مساعدة بشأن Tele2 والتعريفات والأسئلة

الفصل 4. التربة المادة العضوية وتكوينها

§1. مصادر المادة العضوية وتكوينها

أهم عنصر في التربة هو المادة العضوية ، وهي مزيج معقد من بقايا نباتية وحيوانية في مراحل مختلفة من التحلل ، ومواد عضوية معينة في التربة تسمى الدبال.

تعتبر جميع مكونات التكاثر الحيوي التي تقع على التربة أو داخلها (الكائنات الحية الدقيقة الميتة ، والطحالب ، والأشنات ، والحيوانات ، وما إلى ذلك) مصدرًا محتملاً للمواد العضوية ، ولكن النباتات الخضراء ، التي تُترك سنويًا في التربة وعليها ، المصدر الرئيسي لتراكم الدبال في التربة سطح كمية كبيرة من المواد العضوية. تختلف الإنتاجية البيولوجية للنباتات بشكل كبير وتتراوح من 1-2 طن / سنة من المواد العضوية الجافة (التندرا) إلى 30-35 طن / سنة (المناطق شبه الاستوائية الرطبة).

تختلف فضلات النباتات ليس فقط من حيث الكم ، ولكن أيضًا من حيث النوع (انظر الفصل 2). التركيب الكيميائي للمواد العضوية التي تدخل التربة متنوع للغاية ويعتمد إلى حد كبير على نوع النباتات الميتة. معظم كتلتها عبارة عن ماء (75-90٪). تشتمل تركيبة المادة الجافة على الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والشموع والراتنجات والدهون والعفص ومركبات أخرى. الغالبية العظمى من هذه المركبات هي مواد جزيئية. يتكون الجزء الرئيسي من بقايا النباتات بشكل أساسي من السليلوز ، والهيميسليلوز ، واللجنين ، والعفص ، بينما أنواع الأشجار هي الأغنى بها. يوجد البروتين أكثر في البكتيريا والبقوليات ، وأقل كمية توجد في الخشب.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي المخلفات العضوية دائمًا على قدر من عناصر الرماد. الجزء الأكبر من الرماد هو الكالسيوم والمغنيسيوم والسيليكون والبوتاسيوم والصوديوم والفوسفور والكبريت والحديد والألمنيوم والمنغنيز ، والتي تشكل معقدات عضوية معدنية في تكوين الدبال. يتراوح محتوى السيليكا (SiO 2) من 10 إلى 70٪ ، والفوسفور - من 2 إلى 10٪ من كتلة الرماد. يرجع اسم عناصر الرماد إلى حقيقة أنه عند حرق النباتات ، فإنها تظل في الرماد ولا تتطاير كما يحدث مع الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين.

بكميات صغيرة جدًا ، توجد العناصر الدقيقة في الرماد - البورون والزنك واليود والفلور والموليبدينوم والكوبالت والنيكل والنحاس وما إلى ذلك. تحتوي الطحالب والحبوب والبقوليات على أعلى محتوى من الرماد ، ويوجد أقل رماد في الخشب الصنوبري . يمكن تمثيل تكوين المادة العضوية على النحو التالي (الشكل 6).

§2. تحويل المادة العضوية في التربة

يعتبر تحويل المخلفات العضوية إلى دبال عملية كيميائية حيوية معقدة تحدث في التربة بمشاركة مباشرة من الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات وأكسجين الهواء والماء. في هذه العملية ، ينتمي الدور الرئيسي والحاسم للكائنات الحية الدقيقة التي تشارك في جميع مراحل تكوين الدبال ، والتي يتم تسهيلها من خلال العدد الهائل من التربة ذات النباتات الدقيقة. تشارك الحيوانات التي تعيش في التربة أيضًا بنشاط في تحويل المخلفات العضوية إلى الدبال. الحشرات ويرقاتها ، ديدان الأرض تسحق وتطحن بقايا النباتات وتخلطها مع التربة وتبتلع وتعالج وتخلص من الجزء غير المستخدم في شكل فضلات في التربة.

عند الموت ، تخضع جميع الكائنات الحية النباتية والحيوانية لعمليات التحلل إلى مركبات أبسط ، تكتمل المرحلة النهائية منها. تمعدنالمواد العضوية. تستخدم النباتات المواد غير العضوية الناتجة كمواد مغذية. معدل التحلل والتمعدن للمركبات المختلفة ليس هو نفسه. يتم تمعدن السكريات القابلة للذوبان والنشا بشكل مكثف ؛ تتحلل البروتينات والهيميسليلوز والسليلوز جيدًا ؛ مقاومة - اللجنين والراتنجات والشموع. يتم استهلاك جزء آخر من منتجات التحلل من قبل الكائنات الحية الدقيقة نفسها (غيرية التغذية) لتخليق البروتينات الثانوية والدهون والكربوهيدرات ، والتي تشكل بلازما الأجيال الجديدة من الكائنات الحية الدقيقة ، وبعد موت الأخيرة ، تتعرض مرة أخرى إلى عملية التحلل. تسمى عملية الاحتفاظ المؤقت بالمواد العضوية في الخلية الميكروبية التوليف الميكروبي. يتم تحويل بعض منتجات التحلل إلى مواد جزيئية معقدة محددة - مواد دبالية. تسمى مجموعة العمليات الكيميائية الحيوية والفيزيائية الكيميائية المعقدة لتحويل المواد العضوية ، ونتيجة لذلك تتشكل مادة عضوية معينة من التربة ، الدبال ، الترطيب.تتم جميع العمليات الثلاث في التربة في وقت واحد ومترابطة مع بعضها البعض. يحدث تحول المادة العضوية بمشاركة الإنزيمات التي تفرزها الكائنات الحية الدقيقة ، وجذور النباتات ، وتحت تأثير التفاعلات الكيميائية الحيوية للتحلل المائي ، والأكسدة ، والاختزال ، والتخمير ، وما إلى ذلك. ويتكون الدبال.

هناك العديد من النظريات حول تكوين الدبال. بدا الأول في عام 1952 تركيزالنظرية التي طورها M.M. كونونوفا. وفقًا لهذه النظرية ، يستمر تكوين الدبال كعملية تدريجية للتكثيف المتعدد (البلمرة) لمنتجات التحلل الوسيط للمواد العضوية (تتشكل أحماض الفولفيك أولاً ، وتتشكل الأحماض الدبالية منها). مفهوم الأكسدة البيوكيميائيةتم تطويره بواسطة L.N. Alexandrova في السبعينيات من القرن العشرين. وفقًا لذلك ، فإن تفاعلات الأكسدة الكيميائية الحيوية البطيئة لمنتجات التحلل ، والتي تؤدي إلى تكوين نظام من الأحماض الدبالية ذات الوزن الجزيئي العالي بتكوين عنصري متغير ، لها دور رائد في عملية الترطيب. تتفاعل الأحماض الدبالية مع عناصر الرماد لبقايا النباتات التي يتم إطلاقها أثناء تمعدن الأخير ، وكذلك مع الجزء المعدني من التربة ، مما يشكل مشتقات عضوية ومعدنية مختلفة من الأحماض الدبالية. في هذه الحالة ، يتم تقسيم نظام واحد من الأحماض إلى عدد من الكسور التي تختلف في درجة الذوبان وهيكل الجزيء. الجزء الأقل تشتتًا ، والذي يتكون من أملاح غير قابلة للذوبان في الماء مع الكالسيوم و sesquioxides ، يتشكل كمجموعة من الأحماض الدبالية. الجزء الأكثر تشتتًا ، والذي يعطي في الغالب أملاحًا قابلة للذوبان ، يشكل مجموعة من أحماض الفولفيك. بيولوجيتشير مفاهيم تكوين الدبال إلى أن المواد الدبالية هي نتاج تخليق العديد من الكائنات الحية الدقيقة. تم التعبير عن وجهة النظر هذه بواسطة V.R. Williams ، وقد تم تطويرها في أعمال F.Yu. Geltser ، S.P. Lyakh ، D.G. Zvyagintsev وغيرهم.

في مختلف الظروف الطبيعية الطابع والسرعةتكوين الدبال ليس هو نفسه ويعتمد على الظروف المترابطة لتكوين التربة: الماء والهواء والأنظمة الحرارية للتربة ، وتكوينها الحبيبي وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ، وتكوين وطبيعة إمداد المخلفات النباتية ، وتكوين الأنواع وكثافتها من النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة.

