დახმარება Tele2-ზე, ტარიფები, კითხვები

თავი 4. ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები და მისი შემადგენლობა

§ერთი. ორგანული ნივთიერებების წყაროები და მისი შემადგენლობა

ნიადაგის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია ორგანული ნივთიერებები, რომელიც წარმოადგენს მცენარეთა და ცხოველთა ნარჩენების კომპლექსურ კომბინაციას დაშლის სხვადასხვა სტადიაზე და ნიადაგის სპეციფიკური ორგანული ნივთიერებების, რომელსაც ჰუმუსი ეწოდება.

ბიოცენოზის ყველა კომპონენტი, რომელიც ხვდება ნიადაგზე ან ნიადაგში (მკვდარი მიკროორგანიზმები, ხავსები, ლიქენები, ცხოველები და ა.შ.) ითვლება ორგანული ნივთიერებების პოტენციურ წყაროდ, მაგრამ მწვანე მცენარეები, რომლებიც ყოველწლიურად რჩებიან ნიადაგში და მასზე ნიადაგში ჰუმუსის დაგროვების ძირითადი წყაროა, ზედაპირზე დიდი რაოდენობით ორგანული ნივთიერებები. მცენარეების ბიოლოგიური პროდუქტიულობა ფართოდ მერყეობს და მერყეობს 1-2 ტ/წლიური მშრალი ორგანული ნივთიერებიდან (ტუნდრა) 30-35 ტ/წლიურად (ტენიანი სუბტროპიკები).

მცენარეთა ნაგავი განსხვავდება არა მხოლოდ რაოდენობრივად, არამედ ხარისხობრივადაც (იხ. თავი 2). ნიადაგში შემავალი ორგანული ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობა ძალიან მრავალფეროვანია და დიდწილად დამოკიდებულია მკვდარი მცენარეების ტიპზე. მათი მასის უმეტესი ნაწილი წყალია (75 - 90%). მშრალი ნივთიერების შემადგენლობაში შედის ნახშირწყლები, ცილები, ცხიმები, ცვილები, ფისები, ლიპიდები, ტანინები და სხვა ნაერთები. ამ ნაერთების დიდი უმრავლესობა მაკრომოლეკულური ნივთიერებებია. მცენარეთა ნარჩენების ძირითად ნაწილს ძირითადად ცელულოზა, ჰემიცელულოზა, ლიგნინი და მთრიმლავი ნივთიერებები წარმოადგენს, ხოლო ხეების ჯიშები მათში ყველაზე მდიდარია. ცილა ყველაზე მეტად გვხვდება ბაქტერიებსა და პარკოსნებში, ყველაზე მცირე რაოდენობა - ხეში.

გარდა ამისა, ორგანული ნარჩენები ყოველთვის შეიცავს ნაცრის ელემენტებს. ნაცრის უმეტესი ნაწილია კალციუმი, მაგნიუმი, სილიციუმი, კალიუმი, ნატრიუმი, ფოსფორი, გოგირდი, რკინა, ალუმინი, მანგანუმი, რომლებიც ქმნიან ორგანომინერალურ კომპლექსებს ჰუმუსის შემადგენლობაში. სილიციუმის დიოქსიდის შემცველობა (SiO 2) მერყეობს 10-დან 70%-მდე, ფოსფორის - ნაცრის მასის 2-დან 10%-მდე. ფერფლის ელემენტების სახელწოდება განპირობებულია იმით, რომ როდესაც მცენარეები იწვის, ისინი რჩებიან ნაცარში და არ აორთქლდებიან, როგორც ეს ხდება ნახშირბადთან, წყალბადთან, ჟანგბადთან და აზოტთან.

ნაცარში ძალიან მცირე რაოდენობით გვხვდება მიკროელემენტები - ბორი, თუთია, იოდი, ფტორი, მოლიბდენი, კობალტი, ნიკელი, სპილენძი და ა.შ. . ორგანული ნივთიერებების შემადგენლობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად (ნახ. 6).

§2. ორგანული ნივთიერებების ტრანსფორმაცია ნიადაგში

ორგანული ნარჩენების ჰუმუსად გარდაქმნა რთული ბიოქიმიური პროცესია, რომელიც ხდება ნიადაგში მიკროორგანიზმების, ცხოველების, ჰაერის ჟანგბადისა და წყლის უშუალო მონაწილეობით. ამ პროცესში მთავარი და გადამწყვეტი როლი ეკუთვნით მიკროორგანიზმებს, რომლებიც ჩართულნი არიან ჰუმუსის ფორმირების ყველა სტადიაში, რასაც ხელს უწყობს მიკროფლორის მქონე ნიადაგების უზარმაზარი პოპულაცია. ნიადაგში მცხოვრები ცხოველები ასევე აქტიურად მონაწილეობენ ორგანული ნარჩენების ჰუმუსად გარდაქმნაში. მწერები და მათი ლარვები, მიწის ჭიები ამსხვრევიან და აჭრიან მცენარეთა ნარჩენებს, ურევენ მიწას, ყლაპავს, ამუშავებს და გამოუყენებელ ნაწილს ექსკრემენტის სახით ყრიან მიწაში.

როდესაც კვდება, ყველა მცენარეული და ცხოველური ორგანიზმი გადის დაშლის პროცესს უფრო მარტივ ნაერთებამდე, რომლის საბოლოო ეტაპი დასრულებულია. მინერალიზაციაორგანული ნივთიერებები. მიღებულ არაორგანულ ნივთიერებებს მცენარეები საკვებ ნივთიერებებად იყენებენ. სხვადასხვა ნაერთების დაშლისა და მინერალიზაციის სიჩქარე ერთნაირი არ არის. ხსნადი შაქარი და სახამებელი ინტენსიურად მინერალიზებულია; ცილები, ჰემიცელულოზა და ცელულოზა საკმაოდ კარგად იშლება; რეზისტენტული - ლიგნინი, ფისები, ცვილები. დაშლის პროდუქტების სხვა ნაწილს თავად მიკროორგანიზმები მოიხმარენ (ჰეტეროტროფული) მეორადი ცილების, ცხიმების, ნახშირწყლების სინთეზისთვის, რომლებიც ქმნიან ახალი თაობის მიკროორგანიზმების პლაზმას და ამ უკანასკნელის გარდაცვალების შემდეგ კვლავ ექვემდებარება ზემოქმედებას. დაშლის პროცესი. მიკრობული უჯრედში ორგანული ნივთიერებების დროებითი შეკავების პროცესს ე.წ მიკრობული სინთეზი. დაშლის ზოგიერთი პროდუქტი გარდაიქმნება სპეციფიკურ რთულ მაკრომოლეკულურ ნივთიერებებად - ჰუმუს ნივთიერებებად. ორგანული ნივთიერებების გარდაქმნის რთული ბიოქიმიური და ფიზიკურ-ქიმიური პროცესების ერთობლიობა, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ნიადაგის სპეციფიკური ორგანული ნივთიერება, ჰუმუსი, ე.წ. humification.სამივე პროცესი ნიადაგში ერთდროულად მიმდინარეობს და ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ორგანული ნივთიერების ტრანსფორმაცია ხდება მიკროორგანიზმების, მცენარის ფესვების მიერ გამოყოფილი ფერმენტების მონაწილეობით, რომელთა გავლენითაც მიმდინარეობს ჰიდროლიზის, დაჟანგვის, შემცირების, დუღილის და ა.შ. და იქმნება ჰუმუსი.

ჰუმუსის წარმოქმნის რამდენიმე თეორია არსებობს. პირველი 1952 წელს გამოჩნდა კონდენსაცია M.M.Kononova-ს მიერ შემუშავებული თეორია. ამ თეორიის შესაბამისად, ჰუმუსის ფორმირება მიმდინარეობს, როგორც ორგანული ნივთიერებების შუალედური დაშლის პროდუქტების პოლიკონდენსაციის (პოლიმერიზაციის) თანდათანობითი პროცესი (პირველ რიგში წარმოიქმნება ფულვიკის მჟავები და მათგან ჰუმინის მჟავები). Შინაარსი ბიოქიმიური დაჟანგვაშეიმუშავა L.N. ალექსანდროვამ XX საუკუნის 70-იან წლებში. მისი მიხედვით, დაშლის პროდუქტების ნელი ბიოქიმიური დაჟანგვის რეაქციები, რაც იწვევს ცვალებადი ელემენტარული შემადგენლობის მაღალი მოლეკულური წონის ჰუმინის მჟავების სისტემის ფორმირებას, წამყვანი როლი აკისრია ჰუმიფიკაციის პროცესში. ჰუმინის მჟავები ურთიერთქმედებენ ამ უკანასკნელის მინერალიზაციის დროს გამოთავისუფლებული მცენარეული ნარჩენების ფერფლის ელემენტებთან, აგრეთვე ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან, ქმნიან ჰუმუს მჟავების სხვადასხვა ორგანულ-მინერალურ წარმოებულებს. ამ შემთხვევაში, მჟავების ერთი სისტემა იყოფა რამდენიმე ფრაქციებად, რომლებიც განსხვავდებიან ხსნადობის ხარისხითა და მოლეკულის სტრუქტურით. ნაკლებად დისპერსიული ნაწილი, რომელიც ქმნის წყალში უხსნად მარილებს კალციუმთან და სესკვიოქსიდებთან ერთად, წარმოიქმნება ჰუმინის მჟავების ჯგუფად. უფრო გაფანტული ფრაქცია, რომელიც იძლევა უპირატესად ხსნად მარილებს, ქმნის ფულვის მჟავების ჯგუფს. ბიოლოგიურიჰუმუსის წარმოქმნის ცნებები ვარაუდობენ, რომ ჰუმუსური ნივთიერებები სხვადასხვა მიკროორგანიზმების სინთეზის პროდუქტებია. ეს თვალსაზრისი გამოთქვა V.R. Williams-მა, იგი განვითარდა F.Yu.Geltser, S.P.Lyakh, D.G.Zvyagintsev და სხვების ნაშრომებში.

სხვადასხვა ბუნებრივ პირობებში ხასიათი და სიჩქარეჰუმუსის ფორმირება არ არის იგივე და დამოკიდებულია ნიადაგის წარმოქმნის ურთიერთდაკავშირებულ პირობებზე: ნიადაგის წყალ-ჰაერი და თერმული რეჟიმები, მისი გრანულომეტრიული შემადგენლობა და ფიზიკოქიმიური თვისებები, მცენარეული ნარჩენების მარაგის შემადგენლობა და ბუნება, სახეობის შემადგენლობა და ინტენსივობა. მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობა.

