Maaperä on monimutkainen järjestelmä, joka koostuu mineraali- ja orgaanisista komponenteista. Se toimii substraattina kasvien kehitykselle. Onnistuneen viljelyn kannalta on välttämätöntä tuntea maaperän ominaisuudet ja muodot - tämä auttaa lisäämään maan hedelmällisyyttä, ts. Sillä on suuri taloudellinen merkitys.
Maaperän koostumus pääkomponentteja on neljä:
1) kivennäisaine;
2) orgaaninen aine;
3) ilma;
4) vesi, jota kutsutaan oikeammin maaperän liuokseksi, koska tietyt aineet ovat aina liuenneet siihen.
Maaperän kivennäisaine
mennessächva koostuu erikokoisista mineraalikomponenteista: kivet, murskattu kivi ja "hieno maa". Viimeksi mainittu on tapana jakaa savi, liete ja hiekka hiukkasten suurenemisjärjestyksessä. Maaperän mekaaninen koostumus määräytyy sen sisältämän hiekan, lietteen ja saven suhteellisen pitoisuuden perusteella.
Maaperän mekaaninen koostumus vaikuttaa voimakkaasti kuivatukseen, ravinnepitoisuuteen ja maaperän lämpötilaan, toisin sanoen maaperän rakenteeseen maatalouden kannalta. Keskipitkät tai hienot rakenteelliset maaperät, kuten savet, savit ja silikat, ovat yleensä sopivimpia kasvien kasvuun, koska ne sisältävät riittävästi ravinteita ja pystyvät paremmin pitämään vettä ja liuenneita suoloja. Hiekkaiset maaperät valuvat nopeammin ja menettävät ravinteita uuttamalla, mutta ovat hyödyllisiä varhaisissa sadoissa; keväällä ne kuivuvat ja lämpenevät nopeammin kuin savinen. Kivien, ts. Hiukkasten, joiden halkaisija on suurempi kuin 2 mm, läsnäolo on tärkeätä maatalouskoneiden kulumisen ja viemäröinnin kannalta. Tyypillisesti kivien määrän lisääntyessä maaperässä sen kyky pidättää vettä heikkenee.
Maaperän orgaaninen aine
Eloperäinen aineyleensä muodostaa vain pienen määrän maaperää, mutta se on erittäin tärkeä, koska se määrittelee monet sen ominaisuuksista. Se on tärkein kasviravinteiden lähde kuten fosfori, typpi ja rikki; se edistää maaperän aggregaattien muodostumista, toisin sanoen hienoa mururakennetta, mikä on erityisen tärkeätä raskaille maaperäille, koska sen seurauksena veden läpäisevyys ja ilmastus kasvaa; se toimii ruoana mikro-organismeille. Maaperän orgaaniset aineet luokitellaan detritus- tai kuolleiksi orgaanisiksi aineiksi (MOB) ja eliöksi.
humus (humus) on orgaaninen aine, joka muodostuu MOB: n epätäydellisestä hajoamisesta. Merkittävää osaa siitä ei ole vapaassa muodossa, mutta se liittyy epäorgaanisiin molekyyleihin, pääasiassa savimaan maahiukkasiin. Yhdessä niiden kanssa humus muodostaa ns. Maaperän absorboivan kompleksin, joka on erittäin tärkeä melkein kaikille siinä tapahtuville fysikaalisille, kemiallisille ja biologisille prosesseille, erityisesti veden ja ravinteiden pidättämiselle.
Maaperän organismien joukossa erityisen tärkeän paikan miehittää mato. Nämä detritus-syöttölaitteet yhdessä MOB: n kanssa syövät suuria määriä mineraalihiukkasia. Maat sekoittuvat maaperän eri kerrosten välillä jatkuvasti. Lisäksi ne jättävät käytäviä, jotka helpottavat sen ilmastusta ja tyhjennystä parantaen siten sen rakennetta ja siihen liittyviä ominaisuuksia. Kastemadot tuntuvat parhaiten neutraalissa ja lievästi happamassa ympäristössä, jota esiintyy harvoin pH: ssa alle 4,5.
Maaperä on monimutkainen komponenttikompleksi yhdessä toistensa kanssa. Maaperä sisältää:
- mineraalielementit.
- orgaaniset yhdisteet.
- maaperän ratkaisut.
- maaperän ilma.
- orgaaniset mineraalit.
- maaperän mikro-organismit (bioottiset ja abioottiset).
Maaperän koostumuksen analysoimiseksi ja sen parametrien määrittämiseksi on oltava luonnollisen koostumuksen arvot - tästä riippuen arvioidaan tiettyjen epäpuhtauksien pitoisuus.
Suurin osa maan epäorgaanisesta (mineraalista) osasta on kiteistä piidioksidia (kvartsi). Sen osuus mineraalielementtien kokonaismäärästä voi olla 60–80 prosenttia.
