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अध्याय 4. मृदा कार्बनिक पदार्थ और इसकी संरचना

§एक। कार्बनिक पदार्थ के स्रोत और इसकी संरचना

मिट्टी का सबसे महत्वपूर्ण घटक कार्बनिक पदार्थ है, जो पौधों और जानवरों के अपघटन के विभिन्न चरणों में एक जटिल संयोजन है, और विशिष्ट मिट्टी कार्बनिक पदार्थ जिन्हें ह्यूमस कहा जाता है।

बायोकेनोसिस के सभी घटक जो मिट्टी पर या मिट्टी में गिर जाते हैं (मृत सूक्ष्मजीव, काई, लाइकेन, जानवर, आदि) को कार्बनिक पदार्थ का एक संभावित स्रोत माना जाता है, लेकिन हरे पौधे, जो सालाना मिट्टी में और उस पर रह जाते हैं, मिट्टी में ह्यूमस जमा होने का मुख्य स्रोत। बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ की सतह। पौधों की जैविक उत्पादकता व्यापक रूप से भिन्न होती है और शुष्क कार्बनिक पदार्थ (टुंड्रा) के 1-2 टन/वर्ष से लेकर 30-35 टन/वर्ष (आर्द्र उपोष्णकटिबंधीय) तक होती है।

प्लांट लिटर न केवल मात्रात्मक रूप से, बल्कि गुणात्मक रूप से भी भिन्न होता है (अध्याय 2 देखें)। मिट्टी में प्रवेश करने वाले कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक संरचना बहुत विविध है और काफी हद तक मृत पौधों के प्रकार पर निर्भर करती है। उनका अधिकांश द्रव्यमान पानी (75-90%) है। शुष्क पदार्थ की संरचना में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा, मोम, रेजिन, लिपिड, टैनिन और अन्य यौगिक शामिल हैं। इन यौगिकों का विशाल बहुमत मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थ हैं। पौधों के अवशेषों के मुख्य भाग में मुख्य रूप से सेल्युलोज, हेमिकेलुलोज, लिग्निन और टैनिन होते हैं, जबकि पेड़ की प्रजातियां उनमें सबसे समृद्ध होती हैं। प्रोटीन सबसे ज्यादा बैक्टीरिया और फलियों में पाया जाता है, सबसे कम मात्रा लकड़ी में पाई जाती है।

इसके अलावा, कार्बनिक अवशेषों में हमेशा कुछ मात्रा में राख तत्व होते हैं। राख का बड़ा हिस्सा कैल्शियम, मैग्नीशियम, सिलिकॉन, पोटेशियम, सोडियम, फास्फोरस, सल्फर, लोहा, एल्यूमीनियम, मैंगनीज है, जो ह्यूमस की संरचना में ऑर्गेनोमिनरल कॉम्प्लेक्सोनेट्स बनाते हैं। सिलिका (SiO 2) की सामग्री 10 से 70%, फॉस्फोरस - राख के द्रव्यमान के 2 से 10% तक होती है। राख तत्वों का नाम इस तथ्य के कारण है कि जब पौधों को जलाया जाता है, तो वे राख में रहते हैं और वाष्पित नहीं होते हैं, जैसा कि कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ होता है।

बहुत कम मात्रा में, राख में सूक्ष्म तत्व पाए जाते हैं - बोरोन, जस्ता, आयोडीन, फ्लोरीन, मोलिब्डेनम, कोबाल्ट, निकल, तांबा, आदि। शैवाल, अनाज और फलियों में राख की मात्रा सबसे अधिक होती है, शंकुधारी लकड़ी में सबसे कम राख पाई जाती है। . कार्बनिक पदार्थ की संरचना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है (चित्र 6)।

§2। मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ का परिवर्तन

कार्बनिक अवशेषों का ह्यूमस में परिवर्तन एक जटिल जैव रासायनिक प्रक्रिया है जो मिट्टी में सूक्ष्मजीवों, जानवरों, वायु ऑक्सीजन और पानी की प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ होती है। इस प्रक्रिया में, मुख्य और निर्णायक भूमिका सूक्ष्मजीवों की होती है जो ह्यूमस के गठन के सभी चरणों में शामिल होते हैं, जो कि माइक्रोफ़्लोरा के साथ मिट्टी की विशाल आबादी द्वारा सुगम होता है। मिट्टी में रहने वाले जानवर भी जैविक अवशेषों को ह्यूमस में बदलने में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं। कीड़े और उनके लार्वा, केंचुए पौधों के अवशेषों को कुचलते और पीसते हैं, उन्हें मिट्टी में मिलाते हैं, निगलते हैं, प्रक्रिया करते हैं और अनुपयोगी हिस्से को मलमूत्र के रूप में मिट्टी में फेंक देते हैं।

मरते समय, सभी पौधे और पशु जीव अपघटन प्रक्रियाओं से सरल यौगिकों से गुजरते हैं, जिसका अंतिम चरण पूरा हो जाता है खनिजकार्बनिक पदार्थ। परिणामस्वरूप अकार्बनिक पदार्थ पौधों द्वारा पोषक तत्वों के रूप में उपयोग किए जाते हैं। विभिन्न यौगिकों के अपघटन और खनिजकरण की दर समान नहीं है। घुलनशील शर्करा और स्टार्च गहन रूप से खनिजयुक्त होते हैं; प्रोटीन, हेमिकेलुलोज और सेल्युलोज काफी अच्छी तरह से विघटित होते हैं; प्रतिरोधी - लिग्निन, रेजिन, मोम। अपघटन उत्पादों का एक अन्य भाग सूक्ष्मजीवों द्वारा स्वयं (हेटेरोट्रॉफ़िक) द्वारा द्वितीयक प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है, जो सूक्ष्मजीवों की नई पीढ़ियों के प्लाज्मा का निर्माण करते हैं, और बाद की मृत्यु के बाद, इसे फिर से अधीन किया जाता है। अपघटन की प्रक्रिया। माइक्रोबियल सेल में कार्बनिक पदार्थ के अस्थायी प्रतिधारण की प्रक्रिया कहलाती है माइक्रोबियल संश्लेषण. कुछ अपघटन उत्पादों को विशिष्ट जटिल मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थों - ह्यूमिक पदार्थों में परिवर्तित किया जाता है। कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तन की जटिल जैव रासायनिक और भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं का सेट, जिसके परिणामस्वरूप मिट्टी, धरण का एक विशिष्ट कार्बनिक पदार्थ बनता है, कहलाता है अपमान।तीनों प्रक्रियाएं मिट्टी में एक साथ होती हैं और एक दूसरे से जुड़ी होती हैं। कार्बनिक पदार्थों का परिवर्तन सूक्ष्मजीवों, पौधों की जड़ों द्वारा स्रावित एंजाइमों की भागीदारी के साथ होता है, जिसके प्रभाव में हाइड्रोलिसिस, ऑक्सीकरण, कमी, किण्वन, आदि की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। और ह्यूमस बनता है।

ह्यूमस के गठन के कई सिद्धांत हैं। 1952 में पहली बार दिखाई दिया वाष्पीकरणएमएम कोनोनोवा द्वारा विकसित सिद्धांत। इस सिद्धांत के अनुसार, ह्यूमस का गठन कार्बनिक पदार्थों के मध्यवर्ती अपघटन उत्पादों के पॉलीकोंडेशन (पोलीमराइजेशन) की क्रमिक प्रक्रिया के रूप में होता है (फुल्विक एसिड पहले बनते हैं, और ह्यूमिक एसिड उनसे बनते हैं)। संकल्पना जैव रासायनिक ऑक्सीकरण XX सदी के 70 के दशक में एलएन अलेक्जेंड्रोवा द्वारा विकसित। इसके अनुसार, अपघटन उत्पादों के धीमे जैव रासायनिक ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाएं, जिसके परिणामस्वरूप चर मौलिक संरचना के उच्च आणविक भार ह्यूमिक एसिड की एक प्रणाली का निर्माण होता है, की ह्यूमिफिकेशन की प्रक्रिया में अग्रणी भूमिका होती है। ह्यूमिक एसिड उत्तरार्द्ध के खनिजकरण के दौरान जारी पौधों के अवशेषों के राख तत्वों के साथ-साथ मिट्टी के खनिज भाग के साथ बातचीत करते हैं, जिससे ह्यूमिक एसिड के विभिन्न ऑर्गेनो-खनिज डेरिवेटिव बनते हैं। इस मामले में, एसिड की एक एकल प्रणाली को कई अंशों में विभाजित किया जाता है जो घुलनशीलता की डिग्री और अणु की संरचना में भिन्न होते हैं। कम फैला हुआ हिस्सा, जो कैल्शियम और सेस्क्वियोक्साइड्स के साथ पानी-अघुलनशील लवण बनाता है, ह्यूमिक एसिड के समूह के रूप में बनता है। एक अधिक फैला हुआ अंश, जो मुख्य रूप से घुलनशील लवण देता है, फुल्विक एसिड का एक समूह बनाता है। जैविकह्यूमस गठन की अवधारणाएं बताती हैं कि ह्यूमिक पदार्थ विभिन्न सूक्ष्मजीवों के संश्लेषण के उत्पाद हैं। यह दृष्टिकोण वी.आर. विलियम्स द्वारा व्यक्त किया गया था, इसे F.Yu.Geltser, S.P. Lyakh, D.G. Zvyagintsev और अन्य के कार्यों में विकसित किया गया था।

विभिन्न प्राकृतिक परिस्थितियों में चरित्र और गतिह्यूमस का गठन समान नहीं है और मिट्टी के निर्माण की परस्पर संबंधित स्थितियों पर निर्भर करता है: मिट्टी की जल-वायु और तापीय व्यवस्था, इसकी कणिकामितीय संरचना और भौतिक-रासायनिक गुण, पौधों के अवशेषों की आपूर्ति की संरचना और प्रकृति, प्रजातियों की संरचना और तीव्रता सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि।