ნარჩენების ტრანსფორმაცია ხდება აერობულ ან ანაერობულ პირობებში, წყალ-ჰაერის რეჟიმიდან გამომდინარე. AT აერობულინიადაგის საკმარისი რაოდენობის ტენიანობის პირობებში, ხელსაყრელი ტემპერატურისა და O 2-ზე თავისუფალი წვდომის პირობებში, ორგანული ნარჩენების დაშლის პროცესი ინტენსიურად ვითარდება აერობული მიკროორგანიზმების მონაწილეობით. ყველაზე ოპტიმალური პირობებია ტემპერატურა 25 - 30 ° C და ტენიანობა - ნიადაგის მთლიანი ტენიანობის 60%. მაგრამ იმავე პირობებში, როგორც შუალედური დაშლის პროდუქტების, ასევე ჰუმუსური ნივთიერებების მინერალიზაცია სწრაფად მიმდინარეობს, შესაბამისად, ნიადაგში შედარებით ცოტა ჰუმუსი გროვდება, მაგრამ მცენარეების ნაცარი და აზოტის კვების მრავალი ელემენტი (ნაცრისფერ ნიადაგებში და სხვა სუბტროპიკულ ნიადაგებში).

ანაერობულ პირობებში (ტენიანობის მუდმივი ჭარბი რაოდენობით, ასევე დაბალ ტემპერატურაზე, O 2-ის ნაკლებობით), ჰუმუსის წარმოქმნის პროცესები ნელა მიმდინარეობს, ძირითადად, ანაერობული მიკროორგანიზმების მონაწილეობით. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება მრავალი დაბალი მოლეკულური ორგანული მჟავა და შემცირებული აირისებრი პროდუქტები (CH 4, H 2 S), რომლებიც აფერხებენ მიკროორგანიზმების სასიცოცხლო აქტივობას. დაშლის პროცესი თანდათან ქრებოდა და ორგანული ნაშთები იქცევა ტორფად - რჩება სუსტად დაშლილი და გაუფუჭებელი მცენარის მასა, რომელიც ნაწილობრივ ინარჩუნებს ანატომიურ სტრუქტურას. ჰუმუსის დაგროვებისთვის ყველაზე ხელსაყრელია ნიადაგში აერობული და ანაერობული პირობების ერთობლიობა შრობისა და დატენიანების მონაცვლეობით. ეს რეჟიმი დამახასიათებელია ჩერნოზემებისთვის.

ნიადაგის მიკროორგანიზმების სახეობრივი შემადგენლობა და მათი სასიცოცხლო აქტივობის ინტენსივობა ასევე გავლენას ახდენს ჰუმუსის ფორმირებაზე. ჩრდილოეთ პოდზოლური ნიადაგები, სპეციფიკური ჰიდროთერმული პირობების შედეგად, ხასიათდება მიკროორგანიზმების ყველაზე დაბალი შემცველობით დაბალი სახეობრივი მრავალფეროვნებით და დაბალი სასიცოცხლო აქტივობით. ამის შედეგია მცენარის ნარჩენების ნელი დაშლა და სუსტად დაშლილი ტორფის დაგროვება. ნოტიო სუბტროპიკებსა და ტროპიკებში აღინიშნება მიკრობიოლოგიური აქტივობის ინტენსიური განვითარება და ამასთან დაკავშირებით ნარჩენების აქტიური მინერალიზაცია. სხვადასხვა ნიადაგში ჰუმუსის მარაგების შედარება, მათში მიკროორგანიზმების სხვადასხვა რაოდენობასთან ერთად, მიუთითებს, რომ ნიადაგის როგორც ძალიან დაბალი, ასევე მაღალი ბიოგენურობა არ უწყობს ხელს ჰუმუსის დაგროვებას. ჰუმუსის ყველაზე დიდი რაოდენობა გროვდება მიკროორგანიზმების (ჩერნოზმების) საშუალო შემცველობის ნიადაგებში.

არანაკლებ მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ნიადაგის გრანულომეტრულ შემადგენლობას და ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს. ქვიშიან და ქვიშიან თიხნარ, კარგად გაცხელებულ და გაზიან ნიადაგებში ორგანული ნარჩენების დაშლა სწრაფად მიმდინარეობს, მათი მნიშვნელოვანი ნაწილი მინერალიზებულია, ცოტაა ჰუმუსური ნივთიერებები და ცუდად ფიქსირდება ქვიშის ნაწილაკების ზედაპირზე. თიხნარ და თიხნარ ნიადაგებში ორგანული ნარჩენების თანაბარ პირობებში დაშლის პროცესი უფრო ნელა მიმდინარეობს (O 2-ის ნაკლებობის გამო), ჰუმუსური ნივთიერებები ფიქსირდება მინერალური ნაწილაკების ზედაპირზე და გროვდება ნიადაგში.

ნიადაგის ქიმიური და მინერალოგიური შემადგენლობა განსაზღვრავს მიკროორგანიზმებისთვის აუცილებელ საკვებ ნივთიერებებს, გარემოს რეაქციას, რომელშიც ჰუმუსი წარმოიქმნება და ნიადაგში ჰუმუსური ნივთიერებების დამაგრების პირობებს. ამრიგად, კალციუმით გაჯერებულ ნიადაგებს აქვთ ნეიტრალური რეაქცია, რაც ხელსაყრელია ბაქტერიების განვითარებისთვის და ჰუმუსური მჟავების ფიქსაციისთვის წყალში უხსნადი კალციუმის ჰუმატების სახით, რაც მას ჰუმუსით ამდიდრებს. მჟავე გარემოში, როდესაც ნიადაგი გაჯერებულია წყალბადით და ალუმინის, წარმოიქმნება ხსნადი ფულვის მჟავები, რომლებსაც აქვთ მობილურობა და იწვევს ჰუმუსის დიდ დაგროვებას. თიხის მინერალები, როგორიცაა მონტმორილონიტი და ვერმიკულიტი, ასევე ხელს უწყობს ნიადაგში ჰუმუსის ფიქსაციას.

ჰუმუსის წარმოქმნაზე მოქმედი ფაქტორების განსხვავების გამო, სხვადასხვა ნიადაგში ჰუმუსის რაოდენობა, ხარისხი და მარაგი ერთნაირი არ არის. ამრიგად, ტიპიური ჩერნოზემების ზედა ჰორიზონტები შეიცავს 10-14% ჰუმუსს, ნაცრისფერი მუქი ტყის ნიადაგები 4-9%, სველ-პოძოლიური ნიადაგები 2-3%, მუქი წაბლისფერი, ყვითელი ნიადაგები 4-5%, ყავისფერი და რუხი-ყავისფერი ნახევრადუდაბნოს ნიადაგები. 1 - 2%. ასევე განსხვავებულია ორგანული ნივთიერებების მარაგი ბუნებრივ ადგილებში. ყველაზე დიდი რეზერვები, I.V. ტიურინის მიხედვით, აქვს სხვადასხვა ქვეტიპები ჩერნოზემები, ტორფები, ნაცრისფერი ტყე, საშუალო - მუქი წაბლი, წითელმიწა, დაბალი - პოდზოლური, სოდ-პოძოლიური, ტიპიური რუხი ნიადაგები. ბელორუსის რესპუბლიკის სახნავი ნიადაგები შეიცავს ჰუმუსს: თიხიანი– 65 ტ/ჰა, ინ თიხნარი– 52 ტ/ჰა, ინ ქვიშიანი - 47 ტ/ჰა, ინ ქვიშიანი– 35 ტ/ჰა. ბელორუსის რესპუბლიკის ნიადაგები, სახნავ ფენაში ჰუმუსის შემცველობიდან გამომდინარე, იყოფა 6 ჯგუფად (ცხრილი 3). სხვა ბუნებრივი ზონების ნიადაგებში ჰუმუსის შემცველობის მიხედვით არის გრადაციები.

ცხრილი 3

ბელორუსის რესპუბლიკის ნიადაგის დაჯგუფება ჰუმუსის შემცველობით

ბელორუსის რესპუბლიკაში მიწის უმეტესი ნაწილი ეკუთვნის II და III ჯგუფების ნიადაგებს, დაახლოებით 20% - IV ჯგუფის ნიადაგებს (ნახ. 7).

§3. ჰუმუსის შემადგენლობა და კლასიფიკაცია

ჰუმუსიარის მჟავე ბუნების სპეციფიკური მაღალმოლეკულური აზოტის შემცველი ორგანული ნივთიერება. იგი შეადგენს ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების ძირითად ნაწილს, რომელმაც მთლიანად დაკარგა მკვდარი მცენარეული და ცხოველური ორგანიზმების ანატომიური სტრუქტურის თავისებურებები. ნიადაგის ჰუმუსი შედგება სპეციფიკური ჰუმუსური ნივთიერებებისგან, მათ შორის ჰუმუსური მჟავების (HA), ფულვის მჟავების (FA) და ჰუმინის (იხ. სურ. 6), რომლებიც განსხვავდებიან ხსნადობითა და ექსტრაქტულობით.

ჰუმინის მჟავები- ეს არის მუქი ფერის მაღალმოლეკულური აზოტის შემცველი ნივთიერებები, წყალში, მინერალურ და ორგანულ მჟავებში უხსნადი. ისინი კარგად იხსნება ტუტეებში მუქი ალუბლის ან ყავისფერი-შავი ფერის კოლოიდური ხსნარების წარმოქმნით.

ლითონის კატიონებთან ურთიერთობისას ჰუმინის მჟავები წარმოქმნიან მარილებს - ჰუმატებს. ერთვალენტიანი ლითონების ჰუმატები ძალიან ხსნადია წყალში და ირეცხება ნიადაგიდან, ხოლო ორვალენტიანი და სამვალენტიანი ლითონები არ იხსნება წყალში და კარგად ფიქსირდება ნიადაგში. ჰუმინის მჟავების საშუალო მოლეკულური წონაა 1400. შეიცავს C - 52 - 62%, H - 2.8 - 6.6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (წონით). ჰუმინის მჟავას მოლეკულის ძირითადი კომპონენტებია ბირთვი, გვერდითი ჯაჭვები და პერიფერიული ფუნქციური ჯგუფები. ჰუმუსური ნივთიერებების ბირთვი შედგება რამდენიმე არომატული ციკლური რგოლებისგან. გვერდითი ჯაჭვები შეიძლება იყოს ნახშირწყლები, ამინომჟავები და სხვა ჯაჭვები. ფუნქციური ჯგუფები წარმოდგენილია კარბოქსილის (–COOH) და ფენოლჰიდროქსილის რამდენიმე ჯგუფით, რომლებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნიადაგის ფორმირებაში, რადგან ისინი განსაზღვრავენ ჰუმინის მჟავების ურთიერთქმედების პროცესებს ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან. ჰუმუსის მჟავები ჰუმუსის ყველაზე ღირებული ნაწილია, ისინი ზრდის ნიადაგის შთანთქმის უნარს, ხელს უწყობს ნიადაგის ნაყოფიერების ელემენტების დაგროვებას და წყალგამძლე სტრუქტურის ფორმირებას.