Sellaiset alumiinisilikaatit, kuten kiille ja maasälvet, vievät melko suuren määrän epäorgaanisia komponentteja. Tähän voidaan viitata myös sekundaarisen luonteen omaavia mineraaleja, esimerkiksi montmorilloniitteja.
On erittäin tärkeää maaperän hygieniaominaisuuksille, montmorilloniitit luovat kyvyn absorboida kationeja (mukaan lukien raskasmetallit) ja puhdistaa siten maaperän kemiallisesti.
Myös maaperän komponenttien mineraaliosa sisältää sellaisia kemialliset alkuaineet (pääasiassa oksidien muodossa)
- alumiini
- rauta-
- pii
- kalium
- natrium
- magnesium
- kalsium
- fosfori
Lisäksi on myös muita komponentteja. Usein ne voivat olla rikki-, fosfori-, hiili- ja kloorivetysuolojen muodossa.
Orgaaniset maaperän komponentit
Humus sisältää enimmäkseen orgaanisia komponentteja. Nämä ovat jossain määrin kompleksisia orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät sellaisia \u200b\u200belementtejä kuin:
- hiili
- happi
- vety
- fosfori
Merkittävä osa orgaanisen maaperän komponenteista sisältyy maaperän liuenneeseen kosteuteen.
Maaperän kaasukoostumuksessa tämä on ilma, suunnilleen seuraavan prosenttimäärän suhteen:
1) typpi - 60 - 78%
2) happi - 11 - 21%
3) hiilidioksidi - 0,3–8%
Ilma ja vesi määrittävät sellaisen indikaattorin kuin maaperän huokoisuus ja voivat olla 27 - 90% kokonaistilavuudesta.
Maaperän rakeisen koostumuksen määrittäminen
Maaperän granulometrinen (mekaaninen) koostumus on kaikkien mahdollisten kokoisten maahiukkasten suhde ottamatta huomioon niiden alkuperää (kemiallinen tai mineralooginen). Nämä hiukkasryhmät yhdistetään fraktioiksi.
Maaperän granulometrisella koostumuksella on ratkaiseva merkitys hedelmällisyysasteen ja muiden maaperän tärkeimpien indikaattoreiden arvioinnissa.
Maaperän hiukkaset jakautuvat dispersiosta riippuen kahteen pääluokkaan:
1) hiukkaset, joiden halkaisija on yli 0,001 mm.
2) hiukkaset, joiden halkaisija on alle 0,001 mm.
Ensimmäinen ryhmä hiukkasia on peräisin kaikenlaisista mineraalimuodostelmista ja kalliojätteistä. Toinen luokka esiintyy savi mineraalien ja orgaanisten komponenttien sään sään aikana.
Maaperän muodostumiseen vaikuttavat tekijät
Maaperän koostumusta määritettäessä on kiinnitettävä huomiota maaperän muodostaviin tekijöihin - niillä on merkittävä vaikutus maaperän rakenteeseen ja koostumukseen.
On tapana erottaa seuraavat tärkeimmät maaperän muodostavat tekijät:
- emämaan alkuperä.
- maaperän ikä.
- maan pinnan helpotus.
- maaperän muodostumisen ilmasto-olosuhteet.
- maaperän mikro-organismien koostumus.
- ihmisen toiminta, joka vaikuttaa maaperään.
Clarke maaperän kemiallisen koostumuksen mittayksikönä
Clark on tavanomainen yksikkö, joka määrittää tietyn kemiallisen alkuaineen normaalin määrän ihanteellisessa (pilaantumattomassa) maaperässä. Esimerkiksi yhden kilogramman luonnollisesti puhdasta maaperää tulisi sisältää noin 3,25% kalsiumia - tämä on 1 clarke. Kemiallisen alkuaineen taso, joka on vähintään 3-4 klarkkia, osoittaa, että maaperä on voimakkaasti saastunut tällä alkuaineella.
Mistä maaperä on tehty? Vaikuttaa siltä, \u200b\u200bettä yksinkertainen kysymys. Me kaikki tiedämme, mikä se on. Joka päivä kävelemme sillä, istutame siihen kasveja, jotka antavat meille sadon. Lannoitamme maata, kaivaamme sen. Joskus voit kuulla, että maa on karu. Mutta mitä me todella tiedämme maaperästä? Useimmissa tapauksissa vain, että tämä on maan pinnan ylin kerros. Ja tämä ei ole niin paljon. Selvitetään, mistä komponenteista maa koostuu, mistä se voi olla ja miten se muodostuu.
