Pomoć na Tele2, tarife, pitanja

Poglavlje 4. ORGANSKA TVAR TLA I NJEZIN SASTAV

§1. Izvori organske tvari i njezin sastav

Najvažnija komponenta tla je organska tvar, koja je složena kombinacija biljnih i životinjskih ostataka u različitim stadijima razgradnje, te specifične organske tvari tla koje nazivamo humus.

Sve komponente biocenoze koje dospiju na ili u tlo (odumrli mikroorganizmi, mahovine, lišajevi, životinje i dr.) smatraju se potencijalnim izvorom organske tvari, ali zelene biljke koje godišnje ostaju u tlu i na njemu glavni izvor akumulacije humusa u tlima.na površini velika količina organske tvari. Biološka produktivnost biljaka jako varira i kreće se od 1-2 t/god suhe organske tvari (tundra) do 30-35 t/god (vlažni suptropici).

Biljni se otpad razlikuje ne samo kvantitativno, već i kvalitativno (vidi Poglavlje 2). Kemijski sastav organskih tvari koje ulaze u tlo vrlo je raznolik i uvelike ovisi o vrsti mrtvih biljaka. Najveći dio njihove mase čini voda (75 - 90%). U sastav suhe tvari ulaze ugljikohidrati, bjelančevine, masti, voskovi, smole, lipidi, tanini i drugi spojevi. Velika većina ovih spojeva su makromolekularne tvari. Glavninu biljnih ostataka čine celuloza, hemiceluloza, lignin i tanini, dok su njima najbogatije vrste drveća. Proteina najviše ima u bakterijama i mahunarkama, a najmanje u drvu.

Osim toga, organski ostaci uvijek sadrže određenu količinu elemenata pepela. Glavninu pepela čine kalcij, magnezij, silicij, kalij, natrij, fosfor, sumpor, željezo, aluminij, mangan, koji u sastavu humusa tvore organomineralne kompleksonate. Sadržaj silicijevog dioksida (SiO 2) kreće se od 10 do 70%, fosfora - od 2 do 10% mase pepela. Naziv elemenata pepela je zbog činjenice da kada se biljke spale, one ostaju u pepelu, a ne isparavaju, kao što se događa s ugljikom, vodikom, kisikom i dušikom.

U pepelu se u vrlo malim količinama nalaze mikroelementi - bor, cink, jod, fluor, molibden, kobalt, nikal, bakar i dr. Najviše pepela imaju alge, žitarice i mahunarke, najmanje pepela ima crnogorično drvo . Sastav organske tvari može se prikazati na sljedeći način (slika 6).

§2. Transformacija organske tvari u tlu

Pretvorba organskih ostataka u humus složen je biokemijski proces koji se odvija u tlu uz izravno sudjelovanje mikroorganizama, životinja, kisika iz zraka i vode. U tom procesu glavnu i odlučujuću ulogu imaju mikroorganizmi koji sudjeluju u svim fazama stvaranja humusa, čemu pogoduje ogromna naseljenost tla mikroflorom. Životinje koje nastanjuju tlo također su aktivno uključene u transformaciju organskih ostataka u humus. Kukci i njihove ličinke, gliste usitnjavaju i melju biljne ostatke, miješaju ih sa zemljom, gutaju, prerađuju i neiskorišteni dio u obliku izmeta bacaju u zemlju.

Prilikom umiranja svi biljni i životinjski organizmi prolaze kroz procese razgradnje na jednostavnije spojeve, čija je završna faza završena mineralizacija organska tvar. Nastale anorganske tvari biljke koriste kao hranjive tvari. Brzina razgradnje i mineralizacije raznih spojeva nije ista. Topljivi šećeri i škrob se intenzivno mineraliziraju; bjelančevine, hemiceluloze i celuloza se dosta dobro razgrađuju; otporan - lignin, smole, voskovi. Drugi dio produkata razgradnje troše sami mikroorganizmi (heterotrofni) za sintezu sekundarnih proteina, masti, ugljikohidrata, koji tvore plazmu novih generacija mikroorganizama, a nakon smrti potonjih, ponovno se podvrgava proces razgradnje. Proces privremenog zadržavanja organske tvari u mikrobnoj stanici naziva se mikrobna sinteza. Dio produkata razgradnje pretvara se u specifične složene makromolekularne tvari – humusne tvari. Skup složenih biokemijskih i fizikalno-kemijskih procesa pretvorbe organske tvari, uslijed kojih nastaje specifična organska tvar tla, humus, naziva se humifikacija. Sva tri procesa odvijaju se u tlu istodobno i međusobno su povezana. Transformacija organske tvari odvija se uz sudjelovanje enzima koje izlučuju mikroorganizmi, korijenje biljaka, pod čijim utjecajem se provode biokemijske reakcije hidrolize, oksidacije, redukcije, fermentacije itd. te nastaje humus.

Postoji nekoliko teorija nastanka humusa. Prvi se 1952. pojavio na kondenzacija teorija koju je razvila M.M.Kononova. U skladu s tom teorijom, nastajanje humusa odvija se kao postupni proces polikondenzacije (polimerizacije) intermedijarnih produkata razgradnje organskih tvari (prvo nastaju fulvinske kiseline, a iz njih huminske kiseline). Koncept biokemijska oksidacija razvio L.N. Alexandrova 70-ih godina XX. stoljeća. Prema njoj vodeću ulogu u procesu humifikacije imaju reakcije spore biokemijske oksidacije produkata razgradnje, koje rezultiraju stvaranjem sustava visokomolekularnih huminskih kiselina promjenjivog elementarnog sastava. Huminske kiseline stupaju u interakciju s elementima pepela biljnih ostataka koji se oslobađaju tijekom mineralizacije potonjih, kao i s mineralnim dijelom tla, tvoreći različite organo-mineralne derivate huminskih kiselina. U ovom slučaju, jedan sustav kiselina se dijeli na niz frakcija koje se razlikuju u stupnju topljivosti i strukturi molekule. Manje dispergirani dio, koji s kalcijem i seskvioksidima tvori soli netopljive u vodi, nastaje kao skupina huminskih kiselina. Disperznija frakcija, koja daje pretežno topljive soli, tvori skupinu fulvinskih kiselina. Biološki koncepti stvaranja humusa sugeriraju da su huminske tvari produkti sinteze raznih mikroorganizama. Ovo gledište je izrazio V. R. Williams, razvijeno je u djelima F. Yu Geltser, S. P. Lyakh, D. G. Zvyagintsev i drugi.

U raznim prirodnim uvjetima karakter i brzina Stvaranje humusa nije isto te ovisi o međusobno povezanim uvjetima nastanka tla: vodno-zračnom i toplinskom režimu tla, njegovom granulometrijskom sastavu i fizikalno-kemijskim svojstvima, sastavu i prirodi opskrbe biljnim ostacima, sastavu vrsta i intenzitetu vitalne aktivnosti mikroorganizama.