ფულვის მჟავებიარის ჰუმუსური მჟავების ჯგუფი, რომელიც რჩება ხსნარში ჰუმინის მჟავების დალექვის შემდეგ. ეს არის ასევე მაღალმოლეკულური ორგანული აზოტის შემცველი მჟავები, რომლებიც, ჰუმუსური მჟავებისგან განსხვავებით, შეიცავს ნაკლებ ნახშირბადს, მაგრამ მეტ ჟანგბადს და წყალბადს. მათ აქვთ ღია ფერი (ყვითელი, ნარინჯისფერი), ადვილად ხსნადი წყალში. მარილები (ფულვატები) ასევე ხსნადია წყალში და სუსტად ფიქსირდება ნიადაგში. ფულვის მჟავებს აქვთ ძლიერ მჟავე რეაქცია, ენერგიულად ანადგურებენ ნიადაგის მინერალურ ნაწილს, რაც იწვევს ნიადაგის პოდზოობრაზოვანი პროცესის განვითარებას.

სხვადასხვა ნიადაგში ჰუმინის მჟავებსა და ფულვის მჟავებს შორის თანაფარდობა არ არის იგივე. ამ მაჩვენებლის მიხედვით (C HA: C FA), განასხვავებენ ჰუმუსის შემდეგ ტიპებს: ჰუმატე(> 1,5), ჰუმატი-ფულვატი (1,5 – 1), ფულვატნო-ჰუმატე (1 – 0,5), ფულვიკი (< 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.

გუმინი- ეს არის ჰუმუსური ნივთიერებების ნაწილი, რომელიც არ იხსნება არცერთ გამხსნელში, წარმოდგენილია ორგანული ნივთიერებების კომპლექსით (ჰუმინის მჟავები, ფულვის მჟავები და მათი ორგანო-მინერალური წარმოებულები), მტკიცედ დაკავშირებულია ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან. იგი ნიადაგის ჰუმუსის ინერტული ნაწილია.

ჰუმუსის კომპლექსების სპეციფიკა და შემადგენლობა ემსახურება ჰუმუსის ტიპების კლასიფიკაციის საფუძველს. R.E. Muller-მა შემოგვთავაზა ჰუმუსის ტყის ფორმების კლასიფიკაცია, როგორც ორგანული ნივთიერებების, მიკრობიოტასა და მცენარეულობას შორის ურთიერთქმედების ბიოლოგიური სისტემა. ამ კომპლექსებს შორის გამოირჩევა ჰუმუსის 3 სახეობა.

რბილი ნეშომპალა - მულიგი წარმოიქმნება ფოთლოვან ან შერეულ ტყეებში, ნიადაგის ფაუნის ინტენსიური აქტივობით ხელსაყრელ ჰიდროთერმულ პირობებში და საკმარისი რაოდენობის ფუძეების, უპირველეს ყოვლისა კალციუმის, ნარჩენებსა და ნიადაგებში; ნაგავი თითქმის არ გროვდება ჯორის ნიადაგებში, რადგან შემომავალი ნაგავი ენერგიულად იშლება მიკრობიოტის მიერ. ჰუმუსის შემადგენლობაში დომინირებს ჰუმუსის მჟავები.

უხეში ნეშომპალა - მავნებელიდიდი რაოდენობით ნახევრად დაშლილი ნარჩენების შემცველი, დამახასიათებელია წიწვოვანი ტყეებისთვის, წარმოიქმნება ნაცარში ნაცარი ელემენტების დაბალი შემცველობით, ფუძეების ნაკლებობით და ნიადაგში სილიციუმის დიოქსიდის მაღალი შემცველობით, აქვს მჟავე რეაქცია. მდგრადია მიკროორგანიზმების მიმართ და ნელა მინერალიზდება სოკოების მონაწილეობით. ნიადაგებში ჰუმიფიკაციისა და მინერალიზაციის პროცესების ნელი განვითარების შედეგად წარმოიქმნება ძლიერი ტორფის მსგავსი ჰორიზონტი A 0, რომელიც შედგება 3 ფენისგან: ა) სუსტად დაშლილი ორგანული ნივთიერებების ფენა (L), რომელიც არის ახალი ნაგავი; ბ) ნახევრად დაშლილი ფერმენტაციის ფენა (F), გ) დაბუჟებული ფენა (H).

შუალედური ფორმა - მოდერივითარდება მცენარეთა ნარჩენების საკმაოდ სწრაფი მინერალიზაციის პირობებში, სადაც მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ნიადაგის ცხოველების ფუნქციური აქტივობა, რომლებიც მცენარეულ ნარჩენებს აფუჭებენ, რაც მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს მათ შემდგომ დაშლას ნიადაგის მიკროფლორით.

§ოთხი. ნიადაგის ჰუმუსის მნიშვნელობა და ბალანსი

ჰუმუსის დაგროვება ნიადაგწარმოქმნის პროცესის შედეგია, ხოლო თავად ნეშომპალა ნივთიერებები დიდ გავლენას ახდენენ ნიადაგწარმოქმნის პროცესის შემდგომ მიმართულებაზე და ნიადაგის თვისებებზე. ნიადაგში ჰუმუსის ფუნქციები ძალიან მრავალფეროვანია:

1) ნიადაგის სპეციფიკური პროფილის ფორმირება (A ჰორიზონტით), ნიადაგის სტრუქტურის ფორმირება, ნიადაგის წყალ-ფიზიკური თვისებების გაუმჯობესება, ნიადაგების შთანთქმის და ბუფერული სიმძლავრის მატება;

2) მცენარეებისთვის მინერალური საკვები ნივთიერებების წყარო (N, P, K, Ca, Mg, S, მიკროელემენტები), ორგანული კვების წყარო ჰეტეროტროფული ნიადაგის ორგანიზმებისთვის, CO 2-ის წყარო ატმოსფეროს ზედაპირულ ფენაში და ბიოლოგიურად. ნიადაგში შემავალი აქტიური ნაერთები, რომლებიც უშუალოდ ასტიმულირებენ მცენარის ზრდას და განვითარებას, ახდენს საკვები ნივთიერებების მობილიზებას, გავლენას ახდენს ნიადაგის ბიოლოგიურ აქტივობაზე;

3) ასრულებს სანიტარიულ და დამცავ ფუნქციებს - აჩქარებს პესტიციდების განადგურებას, აფიქსირებს დამაბინძურებლებს, ამცირებს მათ შეღწევას მცენარეებში.

ნიადაგის ნაყოფიერებაში ორგანული ნივთიერებების მრავალფეროვან როლთან დაკავშირებით აქტუალურია სახნავი ნიადაგების ნეშომპალა ბალანსის პრობლემა. ნებისმიერი ნაშთის მსგავსად, ჰუმუსის ბალანსი მოიცავს შემოსავლის ერთეულებს (ორგანული ნარჩენების შემოდინება და მათი დაბუჟება) და დანახარჯები (მინერალიზაცია და სხვა დანაკარგები). ბუნებრივ პირობებში რაც უფრო ძველია ნიადაგი მით უფრო ნაყოფიერია: ბალანსი დადებითი ან ნულოვანია, სახნავ ნიადაგებში უფრო ხშირად უარყოფითი. საშუალოდ, სახნავი ნიადაგი კარგავს დაახლოებით 1 ტ/ჰა ჰუმუსს წელიწადში. ჰუმუსის რაოდენობის დასარეგულირებლად გამოიყენება საკმარისი რაოდენობის ორგანული ნივთიერებების სისტემატური შეყვანა სასუქის სახით (1 ტონა ნაკელიდან წარმოიქმნება ≈ 50 კგ ჰუმუსი), ტორფის კომპოსტები, მრავალწლიანი ბალახების თესვა, გამოყენება. მწვანე სასუქები (მწვანე სასუქი), კირქვის მჟავე ნიადაგები და ტუტე თაბაშირი.

ნიადაგების ნეშომპალა მდგომარეობა ნაყოფიერების მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია და განისაზღვრება ინდიკატორების სისტემით, მათ შორის ორგანული ნივთიერების შემცველობისა და მარაგის დონეს, მისი პროფილის განაწილებას, აზოტით (C:N) და კალციუმით გამდიდრებას, დაბუჟების ხარისხს. , ჰუმინის მჟავების სახეები და მათი თანაფარდობა. მისი ზოგიერთი პარამეტრი ემსახურება როგორც გარემოსდაცვითი მონიტორინგის ობიექტს.

ორგანული ნაწილი ნიადაგიწარმოდგენილია ცოცხალი ორგანიზმებით (ცოცხალი ფაზა ან ბიოფაზა), გაუფუჭებელი, ორგანული ნარჩენები და ჰუმუსური ნივთიერებები (ნახ. 1)

ნიადაგის ორგანული ნაწილი

ბრინჯი. 1. ნიადაგის ორგანული ნაწილი

ცოცხალი ორგანიზმები ზემოთ იყო განხილული. ახლა აუცილებელია ორგანული ნარჩენების განსაზღვრა.

ორგანული ნაშთები- ეს არის ორგანული ნივთიერებები, მცენარეებისა და ცხოველების ქსოვილები, რომლებიც ნაწილობრივ ინარჩუნებენ თავდაპირველ ფორმას და სტრუქტურას. უნდა აღინიშნოს სხვადასხვა ნარჩენების განსხვავებული ქიმიური შემადგენლობა.

ჰუმუსური ნივთიერებებიარის ნიადაგის ყველა ორგანული ნივთიერება, გარდა ცოცხალი ორგანიზმებისა და მათი ნაშთებისა, რომლებმაც არ დაკარგეს ქსოვილის სტრუქტურა. ზოგადად მიღებულია მათი დაყოფა სპეციფიკურ ჰუმუსურ ნივთიერებებად, საკუთრივ და ინდივიდუალური ბუნების არასპეციფიკურ ორგანულ ნივთიერებებად.

არასპეციფიკური ჰუმუსური ნივთიერებები შეიცავს ინდივიდუალური ბუნების ნივთიერებებს:

ა) აზოტოვანი ნაერთები, მაგალითად, მარტივი და რთული, ცილები, ამინომჟავები, პეპტიდები, პურინის ფუძეები, პირიმიდინის ფუძეები; ნახშირწყლები; მონოსაქარიდები, ოლიგოსაქარიდები, პოლისაქარიდები;

ბ) ლიგნინი;

გ) ლიპიდები;

ე) ტანინები;

ვ) ორგანული მჟავები;

ზ) სპირტები;

თ) ალდეჰიდები.

