ความช่วยเหลือเกี่ยวกับ Tele2 ภาษี คำถาม

บทที่ 4. อินทรียวัตถุในดินและองค์ประกอบของมัน

§1. แหล่งที่มาของสารอินทรีย์และองค์ประกอบของมัน

ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของดินคืออินทรียวัตถุ ซึ่งเป็นการรวมกันที่ซับซ้อนของซากพืชและสัตว์ในขั้นตอนต่างๆ ของการย่อยสลาย และสารอินทรีย์ในดินที่เรียกว่า ฮิวมัส

ส่วนประกอบทั้งหมดของ biocenosis ที่ตกลงบนหรือในดิน (จุลินทรีย์ที่ตายแล้ว มอส ไลเคน สัตว์ ฯลฯ) ถือเป็นแหล่งที่มีศักยภาพของสารอินทรีย์ แต่พืชสีเขียวซึ่งถูกทิ้งไว้ทุกปีในดินและบนดินนั้น แหล่งที่มาหลักของการสะสมของฮิวมัสในดินพื้นผิวของอินทรียวัตถุจำนวนมาก ผลผลิตทางชีวภาพของพืชแตกต่างกันไปอย่างมากและอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1–2 ตันต่อปีของอินทรียวัตถุแห้ง (ทุนดรา) ถึง 30–35 ตันต่อปี (กึ่งเขตร้อนชื้น)

เศษซากพืชไม่เพียงแตกต่างกันในเชิงปริมาณเท่านั้น แต่ยังแตกต่างกันในเชิงคุณภาพด้วย (ดูบทที่ 2) องค์ประกอบทางเคมีของสารอินทรีย์ที่เข้าสู่ดินมีความหลากหลายมากและขึ้นอยู่กับชนิดของพืชที่ตายแล้ว มวลส่วนใหญ่เป็นน้ำ (75 - 90%) ส่วนประกอบของวัตถุแห้งประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน ไข เรซิน ลิพิด แทนนิน และสารประกอบอื่นๆ สารประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นสารโมเลกุลขนาดใหญ่ ส่วนหลักของกากพืชประกอบด้วยเซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส ลิกนิน และแทนนินเป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่พันธุ์ไม้มีความสมบูรณ์ที่สุดในพวกมัน โปรตีนพบมากที่สุดในแบคทีเรียและพืชตระกูลถั่ว พบน้อยที่สุดในเนื้อไม้

นอกจากนี้ กากสารอินทรีย์ยังมีองค์ประกอบของเถ้าอยู่จำนวนหนึ่งเสมอ เถ้าจำนวนมากประกอบด้วยแคลเซียม แมกนีเซียม ซิลิกอน โพแทสเซียม โซเดียม ฟอสฟอรัส กำมะถัน เหล็ก อะลูมิเนียม แมงกานีส ซึ่งก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของแร่ธาตุออร์กาโนมิเนทในองค์ประกอบของซากพืช เนื้อหาของซิลิกา (SiO 2) มีตั้งแต่ 10 ถึง 70% ฟอสฟอรัส - ตั้งแต่ 2 ถึง 10% ของมวลเถ้า ชื่อของธาตุเถ้าเกิดจากความจริงที่ว่าเมื่อพืชถูกเผา พวกมันจะยังคงอยู่ในเถ้าและไม่ระเหยเหมือนที่เกิดขึ้นกับคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน

ในปริมาณที่น้อยมากจะพบองค์ประกอบขนาดเล็กในเถ้า - โบรอน, สังกะสี, ไอโอดีน, ฟลูออรีน, โมลิบดีนัม, โคบอลต์, นิกเกิล, ทองแดง ฯลฯ สาหร่ายธัญพืชและพืชตระกูลถั่วมีปริมาณเถ้าสูงสุดพบเถ้าน้อยที่สุดในไม้สน . องค์ประกอบของอินทรียวัตถุสามารถแสดงได้ดังนี้ (รูปที่ 6)

§2. การเปลี่ยนแปลงของอินทรียวัตถุในดิน

การเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ตกค้างเป็นซากพืชเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่ซับซ้อนซึ่งเกิดขึ้นในดินโดยมีส่วนร่วมโดยตรงของจุลินทรีย์ สัตว์ ออกซิเจนในอากาศและน้ำ ในกระบวนการนี้ บทบาทหลักและชี้ขาดเป็นของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องในทุกขั้นตอนของการก่อตัวของซากพืช ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยประชากรจำนวนมากของดินที่มีจุลินทรีย์ สัตว์ที่อาศัยอยู่ในดินยังมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการเปลี่ยนสารอินทรีย์ตกค้างให้เป็นฮิวมัส แมลงและตัวอ่อนของพวกมัน ไส้เดือนบดและบดเศษซากพืช ผสมกับดิน กลืน แปรรูป และทิ้งส่วนที่ไม่ได้ใช้ในรูปของอุจจาระลงในดิน

เมื่อตายลง สิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์จะผ่านกระบวนการย่อยสลายไปเป็นสารประกอบที่ง่ายขึ้น ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายที่สมบูรณ์ การทำให้เป็นแร่อินทรียฺวัตถุ. สารอนินทรีย์ที่เกิดขึ้นจะถูกใช้โดยพืชเป็นสารอาหาร อัตราการสลายตัวและการเกิดแร่ของสารประกอบต่างๆ ไม่เท่ากัน น้ำตาลและแป้งที่ละลายน้ำได้จะถูกทำให้เป็นแร่ธาตุอย่างเข้มข้น โปรตีน เฮมิเซลลูโลสและเซลลูโลสย่อยสลายได้ค่อนข้างดี ทน - ลิกนิน, เรซิน, แว็กซ์ อีกส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวจะถูกใช้โดยจุลินทรีย์เอง (เฮเทอโรโทรฟิก) สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนทุติยภูมิ ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ซึ่งก่อตัวเป็นพลาสมาของจุลินทรีย์รุ่นใหม่ และหลังจากการตายของจุลินทรีย์รุ่นหลัง กระบวนการย่อยสลาย เรียกกระบวนการกักเก็บสารอินทรีย์ในเซลล์จุลินทรีย์ไว้ชั่วคราว การสังเคราะห์จุลินทรีย์. ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวบางส่วนถูกแปลงเป็นสารโมเลกุลขนาดใหญ่เชิงซ้อน - สารฮิวมิก ชุดของกระบวนการทางชีวเคมีและเคมีฟิสิกส์ที่ซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงของอินทรียวัตถุซึ่งเป็นผลมาจากการที่อินทรียวัตถุเฉพาะของดิน ฮิวมัส ก่อตัวขึ้นเรียกว่า ความชื้นสัมพัทธ์กระบวนการทั้งสามเกิดขึ้นในดินพร้อมกันและเชื่อมโยงถึงกัน การเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของเอนไซม์ที่หลั่งโดยจุลินทรีย์, รากพืช, ภายใต้อิทธิพลของปฏิกิริยาทางชีวเคมีของการไฮโดรไลซิส, ออกซิเดชัน, การลดลง, การหมัก ฯลฯ และเกิดฮิวมัสขึ้น

มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวของฮิวมัส ครั้งแรกในปี 1952 ปรากฏว่า การควบแน่นทฤษฎีที่พัฒนาโดย M.M.Kononova ตามทฤษฎีนี้ การก่อตัวของฮิวมัสเกิดขึ้นจากกระบวนการที่ค่อยเป็นค่อยไปของการควบแน่น (พอลิเมอไรเซชัน) ของผลิตภัณฑ์การสลายตัวระดับกลางของสารอินทรีย์ (กรดฟุลวิคจะเกิดขึ้นก่อน และกรดฮิวมิกจะเกิดขึ้นจากพวกมัน) แนวคิด ออกซิเดชันทางชีวเคมีพัฒนาโดย L.N. Alexandrova ในยุค 70 ของศตวรรษที่ XX จากข้อมูลดังกล่าว ปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันทางชีวเคมีอย่างช้าๆ ของผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว ซึ่งส่งผลให้เกิดระบบของกรดฮิวมิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งมีองค์ประกอบของธาตุแปรผัน มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเกิดความชื้น กรดฮิวมิกทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบเถ้าของกากพืชที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้เป็นแร่ของส่วนหลังเช่นเดียวกับส่วนที่เป็นแร่ธาตุของดิน ก่อตัวเป็นอนุพันธ์ของแร่ธาตุออร์กาโนของกรดฮิวมิก ในกรณีนี้ กรดระบบเดียวจะถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนจำนวนหนึ่งซึ่งแตกต่างกันในระดับความสามารถในการละลายและโครงสร้างของโมเลกุล ส่วนที่กระจายตัวน้อยกว่าซึ่งก่อรูปเป็นเกลือที่ไม่ละลายน้ำซึ่งมีแคลเซียมและเซสควิออกไซด์ ก่อรูปเป็นกลุ่มของกรดฮิวมิก เศษส่วนที่กระจายตัวมากขึ้น ให้เกลือที่ละลายน้ำได้เป็นหลัก ก่อตัวเป็นกลุ่มของกรดฟุลวิค ทางชีวภาพแนวคิดเกี่ยวกับการก่อตัวของฮิวมัสเสนอว่าสารฮิวมิกเป็นผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ของจุลินทรีย์ต่างๆ มุมมองนี้แสดงโดย V.R. Williams ซึ่งได้รับการพัฒนาในผลงานของ F.Yu. Geltser, S.P. Lyakh, D.G. Zvyagintsev และอื่น ๆ

ในสภาพธรรมชาติต่างๆ ตัวละครและความเร็วการก่อตัวของฮิวมัสนั้นไม่เหมือนกันและขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่สัมพันธ์กันของการก่อตัวของดิน: ระบอบการปกครองของน้ำ อากาศ และความร้อนของดิน องค์ประกอบของแกรนูโลเมตริกและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ องค์ประกอบและธรรมชาติของการจัดหาซากพืช องค์ประกอบของสปีชีส์และความเข้ม ของกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์