يحدث تحول المخلفات في ظل الظروف الهوائية أو اللاهوائية ، اعتمادًا على نظام الماء والهواء. في الهوائيةالظروف مع وجود كمية كافية من الرطوبة في التربة ، ودرجة حرارة مواتية والوصول المجاني إلى O 2 ، تتطور عملية تحلل المخلفات العضوية بشكل مكثف بمشاركة الكائنات الحية الدقيقة الهوائية. أفضل الظروف هي درجة حرارة تتراوح بين 25 و 30 درجة مئوية والرطوبة - 60٪ من إجمالي سعة الرطوبة للتربة. ولكن في ظل نفس الظروف ، يستمر تمعدن كل من منتجات التحلل الوسيطة والمواد الدبالية بسرعة ، وبالتالي ، يتراكم القليل نسبيًا من الدبال في التربة ، ولكن العديد من عناصر الرماد وتغذية النباتات بالنيتروجين (في التربة الرمادية وغيرها من التربة شبه الاستوائية).

في ظل الظروف اللاهوائية (مع وجود فائض ثابت من الرطوبة ، وكذلك في درجات الحرارة المنخفضة ، ونقص O 2) ، تستمر عمليات تكوين الدبال ببطء مع مشاركة الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بشكل أساسي. في هذه الحالة ، يتم تكوين العديد من الأحماض العضوية منخفضة الوزن الجزيئي والمنتجات الغازية المخفضة (CH 4 ، H 2 S) ، مما يثبط النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة. تتلاشى عملية التحلل تدريجياً ، وتتحول البقايا العضوية إلى خث - كتلة من بقايا نباتية ضعيفة التحلل وغير متحللة ، مع الاحتفاظ جزئيًا بالبنية التشريحية. يعتبر الجمع بين الظروف الهوائية واللاهوائية في التربة مع فترات متناوبة من التجفيف والترطيب هو الأكثر ملاءمة لتراكم الدبال. هذا النظام هو نموذجي ل chernozems.

يؤثر تكوين أنواع الكائنات الحية الدقيقة في التربة وشدة نشاطها الحيوي أيضًا على تكوين الدبال. تتميز تربة البودزوليك الشمالية ، نتيجة لظروف مائية حرارية معينة ، بأقل محتوى من الكائنات الحية الدقيقة مع تنوع منخفض للأنواع ونشاط حيوي منخفض. والنتيجة هي التحلل البطيء لمخلفات النباتات وتراكم الخث المتحلل بشكل ضعيف. في المناطق المدارية وشبه الاستوائية الرطبة ، لوحظ تطور مكثف للنشاط الميكروبيولوجي ، وفيما يتعلق بهذا ، لوحظ تمعدن نشط للمخلفات. تشير مقارنة احتياطيات الدبال في أنواع مختلفة من التربة مع أعداد مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة فيها إلى أن كلا من التولد الحيوي المنخفض جدًا والعالي للتربة لا يساهم في تراكم الدبال. تتراكم أكبر كمية من الدبال في التربة ذات المحتوى المتوسط ​​من الكائنات الحية الدقيقة (chernozems).

لم يكن للتركيب الحبيبي والخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة تأثير أقل أهمية. في التربة الرملية والطينية ، جيدة التسخين والتهوية ، يتم تحلل المخلفات العضوية بسرعة ، ويتم تمعدن جزء كبير منها ، وهناك القليل من المواد الدبالية وهي ضعيفة التثبيت على سطح جزيئات الرمل. في التربة الطينية والطينية ، تكون عملية تحلل المخلفات العضوية في ظل ظروف متساوية أبطأ (بسبب نقص O 2) ، يتم تثبيت المواد الدبالية على سطح الجزيئات المعدنية وتتراكم في التربة.

يحدد التركيب الكيميائي والمعدني للتربة كمية العناصر الغذائية اللازمة للكائنات الدقيقة ، وتفاعل البيئة التي يتكون فيها الدبال ، وظروف تثبيت المواد الدبالية في التربة. وبالتالي ، فإن التربة المشبعة بالكالسيوم لها تفاعل محايد ، وهو أمر موات لتطور البكتيريا وتثبيت الأحماض الدبالية على شكل هيومات الكالسيوم غير القابلة للذوبان في الماء ، مما يثريها بالدبال. في بيئة حمضية ، عندما تكون التربة مشبعة بالهيدروجين والألمنيوم ، تتشكل أحماض الفولفيك القابلة للذوبان ، مما يزيد من قابلية الحركة ويؤدي إلى تراكم كبير للدبال. تساهم معادن الطين مثل المونتموريلونيت والفيرميكوليت أيضًا في تثبيت الدبال في التربة.

نظرًا للاختلاف في العوامل التي تؤثر على تكوين الدبال ، فإن كمية ونوعية واحتياطيات الدبال ليست هي نفسها في أنواع التربة المختلفة. وبالتالي ، فإن الآفاق العليا لنباتات chernozems النموذجية تحتوي على 10-14٪ دبال ، وتربة غابات رمادية داكنة 4-9٪ ، وتربة بودزوليك 2–3٪ ، وكستناء داكن ، وتربة صفراء 4-5٪ ، وتربة شبه بنية ورمادية بنية. 1-2٪. كما تختلف احتياطيات المواد العضوية في المناطق الطبيعية. تحتوي أكبر الاحتياطيات ، وفقًا لـ IV Tyurin ، على أنواع فرعية مختلفة من chernozems ، وأراضي الخث ، والغابات الرمادية ، والكستناء المتوسط ​​الداكن ، والتربة الحمراء ، والتربة المنخفضة - podzolic ، و sod-podzolic ، والتربة الرمادية النموذجية. تحتوي التربة الصالحة للزراعة في جمهورية بيلاروسيا على دبال: طيني- 65 طن / هكتار ، بوصة طفيلي- 52 طن / هكتار ، بوصة رملي - 47 طن / هكتار ، بوصة رملي- 35 طن / هكتار. تربة جمهورية بيلاروسيا ، اعتمادًا على محتوى الدبال في الطبقة الصالحة للزراعة ، مقسمة إلى 6 مجموعات (الجدول 3). في تربة المناطق الطبيعية الأخرى ، هناك تدرجات تعتمد على محتوى الدبال.

الجدول 3

تجميع التربة في جمهورية بيلاروسيا حسب محتوى الدبال

في جمهورية بيلاروسيا ، تنتمي معظم الأراضي إلى تربة المجموعتين الثانية والثالثة ، حوالي 20 ٪ - إلى تربة المجموعة الرابعة (الشكل 7).

§3. تكوين وتصنيف الدبال

دبالهي مادة عضوية محددة عالية الجزيئات تحتوي على النيتروجين وذات طبيعة حمضية. إنه يشكل الجزء الرئيسي من المادة العضوية للتربة ، والتي فقدت تمامًا ملامح التركيب التشريحي للكائنات الحية النباتية والحيوانية الميتة. يتكون دبال التربة من مواد هيوميك معينة ، بما في ذلك الأحماض الدبالية (HA) ، وأحماض الفولفيك (FA) ، والهنم (انظر الشكل 6) ، والتي تختلف في قابلية الذوبان والاستخراج.

الأحماض الدبالية- هذه مواد ذات لون غامق تحتوي على جزيئات عالية من النيتروجين غير قابلة للذوبان في الماء والأحماض المعدنية والعضوية. تذوب جيدًا في القلويات مع تكوين محاليل غروانية من الكرز الداكن أو اللون البني الأسود.

عند التفاعل مع الكاتيونات المعدنية ، تشكل الأحماض الدبالية الأملاح - الهيومات. هيومات المعادن أحادية التكافؤ قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء وتغسل من التربة ، في حين أن هومات المعادن ثنائية التكافؤ وثنائية التكافؤ لا تذوب في الماء وهي مثبتة جيدًا في التربة. متوسط ​​الوزن الجزيئي للأحماض الدبالية هو 1400. وهي تحتوي على C - 52 - 62٪ ، H - 2.8 - 6.6٪ ، O - 31 - 40٪ ، N - 2 - 6٪ (بالوزن). المكونات الرئيسية لجزيء حمض الدبالية هي السلاسل الأساسية والجانبية والمجموعات الوظيفية الطرفية. يتكون جوهر المواد الدبالية من عدد من الحلقات الحلقية العطرية. يمكن أن تكون السلاسل الجانبية كربوهيدرات وأحماض أمينية وسلاسل أخرى. المجموعات الوظيفية ممثلة بعدة مجموعات كربوكسيل (–COOH) وفينول هيدروكسيل ، والتي تلعب دورًا مهمًا في تكوين التربة ، حيث تحدد عمليات تفاعل الأحماض الدبالية مع الجزء المعدني من التربة. الأحماض الدبالية هي أهم جزء من الدبال ، فهي تزيد من قدرة امتصاص التربة ، وتساهم في تراكم عناصر خصوبة التربة وتشكيل بنية مقاومة للماء.