Transformacija ostataka odvija se u aerobnim ili anaerobnim uvjetima, ovisno o vodno-zračnom režimu. NA aerobni U uvjetima s dovoljnom količinom vlage u tlu, povoljnom temperaturom i slobodnim pristupom O 2 intenzivno se odvija proces razgradnje organskih ostataka uz sudjelovanje aerobnih mikroorganizama. Najoptimalniji uvjeti su temperatura od 25 - 30 ° C i vlažnost - 60% ukupnog kapaciteta vlage u tlu. Ali pod istim uvjetima, mineralizacija produkata raspadanja i humusnih tvari odvija se brzo, stoga se u tlu nakuplja relativno malo humusa, ali mnogo elemenata pepela i dušične prehrane biljaka (u sivim tlima i drugim suptropskim tlima).

U anaerobnim uvjetima (sa stalnim viškom vlage, kao i pri niskim temperaturama, nedostatkom O 2), procesi stvaranja humusa odvijaju se sporo uz sudjelovanje, uglavnom, anaerobnih mikroorganizama. U tom slučaju nastaju mnoge organske kiseline niske molekularne težine i reducirani plinoviti produkti (CH 4 , H 2 S) koji inhibiraju vitalnu aktivnost mikroorganizama. Proces razgradnje postupno blijedi, a organski ostaci se pretvaraju u treset - masu slabo raspadnutih i neraspadnutih biljnih ostataka koji djelomično zadržavaju anatomsku strukturu. Za akumulaciju humusa najpovoljnija je kombinacija aerobnih i anaerobnih uvjeta u tlu s izmjeničnim periodima sušenja i vlaženja. Ovaj režim je tipičan za černozeme.

Sastav vrsta mikroorganizama tla i intenzitet njihove vitalne aktivnosti također utječu na stvaranje humusa. Sjeverna podzolasta tla, kao rezultat specifičnih hidrotermalnih uvjeta, karakteriziraju najniži sadržaj mikroorganizama uz nisku raznolikost vrsta i nisku vitalnu aktivnost. Posljedica toga je spora razgradnja biljnih ostataka i nakupljanje slabo razgrađenog treseta. U vlažnim suptropima i tropima primjećuje se intenzivan razvoj mikrobiološke aktivnosti i, s tim u vezi, aktivna mineralizacija ostataka. Usporedba zaliha humusa u različitim tlima s različitim brojem mikroorganizama u njima pokazuje da vrlo niska i visoka biogenost tla ne doprinose akumulaciji humusa. Najviše humusa nakuplja se u tlima s prosječnim sadržajem mikroorganizama (černozemi).

Ne manje značajan utjecaj imaju granulometrijski sastav i fizikalno-kemijska svojstva tla. U pjeskovitim i pjeskovitim ilovastim, dobro zagrijanim i prozračenim tlima, razgradnja organskih ostataka se odvija brzo, značajan dio njih je mineraliziran, malo je humusnih tvari i slabo su fiksirane na površini čestica pijeska. U glinastim i ilovastim tlima proces razgradnje organskih ostataka pod jednakim uvjetima je sporiji (zbog nedostatka O 2), humusne tvari se fiksiraju na površini mineralnih čestica i nakupljaju u tlu.

Kemijski i mineraloški sastav tla određuje količinu hranjiva potrebnih mikroorganizmima, reakciju sredine u kojoj nastaje humus te uvjete za fiksiranje humusnih tvari u tlu. Dakle, tla zasićena kalcijem imaju neutralnu reakciju, što je povoljno za razvoj bakterija i fiksaciju huminskih kiselina u obliku kalcijevih humata netopljivih u vodi, čime se obogaćuje humusom. U kiseloj sredini, kada su tla zasićena vodikom i aluminijem, nastaju topljive fulvokiseline koje imaju povećanu pokretljivost i dovode do velike akumulacije humusa. Minerali gline kao što su montmorilonit i vermikulit također doprinose fiksaciji humusa u tlu.

Zbog razlike u čimbenicima koji utječu na stvaranje humusa, količina, kakvoća i zalihe humusa nisu iste u različitim tlima. Tako gornji horizonti tipičnih černozema sadrže 10–14% humusa, siva tamna šumska tla 4–9%, buseno-podzolična tla 2–3%, tamni kesten, žuta tla 4–5%, smeđa i sivo-smeđa polupustinjska tla 1 - 2%. Zalihe organske tvari u prirodnim područjima također su različite. Najveće rezerve, prema I. V. Tyurinu, imaju različite podvrste černozema, tresetišta, sive šume, srednje - tamnog kestena, crvenih tla, niske - podzolične, sod-podzolične, tipične sive zemlje. Obradiva tla Republike Bjelorusije sadrže humus: glinasti– 65 t/ha, in ilovasta– 52 t/ha, in pješčana - 47 t/ha, in pjeskovita– 35 t/ha. Tla Republike Bjelorusije, ovisno o sadržaju humusa u obradivom sloju, podijeljena su u 6 skupina (tablica 3). U tlima drugih prirodnih zona postoje gradacije ovisno o sadržaju humusa.

Tablica 3

Grupiranje tla Republike Bjelorusije prema sadržaju humusa

U Republici Bjelorusiji većina zemljišta pripada tlima skupine II i III, oko 20% - tlima skupine IV (slika 7).

§3. Sastav i klasifikacija humusa

Humus je specifična visokomolekularna organska tvar kisele prirode koja sadrži dušik. Čini glavni dio organske tvari tla, koja je potpuno izgubila značajke anatomske strukture mrtvih biljnih i životinjskih organizama. Humus tla sastoji se od specifičnih humusnih tvari, uključujući huminske kiseline (HA), fulvokiseline (FA) i humin (vidi sliku 6), koje se razlikuju po topljivosti i ekstrakciji.

Huminske kiseline- to su tamno obojene visokomolekularne tvari koje sadrže dušik netopljive u vodi, mineralnim i organskim kiselinama. Dobro se otapaju u alkalijama uz stvaranje koloidnih otopina tamne trešnje ili smeđe-crne boje.

U interakciji s metalnim kationima, huminske kiseline stvaraju soli - humate. Humati jednovalentnih metala su visoko topljivi u vodi i ispiru se iz tla, dok se humati dvovalentnih i trovalentnih metala ne otapaju u vodi i dobro su fiksirani u tlu. Prosječna molekularna masa huminskih kiselina je 1400. Sadrže C - 52 - 62%, H - 2,8 - 6,6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (težinski). Glavne komponente molekule huminske kiseline su jezgra, bočni lanci i periferne funkcionalne skupine. Jezgra humusnih tvari sastoji se od niza aromatskih cikličkih prstenova. Bočni lanci mogu biti ugljikohidratni, aminokiselinski i drugi lanci. Funkcionalne skupine predstavljene su s nekoliko karboksilnih (–COOH) i fenolhidroksilnih skupina koje igraju važnu ulogu u formiranju tla jer određuju procese interakcije huminskih kiselina s mineralnim dijelom tla. Huminske kiseline su najvrjedniji dio humusa, povećavaju upojnu sposobnost tla, pridonose akumulaciji elemenata plodnosti tla i stvaranju vodootporne strukture.