การเปลี่ยนแปลงของสารตกค้างเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ใช้ออกซิเจนหรือไม่ใช้ออกซิเจน ขึ้นอยู่กับระบบน้ำและอากาศ ที่ แอโรบิกสภาวะที่มีความชื้นในดินเพียงพอ อุณหภูมิที่เหมาะสม และการเข้าถึง O 2 ได้ฟรี กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ตกค้างจะพัฒนาอย่างเข้มข้นโดยมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์แอโรบิก สภาวะที่เหมาะสมที่สุดคืออุณหภูมิ 25 - 30 ° C และความชื้น - 60% ของความจุความชื้นทั้งหมดของดิน แต่ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน การทำให้เป็นแร่ของผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวขั้นกลางและสารฮิวมิกดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ดังนั้น ฮิวมัสจึงสะสมอยู่ในดินค่อนข้างน้อย แต่มีเถ้าและธาตุอาหารไนโตรเจนจำนวนมากในพืช (ในดินสีเทาและดินกึ่งเขตร้อนอื่นๆ)

ภายใต้สภาวะไร้อากาศ (มีความชื้นส่วนเกินคงที่และที่อุณหภูมิต่ำขาด O 2) กระบวนการสร้างฮิวมัสดำเนินไปอย่างช้าๆโดยมีส่วนร่วมของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ ในกรณีนี้ กรดอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจำนวนมากและผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซรีดิวซ์ (CH 4 , H 2 S) ก่อตัวขึ้น ซึ่งยับยั้งกิจกรรมสำคัญของจุลินทรีย์ กระบวนการสลายตัวจะค่อยๆ จางหายไป และซากอินทรีย์จะกลายเป็นพีท ซึ่งเป็นมวลของซากพืชที่ย่อยสลายน้อยและไม่ย่อยสลาย ซึ่งบางส่วนยังคงรักษาโครงสร้างทางกายวิภาคไว้ การรวมกันของสภาวะแอโรบิกและแอนแอโรบิกในดินที่มีช่วงเวลาการทำให้แห้งและความชื้นสลับกันนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับการสะสมของฮิวมัส ระบอบการปกครองนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับเชอร์โนเซม

องค์ประกอบของสปีชีส์ของจุลินทรีย์ในดินและความเข้มข้นของกิจกรรมที่สำคัญของพวกมันยังส่งผลต่อการก่อตัวของซากพืช ดินพอดโซลิกทางตอนเหนือซึ่งเป็นผลมาจากสภาวะความร้อนใต้พิภพมีลักษณะเฉพาะโดยมีปริมาณจุลินทรีย์ต่ำที่สุดที่มีความหลากหลายชนิดต่ำและกิจกรรมที่สำคัญต่ำ ผลที่ตามมาคือการย่อยสลายซากพืชอย่างช้าๆ และการสะสมของพีทที่ย่อยสลายได้น้อย ในเขตร้อนชื้นและเขตร้อนชื้นมีการพัฒนาอย่างเข้มข้นของกิจกรรมทางจุลชีววิทยาและในการเชื่อมต่อกับสิ่งนี้จะมีการสังเกตแร่ธาตุของสารตกค้าง การเปรียบเทียบฮิวมัสสำรองในดินต่างๆ ที่มีจำนวนจุลินทรีย์ต่างกันบ่งชี้ว่าทั้งความเป็นชีวภาพในดินที่ต่ำมากและสูงมากไม่ก่อให้เกิดการสะสมของฮิวมัส ฮิวมัสจำนวนมากที่สุดสะสมอยู่ในดินที่มีปริมาณจุลินทรีย์เฉลี่ย (chernozems)

องค์ประกอบแกรนูโลเมตริกและคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของดินมีอิทธิพลไม่น้อยไปกว่ากัน ในดินร่วนปนทรายและดินร่วนปนทราย ดินที่มีความร้อนดีและมีอากาศถ่ายเท การสลายตัวของสารอินทรีย์ตกค้างดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ส่วนสำคัญของพวกมันถูกทำให้เป็นแร่ มีสารฮิวมิกน้อยและจับตัวได้ไม่ดีบนพื้นผิวของอนุภาคทราย ในดินเหนียวและดินร่วนปน กระบวนการสลายตัวของสารอินทรีย์ตกค้างภายใต้สภาวะที่เท่ากันจะช้ากว่า (เนื่องจากขาด O 2) สารฮิวมิกจะจับจ้องอยู่ที่ผิวของอนุภาคแร่และสะสมอยู่ในดิน

องค์ประกอบทางเคมีและแร่ธาตุของดินกำหนดปริมาณของสารอาหารที่จำเป็นสำหรับจุลินทรีย์ ปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อมที่ฮิวมัสก่อตัวขึ้น และเงื่อนไขในการตรึงสารฮิวมิกในดิน ดังนั้นดินที่อิ่มตัวด้วยแคลเซียมจึงมีปฏิกิริยาเป็นกลางซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาของแบคทีเรียและการตรึงกรดฮิวมิกในรูปของแคลเซียมฮิวเมตที่ไม่ละลายในน้ำซึ่งเสริมคุณค่าด้วยฮิวมัส ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด เมื่อดินอิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนและอะลูมิเนียม กรดฟุลวิคที่ละลายน้ำได้จะเกิดขึ้น ซึ่งเพิ่มการเคลื่อนที่และนำไปสู่การสะสมของฮิวมัสจำนวนมาก แร่ธาตุในดิน เช่น มอนต์มอริลโลไนต์และเวอร์มิคูไลต์ยังมีส่วนช่วยในการตรึงฮิวมัสในดิน

เนื่องจากความแตกต่างของปัจจัยที่มีผลต่อการก่อตัวของฮิวมัส ปริมาณ คุณภาพ และปริมาณสำรองของฮิวมัสจึงไม่เท่ากันในดินต่างๆ ดังนั้นขอบฟ้าด้านบนของเชอร์โนเซมทั่วไปประกอบด้วยฮิวมัส 10–14%, ดินป่าสีเทาเข้ม 4–9%, ดินสดพอดโซลิก 2–3%, เกาลัดสีเข้ม, ดินสีเหลือง 4–5%, ดินกึ่งทะเลทรายสีน้ำตาลและน้ำตาลเทา 1 - 2% ปริมาณสารอินทรีย์สำรองในพื้นที่ธรรมชาติก็แตกต่างกันเช่นกัน ปริมาณสำรองที่ใหญ่ที่สุดตาม I.V. Tyurin มีประเภทย่อยต่าง ๆ ของ chernozems, พื้นที่พรุ, ป่าสีเทา, เกาลัดขนาดกลาง - สีเข้ม, ดินสีแดง, ดินแดง, พอดโซลิกต่ำ, สด - พอดโซลิก, ดินสีเทาทั่วไป ดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูกของสาธารณรัฐเบลารุสประกอบด้วยซากพืช: ดินเหนียว– 65 ตัน/เฮกตาร์, นิ้ว ดินร่วนปน– 52 ตัน/เฮกตาร์, นิ้ว ทราย - 47 ตัน/เฮกตาร์, นิ้ว ทราย– 35 ตัน/ไร่ ดินของสาธารณรัฐเบลารุสขึ้นอยู่กับเนื้อหาของซากพืชในชั้นที่เหมาะแก่การเพาะปลูก แบ่งออกเป็น 6 กลุ่ม (ตารางที่ 3) ในดินในเขตธรรมชาติอื่น ๆ มีการไล่ระดับขึ้นอยู่กับเนื้อหาของซากพืช

ตารางที่ 3

การจัดกลุ่มดินของสาธารณรัฐเบลารุสตามปริมาณซากพืช

ในสาธารณรัฐเบลารุส ที่ดินส่วนใหญ่เป็นของดินของกลุ่ม II และ III ประมาณ 20% - เป็นของดินของกลุ่ม IV (รูปที่ 7)

§3. องค์ประกอบและการจำแนกประเภทของฮิวมัส

ฮิวมัสเป็นสารอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนโมเลกุลสูงที่มีลักษณะเฉพาะที่เป็นกรด มันประกอบขึ้นเป็นส่วนหลักของอินทรียวัตถุในดินซึ่งสูญเสียคุณสมบัติของโครงสร้างทางกายวิภาคของพืชและสัตว์ที่ตายแล้วไปโดยสิ้นเชิง ฮิวมัสในดินประกอบด้วยสารฮิวมิกเฉพาะ ได้แก่ กรดฮิวมิก (HA) กรดฟุลวิค (FA) และฮิวมิน (ดูรูปที่ 6) ซึ่งมีความสามารถในการละลายและความสามารถในการสกัดต่างกัน

กรดฮิวมิก- เป็นสารที่มีไนโตรเจนโมเลกุลสูงที่มีสีเข้มซึ่งไม่ละลายในน้ำ แร่ธาตุ และกรดอินทรีย์ พวกเขาละลายได้ดีในด่างด้วยการก่อตัวของสารละลายคอลลอยด์ของสีเชอร์รี่เข้มหรือสีน้ำตาลดำ

เมื่อทำปฏิกิริยากับไอออนบวกของโลหะ กรดฮิวมิกจะก่อตัวเป็นเกลือ - ฮิวเมต ฮิวเมตของโลหะโมโนวาเลนต์สามารถละลายน้ำได้สูงและถูกชะล้างออกจากดิน ในขณะที่ฮิวเมตของโลหะไดวาเลนต์และไตรวาเลนต์ไม่ละลายในน้ำและจับตัวได้ดีในดิน น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของกรดฮิวมิกคือ 1,400 ซึ่งประกอบด้วย C - 52 - 62%, H - 2.8 - 6.6%, O - 31 - 40%, N - 2 - 6% (โดยน้ำหนัก) ส่วนประกอบหลักของโมเลกุลกรดฮิวมิก ได้แก่ แกนกลาง โซ่ข้าง และหมู่ฟังก์ชันส่วนปลาย แกนของสารฮิวมิกประกอบด้วยวงอะโรมาติกไซคลิกจำนวนหนึ่ง สายข้างสามารถเป็นคาร์โบไฮเดรต กรดอะมิโน และสายโซ่อื่นๆ กลุ่มการทำงานแสดงด้วยกลุ่มคาร์บอกซิล (–COOH) และฟีนอลไฮดรอกซิลหลายกลุ่มซึ่งมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของดินเนื่องจากพวกมันกำหนดกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของกรดฮิวมิกกับส่วนแร่ของดิน กรดฮิวมิกเป็นส่วนที่มีค่าที่สุดของฮิวมัส พวกมันเพิ่มความสามารถในการดูดซับของดิน นำไปสู่การสะสมขององค์ประกอบความอุดมสมบูรณ์ของดิน และการก่อตัวของโครงสร้างกันน้ำ