أحماض الفولفيكهي مجموعة من الأحماض الدبالية المتبقية في المحلول بعد ترسيب الأحماض الدبالية. هذه أيضًا أحماض عضوية عالية الجزيئات تحتوي على نيتروجين ، والتي ، على عكس الأحماض الدبالية ، تحتوي على كمية أقل من الكربون ، ولكن تحتوي على المزيد من الأكسجين والهيدروجين. لها لون فاتح (أصفر ، برتقالي) ، قابلة للذوبان في الماء بسهولة. الأملاح (fulvates) قابلة للذوبان في الماء وثابتة بشكل ضعيف في التربة. تحتوي أحماض الفولفيك على تفاعل حمضي قوي ، حيث تدمر بقوة الجزء المعدني من التربة ، مما يتسبب في تطور عملية التربة podzoobrazovaniya.

النسبة بين الأحماض الدبالية وأحماض الفولفيك في أنواع التربة المختلفة ليست هي نفسها. اعتمادًا على هذا المؤشر (C HA: C FA) ، يتم تمييز الأنواع التالية من الدبال: هوميت(> 1,5), هوميت فولفات (1,5 – 1), fulvatno-هوميت (1 – 0,5), فولفيك (< 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.

غومين- هذا جزء من المواد الدبالية التي لا تذوب في أي مذيب ، ويتم تمثيلها بمركب من المواد العضوية (الأحماض الدبالية وأحماض الفولفيك ومشتقاتها العضوية المعدنية) ، وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالجزء المعدني من التربة. إنه جزء خامل من التربة الدبال.

تعمل خصوصية وتكوين مجمعات الدبال كأساس لتصنيف أنواع الدبال. اقترح ري مولر تصنيفًا لأشكال الغابات من الدبال كنظام بيولوجي للتفاعل بين المواد العضوية والميكروبات والغطاء النباتي. من بين هذه المجمعات ، هناك 3 أنواع من الدبال.

الدبال الناعم - موليتشكل في الغابات المتساقطة الأوراق أو المختلطة مع نشاط مكثف لحيوانات التربة في ظل ظروف حرارية مائية مواتية ووجود كمية كافية من القواعد ، في المقام الأول الكالسيوم ، في القمامة والتربة ؛ لا تتراكم القمامة تقريبًا في تربة البغال ، لأن القمامة الواردة تتحلل بقوة بواسطة الميكروبات. تهيمن الأحماض الدبالية على تكوين الدبال.

الدبال الخشن - الوباء، التي تحتوي على كمية كبيرة من المخلفات شبه المتحللة ، هي سمة من سمات الغابات الصنوبرية ، وتتكون مع محتوى منخفض من عناصر الرماد في القمامة ، ونقص القواعد ومحتوى عالٍ من السيليكا في التربة ، وله تفاعل حمضي ، مقاومة للكائنات الدقيقة ، وتمعدن ببطء بمشاركة الفطريات. نتيجة للتطور البطيء لعمليات الترطيب والتمعدن في التربة ، يتكون أفق قوي يشبه الخث A 0 ، ويتكون من 3 طبقات: أ) طبقة من المواد العضوية ضعيفة التحلل (L) ، وهي عبارة عن فضلات طازجة ، ب) طبقة تخمير شبه متحللة (F) ، ج) طبقة مرطبة (H).

شكل وسيط - معتدليتطور في ظل ظروف تمعدن سريع إلى حد ما لمخلفات النباتات ، حيث يلعب النشاط الوظيفي لحيوانات التربة ، التي تطحن بقايا النباتات ، دورًا مهمًا ، مما يسهل إلى حد كبير تحللها اللاحق بواسطة النباتات الدقيقة في التربة.

§ أربعة. أهمية التربة وتوازنها

ينتج تراكم الدبال عن عملية تكوين التربة ، في حين أن مواد الدبال نفسها لها تأثير كبير على الاتجاه الإضافي لعملية تكوين التربة وخصائص التربة. وظائف الدبال في التربة متنوعة للغاية:

1) تكوين ملف تربة محدد (مع الأفق أ) ، وتكوين بنية التربة ، وتحسين الخواص الفيزيائية المائية للتربة ، وزيادة قدرة الامتصاص والقدرة العازلة للتربة ؛

2) مصدر للمغذيات المعدنية للنباتات (N ، P ، K ، Ca ، Mg ، S ، العناصر النزرة) ، مصدر للتغذية العضوية لكائنات التربة غيرية التغذية ، ومصدر لثاني أكسيد الكربون في الطبقة السطحية للغلاف الجوي والبيولوجي المركبات النشطة في التربة ، والتي تحفز النمو وتطور النبات بشكل مباشر ، وتعبئة العناصر الغذائية ، وتؤثر على النشاط البيولوجي للتربة ؛

3) يؤدي وظائف صحية ووقائية - يسرع تدمير المبيدات ، ويصلح الملوثات ، ويقلل من دخولها إلى النباتات.

فيما يتعلق بالدور المتنوع للمادة العضوية في خصوبة التربة ، فإن مشكلة توازن الدبال في التربة الصالحة للزراعة لها أهمية في الوقت الحاضر. مثل أي توازن ، يتضمن ميزان الدبال عناصر الدخل (تدفق المخلفات العضوية وترطيبها) والنفقات (التمعدن والخسائر الأخرى). في ظل الظروف الطبيعية ، كلما تقدمت التربة ، زادت خصوبتها: التوازن إيجابي أو صفر ، في التربة الصالحة للزراعة غالبًا ما يكون سالبًا. في المتوسط ​​، تفقد التربة الصالحة للزراعة حوالي 1 طن / هكتار من الدبال سنويًا. لتنظيم كمية الدبال ، يتم استخدام إدخال منتظم لكمية كافية من المواد العضوية في شكل سماد (من 1 طن من السماد ، 50 كجم من الدبال) ، سماد الخث ، بذر الأعشاب المعمرة ، الاستخدام الأسمدة الخضراء (السماد الأخضر) ، الجير التربة الحمضية والجبس القلوي.

تعتبر حالة التربة الدبالية مؤشرًا مهمًا للخصوبة ويتم تحديدها من خلال نظام من المؤشرات ، بما في ذلك مستوى المحتوى واحتياطيات المادة العضوية ، وتوزيع ملف التعريف الخاص بها ، والتخصيب بالنيتروجين (C: N) والكالسيوم ، ودرجة الترطيب وأنواع الأحماض الدبالية ونسبتها. تعمل بعض معاييره كهدف للرصد البيئي.

الجزء العضوي تربةممثلة بالكائنات الحية (الطور الحي أو الطور الحيوي) ، المخلفات العضوية والمواد الدبالية غير المؤلفة (الشكل 1)

الجزء العضوي من التربة

أرز. 1. الجزء العضوي من التربة

الكائنات الحية قد نوقشت أعلاه. الآن من الضروري تحديد المخلفات العضوية.

بقايا عضوية- هذه هي المواد العضوية وأنسجة النباتات والحيوانات ، وتحتفظ جزئيًا بشكلها وبنيتها الأصلية. وتجدر الإشارة إلى التركيب الكيميائي المختلف للمخلفات المختلفة.

المواد الدباليةهي جميع المواد العضوية للتربة ، باستثناء الكائنات الحية وبقاياها ، التي لم تفقد تركيب أنسجتها. من المقبول عمومًا تقسيمها إلى مواد دبالية محددة ومواد عضوية غير محددة ذات طبيعة فردية.

تحتوي المواد الدبالية غير المحددة على مواد ذات طبيعة فردية:

أ) المركبات النيتروجينية ، على سبيل المثال ، بسيطة ومعقدة ، والبروتينات ، والأحماض الأمينية ، والببتيدات ، وقواعد البيورين ، وقواعد بيريميدين ؛ الكربوهيدرات. السكريات الأحادية ، السكريات القليلة ، السكريات.