Maaperän koostumus
Joten maaperä on erittäin hedelmällinen ja koostuu useista komponenteista. Kiinteiden hiukkasten lisäksi se sisältää vettä ja ilmaa sekä jopa eläviä organismeja. Itse asiassa jälkimmäisillä on tärkeä rooli sen muodostuksessa. Sen hedelmällisyysaste riippuu myös mikro-organismeista. Yleensä maaperä koostuu vaiheista: kiinteät, nestemäiset, kaasumaiset ja "elävät". Katsotaan, mitkä komponentit muodostavat ne.
Kiinteät aineet sisältävät erilaisia \u200b\u200bmineraaleja ja kemiallisia alkuaineita. Sisältää melkein koko jaksollisen taulukon, mutta eri pitoisuuksina. Maaperän hedelmällisyysaste riippuu kiinteiden hiukkasten komponentista. Nestemäisiä komponentteja kutsutaan myös kattilaliuokseksi. Tässä vedessä kemialliset elementit liukenevat. Siellä on nestettä jopa aavikon maaperässä, mutta sitä on niukasti.
Joten mistä maaperä on tehty näiden perusosien lisäksi? Kaasumaiset komponentit täyttävät tilan kiinteiden hiukkasten välillä. Maaperän ilma koostuu hapesta, typestä, hiilidioksidista, ja sen ansiosta maassa tapahtuu erilaisia \u200b\u200bprosesseja, esimerkiksi kasvien juurten hengitys ja mätäneminen. Elävät organismit - sienet, bakteerit, selkärangattomat ja levät - osallistuvat aktiivisesti maaperän muodostukseen ja muuttavat sen koostumusta merkittävästi lisäämällä kemiallisia alkuaineita.
Mekaaninen maarakenne
Mistä maaperä koostuu, on nyt selvää. Mutta onko sen rakenne yhtenäinen? Ei ole mikään salaisuus, että maaperä on erilainen. Se voi olla hiekkainen ja savinen tai kivinen. Joten maaperä koostuu erikokoisista hiukkasista. Sen rakenteessa voi olla valtavia lohkareita ja pieniä hiekkajyviä. Yleensä maaperään tulevat hiukkaset jaetaan useisiin ryhmiin: savi, liete, hiekka, sora. Tämä on välttämätöntä maataloudelle. Maaperän rakenne määrää sen, kuinka paljon työtä on tehtävä sen käsittelemiseksi. Se riippuu myös siitä, kuinka hyvin maa imee kosteutta. Hyvä maaperä sisältää yhtä suuret määrät hiekkaa ja savea. Tätä maata kutsutaan saviseksi. Jos hiekkaa on vähän enemmän, maaperä on murenevaa ja helppo käsitellä. Mutta samaan aikaan tällainen maaperä pitää vesi ja mineraalit huonommin. Savi maaperä on kostea ja tahmea. Viemäröi huonosti. Mutta samaan aikaan eniten ravintoaineita sisältyy siihen.
Mikro-organismien rooli maaperän muodostumisessa
Maaperän ominaisuudet riippuvat maaperän komponenteista. Mutta ei vain tämä määrittelee sen ominaisuudet. Eläinten ja kasvien kuolleista jäännöksistä orgaaninen aine pääsee maaperään. Tämä johtuu mikro-organismeista - saprofyyteistä. Niillä on tärkeä rooli hajoamisprosesseissa. Niiden voimakkaan toiminnan vuoksi ns. Humus kerääntyy maaperään. Se on tummanruskea aine. Humus sisältää rasvahappoestereitä, fenoliyhdisteitä ja karboksyylihappoja. Maaperässä tämän aineen hiukkaset tarttuvat saven kanssa. Se osoittautuu yhdeksi komplekseksi. Humus parantaa maan laatua. Sen kyky pitää kosteutta ja mineraaleja kasvaa. Soiden alueella humusmassan muodostuminen etenee hyvin hitaasti. Orgaaniset jäännökset puristetaan vähitellen turpeeksi.
Maaperän muodostumisprosessi
Maaperä muodostuu hyvin hitaasti. Mineraaliosan täydelliseksi uusimiseksi noin metrin syvyyteen tarvitaan vähintään 10 tuhatta vuotta. Maaperä on tuulen ja veden jatkuvan työn tuloksia. Joten mistä maaperä tulee?
Ensinnäkin, nämä ovat kivihiukkasia. Ne toimivat maaperän perustana. Ilmastollisten tekijöiden vaikutuksesta ne tuhoutuvat ja murskautuvat laskeutuen maahan. Vähitellen tätä maaperän mineraaliosaa kolonisoivat mikro-organismit, jotka orgaanisia jäännöksiä käsittelemällä muodostavat siinä humusa. Selkärangattomat, jotka jatkuvasti läpikäyvät siinä olevia kanavia, löysävät sitä ja edistävät hyvää ilmastusta.