Fulvinske kiseline je skupina huminskih kiselina koje ostaju u otopini nakon taloženja huminskih kiselina. To su također visokomolekularne organske kiseline koje sadrže dušik, koje za razliku od huminskih kiselina sadrže manje ugljika, ali više kisika i vodika. Imaju svijetlu boju (žuta, narančasta), lako su topljivi u vodi. Soli (fulvati) također su topljive u vodi i slabo fiksirane u tlu. Fulvinske kiseline imaju jako kiselu reakciju, snažno uništavaju mineralni dio tla, uzrokujući razvoj procesa podzoobrazovaniya tla.

Omjer između huminskih kiselina i fulvin kiselina u različitim tlima nije isti. Ovisno o ovom pokazatelju (C HA: C FA), razlikuju se sljedeće vrste humusa: humat(> 1,5), humat-fulvat (1,5 – 1), fulvatno-humat (1 – 0,5), fulvički (< 0,5). Качество гумуса, плодородие почвы зависят от преобладания той или иной группы. К северу и к югу от черноземов содержание гуминовых кислот в почвах уменьшается. Относительно высокое содержание фульвокислот наблюдается в гумусе подзолистых почв и красноземов. Можно сказать, что условия, благоприятствующие накоплению гумуса в почвах, способствуют и накоплению устойчивой и наиболее агрономически ценной его части – гуминовых кислот. Соотношение С ГК: С ФК имеет наибольшее значение (1,5 – 2,5) в гумусе черноземов, снижаясь к северу и к югу от зоны этих почв. При интенсивном использовании пахотных земель без достаточного внесения органических удобрений наблюдается снижение как общего содержания гумуса (дегумификация), так и гуминовых кислот.

Gumin- ovo je dio humusnih tvari koje se ne otapaju ni u jednom otapalu, a predstavljene su kompleksom organskih tvari (huminskih kiselina, fulvokiselina i njihovih organo-mineralnih derivata), čvrsto povezanih s mineralnim dijelom tla. Inertan je dio zemljišnog humusa.

Specifičnost i sastav humusnih kompleksa služi kao osnova za klasifikaciju humusnih tipova. R.E. Muller predložio je klasifikaciju šumskih oblika humusa kao biološki sustav interakcije između organskih tvari, mikrobiote i vegetacije. Među tim kompleksima razlikuju se 3 vrste humusa.

Meki humus - mul Nastaje u listopadnim ili mješovitim šumama uz intenzivnu aktivnost faune tla uz povoljne hidrotermalne uvjete i prisutnost dovoljne količine baza, prvenstveno kalcija, u stelji i tlu; Stelja se gotovo ne nakuplja u zemljištu mazgi, budući da mikrobiota snažno razgrađuje stelju. U sastavu humusa dominiraju huminske kiseline.

Grubi humus - kuga, sadrži veliku količinu poluraspadnutih ostataka, karakterističan je za crnogorične šume, nastaje s niskim sadržajem pepelnih elemenata u stelji, nedostatkom baza i visokim sadržajem silicija u tlu, ima kiselu reakciju, otporan na mikroorganizme, te se sporo mineralizira uz sudjelovanje gljivica. Uslijed usporenog razvoja procesa humifikacije i mineralizacije u tlu nastaje moćan tresetni horizont A 0 koji se sastoji od 3 sloja: a) sloja slabo razgrađene organske tvari (L), koja je svježa stelja, b) polurazgrađeni sloj fermentacije (F), c) humificirani sloj (H).

Srednji oblik – moder razvija se u uvjetima prilično brze mineralizacije biljnih ostataka, pri čemu značajnu ulogu igra funkcionalna aktivnost životinja u tlu, koje melju biljne ostatke, što uvelike olakšava njihovu naknadnu razgradnju mikroflorom tla.

§ četiri. Značaj i ravnoteža humusa u tlu

Nakupljanje humusa rezultat je procesa nastanka tla, dok same humusne tvari imaju veliki utjecaj na daljnji smjer procesa nastanka tla i svojstva tla. Funkcije humusa u tlu vrlo su raznolike:

1) formiranje specifičnog profila tla (s horizontom A), formiranje strukture tla, poboljšanje vodno-fizikalnih svojstava tla, povećanje upojne i puferske sposobnosti tla;

2) izvor mineralnih hraniva za biljke (N, P, K, Ca, Mg, S, elementi u tragovima), izvor organske ishrane za heterotrofne organizme tla, izvor CO 2 u površinskom sloju atmosfere i biološki aktivnih spojeva u tlu, što izravno potiče rast i razvoj biljaka, mobilizira hranjive tvari, utječe na biološku aktivnost tla;

3) obavlja sanitarne i zaštitne funkcije - ubrzava uništavanje pesticida, fiksira zagađivače, smanjujući njihov ulazak u biljke.

U vezi s raznolikom ulogom organske tvari u plodnosti tla, aktualan je problem ravnoteže humusa obradivih tala. Kao i svaka bilanca, bilanca humusa uključuje stavke prihoda (dotok organskih ostataka i njihova humifikacija) i rashoda (mineralizacija i drugi gubici). U prirodnim uvjetima, što je tlo starije, to je plodnije: bilanca je pozitivna ili nula, na obradivim tlima češće je negativna. U prosjeku obradiva tla gube oko 1 t/ha humusa godišnje. Za regulaciju količine humusa koristi se sustavno unošenje dovoljne količine organske tvari u obliku stajnjaka (od 1 tone stajnjaka nastaje ≈ 50 kg humusa), tresetnih komposta, sjetve višegodišnjih trava, korištenja zelenih gnojiva (zelena gnojidba), vapnenja kiselih tala i alkalnog gipsa.

Humusno stanje tala važan je pokazatelj plodnosti i određuje se sustavom pokazatelja, uključujući razinu sadržaja i rezervi organske tvari, njen profilni raspored, obogaćenost dušikom (C:N) i kalcijem, stupanj humifikacije. , vrste huminskih kiselina i njihov omjer. Neki od njegovih parametara služe kao predmet praćenja okoliša.

organski dio tlo predstavljena živim organizmima (živa faza ili biofaza), nerazgrađenim, organskim ostacima i humusnim tvarima (slika 1.)

Organski dio tla

Riža. 1. Organski dio tla

Gore je bilo riječi o živim organizmima. Sada je potrebno definirati organske ostatke.

organski ostaci- to su organske tvari, tkiva biljaka i životinja, djelomično zadržavajući svoj izvorni oblik i strukturu. Treba napomenuti različit kemijski sastav raznih ostataka.

