transformimit në varësi të strukturës molekulare të substancës (monosakaridet, proteinat konvertohen më lehtë, linjina, polisaharidet janë më të vështira).
Në horizontet humusore të tokave me klimë të butë, lloji i humusit dhe thellësia e humifikimit, të shprehura me raportin C HA/C FA, lidhen me kohëzgjatjen e periudhës së aktivitetit biologjik.
Periudha e aktivitetit biologjik është një periudhë kohore gjatë së cilës krijohen kushte të favorshme për vegjetacionin normal të bimëve, aktivitet mikrobiologjik aktiv. Kohëzgjatja e periudhës së aktivitetit biologjik përcaktohet nga kohëzgjatja e periudhës gjatë së cilës temperatura e ajrit kalon në mënyrë të qëndrueshme 10 ° C, dhe rezerva e lagështisë prodhuese është të paktën 1-2%. Në serinë zonale të dherave, vlera C HA / C ph, e cila karakterizon thellësinë e humifikimit, korrespondon me kohëzgjatjen e periudhës së aktivitetit biologjik.
Shqyrtimi i njëkohshëm i dy faktorëve - periudha e aktivitetit biologjik dhe ngopja e dherave me baza, bën të mundur përcaktimin e zonave të formimit të llojeve të ndryshme të humusit. Humusi Humate formohet vetëm me një periudhë të gjatë aktiviteti biologjik dhe një shkallë të lartë të ngopjes së tokës me baza. Ky kombinim i kushteve është tipik për çernozemët. Tokat me aciditet të fortë (podzolet, tokat sod-podzolike), pavarësisht nga periudha e aktivitetit biologjik, kanë humus fulvate.
Substancat humike të tokës janë shumë reaktive dhe ndërveprojnë në mënyrë aktive me matricën minerale. Nën ndikimin e substancave organike, mineralet e paqëndrueshme të shkëmbit mëmë shkatërrohen dhe elementet kimike bëhen më të disponueshme për bimët. Në procesin e ndërveprimeve organo-minerale, formohen agregate të tokës, të cilat përmirësojnë gjendjen strukturore të tokës.
Acidet Fulvic shkatërrojnë më aktivisht mineralet e tokës. Duke ndërvepruar me sekuoksidet (Fe 2 O 3 dhe Al 2 O 3), FA-të formojnë komplekse të lëvizshme alumini- dhe hekur-humus (hekuri dhe fulvatet e aluminit). Këto komplekse shoqërohen me formimin e horizonteve të tokës iluvialo-humuse, në të cilat depozitohen. Fulvatet e bazave alkaline dhe alkaline tokësore janë shumë të tretshme në ujë dhe migrojnë lehtësisht poshtë profilit. Një tipar i rëndësishëm i FA është paaftësia e tyre për të rregulluar kalciumin. Prandaj, gëlqerimi i tokave acidike duhet të kryhet rregullisht, çdo 3-4 vjet.
Acidet humike, në ndryshim nga FA, formojnë komponime organominerale të dobëta të tretshme (humate të kalciumit) me kalcium. Për shkak të kësaj, horizontet humus-akumuluese formohen në tokë. Substancat humike të tokës lidhin jonet e shumë metaleve potencialisht toksike - Al, Pb, Cd, Ni, Co, gjë që redukton ndikim i rrezikshëm ndotja kimike e tokave.
Proceset e formimit të humusit në tokat pyjore kanë karakteristikat e veta. Pjesa dërrmuese e mbeturinave bimore në pyll hyn në sipërfaqen e tokës, ku krijohen kushte të veçanta për zbërthimin e mbetjeve organike. Nga njëra anë, është qasja e lirë e oksigjenit dhe dalja e lagështisë, nga ana tjetër, një klimë e lagësht dhe e freskët, një përmbajtje e lartë e përbërjeve që vështirë se dekompozohen në pjellë, një humbje e shpejtë për shkak të larjes nga bazat. lirohet gjatë mineralizimit të mbeturinave. Kushtet e tilla ndikojnë në aktivitetin jetësor të kafshëve të tokës dhe të mikroflorës, e cila luan një rol të rëndësishëm në proceset e transformimit të mbetjeve organike: bluarja, përzierja me pjesën minerale të tokës, përpunimi biokimik i përbërjeve organike.