ب) اللجنين.

ج) الدهون.

ه) العفص.

و) الأحماض العضوية.

ز) الكحوليات.

ح) الألدهيدات.

وبالتالي ، فإن المواد العضوية غير النوعية هي مركبات عضوية فردية ومنتجات تحلل وسيطة للمخلفات العضوية. تشكل ما يقرب من 10-15 ٪ من إجمالي محتوى الدبال في التربة المعدنية ويمكن أن تصل إلى 50-80 ٪ من إجمالي كتلة المركبات العضوية في آفاق الخث وفضلات الغابات.

في الواقع ، تمثل المواد الدبالية نظامًا محددًا للمركبات العضوية عالية الجزيئية المحتوية على النيتروجين ذات البنية الحلقية والطبيعة الحمضية. وفقًا للعديد من الباحثين ، فإن بنية جزيء مركب الدبال معقد. لقد ثبت أن المكونات الرئيسية للجزيء هي السلاسل الأساسية والجانبية (المحيطية) والمجموعات الوظيفية.

يُعتقد أن اللب هو حلقات عطرية وغير متجانسة ، تتكون من مركبات من خمسة وستة أعضاء من النوع:

البنزين فيوران بيرول النفثالين الإندول

تمتد السلاسل الجانبية من قلب الجزيء إلى محيطه. يتم تمثيلها في جزيء المركبات الدبالية بواسطة الأحماض الأمينية والكربوهيدرات والسلاسل الأخرى.

تحتوي تركيبة المواد الدبالية على كربوكسيل (-COOH) ، فينول هيدروكسيل (-OH) ، ميثوكسيل (-CH3O) وكحول هيدروكسيل. تحدد هذه المجموعات الوظيفية الخصائص الكيميائية للمواد الدبالية. السمة المميزة لنظام المواد الدبالية هي عدم التجانس ، أي وجود مكونات من مراحل الترطيب المختلفة فيه. تتميز ثلاث مجموعات من المواد عن هذا النظام المعقد:

أ) الأحماض الدبالية.

ب) أحماض الفولفيك.

ج) الهومين ، أو بشكل أدق البقايا غير القابلة للتحلل بالماء.

الأحماض الدبالية (HA)- مجموعة من المواد الدبالية قاتمة اللون ، تستخرج من التربة بمحلول قلوي وترسب بالأحماض المعدنية عند درجة الحموضة = 1-2. وتتميز بالتركيب العنصري التالي: محتوى C من 48 إلى 68٪ ، H - 3.4-5.6٪ ، N - 2.7-5.3٪. هذه المركبات غير قابلة للذوبان عمليا في الماء والأحماض المعدنية ؛ يتم ترسيبها بسهولة من محاليل HA بواسطة الأحماض H + ، Ca2 + ، Fe3 + ، A13 +. هذه هي مركبات الدبال ذات الطبيعة الحمضية ، والتي ترجع إلى مجموعات وظيفية كربوكسيل وفينول هيدروكسيل. يمكن استبدال هيدروجين هذه المجموعات بكاتيونات أخرى. تعتمد القدرة على الاستبدال على طبيعة الكاتيون ودرجة الحموضة للوسط وغيرها من الشروط. في تفاعل محايد ، يتم استبدال أيونات الهيدروجين فقط من مجموعات الكربوكسيل. تتراوح قدرة الامتصاص الناتجة عن خاصية HA من 250 إلى 560 متر مكعب لكل 100 جرام من HA. مع تفاعل قلوي ، تزداد قدرة الامتصاص إلى 600-700 ملغ مكافئ / 100 جم من حمض الهيدروكلوريك بسبب القدرة على استبدال أيونات الهيدروجين من مجموعات الهيدروكسيل. يختلف الوزن الجزيئي لـ HA عند تحديده بطرق مختلفة من 400 إلى مئات الآلاف. في جزيء HA ، يتم تمثيل الجزء العطري بشكل أوضح ، حيث تسود كتلته على كتلة السلاسل الجانبية (المحيطية).

لا تحتوي الأحماض الدبالية على بنية بلورية ، حيث يوجد معظمها في التربة على شكل مواد هلامية ، والتي يتم هضمها بسهولة عن طريق عمل القلويات وتشكل محاليل جزيئية وغروانية.

عندما يتفاعل HA مع أيونات المعادن ، تتشكل الأملاح ، والتي تسمى همزات.الهيومات NH4 + ، Na + ، K + قابلة للذوبان في الماء بدرجة عالية ويمكن أن تشكل محاليل غروانية وجزيئية. دور هذه المركبات في التربة هائل. على سبيل المثال ، Ca و Mg و Fe و Al humates قابلة للذوبان بشكل ضعيف بشكل أساسي ، ويمكن أن تشكل مواد هلامية مقاومة للماء ، بينما تنتقل إلى حالة ثابتة (تراكم) ، وهي أيضًا الأساس لتشكيل بنية مقاومة للماء.

أحماض الفولفيك (FA) -مجموعة محددة من المواد الدبالية القابلة للذوبان في الماء والأحماض المعدنية. تتميز بالتركيب الكيميائي التالي: محتوى C من 40 إلى 52٪ ؛ H - 5-4٪ ، أكسجين -40-48٪ ، N - 2-6٪. أحماض الفولفيك ، على عكس حمض الهيدروكلوريك ، عالية الذوبان في الماء والأحماض والقلويات. المحاليل صفراء أو صفراء اللون. من هنا حصلت هذه المركبات على اسمها: في اللاتينية فولفوس - أصفر. المحاليل المائية لـ FA حمضية بقوة (pH 2.5). يتراوح الوزن الجزيئي لأحماض الفولفيك ، التي تحددها طرق مختلفة ، من 100 إلى عدة مئات وحتى آلاف الوحدات الكتلية التقليدية.

يحتوي جزيء حمض الفولفيك على بنية أبسط مقارنة بالأحماض الدبالية. الجزء العطري من هذه المركبات أقل وضوحًا. تهيمن السلاسل الجانبية (المحيطية) على بنية جزيء FA. المجموعات الوظيفية النشطة هي مجموعات الكربوكسيل والفينول هيدروكسيل ، حيث يدخل الهيدروجين في تفاعلات التبادل. يمكن أن تصل السعة التبادلية لـ FA إلى 700-800 مجم / مكافئ لكل 100 جرام من مستحضرات حمض الفولفيك.

عند التفاعل مع الجزء المعدني من التربة ، تشكل أحماض الفولفيك مركبات عضوية معدنية مع أيونات معدنية ، وكذلك معادن. تعمل أحماض الفولفيك ، بسبب تفاعلها الحمضي القوي وقابليتها الجيدة للذوبان في الماء ، على تدمير الجزء المعدني من التربة. في هذه الحالة ، تتشكل أملاح أحماض الفولفيك ، والتي تتمتع بدرجة عالية من الحركة في ملف التربة. تشارك المركبات العضوية المعدنية لأحماض الفولفيك بنشاط في هجرة المادة والطاقة في ملف تعريف التربة ، في تكوين ، على سبيل المثال ، الآفاق الجينية الفردية.

بقايا غير قابلة للتحلل بالماء (الهومين) - مجموعة من المواد الدبالية ، وهي عبارة عن بقايا مركبات عضوية قلوية غير قابلة للذوبان في التربة. تتكون هذه المجموعة من كل من المواد الدبالية المناسبة ، على سبيل المثال ، تتكون الهومين من الأحماض الدبالية ، المرتبطة بشدة بالمعادن ، والمواد الفردية المرتبطة بشدة والمخلفات العضوية بدرجات متفاوتة من التحلل مع الجزء المعدني من التربة.

التربة عبارة عن مجموعة معقدة من المكونات التي تتحد مع بعضها البعض. يشمل تكوين التربة:

• العناصر المعدنية.
• مركبات العضوية.
• حلول التربة.
• هواء التربة.
• المواد العضوية المعدنية.
• الكائنات الحية الدقيقة في التربة (الحيوية وغير الحيوية).

لتحليل تكوين التربة وتحديد معالمها ، من الضروري الحصول على قيم التركيب الطبيعي - بناءً على ذلك ، يتم إجراء تقييم لمحتوى بعض الشوائب.

معظم الجزء غير العضوي (المعدني) من التربة عبارة عن سيليكا بلورية (كوارتز). يمكن أن يكون من 60 إلى 80 في المائة من العدد الإجمالي للعناصر المعدنية.