जल-वायु शासन के आधार पर अवशेषों का परिवर्तन एरोबिक या अवायवीय स्थितियों में होता है। पर एरोबिकमिट्टी में पर्याप्त मात्रा में नमी, अनुकूल तापमान और ओ 2 तक मुफ्त पहुंच के साथ स्थिति, कार्बनिक अवशेषों के अपघटन की प्रक्रिया एरोबिक सूक्ष्मजीवों की भागीदारी के साथ गहन रूप से विकसित होती है। सबसे इष्टतम स्थिति 25 - 30 डिग्री सेल्सियस और आर्द्रता - मिट्टी की कुल नमी क्षमता का 60% तापमान है। लेकिन समान परिस्थितियों में, दोनों मध्यवर्ती अपघटन उत्पादों और ह्यूमिक पदार्थों का खनिजकरण तेजी से आगे बढ़ता है, इसलिए मिट्टी में अपेक्षाकृत कम ह्यूमस जमा होता है, लेकिन पौधों के राख और नाइट्रोजन पोषण के कई तत्व (ग्रे मिट्टी और अन्य उपोष्णकटिबंधीय मिट्टी में)।

एनारोबिक स्थितियों के तहत (नमी की निरंतर अधिकता के साथ-साथ कम तापमान पर, ओ 2 की कमी), ह्यूमस गठन की प्रक्रिया मुख्य रूप से एनारोबिक सूक्ष्मजीवों की भागीदारी के साथ धीरे-धीरे आगे बढ़ती है। इस मामले में, कई कम आणविक भार कार्बनिक अम्ल और कम गैसीय उत्पाद (सीएच 4, एच 2 एस) बनते हैं, जो सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को रोकते हैं। अपघटन प्रक्रिया धीरे-धीरे फीकी पड़ जाती है, और जैविक अवशेष पीट में बदल जाते हैं - कमजोर रूप से विघटित और अविघटित पौधे का द्रव्यमान, आंशिक रूप से शारीरिक संरचना को बनाए रखता है। मिट्टी में एरोबिक और अवायवीय स्थितियों का संयोजन बारी-बारी से सुखाने और नमी के साथ ह्यूमस के संचय के लिए सबसे अनुकूल है। यह शासन chernozems के लिए विशिष्ट है।

मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की प्रजातियों की संरचना और उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि की तीव्रता भी धरण के गठन को प्रभावित करती है। उत्तरी पॉडज़ोलिक मिट्टी, विशिष्ट हाइड्रोथर्मल स्थितियों के परिणामस्वरूप, कम प्रजातियों की विविधता और कम महत्वपूर्ण गतिविधि वाले सूक्ष्मजीवों की सबसे कम सामग्री की विशेषता है। इसका परिणाम पौधे के अवशेषों का धीमा अपघटन और कमजोर रूप से विघटित पीट का संचय है। नम उपोष्णकटिबंधीय और उष्णकटिबंधीय में, सूक्ष्मजीवविज्ञानी गतिविधि का गहन विकास और इसके संबंध में, अवशेषों का एक सक्रिय खनिजकरण नोट किया जाता है। अलग-अलग मिट्टी में अलग-अलग संख्या में सूक्ष्मजीवों के साथ ह्यूमस भंडार की तुलना इंगित करती है कि मिट्टी की बहुत कम और उच्च जैवजननता ह्यूमस के संचय में योगदान नहीं करती है। मिट्टी में ह्यूमस की सबसे बड़ी मात्रा सूक्ष्मजीवों (चेरनोज़ेम) की औसत सामग्री के साथ जमा होती है।

मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना और भौतिक-रासायनिक गुणों का कोई कम महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं है। रेतीली और रेतीली दोमट, अच्छी तरह से गर्म और वातित मिट्टी में, कार्बनिक अवशेषों का अपघटन तेजी से होता है, उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा खनिज होता है, कुछ ह्यूमिक पदार्थ होते हैं और वे रेत के कणों की सतह पर खराब रूप से तय होते हैं। मिट्टी और दोमट मिट्टी में, समान परिस्थितियों में कार्बनिक अवशेषों के अपघटन की प्रक्रिया धीमी होती है (O2 की कमी के कारण), ह्यूमिक पदार्थ खनिज कणों की सतह पर तय होते हैं और मिट्टी में जमा हो जाते हैं।

मिट्टी की रासायनिक और खनिज संरचना सूक्ष्मजीवों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों की मात्रा, पर्यावरण की प्रतिक्रिया जिसमें ह्यूमस बनता है, और मिट्टी में ह्यूमिक पदार्थों को ठीक करने की स्थिति निर्धारित करती है। इस प्रकार, कैल्शियम से संतृप्त मिट्टी में एक तटस्थ प्रतिक्रिया होती है, जो बैक्टीरिया के विकास के लिए अनुकूल होती है और कैल्शियम के रूप में ह्यूमिक एसिड का निर्धारण पानी में अघुलनशील होता है, जो इसे ह्यूमस से समृद्ध करता है। एक अम्लीय वातावरण में, जब मिट्टी हाइड्रोजन और एल्यूमीनियम से संतृप्त होती है, तो घुलनशील फुल्विक एसिड बनते हैं, जिससे गतिशीलता में वृद्धि होती है और ह्यूमस का एक बड़ा संचय होता है। मॉन्टमोरिलोनाइट और वर्मीक्यूलाइट जैसे मिट्टी के खनिज भी मिट्टी में ह्यूमस के निर्धारण में योगदान करते हैं।

ह्यूमस के निर्माण को प्रभावित करने वाले कारकों में अंतर के कारण ह्यूमस की मात्रा, गुणवत्ता और भंडार अलग-अलग मिट्टी में समान नहीं होते हैं। इस प्रकार, विशिष्ट चर्नोज़ेम के ऊपरी क्षितिज में 10-14% ह्यूमस, ग्रे डार्क वन मिट्टी 4-9%, सोडी-पोडज़ोलिक मिट्टी 2-3%, डार्क चेस्टनट, पीली मिट्टी 4-5%, भूरी और भूरी-भूरी अर्ध-रेगिस्तानी मिट्टी होती है। 1 - 2%। प्राकृतिक क्षेत्रों में कार्बनिक पदार्थों के भंडार भी अलग हैं। IV ट्यूरिन के अनुसार सबसे बड़े भंडार में चेरनोज़ेम, पीटलैंड, ग्रे फ़ॉरेस्ट, मध्यम - डार्क चेस्टनट, लाल मिट्टी, कम - पॉडज़ोलिक, सॉड-पॉडज़ोलिक, ठेठ ग्रे मिट्टी के विभिन्न उपप्रकार हैं। बेलारूस गणराज्य की कृषि योग्य मिट्टी में ह्यूमस होता है: मिट्टी का– 65 टन/हेक्टेयर, में चिकनी बलुई मिट्टी का– 52 टन/हेक्टेयर, में रेतीला - 47 टन/हेक्टेयर, में रेतीले– 35 टन/हेक्टेयर। कृषि योग्य परत में धरण की सामग्री के आधार पर बेलारूस गणराज्य की मिट्टी को 6 समूहों (तालिका 3) में विभाजित किया गया है। अन्य प्राकृतिक क्षेत्रों की मिट्टी में ह्यूमस सामग्री के आधार पर ग्रेडेशन होते हैं।

टेबल तीन

ह्यूमस सामग्री द्वारा बेलारूस गणराज्य की मिट्टी का समूहन

बेलारूस गणराज्य में, अधिकांश भूमि समूह II और III की मिट्टी से संबंधित है, लगभग 20% - समूह IV (चित्र 7) की मिट्टी के लिए।

§3। ह्यूमस की संरचना और वर्गीकरण

धरणएक अम्लीय प्रकृति का एक विशिष्ट उच्च-आणविक नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ है। यह मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ का मुख्य हिस्सा है, जिसने मृत पौधों और जानवरों के जीवों की शारीरिक संरचना की विशेषताओं को पूरी तरह से खो दिया है। मृदा ह्यूमस में विशिष्ट ह्यूमिक पदार्थ होते हैं, जिनमें ह्यूमिक एसिड (एचए), फुल्विक एसिड (एफए) और ह्यूमिन (चित्र 6 देखें) शामिल हैं, जो घुलनशीलता और निष्कर्षण में भिन्न होते हैं।

ह्यूमिक एसिड- ये गहरे रंग के उच्च आणविक नाइट्रोजन युक्त पदार्थ हैं जो पानी, खनिज और कार्बनिक अम्लों में अघुलनशील हैं। वे डार्क चेरी या भूरे-काले रंग के कोलाइडल समाधान के गठन के साथ क्षार में अच्छी तरह से घुल जाते हैं।

धातु के पिंजरों के साथ बातचीत करते समय, ह्यूमिक एसिड लवण बनाते हैं - गुनगुनाते हैं। मोनोवैलेंट धातुओं के ह्यूमेट्स पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और मिट्टी से धोए जाते हैं, जबकि डाइवेलेंट और ट्रिटेंट धातुओं के ह्यूमेट्स पानी में नहीं घुलते हैं और मिट्टी में अच्छी तरह से तय होते हैं। ह्यूमिक एसिड का औसत आणविक भार 1400 है। इनमें C - 52 - 62%, H - 2.8 - 6.6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (वजन से) होते हैं। ह्यूमिक एसिड अणु के मुख्य घटक कोर, साइड चेन और परिधीय कार्यात्मक समूह हैं। हास्य पदार्थों के मूल में कई सुगंधित चक्रीय छल्ले होते हैं। साइड चेन कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड और अन्य चेन हो सकती हैं। कार्यात्मक समूहों का प्रतिनिधित्व कई कार्बोक्सिल (-COOH) और फिनोलहाइड्रॉक्सिल समूहों द्वारा किया जाता है, जो मिट्टी के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे मिट्टी के खनिज भाग के साथ ह्यूमिक एसिड की बातचीत की प्रक्रिया निर्धारित करते हैं। ह्यूमिक एसिड ह्यूमस का सबसे मूल्यवान हिस्सा है, वे मिट्टी की अवशोषण क्षमता को बढ़ाते हैं, मिट्टी की उर्वरता तत्वों के संचय और जल प्रतिरोधी संरचना के निर्माण में योगदान करते हैं।