Si rezultat i kombinimeve të ndryshme të të gjithë faktorëve të zbërthimit të mbetjeve organike, formohen tre lloje (forma) të lëndës organike të tokës pyjore: mulle, moder, mor. Forma e lëndës organike në tokat pyjore kuptohet si tërësia e substancave organike që përmbahen si në mbetjet pyjore ashtu edhe në horizontin e humusit.
Kur kaloni nga mora në modeste dhe mulle, ndryshojnë vetitë e lëndës organike të tokës: zvogëlohet aciditeti, rritet përmbajtja e hirit, shkalla e ngopjes me baza, përmbajtja e azotit dhe intensiteti i dekompozimit të mbeturinave pyjore. Në tokën me lloj mulle, mbeturina përmban jo më shumë se 10% të rezervës totale të lëndës organike, ndërsa në rastin e tipit mora, mbeturina zë deri në 40% të rezervës totale të saj.
Gjatë formimit të lëndës organike të tipit mora, formohet një pjellë e trashë me tre shtresa, e cila është e ndarë mirë nga horizonti mineral themelor (zakonisht horizontet E, EI, AY). Në zbërthimin e mbeturinave merr pjesë kryesisht mikroflora mykotike. Krimbat e tokës mungojnë, reagimi është shumë acid. Kati pyjor ka strukturën e mëposhtme:
O L - shtresa e sipërme rreth 1 cm e trashë, e përbërë nga mbeturina që ka ruajtur strukturën e saj anatomike;
О F - shtresa e mesme me trashësi të ndryshme, e përbërë nga mbeturina gjysmë e zbërthyer në kafe e lehtë, e ndërthurur me hife mykotike dhe rrënjë bimësh;
Oh - shtresa e poshtme e mbeturinave shumë të dekompozuara, kafe e errët, pothuajse e zezë, e lyer, me një përzierje të dukshme të grimcave minerale.
Me tipin modest, dyshemeja pyjore zakonisht përbëhet nga dy shtresa. Nën shtresën e mbeturinave paksa të zbërthyera dallohet një shtresë humusi e dekompozuar mirë me trashësi rreth 1 cm duke u kthyer gradualisht në një horizont humusi të përcaktuar qartë me trashësi 7-10 cm.Në zbërthimin e krimbave të tokës luajnë një rol të rëndësishëm. mbeturinat. Në përbërjen e mikroflorës, kërpudhat mbizotërojnë mbi bakteret. Lënda organike e shtresës së humusit është pjesërisht e përzier me pjesën minerale të tokës. Reagimi i mbeturinave është pak acid. Në tokat pyjore me lagështi të tepërt, proceset e dekompozimit të mbeturinave bimore pengohen dhe në to krijohen horizonte torfe. Përbërja e mbetjeve fillestare bimore ndikon në akumulimin dhe shpejtësinë e dekompozimit të lëndës organike në tokat pyjore. Sa më shumë linjinë, rrëshirë, tanine në mbetjet bimore dhe sa më pak azot, aq më ngadalë vazhdon procesi i dekompozimit dhe aq më shumë mbetje organike grumbullohen në pjellë.
Bazuar në përcaktimin e përbërjes së bimëve, nga mbeturinat e të cilave është formuar mbeturina, u propozua një klasifikim i mbeturinave pyjore. Sipas NN Stepanov (1929), mund të dallohen llojet e mëposhtme të mbeturinave: halore, me gjethe të vogla, me gjethe të gjera, liken, myshk jeshil, myshk-barishtor, barishtor, myshk, sphagnum, barishtor i lagësht, bar-kënetore. , dhe barishte të gjera.