يتم احتلال عدد كبير نسبيًا من المكونات غير العضوية بواسطة سيليكات الألمنيوم مثل الميكا والفلسبار. وهذا يشمل أيضًا معادن الطين ذات الطبيعة الثانوية ، على سبيل المثال ، المونتموريلونيت.

تعتبر المونتموريلونيت ذات أهمية كبيرة للصفات الصحية للتربة بسبب قدرتها على امتصاص الكاتيونات (بما في ذلك المعادن الثقيلة) وبالتالي تطهير التربة كيميائيًا.

أيضًا ، يشتمل الجزء المعدني من مكونات التربة على عناصر كيميائية (بشكل أساسي في شكل أكاسيد) مثل:

• الألومنيوم
• حديد
• السيليكون
• البوتاسيوم
• صوديوم
• المغنيسيوم
• الكالسيوم
• الفوسفور

بالإضافة إلى ذلك ، هناك مكونات أخرى. في كثير من الأحيان يمكن أن تكون في شكل أملاح الكبريتيك والفوسفوريك والكربونيك والهيدروكلوريك.

مكونات التربة العضوية

تم العثور على معظم المكونات العضوية في الدبال. هذه ، إلى حد ما ، مركبات عضوية معقدة ، تحتوي في تكوينها على عناصر مثل:

• كربون
• الأكسجين
• هيدروجين
• الفوسفور

تم العثور على جزء كبير من مكونات التربة العضوية مذابة في رطوبة التربة.

أما بالنسبة لتكوين الغاز في التربة ، فهو هواء ، وتقريبًا النسبة التالية:

1) نيتروجين - 60-78٪

2) أكسجين - 11-21٪

3) ثاني أكسيد الكربون - 0.3-8٪

يحدد الهواء والماء مؤشرًا مثل مسامية التربة ويمكن أن يتراوح من 27 إلى 90٪ من الحجم الإجمالي.

تحديد التركيب الحبيبي للتربة

التركيب الحبيبي (الميكانيكي) للتربة هو نسبة جزيئات التربة ذات الأحجام المختلفة ، بغض النظر عن أصلها (كيميائي أو معدني). يتم دمج هذه المجموعات من الجسيمات في كسور.

يعتبر التركيب الحبيبي للتربة ذا أهمية حاسمة في تقييم مستوى الخصوبة ومؤشرات التربة الرئيسية الأخرى.

اعتمادًا على التشتت ، يتم تقسيم جزيئات التربة إلى فئتين رئيسيتين:

1) جسيمات يزيد قطرها عن 0.001 مم.

2) جسيمات قطرها أقل من 0.001 مم.

المجموعة الأولى من الجسيمات تنشأ من جميع أنواع التكوينات المعدنية وشظايا الصخور. تحدث الفئة الثانية أثناء تجوية معادن الطين والمكونات العضوية.

العوامل المؤثرة في تكوين التربة

عند تحديد تكوين التربة ، يجب الانتباه إلى العوامل المكونة للتربة - حيث يكون لها تأثير كبير على بنية التربة وتكوينها.

من المعتاد التمييز بين عوامل تكوين التربة الرئيسية التالية:

• أصل صخرة التربة الأم.
• عمر التربة.
• تضاريس سطح التربة.
• الظروف المناخية لتكوين التربة.
• تكوين الكائنات الحية الدقيقة في التربة.
• الأنشطة البشرية التي تؤثر على التربة.

كلارك كوحدة قياس للتركيب الكيميائي للتربة

كلارك هي وحدة تقليدية تحدد الكمية الطبيعية لعنصر كيميائي معين في تربة مثالية (غير ملوثة). على سبيل المثال ، يجب أن يحتوي كيلوغرام واحد من التربة النقية بشكل طبيعي على حوالي 3.25٪ كالسيوم - أي 1 كلارك. يشير مستوى عنصر كيميائي من 3-4 كلارك أو أكثر إلى أن التربة ملوثة بشدة بهذا العنصر.

التربةهو نظام معقد يتكون من مكونات معدنية وعضوية. إنه بمثابة ركيزة لتطوير النبات. من أجل الزراعة الناجحة ، من الضروري معرفة ميزات وطرق تكوين التربة - وهذا يساعد على زيادة خصوبتها ، أي أنها ذات أهمية اقتصادية كبيرة.

تكوين التربةيتضمن أربعة مكونات رئيسية:
1) مادة معدنية.
2) المواد العضوية.
3) الهواء.
4) الماء ، والذي يُطلق عليه بشكل صحيح محلول التربة ، حيث يتم دائمًا إذابة بعض المواد فيه.

المواد المعدنية للتربة

بواسطةتتكون التربة من مكونات معدنية بأحجام مختلفة: الحجارة والحجر المسحوق و "التربة الناعمة". وعادة ما يتم تقسيم هذا الأخير بترتيب تخشين الجسيمات إلى الطين والطمي والرمل. يتم تحديد التركيب الميكانيكي للتربة من خلال المحتوى النسبي للرمل والطمي والطين فيها.

التركيب الميكانيكي للتربةيؤثر بشدة على الصرف والمحتوى الغذائي ونظام درجة حرارة التربة ، وبعبارة أخرى ، بنية التربة من وجهة نظر زراعية. عادةً ما تكون التربة ذات القوام المتوسط ​​والدقيق مثل الطين والطمي والطمي أكثر ملاءمة لنمو النبات ، لأنها تحتوي على مغذيات كافية وتكون أكثر قدرة على الاحتفاظ بالمياه مع الأملاح الذائبة. تستنزف التربة الرملية بشكل أسرع وتفقد العناصر الغذائية من خلال الترشيح ، ولكنها مفيدة للحصاد المبكر ؛ في الربيع يجفون ويدفئون أسرع من الطين. يعد وجود الحجارة ، أي الجزيئات التي يزيد قطرها عن 2 مم ، أمرًا مهمًا من وجهة نظر تآكل الأدوات الزراعية والتأثير على الصرف. عادة ، مع زيادة محتوى الحجارة في التربة ، تقل قدرتها على الاحتفاظ بالمياه.

المواد العضوية في التربة

المواد العضوية، كقاعدة عامة ، تشكل جزءًا صغيرًا فقط من التربة ، لكنها مهمة جدًا ، لأنها تحدد العديد من خصائصها. إنه المصدر الرئيسي لمغذيات نباتية مثل الفوسفور والنيتروجين والكبريت ؛ يساهم في تكوين مجاميع التربة ، أي بنية متراصة بشكل دقيق ، وهو أمر مهم بشكل خاص للتربة الثقيلة ، نتيجة لزيادة نفاذية المياه وتهويتها ؛ إنه بمثابة غذاء للكائنات الحية الدقيقة. تنقسم المواد العضوية في التربة إلى مخلفات أو مواد عضوية ميتة (MOB) وكائنات حية.

دبال(الدبال) هي المادة العضوية الناتجة عن التحلل غير الكامل لـ MOB. لا يوجد جزء كبير منه في شكل حر ، ولكنه يرتبط بجزيئات غير عضوية ، في المقام الأول بجزيئات التربة الطينية. تشكل الدبال معًا ما يسمى بمركب امتصاص التربة ، وهو أمر مهم للغاية لجميع العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تحدث فيها تقريبًا ، ولا سيما للاحتفاظ بالمياه والمواد المغذية.

بين كائنات التربةمكان خاص تحتله ديدان الأرض. هذه المواد الحارقة ، جنبًا إلى جنب مع MOB ، تبتلع كميات كبيرة من الجسيمات المعدنية. تتنقل بين طبقات التربة المختلفة ، وتمزجها الديدان باستمرار. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تترك ممرات تسهل تهويتها وتصريفها ، وبالتالي تحسين هيكلها والخصائص المرتبطة بها. تزدهر ديدان الأرض بشكل أفضل في بيئة محايدة وحمضية قليلاً ، ونادرًا ما تحدث عند درجة حموضة أقل من 4.5.

المواد العضوية في التربة- هذا نظام معقد لجميع المواد العضوية الموجودة في الملف الشخصي في حالة حرة أو في شكل مركبات عضوية معدنية ، باستثناء تلك التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية.

المصدر الرئيسي للمواد العضوية في التربة هو بقايا النباتات والحيوانات في مراحل مختلفة من التحلل. يأتي الحجم الأكبر من الكتلة الحيوية من بقايا النباتات الساقطة ، ومساهمة اللافقاريات والفقاريات والكائنات الحية الدقيقة أقل بكثير ، لكنها تلعب دورًا مهمًا في إثراء المادة العضوية بمكونات تحتوي على النيتروجين.