ამრიგად, არასპეციფიკური ორგანული ნივთიერებები არის ცალკეული ორგანული ნაერთები და ორგანული ნარჩენების შუალედური დაშლის პროდუქტები. ისინი შეადგენენ მინერალური ნიადაგების მთლიანი ჰუმუსის შემცველობის დაახლოებით 10-15%-ს და შეუძლიათ მიაღწიონ ორგანული ნაერთების მთლიანი მასის 50-80%-ს ტორფის ჰორიზონტებსა და ტყის ნარჩენებში.

სინამდვილეში ჰუმუსური ნივთიერებები წარმოადგენს ციკლური სტრუქტურისა და მჟავე ბუნების მაღალმოლეკულური აზოტის შემცველი ორგანული ნაერთების სპეციფიკურ სისტემას. მრავალი მკვლევარის აზრით, ჰუმუსის ნაერთის მოლეკულის სტრუქტურა რთულია. დადგენილია, რომ მოლეკულის ძირითადი კომპონენტებია ბირთვი, გვერდითი (პერიფერიული) ჯაჭვები და ფუნქციური ჯგუფები.

ითვლება, რომ ბირთვი არის არომატული და ჰეტეროციკლური რგოლები, რომლებიც შედგება ხუთ და ექვსწევრიანი ტიპის ნაერთებისგან:

ბენზოლის ფურანი პიროლი ნაფთალინი ინდოლი

გვერდითი ჯაჭვები ვრცელდება ბირთვიდან მოლეკულის პერიფერიამდე. ისინი წარმოდგენილია ჰუმუსური ნაერთების მოლეკულაში ამინომჟავების, ნახშირწყლების და სხვა ჯაჭვების საშუალებით.

ჰუმუსური ნივთიერებების შემადგენლობა შეიცავს კარბოქსილს (-COOH), ფენოლჰიდროქსილს (-OH), მეთოქსილს (-CH3O) და ალკოჰოლის ჰიდროქსილს. ეს ფუნქციური ჯგუფები განსაზღვრავენ ჰუმუსური ნივთიერებების ქიმიურ თვისებებს. საკუთრივ ჰუმუსური ნივთიერებების სისტემის დამახასიათებელი თვისებაა ჰეტეროგენულობა, ე.ი. მასში ჰუმიფიკაციის სხვადასხვა სტადიის კომპონენტების არსებობა. ამ რთული სისტემიდან გამოიყოფა ნივთიერებების სამი ჯგუფი:

ა) ჰუმინის მჟავები;

ბ) ფულვის მჟავები;

გ) ჰუმინები, უფრო ზუსტად, არაჰიდროლიზირებელი ნარჩენი.

ჰუმინის მჟავები (HA)- ჰუმუსური ნივთიერებების მუქი ფერის ჯგუფი, რომელიც ამოღებულია ნიადაგიდან ტუტე ხსნარებით და დალექილი მინერალური მჟავებით pH = 1-2. ისინი ხასიათდებიან შემდეგი ელემენტარული შემადგენლობით: C შემცველობა 48-დან 68-მდე%, H - 3,4-5,6%, N - 2,7-5,3%. ეს ნაერთები პრაქტიკულად უხსნადია წყალში და მინერალურ მჟავებში; ისინი ადვილად იშლება HA ხსნარებიდან H+, Ca2+, Fe3+, A13+ მჟავებით. ეს არის მჟავე ბუნების ჰუმუსის ნაერთები, რაც განპირობებულია კარბოქსილის და ფენოლ ჰიდროქსილის ფუნქციური ჯგუფებით. ამ ჯგუფების წყალბადი შეიძლება შეიცვალოს სხვა კათიონებით. ჩანაცვლების უნარი დამოკიდებულია კათიონის ბუნებაზე, გარემოს pH-ზე და სხვა პირობებზე. ნეიტრალურ რეაქციაში იცვლება მხოლოდ კარბოქსილის ჯგუფების წყალბადის იონები. HA-ს ამ თვისების გამო შთანთქმის უნარი არის 250-დან 560 მეკვ-მდე 100 გ ჰა-ზე. ტუტე რეაქციით, შთანთქმის უნარი იზრდება 600-700 მგ·ეკვ/100გ ჰა-მდე ჰიდროქსილის ჯგუფების წყალბადის იონების ჩანაცვლების უნარის გამო. HA-ს მოლეკულური წონა სხვადასხვა მეთოდით განსაზღვრისას მერყეობს 400-დან ასობით ათასამდე. HA მოლეკულაში ყველაზე მკაფიოდ არის წარმოდგენილი არომატული ნაწილი, რომლის მასა ჭარბობს გვერდითი (პერიფერიული) ჯაჭვების მასაზე.

ჰუმინის მჟავებს არ აქვთ კრისტალური სტრუქტურა, მათი უმეტესობა ნიადაგში გვხვდება გელის სახით, რომლებიც ადვილად პეპტირდება ტუტეების მოქმედებით და წარმოქმნიან მოლეკულურ და კოლოიდურ ხსნარებს.

როდესაც HA ურთიერთქმედებს ლითონის იონებთან, წარმოიქმნება მარილები, რომლებიც ე.წ ჰუმატები. Humates NH4+, Na+, K+ ძალიან ხსნადია წყალში და შეუძლიათ შექმნან კოლოიდური და მოლეკულური ხსნარები. ამ ნაერთების როლი ნიადაგში უზარმაზარია. მაგალითად, Ca, Mg, Fe და Al ჰუმატები ძირითადად ცუდად ხსნადია, შეუძლიათ შექმნან წყლის რეზისტენტული გელები, სტაციონარულ მდგომარეობაში გადასვლისას (დაგროვება) და ასევე წარმოადგენს წყალგამძლე სტრუქტურის ფორმირების საფუძველს.

ფულვის მჟავები (FA) -წყალში და მინერალურ მჟავებში ხსნადი ჰუმუსური ნივთიერებების სპეციფიკური ჯგუფი. ახასიათებს შემდეგი ქიმიური შემადგენლობა: C შემცველობა 40-დან 52%-მდე; H - 5-4%, ჟანგბადი -40-48%, N - 2-6%. ფულვის მჟავები, HA-სგან განსხვავებით, ძალიან ხსნადია წყალში, მჟავებსა და ტუტეებში. ხსნარები ყვითელი ან ჩალისფერი ფერისაა. აქედან მიიღო ამ ნაერთებმა სახელი: ლათინურად fulvus - ყვითელი. FA-ს წყალხსნარები ძლიერ მჟავეა (pH 2,5). ფულვის მჟავების მოლეკულური წონა, რომელიც განისაზღვრება სხვადასხვა მეთოდით, მერყეობს 100-დან რამდენიმე ასეულამდე და თუნდაც ათასობით ჩვეულებრივი მასის ერთეულამდე.

ფულვიკის მჟავას მოლეკულას უფრო მარტივი სტრუქტურა აქვს ჰუმუს მჟავებთან შედარებით. ამ ნაერთების არომატული ნაწილი ნაკლებად გამოხატულია. FA მოლეკულის სტრუქტურაში დომინირებს გვერდითი (პერიფერიული) ჯაჭვები. აქტიური ფუნქციური ჯგუფებია კარბოქსილის და ფენოლჰიდროქსილის ჯგუფები, რომელთა წყალბადი შედის გაცვლით რეაქციებში. FA-ს გაცვლის სიმძლავრე შეიძლება მიაღწიოს 700-800 მგ·ეკვ 100 გ ფულვის მჟავას პრეპარატებს.

ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან ურთიერთობისას ფულვის მჟავები წარმოქმნიან ორგანულ-მინერალურ ნაერთებს ლითონის იონებთან, აგრეთვე მინერალებთან. ფულვის მჟავები, მათი ძლიერი მჟავა რეაქციისა და წყალში კარგი ხსნადობის გამო, აქტიურად ანადგურებს ნიადაგის მინერალურ ნაწილს. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ფულვის მჟავების მარილები, რომლებსაც აქვთ მაღალი მობილურობა ნიადაგის პროფილში. ფულვის მჟავების ორგანულ-მინერალური ნაერთები აქტიურად მონაწილეობენ მატერიისა და ენერგიის მიგრაციაში ნიადაგის პროფილში, მაგალითად, ცალკეული გენეტიკური ჰორიზონტების ფორმირებაში.

არაჰიდროლიზირებადი ნარჩენი (ჰუმინები) - ჰუმუსური ნივთიერებების ჯგუფი, რომელიც წარმოადგენს ნიადაგში ტუტეში უხსნადი ორგანული ნაერთების ნარჩენს. ეს ჯგუფი შედგება როგორც სათანადო ჰუმუსური ნივთიერებებისგან, მაგალითად, ჰუმინები შედგება ჰუმინის მჟავებისგან, რომლებიც ძლიერ ასოცირდება მინერალებთან, ასევე ძლიერ ასოცირებულ ცალკეულ ნივთიერებებთან და ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან დაშლის სხვადასხვა ხარისხის ორგანული ნარჩენებისგან.

ნიადაგი არის კომპონენტების რთული ნაკრები, რომლებიც შერწყმულია ერთმანეთთან. ნიადაგის შემადგენლობა მოიცავს:

• მინერალური ელემენტები.
• ორგანული ნაერთები.
• ნიადაგის გადაწყვეტილებები.
• ნიადაგის ჰაერი.
• ორგანულ-მინერალური ნივთიერებები.
• ნიადაგის მიკროორგანიზმები (ბიოტური და აბიოტური).

ნიადაგის შემადგენლობის გასაანალიზებლად და მისი პარამეტრების დასადგენად აუცილებელია ბუნებრივი შემადგენლობის მნიშვნელობების არსებობა - ამის მიხედვით ხდება შეფასება გარკვეული მინარევების შემცველობაზე.

ნიადაგის არაორგანული (მინერალური) ნაწილის უმეტესი ნაწილი არის კრისტალური სილიციუმი (კვარცი). ეს შეიძლება იყოს მინერალური ელემენტების მთლიანი რაოდენობის 60-დან 80 პროცენტამდე.

არაორგანული კომპონენტების საკმაოდ დიდ რაოდენობას იკავებს ისეთი ალუმინისილიკატები, როგორიცაა მიკა და ფელდსპარები. ეს ასევე მოიცავს მეორადი ხასიათის თიხის მინერალებს, მაგალითად, მონტმორილონიტებს.

მონმორილონიტებს დიდი მნიშვნელობა აქვთ ნიადაგის ჰიგიენური თვისებების გამო კათიონების (მათ შორის მძიმე ლითონების) შთანთქმის და ამით ნიადაგის ქიმიური დეზინფექციის უნარის გამო.