Gjendja e humusit të tokës- ky është një grup rezervash dhe vetive të përgjithshme të substancave organike, të krijuara nga proceset e akumulimit, transformimit dhe migrimit të tyre në profilin e tokës dhe të shfaqura në një grup karakteristikash të jashtme. Sistemi i treguesve të gjendjes së humusit përfshin përmbajtjen dhe rezervat e humusit, shpërndarjen e profilit të tij, pasurimin e azotit, shkallën e humifikimit dhe llojet e acideve humike.
Nivelet e akumulimit të humusit janë në përputhje të mirë me kohëzgjatjen e periudhës së aktivitetit biologjik.
Në përbërjen e karbonit organik, gjurmohet një rritje e rregullt e rezervave të acideve humike nga veriu në jug.
Tokat e zonës së Arktikut karakterizohen me përmbajtje të ulët dhe rezerva të vogla të lëndës organike. Procesi i humifikimit zhvillohet në kushte jashtëzakonisht të pafavorshme me aktivitet të ulët biokimik të dherave. Tokat e taigës veriore karakterizohen nga një periudhë e shkurtër (rreth 60 ditë) dhe një nivel i ulët i aktivitetit biologjik, si dhe i dobët. përbërjen e specieve mikroflora. Proceset e humifikimit janë të ngadalta. Në tokat zonale të taigës veriore, formohet një lloj profili i trashë-humus. Horizonti humus-akumulues në këto toka praktikisht mungon, përmbajtja e humusit nën pjellë është deri në 1-2%.
Në nënzonën e tokave me baltë-podzolike të taigës jugore, sasia e rrezatimit diellor, regjimi i lagështisë, mbulesa bimore, përbërja e pasur speciesh e mikroflorës së tokës dhe aktiviteti i saj më i lartë biokimik gjatë një periudhe mjaft të gjatë kontribuojnë në një transformim më të thellë të mbetjeve bimore. Një nga karakteristikat kryesore të tokave të nënzonës jugore të taigës është zhvillimi i procesit të lyerjes. Trashësia e horizontit akumulues është e vogël dhe është për shkak të thellësisë së depërtimit të masës kryesore të rrënjëve të bimësisë barishtore. Përmbajtja mesatare e humusit në horizontin AY në tokat pyjore me baltë-podzolike varion nga 2,9 në 4,8%. Rezervat e humusit në këto toka janë të vogla dhe në varësi të nëntipit të tokës dhe përbërjes granulometrike variojnë nga 17 deri në 80 t/ha në një shtresë 0-20 cm.
Në zonën pyjore-stepë, rezervat e humusit në shtresën 0-20 cm variojnë nga 70 t/ha në tokat gri deri në 129 t/ha në ato gri të errëta. Rezervat e humusit në çernozemet e zonës pyjore-stepë në shtresën 0-20 cm janë deri në 178 t/ha, dhe në shtresën 0-100 cm deri në 488 t/ha. Përmbajtja e humusit në horizontin A të çernozemeve arrin 7,2%, duke u zvogëluar gradualisht me thellësi.
Në rajonet veriore të pjesës evropiane të Rusisë, një sasi e konsiderueshme e lëndës organike është e përqendruar në tokat torfe. Peizazhet e moçaleve ndodhen kryesisht në zonën pyjore dhe tundrën, ku reshjet tejkalojnë ndjeshëm avullimin. Përmbajtja e torfe është veçanërisht e lartë në veri të taigës dhe në pyll-tundra. Depozitat më të vjetra të torfe, si rregull, zënë pellgjet liqenore me depozita sapropele deri në 12 mijë vjet të vjetra. Depozitimi fillestar i torfe në këneta të tilla ndodhi afërsisht 9-10 mijë vjet më parë. Torfa më aktive filloi të depozitohej në periudhën rreth 8-9 mijë vjet më parë. Ndonjëherë ka depozita torfe rreth 11 mijë vjet të vjetra. Përmbajtja e HA në torfe varion nga 5 në 52%, duke u rritur gjatë kalimit nga torfe e lartë në torfe fushore.