फुल्विक एसिडह्यूमिक एसिड का एक समूह है जो ह्यूमिक एसिड के अवक्षेपण के बाद समाधान में रहता है। ये उच्च-आणविक कार्बनिक नाइट्रोजन युक्त एसिड भी हैं, जो कि ह्यूमिक एसिड के विपरीत कम कार्बन होते हैं, लेकिन अधिक ऑक्सीजन और हाइड्रोजन होते हैं। उनका रंग हल्का (पीला, नारंगी) होता है, वे पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। लवण (फुलवेट्स) भी पानी में घुलनशील होते हैं और मिट्टी में कमजोर रूप से तय होते हैं। फुल्विक एसिड में जोरदार अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, जो मिट्टी के खनिज भाग को सख्ती से नष्ट कर देती है, जिससे मिट्टी के पोडज़ूब्राजोवानिया प्रक्रिया का विकास होता है।

अलग-अलग मिट्टी में ह्यूमिक एसिड और फुल्विक एसिड के बीच का अनुपात समान नहीं होता है। इस सूचक (C HA: C FA) के आधार पर, निम्न प्रकार के ह्यूमस को प्रतिष्ठित किया जाता है: विनम्र(> 1,5), विनम्र-फुलवेट (1,5 – 1), फुलवत्नो-विनम्र (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.

गुमिन- यह ह्यूमिक पदार्थों का एक हिस्सा है जो किसी भी विलायक में नहीं घुलता है, कार्बनिक पदार्थों (ह्यूमिक एसिड, फुल्विक एसिड और उनके ऑर्गेनो-खनिज डेरिवेटिव) के एक जटिल द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है, जो मिट्टी के खनिज भाग से मजबूती से जुड़ा होता है। यह मृदा ह्यूमस का अक्रिय भाग है।

ह्यूमस कॉम्प्लेक्स की विशिष्टता और संरचना ह्यूमस प्रकारों के वर्गीकरण के आधार के रूप में काम करती है। आरई मुलर ने कार्बनिक पदार्थों, माइक्रोबायोटा और वनस्पति के बीच बातचीत की जैविक प्रणाली के रूप में ह्यूमस के वन रूपों का वर्गीकरण प्रस्तावित किया। इन परिसरों में 3 प्रकार के ह्यूमस प्रतिष्ठित हैं।

शीतल धरण - मूलयह पर्णपाती या मिश्रित वनों में मिट्टी के जीवों की गहन गतिविधि के साथ अनुकूल जलतापीय परिस्थितियों में और पर्याप्त मात्रा में आधारों की उपस्थिति, मुख्य रूप से कैल्शियम, कूड़े और मिट्टी में बनाता है; खच्चर की मिट्टी में कूड़ा लगभग जमा नहीं होता है, क्योंकि आने वाला कूड़ा माइक्रोबायोटा द्वारा सख्ती से विघटित हो जाता है। ह्यूमस की संरचना में ह्यूमिक एसिड का प्रभुत्व होता है।

मोटे ह्यूमस - महामारीअर्ध-विघटित अवशेषों की एक बड़ी मात्रा युक्त, शंकुधारी वनों की विशेषता है, कूड़े में राख तत्वों की कम सामग्री के साथ बनता है, आधारों की कमी और मिट्टी में सिलिका की उच्च सामग्री होती है, एक अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, है सूक्ष्मजीवों के लिए प्रतिरोधी, और कवक की भागीदारी के साथ धीरे-धीरे खनिज होता है। मिट्टी में ह्यूमिफिकेशन और खनिजीकरण प्रक्रियाओं के धीमे विकास के परिणामस्वरूप, एक शक्तिशाली कूड़े पीट जैसा क्षितिज A 0 बनता है, जिसमें 3 परतें होती हैं: a) कमजोर रूप से विघटित कार्बनिक पदार्थ (L) की एक परत, जो ताजा कूड़े है, बी) एक अर्ध-विघटित किण्वन परत (एफ), सी) एक नम परत (एच)।

इंटरमीडिएट फॉर्म - मॉडरपौधों के अवशेषों के काफी तेजी से खनिजीकरण की स्थितियों में विकसित होता है, जहां मिट्टी के जानवरों की कार्यात्मक गतिविधि, जो पौधों के अवशेषों को पीसती है, एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जो मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा द्वारा उनके बाद के अपघटन की सुविधा प्रदान करती है।

§चार। मिट्टी के ह्यूमस का महत्व और संतुलन

ह्यूमस का संचय मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया का परिणाम है, जबकि ह्यूमस पदार्थ स्वयं मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया और मिट्टी के गुणों की आगे की दिशा पर बहुत प्रभाव डालते हैं। मिट्टी में ह्यूमस के कार्य बहुत विविध हैं:

1) एक विशिष्ट मृदा प्रोफ़ाइल का निर्माण (क्षितिज ए के साथ), मिट्टी की संरचना का निर्माण, मिट्टी के जल-भौतिक गुणों में सुधार, अवशोषण क्षमता में वृद्धि और मिट्टी की बफर क्षमता;

2) पौधों के लिए खनिज पोषक तत्वों का एक स्रोत (N, P, K, Ca, Mg, S, ट्रेस तत्व), हेटरोट्रॉफ़िक मिट्टी के जीवों के लिए जैविक पोषण का एक स्रोत, वातावरण की सतह परत में CO 2 का एक स्रोत और जैविक रूप से मिट्टी में सक्रिय यौगिक, जो सीधे विकास और पौधों के विकास को उत्तेजित करते हैं, पोषक तत्वों को जुटाते हैं, मिट्टी की जैविक गतिविधि को प्रभावित करते हैं;

3) सैनिटरी और सुरक्षात्मक कार्य करता है - कीटनाशकों के विनाश को तेज करता है, प्रदूषकों को ठीक करता है, पौधों में उनके प्रवेश को कम करता है।

मिट्टी की उर्वरता में कार्बनिक पदार्थों की विविध भूमिका के संबंध में, कृषि योग्य मिट्टी के ह्यूमस संतुलन की समस्या का वर्तमान महत्व है। किसी भी संतुलन की तरह, ह्यूमस बैलेंस में आय की वस्तुएं (जैविक अवशेषों का प्रवाह और उनका ह्यूमिफिकेशन) और व्यय (खनिजीकरण और अन्य नुकसान) शामिल हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में, मिट्टी जितनी पुरानी होती है, उतनी ही उपजाऊ होती है: कृषि योग्य मिट्टी में संतुलन सकारात्मक या शून्य होता है, यह अक्सर नकारात्मक होता है। औसतन, कृषि योग्य मिट्टी प्रति वर्ष लगभग 1 टन/हेक्टेयर ह्यूमस खोती है। ह्यूमस की मात्रा को विनियमित करने के लिए, खाद के रूप में पर्याप्त मात्रा में कार्बनिक पदार्थ का एक व्यवस्थित परिचय उपयोग किया जाता है (1 टन खाद से, 50 किलो ह्यूमस बनता है), पीट खाद, बारहमासी घास की बुवाई, उपयोग हरी खाद (हरी खाद), चूना अम्लीय मिट्टी और क्षारीय जिप्सम।

मिट्टी की धरण अवस्था उर्वरता का एक महत्वपूर्ण संकेतक है और संकेतकों की एक प्रणाली द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसमें कार्बनिक पदार्थों की सामग्री और भंडार का स्तर, इसका प्रोफाइल वितरण, नाइट्रोजन (C: N) और कैल्शियम के साथ संवर्धन, ह्यूमिफिकेशन की डिग्री शामिल है। , ह्यूमिक एसिड के प्रकार और उनका अनुपात। इसके कुछ पैरामीटर पर्यावरण निगरानी की वस्तु के रूप में काम करते हैं।

जैविक भाग धरतीजीवित जीवों (जीवित चरण, या बायोफ़ेज़), अविघटित, कार्बनिक अवशेषों और ह्यूमिक पदार्थों द्वारा प्रतिनिधित्व किया गया (चित्र 1)।

मिट्टी का जैविक हिस्सा

चावल। 1. मिट्टी का जैविक भाग

ऊपर जीवित जीवों की चर्चा की गई है। अब जैविक अवशेषों को परिभाषित करना आवश्यक है।

जैविक अवशेष- ये कार्बनिक पदार्थ, पौधों और जानवरों के ऊतक हैं, जो आंशिक रूप से अपने मूल आकार और संरचना को बनाए रखते हैं। यह विभिन्न अवशेषों की विभिन्न रासायनिक संरचना पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

ह्यूमिक पदार्थमिट्टी के सभी कार्बनिक पदार्थ हैं, जीवित जीवों और उनके अवशेषों के अपवाद के साथ, जिन्होंने अपनी ऊतक संरचना नहीं खोई है। आम तौर पर उन्हें व्यक्तिगत प्रकृति के उचित और गैर-विशिष्ट जैविक पदार्थों में विशिष्ट ह्यूमिक पदार्थों में उप-विभाजित करने के लिए स्वीकार किया जाता है।

निरर्थक ह्यूमिक पदार्थों में एक व्यक्तिगत प्रकृति के पदार्थ होते हैं:

ए) नाइट्रोजनस यौगिक, उदाहरण के लिए, सरल और जटिल, प्रोटीन, अमीनो एसिड, पेप्टाइड्स, प्यूरीन बेस, पाइरीमिडीन बेस; कार्बोहाइड्रेट; मोनोसेकेराइड, ओलिगोसेकेराइड, पॉलीसेकेराइड;

बी) लिग्निन;

ग) लिपिड;

ई) टैनिन;

च) कार्बनिक अम्ल;

छ) शराब;