Ajan myötä maaperän rakenne muuttuu, siitä tulee hedelmällisempää. Kasvit vaikuttavat myös tähän prosessiin. Kasvaessaan ne vaikuttavat sen mikroilmaston muutokseen. Ihmisen toiminta vaikuttaa myös maaperän muodostumiseen. Hän viljelee ja viljelee maata. Ja jos maaperä koostuu hedelmättömistä komponenteista, niin ihminen lannoittaa sitä ottamalla käyttöön sekä mineraali- että orgaanisia lannoitteita.
koostumuksen perusteella
Yleisesti ottaen tällä hetkellä ei ole yleisesti hyväksyttyä maaperän luokittelua. Mutta silti on tapana jakaa ne useisiin ryhmiin mekaanisen koostumuksen mukaan. Tämä jako on erityisen tärkeä vuonna maatalous... Joten luokittelu perustuu siihen, kuinka paljon maaperä on savia:
Löysä hiekka (alle 5%);
Yhdistetty hiekkainen (5-10%);
Hiekkainen savi (11-20%);
Vaalea savinen (21 - 30%);
Keskimäärin savinen (31 - 45%);
Voimakas savinen (46 - 60%);
Savi (yli 60%).
Mitä termi "hedelmällinen" maaperä tarkoittaa?
Maaperän osat vaikuttavat sen hedelmällisyysasteeseen. Mutta mikä tekee maasta sellaisen? Maaperän koostumus riippuu suoraan monista tekijöistä. Tämä on ilmasto, kasvien runsaus ja siinä elävien organismien läsnäolo. Kaikki tämä vaikuttaa kemikaaliin. Se riippuu siitä, mitä komponentteja maaperässä on, ja sen hedelmällisyysaste riippuu. Mineraalikomponentteja, kuten kalsiumia, typpeä, kuparia, kaliumia, magnesiumia, fosforia pidetään erittäin käyttökelpoisina suurten saantojen saavuttamiseksi. Nämä aineet pääsevät maahan orgaanisten jäämien hajoamisen aikana. Jos maaperä on runsaasti mineraaliyhdisteitä, se on hedelmällinen. Kasvit kukkivat siinä. Tämä maaperä on ihanteellinen vihannesten ja hedelmäkasvien viljelyyn.
Maaperän orgaaninen aine on maaperän hedelmällisyyttä edistävä tekijä, energianlähde maaperän kehittymiselle ja muodostumiselle, ja lopuksi se erottaa hedelmällisen maaperän alkuperäiskivistä.
Maaperän orgaaninen aine on orgaanisten yhdisteiden kompleksi, jotka muodostavat maaperän. Nämä aineet on jaettu kahteen ryhmään:
- 1) hallitseva ryhmä humiiniaineita;
- 2) ryhmä kasvi- ja eläinjäämiä, joilla on eriasteisia hajoamis- ja välihajoamistuotteita (humaanemattomia orgaanisia aineita).
Maaperän orgaanista ainesosaa edustaa 85-90% humiiniaineita (fulvohapot, humiinihapot ja humiini). Luonteeltaan ne ovat vastustuskykyisiä hajoamiselle, säilötyille orgaanisille aineille, jotka koostuvat 50-60% hiiltä, \u200b\u200b30-45% happea ja vain 2,5-5% typpeä. Ne sisältävät myös rikkiä, fosforia jne. Humiinihapoilla ja fulvohapoilla sekä orgaanisessa aineessa hajoamisen aikana maaperään muodostuvalla hiilidioksidilla on liukoinen vaikutus fosforin, kaliumin, kalsiumin, magnesiumin mineraaliyhdisteisiin, minkä seurauksena nämä elementit siirtyvät muoto, joka on kasvien saatavilla. Humusin liikkuvat ravinteet osallistuvat vähemmän kasvien ravitsemukseen kuin huminoimattomat aineet, koska ne mineralisoituvat hitaasti, mutta luovat suotuisan ympäristön orgaanisten jäännösten hajoamiselle. Maatalouden pitkittyneessä viljelyssä ilman lannoitusta voi kuitenkin tapahtua humiiniaineiden asteittaista hajoamista ja käyttöä, mikä johtaa maaperän orgaanisten aineiden kokonaismäärän huomattavaan laskuun ja sen hedelmällisyyden heikkenemiseen. Orgaanisten ja mineraalilannoitteiden systemaattinen käyttö varmistaa kasvustojen lisääntymisen myötävaikuttaa humus- ja typpivarantojen säilymiseen ja kerääntymiseen maaperään, koska saannon kasvaessa maaperään tulevien juuri- ja viljelyjäämien määrä kasvaa ja humus muodostuu.