กรดฟุลวิคเป็นกลุ่มของกรดฮิวมิกที่เหลืออยู่ในสารละลายหลังจากการตกตะกอนของกรดฮิวมิก เหล่านี้ยังเป็นกรดที่มีไนโตรเจนอินทรีย์โมเลกุลสูง ซึ่งแตกต่างจากกรดฮิวมิกตรงที่ประกอบด้วยคาร์บอนน้อยกว่า แต่มีออกซิเจนและไฮโดรเจนมากกว่า มีสีอ่อน (เหลืองส้ม) ละลายได้ง่ายในน้ำ เกลือ (ฟูลเวต) ยังละลายได้ในน้ำและจับตัวได้น้อยในดิน กรดฟุลวิคมีปฏิกิริยาที่เป็นกรดอย่างรุนแรง ทำลายส่วนแร่ธาตุของดินอย่างแรง ทำให้เกิดการพัฒนาของกระบวนการ podzoobrazovaniya ของดิน

อัตราส่วนระหว่างกรดฮิวมิกและกรดฟุลวิคในดินต่างๆ จะไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้ (C HA: C FA) ฮิวมัสประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ฮิวเมท(> 1,5), humate-fulvate (1,5 – 1), ฟุลวัทโน-ฮิวเมท (1 – 0,5), ฟุลวิค (< 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.

กูมิน- นี่เป็นส่วนหนึ่งของสารฮิวมิกที่ไม่ละลายในตัวทำละลายใด ๆ โดยมีสารอินทรีย์ที่ซับซ้อน (กรดฮิวมิก กรดฟุลวิค และอนุพันธ์ของแร่ธาตุออร์แกโน) เกี่ยวข้องอย่างแน่นหนากับส่วนแร่ธาตุของดิน เป็นส่วนที่เฉื่อยของฮิวมัสในดิน

ความจำเพาะและองค์ประกอบของฮิวมัสคอมเพล็กซ์เป็นพื้นฐานสำหรับการจำแนกประเภทของฮิวมัส R.E. Muller เสนอการจำแนกรูปแบบป่าของฮิวมัสว่าเป็นระบบชีวภาพของการทำงานร่วมกันระหว่างสารอินทรีย์ จุลินทรีย์ และพืช ในบรรดาคอมเพล็กซ์เหล่านี้ ฮิวมัส 3 ประเภทมีความโดดเด่น

ซากพืชอ่อน - มูลมันก่อตัวขึ้นในป่าเต็งรังหรือป่าเบญจพรรณที่มีกิจกรรมเข้มข้นของสัตว์ในดินภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มอลที่เอื้ออำนวยและการมีเบสในปริมาณที่เพียงพอโดยเฉพาะแคลเซียมในเศษซากพืชและดิน ขยะแทบไม่สะสมในดินล่อ เนื่องจากขยะที่เข้ามาจะถูกย่อยสลายอย่างรุนแรงโดยไมโครไบโอต้า องค์ประกอบของฮิวมัสถูกครอบงำด้วยกรดฮิวมิก

ซากพืชหยาบ - โรคระบาด, มีสารตกค้างกึ่งย่อยสลายจำนวนมาก, เป็นลักษณะของป่าสน, ก่อตัวขึ้นโดยมีองค์ประกอบเถ้าต่ำในเศษซากพืช, การขาดฐานและซิลิกาในดินสูง, มีปฏิกิริยาเป็นกรด, คือ ทนต่อจุลินทรีย์และแร่ธาตุอย่างช้าๆด้วยการมีส่วนร่วมของเชื้อรา อันเป็นผลมาจากการพัฒนาที่ช้าของกระบวนการทำให้เป็นความชื้นและแร่ธาตุในดิน ทำให้เกิดขอบฟ้าคล้ายพรุที่มีพลัง A 0 ซึ่งประกอบด้วย 3 ชั้น: ก) ชั้นของอินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้น้อย (L) ซึ่งเป็นเศษซากพืชสด b) ชั้นหมักกึ่งสลาย (F), c) ชั้นความชื้น ( H).

แบบฟอร์มระดับกลาง - ทันสมัยพัฒนาภายใต้เงื่อนไขของแร่ธาตุอย่างรวดเร็วพอสมควรของซากพืชซึ่งกิจกรรมการทำงานของสัตว์ในดินซึ่งบดเศษซากพืชมีบทบาทสำคัญซึ่งช่วยให้การย่อยสลายของจุลินทรีย์ในดินง่ายขึ้น

§สี่ ความสำคัญและความสมดุลของฮิวมัสในดิน

การสะสมของฮิวมัสเป็นผลมาจากกระบวนการสร้างดิน ในขณะที่สารฮิวมัสเองมีอิทธิพลอย่างมากต่อทิศทางต่อไปของกระบวนการสร้างดินและคุณสมบัติของดิน หน้าที่ของฮิวมัสในดินมีความหลากหลายมาก:

1) การก่อตัวของโปรไฟล์ดินเฉพาะ (ด้วยขอบฟ้า A), การก่อตัวของโครงสร้างดิน, การปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำของดิน, การเพิ่มความสามารถในการดูดซับและความสามารถในการรองรับของดิน;

2) แหล่งที่มาของแร่ธาตุอาหารสำหรับพืช (N, P, K, Ca, Mg, S, ธาตุอาหารรอง), แหล่งที่มาของสารอาหารอินทรีย์สำหรับสิ่งมีชีวิตในดิน heterotrophic, แหล่งที่มาของ CO 2 ในชั้นผิวของบรรยากาศและทางชีวภาพ สารออกฤทธิ์ในดินซึ่งกระตุ้นการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืชโดยตรง ระดมสารอาหาร ส่งผลต่อกิจกรรมทางชีวภาพของดิน

3) ทำหน้าที่ด้านสุขอนามัยและการป้องกัน - เร่งการทำลายของสารกำจัดศัตรูพืช, แก้ไขมลพิษ, ลดการเข้าสู่พืช

จากบทบาทที่หลากหลายของอินทรียวัตถุต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน ปัญหาความสมดุลของฮิวมัสในดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูกจึงมีความสำคัญในปัจจุบัน เช่นเดียวกับเครื่องชั่งอื่นๆ สมดุลฮิวมัสรวมถึงรายการของรายได้ (การไหลเข้าของสารอินทรีย์ตกค้างและความชื้นของสารอินทรีย์) และค่าใช้จ่าย (การทำให้แร่ธาตุเป็นแร่ธาตุและการสูญเสียอื่นๆ) ภายใต้สภาพธรรมชาติ ดินยิ่งเก่า ยิ่งอุดมสมบูรณ์: ความสมดุลเป็นบวกหรือเป็นศูนย์ ดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูกมักจะเป็นลบ โดยเฉลี่ยแล้ว ดินที่เหมาะแก่การเพาะปลูกจะสูญเสียฮิวมัสประมาณ 1 ตัน/เฮกตาร์ต่อปี ในการควบคุมปริมาณของฮิวมัสจะมีการใช้อินทรียวัตถุในปริมาณที่เพียงพอในรูปแบบของปุ๋ยคอกอย่างเป็นระบบ (จากมูลสัตว์ 1 ตัน, ≈ ฮิวมัส 50 กิโลกรัมก่อตัวขึ้น), ปุ๋ยหมักพีท, การหว่านหญ้ายืนต้น, การใช้ ของปุ๋ยพืชสด (ปุ๋ยพืชสด) ปูนดินเปรี้ยวและด่างยิปซั่ม

สภาพซากพืชในดินเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความอุดมสมบูรณ์และถูกกำหนดโดยระบบของตัวบ่งชี้ รวมถึงระดับของเนื้อหาและปริมาณสำรองของอินทรียวัตถุ การกระจายตัวของดิน การเสริมคุณค่าด้วยไนโตรเจน (C: N) และแคลเซียม ระดับของความชื้น ชนิดของกรดฮิวมิกและอัตราส่วน พารามิเตอร์บางตัวทำหน้าที่เป็นเป้าหมายของการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม

ส่วนอินทรีย์ ดินแสดงโดยสิ่งมีชีวิต (ระยะมีชีวิตหรือเฟสชีวภาพ) ซากอินทรีย์และสารฮิวมิกที่ยังไม่ย่อยสลาย (รูปที่ 1)

ส่วนอินทรีย์ของดิน

ข้าว. 1. ส่วนอินทรีย์ของดิน

สิ่งมีชีวิตได้รับการกล่าวถึงข้างต้น ตอนนี้จำเป็นต้องกำหนดสารตกค้างอินทรีย์

อินทรีย์ยังคงอยู่- สิ่งเหล่านี้เป็นสารอินทรีย์เนื้อเยื่อของพืชและสัตว์โดยบางส่วนยังคงรูปร่างและโครงสร้างเดิมไว้ ควรสังเกตองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันของสารตกค้างต่างๆ

สารฮิวมิกเป็นสารอินทรีย์ในดินทั้งหมด ยกเว้น สิ่งมีชีวิตและซากของพวกมันที่ยังไม่สูญเสียโครงสร้างเนื้อเยื่อไป เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าให้แบ่งออกเป็นสารฮิวมิกเฉพาะที่เหมาะสมและสารอินทรีย์ที่ไม่จำเพาะตามลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคล

สารฮิวมิกที่ไม่จำเพาะเจาะจงประกอบด้วยสารที่มีลักษณะเฉพาะตัว:

a) สารประกอบไนโตรเจน ตัวอย่างเช่น โปรตีน กรดอะมิโน เปปไทด์ เบสพิวรีน เบสไพริมิดีน คาร์โบไฮเดรต โมโนแซ็กคาไรด์, โอลิโกแซ็กคาไรด์, โพลีแซ็กคาไรด์;