ასევე, ნიადაგის კომპონენტების მინერალური ნაწილი მოიცავს ისეთ ქიმიურ ელემენტებს (ძირითადად ოქსიდების სახით), როგორიცაა:

• ალუმინის
• რკინის
• სილიკონი
• კალიუმი
• ნატრიუმის
• მაგნიუმი
• კალციუმი
• ფოსფორი

გარდა ამისა, არსებობს სხვა კომპონენტები. ხშირად ისინი შეიძლება იყოს გოგირდის, ფოსფორის, ნახშირბადის და ჰიდროქლორინის მარილების სახით.

ნიადაგის ორგანული კომპონენტები

ორგანული კომპონენტების უმეტესობა გვხვდება ჰუმუსში. ეს არის, ამა თუ იმ ხარისხით, რთული ორგანული ნაერთები, რომლებსაც აქვთ ისეთი ელემენტები, როგორიცაა:

• ნახშირბადის
• ჟანგბადი
• წყალბადის
• ფოსფორი

ნიადაგის ორგანული კომპონენტების მნიშვნელოვანი ნაწილი იხსნება ნიადაგის ტენიანობაში.

რაც შეეხება ნიადაგის აირის შემადგენლობას, ეს არის ჰაერი, დაახლოებით შემდეგი პროცენტით:

1) აზოტი - 60-78%

2) ჟანგბადი - 11-21%

3) ნახშირორჟანგი - 0,3-8%

ჰაერი და წყალი განსაზღვრავს ისეთ მაჩვენებელს, როგორიცაა ნიადაგის ფორიანობა და შეიძლება მერყეობდეს მთლიანი მოცულობის 27-დან 90%-მდე.

ნიადაგის გრანულომეტრიული შემადგენლობის განსაზღვრა

ნიადაგის გრანულომეტრიული (მექანიკური) შემადგენლობა არის სხვადასხვა ზომის ნიადაგის ნაწილაკების თანაფარდობა, მიუხედავად მათი წარმოშობისა (ქიმიური თუ მინერალოგიური). ნაწილაკების ეს ჯგუფები გაერთიანებულია ფრაქციებად.

ნიადაგის გრანულომეტრიულ შემადგენლობას გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ნაყოფიერების დონის და ნიადაგის სხვა ძირითადი მაჩვენებლების შესაფასებლად.

დისპერსიიდან გამომდინარე, ნიადაგის ნაწილაკები იყოფა ორ ძირითად კატეგორიად:

1) ნაწილაკები 0,001 მმ-ზე მეტი დიამეტრით.

2) ნაწილაკები 0,001 მმ-ზე ნაკლები დიამეტრით.

ნაწილაკების პირველი ჯგუფი სათავეს იღებს ყველა სახის მინერალური წარმონაქმნებიდან და კლდის ფრაგმენტებიდან. მეორე კატეგორია ჩნდება თიხის მინერალებისა და ორგანული კომპონენტების ამინდის დროს.

ნიადაგის ფორმირებაზე მოქმედი ფაქტორები

ნიადაგის შემადგენლობის განსაზღვრისას ყურადღება უნდა მიექცეს ნიადაგწარმომქმნელ ფაქტორებს - ისინი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ნიადაგის სტრუქტურასა და შემადგენლობაზე.

ჩვეულებრივ უნდა განვასხვავოთ შემდეგი ძირითადი ნიადაგის ფორმირების ფაქტორები:

• ნიადაგის ძირითადი ქანის წარმოშობა.
• ნიადაგის ასაკი.
• ნიადაგის ზედაპირული ტოპოგრაფია.
• ნიადაგის წარმოქმნის კლიმატური პირობები.
• ნიადაგის მიკროორგანიზმების შემადგენლობა.
• ადამიანის საქმიანობა, რომელიც გავლენას ახდენს ნიადაგზე.

კლარკი, როგორც ნიადაგის ქიმიური შემადგენლობის საზომი ერთეული

კლარკი არის ჩვეულებრივი ერთეული, რომელიც განსაზღვრავს გარკვეული ქიმიური ელემენტის ნორმალურ რაოდენობას იდეალურ (დაუბინძურებელ) ნიადაგში. მაგალითად, ერთი კილოგრამი ბუნებრივად სუფთა ნიადაგი უნდა შეიცავდეს დაახლოებით 3,25% კალციუმს - ეს არის 1 კლარკი. ქიმიური ელემენტის დონე 3-4 კლარკისა და მეტი მიუთითებს, რომ ნიადაგი ძლიერ არის დაბინძურებული ამ ელემენტით.

ნიადაგიარის რთული სისტემა, რომელიც შედგება მინერალური და ორგანული კომპონენტებისგან. ის ემსახურება როგორც სუბსტრატს მცენარეთა განვითარებისთვის. წარმატებული მეურნეობისთვის საჭიროა ვიცოდეთ ნიადაგის წარმოქმნის თავისებურებები და გზები - ეს ხელს უწყობს მის ნაყოფიერების ამაღლებას, ანუ მას აქვს დიდი ეკონომიკური მნიშვნელობა.

ნიადაგის შემადგენლობამოიცავს ოთხ ძირითად კომპონენტს:
1) მინერალური ნივთიერება;
2) ორგანული ნივთიერებები;
3) ჰაერი;
4) წყალი, რომელსაც უფრო სწორად უწოდებენ ნიადაგის ხსნარს, რადგან მასში ყოველთვის იხსნება გარკვეული ნივთიერებები.

ნიადაგის მინერალური ნივთიერებები

მიერნიადაგი შედგება სხვადასხვა ზომის მინერალური კომპონენტებისგან: ქვები, დატეხილი ქვა და "წვრილი მიწა". ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, იყოფა ნაწილაკების გახეხვის თანმიმდევრობით თიხა, სილა და ქვიშა. ნიადაგის მექანიკური შედგენილობა განისაზღვრება მასში ქვიშის, სილის და თიხის ფარდობითი შემცველობით.

ნიადაგის მექანიკური შემადგენლობაძლიერ გავლენას ახდენს ნიადაგის დრენაჟზე, საკვები ნივთიერებების შემცველობაზე და ტემპერატურულ რეჟიმზე, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნიადაგის სტრუქტურაზე აგრონომიული თვალსაზრისით. საშუალო და წვრილი ტექსტურის ნიადაგები, როგორიცაა თიხა, თიხნარი და სილა, ჩვეულებრივ უფრო შესაფერისია მცენარის ზრდისთვის, რადგან ისინი შეიცავს საკმარის საკვებ ნივთიერებებს და უკეთესად შეუძლიათ წყლის შეკავება გახსნილი მარილებით. ქვიშიანი ნიადაგები უფრო სწრაფად იშლება და კარგავს საკვებ ნივთიერებებს გამორეცხვის შედეგად, მაგრამ სასარგებლოა ადრეული მოსავლისთვის; გაზაფხულზე ისინი უფრო სწრაფად შრება და თბება, ვიდრე თიხის. ქვების არსებობა, ანუ ნაწილაკები, რომელთა დიამეტრი 2 მმ-ზე მეტია, მნიშვნელოვანია სასოფლო-სამეურნეო იარაღების ცვეთა და დრენაჟზე გავლენის თვალსაზრისით. როგორც წესი, ნიადაგში ქვების შემცველობის მატებასთან ერთად მცირდება მისი წყლის შეკავების უნარი.

ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები

ორგანული ნივთიერებებიროგორც წესი, ქმნის ნიადაგის მხოლოდ მცირე მოცულობის ნაწილს, მაგრამ ეს ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან ის განსაზღვრავს მის ბევრ თვისებას. ის არის მცენარეთა ისეთი საკვები ნივთიერებების ძირითადი წყარო, როგორიცაა ფოსფორი, აზოტი და გოგირდი; ეს ხელს უწყობს ნიადაგის აგრეგატების, ანუ წვრილად მოღრუბლული სტრუქტურის წარმოქმნას, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მძიმე ნიადაგებისთვის, ვინაიდან შედეგად იზრდება წყლის გამტარიანობა და აერაცია; ის ემსახურება მიკროორგანიზმების საკვებს. ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები იყოფა დეტრიტუსებად ან მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებად (MOB) და ბიოტებად.

ჰუმუსი(ჰუმუსი) არის ორგანული მასალა, რომელიც წარმოიქმნება MOB-ის არასრული დაშლის შედეგად. მისი მნიშვნელოვანი ნაწილი არ არსებობს თავისუფალი სახით, მაგრამ ასოცირდება არაორგანულ მოლეკულებთან, პირველ რიგში თიხის ნიადაგის ნაწილაკებთან. მათთან ერთად ჰუმუსი წარმოადგენს ნიადაგის ეგრეთ წოდებულ შთანთქმის კომპლექსს, რომელიც ძალზე მნიშვნელოვანია მასში მიმდინარე თითქმის ყველა ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური პროცესისთვის, განსაკუთრებით წყლისა და საკვები ნივთიერებების შესანარჩუნებლად.

ნიადაგის ორგანიზმებს შორისგანსაკუთრებული ადგილი უჭირავს მიწის ჭიებს. ეს დეტრიტივორები, MOB-თან ერთად, შთანთქავენ დიდი რაოდენობით მინერალურ ნაწილაკებს. ნიადაგის სხვადასხვა ფენებს შორის გადაადგილებით, მატლები მუდმივად ურევენ მას. გარდა ამისა, ისინი ტოვებენ გადასასვლელებს, რომლებიც ხელს უწყობენ მის აერაციას და დრენაჟს, რითაც აუმჯობესებენ მის სტრუქტურას და მასთან დაკავშირებულ თვისებებს. დედამიწის ჭიები საუკეთესოდ ხარობენ ნეიტრალურ და ოდნავ მჟავე გარემოში, იშვიათად გვხვდება pH 4,5-ზე დაბალ პირობებში.

ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები- ეს არის პროფილში არსებული ყველა ორგანული ნივთიერების რთული სისტემა თავისუფალ მდგომარეობაში ან ორგანული ნაერთების სახით, გარდა ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილისა.

ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების ძირითადი წყაროა მცენარეებისა და ცხოველების ნაშთები დაშლის სხვადასხვა ეტაპზე. ბიომასის უდიდესი მოცულობა მოდის დაცემული მცენარეების ნარჩენებიდან, უხერხემლოების და ხერხემლიანების და მიკროორგანიზმების წვლილი გაცილებით ნაკლებია, მაგრამ ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ორგანული ნივთიერებების აზოტის შემცველი კომპონენტებით გამდიდრებაში.

ნიადაგის ორგანული ნივთიერებები წარმოშობის, ხასიათისა და ფუნქციების მიხედვით იყოფა ორ ჯგუფად: ორგანულ ნარჩენებად და ჰუმუსად. ტერმინი „ჰუმუსის“ სინონიმად ზოგჯერ გამოიყენება ტერმინი „ჰუმუსი“.