Shumëllojshmëria e funksioneve ekologjike të tokës shoqërohet me përmbajtjen e humusit. Shtresa e humusit formon një guaskë të veçantë energjetike të planetit, të quajtur humosferë. Energjia e akumuluar në humorosferë është baza për ekzistencën dhe evolucionin e jetës në Tokë. Humosfera kryen këto funksione të rëndësishme: akumuluese, transportuese, rregullatore, mbrojtëse, fiziologjike.
Funksioni akumulues karakteristikë e acideve humike (HA). Thelbi i tij qëndron në grumbullimin e lëndëve ushqyese më të rëndësishme të organizmave të gjallë në përbërjen e substancave humike. Në formën e substancave amine, deri në 90-99% e të gjithë azotit grumbullohet në tokë, më shumë se gjysma e fosforit dhe squfurit. Në këtë formë, kaliumi, kalciumi, magnezi, pelte - 30 dhe pothuajse të gjithë elementët gjurmë të nevojshëm për bimët dhe mikroorganizmat grumbullohen dhe ruhen për një kohë të gjatë.
funksioni i transportit për faktin se substancat humike mund të formojnë komponime organominerale komplekse të qëndrueshme, por të tretshme dhe të afta për migrim gjeokimik me katione metalike. Shumica e mikroelementeve, një pjesë e konsiderueshme e komponimeve të fosforit dhe squfurit migrojnë në mënyrë aktive në këtë formë.
Funksioni rregullator për faktin se substancat humike janë të përfshira në rregullimin e pothuajse të gjitha vetive më të rëndësishme të tokës. Ato formojnë ngjyrën e horizontit humus dhe, mbi këtë bazë, regjimin e tyre termik. Tokat humike janë përgjithësisht shumë më të ngrohta se tokat që përmbajnë pak substanca humike. Substancat humike luajnë një rol të rëndësishëm në formimin e strukturës së tokës. Ato janë të përfshira në rregullimin e ushqimit mineral të bimëve. Lënda organike e tokës përdoret nga banorët e saj si burimi kryesor i ushqimit. Bimët marrin rreth 50% të azotit nga rezervat e tokës.
Substancat humike mund të shpërndajnë shumë minerale të tokës, gjë që çon në mobilizimin e disa elementeve ushqyese minerale që janë të vështira për t'u aksesuar nga bimët. Kapaciteti i shkëmbimit të kationeve, kapaciteti tampon jon-kripë dhe acid-bazë i dherave dhe regjimi redoks varen nga numri i vetive të substancave humike në tokë. Vetitë fizike, ujore-fizike dhe fiziko-mekanike të dherave janë të lidhura ngushtë me përmbajtjen e humusit nga përbërja e tij në grup. Tokat me humus mirë janë të strukturuara më mirë, përbërja e tyre specie e mikroflorës është më e larmishme dhe numri i jovertebrorëve është më i lartë. Toka të tilla janë më të përshkueshme nga uji, më të lehta për t'u punuar mekanikisht, ruajnë më mirë elementët e regjimit ushqimor të bimëve, kanë një kapacitet të lartë absorbues dhe aftësi amortizuese dhe efikasiteti i plehrave minerale është më i lartë në to.
funksioni mbrojtës për faktin se substancat humike të tokës mbrojnë ose ruajnë biotën e tokës, mbulesën bimore në rast të shfaqjes. lloje te ndryshme situata të pafavorshme emergjente. Tokat humusore janë më rezistente ndaj thatësirës ose mbytjes me ujë, ato janë më pak të ndjeshme ndaj erozionit të deflacionit dhe ruajnë veti të kënaqshme më gjatë kur ujiten me doza të larta ose ujëra të mineralizuar.
Tokat e pasura me substanca humike përballojnë ngarkesa më të larta teknologjike. Në kushte të barabarta të ndotjes së tokës me metale të rënda, efekti i tyre toksik mbi bimët në chernozems manifestohet në një masë më të vogël sesa në tokat me lyerje podzolike. Substancat humike lidhin mjaft fort shumë radionuklide, pesticide, duke parandaluar kështu hyrjen e tyre në bimë ose efekte të tjera negative.