ข) ลิกนิน

c) ไขมัน

จ) แทนนิน;

ฉ) กรดอินทรีย์

g) แอลกอฮอล์

h) อัลดีไฮด์

ดังนั้น สารอินทรีย์ที่ไม่จำเพาะคือสารประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวขั้นกลางของสารอินทรีย์ตกค้าง พวกมันคิดเป็นประมาณ 10-15% ของปริมาณฮิวมัสทั้งหมดของดินแร่ และสามารถเข้าถึง 50-80% ของมวลรวมของสารประกอบอินทรีย์ในพื้นที่พรุและขยะในป่า

ที่จริงแล้ว สารฮิวมิกเป็นตัวแทนของระบบเฉพาะของสารประกอบอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนโมเลกุลสูงที่มีโครงสร้างเป็นวงและมีลักษณะเป็นกรด นักวิจัยหลายคนกล่าวว่าโครงสร้างของโมเลกุลสารประกอบฮิวมัสนั้นซับซ้อน เป็นที่ทราบกันดีว่าองค์ประกอบหลักของโมเลกุลคือแกนกลาง โซ่ด้านข้าง (รอบนอก) และหมู่ฟังก์ชัน

เชื่อกันว่าแกนกลางเป็นวงแหวนอะโรมาติกและเฮเทอโรไซคลิกซึ่งประกอบด้วยสารประกอบห้าและหกชนิด:

เบนซีน ฟูแรน ไพโรล แนพทาลีน อินโดล

สายโซ่ด้านข้างขยายจากแกนกลางไปยังรอบนอกของโมเลกุล พวกมันถูกแสดงอยู่ในโมเลกุลของสารประกอบฮิวมิกด้วยกรดอะมิโน คาร์โบไฮเดรต และสายโซ่อื่นๆ

องค์ประกอบของสารฮิวมิกประกอบด้วยคาร์บอกซิล (-COOH) ฟีนอลไฮดรอกซิล (-OH) เมทอกซิล (-CH3O) และแอลกอฮอล์ไฮดรอกซิล กลุ่มการทำงานเหล่านี้กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของสารฮิวมิก คุณลักษณะเฉพาะของระบบสารฮิวมิกที่เหมาะสมคือความแตกต่างกัน กล่าวคือ การมีอยู่ของส่วนประกอบในขั้นตอนต่างๆ ของความชื้น สารสามกลุ่มแตกต่างจากระบบที่ซับซ้อนนี้:

ก) กรดฮิวมิก

b) กรดฟุลวิค;

c) ฮิวมิน หรืออย่างแม่นยำกว่านั้น คือ สารตกค้างที่ไม่สามารถย่อยสลายได้

กรดฮิวมิก (HA)- สารฮิวมิกกลุ่มสีเข้มสกัดจากดินด้วยสารละลายด่างและตกตะกอนด้วยกรดแร่ที่ pH = 1-2 มีลักษณะเป็นองค์ประกอบองค์ประกอบต่อไปนี้: เนื้อหา C จาก 48 ถึง 68%, H - 3.4-5.6%, N - 2.7-5.3% สารประกอบเหล่านี้แทบไม่ละลายในน้ำและกรดแร่ พวกมันตกตะกอนได้ง่ายจากสารละลาย HA ด้วยกรด H+, Ca2+, Fe3+, A13+ เหล่านี้เป็นสารประกอบฮิวมัสที่มีลักษณะเป็นกรด ซึ่งเกิดจากหมู่ฟังก์ชันคาร์บอกซิลและฟีนอลไฮดรอกซิล ไฮโดรเจนของหมู่เหล่านี้สามารถถูกแทนที่ด้วยไอออนบวกอื่นๆ ความสามารถในการแทนที่ขึ้นอยู่กับลักษณะของไอออนบวก ค่า pH ของตัวกลาง และเงื่อนไขอื่นๆ ในปฏิกิริยาที่เป็นกลาง มีเพียงไฮโดรเจนไอออนของกลุ่มคาร์บอกซิลเท่านั้นที่ถูกแทนที่ ความสามารถในการดูดซับเนื่องจากคุณสมบัติของ HA นี้อยู่ที่ 250 ถึง 560 เมกกะต่อ 100 กรัมของ HA ด้วยปฏิกิริยาอัลคาไลน์ ความสามารถในการดูดซับจะเพิ่มขึ้นเป็น 600-700 mg·eq/100 g ของ HA เนื่องจากความสามารถในการแทนที่ไฮโดรเจนไอออนของหมู่ไฮดรอกซิล น้ำหนักโมเลกุลของ HA เมื่อพิจารณาด้วยวิธีต่างๆ จะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 400 ถึงหลายแสน ในโมเลกุล HA ส่วนอะโรมาติกจะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุด มวลของส่วนดังกล่าวมีมากกว่ามวลของโซ่ด้านข้าง (ส่วนปลาย)

กรดฮิวมิกไม่มีโครงสร้างผลึก ส่วนใหญ่พบในดินในรูปของเจล ซึ่งถูกกระตุ้นได้ง่ายโดยการกระทำของด่างและสร้างสารละลายโมเลกุลและคอลลอยด์

เมื่อ HA ทำปฏิกิริยากับไอออนของโลหะ จะเกิดเกลือขึ้น ซึ่งเรียกว่า ฮิวเมทส์ฮิวเมต NH4+, Na+, K+ ละลายได้ดีในน้ำ และสามารถสร้างสารละลายคอลลอยด์และโมเลกุลได้ บทบาทของสารประกอบเหล่านี้ในดินมีมากมาย ตัวอย่างเช่น Ca, Mg, Fe และ Al ฮิวเมตนั้นโดยพื้นฐานแล้วละลายได้ไม่ดี สามารถสร้างเจลที่ทนน้ำได้ ในขณะที่ผ่านเข้าสู่สถานะคงที่ (การสะสมตัว) และยังเป็นพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างที่ทนน้ำ

กรดฟุลวิค (FA) -สารฮิวมิกกลุ่มเฉพาะที่ละลายได้ในน้ำและกรดแร่ โดดเด่นด้วยองค์ประกอบทางเคมีต่อไปนี้: เนื้อหา C จาก 40 ถึง 52%; H - 5-4%, ออกซิเจน -40-48%, N - 2-6% กรดฟุลวิคไม่เหมือนกับ HA คือละลายได้ดีในน้ำ กรดและด่าง สารละลายมีสีเหลืองหรือสีเหลืองฟาง จากที่นี่สารประกอบเหล่านี้มีชื่อ: ในภาษาละติน fulvus - สีเหลือง สารละลายที่เป็นน้ำของ FA มีสภาพเป็นกรดสูง (pH 2.5) น้ำหนักโมเลกุลของกรดฟุลวิคซึ่งกำหนดโดยวิธีต่างๆ มีตั้งแต่ 100 ถึงหลายร้อยหรือหลายพันหน่วยมวลทั่วไป

โมเลกุลของกรดฟุลวิคมีโครงสร้างที่ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับกรดฮิวมิก ส่วนอะโรมาติกของสารประกอบเหล่านี้มีความเด่นชัดน้อยกว่า โครงสร้างของโมเลกุล FA ถูกครอบงำด้วยโซ่ด้านข้าง (อุปกรณ์ต่อพ่วง) กลุ่มการทำงานที่ใช้งานคือกลุ่มคาร์บอกซิลและฟีนอลไฮดรอกซิลซึ่งเป็นไฮโดรเจนที่เข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน ความสามารถในการแลกเปลี่ยนของ FA สามารถสูงถึง 700-800 mg·eq ต่อการเตรียมกรดฟุลวิค 100 กรัม

เมื่อทำปฏิกิริยากับส่วนที่เป็นแร่ธาตุในดิน กรดฟุลวิคจะก่อตัวเป็นสารประกอบออร์กาโนและแร่ธาตุที่มีไอออนของโลหะและแร่ธาตุต่างๆ กรดฟุลวิคเนื่องจากปฏิกิริยากรดที่รุนแรงและความสามารถในการละลายน้ำได้ดี ทำลายส่วนที่เป็นแร่ธาตุของดินอย่างแข็งขัน ในกรณีนี้จะเกิดเกลือของกรดฟุลวิคซึ่งมีการเคลื่อนที่สูงในเนื้อดิน สารประกอบออร์กาโน-แร่ธาตุของกรดฟุลวิคมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการเคลื่อนย้ายของสสารและพลังงานในรายละเอียดของดิน ในการก่อตัวของตัวอย่าง เช่น ขอบเขตทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคล

สารตกค้างที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ (ฮิวมิน) - กลุ่มของสารฮิวมิกซึ่งเป็นสารตกค้างของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่ละลายน้ำในดินที่เป็นด่าง กลุ่มนี้ประกอบด้วยทั้งสารฮิวมิกที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น ฮิวมินประกอบด้วยกรดฮิวมิกซึ่งเกี่ยวข้องอย่างมากกับแร่ธาตุ และสารแต่ละชนิดที่เกี่ยวข้องอย่างมากกับสารอินทรีย์ที่เหลือจากการสลายตัวในระดับต่างๆ กับส่วนที่เป็นแร่ธาตุของดิน

ดินเป็นชุดขององค์ประกอบที่ซับซ้อนที่รวมกัน ส่วนประกอบของดินได้แก่

• องค์ประกอบแร่
• สารประกอบอินทรีย์.
• สารละลายดิน
• อากาศในดิน
• สารออร์กาโนแร่ธาตุ
• จุลินทรีย์ในดิน (ไบโอติกและไบโอติก)

ในการวิเคราะห์องค์ประกอบของดินและกำหนดพารามิเตอร์จำเป็นต้องมีค่าขององค์ประกอบตามธรรมชาติ - ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ การประเมินจะทำขึ้นสำหรับเนื้อหาของสิ่งสกปรกบางอย่าง