Huminske tvari su sve organske tvari tla, osim živih organizama i njihovih ostataka, koji nisu izgubili strukturu tkiva. Općenito je prihvaćena podjela na specifične humusne tvari i nespecifične organske tvari pojedinačne prirode.

Nespecifične huminske tvari sadrže tvari individualne prirode:

a) dušikovi spojevi, na primjer, jednostavni i složeni, proteini, aminokiseline, peptidi, purinske baze, pirimidinske baze; ugljikohidrati; monosaharidi, oligosaharidi, polisaharidi;

b) lignin;

c) lipidi;

e) tanini;

f) organske kiseline;

g) alkoholi;

h) aldehidi.

Dakle, nespecifične organske tvari su pojedinačni organski spojevi i intermedijarni produkti razgradnje organskih ostataka. Oni čine približno 10-15% ukupnog sadržaja humusa mineralnih tala i mogu doseći 50-80% ukupne mase organskih spojeva u tresetnim horizontima i šumskoj stelji.

Huminske tvari zapravo predstavljaju specifičan sustav visokomolekularnih organskih spojeva koji sadrže dušik cikličke strukture i kisele prirode. Prema mnogim istraživačima, struktura molekule humusnog spoja je složena. Utvrđeno je da su glavne komponente molekule jezgra, bočni (periferni) lanci i funkcionalne skupine.

Vjeruje se da su jezgra aromatski i heterociklički prstenovi, koji se sastoje od petero- i šesteročlanih spojeva tipa:

benzen furan pirol naftalen indol

Bočni lanci protežu se od jezgre do periferije molekule. U molekuli huminskih spojeva zastupljeni su aminokiselinskim, ugljikohidratnim i drugim lancima.

U sastavu humusnih tvari nalaze se karboksil (-COOH), fenolhidroksil (-OH), metoksil (-CH3O) i alkohol hidroksil. Ove funkcionalne skupine određuju kemijska svojstva humusnih tvari. Karakteristična značajka sustava vlastitih humusnih tvari je heterogenost, tj. prisutnost u njemu komponenti različitih faza humifikacije. Iz ovog složenog sustava razlikuju se tri skupine tvari:

a) huminske kiseline;

b) fulvinske kiseline;

c) humini, točnije, nehidrolizabilni ostaci.

Huminske kiseline (HA)- tamno obojena skupina humusnih tvari, ekstrahirana iz tla alkalnim otopinama i istaložena mineralnim kiselinama pri pH = 1-2. Karakterizira ih sljedeći elementarni sastav: sadržaj C od 48 do 68%, H - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. Ovi spojevi su praktički netopljivi u vodi i mineralnim kiselinama, lako se talože iz otopina HA kiselinama H+, Ca2+, Fe3+, A13+. To su humusni spojevi kisele prirode, što je posljedica karboksilnih i fenol hidroksilnih funkcionalnih skupina. Vodik ovih skupina može se zamijeniti drugim kationima. Sposobnost zamjene ovisi o prirodi kationa, pH medija i drugim uvjetima. U neutralnoj reakciji dolazi do zamjene samo vodikovih iona karboksilnih skupina. Kapacitet apsorpcije zbog ovog svojstva HA je od 250 do 560 meq na 100 g HA. Uz alkalnu reakciju, apsorpcijski kapacitet se povećava na 600-700 mg·eq/100 g HA zbog sposobnosti zamjene vodikovih iona hidroksilnih skupina. Molekularna težina HA određena različitim metodama varira od 400 do stotina tisuća. U molekuli HA najjasnije je zastupljen aromatski dio čija masa prevladava nad masom bočnih (perifernih) lanaca.

Huminske kiseline nemaju kristalnu strukturu, većina ih se nalazi u tlu u obliku gelova koji se djelovanjem lužina lako peptiziraju i stvaraju molekularne i koloidne otopine.

Kada HA međudjeluje s metalnim ionima, nastaju soli, koje se nazivaju humati. Humati NH4+, Na+, K+ vrlo su topljivi u vodi i mogu tvoriti koloidne i molekularne otopine. Uloga ovih spojeva u tlu je golema. Na primjer, humati Ca, Mg, Fe i Al u osnovi su slabo topljivi, mogu stvarati vodootporne gelove, dok prelaze u stacionarno stanje (akumulacija), a također su osnova za stvaranje vodootporne strukture.

Fulvinske kiseline (FA) - posebna skupina humusnih tvari topljivih u vodi i mineralnim kiselinama. Karakterizira ga sljedeći kemijski sastav: sadržaj C od 40 do 52%; H - 5-4%, kisik -40-48%, N - 2-6%. Fulvinske kiseline, za razliku od HA, vrlo su topljive u vodi, kiselinama i lužinama. Otopine su žute ili slamnatožute boje. Odavde su ovi spojevi dobili svoje ime: na latinskom fulvus - žuto. Vodene otopine FA su jako kisele (pH 2,5). Molekulska težina fulvinskih kiselina, određena različitim metodama, kreće se od 100 do nekoliko stotina, pa čak i tisuća konvencionalnih jedinica mase.

Molekula fulvinske kiseline ima jednostavniju strukturu u odnosu na huminske kiseline. Aromatski dio ovih spojeva je manje izražen. U strukturi molekule FA dominiraju bočni (periferni) lanci. Aktivne funkcionalne skupine su karboksilne i fenolhidroksilne skupine, čiji vodik ulazi u reakcije izmjene. Kapacitet izmjene FA može doseći 700-800 mg·eq na 100 g pripravaka fulvinske kiseline.

U interakciji s mineralnim dijelom tla, fulvinske kiseline stvaraju organo-mineralne spojeve s metalnim ionima, kao i minerale. Fulvinske kiseline zbog jake kisele reakcije i dobre topivosti u vodi aktivno uništavaju mineralni dio tla. U tom slučaju nastaju soli fulvokiselina koje imaju veliku mobilnost u profilu tla. Organo-mineralni spojevi fulvinskih kiselina aktivno sudjeluju u migraciji tvari i energije u profilu tla, u formiranju, primjerice, pojedinih genetskih horizonata.

Nehidrolizabilni ostatak (humini) - skupina humusnih tvari, koja je ostatak alkalijski netopljivih organskih spojeva u tlu. Ovu skupinu čine i vlastite humusne tvari, na primjer, humini se sastoje od huminskih kiselina, snažno povezanih s mineralima, i snažno povezanih pojedinačnih tvari i organskih ostataka različitog stupnja razgradnje s mineralnim dijelom tla.

Tlo je složen skup komponenti koje su u međusobnoj kombinaciji. Sastav tla uključuje:

• mineralni elementi.
• organski spojevi.
• otopine tla.
• zrak tla.
• organo-mineralne tvari.
• mikroorganizmi tla (biotski i abiotski).

Za analizu sastava tla i određivanje njegovih parametara potrebno je raspolagati vrijednostima prirodnog sastava – ovisno o tome vrši se procjena sadržaja određenih nečistoća.