تنقسم المادة العضوية في التربة إلى مجموعتين حسب أصلها وخصائصها ووظائفها: المخلفات العضوية والدبال. كمرادف لمصطلح "الدبال" ، يتم استخدام مصطلح "الدبال" في بعض الأحيان.

بقايا عضويةيتم تمثيلها بشكل أساسي من خلال القمامة الأرضية والجذرية للنباتات العليا ، والتي لم تفقد هيكلها التشريحي. يختلف التركيب الكيميائي لبقايا النباتات المختلفة اختلافًا كبيرًا. من الشائع بينهم غلبة الكربوهيدرات (السليلوز ، الهيميسليلوز ، البكتين) ، اللجنين ، البروتينات والدهون. كل هذه المجموعة المعقدة من المواد ، بعد موت الكائنات الحية ، تدخل التربة وتتحول إلى مواد معدنية ودالية ، ويتم إزالتها جزئيًا من التربة بالمياه الجوفية ، ربما إلى آفاق حاملة للنفط.

يشمل تحلل مخلفات التربة العضوية التدمير الميكانيكي والفيزيائي ، والتحول البيولوجي والكيميائي الحيوي والعمليات الكيميائية. تلعب الإنزيمات ولافقاريات التربة والبكتيريا والفطريات دورًا مهمًا في تحلل المخلفات العضوية. الإنزيمات عبارة عن بروتينات منظمة مع العديد من المجموعات الوظيفية. المصدر الرئيسي للإنزيمات ؛ النباتات. تعمل الإنزيمات كمحفزات في التربة ، وتعمل على تسريع عمليات التحلل وتركيب المواد العضوية ملايين المرات.

دبالعبارة عن مجموعة من جميع المركبات العضوية الموجودة في التربة ، باستثناء تلك التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية والمخلفات العضوية التي احتفظت بالبنية التشريحية.

في تكوين الدبال ، يتم عزل المركبات العضوية غير المحددة والمواد الدبالية المحددة.

غير محددتسمى مجموعة من المواد العضوية ذات الطبيعة المعروفة والبنية الفردية. يدخلون التربة من بقايا النباتات والحيوانات المتحللة وإفرازات الجذور. يتم تمثيل المركبات غير النوعية من خلال جميع المكونات التي تتكون منها الأنسجة الحيوانية والنباتية والإفرازات داخل الحجاج للكائنات الحية الدقيقة والكبيرة. وتشمل هذه المواد اللجنين ، والسليلوز ، والبروتينات ، والأحماض الأمينية ، والسكريات الأحادية ، والشمع ، والأحماض الدهنية.

بشكل عام ، لا تتجاوز حصة المركبات العضوية غير النوعية 20٪ من إجمالي كمية الدبال في التربة. المركبات العضوية غير النوعية هي منتجات بدرجات متفاوتة من التحلل والترطيب للمواد النباتية والحيوانية والميكروبية التي تدخل التربة. تحدد هذه المركبات ديناميكيات خصائص التربة المتغيرة بسرعة: إمكانات الأكسدة والاختزال ، ومحتوى الأشكال المتحركة من المغذيات ، ووفرة ونشاط الكائنات الحية الدقيقة في التربة ، وتكوين محاليل التربة. على العكس من ذلك ، تحدد المواد الدبالية استقرار خصائص التربة الأخرى بمرور الوقت: القدرة على التبادل ، والخصائص الفيزيائية المائية ، ونظام الهواء واللون.

جزء عضوي معين من التربة - المواد الدبالية- يمثل نظامًا غير متجانس (غير متجانس) متعدد التشتت من مركبات عطرية ذات طبيعة حمضية عالية تحتوي على النيتروجين الجزيئي. تتشكل المواد الدبالية نتيجة لعملية تحويل (ترطيب) فيزيائية حيوية معقدة لمنتجات تحلل المخلفات العضوية التي تدخل التربة.

اعتمادًا على التركيب الكيميائي للمخلفات النباتية وعوامل تحللها (درجة الحرارة والرطوبة وتكوين الكائنات الحية الدقيقة) ، يتم تمييز نوعين رئيسيين من الترطيب: fulvate و humate. كل واحد منهم يتوافق مع تكوين مجموعة كسرية معينة من الدبال. يُفهم تكوين مجموعة الدبال على أنه مجموعة ومحتوى من المواد المختلفة المتعلقة بتركيب وخصائص المركبات. أهم المجموعات هي الأحماض الدبالية (HA) وأحماض الفولفيك (FA).

تحتوي الأحماض الدبالية على 46-62٪ كربون (C) ، 3-6٪ نيتروجين (N) ، 3-5٪ هيدروجين (H) و 32-38٪ أكسجين (O). في تكوين أحماض الفولفيك ، يوجد المزيد من الكربون - 45-50٪ ، نيتروجين - 3.0-4.5٪ ، هيدروجين - 3-5٪. تحتوي أحماض الهيوميك والفولفيك دائمًا على الكبريت (يصل إلى 1.2٪) والفوسفور (عشرات ومئات بالمائة) وكاتيونات من معادن مختلفة.

كجزء من مجموعات HA و FA ، يتم تمييز الكسور. يميز التركيب الجزئي للدبال مجموعة ومحتوى المواد المختلفة المدرجة في مجموعتي HA و FA ، وفقًا لأشكال مركباتها مع المكونات المعدنية للتربة. تعتبر الأجزاء التالية ذات أهمية قصوى لتكوين التربة: الأحماض الدبالية البنية (BHA) المرتبطة بالسيسكويكسيدات ؛ الأحماض الدبالية السوداء (CHA) المرتبطة بالكالسيوم ؛ الكسور I و Ia من أحماض الفولفيك المرتبطة بأشكال متحركة من sesquioxides ؛ HA و FA ، يرتبطان بقوة بمواد السيسكويكسيد والمعادن الطينية.

يميز تكوين مجموعة الدبال النسبة الكمية للأحماض الدبالية وأحماض الفولفيك. المقياس الكمي لنوع الدبال هو نسبة محتوى الكربون في الأحماض الدبالية (C HA) إلى محتوى الكربون في أحماض الفولفيك (C FA). وفقًا لقيمة هذه النسبة (С gk / С fk) ، يمكن تمييز أربعة أنواع من الدبال:

• - هوميت - أكثر من 2 ؛
• - fulvate-humate - 1-2 ؛
• - هوميت فولفات - 0.5-1.0 ؛
• - فولفات - أقل من 0.5.

تتغير المجموعة والتكوين الجزئي للدبال بشكل طبيعي ومتسق في السلسلة الوراثية المنطقية للتربة. في التربة podzolic و soddy-podzolic ، لا تتشكل الأحماض الدبالية تقريبًا ويتراكم القليل. عادة ما تكون نسبة C gk / C fc أقل من 1 وغالبًا ما تكون 0.3-0.6. في التربة الرمادية و chernozems ، يكون المحتوى المطلق ونسبة الأحماض الدبالية أعلى بكثير. يمكن أن تصل نسبة С gk / С fk في chernozems إلى 2.0-2.5. في التربة الواقعة جنوب chernozems ، تزداد نسبة أحماض الفولفيك تدريجياً مرة أخرى.

الرطوبة الزائدة ، محتوى كربونات الصخور ، الملوحة تترك بصمة على تكوين مجموعة الدبال. يعزز الترطيب الإضافي عادة تراكم الأحماض الدبالية. تعتبر زيادة الرطوبة من سمات التربة المتكونة على صخور الكربونات أو تحت تأثير المياه الجوفية الصلبة.

تتغير أيضًا المجموعة والتركيبات الجزئية للدبال على طول ملف التربة. يعتمد التركيب الجزئي للدبال في آفاق مختلفة على تمعدن محلول التربة وقيمة الأس الهيدروجيني. يتغير الملف الشخصي في تكوين مجموعة الدبال في معظمها

تخضع التربة لنمط عام واحد: تقل نسبة الأحماض الدبالية مع العمق ، وتزداد نسبة أحماض الفولفيك ، وتنخفض نسبة C ha / C fc إلى 0.1-0.3.