Maaperällä on neljä pääkomponenttia:
- 1) kivennäisaine;
- 2) orgaaninen aine;
- 3) ilma;
- 4) vesi, jota kutsutaan oikeammin maaperän liuokseksi, koska tietyt aineet ovat aina liuenneet siihen. Maaperän kivennäisaine Maaperä koostuu erikokoisista mineraalikomponenteista: kivet, murskattu kivi ja "hieno maa". Viimeksi mainittu on tapana jakaa savi, liete ja hiekka hiukkasten suurenemisjärjestyksessä. Maaperän mekaaninen koostumus määräytyy hiekan, lietteen ja saven suhteellisen pitoisuuden perusteella. Maaperän rakenne vaikuttaa voimakkaasti kuivatukseen, ravinnepitoisuuteen ja maan lämpötilaan, toisin sanoen maaperän rakenteeseen maatalouden kannalta. Keskipitkät tai hienorakenteiset maaperät, kuten savet, savit ja silikat, ovat yleensä sopivimpia kasvien kasvuun, koska ne sisältävät riittävästi ravinteita ja pystyvät paremmin pitämään vettä ja liuenneita suoloja. Hiekkaiset maat valuvat nopeammin ja menettävät ravinteita huuhtoutumisen seurauksena, mutta on edullista käyttää niitä varhaisessa sadossa; keväällä ne kuivuvat ja lämpenevät nopeammin kuin savinen. Kivien, ts. Hiukkasten, joiden halkaisija on yli 2 mm, läsnäolo on tärkeä maatalouskoneiden kulumisen ja viemäröinnin kannalta. Yleensä lisääntyessä kivien pitoisuutta maaperässä sen kyky pidättää vettä heikkenee. Maaperän orgaaninen aine Orgaaninen aine muodostaa pääsääntöisesti vain pienen määrän maaperää, mutta se on erittäin tärkeä, koska se määrittelee monet sen ominaisuuksista. Se on tärkein kasviravinteiden lähde kuten fosfori, typpi ja rikki; se edistää maaperän aggregaattien muodostumista, toisin sanoen hienoa mururakennetta, mikä on erityisen tärkeää raskaille maaperäille, koska sen seurauksena veden läpäisevyys ja ilmastus kasvaa; se toimii ruoana mikro-organismeille. Maaperän orgaaniset ainesosat on jaettu detritusiin tai kuolleisiin orgaanisiin aineisiin (MOB) ja elimistöön. Humus (humus) on orgaaninen aine, joka johtuu MOB: n epätäydellisestä hajoamisesta. Merkittävää osaa siitä ei ole vapaassa muodossa, mutta se liittyy epäorgaanisiin molekyyleihin, pääasiassa maaperän savipartikkeleihin. Yhdessä niiden kanssa humus muodostaa ns. Maaperän absorboivan kompleksin, joka on erittäin tärkeä melkein kaikissa siinä tapahtuvissa fysikaalisissa, kemiallisissa ja biologisissa prosesseissa, erityisesti veden ja ravinteiden pidättämisessä. Kastemadot ovat erityinen paikka maaperän organismien keskuudessa. Nämä detritus-syöttölaitteet yhdessä MOB: n kanssa syövät suuria määriä mineraalihiukkasia. Maat sekoittuvat maaperän eri kerrosten välillä jatkuvasti. Lisäksi ne jättävät käytäviä, jotka helpottavat sen ilmastusta ja tyhjennystä parantaen siten sen rakennetta ja siihen liittyviä ominaisuuksia. Kastemadot tuntuvat parhaiten neutraalissa ja lievästi happamassa ympäristössä, jota esiintyy harvoin pH: ssa alle 4,5.
Maaperän orgaaniset aineet: orgaanisten yhdisteiden kompleksi, jotka muodostavat maaperän. Niiden läsnäolo on yksi pääpiirteistä, jotka erottavat maaperän kantakivestä. Ne muodostuvat kasvi- ja eläinmateriaalien hajoamisessa ja edustavat tärkeintä linkkiä elävien ja eloton luonto... O-lukumäärä. n. ja niiden luonne määräävät suurelta osin maaperän muodostumisprosessin, biologisen, fysikaalisen, kemiallisia ominaisuuksia maaperä ja sen hedelmällisyys. O. vuosisadalla. sisältyvät vaihteleviin määriin kasvi- ja eläinjäämiä erilaisessa hajoamisasteessa pakollisen humusaineiden ylityksen ollessa
Maaperän mineraalikomponentit
Suurin osa mineraalikomponenteista tulee maaperään säänkestämisen ja kantakiven tuhoutumisen seurauksena. Joskus mineraalipohjan pitoisuus voi nousta tuulen tai vesivirtojen kantamien hiukkasten takia. Mineraalikomponentit, jotka yleensä muodostavat noin 50% maaperän tilavuudesta, ovat hiukkasia, joiden mitat ovat hiekka-, sakka- ja savimaiset (pelitiset). Maaperän rakenne ja koostumus riippuvat pääasiassa näiden fraktioiden kvantitatiivisista suhteista.