Funksioni fiziologjikështë se acidet humike dhe kripërat e tyre mund të stimulojnë mbirjen e farës, të aktivizojnë frymëmarrjen e bimëve dhe të rrisin produktivitetin e gjedheve dhe shpendëve.
Nëse gjeni një gabim, ju lutemi theksoni një pjesë të tekstit dhe klikoni Ctrl+Enter.
Tokaështë një sistem kompleks i përbërë nga përbërës minerale dhe organikë. Ai shërben si një substrat për zhvillimin e bimëve. Për bujqësi të suksesshme, është e nevojshme të njihen veçoritë dhe mënyrat e formimit të tokës - kjo ndihmon në rritjen e pjellorisë së saj, domethënë ka një rëndësi të madhe ekonomike.
Përbërja e tokës përfshin katër komponentë kryesorë:
1) substanca minerale;
2) lëndë organike;
3) ajri;
4) uji, i cili më saktë quhet tretësirë tokësore, pasi substanca të caktuara treten gjithmonë në të.
Lëndët minerale të tokës
Nga toka përbëhet nga përbërës minerale të madhësive të ndryshme: gurë, gurë të grimcuar dhe "tokë të imët". Kjo e fundit zakonisht ndahet në rendin e ashpërsimit të grimcave në argjilë, baltë dhe rërë. Përbërja mekanike e tokës përcaktohet nga përmbajtja relative e rërës, baltës dhe argjilës në të.
Përbërja mekanike e tokës ndikon fuqishëm në kullimin, përmbajtjen e lëndëve ushqyese dhe regjimin e temperaturës së tokës, me fjalë të tjera në strukturën e tokës nga pikëpamja agronomike. Tokat me teksturë të mesme dhe të imët si argjila, shkurre dhe baltë janë zakonisht më të përshtatshme për rritjen e bimëve, pasi ato përmbajnë lëndë ushqyese të mjaftueshme dhe janë më të afta të mbajnë ujin me kripëra të tretura. Tokat ranore kullojnë më shpejt dhe humbasin lëndët ushqyese përmes shpëlarjes, por janë të dobishme për korrje të hershme; në pranverë ato thahen dhe ngrohen më shpejt se ato prej balte. Prania e gurëve, pra grimcave me diametër më shumë se 2 mm, është e rëndësishme nga pikëpamja e konsumimit të mjeteve bujqësore dhe efektit në kullimin. Zakonisht, me rritjen e përmbajtjes së gurëve në tokë, aftësia e tij për të mbajtur ujin zvogëlohet.
lëndë organike e tokës
çështje organike, si rregull, përbën vetëm një pjesë të vogël vëllimore të tokës, por është shumë e rëndësishme, pasi përcakton shumë nga vetitë e saj. Është burimi kryesor i lëndëve ushqyese të bimëve si fosfori, azoti dhe squfuri; kontribuon në formimin e agregateve të dheut, d.m.th., një strukturë të ngurtësuar imët, e cila është veçanërisht e rëndësishme për tokat e rënda, pasi si rezultat rritet përshkueshmëria e ujit dhe ajrimi; shërben si ushqim për mikroorganizmat. Lënda organike e tokës ndahet në detritus ose lëndë organike të vdekur (MOB) dhe biota.
Humus(humus) është materiali organik që rezulton nga dekompozimi jo i plotë i MOB. Një pjesë e konsiderueshme e tij nuk ekziston në formë të lirë, por shoqërohet me molekula inorganike, kryesisht me grimcat e tokës argjilore. Së bashku me to, humusi përbën të ashtuquajturin kompleks absorbues të tokës, i cili është jashtëzakonisht i rëndësishëm për pothuajse të gjitha proceset fizike, kimike dhe biologjike që ndodhin në të, veçanërisht për mbajtjen e ujit dhe lëndëve ushqyese.