ส่วนที่เป็นอนินทรีย์ (แร่ธาตุ) ของดินส่วนใหญ่เป็นผลึกซิลิกา (ควอตซ์) สามารถมีได้ตั้งแต่ 60 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของจำนวนแร่ธาตุทั้งหมด

ส่วนประกอบอนินทรีย์จำนวนมากถูกครอบครองโดยอะลูมิโนซิลิเกต เช่น ไมกาและเฟลด์สปาร์ ซึ่งรวมถึงแร่ธาตุดินที่มีลักษณะทุติยภูมิ เช่น มอนต์มอริลโลไนต์

มอนต์มอริลโลไนต์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณสมบัติด้านสุขอนามัยของดิน เนื่องจากความสามารถในการดูดซับไอออนบวก (รวมถึงโลหะหนัก) และด้วยเหตุนี้จึงฆ่าเชื้อทางเคมีในดินได้

นอกจากนี้ ส่วนแร่ของส่วนประกอบของดินยังรวมถึงองค์ประกอบทางเคมี (ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของออกไซด์) เช่น:

• อลูมิเนียม
• เหล็ก
• ซิลิคอน
• โพแทสเซียม
• โซเดียม
• แมกนีเซียม
• แคลเซียม
• ฟอสฟอรัส

นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบอื่นๆ มักจะอยู่ในรูปของเกลือซัลฟิวริก ฟอสฟอริก คาร์บอนิก และไฮโดรคลอริก

ส่วนประกอบอินทรีย์ในดิน

ส่วนประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่พบในฮิวมัส สิ่งเหล่านี้คือสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่งซึ่งมีองค์ประกอบเช่น:

• คาร์บอน
• ออกซิเจน
• ไฮโดรเจน
• ฟอสฟอรัส

ส่วนประกอบของดินอินทรีย์ส่วนใหญ่ละลายไปกับความชื้นในดิน

สำหรับส่วนประกอบของก๊าซในดินนั้นก็คือ อากาศ โดยมีสัดส่วนประมาณดังนี้

1) ไนโตรเจน - 60-78%

2) ออกซิเจน - 11-21%

3) คาร์บอนไดออกไซด์ - 0.3-8%

อากาศและน้ำกำหนดตัวบ่งชี้เช่นความพรุนของดินและสามารถอยู่ในช่วง 27 ถึง 90% ของปริมาตรทั้งหมด

การกำหนดองค์ประกอบของดินแบบละเอียด

องค์ประกอบแบบแกรนูโลเมตริก (เชิงกล) ของดินคืออัตราส่วนของอนุภาคดินขนาดต่างๆ โดยไม่คำนึงถึงแหล่งกำเนิด (ทางเคมีหรือแร่วิทยา) กลุ่มอนุภาคเหล่านี้รวมกันเป็นเศษส่วน

ส่วนประกอบแบบละเอียดของดินมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินระดับความอุดมสมบูรณ์และตัวชี้วัดดินที่สำคัญอื่นๆ

อนุภาคดินแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักขึ้นอยู่กับการกระจายตัว:

1) อนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 0.001 มม.

2) อนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.001 มม.

อนุภาคกลุ่มแรกเกิดจากแร่และเศษหินทุกชนิด ประเภทที่สองเกิดขึ้นระหว่างการผุกร่อนของแร่ธาตุดินและส่วนประกอบอินทรีย์

ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดดิน

เมื่อกำหนดองค์ประกอบของดินควรให้ความสนใจกับปัจจัยการก่อตัวของดิน - ปัจจัยเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อโครงสร้างและองค์ประกอบของดิน

เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะปัจจัยการก่อตัวของดินหลักดังต่อไปนี้:

• ต้นกำเนิดหินต้นกำเนิดของดิน
• อายุดิน.
• พื้นผิวของดิน
• สภาพภูมิอากาศของการก่อตัวของดิน
• องค์ประกอบของจุลินทรีย์ในดิน
• กิจกรรมของมนุษย์ที่มีผลกระทบต่อดิน

คลาร์กเป็นหน่วยวัดองค์ประกอบทางเคมีของดิน

คลาร์กเป็นหน่วยทั่วไปที่กำหนดปริมาณปกติขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่างในดินในอุดมคติ (ไม่มีการปนเปื้อน) ตัวอย่างเช่น ดินบริสุทธิ์ตามธรรมชาติ 1 กิโลกรัมควรมีแคลเซียมประมาณ 3.25% ซึ่งเท่ากับ 1 คลาร์ก ระดับขององค์ประกอบทางเคมีตั้งแต่ 3-4 คลาร์กขึ้นไปแสดงว่าดินมีการปนเปื้อนของธาตุนี้อย่างมาก

ดินเป็นระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยแร่ธาตุและส่วนประกอบอินทรีย์ ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการพัฒนาพืช สำหรับการทำฟาร์มที่ประสบความสำเร็จจำเป็นต้องรู้คุณสมบัติและวิธีการสร้างดินซึ่งจะช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์นั่นคือมันมีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างยิ่ง

องค์ประกอบของดินประกอบด้วยสี่องค์ประกอบหลัก:
1) สารแร่
2) สารอินทรีย์
3) อากาศ
4) น้ำซึ่งเรียกว่าสารละลายดินอย่างถูกต้องมากกว่าเนื่องจากสารบางอย่างละลายอยู่ในนั้นเสมอ

แร่ธาตุในดิน

โดยดินประกอบด้วยส่วนประกอบแร่ที่มีขนาดต่างกัน: หิน เศษหินและ "ดินละเอียด" หลังมักจะแบ่งย่อยตามลำดับการหยาบของอนุภาคเป็นดินเหนียว ตะกอนและทราย องค์ประกอบทางกลของดินถูกกำหนดโดยปริมาณสัมพัทธ์ของทราย ตะกอนดิน และดินเหนียว

องค์ประกอบทางกลของดินมีอิทธิพลอย่างมากต่อการระบายน้ำ ปริมาณธาตุอาหาร และอุณหภูมิของดิน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือโครงสร้างของดินจากมุมมองทางปฐพีวิทยา ดินที่มีเนื้อปานกลางและเนื้อละเอียด เช่น ดินเหนียว ดินร่วน และดินตะกอนมักจะเหมาะสำหรับการเจริญเติบโตของพืช เนื่องจากมีสารอาหารเพียงพอและสามารถกักเก็บน้ำได้ดีกว่าด้วยเกลือที่ละลายอยู่ ดินทรายระบายน้ำได้เร็วกว่าและสูญเสียสารอาหารผ่านการชะล้าง แต่มีประโยชน์ต่อการเก็บเกี่ยวเร็ว ในฤดูใบไม้ผลิจะแห้งและอุ่นขึ้นเร็วกว่าดินเหนียว การปรากฏตัวของหินเช่น อนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2 มม. มีความสำคัญในแง่ของการสึกหรอของเครื่องมือทางการเกษตรและผลกระทบต่อการระบายน้ำ โดยปกติแล้ว เมื่อปริมาณหินในดินเพิ่มขึ้น ความสามารถในการกักเก็บน้ำของหินก็จะลดลง

อินทรียวัตถุในดิน

อินทรียฺวัตถุตามกฎแล้วประกอบด้วยเศษดินเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่มีความสำคัญมากเนื่องจากเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติหลายอย่าง เป็นแหล่งหลักของธาตุอาหารพืช เช่น ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน และกำมะถัน มีส่วนช่วยในการก่อตัวของมวลรวมของดิน เช่น โครงสร้างที่เป็นก้อนละเอียด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับดินที่มีน้ำหนักมาก เนื่องจากเป็นผลให้น้ำซึมผ่านได้และการเติมอากาศเพิ่มขึ้น ทำหน้าที่เป็นอาหารสำหรับจุลินทรีย์ อินทรียวัตถุในดินแบ่งออกเป็นเศษซากหรืออินทรียวัตถุที่ตายแล้ว (MOB) และสิ่งมีชีวิต

ฮิวมัส(ฮิวมัส) คือสารอินทรีย์ที่เกิดจากการสลายตัวของ MOB ที่ไม่สมบูรณ์ ส่วนสำคัญของมันไม่ได้มีอยู่ในรูปแบบอิสระ แต่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลอนินทรีย์ โดยส่วนใหญ่มีอนุภาคดินเหนียว ฮิวมัสถือเป็นสิ่งที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์การดูดซับของดินซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการทางกายภาพเคมีและชีวภาพเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในนั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการกักเก็บน้ำและสารอาหาร

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตในดินสถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยไส้เดือน สารอันตรายเหล่านี้ร่วมกับ MOB กลืนกินอนุภาคแร่จำนวนมาก การเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างชั้นดินต่างๆ หนอนจะคลุกเคล้ามันตลอดเวลา นอกจากนี้ยังทิ้งทางเดินที่อำนวยความสะดวกในการเติมอากาศและการระบายน้ำ ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงโครงสร้างและคุณสมบัติที่เกี่ยวข้อง ไส้เดือนเจริญเติบโตได้ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางและเป็นกรดเล็กน้อย ซึ่งไม่ค่อยเกิดขึ้นที่ค่า pH ต่ำกว่า 4.5

อินทรียวัตถุในดิน- นี่คือระบบที่ซับซ้อนของสารอินทรีย์ทั้งหมดที่มีอยู่ในโปรไฟล์ในสถานะอิสระหรือในรูปของสารประกอบออร์กาโนมิเนอรัล ยกเว้นสารอินทรีย์ที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต

แหล่งที่มาหลักของอินทรียวัตถุในดินคือซากพืชและสัตว์ในขั้นตอนต่างๆ ของการย่อยสลาย ปริมาณชีวมวลที่ใหญ่ที่สุดมาจากซากพืชที่ร่วงหล่น การมีส่วนร่วมของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังและจุลินทรีย์มีน้อยกว่ามาก แต่พวกมันมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มคุณค่าสารอินทรีย์ด้วยส่วนประกอบที่มีไนโตรเจน

อินทรียวัตถุในดินแบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามแหล่งกำเนิด ลักษณะ และหน้าที่ของมัน ได้แก่ สารอินทรีย์ตกค้างและซากพืช ในฐานะที่เป็นคำพ้องสำหรับคำว่า "ฮิวมัส" บางครั้งคำว่า "ฮิวมัส" ก็ถูกนำมาใช้

อินทรีย์ยังคงอยู่ส่วนใหญ่จะแสดงด้วยเศษดินและเศษรากของพืชที่สูงขึ้นซึ่งไม่สูญเสียโครงสร้างทางกายวิภาค องค์ประกอบทางเคมีของซากพืชในซีโนสที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างมาก โดยทั่วไปสำหรับพวกเขาคือความเด่นของคาร์โบไฮเดรต (เซลลูโลส, เฮมิเซลลูโลส, เพคติน), ลิกนิน, โปรตีนและไขมัน สารเชิงซ้อนที่ซับซ้อนทั้งหมดนี้หลังจากการตายของสิ่งมีชีวิตจะเข้าสู่ดินและเปลี่ยนเป็นแร่ธาตุและสารฮิวมิก และบางส่วนถูกกำจัดออกจากดินด้วยน้ำใต้ดิน ซึ่งอาจไปถึงขอบฟ้าที่มีน้ำมัน

การสลายตัวของสารอินทรีย์ตกค้างในดินรวมถึงการทำลายเชิงกลและทางกายภาพ การเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและชีวเคมี และกระบวนการทางเคมี เอนไซม์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในดิน แบคทีเรีย และเชื้อรา มีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายสารอินทรีย์ตกค้าง เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีโครงสร้างซึ่งมีหมู่ฟังก์ชันหลายหมู่ แหล่งที่มาหลักของเอนไซม์ได้แก่ พืช. ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในดิน เอนไซม์ช่วยเร่งกระบวนการย่อยสลายและสังเคราะห์สารอินทรีย์หลายล้านครั้ง

ฮิวมัสเป็นที่รวมของสารประกอบอินทรีย์ทั้งหมดที่พบในดิน ยกเว้นส่วนที่เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตและกากอินทรีย์ที่ยังคงโครงสร้างทางกายวิภาคไว้

ในองค์ประกอบของฮิวมัสจะมีการแยกสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่เฉพาะเจาะจงและเฉพาะ - สารฮิวมิก

ไม่เฉพาะเจาะจงเรียกว่ากลุ่มของสารอินทรีย์ที่รู้จักธรรมชาติและโครงสร้างส่วนบุคคล พวกมันเข้าสู่ดินจากซากพืชและสัตว์ที่เน่าเปื่อยและการหลั่งของราก สารประกอบที่ไม่เฉพาะเจาะจงแสดงโดยส่วนประกอบเกือบทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นเนื้อเยื่อของสัตว์และพืชและการหลั่งภายในของแมโครและจุลินทรีย์ ซึ่งรวมถึงลิกนิน เซลลูโลส โปรตีน กรดอะมิโน โมโนแซ็กคาไรด์ ขี้ผึ้ง และกรดไขมัน

โดยทั่วไป สัดส่วนของสารประกอบอินทรีย์ที่ไม่จำเพาะเจาะจงไม่เกิน 20% ของจำนวนฮิวมัสในดินทั้งหมด สารประกอบอินทรีย์ที่ไม่จำเพาะเจาะจงเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวและความชื้นในระดับต่างๆ กันของพืช สัตว์ และวัสดุจุลินทรีย์ที่เข้าสู่ดิน สารประกอบเหล่านี้กำหนดพลวัตของคุณสมบัติของดินที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว: ศักยภาพรีดอกซ์, เนื้อหาของสารอาหารในรูปแบบเคลื่อนที่, ความอุดมสมบูรณ์และกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดิน, และองค์ประกอบของสารละลายดิน ในทางตรงกันข้าม สารฮิวมิกเป็นตัวกำหนดความเสถียรเมื่อเวลาผ่านไปของคุณสมบัติอื่นๆ ของดิน: ความสามารถในการแลกเปลี่ยน, คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ, ระบอบการปกครองของอากาศและสี

ส่วนอินทรีย์เฉพาะของดิน - สารฮิวมิก- เป็นตัวแทนของระบบ polydisperse ที่ต่างกัน (ต่างกัน) ของสารประกอบอะโรมาติกที่มีไนโตรเจนโมเลกุลสูงซึ่งมีลักษณะเป็นกรด สารฮิวมิกเกิดขึ้นจากกระบวนการทางชีวฟิสิกส์และเคมีที่ซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลง (การทำให้เป็นความชื้น) ของผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ตกค้างอยู่ในดิน

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเศษซากพืช ปัจจัยของการสลายตัว (อุณหภูมิ ความชื้น องค์ประกอบของจุลินทรีย์) ฮิวมิฟิเคชันหลักสองประเภทมีความแตกต่าง: ฟูลเวตและฮิวเมต แต่ละคนสอดคล้องกับองค์ประกอบของซากพืชกลุ่มเศษส่วน องค์ประกอบของกลุ่มของฮิวมัสเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดและเนื้อหาของสารต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบ กลุ่มที่สำคัญที่สุด ได้แก่ กรดฮิวมิก (HA) และกรดฟุลวิค (FA)

กรดฮิวมิกประกอบด้วยคาร์บอน (C) 46 - 62% ไนโตรเจน (N) 3 - 6% ไฮโดรเจน (H) 3-5% และออกซิเจน (O) 32-38% ในองค์ประกอบของกรดฟุลวิคมีคาร์บอนมากกว่า - 45-50% ไนโตรเจน - 3.0-4.5% และไฮโดรเจน - 3-5% กรดฮิวมิกและกรดฟุลวิคมักจะประกอบด้วยกำมะถัน (มากถึง 1.2%) ฟอสฟอรัส (หลายสิบและหลายร้อยเปอร์เซ็นต์) และไอออนบวกของโลหะต่างๆ

ในส่วนของกลุ่ม HA และ FA เศษส่วนจะแตกต่างกัน องค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของฮิวมัสแสดงลักษณะชุดและเนื้อหาของสารต่างๆ ที่รวมอยู่ในกลุ่มของ HA และ FA ตามรูปแบบของสารประกอบที่มีส่วนประกอบของแร่ธาตุในดิน เศษส่วนต่อไปนี้มีความสำคัญสูงสุดต่อการก่อตัวของดิน: กรดฮิวมิกสีน้ำตาล (BHA) ที่เกี่ยวข้องกับเซสควิออกไซด์ กรดฮิวมิกสีดำ (CHA) ที่เกี่ยวข้องกับแคลเซียม เศษส่วน I และ Ia ของกรดฟุลวิคที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบการเคลื่อนที่ของเซสควิออกไซด์ HA และ FA เกี่ยวข้องอย่างมากกับ sesquioxides และแร่ธาตุดินเหนียว

องค์ประกอบของกลุ่มของฮิวมัสแสดงลักษณะอัตราส่วนเชิงปริมาณของกรดฮิวมิกและกรดฟุลวิค การวัดเชิงปริมาณของประเภทของฮิวมัสคืออัตราส่วนของปริมาณคาร์บอนของกรดฮิวมิก (C HA) ต่อปริมาณคาร์บอนของกรดฟุลวิค (C FA) ตามค่าของอัตราส่วนนี้ (С gk / С fk) สามารถจำแนกฮิวมัสได้สี่ประเภท:

• - ฮิวเมต - มากกว่า 2;
• - ฟุลเวต-ฮิวเมต - 1-2;
• - ฮิวเมต-ฟุลเวต - 0.5-1.0;
• - ฟุลเวต - น้อยกว่า 0.5

กลุ่มและองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของฮิวมัสมีการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติและสม่ำเสมอในชุดพันธุกรรมของดิน ในดินพอดโซลิกและดินเปรี้ยวพอดโซลิก กรดฮิวมิกแทบไม่ก่อตัวขึ้นและสะสมเพียงเล็กน้อย อัตราส่วน C gk / C fc มักจะน้อยกว่า 1 และบ่อยที่สุดคือ 0.3-0.6 ในดินสีเทาและเชอร์โนเซม ปริมาณและสัดส่วนของกรดฮิวมิกสัมบูรณ์จะสูงกว่ามาก อัตราส่วน С gk / С fk ใน chernozems สามารถเข้าถึง 2.0-2.5 ในดินที่อยู่ทางใต้ของเชอร์โนเซม สัดส่วนของกรดฟุลวิคจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นอีกครั้ง

ความชื้นที่มากเกินไป ปริมาณคาร์บอเนตของหิน ความเค็มทำให้รอยประทับบนองค์ประกอบของซากพืช การให้น้ำเสริมมักจะส่งเสริมการสะสมของกรดฮิวมิก ความชื้นที่เพิ่มขึ้นเป็นลักษณะเฉพาะของดินที่เกิดขึ้นบนหินคาร์บอเนตหรือภายใต้อิทธิพลของน้ำใต้ดินที่แข็ง

กลุ่มและองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของฮิวมัสก็เปลี่ยนไปตามรายละเอียดของดินเช่นกัน องค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของซากพืชในขอบฟ้าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับแร่ธาตุของสารละลายในดินและค่า pH รายละเอียดการเปลี่ยนแปลงในกลุ่มองค์ประกอบของฮิวมัสในส่วนใหญ่

ดินมีรูปแบบทั่วไปอย่างหนึ่ง: สัดส่วนของกรดฮิวมิกลดลงตามความลึก สัดส่วนของกรดฟุลวิคเพิ่มขึ้น อัตราส่วนของ C ha / C fc ลดลงเป็น 0.1-0.3

ความลึกของความชื้นหรือระดับการเปลี่ยนแปลงของเศษซากพืชเป็นสารฮิวมิก เช่นเดียวกับอัตราส่วน C GC / C FC ขึ้นอยู่กับความเร็ว (จลนพลศาสตร์) และระยะเวลาของกระบวนการเกิดความชื้น จลนพลศาสตร์ของความชื้นถูกกำหนดโดยลักษณะทางเคมีของดินและภูมิอากาศที่กระตุ้นหรือยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์ (สารอาหาร อุณหภูมิ pH ความชื้น) และความไวของซากพืชต่อการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลของสาร (โมโนแซ็กคาไรด์ โปรตีนถูกแปลงได้ง่ายกว่า ลิกนิน โพลีแซคคาไรด์ยากกว่า)