يعتمد عمق الترطيب ، أو درجة تحويل المخلفات النباتية إلى مواد دبالية ، وكذلك نسبة C GC / C FC على السرعة (الحركية) ومدة عملية الترطيب. يتم تحديد حركية الترطيب من خلال الخصائص الكيميائية والمناخية للتربة التي تحفز أو تمنع نشاط الكائنات الحية الدقيقة (العناصر الغذائية ، ودرجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والرطوبة) ، وقابلية مخلفات النبات للتحول اعتمادًا على التركيب الجزيئي للمادة (السكريات الأحادية ، يتم تحويل البروتينات بسهولة أكبر ، كما أن اللجنين والسكريات أكثر صعوبة).

في آفاق الدبال للتربة المناخية المعتدلة ، يرتبط نوع الدبال وعمق الترطيب ، المعبر عنه بنسبة C HA / C FA ، بمدة فترة النشاط البيولوجي.

فترة النشاط البيولوجي هي فترة زمنية يتم خلالها تهيئة الظروف المواتية للنباتات الطبيعية للنباتات والنشاط الميكروبيولوجي النشط. يتم تحديد مدة فترة النشاط البيولوجي بمدة الفترة التي تتجاوز فيها درجة حرارة الهواء بشكل مطرد 10 درجات مئوية ، ويكون احتياطي الرطوبة الإنتاجية على الأقل 1-2 ٪. في سلسلة التربة النطاقية ، تتوافق قيمة درجة الحموضة C HA / C ، التي تميز عمق الترطيب ، مع مدة فترة النشاط البيولوجي.

إن النظر في عاملين في وقت واحد - فترة النشاط البيولوجي وتشبع التربة بالقواعد ، يجعل من الممكن تحديد مناطق تكوين أنواع مختلفة من الدبال. يتكون Humate humus فقط مع فترة طويلة من النشاط البيولوجي ودرجة عالية من تشبع التربة بالقواعد. هذا المزيج من الشروط هو نموذجي ل chernozems. التربة الحمضية بشدة (تربة بودزول ، تربة بودزوليك) ، بغض النظر عن فترة النشاط البيولوجي ، لها دبال فولفات.

المواد الدبالية في التربة شديدة التفاعل وتتفاعل بنشاط مع المصفوفة المعدنية. تحت تأثير المواد العضوية ، يتم تدمير المعادن غير المستقرة للصخور الأم وتصبح العناصر الكيميائية في متناول النباتات. في عملية التفاعلات العضوية المعدنية ، تتشكل مجاميع التربة ، مما يحسن الحالة الهيكلية للتربة.

تدمر أحماض الفولفيك معادن التربة بشكل أكثر فاعلية. بالتفاعل مع السيسكووكسيدات (Fe 2 O 3 و Al 2 O 3) ، تشكل FAs مركبات متحركة من الألومنيوم والحديد الدبال (الحديد والألومنيوم fulvates). ترتبط هذه المجمعات بتكوين آفاق التربة الغرينية الدبالية ، والتي تترسب فيها. الفولات من القواعد الأرضية القلوية والقلوية قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء وتنتقل بسهولة إلى أسفل الملف الشخصي. ميزة مهمة لل FAs هي عدم قدرتها على إصلاح الكالسيوم. لذلك ، يجب إجراء تجيير التربة الحمضية بانتظام ، كل 3-4 سنوات.

الأحماض الدبالية ، على عكس FA ، تشكل مركبات عضوية معدنية ضعيفة الذوبان (هيومات الكالسيوم) مع الكالسيوم. نتيجة لهذا ، تتشكل آفاق تراكم الدبال في التربة. ترتبط المواد الدبالية في التربة بأيونات العديد من المعادن التي يحتمل أن تكون سامة - Al ، Pb ، Cd ، Ni ، Co ، مما يقلل من التأثير الخطير لتلوث التربة الكيميائي.

عمليات تكوين الدبال في تربة الغابات لها خصائصها الخاصة. تدخل الغالبية العظمى من فضلات النباتات في الغابة إلى سطح التربة ، حيث يتم تهيئة ظروف خاصة لتحلل المخلفات العضوية. من ناحية ، هو الوصول الحر للأكسجين وتدفق الرطوبة إلى الخارج ، ومن ناحية أخرى ، مناخ رطب وبارد ، نسبة عالية من المركبات التي يصعب تحللها في القمامة ، خسارة سريعة بسبب غسل القواعد أطلق أثناء تمعدن القمامة. تؤثر مثل هذه الظروف على النشاط الحيوي لحيوانات التربة والنباتات الدقيقة ، والتي تلعب دورًا مهمًا في عمليات تحويل المخلفات العضوية: الطحن ، والاختلاط بالجزء المعدني من التربة ، والمعالجة الكيميائية الحيوية للمركبات العضوية.

نتيجة للتركيبات المختلفة لجميع عوامل تحلل المخلفات العضوية ، يتم تكوين ثلاثة أنواع (أشكال) من المواد العضوية في تربة الغابات: mulle ، moder ، mor. يُفهم شكل المادة العضوية في تربة الغابات على أنه مجموع المواد العضوية الموجودة في كل من نفايات الغابات وفي أفق الدبال.

عند الانتقال من مورا إلى متوسط ​​ومول ، تتغير خصائص المادة العضوية في التربة: تنخفض الحموضة ، ويزيد محتوى الرماد ، ودرجة التشبع بالقواعد ، ومحتوى النيتروجين ، وشدة تحلل نفايات الغابات. في التربة ذات النوع المول ، لا تحتوي القمامة على أكثر من 10٪ من إجمالي احتياطي المواد العضوية ، بينما في حالة نوع المورا ، تمثل القمامة ما يصل إلى 40٪ من إجمالي احتياطيها.

أثناء تكوين مادة عضوية من نوع المورا ، يتم تكوين نفايات سميكة ثلاثية الطبقات ، والتي يتم فصلها جيدًا عن الأفق المعدني الأساسي (عادةً الآفاق E ، EI ، AY). في تحلل القمامة ، تشارك البكتيريا الفطرية بشكل أساسي. ديدان الأرض غائبة ، يكون التفاعل حمضيًا بشدة. أرضية الغابة لها الهيكل التالي:

O L - طبقة علوية يبلغ سمكها حوالي 1 سم ، وتتكون من القمامة التي احتفظت ببنيتها التشريحية ؛

О F - الطبقة الوسطى ذات السماكة المختلفة ، والتي تتكون من نفايات بنية فاتحة شبه متحللة ، متشابكة مع خيوط فطرية وجذور نباتية ؛

أوه - الطبقة السفلية من القمامة شديدة التحلل ، بني غامق ، أسود تقريبًا ، ملطخة ، مع مزيج ملحوظ من الجزيئات المعدنية.

مع النوع المتوسط ​​، تتكون أرضية الغابة عادةً من طبقتين. تحت طبقة من القمامة المتحللة قليلاً ، يتم تمييز طبقة الدبال المتحللة جيدًا بسمك حوالي 1 سم ، وتتحول تدريجياً إلى أفق دبال محدد بوضوح بسمك 7-10 سم. تلعب ديدان الأرض دورًا مهمًا في تحلل هذه الرسالة. في تكوين البكتيريا ، تسود الفطريات على البكتيريا. يتم خلط المادة العضوية لطبقة الدبال جزئيًا مع الجزء المعدني من التربة. تفاعل القمامة حمضي قليلاً. في تربة الغابات ذات الرطوبة الزائدة ، يتم منع عمليات تحلل نفايات النبات وتتشكل آفاق الخث فيها. يؤثر تكوين المخلفات النباتية الأولية على تراكم ومعدل تحلل المواد العضوية في تربة الغابات. كلما زاد عدد اللجنين والراتنجات والعفص في بقايا النباتات وكلما قل النيتروجين ، استمرت عملية التحلل أبطأ وتراكم المزيد من المخلفات العضوية في القمامة.

بناءً على تحديد تكوين النباتات ، من القمامة التي تشكلت منها القمامة ، تم اقتراح تصنيف لقمامة الغابات. وفقًا لـ N.N.

حالة الدبال في التربة- هذه مجموعة من الاحتياطيات العامة وخصائص المواد العضوية ، تم إنشاؤها بواسطة عمليات تراكمها وتحويلها وهجرتها في ملف تعريف التربة وعرضها في مجموعة من الميزات الخارجية. يشمل نظام مؤشرات حالة الدبال محتوى واحتياطيات الدبال ، وتوزيعه الجانبي ، وإثرائه بالنيتروجين ، ودرجة الترطيب ، وأنواع الأحماض الدبالية.