ज) एल्डिहाइड।

इस प्रकार, गैर-विशिष्ट कार्बनिक पदार्थ व्यक्तिगत कार्बनिक यौगिक और कार्बनिक अवशेषों के मध्यवर्ती अपघटन उत्पाद हैं। वे खनिज मिट्टी की कुल ह्यूमस सामग्री का लगभग 10-15% बनाते हैं और पीट क्षितिज और वन कूड़े में कार्बनिक यौगिकों के कुल द्रव्यमान का 50-80% तक पहुंच सकते हैं।

दरअसल ह्यूमिक पदार्थ चक्रीय संरचना और अम्लीय प्रकृति के उच्च आणविक नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिकों की एक विशिष्ट प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं। कई शोधकर्ताओं के अनुसार ह्यूमस यौगिक अणु की संरचना जटिल होती है। यह स्थापित किया गया है कि अणु के मुख्य घटक कोर, पार्श्व (परिधीय) श्रृंखला और कार्यात्मक समूह हैं।

ऐसा माना जाता है कि कोर सुगन्धित और हेटरोसायक्लिक छल्ले हैं, जिनमें पांच- और छह-सदस्यीय यौगिक शामिल हैं:

बेंजीन फुरान पायरोल नेफ़थलीन इंडोल

साइड चेन कोर से अणु की परिधि तक फैली हुई हैं। वे अमीनो एसिड, कार्बोहाइड्रेट और अन्य श्रृंखलाओं द्वारा ह्यूमिक यौगिकों के अणु में दर्शाए जाते हैं।

ह्यूमिक पदार्थों की संरचना में कार्बोक्सिल (-COOH), फिनोलहाइड्रॉक्सिल (-OH), मेथॉक्सिल (-CH3O) और अल्कोहल हाइड्रॉक्सिल होते हैं। ये कार्यात्मक समूह ह्यूमिक पदार्थों के रासायनिक गुणों को निर्धारित करते हैं। ह्यूमिक पदार्थों की प्रणाली की एक विशिष्ट विशेषता विषमता है, अर्थात। इसमें ह्यूमिफिकेशन के विभिन्न चरणों के घटकों की उपस्थिति। इस जटिल प्रणाली से पदार्थों के तीन समूह प्रतिष्ठित हैं:

ए) ह्यूमिक एसिड;

बी) फुल्विक एसिड;

ग) ह्यूमन्स, या, अधिक सटीक रूप से, गैर-हाइड्रोलाइज़ेबल अवशेष।

ह्यूमिक एसिड (एचए)- ह्यूमिक पदार्थों का एक गहरे रंग का समूह, जिसे मिट्टी से क्षारीय घोल से निकाला जाता है और पीएच = 1-2 पर खनिज एसिड के साथ अवक्षेपित किया जाता है। उन्हें निम्नलिखित मौलिक संरचना की विशेषता है: सी सामग्री 48 से 68%, एच - 3.4-5.6%, एन - 2.7-5.3%। ये यौगिक पानी और खनिज एसिड में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील हैं; वे एसिड H+, Ca2+, Fe3+, A13+ द्वारा HA समाधानों से आसानी से अवक्षेपित हो जाते हैं। ये एक अम्लीय प्रकृति के ह्यूमस यौगिक हैं, जो कार्बोक्सिल और फिनोल हाइड्रॉक्सिल कार्यात्मक समूहों के कारण होता है। इन समूहों के हाइड्रोजन को अन्य धनायनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। बदलने की क्षमता कटियन की प्रकृति, माध्यम के पीएच और अन्य स्थितियों पर निर्भर करती है। एक तटस्थ प्रतिक्रिया में, केवल कार्बोक्सिल समूहों के हाइड्रोजन आयनों को प्रतिस्थापित किया जाता है। एचए की इस संपत्ति के कारण अवशोषण क्षमता 250 से 560 meq प्रति 100 ग्राम HA है। एक क्षारीय प्रतिक्रिया के साथ, हाइड्रॉक्सिल समूहों के हाइड्रोजन आयनों को बदलने की क्षमता के कारण अवशोषण क्षमता 600-700 mg·eq/100 g HA तक बढ़ जाती है। विभिन्न विधियों द्वारा निर्धारित किए जाने पर HA का आणविक भार 400 से सैकड़ों हजारों में भिन्न होता है। हा अणु में, सुगन्धित भाग सबसे स्पष्ट रूप से दर्शाया गया है, जिसका द्रव्यमान पक्ष (परिधीय) श्रृंखलाओं के द्रव्यमान पर प्रबल होता है।

ह्यूमिक एसिड में क्रिस्टलीय संरचना नहीं होती है, उनमें से ज्यादातर मिट्टी में जैल के रूप में पाए जाते हैं, जो क्षार की क्रिया से आसानी से पेप्टाइड हो जाते हैं और आणविक और कोलाइडयन समाधान बनाते हैं।

जब HA धातु आयनों के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो लवण बनते हैं, जिन्हें कहा जाता है विनम्र। Humates NH4+, Na+, K+ पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं और कोलाइडल और आणविक समाधान बना सकते हैं। मिट्टी में इन यौगिकों की भूमिका बहुत बड़ी है। उदाहरण के लिए, Ca, Mg, Fe, और Al Humates मूल रूप से खराब घुलनशील हैं, एक स्थिर अवस्था (संचय) में गुजरते हुए जल-प्रतिरोधी जैल बना सकते हैं, और जल-प्रतिरोधी संरचना के निर्माण का आधार भी हैं।

फुल्विक एसिड (एफए) -ह्यूमिक पदार्थों का एक विशिष्ट समूह, पानी और खनिज एसिड में घुलनशील। निम्नलिखित रासायनिक संरचना द्वारा विशेषता: सी सामग्री 40 से 52% तक; एच - 5-4%, ऑक्सीजन -40-48%, एन - 2-6%। Fulvic एसिड, HA के विपरीत, पानी, एसिड और क्षार में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। समाधान पीले या पुआल-पीले रंग के होते हैं। यहाँ से इन यौगिकों को उनका नाम मिला: लैटिन फुलवस में - पीला। एफए के जलीय घोल दृढ़ता से अम्लीय (पीएच 2.5) हैं। फुल्विक एसिड का आणविक भार, विभिन्न तरीकों से निर्धारित होता है, 100 से लेकर कई सौ और यहां तक ​​​​कि हजारों पारंपरिक द्रव्यमान इकाइयाँ।

फुल्विक एसिड के अणु में ह्यूमिक एसिड की तुलना में सरल संरचना होती है। इन यौगिकों का सुगंधित भाग कम स्पष्ट होता है। एफए अणु की संरचना में पार्श्व (परिधीय) जंजीरों का प्रभुत्व है। सक्रिय कार्यात्मक समूह कार्बोक्सिल और फिनोलहाइड्रॉक्सिल समूह हैं, जिनमें से हाइड्रोजन विनिमय प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है। FA की विनिमय क्षमता 700-800 mg·eq प्रति 100 ग्राम फुल्विक एसिड की तैयारी तक पहुंच सकती है।

मिट्टी के खनिज भाग के साथ बातचीत करते समय, फुल्विक एसिड धातु आयनों के साथ-साथ खनिजों के साथ ऑर्गेनो-खनिज यौगिक बनाते हैं। फुल्विक एसिड, उनकी मजबूत एसिड प्रतिक्रिया और पानी में अच्छी घुलनशीलता के कारण, मिट्टी के खनिज भाग को सक्रिय रूप से नष्ट कर देते हैं। इस मामले में, फुल्विक एसिड के लवण बनते हैं, जिनकी मृदा प्रोफ़ाइल में उच्च गतिशीलता होती है। फुल्विक एसिड के ऑर्गेनो-खनिज यौगिक सक्रिय रूप से मृदा प्रोफ़ाइल में पदार्थ और ऊर्जा के प्रवास में शामिल होते हैं, उदाहरण के लिए, व्यक्तिगत आनुवंशिक क्षितिज के निर्माण में।

गैर-हाइड्रोलाइज़ेबल अवशेष (ह्यूमिंस) - ह्यूमिक पदार्थों का एक समूह, जो मिट्टी में क्षार-अघुलनशील कार्बनिक यौगिकों का अवशेष है। इस समूह में दोनों उचित ह्यूमिक पदार्थ होते हैं, उदाहरण के लिए, ह्यूमिन में ह्यूमिक एसिड होते हैं, जो खनिजों से दृढ़ता से जुड़े होते हैं, और मिट्टी के खनिज भाग के साथ अपघटन की अलग-अलग डिग्री के अलग-अलग पदार्थों और कार्बनिक अवशेषों से जुड़े होते हैं।

मिट्टी घटकों का एक जटिल समूह है जो एक दूसरे के संयोजन में हैं। मिट्टी की संरचना में शामिल हैं:

• खनिज तत्व।
• कार्बनिक यौगिक।
• मिट्टी के उपाय।
• मिट्टी की हवा।
• कार्बनिक-खनिज पदार्थ।
• मिट्टी के सूक्ष्मजीव (जैविक और अजैविक)।

मिट्टी की संरचना का विश्लेषण करने और इसके मापदंडों को निर्धारित करने के लिए, प्राकृतिक संरचना के मूल्यों का होना आवश्यक है - इसके आधार पर, कुछ अशुद्धियों की सामग्री का आकलन किया जाता है।

मिट्टी का अधिकांश अकार्बनिक (खनिज) भाग क्रिस्टलीय सिलिका (क्वार्ट्ज) है। यह खनिज तत्वों की कुल संख्या का 60 से 80 प्रतिशत तक हो सकता है।

अभ्रक और फेल्डस्पार जैसे एलुमिनोसिलिकेट्स द्वारा काफी बड़ी संख्या में अकार्बनिक घटकों पर कब्जा कर लिया जाता है। इसमें एक द्वितीयक प्रकृति के मिट्टी के खनिज भी शामिल हैं, उदाहरण के लिए, मॉन्टमोरिलोनाइट्स।

धनायन (भारी धातुओं सहित) को अवशोषित करने की क्षमता और इस तरह मिट्टी को रासायनिक रूप से कीटाणुरहित करने की क्षमता के कारण मिट्टी के स्वच्छ गुणों के लिए मोंटमोरिलोनाइट का बहुत महत्व है।