Hiekkainen maaperä - löysä, kevyt, hyvin läpäisevä, helposti uuttuva. Savimailla on raskaa, viskoosia märkänä ja melko kovaa kuivana, lievästi läpäisevää ja liukenee hitaasti. Kehitetään kolmas maalajimuoto, jolle käytetään termiä "silty" suurimmaksi osaksi aluuaalisilla tasangoilla. Näissä maaperässä hiekkaa, lietettä, lietettä ja savea esiintyy suunnilleen yhtä suurena määränä; ne ovat kevyitä, hedelmällisiä ja helppo käsitellä. Viljelymaan maaperän rakenne muuttuu kyntämisen jälkeen, mikä johtaa lisääntyneeseen huokoisuuteen maaperässä. Humus- ja lannoitteiden lisääminen muuttaa myös maaperän rakennetta.
Eläinten päätehtävä biosfäärissä ja maaperän muodostumisessa on viherkasvien orgaanisen aineen kulutus ja tuhoaminen. Maaperäisten eläinten biomassa on useiden arvioiden mukaan 0,5 - 5% fytomassasta ja voi saavuttaa 10-15 tonnia / ha kuiva-ainetta maltillisilla leveysasteilla.
SISÄÄN ruokaketjut eliöistä, kasveista kasvissyöjiin, jatkuvasti vähentyvästä energiasta saa virta kasvissyöjistä petoeläimiin, nekrofaageihin, mikro-organismeihin.
Eri maaperän eläinryhmät tuhoavat kasvien ja eläinten jäänteet:
- - kasvinsuolat (nematodit, jyrsijät jne.), jotka syövät elävien kasvien kudoksiin;
- - saalistajat (alkueläimet, skorpionit, punkit) ruokkivat eläviä eläimiä;
- - nekrofaagit (kovakuoriaiset, kärpäset toukat jne.) syövät eläinten ruumiita;
- - saprofaagit (termiitit, muurahaiset, millipedeet jne.) syövät kuolleiden kasvien kudoksiin;
- - kaprofaageja, erilaisia \u200b\u200bsaprofageja (kovakuoriaisia, kärpäsiä ja niiden toukkia, alkueläimiä, bakteereja jne.), jotka ruokkivat muiden eläinten ulosteita;
- - Detritus-syöttölaitteet käyttävät detritus-ruokaa. Henkilöiden koon perusteella voidaan erottaa neljä ryhmää:
- - mikrofauna - organismit, joiden koko on alle 0,2 mm (alkueläimet, nematodit);
- - mesofauna - organismit, joiden koko on 0,2–4 mm (mikroniveljalkaiset, hyönteiset, tietyt matolajit jne.);
- - makrofuna - eläimet, joiden koko on 4 - 80 mm (lieroja, nilviäisiä, muurahaisia, termiittejä jne.);
- - megafauna - yli 80 mm eläimet (suuret hyönteiset, skorpionit, myyrät, jyrsijät, kettu, mäyrät jne.) (
Mikro-organismit myötävaikuttavat orgaanisten jäämien hajoamiseen maaperässä.
Ilman suhteen mikro-organismit erotetaan aerobisista ja anaerobisista. Aerobiset organismit ovat organismeja, jotka kuluttavat happea elintoimintansa aikana; anaerobit - elävät ja kehittyvät hapottomassa ympäristössä. He saavat elämän harjoittamiseen tarvittavan energian konjugoituneiden redox-reaktioiden seurauksena. Maaperässä tapahtuviin hajoamis- ja synteesireaktioihin vaikuttavat erilaiset mikro-organismien tuottama entsyymi. Maaperän tyypistä, niiden viljelyasteesta riippuen mikro-organismien kokonaismäärä 1 grammassa sohkamaisissa maaperissä voi olla 0,6–2,0 miljardia, kernotseemien kohdalla - 2–3 miljardia.
Bakteerit ovat yleisimpiä maaperän mikro-organismien tyyppejä. Muuten kuin ne ruokitaan, ne jaetaan autotrofisiin, assimiloiviin hiileihin hiilidioksidista ja heterotrofisiin, käyttäen orgaanisten yhdisteiden hiiltä.
Aerobiset bakteerit hapettavat erilaisia \u200b\u200borgaanisia aineita maaperässä, mukaan lukien ammoniakkiprosessi - typpipitoisten orgaanisten aineiden hajoaminen ammoniakkiksi, selluloosan, ligniinin hapettuminen jne.
Orgaanisten jäännösten hajoamista heterotrofisten anaerobisten bakteerien avulla kutsutaan käymisprosessiksi (hiilihydraattien, pektiinin jne. Käyminen). Fermentoinnin ohella anaerobisissa olosuhteissa tapahtuu denitrifikaatio - nitraattien pelkistys molekyylityppiksi, mikä voi johtaa merkittäviin typpihäviöihin maaperässä, jolla on huono ilmastus.