ในขอบฟ้าฮิวมัสของดินที่มีภูมิอากาศอบอุ่น ประเภทของฮิวมัสและความลึกของการเกิดความชื้น ซึ่งแสดงโดยอัตราส่วน C HA / C FA มีความสัมพันธ์กับระยะเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพ

ช่วงเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพคือช่วงเวลาที่มีการสร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยสำหรับพืชปกติของพืช กิจกรรมทางจุลชีววิทยาที่ใช้งานอยู่ ระยะเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพจะพิจารณาจากระยะเวลาที่อุณหภูมิอากาศสูงกว่า 10 ° C อย่างต่อเนื่องและการสำรองความชื้นในการผลิตอย่างน้อย 1-2% ในชุดดินแบบโซน ค่า C HA /C ph ซึ่งกำหนดลักษณะความลึกของความชื้นจะสอดคล้องกับระยะเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพ

การพิจารณาปัจจัยสองประการพร้อมกัน - ระยะเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพและความอิ่มตัวของดินที่มีฐานทำให้สามารถกำหนดพื้นที่การก่อตัวของซากพืชประเภทต่างๆ ฮิวมัสฮิวมัสนั้นเกิดขึ้นจากกิจกรรมทางชีวภาพที่ยาวนานและความอิ่มตัวของดินที่มีเบสในระดับสูงเท่านั้น การรวมกันของเงื่อนไขนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับ chernozem ดินที่เป็นกรดสูง (ดินพอดโซล, ดินสด-พอดโซลิก) โดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพจะมีฮิวมัสฟุลเวต

สารฮิวมิกในดินมีปฏิกิริยาสูงและโต้ตอบอย่างแข็งขันกับเมทริกซ์แร่ธาตุ ภายใต้อิทธิพลของสารอินทรีย์แร่ธาตุที่ไม่เสถียรของหินต้นกำเนิดจะถูกทำลายและองค์ประกอบทางเคมีสามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับพืช ในกระบวนการของปฏิกิริยาระหว่างแร่ธาตุและแร่ธาตุจะเกิดการรวมตัวของดินซึ่งช่วยปรับปรุงสถานะโครงสร้างของดิน

กรดฟุลวิคทำลายแร่ธาตุในดินมากที่สุด การทำปฏิกิริยากับ sesquioxides (Fe 2 O 3 และ Al 2 O 3) FAs ก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของอะลูมิเนียมและเหล็กและฮิวมัสที่เคลื่อนที่ได้ (ซัลเวตของธาตุเหล็กและอะลูมิเนียม) คอมเพล็กซ์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของขอบฟ้าดินอิลลูเวียล-ฮิวมัสซึ่งทับถมกัน ฟูลเวตของเบสที่เป็นอัลคาไลน์และอัลคาไลน์เอิร์ธนั้นละลายได้สูงในน้ำและเคลื่อนย้ายลงมาตามโปรไฟล์ได้อย่างง่ายดาย คุณลักษณะที่สำคัญของ FAs คือไม่สามารถแก้ไขแคลเซียมได้ ดังนั้นการใส่ปุ๋ยดินเปรี้ยวจึงต้องทำเป็นประจำทุกๆ 3-4 ปี

กรดฮิวมิกซึ่งตรงกันข้ามกับ FA จะสร้างสารประกอบออร์กาโนมิเนอรัลที่ละลายได้ไม่ดี (แคลเซียมฮิวเมต) ร่วมกับแคลเซียม ด้วยเหตุนี้ขอบฟ้าที่สะสมของซากพืชจึงก่อตัวขึ้นในดิน สารฮิวมิกในดินจับไอออนของโลหะที่อาจเป็นพิษหลายชนิด - Al, Pb, Cd, Ni, Co ซึ่งช่วยลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของมลพิษทางดินทางเคมี

กระบวนการสร้างฮิวมัสในดินป่ามีลักษณะเฉพาะของตนเอง เศษซากพืชส่วนใหญ่ในป่าเข้าสู่ผิวดิน ซึ่งมีการสร้างเงื่อนไขพิเศษสำหรับการย่อยสลายสารอินทรีย์ตกค้าง ในอีกด้านหนึ่งคือการเข้าถึงออกซิเจนฟรีและการไหลออกของความชื้น ในทางกลับกันสภาพอากาศที่ชื้นและเย็น ปริมาณของสารประกอบที่ย่อยสลายยากในขยะสูง การสูญเสียอย่างรวดเร็วเนื่องจากการชะล้างออกจากฐาน ปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้แร่ของครอก เงื่อนไขดังกล่าวส่งผลกระทบต่อกิจกรรมที่สำคัญของสัตว์ในดินและจุลินทรีย์ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเปลี่ยนรูปของสารอินทรีย์: การบด, การผสมกับส่วนแร่ของดิน, การประมวลผลทางชีวเคมีของสารประกอบอินทรีย์

จากการรวมกันของปัจจัยทั้งหมดของการสลายตัวของสารอินทรีย์ตกค้างทำให้เกิดอินทรียวัตถุในดินป่าสามประเภท (รูปแบบ): mulle, moder, mor รูปแบบของสารอินทรีย์ในดินป่าเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นจำนวนรวมของสารอินทรีย์ที่มีอยู่ทั้งในขยะในป่าและในซากพืช

เมื่อเปลี่ยนจากโมราเป็นโมเดอเรเตอร์และมูลเลน คุณสมบัติของอินทรียวัตถุในดินจะเปลี่ยนไป: ความเป็นกรดลดลง ปริมาณเถ้าเพิ่มขึ้น ระดับความอิ่มตัวของเบส ปริมาณไนโตรเจน และความเข้มของการสลายตัวของขยะในป่า ในดินประเภทมูลเลน ครอกจะมีอินทรียวัตถุไม่เกิน 10% ของปริมาณสารอินทรีย์สำรองทั้งหมด ส่วนในกรณีของประเภทโมรา ครอกจะมีปริมาณสำรองมากถึง 40% ของปริมาณสำรองทั้งหมด

ในระหว่างการก่อตัวของอินทรียวัตถุประเภทโมราจะเกิดเศษขยะหนาสามชั้นซึ่งแยกออกจากขอบฟ้าแร่ (โดยปกติคือขอบฟ้า E, EI, AY) ในการสลายตัวของขยะจุลินทรีย์จากเชื้อราส่วนใหญ่เข้ามามีส่วนร่วม ไม่มีไส้เดือนปฏิกิริยาเป็นกรดอย่างรุนแรง พื้นป่ามีโครงสร้างดังนี้

O L - ชั้นบนหนาประมาณ 1 ซม. ประกอบด้วยขยะที่ยังคงโครงสร้างทางกายวิภาคไว้

О F - ชั้นกลางที่มีความหนาต่างกันประกอบด้วยเศษซากสีน้ำตาลอ่อนที่ย่อยสลายได้กึ่งหนึ่งซึ่งพันด้วยเส้นใยของเชื้อราและรากพืช

โอ้ - ชั้นล่างของขยะที่ย่อยสลายได้สูง, สีน้ำตาลเข้ม, เกือบดำ, มีรอยเปื้อน, มีส่วนผสมของอนุภาคแร่ที่เห็นได้ชัดเจน

สำหรับประเภทที่ทันสมัย ​​พื้นป่ามักประกอบด้วยสองชั้น ภายใต้ชั้นของเศษซากพืชที่ย่อยสลายเล็กน้อยชั้นฮิวมัสที่ย่อยสลายได้ดีซึ่งมีความหนาประมาณ 1 ซม. นั้นมีความโดดเด่นค่อยๆเปลี่ยนเป็นขอบฟ้าฮิวมัสที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนโดยมีความหนา 7-10 ซม. ไส้เดือนดินมีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายของ ครอก ในองค์ประกอบของจุลินทรีย์ เชื้อรามีอิทธิพลเหนือแบคทีเรีย อินทรียวัตถุในชั้นฮิวมัสผสมกับแร่ธาตุในดินบางส่วน ปฏิกิริยาของขยะเป็นกรดเล็กน้อย ในดินป่าที่มีความชื้นมากเกินไปกระบวนการสลายตัวของเศษซากพืชจะถูกยับยั้งและเกิดพรุในนั้น องค์ประกอบของซากพืชเริ่มต้นมีอิทธิพลต่อการสะสมและอัตราการสลายตัวของอินทรียวัตถุในดินป่า ยิ่งมีลิกนิน เรซิน แทนนินในกากพืชและไนโตรเจนน้อยลง กระบวนการย่อยสลายก็จะยิ่งช้าลง และสารอินทรีย์ตกค้างก็จะสะสมในขยะมากขึ้น

จากการพิจารณาองค์ประกอบของพืชจากเศษซากพืชที่ก่อตัวขึ้นจึงเสนอการจำแนกประเภทขยะป่า จากข้อมูลของ N. N. Stepanov (1929) สามารถจำแนกประเภทของครอกต่อไปนี้: ต้นสน, ใบเล็ก, ใบกว้าง, ตะไคร่น้ำ, ตะไคร่น้ำ, ตะไคร่น้ำ, หญ้า, ตะไคร่น้ำ, ตะไคร่น้ำ, หญ้าเปียก, หญ้าบึงและหญ้าใบกว้าง

สถานะของฮิวมัสในดิน- นี่คือชุดของปริมาณสำรองทั่วไปและคุณสมบัติของสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยกระบวนการสะสม การแปรสภาพ และการโยกย้ายในรายละเอียดของดิน และแสดงในชุดของคุณสมบัติภายนอก ระบบตัวบ่งชี้สถานะของฮิวมัสประกอบด้วยปริมาณและปริมาณสำรองของฮิวมัส การกระจายตัวของฮิวมัส การเสริมธาตุไนโตรเจน ระดับของฮิวมิเคชัน และชนิดของกรดฮิวมิก