Ndër organizmat e tokës një vend të veçantë zënë krimbat e tokës. Këto detritivores, së bashku me MOB, hanë sasi të mëdha të grimcave minerale. Duke lëvizur midis shtresave të ndryshme të tokës, krimbat vazhdimisht e përziejnë atë. Përveç kësaj, ata lënë pasazhe që lehtësojnë ajrimin dhe kullimin e tij, duke përmirësuar kështu strukturën dhe vetitë e lidhura me të. Krimbat e tokës lulëzojnë më mirë në një mjedis neutral dhe pak acid, që rrallë ndodh në një pH nën 4.5.
Nga se përbëhet toka? Më dukej një pyetje e thjeshtë. Të gjithë e dimë se çfarë është. Çdo ditë ne ecim mbi të, ne mbjellim në të bimë që na japin një korrje. Ne e plehërojmë tokën, e gërmojmë. Ndonjëherë mund të dëgjoni se toka është djerrë. Por çfarë dimë në të vërtetë për tokën? Në shumicën e rasteve, vetëm se është shtresa më e lartë sipërfaqen e tokës. Dhe kjo nuk është aq shumë. Le të shohim se nga çfarë përbërësish përbëhet toka, çfarë mund të jetë dhe si është formuar.
Përbërja e tokës
Pra, toka është më pjellore. Përbëhet nga përbërës të ndryshëm. Përveç grimcave të ngurta, ai përfshin ujin dhe ajrin, madje edhe organizmat e gjallë. Në fakt, këto të fundit luajnë një rol vendimtar në formimin e saj. Shkalla e pjellorisë së saj varet edhe nga mikroorganizmat. Në përgjithësi, toka përbëhet nga faza: të ngurtë, të lëngët, të gaztë dhe "të gjallë". Le të shohim se cilët përbërës i formojnë ato.
Grimcat e ngurta përfshijnë minerale dhe elementë kimikë të ndryshëm. Ai përfshin pothuajse të gjithë tabelën periodike, por në përqendrime të ndryshme. Shkalla e pjellorisë së tokës varet nga përbërësi i grimcave të ngurta. Komponentët e lëngshëm quhen gjithashtu tretësirë dheu. Është ujë në të cilin treten elementët kimikë. Lëng ka edhe në tokat e shkretëtirës, por ka sasi të pakta.
Pra, nga çfarë përbëhet toka, përveç këtyre përbërësve bazë? Hapësira midis grimcave të ngurta është e mbushur me përbërës të gaztë. Ajri i tokës përbëhet nga oksigjeni, azoti, dioksidi i karbonit dhe në sajë të tij ndodhin procese të ndryshme në tokë, për shembull, frymëmarrja e rrënjëve të bimëve dhe prishja. Organizmat e gjallë - kërpudhat, bakteret, jovertebrorët dhe algat - janë të përfshirë në mënyrë aktive në procesin e formimit të tokës dhe ndryshojnë ndjeshëm përbërjen e saj, duke futur elementë kimikë.
Struktura mekanike e tokës
Nga se përbëhet toka është tashmë e qartë. Por a është struktura e tij homogjene? Nuk është sekret që toka është e ndryshme. Mund të jetë ranore dhe argjilore ose shkëmbore. Pra, toka përbëhet nga grimca të madhësive të ndryshme. Struktura e saj mund të përfshijë gurë të mëdhenj dhe kokrra të vogla rëre. Zakonisht, grimcat që hyjnë në tokë ndahen në disa grupe: balta, baltë, rërë, zhavorr. Kjo është thelbësore për bujqësinë. Është struktura e tokës ajo që përcakton shkallën e përpjekjes që duhet bërë për ta kultivuar atë. Kjo gjithashtu varet nga sa mirë toka do të thithë lagështinë. Toka e mirë përmban përqindje të barabartë të rërës dhe argjilës. Toka e tillë quhet e shkrifët. Nëse ka pak më shumë rërë, atëherë toka është e thërrmuar dhe e lehtë për t'u përpunuar. Por në të njëjtën kohë, një tokë e tillë ruan ujin dhe mineralet më keq. Toka balte është e lagësht dhe ngjitëse. Ajo nuk kullon mirë. Por në të njëjtën kohë, ai përmban më shumë lëndë ushqyese.