साथ ही, मिट्टी के घटकों के खनिज भाग में ऐसे रासायनिक तत्व (मुख्य रूप से ऑक्साइड के रूप में) शामिल हैं:

• अल्युमीनियम
• लोहा
• सिलिकॉन
• पोटैशियम
• सोडियम
• मैग्नीशियम
• कैल्शियम
• फास्फोरस

इसके अलावा, अन्य घटक भी हैं। अक्सर वे सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक, कार्बोनिक और हाइड्रोक्लोरिक लवण के रूप में हो सकते हैं।

मिट्टी के जैविक घटक

अधिकांश कार्बनिक घटक ह्यूमस में पाए जाते हैं। ये एक डिग्री या दूसरे, जटिल कार्बनिक यौगिक हैं, जिनकी संरचना में ऐसे तत्व हैं:

• कार्बन
• ऑक्सीजन
• हाइड्रोजन
• फास्फोरस

जैविक मिट्टी के घटकों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा मिट्टी की नमी में घुला हुआ पाया जाता है।

मिट्टी की गैस संरचना के लिए, यह लगभग निम्न प्रतिशत के साथ हवा है:

1) नाइट्रोजन - 60-78%

2) ऑक्सीजन - 11-21%

3) कार्बन डाइऑक्साइड - 0.3-8%

हवा और पानी इस तरह के एक संकेतक को मिट्टी के छिद्र के रूप में निर्धारित करते हैं और कुल मात्रा के 27 से 90% तक हो सकते हैं।

मिट्टी की कणिकामितीय संरचना का निर्धारण

मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक (यांत्रिक) संरचना विभिन्न आकारों के मिट्टी के कणों का अनुपात है, चाहे उनकी उत्पत्ति (रासायनिक या खनिज) हो। कणों के इन समूहों को अंशों में संयोजित किया जाता है।

उर्वरता और अन्य प्रमुख मिट्टी संकेतकों के स्तर का आकलन करने में मिट्टी की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना का निर्णायक महत्व है।

फैलाव के आधार पर, मिट्टी के कणों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

1) 0.001 मिमी से अधिक व्यास वाले कण।

2) 0.001 मिमी से कम व्यास वाले कण।

कणों का पहला समूह सभी प्रकार की खनिज संरचनाओं और चट्टान के टुकड़ों से उत्पन्न होता है। दूसरी श्रेणी मिट्टी के खनिजों और कार्बनिक घटकों के अपक्षय के दौरान होती है।

मृदा निर्माण को प्रभावित करने वाले कारक

मिट्टी की संरचना का निर्धारण करते समय, मिट्टी बनाने वाले कारकों पर ध्यान देना चाहिए - उनका मिट्टी की संरचना और संरचना पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

यह निम्नलिखित मुख्य मिट्टी बनाने वाले कारकों को अलग करने के लिए प्रथागत है:

• मिट्टी की मूल चट्टान की उत्पत्ति।
• मिट्टी की उम्र।
• मिट्टी की सतह स्थलाकृति।
• मिट्टी के निर्माण की जलवायु परिस्थितियाँ।
• मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की संरचना।
• मानवीय गतिविधियाँ मिट्टी को प्रभावित करती हैं।

क्लार्क मिट्टी की रासायनिक संरचना के मापन की एक इकाई के रूप में

क्लार्क एक पारंपरिक इकाई है जो आदर्श (असंदूषित) मिट्टी में एक निश्चित रासायनिक तत्व की सामान्य मात्रा निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, एक किलोग्राम प्राकृतिक रूप से शुद्ध मिट्टी में लगभग 3.25% कैल्शियम होना चाहिए - यह 1 क्लार्क है। 3-4 क्लार्क या उससे अधिक के रासायनिक तत्व का स्तर इंगित करता है कि मिट्टी इस तत्व से अत्यधिक दूषित है।

मृदाखनिज और जैविक घटकों से मिलकर एक जटिल प्रणाली है। यह पौधे के विकास के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है। सफल खेती के लिए, मिट्टी के निर्माण की विशेषताओं और तरीकों को जानना आवश्यक है - इससे इसकी उर्वरता बढ़ाने में मदद मिलती है, अर्थात यह बड़े आर्थिक महत्व का है।

मिट्टी की रचनाचार मुख्य घटक शामिल हैं:
1) खनिज पदार्थ;
2) कार्बनिक पदार्थ;
3) वायु;
4) पानी, जिसे अधिक सही ढंग से मिट्टी का घोल कहा जाता है, क्योंकि इसमें कुछ पदार्थ हमेशा घुलते रहते हैं।

मिट्टी का खनिज पदार्थ

द्वारामिट्टी में विभिन्न आकारों के खनिज घटक होते हैं: पत्थर, कुचल पत्थर और "ठीक पृथ्वी"। उत्तरार्द्ध को आमतौर पर मिट्टी, गाद और रेत में कणों के मोटे होने के क्रम में विभाजित किया जाता है। मिट्टी की यांत्रिक संरचना इसमें रेत, गाद और मिट्टी की सापेक्ष सामग्री से निर्धारित होती है।

मिट्टी की यांत्रिक संरचनामिट्टी की जल निकासी, पोषक तत्व सामग्री और तापमान शासन को दृढ़ता से प्रभावित करता है, दूसरे शब्दों में, कृषि संबंधी दृष्टिकोण से मिट्टी की संरचना। मध्यम और महीन बनावट वाली मिट्टी जैसे मिट्टी, दोमट और सिल्ट आमतौर पर पौधों की वृद्धि के लिए अधिक उपयुक्त होती हैं, क्योंकि उनमें पर्याप्त पोषक तत्व होते हैं और घुले हुए लवणों के साथ पानी को बनाए रखने में बेहतर होते हैं। रेतीली मिट्टी तेजी से निकलती है और लीचिंग के माध्यम से पोषक तत्वों को खो देती है, लेकिन शुरुआती फसल के लिए फायदेमंद होती है; वसंत में वे सूख जाते हैं और मिट्टी की तुलना में तेजी से गर्म होते हैं। पत्थरों, यानी 2 मिमी से अधिक के व्यास वाले कणों की उपस्थिति, कृषि उपकरणों के पहनने और जल निकासी पर प्रभाव के दृष्टिकोण से महत्वपूर्ण है। आमतौर पर, जैसे-जैसे मिट्टी में पत्थरों की मात्रा बढ़ती है, इसकी पानी धारण करने की क्षमता कम होती जाती है।

मिट्टी कार्बनिक पदार्थ

कार्बनिक पदार्थ, एक नियम के रूप में, मिट्टी का केवल एक छोटा आयतन अंश बनाता है, लेकिन यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह इसके कई गुणों को निर्धारित करता है। यह फास्फोरस, नाइट्रोजन और सल्फर जैसे पौधों के पोषक तत्वों का मुख्य स्रोत है; यह मिट्टी के समुच्चय के निर्माण में योगदान देता है, अर्थात, एक बारीक गुच्छेदार संरचना, जो विशेष रूप से भारी मिट्टी के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि परिणामस्वरूप जल पारगम्यता और वातन में वृद्धि होती है; यह सूक्ष्मजीवों के लिए भोजन के रूप में कार्य करता है। मृदा कार्बनिक पदार्थ अपरद या मृत कार्बनिक पदार्थ (एमओबी) और बायोटा में बांटा गया है।

धरण(ह्यूमस) MOB के अधूरे अपघटन से उत्पन्न कार्बनिक पदार्थ है। इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा मुक्त रूप में मौजूद नहीं है, लेकिन अकार्बनिक अणुओं से जुड़ा हुआ है, मुख्य रूप से मिट्टी मिट्टी के कणों के साथ। उनके साथ मिलकर, धरण मिट्टी के तथाकथित अवशोषण परिसर का गठन करता है, जो इसमें होने वाली लगभग सभी भौतिक, रासायनिक और जैविक प्रक्रियाओं के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से पानी और पोषक तत्वों के प्रतिधारण के लिए।

मिट्टी के जीवों के बीचएक विशेष स्थान पर केंचुओं का कब्जा है। एमओबी के साथ मिलकर ये विषाणु बड़ी मात्रा में खनिज कणों को ग्रहण करते हैं। मिट्टी की विभिन्न परतों के बीच घूमते हुए कीड़े लगातार इसे मिलाते रहते हैं। इसके अलावा, वे मार्ग छोड़ते हैं जो इसके वातन और जल निकासी की सुविधा प्रदान करते हैं, जिससे इसकी संरचना और संबंधित गुणों में सुधार होता है। केंचुए एक तटस्थ और थोड़े अम्लीय वातावरण में सबसे अच्छा पनपते हैं, शायद ही कभी 4.5 से नीचे के पीएच पर होते हैं।

मिट्टी कार्बनिक पदार्थ- यह सभी कार्बनिक पदार्थों की एक जटिल प्रणाली है जो प्रोफ़ाइल में मुक्त अवस्था में या कार्बनिक यौगिकों के रूप में मौजूद हैं, जो जीवित जीवों का हिस्सा हैं।

मृदा कार्बनिक पदार्थ का मुख्य स्रोत अपघटन के विभिन्न चरणों में पौधों और जानवरों के अवशेष हैं। बायोमास की सबसे बड़ी मात्रा गिरे हुए पौधों के अवशेषों से आती है, अकशेरूकीय और कशेरुकी और सूक्ष्मजीवों का योगदान बहुत कम है, लेकिन वे नाइट्रोजन युक्त घटकों के साथ कार्बनिक पदार्थों के संवर्धन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ को उसकी उत्पत्ति, चरित्र और कार्यों के अनुसार दो समूहों में बांटा गया है: जैविक अवशेष और ह्यूमस। "ह्यूमस" शब्द के पर्याय के रूप में, "ह्यूमस" शब्द का प्रयोग कभी-कभी किया जाता है।