Većina anorganskog (mineralnog) dijela tla je kristalni silicij (kvarc). Može biti od 60 do 80 posto ukupnog broja mineralnih elemenata.

Prilično velik broj anorganskih komponenti zauzimaju takvi aluminosilikati kao što su tinjac i feldspati. Ovo također uključuje minerale gline sekundarne prirode, na primjer, montmorilonite.

Montmoriloniti su od velike važnosti za higijenske kvalitete tla zbog sposobnosti apsorpcije kationa (uključujući teške metale) i na taj način kemijske dezinfekcije tla.

Također, mineralni dio komponenti tla uključuje takve kemijske elemente (uglavnom u obliku oksida) kao što su:

• aluminij
• željezo
• silicij
• kalij
• natrij
• magnezij
• kalcij
• fosfor

Osim toga, postoje i druge komponente. Često mogu biti u obliku sumporne, fosforne, ugljične i klorovodične soli.

Organske komponente tla

Većina organskih sastojaka nalazi se u humusu. To su, u jednom ili drugom stupnju, složeni organski spojevi koji u svom sastavu imaju elemente kao što su:

• ugljik
• kisik
• vodik
• fosfor

Značajan dio organskih sastojaka tla nalazi se otopljen u vlazi tla.

Što se tiče plinovitog sastava tla, ono je zrak, s otprilike sljedećim postotkom:

1) dušik - 60-78%

2) kisik - 11-21%

3) ugljični dioksid - 0,3-8%

Zrak i voda određuju takav pokazatelj kao što je poroznost tla i može se kretati od 27 do 90% ukupnog volumena.

Određivanje granulometrijskog sastava tla

Granulometrijski (mehanički) sastav tla je omjer čestica tla različite veličine, bez obzira na njihovo podrijetlo (kemijsko ili mineraloško). Te se skupine čestica spajaju u frakcije.

Granulometrijski sastav tla je od odlučujućeg značaja za ocjenu razine plodnosti i drugih ključnih pokazatelja tla.

Ovisno o disperziji, čestice tla se dijele u dvije glavne kategorije:

1) čestice promjera većeg od 0,001 mm.

2) čestice promjera manjeg od 0,001 mm.

Prva skupina čestica potječe od svih vrsta mineralnih formacija i fragmenata stijena. Druga kategorija javlja se tijekom trošenja glinenih minerala i organskih komponenti.

Čimbenici koji utječu na formiranje tla

Pri određivanju sastava tla treba obratiti pozornost na tlotvorne čimbenike – oni imaju značajan utjecaj na strukturu i sastav tla.

Uobičajeno je razlikovati sljedeće glavne čimbenike formiranja tla:

• porijeklo matične stijene tla.
• starost tla.
• površinska topografija tla.
• klimatski uvjeti formiranja tla.
• sastav mikroorganizama u tlu.
• ljudske aktivnosti koje utječu na tlo.

Clarke kao mjerna jedinica kemijskog sastava tla

Clark je konvencionalna jedinica koja određuje normalnu količinu određenog kemijskog elementa u idealnom (nekontaminiranom) tlu. Na primjer, jedan kilogram prirodno čiste zemlje trebao bi sadržavati oko 3,25% kalcija - to je 1 klark. Razina kemijskog elementa od 3-4 klarka ili više ukazuje da je tlo jako onečišćeno ovim elementom.

Tlo je složen sustav koji se sastoji od mineralnih i organskih komponenti. Služi kao supstrat za razvoj biljaka. Za uspješnu poljoprivredu potrebno je poznavati značajke i načine formiranja tla - to pomaže povećanju njegove plodnosti, odnosno od velikog je gospodarskog značaja.

Sastav tla uključuje četiri glavne komponente:
1) mineralna tvar;
2) organske tvari;
3) zrak;
4) voda, koja se ispravnije naziva otopinom tla, jer su u njoj uvijek otopljene određene tvari.

Mineralne tvari tla

Po tlo se sastoji od mineralnih komponenti različite veličine: kamenja, drobljenog kamena i "fine zemlje". Potonji se obično dijeli prema redoslijedu ogrubljivanja čestica na glinu, mulj i pijesak. Mehanički sastav tla određen je relativnim sadržajem pijeska, mulja i gline u njemu.

Mehanički sastav tla snažno utječe na drenažu, sadržaj hranjivih tvari i temperaturni režim tla, odnosno na strukturu tla s agronomskog gledišta. Tla srednje i fine strukture kao što su glina, ilovača i mulj obično su prikladnija za rast biljaka, jer sadrže dovoljno hranjivih tvari i bolje zadržavaju vodu s otopljenim solima. Pješčana tla brže isušuju i gube hranjive tvari ispiranjem, ali su korisna za ranu žetvu; u proljeće se suše i zagrijavaju brže od glinenih. Prisutnost kamenja, odnosno čestica promjera većeg od 2 mm, važna je sa stajališta trošenja poljoprivrednih oruđa i utjecaja na odvodnju. Obično, s povećanjem sadržaja kamenja u tlu, njegova sposobnost zadržavanja vode se smanjuje.

organska tvar tla

organska tvar, u pravilu, čini samo mali volumenski udio tla, ali je vrlo važan, jer određuje mnoga njegova svojstva. To je glavni izvor biljnih hranjiva kao što su fosfor, dušik i sumpor; pridonosi stvaranju agregata tla, odnosno fino grudaste strukture, što je posebno važno za teška tla, jer se time povećava vodopropusnost i prozračnost; služi kao hrana mikroorganizmima. Organska tvar tla dijeli se na detritus ili mrtvu organsku tvar (MOB) i biotu.

Humus(humus) je organski materijal nastao nepotpunom razgradnjom MOB-a. Značajan dio ne postoji u slobodnom obliku, već je povezan s anorganskim molekulama, prvenstveno s česticama glinenog tla. Zajedno s njima humus čini tzv. apsorpcijski kompleks tla koji je izuzetno važan za gotovo sve fizikalne, kemijske i biološke procese koji se u njemu odvijaju, a posebno za zadržavanje vode i hranjivih tvari.

Među organizmima u tlu posebno mjesto zauzimaju gliste. Ovi detritivori zajedno s MOB-om unose velike količine mineralnih čestica. Krećući se između različitih slojeva tla, crvi ga neprestano miješaju. Osim toga, ostavljaju prolaze koji olakšavaju njegovo prozračivanje i odvodnju, čime se poboljšava njegova struktura i povezana svojstva. Gliste najbolje uspijevaju u neutralnom i blago kiselom okruženju, rijetko se pojavljuju pri pH ispod 4,5.

organska tvar tla- ovo je složeni sustav svih organskih tvari prisutnih u profilu u slobodnom stanju ili u obliku organomineralnih spojeva, isključujući one koji su dio živih organizama.