ორგანული ნაშთებიწარმოდგენილია ძირითადად უმაღლესი მცენარეების მიწისა და ფესვების ნარჩენებით, რომლებმაც არ დაკარგეს ანატომიური სტრუქტურა. სხვადასხვა ცენოზის მცენარეული ნაშთების ქიმიური შემადგენლობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება. მათთვის საერთოა ნახშირწყლების (ცელულოზა, ჰემიცელულოზა, პექტინი), ლიგნინის, ცილების და ლიპიდების დომინირება. ნივთიერებების მთელი ეს რთული კომპლექსი, ცოცხალი ორგანიზმების სიკვდილის შემდეგ, შედის ნიადაგში და გარდაიქმნება მინერალურ და ჰუმუს ნივთიერებებად და ნაწილობრივ ამოღებულია ნიადაგიდან მიწისქვეშა წყლებით, შესაძლოა ნავთობის შემცველ ჰორიზონტამდე.

ნიადაგის ორგანული ნარჩენების დაშლა მოიცავს მექანიკურ და ფიზიკურ განადგურებას, ბიოლოგიურ და ბიოქიმიურ ტრანსფორმაციას და ქიმიურ პროცესებს. ფერმენტები, ნიადაგის უხერხემლოები, ბაქტერიები და სოკოები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ორგანული ნარჩენების დაშლაში. ფერმენტები არის სტრუქტურირებული ცილები მრავალი ფუნქციური ჯგუფით. ფერმენტების ძირითადი წყაროა; მცენარეები. მოქმედებენ როგორც ნიადაგში კატალიზატორები, ფერმენტები აჩქარებენ ორგანული ნივთიერებების დაშლისა და სინთეზის პროცესს მილიონჯერ.

ჰუმუსიარის ნიადაგში ნაპოვნი ყველა ორგანული ნაერთების ერთობლიობა, გარდა იმათ, რომლებიც ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილია და ორგანული ნარჩენები, რომლებმაც შეინარჩუნეს ანატომიური სტრუქტურა.

ჰუმუსის შემადგენლობაში იზოლირებულია არასპეციფიკური ორგანული ნაერთები და სპეციფიკური - ჰუმუსური ნივთიერებები.

არასპეციფიკურიცნობილი ბუნებისა და ინდივიდუალური სტრუქტურის ორგანული ნივთიერებების ჯგუფს უწოდებენ. ისინი მიწაში შედიან მცენარისა და ცხოველის ნარჩენებისგან და ფესვების სეკრეციით. არასპეციფიკური ნაერთები წარმოდგენილია თითქმის ყველა კომპონენტით, რომლებიც ქმნიან ცხოველურ და მცენარეულ ქსოვილებს და მაკრო და მიკროორგანიზმების ინტრავიტალურ სეკრეციას. მათ შორისაა ლიგნინი, ცელულოზა, ცილები, ამინომჟავები, მონოსაქარიდები, ცვილი და ცხიმოვანი მჟავები.

ზოგადად, არასპეციფიკური ორგანული ნაერთების წილი არ აღემატება ნიადაგის ჰუმუსის მთლიანი რაოდენობის 20%-ს. არასპეციფიკური ორგანული ნაერთები არის ნიადაგში შემავალი მცენარეული, ცხოველური და მიკრობული მასალის დაშლისა და დაბინძურების სხვადასხვა ხარისხის პროდუქტები. ეს ნაერთები განსაზღვრავს ნიადაგის სწრაფად ცვალებადი თვისებების დინამიკას: რედოქს პოტენციალს, საკვები ნივთიერებების მობილური ფორმების შემცველობას, ნიადაგის მიკროორგანიზმების სიმრავლეს და აქტივობას და ნიადაგის ხსნარების შემადგენლობას. პირიქით, ჰუმუსური ნივთიერებები განსაზღვრავენ ნიადაგის სხვა თვისებების მდგრადობას დროთა განმავლობაში: გაცვლის უნარი, წყალ-ფიზიკური თვისებები, ჰაერის რეჟიმი და ფერი.

ნიადაგის სპეციფიკური ორგანული ნაწილი - ჰუმუსური ნივთიერებები- წარმოადგენს მჟავე ბუნების მაღალმოლეკულური აზოტის შემცველი არომატული ნაერთების ჰეტეროგენულ (ჰეტეროგენულ) პოლიდისპერსულ სისტემას. ჰუმუსური ნივთიერებები წარმოიქმნება ნიადაგში შემავალი ორგანული ნარჩენების დაშლის პროდუქტების ტრანსფორმაციის (ჰუმიფიკაციის) რთული ბიოფიზიკური და ქიმიური პროცესის შედეგად.

მცენარეთა ნარჩენების ქიმიური შემადგენლობიდან გამომდინარე, მათი დაშლის ფაქტორებიდან (ტემპერატურა, ტენიანობა, მიკროორგანიზმების შემადგენლობა), განასხვავებენ ჰუმიფიკაციის ორ ძირითად ტიპს: ფულვატი და ჰუმატი. თითოეული მათგანი შეესაბამება ჰუმუსის გარკვეულ ფრაქციულ-ჯგუფურ შემადგენლობას. ჰუმუსის ჯგუფის შემადგენლობა გაგებულია, როგორც ნაერთების სტრუქტურასა და თვისებებთან დაკავშირებული სხვადასხვა ნივთიერებების ნაკრები და შინაარსი. ყველაზე მნიშვნელოვანი ჯგუფებია ჰუმინის მჟავები (HA) და ფულვის მჟავები (FA).

ჰუმინის მჟავები შეიცავს 46 - 62% ნახშირბადს (C), 3 - 6% აზოტს (N), 3-5% წყალბადს (H) და 32-38% ჟანგბადს (O). ფულვის მჟავების შემადგენლობაში მეტია ნახშირბადი - 45-50%, აზოტი - 3,0-4,5% და წყალბადი - 3-5%. ჰუმუსური და ფულვის მჟავები თითქმის ყოველთვის შეიცავს გოგირდს (1,2%-მდე), ფოსფორს (ათეულობით და ასეულობით პროცენტი) და სხვადასხვა ლითონის კათიონებს.

როგორც HA და FA ჯგუფების ნაწილი, განასხვავებენ ფრაქციებს. ჰუმუსის ფრაქციული შემადგენლობა ახასიათებს HA და FA ჯგუფებში შემავალი სხვადასხვა ნივთიერებების კომპლექტს და შემცველობას, ნიადაგის მინერალურ კომპონენტებთან მათი ნაერთების ფორმების მიხედვით. ნიადაგის ფორმირებისთვის ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს შემდეგ ფრაქციებს: ყავისფერი ჰუმინის მჟავები (BHA), რომლებიც დაკავშირებულია სესკვიოქსიდებთან; შავი ჰუმინის მჟავები (CHA), რომლებიც დაკავშირებულია კალციუმთან; ფულვის მჟავების I და I ფრაქციები, რომლებიც დაკავშირებულია სესკვიოქსიდების მოძრავ ფორმებთან; HA და FA, მტკიცედ ასოცირდება სესკვიოქსიდებთან და თიხის მინერალებთან.

ჰუმუსის ჯგუფური შემადგენლობა ახასიათებს ჰუმუსის და ფულვის მჟავების რაოდენობრივ თანაფარდობას. ჰუმუსის ტიპის რაოდენობრივი საზომია ჰუმუსის მჟავების (C HA) ნახშირბადის შემცველობის თანაფარდობა ფულვის მჟავების (C FA) ნახშირბადის შემცველობასთან. ამ თანაფარდობის მნიშვნელობის მიხედვით (С gk / С fk), შეიძლება განვასხვავოთ ჰუმუსის ოთხი ტიპი:

• - ჰუმატი - 2-ზე მეტი;
• - ფულვატ-ჰუმატი - 1-2;
• - ჰუმატი-ფულვატი - 0,5-1,0;
• - ფულვატი - 0,5-ზე ნაკლები.

ჰუმუსის ჯგუფი და ფრაქციული შემადგენლობა ბუნებრივად და თანმიმდევრულად იცვლება ნიადაგების ზონალურ გენეტიკურ სერიაში. პოდზოლურ და სოდა-პოდზოლურ ნიადაგებში ჰუმინის მჟავები თითქმის არ წარმოიქმნება და ცოტა გროვდება. C gk / C fc თანაფარდობა ჩვეულებრივ 1-ზე ნაკლებია და ყველაზე ხშირად არის 0.3-0.6. ნაცრისფერ ნიადაგებსა და ჩერნოზემებში ჰუმინის მჟავების აბსოლუტური შემცველობა და პროპორცია გაცილებით მაღალია. შეფარდება С gk / С fk ჩერნოზემებში შეიძლება მიაღწიოს 2.0-2.5. ჩერნოზემის სამხრეთით მდებარე ნიადაგებში ფულვის მჟავების წილი თანდათან ისევ იზრდება.

ჭარბი ტენიანობა, კლდის კარბონატის შემცველობა, მარილიანობა კვალს ტოვებს ჰუმუსის ჯგუფურ შემადგენლობაზე. დამატებითი დატენიანება ჩვეულებრივ ხელს უწყობს ჰუმინის მჟავების დაგროვებას. გაზრდილი ტენიანობა დამახასიათებელია აგრეთვე კარბონატულ ქანებზე ან მძიმე მიწისქვეშა წყლების გავლენის ქვეშ წარმოქმნილ ნიადაგებზე.

ნიადაგის პროფილის გასწვრივ ასევე იცვლება ჰუმუსის ჯგუფური და ფრაქციული შემადგენლობა. ჰუმუსის ფრაქციული შემადგენლობა სხვადასხვა ჰორიზონტზე დამოკიდებულია ნიადაგის ხსნარის მინერალიზაციაზე და pH-ის მნიშვნელობაზე. უმეტესობაში ჰუმუსის ჯგუფურ შემადგენლობაში პროფილის ცვლილებები

ნიადაგის ნიადაგები ექვემდებარება ერთ ზოგად შაბლონს: ჰუმუსური მჟავების პროპორცია მცირდება სიღრმესთან ერთად, ფულვის მჟავების პროპორცია იზრდება, C ha/C fc თანაფარდობა მცირდება 0,1-0,3-მდე.

ჰუმიფიკაციის სიღრმე, ან მცენარის ნარჩენების ჰუმუს ნივთიერებებად გადაქცევის ხარისხი, ისევე როგორც C GC/C FC თანაფარდობა, დამოკიდებულია ჰუმიფიკაციის პროცესის სიჩქარეზე (კინეტიკაზე) და ხანგრძლივობაზე. ჰუმიფიკაციის კინეტიკა განისაზღვრება ნიადაგურ-ქიმიური და კლიმატური მახასიათებლებით, რომლებიც ასტიმულირებენ ან აფერხებენ მიკროორგანიზმების აქტივობას (კვებითი ნივთიერებები, ტემპერატურა, pH, ტენიანობა) და მცენარეული ნარჩენების მგრძნობელობა ტრანსფორმაციისადმი, ნივთიერების მოლეკულური სტრუქტურის მიხედვით (მონოსაქარიდები, ცილები უფრო ადვილად გარდაიქმნება, ლიგნინი, პოლისაქარიდები უფრო რთულია).