Roli i mikroorganizmave në formimin e tokës
Vetitë e tokës varen nga përbërësit që ajo përbëhet. Por jo vetëm kjo përcakton cilësitë e tij. Nga mbetjet e ngordhura të kafshëve dhe bimëve, lënda organike hyn në tokë. Kjo është për shkak të mikroorganizmave - saprofiteve. Ata luajnë një rol të rëndësishëm në proceset e dekompozimit. Falë aktivitetit të tyre të fuqishëm, i ashtuquajturi humus grumbullohet në tokë. Është një substancë kafe e errët. Përbërja e humusit përfshin esteret e acideve yndyrore, komponimet fenolike dhe acidet karboksilike. Në tokë, grimcat e kësaj substance ngjiten së bashku me argjilën. Rezulton një kompleks i vetëm. Humusi përmirëson cilësinë e tokës. Rrit aftësinë e tij për të mbajtur lagështinë dhe mineralet. Në zonat kënetore, formimi i masës humusore vazhdon shumë ngadalë. Mbetjet organike kompresohen gradualisht në torfe.
Procesi i formimit të tokës
Toka formohet shumë ngadalë. Në mënyrë që pjesa e saj minerale të rinovohet plotësisht afërsisht në një thellësi prej 1 metër, nevojiten të paktën 10 mijë vjet. Ajo nga e cila përbëhet toka është prodhimi i punës së vazhdueshme të erës dhe ujit. Pra, nga vjen dheu?
Para së gjithash, këto janë grimca shkëmbinjsh. Ato janë baza e tokës. Nën ndikimin e faktorëve klimatikë, ato shkatërrohen dhe shtypen, duke u vendosur në tokë. Gradualisht, kjo pjesë minerale e tokës popullohet nga mikroorganizma, të cilët, duke përpunuar mbetjet organike, formojnë humus në të. Jovertebrorët, duke thyer vazhdimisht kalimet në të, e lirojnë atë, duke kontribuar në ajrim të mirë.
Me kalimin e kohës, struktura e tokës ndryshon, ajo bëhet më pjellore. Bimët gjithashtu luajnë një rol në këtë proces. Duke u rritur, ato kontribuojnë në ndryshimin e mikroklimës së saj. Formimi i tokës ndikohet gjithashtu nga aktivitetet njerëzore. Ai kultivon dhe kultivon tokën. Dhe nëse toka përbëhet nga përbërës jopjellorë, atëherë një person e fekondon atë, duke futur plehra minerale dhe organike.
përbërjen
Në përgjithësi, aktualisht nuk ka një klasifikim të pranuar përgjithësisht të dherave. Por ende është zakon që ato të ndahen sipas përbërjes së tyre mekanike në disa grupe. Kjo ndarje është veçanërisht e rëndësishme në bujqësi. Pra, klasifikimi bazohet në atë se sa toka përbëhet nga balta:
Rërë e lirshme (më pak se 5%);
Rërë e lidhur (5-10%);
Sandy (11-20%);
Argjilore e lehtë (21-30%);
Argjilore mesatare (31-45%);
Argjilore e rëndë (46-60%);
Argjilore (më shumë se 60%).
Çfarë do të thotë termi "tokë pjellore"?
Nga cilat pjesë përbëhet toka ndikon në shkallën e pjellorisë së saj. Por çfarë e bën tokën të tillë? Përbërja e tokës varet drejtpërdrejt nga shumë faktorë. Kjo është klima, bollëku i bimëve dhe prania e organizmave të gjallë që jetojnë në të. E gjithë kjo ndikon në kimikatin.Nga çfarë përbërësish përmban toka, varet shkalla e pjellorisë së saj. Përbërësit mineralë si kalciumi, azoti, bakri, kaliumi, magnezi dhe fosfori konsiderohen shumë të dobishëm për rendimente të larta. Këto substanca hyjnë në tokë gjatë dekompozimit të mbetjeve organike. Nëse toka është e pasur me përbërje minerale, atëherë ajo është pjellore. Bimët do të lulëzojnë në të. Një tokë e tillë është ideale për rritjen e perimeve dhe frutave.