जैविक अवशेषमुख्य रूप से उच्च पौधों के जमीन और जड़ कूड़े द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है, जिसने अपनी शारीरिक संरचना नहीं खोई है। विभिन्न सेनोसेस के पौधों के अवशेषों की रासायनिक संरचना व्यापक रूप से भिन्न होती है। उनके लिए सामान्य कार्बोहाइड्रेट (सेल्यूलोज, हेमिकेलुलोज, पेक्टिन), लिग्निन, प्रोटीन और लिपिड की प्रबलता है। जीवित जीवों की मृत्यु के बाद पदार्थों का यह पूरा जटिल परिसर, मिट्टी में प्रवेश करता है और खनिज और ह्यूमिक पदार्थों में बदल जाता है, और भूजल के साथ मिट्टी से आंशिक रूप से हटा दिया जाता है, संभवतः तेल-असर वाले क्षितिज तक।

कार्बनिक मिट्टी के अवशेषों के अपघटन में यांत्रिक और भौतिक विनाश, जैविक और जैव रासायनिक परिवर्तन और रासायनिक प्रक्रियाएं शामिल हैं। कार्बनिक अवशेषों के अपघटन में एंजाइम, मिट्टी अकशेरूकीय, बैक्टीरिया और कवक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एंजाइम कई कार्यात्मक समूहों के साथ संरचित प्रोटीन होते हैं। एंजाइमों के मुख्य स्रोत हैं; पौधे। मिट्टी में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हुए, एंजाइम लाखों बार कार्बनिक पदार्थों के अपघटन और संश्लेषण की प्रक्रिया को तेज करते हैं।

धरणमिट्टी में पाए जाने वाले सभी कार्बनिक यौगिकों का एक संग्रह है, सिवाय उनके जो जीवित जीवों और जैविक अवशेषों का हिस्सा हैं जिन्होंने शारीरिक संरचना को बनाए रखा है।

ह्यूमस की संरचना में, गैर-विशिष्ट कार्बनिक यौगिक और विशिष्ट - ह्यूमिक पदार्थ पृथक होते हैं।

गैर विशिष्टज्ञात प्रकृति और व्यक्तिगत संरचना के कार्बनिक पदार्थों का समूह कहा जाता है। वे सड़ते हुए पौधे और जानवरों के अवशेषों से और जड़ स्राव के साथ मिट्टी में प्रवेश करते हैं। गैर-विशिष्ट यौगिकों का प्रतिनिधित्व लगभग सभी घटकों द्वारा किया जाता है जो जानवरों और पौधों के ऊतकों और मैक्रो- और सूक्ष्मजीवों के इंट्राविटल स्राव बनाते हैं। इनमें लिग्निन, सेल्युलोज, प्रोटीन, अमीनो एसिड, मोनोसैकराइड, मोम और फैटी एसिड शामिल हैं।

सामान्य तौर पर, मिट्टी के ह्यूमस की कुल मात्रा में गैर-विशिष्ट कार्बनिक यौगिकों की हिस्सेदारी 20% से अधिक नहीं होती है। गैर-विशिष्ट कार्बनिक यौगिक मिट्टी में प्रवेश करने वाले पौधे, पशु और माइक्रोबियल सामग्री के अपघटन और ह्यूमिफिकेशन की अलग-अलग डिग्री के उत्पाद हैं। ये यौगिक तेजी से बदलती मिट्टी के गुणों की गतिशीलता का निर्धारण करते हैं: रेडॉक्स क्षमता, पोषक तत्वों के मोबाइल रूपों की सामग्री, मिट्टी के सूक्ष्मजीवों की बहुतायत और गतिविधि, और मिट्टी के घोल की संरचना। ह्यूमिक पदार्थ, इसके विपरीत, मिट्टी के अन्य गुणों के समय के साथ स्थिरता का निर्धारण करते हैं: विनिमय क्षमता, जल-भौतिक गुण, वायु शासन और रंग।

मिट्टी का विशिष्ट जैविक भाग - हास्य पदार्थ- अम्लीय प्रकृति के उच्च आणविक नाइट्रोजन युक्त सुगंधित यौगिकों की एक विषम (विषम) पॉलीडिस्पर्स प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं। मिट्टी में प्रवेश करने वाले कार्बनिक अवशेषों के अपघटन उत्पादों के परिवर्तन (आर्द्रीकरण) की एक जटिल जैव-भौतिक और रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप ह्यूमिक पदार्थ बनते हैं।

पौधों के अवशेषों की रासायनिक संरचना के आधार पर, उनके अपघटन के कारक (तापमान, आर्द्रता, सूक्ष्मजीवों की संरचना), दो मुख्य प्रकार के ह्यूमिफिकेशन को प्रतिष्ठित किया जाता है: फुलवेट और ह्यूमेट। उनमें से प्रत्येक ह्यूमस के एक निश्चित भिन्नात्मक-समूह रचना से मेल खाता है। ह्यूमस की समूह संरचना को यौगिकों की संरचना और गुणों से संबंधित विभिन्न पदार्थों के सेट और सामग्री के रूप में समझा जाता है। सबसे महत्वपूर्ण समूह ह्यूमिक एसिड (एचए) और फुल्विक एसिड (एफए) हैं।

ह्यूमिक एसिड में 46 - 62% कार्बन (C), 3 - 6% नाइट्रोजन (N), 3-5% हाइड्रोजन (H) और 32-38% ऑक्सीजन (O) होते हैं। फुल्विक एसिड की संरचना में अधिक कार्बन - 45-50%, नाइट्रोजन - 3.0-4.5% और हाइड्रोजन - 3-5% है। ह्यूमिक और फुल्विक एसिड में लगभग हमेशा सल्फर (1.2% तक), फॉस्फोरस (दसियों और सैकड़ों प्रतिशत) और विभिन्न धातुओं के धनायन होते हैं।

एचए और एफए समूहों के हिस्से के रूप में, अंशों को अलग किया जाता है। मिट्टी के खनिज घटकों के साथ उनके यौगिकों के रूपों के अनुसार, ह्यूमस की भिन्नात्मक संरचना एचए और एफए के समूहों में शामिल विभिन्न पदार्थों के सेट और सामग्री की विशेषता है। मिट्टी के निर्माण के लिए निम्नलिखित अंशों का सबसे बड़ा महत्व है: ब्राउन ह्यूमिक एसिड (BHA) जो सेक्वियोऑक्साइड से जुड़ा है; कैल्शियम से जुड़ा काला ह्यूमिक एसिड (CHA); फुल्विक एसिड के अंश I और Ia सेस्क्वियोक्साइड्स के मोबाइल रूपों से जुड़े; HA और FA, दृढ़ता से sesquioxides और मिट्टी के खनिजों से जुड़ा हुआ है।

ह्यूमस की समूह रचना ह्यूमिक एसिड और फुल्विक एसिड के मात्रात्मक अनुपात की विशेषता है। ह्यूमस के प्रकार का एक मात्रात्मक माप ह्यूमिक एसिड (C HA) की कार्बन सामग्री का फुल्विक एसिड (C FA) की कार्बन सामग्री का अनुपात है। इस अनुपात के मान (С gk / С fk) के अनुसार, चार प्रकार के ह्यूमस को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• - विनम्र - 2 से अधिक;
• - फुलवते-ह्यूमते - 1-2;
• - ह्यूमेट-फुलवेट - 0.5-1.0;
• - फुलवेट - 0.5 से कम।

ह्यूमस का समूह और भिन्नात्मक संरचना स्वाभाविक रूप से और लगातार मिट्टी की आंचलिक आनुवंशिक श्रृंखला में बदलती रहती है। पोडज़ोलिक और सॉडी-पोडज़ोलिक मिट्टी में, ह्यूमिक एसिड लगभग नहीं बनते हैं और थोड़ा जमा होता है। सी जीके / सी एफसी अनुपात आमतौर पर 1 से कम होता है और अक्सर 0.3-0.6 होता है। ग्रे मिट्टी और चर्नोज़म में, ह्यूमिक एसिड की पूर्ण सामग्री और अनुपात बहुत अधिक होता है। चेरनोज़ेम में С gk / С fk का अनुपात 2.0-2.5 तक पहुँच सकता है। चर्नोज़ेम के दक्षिण में स्थित मिट्टी में, फुल्विक एसिड का अनुपात धीरे-धीरे फिर से बढ़ जाता है।

अत्यधिक नमी, चट्टान की कार्बोनेट सामग्री, लवणता धरण की समूह संरचना पर एक छाप छोड़ती है। पूरक जलयोजन आमतौर पर ह्यूमिक एसिड के संचय को बढ़ावा देता है। बढ़ी हुई नमी भी कार्बोनेट चट्टानों पर या कठोर भूजल के प्रभाव में बनने वाली मिट्टी की विशेषता है।

ह्यूमस के समूह और भिन्नात्मक रचनाएँ भी मिट्टी की रूपरेखा के साथ बदलती हैं। विभिन्न क्षितिजों में ह्यूमस की भिन्नात्मक संरचना मिट्टी के घोल के खनिजकरण और पीएच मान पर निर्भर करती है। अधिकांश में ह्यूमस की समूह संरचना में प्रोफ़ाइल परिवर्तन

मिट्टी की मिट्टी एक सामान्य पैटर्न के अधीन होती है: गहराई के साथ ह्यूमिक एसिड का अनुपात घटता है, फुल्विक एसिड का अनुपात बढ़ता है, C ha / C fc का अनुपात घटकर 0.1-0.3 हो जाता है।

ह्यूमिफिकेशन की गहराई, या पौधों के अवशेषों को ह्यूमिक पदार्थों में बदलने की डिग्री, साथ ही C GC / C FC का अनुपात ह्यूमिफिकेशन प्रक्रिया की गति (काइनेटिक्स) और अवधि पर निर्भर करता है। ह्यूमिफिकेशन की कैनेटीक्स मिट्टी-रासायनिक और जलवायु विशेषताओं द्वारा निर्धारित की जाती है जो सूक्ष्मजीवों (पोषक तत्वों, तापमान, पीएच, आर्द्रता) की गतिविधि को उत्तेजित या बाधित करती है, और पदार्थ की आणविक संरचना (मोनोसेकेराइड) के आधार पर परिवर्तन के लिए पौधे के अवशेषों की संवेदनशीलता। प्रोटीन अधिक आसानी से परिवर्तित होते हैं, लिग्निन, पॉलीसेकेराइड अधिक कठिन होते हैं)।