ზომიერი კლიმატის ნიადაგების ნეშომპალა ჰორიზონტებში, ჰუმუსის ტიპი და ჰუმიფიკაციის სიღრმე, გამოხატული C HA/C FA თანაფარდობით, კორელაციაშია ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდის ხანგრძლივობასთან.

ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდი არის დროის პერიოდი, რომლის დროსაც იქმნება ხელსაყრელი პირობები მცენარეების ნორმალური ვეგეტაციისთვის, აქტიური მიკრობიოლოგიური აქტივობისთვის. ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდის ხანგრძლივობა განისაზღვრება იმ პერიოდის ხანგრძლივობით, რომლის დროსაც ჰაერის ტემპერატურა სტაბილურად აღემატება 10 ° C-ს, ხოლო პროდუქტიული ტენიანობის რეზერვი არის მინიმუმ 1-2%. ნიადაგების ზონალურ სერიაში C HA /C ph მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს დაბუჟების სიღრმეს, შეესაბამება ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდის ხანგრძლივობას.

ორი ფაქტორის ერთდროული გათვალისწინება - ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდი და ნიადაგების ბაზებით გაჯერება, შესაძლებელს ხდის სხვადასხვა ტიპის ჰუმუსის წარმოქმნის არეების განსაზღვრას. ჰუმუსის ჰუმუსი წარმოიქმნება მხოლოდ ხანგრძლივი ბიოლოგიური აქტივობით და ნიადაგის ბაზებით გაჯერების მაღალი ხარისხით. პირობების ეს კომბინაცია დამახასიათებელია ჩერნოზემებისთვის. ძლიერ მჟავე ნიადაგებს (პოძოლებს, სოდ-პოდზოლურ ნიადაგებს), მიუხედავად ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდისა, აქვთ ფულვატური ჰუმუსი.

ნიადაგის ჰუმუსური ნივთიერებები ძალზე რეაქტიულია და აქტიურად ურთიერთქმედებენ მინერალურ მატრიქსთან. ორგანული ნივთიერებების ზემოქმედებით ნადგურდება ძირითადი ქანების არასტაბილური მინერალები და ქიმიური ელემენტები უფრო ხელმისაწვდომი ხდება მცენარეებისთვის. ორგანულ-მინერალური ურთიერთქმედების პროცესში წარმოიქმნება ნიადაგის აგრეგატები, რაც აუმჯობესებს ნიადაგის სტრუქტურულ მდგომარეობას.

ფულვის მჟავები ყველაზე აქტიურად ანადგურებს ნიადაგის მინერალებს. სესქვიოქსიდებთან (Fe 2 O 3 და Al 2 O 3) ურთიერთქმედებისას FA ქმნიან მოძრავ ალუმინის და რკინა-ჰუმუსის კომპლექსებს (რკინა და ალუმინის ფულვატები). ეს კომპლექსები დაკავშირებულია ილუვიურ-ჰუმუსის ნიადაგის ჰორიზონტების წარმოქმნასთან, რომელშიც ისინი დეპონირდება. ტუტე და ტუტე დედამიწის ფუძეების ფულვატები წყალში ძალიან ხსნადია და ადვილად გადადიან პროფილში. FA-ების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია კალციუმის დაფიქსირების უუნარობა. ამიტომ, მჟავე ნიადაგების კირქვა უნდა განხორციელდეს რეგულარულად, ყოველ 3-4 წელიწადში ერთხელ.

ჰუმინის მჟავები, FA-სგან განსხვავებით, კალციუმთან ერთად ქმნიან ცუდად ხსნად ორგანომინერალურ ნაერთებს (კალციუმის ჰუმატებს). ამის გამო ნიადაგებში ყალიბდება ნეშომპალა-აკუმულაციური ჰორიზონტები. ნიადაგის ჰუმუსური ნივთიერებები აკავშირებს მრავალი პოტენციურად ტოქსიკური ლითონის იონებს - Al, Pb, Cd, Ni, Co, რაც ამცირებს ნიადაგის ქიმიური დაბინძურების საშიშ ეფექტს.

ტყის ნიადაგებში ჰუმუსის წარმოქმნის პროცესებს თავისი მახასიათებლები აქვს. ტყეში მცენარეული ნარჩენების აბსოლუტური უმრავლესობა შემოდის ნიადაგის ზედაპირზე, სადაც იქმნება სპეციალური პირობები ორგანული ნარჩენების დაშლისთვის. ერთის მხრივ, ეს არის ჟანგბადის თავისუფალი წვდომა და ტენიანობის გადინება, მეორეს მხრივ, ნოტიო და გრილი კლიმატი, ნაგავში ძნელად რღვევადი ნაერთების მაღალი შემცველობა, ბაზების გამორეცხვის გამო სწრაფი დანაკარგი. გამოიყოფა ნაგვის მინერალიზაციის დროს. ასეთი პირობები გავლენას ახდენს ნიადაგის ცხოველებისა და მიკროფლორის სასიცოცხლო აქტივობაზე, რაც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ორგანული ნარჩენების ტრანსფორმაციის პროცესებში: დაფქვა, ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან შერევა, ორგანული ნაერთების ბიოქიმიური დამუშავება.

ორგანული ნარჩენების დაშლის ყველა ფაქტორის სხვადასხვა კომბინაციის შედეგად წარმოიქმნება ტყის ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების სამი სახეობა (ფორმა): ხალა, ზომიერი, მორ. ორგანული ნივთიერებების ფორმა ტყის ნიადაგებში გაგებულია, როგორც ორგანული ნივთიერებების ერთობლიობა, რომელიც შეიცავს როგორც ტყის ნარჩენებს, ასევე ჰუმუსის ჰორიზონტში.

მორიდან ზომიერზე გადასვლისას იცვლება ნიადაგის ორგანული ნივთიერებების თვისებები: მცირდება მჟავიანობა, იზრდება ფერფლის შემცველობა, ბაზებით გაჯერების ხარისხი, აზოტის შემცველობა და ტყის ნაგვის დაშლის ინტენსივობა. მულის ტიპის ნიადაგში ნაგავი შეიცავს ორგანული ნივთიერებების მთლიანი მარაგის არაუმეტეს 10%-ს, ხოლო მორას ტიპის შემთხვევაში ნაგავი შეადგენს მისი მთლიანი რეზერვის 40%-მდე.

მორას ტიპის ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნის დროს წარმოიქმნება სქელი სამშრიანი ნაგავი, რომელიც კარგად არის გამოყოფილი ძირეული მინერალური ჰორიზონტისაგან (ჩვეულებრივ ჰორიზონტები E, EI, AY). ნაგვის დაშლაში ძირითადად სოკოვანი მიკროფლორა მონაწილეობს. დედამიწის ჭიები არ არის, რეაქცია ძლიერ მჟავეა. ტყის იატაკს აქვს შემდეგი სტრუქტურა:

O L - ზედა ფენა დაახლოებით 1 სმ სისქით, რომელიც შედგება ნაგვისგან, რომელმაც შეინარჩუნა თავისი ანატომიური სტრუქტურა;

О F - სხვადასხვა სისქის შუა ფენა, რომელიც შედგება ნახევრად დაშლილი ღია ყავისფერი ნარჩენებისგან, გადახლართული სოკოვანი ჰიფებით და მცენარის ფესვებით;

ო - ძლიერ დაშლილი ნაგვის ქვედა ფენა, მუქი ყავისფერი, თითქმის შავი, ნაცხიანი, მინერალური ნაწილაკების შესამჩნევი შერევით.

ზომიერი ტიპის შემთხვევაში, ტყის იატაკი ჩვეულებრივ შედგება ორი ფენისგან. ოდნავ დაშლილი ნაგვის ფენის ქვეშ გამოიყოფა კარგად დაშლილი ჰუმუსის ფენა დაახლოებით 1 სმ სისქით, რომელიც თანდათან გადაიქცევა მკაფიოდ გამოკვეთილ ჰუმუსის ჰორიზონტად 7-10 სმ სისქით.მიწის ჭიები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ დაშლაში. ნაგავი. მიკროფლორას შემადგენლობაში ბაქტერიებზე ჭარბობს სოკოები. ჰუმუსის ფენის ორგანული ნივთიერებები ნაწილობრივ შერეულია ნიადაგის მინერალურ ნაწილთან. ნაგვის რეაქცია ოდნავ მჟავეა. ჭარბი ტენიანობის მქონე ტყის ნიადაგებში შეფერხებულია მცენარეთა ნარჩენების დაშლის პროცესები და მათში ყალიბდება ტორფის ჰორიზონტები. მცენარეთა საწყისი ნარჩენების შემადგენლობა გავლენას ახდენს ტყის ნიადაგებში ორგანული ნივთიერებების დაგროვებასა და დაშლის სიჩქარეზე. რაც უფრო მეტი ლიგნინი, ფისები, ტანინებია მცენარეულ ნარჩენებში და რაც უფრო ნაკლებია აზოტი, მით უფრო ნელა მიმდინარეობს დაშლის პროცესი და მით მეტი ორგანული ნარჩენები გროვდება ნაგავში.

მცენარეთა შემადგენლობის დადგენის საფუძველზე, რომელთა ნაგავი წარმოიქმნა, შემოთავაზებული იქნა ტყის ნაგვის კლასიფიკაცია. სტეპანოვის (1929) მიხედვით, შეიძლება განვასხვავოთ ნაგვის შემდეგი ტიპები: წიწვოვანი, წვრილფოთლოვანი, ფართოფოთლოვანი, ლიქენი, მწვანე ხავსი, ხავსი, ბალახი, ხავსი, სფაგნუმი, სველი ბალახი, ბალახის ჭაობი და ფართო ბალახი.

ნიადაგის ჰუმუსის მდგომარეობა- ეს არის ორგანული ნივთიერებების ზოგადი რეზერვებისა და თვისებების ერთობლიობა, რომელიც იქმნება ნიადაგის პროფილში მათი დაგროვების, ტრანსფორმაციისა და მიგრაციის პროცესების შედეგად და გამოსახულია გარე მახასიათებლების ერთობლიობაში. ჰუმუსის მდგომარეობის ინდიკატორების სისტემა მოიცავს ჰუმუსის შემცველობას და რეზერვებს, მის პროფილის განაწილებას, აზოტით გამდიდრებას, ჰუმიფიკაციის ხარისხს და ჰუმუსის მჟავების ტიპებს.

ჰუმუსის დაგროვების დონეები კარგად შეესაბამება ბიოლოგიური აქტივობის პერიოდის ხანგრძლივობას.