Glavni izvor organske tvari tla su ostaci biljaka i životinja u različitim fazama razgradnje. Najveći volumen biomase dolazi od otpadnih biljnih ostataka, doprinos beskralješnjaka i kralježnjaka te mikroorganizama je znatno manji, ali oni igraju važnu ulogu u obogaćivanju organske tvari komponentama koje sadrže dušik.

Organska tvar tla se prema podrijetlu, karakteru i funkcijama dijeli u dvije skupine: organske ostatke i humus. Kao sinonim za pojam "humus", ponekad se koristi pojam "humus".

organski ostaci predstavljeni su uglavnom tlom i korijenskim otpadom viših biljaka, koji nije izgubio svoju anatomsku strukturu. Kemijski sastav biljnih ostataka različitih cenoza vrlo varira. Zajedničko im je prevladavanje ugljikohidrata (celuloza, hemiceluloza, pektin), lignina, bjelančevina i lipida. Sav taj složeni kompleks tvari, nakon smrti živih organizama, ulazi u tlo i pretvara se u mineralne i humusne tvari, a djelomično se uklanja iz tla s podzemnom vodom, moguće u naftonosne horizonte.

Razgradnja organskih ostataka tla uključuje mehaničku i fizičku destrukciju, biološku i biokemijsku transformaciju i kemijske procese. Enzimi, beskralježnjaci tla, bakterije i gljive igraju važnu ulogu u razgradnji organskih ostataka. Enzimi su strukturirani proteini s mnogo funkcionalnih skupina. Glavni izvor enzima su; bilje. Djelujući kao katalizatori u tlu, enzimi milijunima puta ubrzavaju procese razgradnje i sinteze organskih tvari.

Humus je skup svih organskih spojeva koji se nalaze u tlu, osim onih koji su dio živih organizama i organskih ostataka koji su zadržali anatomsku strukturu.

U sastavu humusa izdvajaju se nespecifični organski spojevi i specifične – huminske tvari.

Nespecifičan zove se skupina organskih tvari poznate prirode i individualne strukture. U tlo ulaze iz raspadajućih biljnih i životinjskih ostataka te s izlučevinama korijena. Nespecifične spojeve predstavljaju gotovo sve komponente koje čine životinjska i biljna tkiva te intravitalne izlučevine makro- i mikroorganizama. To uključuje lignin, celulozu, proteine, aminokiseline, monosaharide, vosak i masne kiseline.

Općenito, udio nespecifičnih organskih spojeva ne prelazi 20% ukupne količine humusa tla. Nespecifični organski spojevi su proizvodi različitog stupnja razgradnje i humifikacije biljnog, životinjskog i mikrobnog materijala koji ulazi u tlo. Ovi spojevi određuju dinamiku brzih promjena svojstava tla: redoks potencijal, sadržaj pokretnih oblika hranjivih tvari, brojnost i aktivnost mikroorganizama u tlu te sastav otopina u tlu. Humusne tvari, naprotiv, određuju stabilnost tijekom vremena ostalih svojstava tla: kapaciteta izmjene, vodno-fizikalnih svojstava, zračnog režima i boje.

Specifični organski dio tla - humusne tvari- predstavljaju heterogeni (heterogeni) polidisperzni sustav visokomolekularnih aromatskih spojeva kisele prirode koji sadrže dušik. Humusne tvari nastaju kao rezultat složenog biofizičkog i kemijskog procesa pretvorbe (humifikacije) produkata razgradnje organskih ostataka koji ulaze u tlo.

Ovisno o kemijskom sastavu biljnih ostataka, čimbenicima njihove razgradnje (temperatura, vlažnost, sastav mikroorganizama), razlikuju se dvije glavne vrste humifikacije: fulvat i humat. Svaki od njih odgovara određenom frakcijskom sastavu humusa. Grupni sastav humusa podrazumijeva skup i sadržaj različitih tvari povezanih po strukturi i svojstvima spojeva. Najvažnije skupine su huminske kiseline (HA) i fulvokiseline (FA).

Huminske kiseline sadrže 46 - 62% ugljika (C), 3 - 6% dušika (N), 3-5% vodika (H) i 32-38% kisika (O). U sastavu fulvin kiselina više je ugljika - 45-50%, dušika - 3,0-4,5% i vodika - 3-5%. Huminske i fulvinske kiseline gotovo uvijek sadrže sumpor (do 1,2%), fosfor (desetke i stotine postotaka) i katione raznih metala.

U sklopu skupina HA i FA razlikuju se frakcije. Frakcijski sastav humusa karakterizira skup i sadržaj različitih tvari uključenih u skupine HA i FA, prema oblicima njihovih spojeva s mineralnim komponentama tla. Sljedeće frakcije su od najveće važnosti za formiranje tla: smeđe huminske kiseline (BHA) povezane sa seskvioksidima; crne huminske kiseline (CHA) povezane s kalcijem; frakcije I i Ia fulvinske kiseline povezane s mobilnim oblicima seskvioksida; HA i FA, snažno povezane sa seskvioksidima i mineralima gline.

Grupni sastav humusa karakterizira kvantitativni omjer huminskih kiselina i fulvin kiselina. Kvantitativna mjera vrste humusa je omjer udjela ugljika u huminskim kiselinama (C HA) i udjela ugljika u fulvo kiselinama (C FA). Prema vrijednosti ovog omjera (S gk / S fk) mogu se razlikovati četiri vrste humusa:

• - humat - više od 2;
• - fulvat-humat - 1-2;
• - humat-fulvat - 0,5-1,0;
• - fulvat - manje od 0,5.

Grupni i frakcijski sastav humusa prirodno se i dosljedno mijenja u zonalnom genetskom nizu tala. U podzolnim i sodno-podzolnim tlima huminske kiseline se gotovo ne formiraju i malo se akumuliraju. Omjer C gk / C fc obično je manji od 1, a najčešće je 0,3-0,6. U sivim tlima i černozemima apsolutni sadržaj i udio huminskih kiselina znatno je veći. Omjer S gk / S fk u černozemima može doseći 2,0-2,5. U tlima koja se nalaze južno od černozema, udio fulvinskih kiselina ponovno se postupno povećava.

Prekomjerna vlažnost, karbonatni sadržaj stijene, salinitet ostavljaju trag na grupni sastav humusa. Dodatna hidratacija obično potiče nakupljanje huminskih kiselina. Povećana vlažnost karakteristična je i za tla nastala na karbonatnim stijenama ili pod utjecajem tvrde podzemne vode.

Grupni i frakcijski sastav humusa također se mijenja duž profila tla. Frakcijski sastav humusa u različitim horizontima ovisi o mineralizaciji otopine tla i pH vrijednosti. Profilne promjene u grupnom sastavu humusa u većini

Tla tla podložna su jednom općem obrascu: udio huminskih kiselina opada s dubinom, udio fulvinskih kiselina raste, omjer C ha / C fc smanjuje se na 0,1-0,3.