تتوافق مستويات تراكم الدبال بشكل جيد مع مدة فترة النشاط البيولوجي.

في تكوين الكربون العضوي ، يتم تتبع الزيادة المنتظمة في احتياطيات الأحماض الدبالية من الشمال إلى الجنوب.

تتميز تربة منطقة القطب الشمالي بمحتوى منخفض واحتياطيات صغيرة من المواد العضوية. تتم عملية الترطيب في ظروف غير مواتية للغاية مع انخفاض النشاط الكيميائي الحيوي للتربة. تتميز تربة التايغا الشمالية بفترة قصيرة (حوالي 60 يومًا) ومستوى منخفض من النشاط البيولوجي ، فضلاً عن تكوين أنواع فقيرة من النباتات الدقيقة. عمليات الترطيب بطيئة. في تربة منطقة التايغا الشمالية ، يتم تشكيل نوع خشن من الدبال. الأفق المتراكم الدبال في هذه التربة غائب عمليًا ، محتوى الدبال تحت القمامة يصل إلى 1-2 ٪.

في المنطقة الفرعية للتربة الرطبة البودزولية في التايغا الجنوبية ، تساهم كمية الإشعاع الشمسي ونظام الرطوبة والغطاء النباتي وتكوين الأنواع الغنية من النباتات الدقيقة للتربة ونشاطها الكيميائي الحيوي العالي على مدى فترة طويلة إلى حد ما في تحول أعمق لبقايا النباتات. تتمثل إحدى السمات الرئيسية للتربة في منطقة التايغا الجنوبية الفرعية في تطوير عملية الطين. سمك الأفق التراكمي صغير ويرجع ذلك إلى عمق تغلغل الكتلة الرئيسية لجذور النباتات العشبية. يتراوح متوسط ​​محتوى الدبال في أفق AY في تربة الغابات البودزولية من 2.9 إلى 4.8٪. احتياطيات الدبال في هذه التربة صغيرة وتتراوح من 17 إلى 80 طن / هكتار في طبقة من 0 إلى 20 سم ، اعتمادًا على النوع الفرعي للتربة والتكوين الحبيبي.

في منطقة السهوب الحرجية ، تتراوح احتياطيات الدبال في طبقة 0-20 سم من 70 طن / هكتار في التربة الرمادية إلى 129 طن / هكتار في التربة الرمادية الداكنة. تصل احتياطيات الدبال في chernozems لمنطقة السهوب الحرجية في طبقة 0-20 سم إلى 178 طن / هكتار ، وفي الطبقة 0-100 سم - ما يصل إلى 488 طن / هكتار. يصل محتوى الدبال في الأفق A من chernozems إلى 7.2 ٪ ، ويتناقص تدريجياً مع العمق.

في المناطق الشمالية من الجزء الأوروبي من روسيا ، تتركز كمية كبيرة من المواد العضوية في تربة الخث. تقع المناظر الطبيعية للبوج بشكل رئيسي في منطقة الغابات والتندرا ، حيث يتجاوز هطول الأمطار التبخر بشكل كبير. محتوى الخث مرتفع بشكل خاص في شمال التايغا وفي غابات التندرا. تشغل أقدم رواسب الخث ، كقاعدة عامة ، أحواض البحيرة مع رواسب السابروبيل التي يصل عمرها إلى 12 ألف عام. حدث الترسيب الأولي للجفت في هذه المستنقعات منذ حوالي 9-10 آلاف سنة. بدأ ترسب الخث الأكثر نشاطًا في الفترة ما بين 8-9 آلاف سنة مضت. توجد في بعض الأحيان رواسب من الجفت يبلغ عمرها حوالي 11 ألف عام. يتراوح محتوى HA في الخث من 5 إلى 52٪ ، ويزداد أثناء الانتقال من الخث عالي المستنقعات إلى الخث في الأراضي المنخفضة.

يرتبط تنوع الوظائف البيئية للتربة بمحتوى الدبال. تشكل طبقة الدبال قشرة طاقة خاصة للكوكب تسمى هوموسفير. الطاقة المتراكمة في الغلاف الجوي هي أساس وجود وتطور الحياة على الأرض. يؤدي Humosphere الوظائف الهامة التالية: التراكمي ، والنقل ، والتنظيم ، والوقائي ، والفسيولوجي.

الوظيفة التراكميةخصائص الأحماض الدبالية (HA). يكمن جوهرها في تراكم أهم العناصر الغذائية للكائنات الحية في تكوين المواد الدبالية. في شكل مواد أمين ، يتراكم في التربة ما يصل إلى 90-99٪ من كل النيتروجين ، أكثر من نصف الفوسفور والكبريت. في هذا الشكل ، يتم تجميع البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والهلام - 30 وتقريباً جميع العناصر النزرة الضرورية للنباتات والكائنات الحية الدقيقة وتخزينها لفترة طويلة.

وظيفة النقليرجع ذلك إلى حقيقة أن المواد الدبالية يمكن أن تكون مستقرة ، ولكنها قابلة للذوبان وقادرة على الهجرة الجيوكيميائية المعقدة المركبات العضوية المعدنية مع الكاتيونات المعدنية. تهاجر معظم العناصر الدقيقة ، وهي جزء كبير من مركبات الفوسفور والكبريت ، بنشاط في هذا الشكل.

الوظيفة التنظيميةيرجع ذلك إلى حقيقة أن المواد الدبالية تشارك في تنظيم معظم خصائص التربة الأكثر أهمية. إنها تشكل لون آفاق الدبال ، وعلى هذا الأساس ، نظامها الحراري. تكون التربة الدبالية بشكل عام أكثر دفئًا من التربة التي تحتوي على القليل من المواد الدبالية. تلعب المواد الدبالية دورًا مهمًا في تكوين بنية التربة. يشاركون في تنظيم التغذية المعدنية للنباتات. يستخدم سكان التربة المواد العضوية كمصدر رئيسي للغذاء. تأخذ النباتات حوالي 50٪ من النيتروجين من احتياطيات التربة.

يمكن للمواد الدبالية إذابة العديد من معادن التربة ، مما يؤدي إلى تعبئة بعض عناصر التغذية المعدنية التي يصعب على النباتات الوصول إليها. تعتمد قدرة التبادل الكاتيوني والملح الأيوني والقدرة العازلة الحمضية للتربة ونظام الأكسدة والاختزال على عدد خصائص المواد الدبالية في التربة. ترتبط الخصائص الفيزيائية والفيزيائية المائية والفيزيائية والميكانيكية للتربة ارتباطًا وثيقًا بمحتوى الدبال من خلال تكوين المجموعة. تكون التربة جيدة الرطوبة منظمة بشكل أفضل ، كما أن تكوين الأنواع من النباتات الدقيقة أكثر تنوعًا ، كما أن عدد اللافقاريات أعلى. هذه التربة أكثر نفاذية للماء ، وأسهل في العمل ميكانيكيًا ، وتحتفظ بشكل أفضل بعناصر النظام الغذائي للنباتات ، ولديها قدرة امتصاص عالية وقدرة صقل ، وكفاءة الأسمدة المعدنية أعلى فيها.

وظيفة الحمايةيرجع ذلك إلى حقيقة أن المواد الدبالية في التربة تحمي أو تحافظ على الكائنات الحية في التربة ، والغطاء النباتي في حالة حدوث أنواع مختلفة من المواقف المتطرفة المعاكسة. تعتبر تربة الدبال مقاومة بشكل أفضل للجفاف أو التشبع بالمياه ، فهي أقل عرضة للتآكل الانكماشي ، وتحتفظ بخصائص مرضية لفترة أطول عند الري بجرعات عالية أو بالمياه المعدنية.

التربة الغنية بالمواد الدبالية تتحمل الأحمال التكنولوجية العالية. في ظل ظروف متساوية من تلوث التربة بالمعادن الثقيلة ، يتجلى تأثيرها السام على النباتات على chernozems بدرجة أقل من التربة الرديئة podzolic. ترتبط المواد الدبالية بشدة بالعديد من النويدات المشعة ومبيدات الآفات ، وبالتالي تمنع دخولها إلى النباتات أو غيرها من الآثار السلبية.

الوظيفة الفسيولوجيةأن الأحماض الدبالية وأملاحها يمكن أن تحفز إنبات البذور وتنشط تنفس النبات وتزيد من إنتاجية الماشية والدواجن.

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.