Sienet ja aktinomyseetit (säteilevät sienet). Sienten lukumäärä 1 grammassa maaperää voi nousta 200-500 tuhanteen. Sienet ovat saprofyytejä - organismeja, jotka käyttävät orgaanisten jäämien hiiltä. Sienet ovat aerobisia organismeja, ne kehittyvät hyvin hapan ympäristöreaktion avulla, ne hajottavat hiilihydraatteja, ligniiniä, kuitua, rasvoja, proteiineja ja muita yhdisteitä.
Eläimet. Maaperä on suotuisa elinympäristö monille eläinlajeille, mukaan lukien madot, hyönteiset ja selkärankaiset. Useimmat eläimet, jotka käyttävät orgaanisia jäämiä ruokaan, jauhavat ne, liikuttavat ja sekoittuvat maaperän mineraaliosan kanssa.
Orgaaninen osa maaperä joita edustavat elävät organismit (elävä faasi tai biofaasi), hajoamattomat, orgaaniset jäännökset ja humiiniset aineet (kuva 1)
Maaperän orgaaninen osa
Kuva. 1. Maaperän orgaaninen osa
Elävistä organismeista on keskusteltu edellä. Nyt on tarpeen määritellä orgaaniset jäämät.
Orgaaniset jäämät- nämä ovat orgaanisia aineita, kasvien ja eläinten kudoksia, säilyttäen osittain alkuperäisen muodon ja rakenteen. On huomattava, että erilaisten jäämien erilainen kemiallinen koostumus on huomattava.
Humiiniaineetovat kaikki maaperän orgaanisia aineita, lukuun ottamatta eläviä organismeja ja niiden jäännöksiä, jotka eivät ole menettäneet kudosrakennettaan. On yleisesti hyväksytty jakaa ne erityisiin, asianmukaisiin humiiniaineisiin ja yksilöllisiin orgaanisiin aineisiin, jotka eivät ole erityisiä.
Epäspesifiset humiiniset aineet sisältävät yksilöllisiä aineita:
a) typpiyhdisteet, esimerkiksi yksinkertaiset ja kompleksit, proteiinit, aminohapot, peptidit, puriiniemäkset, pyrimidiiniemäkset; hiilihydraatit; monosakkaridit, oligosakkaridit, polysakkaridit;
b) ligniini;
c) lipidit;
e) tanniinit;
f) orgaaniset hapot;
g) alkoholit;
h) aldehydit.
Siten epäspesifiset orgaaniset aineet ovat orgaanisten jäännösten yksittäisiä orgaanisia yhdisteitä ja välituotteiden hajoamistuotteita. Ne muodostavat noin 10–15 prosenttia mineraalimallien kokonaishumuspitoisuudesta ja voivat saavuttaa 50–80 prosenttia orgaanisten yhdisteiden kokonaismassasta turvehorisontin ja metsän pentueissa.
Varsinaiset humiiniset aineet ovat erityinen korkea-molekyylipainoisia typpeä sisältävien orgaanisten yhdisteiden järjestelmä, joilla on syklinen rakenne ja hapan luonne. Monien tutkijoiden mukaan humiiniyhdisteen molekyylin rakenne on monimutkainen. On todettu, että molekyylin pääkomponentit ovat ydin-, sivu- (perifeeriset) ketjut ja funktionaaliset ryhmät.
Uskotaan, että ydin on aromaattinen ja heterosyklinen rengas, joka koostuu viisi- ja kuusijäsenisistä yhdisteistä, jotka ovat tyyppiä:
bentseenifuraanipyrroli-naftaleenindoli
Sivuketjut ulottuvat ytimestä molekyylin kehään. Niitä edustaa humiiniyhdisteiden molekyylissä aminohappo, hiilihydraatti ja muut ketjut.
Humiiniyhdisteiden koostumus sisältää karboksyyliä (-COOH), fenoli-hydroksyyliä (-OH), metoksyyliä (-CH3O) ja alkoholipitoista hydroksyyliä. Nämä funktionaaliset ryhmät määrittävät humiinien kemialliset ominaisuudet. Ominaisuus oikea humiinisten aineiden järjestelmä on heterogeenisyys, ts. erilaisten huminaation vaiheiden komponenttien esiintyminen siinä. Tästä monimutkaisesta järjestelmästä erotetaan kolme aineryhmää:
a) humiinihapot;
b) fulvohapot;
c) humiinit, tai tarkemmin sanoen hydrolysoitumaton jäännös.