Dubina humifikacije, odnosno stupanj pretvorbe biljnih ostataka u huminske tvari, kao i odnos C GC / C FC ovise o brzini (kinetici) i trajanju procesa humifikacije. Kinetiku humifikacije određuju zemljišno-kemijske i klimatske značajke koje potiču ili inhibiraju aktivnost mikroorganizama (hranjiva, temperatura, pH, vlažnost), a osjetljivost biljnih ostataka na transformaciju ovisi o molekularnoj strukturi tvari (monosaharidi, proteini se lakše pretvaraju, lignin, polisaharidi teže) .

U humusnim horizontima tala umjerene klime tip humusa i dubina humifikacije, izražena omjerom C HA /C FA, koreliraju s trajanjem razdoblja biološke aktivnosti.

Razdoblje biološke aktivnosti je vremensko razdoblje tijekom kojeg se stvaraju povoljni uvjeti za normalnu vegetaciju biljaka, aktivnu mikrobiološku aktivnost. Trajanje razdoblja biološke aktivnosti određeno je trajanjem razdoblja tijekom kojeg temperatura zraka postojano prelazi 10 ° C, a rezerva produktivne vlage je najmanje 1-2%. U zonalnom nizu tala vrijednost C HA /C ph, ​​koja karakterizira dubinu humifikacije, odgovara trajanju razdoblja biološke aktivnosti.

Istodobno razmatranje dvaju čimbenika - razdoblja biološke aktivnosti i zasićenosti tla bazama, omogućuje određivanje područja stvaranja različitih vrsta humusa. Humatni humus nastaje samo s dugim razdobljem biološke aktivnosti i visokim stupnjem zasićenosti tla bazama. Ova kombinacija uvjeta tipična je za černozeme. Jako kisela tla (podzoli, buseno-podzolata tla), bez obzira na razdoblje biološke aktivnosti, imaju fulvatni humus.

Humusne tvari tla vrlo su reaktivne i aktivno djeluju na mineralnu matricu. Pod utjecajem organskih tvari nestabilni minerali matične stijene se uništavaju i kemijski elementi postaju dostupniji biljkama. U procesu organo-mineralnih međudjelovanja nastaju zemljišni agregati koji poboljšavaju strukturno stanje tla.

Fulvinske kiseline najaktivnije uništavaju minerale tla. U interakciji sa seskvioksidima (Fe 2 O 3 i Al 2 O 3), FA tvore mobilne aluminij- i željezo-humusne komplekse (željezni i aluminijevi fulvati). Ovi kompleksi povezani su s formiranjem iluvijalno-humusnih horizonata tla, u kojima se talože. Fulvati alkalnih i zemnoalkalijskih baza vrlo su topljivi u vodi i lako migriraju niz profil. Važna značajka FA je njihova nesposobnost fiksiranja kalcija. Stoga se kalcizacija kiselih tala mora provoditi redovito, svake 3-4 godine.

Huminske kiseline, za razliku od FA, s kalcijem tvore slabo topive organomineralne spojeve (kalcijeve humate). Zbog toga se u tlima stvaraju humusno-akumulativni horizonti. Humusne tvari tla vežu ione mnogih potencijalno toksičnih metala - Al, Pb, Cd, Ni, Co, čime se smanjuje opasno djelovanje kemijskog onečišćenja tla.

Procesi stvaranja humusa u šumskim tlima imaju svoje karakteristike. Velika većina biljnog otpada u šumi ulazi u površinu tla, gdje se stvaraju posebni uvjeti za razgradnju organskih ostataka. S jedne strane, to je slobodan pristup kisika i otjecanje vlage, s druge strane, vlažna i hladna klima, visok sadržaj teško razgradivih spojeva u stelji, brzi gubitak zbog ispiranja iz baza oslobađa se tijekom mineralizacije legla. Takvi uvjeti utječu na vitalnu aktivnost životinja u tlu i mikroflore, koja ima važnu ulogu u procesima transformacije organskih ostataka: mljevenje, miješanje s mineralnim dijelom tla, biokemijska obrada organskih spojeva.

Kao rezultat različitih kombinacija svih čimbenika razgradnje organskih ostataka nastaju tri tipa (oblika) organske tvari šumskog tla: mul, moder, mor. Pod oblikom organske tvari u šumskim tlima podrazumijeva se sveukupnost organskih tvari sadržanih u šumskoj stelji i u humusnom horizontu.

Pri prelasku s mora na moder i mullu mijenjaju se svojstva organske tvari tla: smanjuje se kiselost, povećava se sadržaj pepela, stupanj zasićenosti bazama, sadržaj dušika i intenzitet raspadanja šumskog otpada. U tlu s tipom mulle, stelja sadrži najviše 10% ukupne rezerve organske tvari, dok u slučaju tipa mora, stelja čini do 40% ukupne rezerve.

Pri formiranju organske tvari tipa mora nastaje gusta troslojna stelja koja je dobro odvojena od temeljnog mineralnog horizonta (obično horizonti E, EI, AY). U razgradnji stelje sudjeluje uglavnom gljivična mikroflora. Gliste nema, reakcija je jako kisela. Šumsko tlo ima sljedeću strukturu:

O L - gornji sloj debljine oko 1 cm, sastoji se od stelje koja je zadržala svoju anatomsku strukturu;

O F - srednji sloj različite debljine, koji se sastoji od polu-raspadnutog svijetlosmeđeg legla, isprepletenog hifama gljiva i korijenjem biljaka;

Oh - donji sloj jako raspadnute stelje, tamno smeđe, gotovo crne boje, razmazan, s uočljivom primjesom mineralnih čestica.

Kod modernog tipa, šumsko se tlo obično sastoji od dva sloja. Ispod sloja slabo raspadnute stelje izdvaja se dobro razgrađen humusni sloj debljine oko 1 cm, koji postupno prelazi u jasno izražen humusni horizont debljine 7-10 cm.Gliste imaju važnu ulogu u razgradnji leglo. U sastavu mikroflore gljive prevladavaju nad bakterijama. Organska tvar humusnog sloja djelomično je pomiješana s mineralnim dijelom tla. Reakcija legla je blago kisela. U šumskim tlima s prekomjernom vlagom usporavaju se procesi razgradnje biljnog otpada i u njima se stvaraju tresetni horizonti. Sastav početnih biljnih ostataka utječe na nakupljanje i brzinu razgradnje organske tvari u šumskim tlima. Što je više lignina, smole, tanina u biljnim ostacima, a manje dušika, to se sporije odvija proces razgradnje i više se organskih ostataka nakuplja u stelji.

Na temelju utvrđivanja sastava biljaka iz čije je stelje stelja nastala, predložena je klasifikacija šumske stelje. Prema N. N. Stepanovu (1929), mogu se razlikovati sljedeće vrste stelje: crnogorična, sitnolisna, širokolisna, lišajeva, zelena mahovina, mahovina, trava, mahovina, sphagnum, mokra trava, travna močvara i široka trava.