समशीतोष्ण जलवायु मिट्टी के धरण क्षितिज में, सी हा / सी एफए अनुपात द्वारा व्यक्त ह्यूमस के प्रकार और ह्यूमस की गहराई, जैविक गतिविधि की अवधि के साथ सहसंबंधित होती है।

जैविक गतिविधि की अवधि उस समय की अवधि है जिसके दौरान पौधों की सामान्य वनस्पति, सक्रिय सूक्ष्मजीवविज्ञानी गतिविधि के लिए अनुकूल परिस्थितियां बनती हैं। जैविक गतिविधि की अवधि की अवधि उस अवधि की अवधि से निर्धारित होती है जिसके दौरान हवा का तापमान लगातार 10 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, और उत्पादक नमी का भंडार कम से कम 1-2% होता है। मिट्टी की आंचलिक श्रृंखला में, C HA /C ph मान, जो ह्यूमिफिकेशन की गहराई की विशेषता है, जैविक गतिविधि की अवधि की अवधि से मेल खाती है।

दो कारकों का एक साथ विचार - जैविक गतिविधि की अवधि और आधारों के साथ मिट्टी की संतृप्ति, विभिन्न प्रकार के ह्यूमस के गठन के क्षेत्रों को निर्धारित करना संभव बनाती है। ह्यूमेट ह्यूमस केवल जैविक गतिविधि की लंबी अवधि और आधारों के साथ उच्च स्तर की मिट्टी की संतृप्ति के साथ बनता है। स्थितियों का यह संयोजन चेरनोज़ेम के लिए विशिष्ट है। जैविक गतिविधि की अवधि की परवाह किए बिना अत्यधिक अम्लीय मिट्टी (पॉडज़ोल, सोड-पोडज़ोलिक मिट्टी) में फुलवेट ह्यूमस होता है।

मृदा हास्य पदार्थ अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और खनिज मैट्रिक्स के साथ सक्रिय रूप से संपर्क करते हैं। कार्बनिक पदार्थों के प्रभाव में, मूल चट्टान के अस्थिर खनिज नष्ट हो जाते हैं और रासायनिक तत्व पौधों के लिए अधिक सुलभ हो जाते हैं। ऑर्गनो-मिनरल इंटरैक्शन की प्रक्रिया में, मिट्टी के समुच्चय बनते हैं, जो मिट्टी की संरचनात्मक स्थिति में सुधार करता है।

फुल्विक एसिड सबसे अधिक सक्रिय रूप से मिट्टी के खनिजों को नष्ट करते हैं। sesquioxides (Fe 2 O 3 और Al 2 O 3) के साथ बातचीत करते हुए, FAs मोबाइल एल्यूमीनियम- और आयरन-ह्यूमस कॉम्प्लेक्स (लौह और एल्यूमीनियम फुलवेट्स) बनाते हैं। ये कॉम्प्लेक्स इल्यूवियल-ह्यूमस मिट्टी के क्षितिज के निर्माण से जुड़े हैं, जिसमें वे जमा होते हैं। क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी के आधारों के फुलवेट पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और आसानी से प्रोफाइल से नीचे चले जाते हैं। एफए की एक महत्वपूर्ण विशेषता कैल्शियम को ठीक करने में असमर्थता है। इसलिए, अम्लीय मिट्टी का चूना नियमित रूप से हर 3-4 साल में किया जाना चाहिए।

ह्यूमिक एसिड, एफए के विपरीत, कैल्शियम के साथ खराब घुलनशील ऑर्गेनोमिनरल यौगिक (कैल्शियम ह्यूमेट्स) बनाते हैं। इसके कारण मिट्टी में ह्यूमस-संचयी क्षितिज बनते हैं। मिट्टी के ह्यूमिक पदार्थ कई संभावित जहरीली धातुओं - अल, पीबी, सीडी, नी, सह के आयनों को बांधते हैं, जो रासायनिक मिट्टी के प्रदूषण के खतरनाक प्रभाव को कम करते हैं।

वन मिट्टी में धरण निर्माण की प्रक्रियाओं की अपनी विशेषताएं हैं। जंगल में अधिकांश पौधे कूड़े मिट्टी की सतह में प्रवेश करते हैं, जहां कार्बनिक अवशेषों के अपघटन के लिए विशेष परिस्थितियां बनाई जाती हैं। एक ओर, यह ऑक्सीजन की मुक्त पहुंच और नमी का बहिर्वाह है, दूसरी ओर, एक नम और ठंडी जलवायु, कूड़े में मुश्किल से सड़ने वाले यौगिकों की एक उच्च सामग्री, आधारों को धोने के कारण तेजी से नुकसान कूड़े के खनिजकरण के दौरान जारी किया गया। ऐसी स्थितियाँ मिट्टी के जानवरों और माइक्रोफ़्लोरा की महत्वपूर्ण गतिविधि को प्रभावित करती हैं, जो कार्बनिक अवशेषों के परिवर्तन की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं: पीसना, मिट्टी के खनिज भाग के साथ मिश्रण, कार्बनिक यौगिकों का जैव रासायनिक प्रसंस्करण।

कार्बनिक अवशेषों के अपघटन के सभी कारकों के विभिन्न संयोजनों के परिणामस्वरूप, वन मिट्टी कार्बनिक पदार्थों के तीन प्रकार (रूप) बनते हैं: मुल, मॉडर, मोर। वन मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ के रूप को वन कूड़े और ह्यूमस क्षितिज दोनों में निहित कार्बनिक पदार्थों की समग्रता के रूप में समझा जाता है।

मोरा से मोडर और मुल्ले की ओर बढ़ने पर, मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों के गुण बदल जाते हैं: अम्लता कम हो जाती है, राख की मात्रा बढ़ जाती है, आधारों के साथ संतृप्ति की डिग्री, नाइट्रोजन सामग्री और वन कूड़े के अपघटन की तीव्रता बढ़ जाती है। मुल्ले प्रकार की मिट्टी में, कूड़े में कार्बनिक पदार्थों के कुल भंडार का 10% से अधिक नहीं होता है, जबकि मोरा प्रकार के मामले में कूड़े का कुल भंडार का 40% तक होता है।

मोरा प्रकार के कार्बनिक पदार्थ के निर्माण के दौरान, एक मोटी तीन-परत कूड़े का निर्माण होता है, जो अंतर्निहित खनिज क्षितिज (आमतौर पर क्षितिज ई, ईआई, एवाई) से अलग होता है। कूड़े के अपघटन में मुख्य रूप से फंगल माइक्रोफ्लोरा भाग लेता है। केंचुए अनुपस्थित हैं, प्रतिक्रिया अत्यधिक अम्लीय है। वन तल में निम्नलिखित संरचना है:

ओ एल - ऊपरी परत लगभग 1 सेमी मोटी, कूड़े से मिलकर जिसने अपनी रचनात्मक संरचना को बरकरार रखा है;

ओ एफ - विभिन्न मोटाई की मध्य परत, अर्ध-विघटित हल्के भूरे रंग के कूड़े से मिलकर, कवक हाइप और पौधों की जड़ों के साथ मिलकर;

ओह - खनिज कणों के ध्यान देने योग्य मिश्रण के साथ अत्यधिक विघटित कूड़े की निचली परत, गहरा भूरा, लगभग काला, धब्बा।

मध्यम प्रकार के साथ, वन तल में आमतौर पर दो परतें होती हैं। थोड़ा विघटित कूड़े की एक परत के नीचे, लगभग 1 सेमी की मोटाई के साथ एक अच्छी तरह से विघटित ह्यूमस परत प्रतिष्ठित होती है, जो धीरे-धीरे 7-10 सेमी की मोटाई के साथ स्पष्ट रूप से परिभाषित ह्यूमस क्षितिज में बदल जाती है। केंचुए के अपघटन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पालकी। माइक्रोफ़्लोरा की संरचना में, कवक बैक्टीरिया पर प्रबल होता है। धरण परत का कार्बनिक पदार्थ आंशिक रूप से मिट्टी के खनिज भाग के साथ मिश्रित होता है। कूड़े की प्रतिक्रिया थोड़ी अम्लीय होती है। अत्यधिक नमी वाली वन मिट्टी में, पौधे के कूड़े के अपघटन की प्रक्रिया बाधित होती है और उनमें पीट क्षितिज बनते हैं। प्रारंभिक पौधों के अवशेषों की संरचना वन मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों के संचय और अपघटन की दर को प्रभावित करती है। पौधों के अवशेषों में जितना अधिक लिग्निन, रेजिन, टैनिन और कम नाइट्रोजन होता है, उतनी ही धीमी गति से अपघटन प्रक्रिया आगे बढ़ती है और कूड़े में अधिक कार्बनिक अवशेष जमा होते हैं।

पौधों की संरचना के निर्धारण के आधार पर, जिस कूड़े से कूड़े का निर्माण हुआ, वन कूड़े का वर्गीकरण प्रस्तावित किया गया था। एन. एन. स्टेपानोव (1929) के अनुसार, निम्नलिखित प्रकार के कूड़े को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: शंकुधारी, छोटे-छिलके वाली, चौड़ी-लीक वाली, लाइकेन, हरी काई, काई, घास, काई, स्फाग्नम, गीली घास, घास दलदली और चौड़ी घास।

मृदा ह्यूमस की स्थिति- यह कार्बनिक पदार्थों के सामान्य भंडार और गुणों का एक समूह है, जो उनके संचय, परिवर्तन और मृदा प्रोफ़ाइल में प्रवास की प्रक्रियाओं द्वारा बनाया गया है और बाहरी विशेषताओं के एक सेट में प्रदर्शित होता है। ह्यूमस राज्य के संकेतकों की प्रणाली में ह्यूमस की सामग्री और भंडार, इसका प्रोफाइल वितरण, नाइट्रोजन संवर्धन, ह्यूमिफिकेशन की डिग्री और ह्यूमिक एसिड के प्रकार शामिल हैं।