ორგანული ნახშირბადის შემადგენლობაში აღინიშნება ჰუმინის მჟავების მარაგების რეგულარული ზრდა ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ.

არქტიკული ზონის ნიადაგები ხასიათდება ორგანული ნივთიერებების დაბალი შემცველობით და მცირე მარაგით. ჰუმიფიკაციის პროცესი მიმდინარეობს უკიდურესად არახელსაყრელ პირობებში ნიადაგების დაბალი ბიოქიმიური აქტივობით. ჩრდილოეთ ტაიგას ნიადაგები ხასიათდება ხანმოკლე პერიოდით (დაახლოებით 60 დღე) და ბიოლოგიური აქტივობის დაბალი დონით, ასევე მიკროფლორის ცუდი სახეობრივი შემადგენლობით. ჰუმიფიკაციის პროცესები ნელია. ჩრდილოეთ ტაიგას ზონალურ ნიადაგებში ყალიბდება უხეში-ჰუმუსის ტიპის პროფილი. ამ ნიადაგებში ჰუმუს-აკუმულაციური ჰორიზონტი პრაქტიკულად არ არსებობს, ნაგვის ქვეშ ჰუმუსის შემცველობა 1-2%-მდეა.

სამხრეთ ტაიგას სოდი-პოდზოლური ნიადაგების ქვეზონაში მზის რადიაციის რაოდენობა, ტენიანობის რეჟიმი, მცენარეული საფარი, ნიადაგის მიკროფლორის მდიდარი სახეობრივი შემადგენლობა და მისი მაღალი ბიოქიმიური აქტივობა საკმაოდ ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში ხელს უწყობს მცენარეთა ნარჩენების უფრო ღრმა ტრანსფორმაციას. სამხრეთ ტაიგას ქვეზონის ნიადაგების ერთ-ერთი მთავარი მახასიათებელია სოდის პროცესის განვითარება. აკუმულაციური ჰორიზონტის სისქე მცირეა და განპირობებულია ბალახოვანი მცენარეულობის ფესვების ძირითადი მასის შეღწევის სიღრმით. ჰუმუსის საშუალო შემცველობა AY ჰორიზონტზე ტყის სველ-პოდზოლურ ნიადაგებში მერყეობს 2,9-დან 4,8%-მდე. ამ ნიადაგებში ჰუმუსის მარაგი მცირეა და ნიადაგის ქვეტიპიდან და გრანულომეტრიული შედგენილობის მიხედვით მერყეობს 17-დან 80 ტ/ჰა-მდე 0-20 სმ ფენაში.

ტყე-სტეპურ ზონაში ჰუმუსის მარაგი 0-20 სმ ფენაში მერყეობს 70 ტ/ჰა-დან ნაცრისფერ ნიადაგებში 129 ტ/ჰა-მდე მუქ ნაცრისფერ ნიადაგებში. ტყე-სტეპური ზონის ჩერნოზემებში ჰუმუსის მარაგი 0-20 სმ ფენაში 178 ტ/ჰა-მდეა, ხოლო 0-100 სმ ფენაში - 488 ტ/ჰა-მდე. ჩერნოზემების A ჰორიზონტში ჰუმუსის შემცველობა აღწევს 7,2%-ს, თანდათან მცირდება სიღრმეში.

რუსეთის ევროპული ნაწილის ჩრდილოეთ რეგიონებში ორგანული ნივთიერებების მნიშვნელოვანი რაოდენობა კონცენტრირებულია ტორფიან ნიადაგებში. ჭაობის ლანდშაფტები ძირითადად განლაგებულია ტყის ზონაში და ტუნდრაში, სადაც ნალექი მნიშვნელოვნად აღემატება აორთქლებას. ტორფის შემცველობა განსაკუთრებით მაღალია ტაიგას ჩრდილოეთით და ტყე-ტუნდრაში. უძველესი ტორფის საბადოები, როგორც წესი, იკავებს ტბის აუზებს საპროპელის საბადოებით 12 ათას წლამდე. ასეთ ჭაობებში ტორფის საწყისი დეპონირება მოხდა დაახლოებით 9-10 ათასი წლის წინ. ყველაზე აქტიური ტორფის დეპონირება დაიწყო დაახლოებით 8-9 ათასი წლის წინ. ზოგჯერ დაახლოებით 11 ათასი წლის ტორფის საბადოებია. ჰა-ს შემცველობა ტორფში მერყეობს 5-დან 52%-მდე, იზრდება მაღალმთიანი ტორფიდან დაბლობ ტორფზე გადასვლისას.

ნიადაგის ეკოლოგიური ფუნქციების მრავალფეროვნება დაკავშირებულია ჰუმუსის შემცველობასთან. ჰუმუსის ფენა ქმნის პლანეტის სპეციალურ ენერგეტიკულ გარსს, ე.წ ჰუმოსფერო. იუმორისფეროში დაგროვილი ენერგია დედამიწაზე სიცოცხლის არსებობისა და ევოლუციის საფუძველია. ჰუმოსფერო ასრულებს შემდეგ მნიშვნელოვან ფუნქციებს: აკუმულაციური, სატრანსპორტო, მარეგულირებელი, დამცავი, ფიზიოლოგიური.

აკუმულაციური ფუნქციაჰუმინის მჟავების (HA) დამახასიათებელი. მისი არსი მდგომარეობს ცოცხალი ორგანიზმების ყველაზე მნიშვნელოვანი საკვები ნივთიერებების დაგროვებაში ჰუმუსური ნივთიერებების შემადგენლობაში. ამინ ნივთიერებების სახით ნიადაგში გროვდება მთელი აზოტის 90-99%-მდე, ფოსფორისა და გოგირდის ნახევარზე მეტი. ამ ფორმით, კალიუმი, კალციუმი, მაგნიუმი, ჟელე - 30 და მცენარეებისა და მიკროორგანიზმებისთვის აუცილებელი თითქმის ყველა მიკროელემენტი გროვდება და ინახება დიდი ხნის განმავლობაში.

სატრანსპორტო ფუნქციაიმის გამო, რომ ჰუმუსურ ნივთიერებებს შეუძლიათ შექმნან სტაბილური, მაგრამ ხსნადი და გეოქიმიური მიგრაციის უნარიანი რთული ორგანომინერალური ნაერთები ლითონის კათიონებით. მიკროელემენტების უმეტესობა, ფოსფორისა და გოგირდის ნაერთების მნიშვნელოვანი ნაწილი აქტიურად მიგრირებს ამ ფორმით.

მარეგულირებელი ფუნქციაიმის გამო, რომ ჰუმუსური ნივთიერებები მონაწილეობენ ნიადაგის თითქმის ყველა უმნიშვნელოვანესი თვისების რეგულირებაში. ისინი ქმნიან ჰუმუსის ჰორიზონტის ფერს და, ამის საფუძველზე, მათ თერმულ რეჟიმს. ჰუმუსური ნიადაგები ზოგადად ბევრად უფრო თბილია, ვიდრე ნიადაგები, რომლებიც შეიცავს ცოტა ჰუმუსურ ნივთიერებებს. ჰუმუსური ნივთიერებები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ნიადაგის სტრუქტურის ფორმირებაში. ისინი მონაწილეობენ მცენარეთა მინერალური კვების რეგულირებაში. ნიადაგის ორგანულ ნივთიერებებს მისი მცხოვრებლები საკვებს ძირითად წყაროდ იყენებენ. მცენარეები ნიადაგის მარაგებიდან აზოტის დაახლოებით 50%-ს იღებენ.

ჰუმუსურ ნივთიერებებს შეუძლიათ ნიადაგის მრავალი მინერალის დაშლა, რაც იწვევს ზოგიერთი მინერალური კვების ელემენტის მობილიზებას, რომელთა წვდომაც რთულია მცენარეებისთვის. ნიადაგების კათიონური გაცვლის უნარი, იონ-მარილების და მჟავა-ტუტოვანი ბუფერული სიმძლავრე და რედოქსის რეჟიმი დამოკიდებულია ნიადაგში ჰუმუსური ნივთიერებების თვისებებზე. ნიადაგის ფიზიკური, წყალ-ფიზიკური და ფიზიკურ-მექანიკური თვისებები მჭიდრო კავშირშია ჰუმუსის შემცველობასთან მისი ჯგუფური შემადგენლობით. კარგად ნეშომპალა ნიადაგები უფრო სტრუქტურირებულია, მათი მიკროფლორას სახეობრივი შემადგენლობა უფრო მრავალფეროვანია და უხერხემლოების რაოდენობა უფრო მაღალია. ასეთი ნიადაგები უფრო წყალგაუმტარია, მექანიკურად იოლად მუშავდება, უკეთ ინარჩუნებს მცენარეთა კვებითი რეჟიმის ელემენტებს, აქვს მაღალი შთანთქმის უნარი და ბუფერული უნარი, მინერალური სასუქების ეფექტურობა მათში უფრო მაღალია.

დამცავი ფუნქციაიმის გამო, რომ ნიადაგის ჰუმუსური ნივთიერებები იცავს ან ინარჩუნებს ნიადაგის ბიოტას, მცენარეულ საფარს სხვადასხვა სახის არასასურველი ექსტრემალური სიტუაციების შემთხვევაში. ნეშომპალა ნიადაგები უფრო მდგრადია გვალვის ან წყალდიდობის მიმართ, ისინი ნაკლებად მგრძნობიარეა დეფლაციური ეროზიის მიმართ და უფრო დიდხანს ინარჩუნებენ დამაკმაყოფილებელ თვისებებს მაღალი დოზებით ან მინერალიზებული წყლებით მორწყვისას.

ჰუმუსური ნივთიერებებით მდიდარი ნიადაგები უძლებს მაღალ ტექნოგენურ დატვირთვას. მძიმე ლითონებით ნიადაგის დაბინძურების თანაბარ პირობებში მათი ტოქსიკური ზემოქმედება მცენარეებზე ჩერნოზემებზე ნაკლებად ვლინდება, ვიდრე სველ პოდზოლურ ნიადაგებზე. ჰუმუსური ნივთიერებები საკმაოდ ძლიერად აკავშირებს ბევრ რადიონუკლიდს, პესტიციდს, რითაც ხელს უშლის მათ შეღწევას მცენარეებში ან სხვა უარყოფით ეფექტებს.

ფიზიოლოგიური ფუნქციაარის ის, რომ ჰუმინის მჟავებს და მათ მარილებს შეუძლიათ თესლის გაღივების სტიმულირება, მცენარის სუნთქვის გააქტიურება და პირუტყვისა და ფრინველის პროდუქტიულობის გაზრდა.

თუ შეცდომას იპოვით, გთხოვთ, მონიშნეთ ტექსტის ნაწილი და დააწკაპუნეთ Ctrl+Enter.