Humusni status tla- ovo je skup općih zaliha i svojstava organskih tvari, nastalih procesima njihove akumulacije, transformacije i migracije u profilu tla i prikazanih u skupu vanjskih obilježja. Sustav pokazatelja stanja humusa uključuje sadržaj i rezerve humusa, njegovu profilnu distribuciju, obogaćenost dušikom, stupanj humifikacije i vrste humusnih kiselina.

Razine akumulacije humusa dobro se slažu s trajanjem razdoblja biološke aktivnosti.

U sastavu organskog ugljika prati se redovito povećanje rezervi huminskih kiselina od sjevera prema jugu.

Tla arktičke zone karakterizira nizak sadržaj i male rezerve organske tvari. Proces humifikacije odvija se u izrazito nepovoljnim uvjetima s niskom biokemijskom aktivnošću tala. Tla sjeverne tajge karakteriziraju kratko razdoblje (oko 60 dana) i niska razina biološke aktivnosti, kao i loš sastav mikroflore. Procesi humifikacije su spori. U zonalnim tlima sjeverne tajge formira se grubo-humusni tip profila. Humusno-akumulativni horizont u ovim tlima praktički je odsutan, sadržaj humusa ispod stelje je do 1-2%.

U podzoni sodno-podzolnih tala južne tajge, količina sunčevog zračenja, režim vlage, vegetacijski pokrov, bogat sastav vrsta mikroflore tla i njegova veća biokemijska aktivnost tijekom prilično dugog razdoblja doprinose dubljoj transformaciji biljnih ostataka. Jedna od glavnih značajki tala podzone južne tajge je razvoj procesa busenja. Debljina akumulativnog horizonta je mala i posljedica je dubine prodiranja glavne mase korijena zeljaste vegetacije. Prosječni sadržaj humusa u horizontu AY u šumskim buseno-podzolastim tlima kreće se od 2,9 do 4,8%. Zalihe humusa u ovim tlima su male i, ovisno o podtipu tla i granulometrijskom sastavu, kreću se od 17 do 80 t/ha u sloju 0-20 cm.

U šumsko-stepskoj zoni zalihe humusa u sloju 0-20 cm kreću se od 70 t/ha u sivim tlima do 129 t/ha u tamnosivim tlima. Rezerve humusa u černozemima šumsko-stepske zone u sloju 0-20 cm iznose do 178 t/ha, au sloju 0-100 cm - do 488 t/ha. Sadržaj humusa u horizontu A černozema doseže 7,2%, postupno opadajući s dubinom.

U sjevernim regijama europskog dijela Rusije značajna količina organske tvari koncentrirana je u tresetnim tlima. Močvarni krajolici nalaze se uglavnom u šumskoj zoni i tundri, gdje oborine znatno premašuju isparavanje. Sadržaj treseta posebno je visok na sjeveru tajge iu šumskoj tundri. Najstarije naslage treseta, u pravilu, zauzimaju jezerske bazene s naslagama sapropela starim do 12 tisuća godina. Početno taloženje treseta u takvim močvarama dogodilo se prije otprilike 9-10 tisuća godina. Najaktivniji treset počeo se taložiti u razdoblju prije oko 8-9 tisuća godina. Ponekad postoje naslage treseta stare oko 11 tisuća godina. Sadržaj HA u tresetu kreće se od 5 do 52%, povećavajući se tijekom prijelaza iz visokog tresetišta u nizinski treset.

Raznolikost ekoloških funkcija tla povezana je sa sadržajem humusa. Humusni sloj tvori posebnu energetsku ljusku planeta, tzv humosfera. Energija akumulirana u humorosferi osnova je postojanja i evolucije života na Zemlji. Humosfera obavlja sljedeće važne funkcije: akumulativne, transportne, regulatorne, zaštitne, fiziološke.

Akumulativna funkcija karakterističan za huminske kiseline (HA). Njegova bit leži u akumulaciji najvažnijih hranjivih tvari živih organizama u sastavu humusnih tvari. U obliku aminskih tvari u tlu se nakuplja do 90-99% ukupnog dušika, više od polovice fosfora i sumpora. U ovom obliku akumuliraju se i dugo čuvaju kalij, kalcij, magnezij, žele - 30 i gotovo svi elementi u tragovima potrebni biljkama i mikroorganizmima.

transportna funkcija zbog činjenice da huminske tvari mogu tvoriti stabilne, ali topive i sposobne geokemijske migracije složene organomineralne spojeve s metalnim kationima. Većina mikroelemenata, značajan dio spojeva fosfora i sumpora aktivno migriraju u ovom obliku.

Regulatorna funkcija zbog činjenice da humusne tvari sudjeluju u regulaciji gotovo svih najvažnijih svojstava tla. One tvore boju humusnih horizonata i na temelju toga njihov toplinski režim. Humusna tla općenito su mnogo toplija od tla s malo humusnih tvari. Humusne tvari imaju važnu ulogu u formiranju strukture tla. Oni sudjeluju u regulaciji mineralne ishrane biljaka. Njegovi stanovnici koriste organsku tvar tla kao glavni izvor hrane. Biljke uzimaju oko 50% dušika iz rezervi tla.

Huminske tvari mogu otopiti mnoge minerale tla, što dovodi do mobilizacije nekih elemenata mineralne ishrane koji su biljkama teško dostupni. Kapacitet kationske izmjene, ionsko-solni i acidobazni puferski kapacitet tala te redoks režim ovise o nizu svojstava humusnih tvari u tlu. Fizikalna, vodnofizička i fizikalno-mehanička svojstva tla usko su povezana sa sadržajem humusa po njegovom grupnom sastavu. Dobro humusirana tla su bolje strukturirana, njihov specijski sastav mikroflore je raznolikiji, a broj beskralješnjaka veći. Takva su tla vodopropusnija, lakša za mehaničku obradu, bolje zadržavaju elemente hranidbenog režima biljaka, imaju visoku upojnu i pufersku sposobnost, a u njima je i učinkovitost mineralnih gnojiva veća.

zaštitnu funkciju zbog činjenice da humusne tvari tla štite ili čuvaju biotu tla, vegetacijski pokrov u slučaju raznih vrsta nepovoljnih ekstremnih situacija. Humusna tla bolje su otporna na sušu ili navodnjavanje, manje su osjetljiva na deflacijsku eroziju i dulje zadržavaju zadovoljavajuća svojstva pri navodnjavanju visokim dozama ili mineraliziranim vodama.

Tla bogata humusnim tvarima podnose veća tehnogena opterećenja. U jednakim uvjetima onečišćenja tla teškim metalima, njihov toksični učinak na biljke na černozemima se očituje u manjoj mjeri nego na podzolnim tlima. Humusne tvari dosta snažno vežu mnoge radionuklide, pesticide, čime sprječavaju njihov ulazak u biljke ili druge negativne učinke.

Fiziološka funkcija je da huminske kiseline i njihove soli mogu stimulirati klijanje sjemena, aktivirati disanje biljaka i povećati produktivnost stoke i peradi.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.