जैविक गतिविधि की अवधि की अवधि के साथ ह्यूमस संचय के स्तर अच्छे समझौते में हैं।

कार्बनिक कार्बन की संरचना उत्तर से दक्षिण तक ह्यूमिक एसिड के भंडार में नियमित वृद्धि का पता लगाती है।

आर्कटिक क्षेत्र की मिट्टी कम सामग्री और कार्बनिक पदार्थों के छोटे भंडार की विशेषता है। मिट्टी की कम जैव रासायनिक गतिविधि के साथ अत्यधिक प्रतिकूल परिस्थितियों में ह्यूमिफिकेशन की प्रक्रिया होती है। उत्तरी ताइगा की मिट्टी की विशेषता एक छोटी अवधि (लगभग 60 दिन) और निम्न स्तर की जैविक गतिविधि के साथ-साथ माइक्रोफ़्लोरा की एक खराब प्रजाति संरचना है। ह्यूमिफिकेशन प्रक्रिया धीमी है। उत्तरी ताइगा की आंचलिक मिट्टी में, एक मोटे-धरण प्रकार का प्रोफ़ाइल बनता है। इन मिट्टी में ह्यूमस-संचय क्षितिज व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है, कूड़े के नीचे ह्यूमस सामग्री 1-2% तक है।

दक्षिणी ताइगा के सॉडी-पोडज़ोलिक मिट्टी के उपक्षेत्र में, सौर विकिरण की मात्रा, नमी शासन, वनस्पति आवरण, मिट्टी के माइक्रोफ्लोरा की समृद्ध प्रजातियों की संरचना और काफी लंबी अवधि में इसकी उच्च जैव रासायनिक गतिविधि पौधों के अवशेषों के गहन परिवर्तन में योगदान करती है। दक्षिणी टैगा सबज़ोन की मिट्टी की मुख्य विशेषताओं में से एक सोडी प्रक्रिया का विकास है। संचित क्षितिज की मोटाई छोटी है और जड़ी-बूटियों की जड़ों के मुख्य द्रव्यमान के प्रवेश की गहराई के कारण है। वन सॉडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी में आयु क्षितिज में ह्यूमस की औसत सामग्री 2.9 से 4.8% तक होती है। इन मिट्टी में ह्यूमस के भंडार छोटे हैं और, मिट्टी के उपप्रकार और कणिकामितीय संरचना के आधार पर, 0-20 सेमी की परत में 17 से 80 टन/हेक्टेयर की सीमा होती है।

वन-स्टेपी क्षेत्र में, 0-20 सेमी परत में ह्यूमस का भंडार ग्रे मिट्टी में 70 टन/हेक्टेयर से लेकर गहरे भूरे रंग की मिट्टी में 129 टन/हेक्टेयर तक होता है। 0-20 सेमी परत में वन-स्टेप ज़ोन के चेरनोज़ेम में ह्यूमस का भंडार 178 टन / हेक्टेयर तक है, और 0-100 सेमी परत में - 488 टन / हेक्टेयर तक। चर्नोज़ेम के क्षितिज A में ह्यूमस की मात्रा 7.2% तक पहुँच जाती है, जो धीरे-धीरे गहराई के साथ घटती जाती है।

रूस के यूरोपीय भाग के उत्तरी क्षेत्रों में, पीट मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों की एक महत्वपूर्ण मात्रा केंद्रित है। दलदल परिदृश्य मुख्य रूप से वन क्षेत्र और टुंड्रा में स्थित हैं, जहां वर्षा वाष्पीकरण से काफी अधिक है। टैगा के उत्तर में और वन-टुंड्रा में पीट की मात्रा विशेष रूप से अधिक है। सबसे पुराना पीट जमा, एक नियम के रूप में, 12 हजार साल तक के सैप्रोपेल जमा के साथ झील के घाटियों पर कब्जा कर लेता है। ऐसे दलदलों में पीट का प्रारंभिक जमाव लगभग 9-10 हजार साल पहले हुआ था। सबसे सक्रिय पीट लगभग 8-9 हजार साल पहले की अवधि में जमा होना शुरू हुआ। कभी-कभी लगभग 11 हजार साल पुराने पीट जमा होते हैं। पीट में HA की मात्रा 5 से 52% तक होती है, जो हाई-मूर पीट से लोलैंड पीट में संक्रमण के दौरान बढ़ जाती है।

मिट्टी के पारिस्थितिक कार्यों की विविधता ह्यूमस की सामग्री से जुड़ी है। ह्यूमस परत ग्रह का एक विशेष ऊर्जा खोल बनाती है, जिसे कहा जाता है ह्यूमोस्फीयर. हास्यमंडल में संचित ऊर्जा पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व और विकास का आधार है। ह्यूमोस्फीयर निम्नलिखित महत्वपूर्ण कार्य करता है: संचयी, परिवहन, नियामक, सुरक्षात्मक, शारीरिक।

संचित कार्यह्यूमिक एसिड (एचए) की विशेषता। इसका सार ह्यूमिक पदार्थों की संरचना में जीवित जीवों के सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्वों के संचय में निहित है। अमीन पदार्थों के रूप में, सभी नाइट्रोजन का 90-99% तक मिट्टी में जमा होता है, आधे से अधिक फास्फोरस और सल्फर। इस रूप में, पोटेशियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम, जेली - 30 और पौधों और सूक्ष्मजीवों के लिए आवश्यक लगभग सभी ट्रेस तत्व लंबे समय तक जमा और संग्रहीत होते हैं।

परिवहन समारोहइस तथ्य के कारण कि ह्यूमिक पदार्थ धातु के पिंजरों के साथ स्थिर, लेकिन घुलनशील और भू-रासायनिक प्रवास जटिल ऑर्गोमिनरल यौगिकों में सक्षम हो सकते हैं। अधिकांश ट्रेस तत्व, फास्फोरस और सल्फर यौगिकों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा इस रूप में सक्रिय रूप से पलायन करते हैं।

नियामक कार्यइस तथ्य के कारण कि ह्यूमिक पदार्थ लगभग सभी सबसे महत्वपूर्ण मिट्टी के गुणों के नियमन में शामिल हैं। वे ह्यूमस क्षितिज का रंग बनाते हैं और इस आधार पर, उनका थर्मल शासन। ह्यूमिक मिट्टी आमतौर पर कम ह्यूमिक पदार्थों वाली मिट्टी की तुलना में अधिक गर्म होती है। ह्यूमिक पदार्थ मिट्टी की संरचना के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे पौधों के खनिज पोषण के नियमन में शामिल हैं। मिट्टी के कार्बनिक पदार्थ का उपयोग इसके निवासियों द्वारा भोजन के मुख्य स्रोत के रूप में किया जाता है। पौधे मिट्टी के भंडार से लगभग 50% नाइट्रोजन लेते हैं।

ह्यूमिक पदार्थ कई मिट्टी के खनिजों को भंग कर सकते हैं, जिससे कुछ खनिज पोषण तत्वों का संघटन होता है जो पौधों तक पहुंचना मुश्किल होता है। मिट्टी की कटियन विनिमय क्षमता, आयन-नमक और अम्ल-क्षार बफर क्षमता, और रेडॉक्स शासन मिट्टी में ह्यूमिक पदार्थों के गुणों की संख्या पर निर्भर करता है। मिट्टी के भौतिक, जल-भौतिक और भौतिक-यांत्रिक गुण इसकी समूह संरचना द्वारा ह्यूमस की सामग्री से निकटता से संबंधित हैं। अच्छी तरह से नम मिट्टी बेहतर संरचित होती है, माइक्रोफ्लोरा की उनकी प्रजाति संरचना अधिक विविध होती है, और अकशेरूकीय की संख्या अधिक होती है। ऐसी मिट्टी अधिक जल-पारगम्य होती है, यांत्रिक रूप से काम करना आसान होता है, पौधों के पोषण शासन के तत्वों को बेहतर बनाए रखता है, उच्च अवशोषण क्षमता और बफरिंग क्षमता होती है, और उनमें खनिज उर्वरकों की दक्षता अधिक होती है।

सुरक्षात्मक कार्यइस तथ्य के कारण कि मिट्टी के ह्यूमिक पदार्थ विभिन्न प्रकार की प्रतिकूल चरम स्थितियों की स्थिति में मिट्टी के बायोटा, वनस्पति आवरण की रक्षा या संरक्षण करते हैं। ह्यूमस मिट्टी सूखे या जलभराव के लिए बेहतर प्रतिरोधी होती है, वे अपस्फीति के क्षरण के लिए कम संवेदनशील होती हैं, और उच्च खुराक या खनिजयुक्त पानी से सिंचाई करने पर लंबे समय तक संतोषजनक गुण बनाए रखती हैं।

ह्यूमिक पदार्थों से भरपूर मिट्टी उच्च तकनीकी भार का सामना करती है। भारी धातुओं के साथ मिट्टी के संदूषण की समान स्थितियों के तहत, चेरनोज़ेम पर पौधों पर उनका विषैला प्रभाव कुछ हद तक सोडी पोडज़ोलिक मिट्टी की तुलना में प्रकट होता है। ह्यूमिक पदार्थ काफी मजबूती से कई रेडियोन्यूक्लाइड्स, कीटनाशकों को बांधते हैं, जिससे पौधों या अन्य नकारात्मक प्रभावों में उनका प्रवेश रोका जा सकता है।

शारीरिक कार्ययह है कि ह्यूमिक एसिड और उनके लवण बीज के अंकुरण को प्रोत्साहित कर सकते हैं, पौधों की श्वसन को सक्रिय कर सकते हैं और मवेशियों और कुक्कुट की उत्पादकता बढ़ा सकते हैं।

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