Humiinihapot (HA) - tumman värinen humiiniryhmä, uutetaan maaperästä emäksisillä liuoksilla ja saostetaan mineraalihapoilla, joiden pH \u003d 1-2. Niille on ominaista seuraava alkuainekoostumus: C-pitoisuus 48-68%, N - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Nämä yhdisteet ovat käytännössä liukenemattomia veteen ja mineraalihapoihin; HA-liuoksista ne saostuvat helposti hapoilla H +, Ca2 +, Fe3 +, A13 +. Nämä ovat happaman tyyppisiä humiiniyhdisteitä, jotka johtuvat funktionaalisista karboksyyli- ja fenoli-hydroksyyliryhmistä. Näiden ryhmien vety voidaan korvata muilla kationeilla. Substituutiokapasiteetti riippuu kationin luonteesta, väliaineen pH: sta ja muista olosuhteista. Neutraalissa reaktiossa vetyionit korvataan vain karboksyyliryhmillä. Tästä HA: n ominaisuudesta johtuva absorptiokyky on 250 - 560 mg-ekv. 100 g HA: ta. Emäksisellä reaktiolla absorptiokyky nousee 600-700 mg: aan ekvivalenttia / 100 g HA: ta johtuen kyvystä korvata hydroksyyliryhmien vetyionit. Molekyylimassa HA, määritettynä eri menetelmillä, vaihtelee 400: sta satoihin tuhansiin. HA-molekyylissä aromaattinen osa on selkeimmin esitetty, jonka massa on etusijalla sivuketjujen (perifeeristen) massojen suhteen.
Humiinihapoilla ei ole kiteistä rakennetta; suurin osa niistä on maaperässä geelien muodossa, jotka ovat helposti peptidisiä emästen vaikutuksesta ja muodostavat molekyyli- ja kolloidisia liuoksia.
Kun HA on vuorovaikutuksessa metalli-ionien kanssa, muodostuu suoloja, joita kutsutaan sähköstimulaattorit. Humaatit NH4 +, Na +, K + liukenevat helposti veteen ja voivat muodostaa kolloidisia ja molekyyliliuoksia. Näiden yhdisteiden rooli maaperässä on valtava. Esimerkiksi humaatit Ca, Mg, Fe ja A1 ovat useimmiten liukoisia, voivat muodostaa vedenkestäviä geelejä siirtyessään paikallaan olevaan tilaan (kertymiseen) ja ovat myös perustana vedenkestävän rakenteen muodostumiselle.
Fulvihapot (FA) - erityinen humiiniryhmä, liukoinen veteen ja mineraalihapoihin. Karakterisoitu seuraavalla kemiallinen koostumus: C-pitoisuus välillä 40 - 52%; H - 5-4%, happi -40-48%, N - 2-6%. Toisin kuin HA, rikkihapot liukenevat helposti veteen, hapoihin ja emäksiin. Liuos on väriltään keltainen tai olki keltainen. Siksi nämä yhdisteet saivat nimensä: latinaksi fulvus - keltainen. Vesipitoiset liuokset FC: llä on väliaineen voimakkaasti hapan reaktio (pH 2,5). Eri menetelmillä määritetty fulvohappojen molekyylipaino on välillä 100 - useita satoja ja jopa tuhansia tavanomaisia \u200b\u200bmassayksiköitä.
Fulvihappomolekyylin rakenne on yksinkertaisempi kuin humiinihappojen. Näiden yhdisteiden aromaattinen osa on vähemmän ilmeinen. PK-molekyylin rakennetta hallitsevat sivuketjut (perifeeriset). Aktiiviset funktionaaliset ryhmät ovat karboksyyli- ja fenoli-hydroksyyliryhmiä, joiden vety ryhtyy metabolisiin reaktioihin. FA: n vaihtokapasiteetti voi olla 700-800 mekv / 100 grammaa fulvohappovalmisteita.
Kun vuorovaikutuksessa on maaperän mineraaliosaa, fulvohapot muodostavat orgaanisia mineraaleja sisältäviä yhdisteitä metalli-ionien kanssa, samoin kuin mineraaleja. Korkeasti happamat reaktiot ja hyvät vesiliukoisuudet aiheuttavat rikkihapot tuhoavat aktiivisesti maaperän mineraaliosan. Tässä tapauksessa muodostuu fulvohappojen suoloja, joilla on suuri liikkuvuus maaperän profiilissa. Fulvihappojen orgaaniset mineraaliyhdisteet osallistuvat aktiivisesti aineen ja energian kulkeutumiseen maaperän profiiliin, esimerkiksi yksittäisten geneettisten horisonttien muodostumiseen.
Ei-hydrolysoitu jäännös (humiini) on humiinien ryhmä, joka on alkaliin liukenemattomien maaperän orgaanisten yhdisteiden jäännös. Tämä ryhmä koostuu sekä todellisista humiinisistä aineista, esimerkiksi humiinit koostuvat humiinihapoista, jotka ovat sitoutuneet vahvasti mineraaleihin, ja vahvasti sitoutuneista yksittäisistä aineista ja orgaanisista jäännöksistä, joiden hajoamisaste vaihtelee maaperän mineraaliosan kanssa.