ระดับของการสะสมฮิวมัสนั้นสอดคล้องกับระยะเวลาของกิจกรรมทางชีวภาพ

ในองค์ประกอบของคาร์บอนอินทรีย์จะมีการติดตามปริมาณสำรองของกรดฮิวมิกที่เพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอจากเหนือจรดใต้

ดินในเขตอาร์กติกมีลักษณะที่มีปริมาณต่ำและมีปริมาณสารอินทรีย์สำรองอยู่เล็กน้อย กระบวนการเกิดความชื้นจะเกิดขึ้นในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งโดยมีกิจกรรมทางชีวเคมีของดินต่ำ ดินของไทกาตอนเหนือมีลักษณะเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ (ประมาณ 60 วัน) และมีกิจกรรมทางชีวภาพในระดับต่ำรวมถึงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในสายพันธุ์ที่ไม่ดี กระบวนการทำให้เป็นความชื้นช้า ในดินที่เป็นโซนของไทกาตอนเหนือจะมีรูปแบบหยาบและฮิวมัสเกิดขึ้น ขอบฟ้าที่สะสมฮิวมัสในดินเหล่านี้ไม่มีอยู่จริงเนื้อหาฮิวมัสใต้เศษซากพืชสูงถึง 1-2%

ในพื้นที่ย่อยของดินทรายพอดโซลิกของไทกาตอนใต้ ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ ความชื้น พืชปกคลุม องค์ประกอบของสปีชีส์ที่อุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์ในดิน และกิจกรรมทางชีวเคมีที่สูงขึ้นในระยะเวลานานพอสมควรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของซากพืชที่ลึกขึ้น คุณสมบัติหลักประการหนึ่งของดินในเขตย่อยไทกาตอนใต้คือการพัฒนากระบวนการที่สกปรก ความหนาของขอบฟ้าสะสมมีขนาดเล็กและเกิดจากความลึกของการเจาะมวลหลักของรากไม้ล้มลุก เนื้อหาเฉลี่ยของฮิวมัสในขอบฟ้า AY ในดินที่มีเนื้อดินดิบ-พอดโซลิกในป่าอยู่ในช่วง 2.9 ถึง 4.8% ปริมาณสำรองของฮิวมัสในดินเหล่านี้มีน้อยและขึ้นอยู่กับชนิดย่อยของดินและองค์ประกอบของแกรนูโลเมตริก อยู่ในช่วง 17 ถึง 80 ตัน/เฮกตาร์ในชั้น 0-20 ซม.

ในเขตป่าที่ราบกว้างใหญ่ ฮิวมัสสำรองในชั้น 0-20 ซม. มีตั้งแต่ 70 ตัน/เฮกตาร์ในดินสีเทาถึง 129 ตัน/เฮกตาร์ในดินสีเทาเข้ม ฮิวมัสสำรองใน chernozem ของเขตป่าที่ราบกว้างใหญ่ในชั้น 0-20 ซม. สูงถึง 178 ตัน / เฮกแตร์และในชั้น 0-100 ซม. - สูงถึง 488 ตัน / เฮกแตร์ เนื้อหาของซากพืชในขอบฟ้า A ของ chernozems ถึง 7.2% ค่อยๆ ลดลงตามความลึก

ในพื้นที่ทางตอนเหนือของยุโรปในรัสเซียมีอินทรียวัตถุจำนวนมากกระจุกตัวอยู่ในดินพรุ ภูมิทัศน์ที่ลุ่มส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในเขตป่าและเขตทุนดราซึ่งปริมาณน้ำฝนเกินกว่าการระเหยอย่างมีนัยสำคัญ เนื้อหาพีทนั้นสูงเป็นพิเศษทางตอนเหนือของไทกาและในป่าทุนดรา ตามกฎแล้วตะกอนพีทที่เก่าแก่ที่สุดครอบครองแอ่งน้ำในทะเลสาบที่มีซากพืชซากสัตว์ที่มีอายุมากถึง 12,000 ปี การสะสมของพีทครั้งแรกในหนองน้ำดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 9-10,000 ปีที่แล้ว พีทที่ใช้งานมากที่สุดเริ่มสะสมในช่วงประมาณ 8-9,000 ปีที่แล้ว บางครั้งมีพีทฝากอายุประมาณ 11,000 ปี เนื้อหาของ HA ในพีทมีตั้งแต่ 5 ถึง 52% ซึ่งเพิ่มขึ้นในช่วงเปลี่ยนผ่านจากพรุทุ่งสูงไปเป็นพรุที่ลุ่ม

ความหลากหลายของหน้าที่ทางนิเวศวิทยาของดินมีความสัมพันธ์กับเนื้อหาของซากพืช ชั้นฮิวมัสก่อตัวเป็นเปลือกพลังงานพิเศษของดาวเคราะห์ ซึ่งเรียกว่า ฮิวโมสเฟียร์. พลังงานที่สะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศเป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงอยู่และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก ฮิวโมสเฟียร์ทำหน้าที่สำคัญดังต่อไปนี้: สะสม, ขนส่ง, ควบคุม, ป้องกัน, สรีรวิทยา

ฟังก์ชันสะสมคุณลักษณะของกรดฮิวมิก (HA) สาระสำคัญอยู่ที่การสะสมสารอาหารที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตในองค์ประกอบของสารฮิวมิก ในรูปของสารเอมีน มากถึง 90-99% ของไนโตรเจนสะสมอยู่ในดิน มากกว่าครึ่งหนึ่งของฟอสฟอรัสและกำมะถัน ในรูปแบบนี้โพแทสเซียมแคลเซียมแมกนีเซียมเยลลี่ - 30 และธาตุที่จำเป็นสำหรับพืชและจุลินทรีย์เกือบทั้งหมดจะถูกสะสมและเก็บไว้เป็นเวลานาน

ฟังก์ชั่นการขนส่งเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าสารฮิวมิกสามารถก่อตัวได้อย่างเสถียร แต่ละลายน้ำได้ และมีความสามารถในการย้ายถิ่นทางเคมีของสารประกอบออร์แกโนมิเนอรัลที่ซับซ้อนด้วยไอออนบวกของโลหะ องค์ประกอบขนาดเล็กส่วนใหญ่ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสารประกอบฟอสฟอรัสและกำมะถันจะโยกย้ายอย่างแข็งขันในรูปแบบนี้

ฟังก์ชั่นการควบคุมเนื่องจากสารฮิวมิกมีส่วนร่วมในการควบคุมคุณสมบัติของดินที่สำคัญที่สุดเกือบทั้งหมด พวกมันก่อตัวเป็นสีของฮิวมัสฮอไรซันและบนพื้นฐานนี้ ระบบระบายความร้อนของพวกมัน ดินที่มีฮิวมิกโดยทั่วไปจะอุ่นกว่าดินที่มีฮิวมิกเพียงเล็กน้อย สารฮิวมิกมีส่วนสำคัญในการสร้างโครงสร้างของดิน พวกเขามีส่วนร่วมในการควบคุมแร่ธาตุอาหารของพืช อินทรียวัตถุในดินถูกใช้โดยผู้อยู่อาศัยเป็นแหล่งอาหารหลัก พืชใช้ไนโตรเจนประมาณ 50% จากปริมาณสำรองในดิน

สารฮิวมิกสามารถละลายแร่ธาตุในดินได้หลายชนิด ซึ่งนำไปสู่การระดมแร่ธาตุอาหารบางชนิดที่พืชเข้าถึงได้ยาก ความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก ความจุบัฟเฟอร์ของเกลือไอออนและกรดเบสของดิน และระบบรีดอกซ์ขึ้นอยู่กับจำนวนคุณสมบัติของสารฮิวมิกในดิน คุณสมบัติทางกายภาพ ทางกายภาพของน้ำ และทางกายภาพของดินมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเนื้อหาของซากพืชตามองค์ประกอบของกลุ่ม ดินที่มีความชื้นสูงจะมีโครงสร้างที่ดีกว่า องค์ประกอบของสปีชีส์ของจุลินทรีย์มีความหลากหลายมากกว่า และจำนวนของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังก็สูงกว่า ดินดังกล่าวซึมผ่านน้ำได้ดีกว่า, ทำงานทางกลไกได้ง่ายขึ้น, รักษาองค์ประกอบของระบบโภชนาการของพืชได้ดีขึ้น, มีความสามารถในการดูดซับและความสามารถในการบัฟเฟอร์สูง, และประสิทธิภาพของปุ๋ยแร่ธาตุนั้นสูงกว่า

ฟังก์ชันป้องกันเนื่องจากสารฮิวมิกในดินปกป้องหรือรักษาสิ่งมีชีวิตในดิน พืชจึงปกคลุมในกรณีที่เกิดสถานการณ์ร้ายแรงหลายประเภท ดินฮิวมัสทนทานต่อความแห้งแล้งหรือน้ำขังได้ดีกว่า ดินมีความไวต่อการพังทลายของภาวะเงินฝืดน้อยกว่า และคงคุณสมบัติที่น่าพอใจไว้ได้นานขึ้นเมื่อรดน้ำในปริมาณมากหรือน้ำที่มีแร่ธาตุ

ดินที่อุดมด้วยสารฮิวมิกสามารถทนต่อภาระทางเทคโนโลยีที่สูงขึ้นได้ ภายใต้สภาวะที่เท่าเทียมกันของการปนเปื้อนของดินด้วยโลหะหนัก ผลกระทบที่เป็นพิษต่อพืชบนเชอร์โนเซมนั้นแสดงให้เห็นในระดับที่น้อยกว่าบนดินพอดโซลิกที่มีสีซีด สารฮิวมิกจับกับนิวไคลด์กัมมันตรังสี สารกำจัดศัตรูพืชได้ค่อนข้างแรง จึงป้องกันการเข้าสู่พืชหรือผลเสียอื่นๆ

ฟังก์ชั่นทางสรีรวิทยาคือกรดฮิวมิกและเกลือของกรดฮิวมิกสามารถกระตุ้นการงอกของเมล็ด กระตุ้นการหายใจของพืช และเพิ่มผลผลิตของโคและสัตว์ปีก

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.