Talaj szerves anyag: leírás és hatás a termékenységre

A talajprofilban számos ásványi és szerves anyag található. A talaj összetételében mind Élő biomassza, mind mindenféle kémiai vegyület található. Tulajdonságaik ismerete nélkül az agronómus nem lesz képes hatékonyan kezelni a termékenységet és növelni a hozamokat. Ezért a talaj szerves-ásványi anyagainak vizsgálata régóta felkeltette a mezőgazdasági szakemberek figyelmét. Az utóbbi években különösen megnőtt az érdeklődés a növény - és állatmaradványok tanulmányozása iránt a föld felső rétegének összetételében. A cikkünkben erről is beszélünk.

Meghatározás és források

Tehát a talaj szerves anyaga az összes élő biomassza humusz formájában, valamint a növények és állatok maradványai. Kulcsszerepet játszik a talajréteg tulajdonságainak kialakulásában, amelyek a növény-egészségügyi funkciókhoz és a termékenység fejlődéséhez kapcsolódnak.

A talajban lévő szerves anyagok fő forrásai a gyökér és a föld feletti tömegek formájában elhalt növények. Kisebb mennyiségben az állatvilág maradványai érkeznek. Arányuk a helyi viszonyoktól és a zónás növényzet összetételétől függ. Így a tundra talajokat a szerves maradványok kis hányada jellemzi. Ezután növekszik a taiga, az erdők és az erdei sztyeppék. A sztyeppei zónára való áttérés során a száraz éghajlat miatt csökken az esés, de a gyökérhullás aránya növekszik. A sivatagi területeken a szerves maradványok aránya minimális, a trópusok és szubtrópusok erdeiben pedig ismét hirtelen növekszik.

Az alom beérkezésének jellege a talajban

A szerves maradványok másképp hatolnak be a talajprofilba: erdőkben fő mennyiségük eléri a réteg felületét, füves területeken pedig - közvetlenül belül elhalt gyökerek formájában. Az átalakulás további folyamatai az alom talajába esés jellegétől függenek. A száraz maradékok kémiai összetétele fehérjéket, szénhidrátokat, viaszokat, gyantákat, lignint és egyéb anyagokat tartalmaz. Hamu elemeket is tartalmaz: szilícium, kálium, magnézium, kalcium, kén, foszfor, vas és számos más.

A leggyorsabban humifikált és mineralizált az alom, amely gazdag bázisokban (magnézium, kalcium) és a mikroorganizmusok számára könnyen hozzáférhető anyagokban (aminosavak ,fehérjék, oldható szénhidrátok). A sok gyantát, lignint és tannint tartalmazó növényi maradványok lassan bomlanak le. Ami a termesztett növények bukását illeti, köztük a hüvelyes fű maradványai mennek keresztül a leggyorsabban, a gabonafű szalma pedig a leglassabb.

Megalázás

A talajba jutva a szerves maradványok különböző átalakulásokon mennek keresztül, beleértve a mikroorganizmusok hatására bekövetkező biokémiai változásokat, valamint a talaj fauna általi zúzást. Az ilyen átalakulások fő iránya a humifikáció. Jelenleg három változata van a folyamatnak.

1. A kondenzációs (polimerizációs) koncepció a humifikáció három szakaszát különbözteti meg. Először is, a szerkezeti egységek halott mikroorganizmusokból és növényi bomlástermékekből állnak, amelyek humuszanyagok képződésére szolgálnak. Ezután a fenolok kinonokká történő oxidálásával a szerkezeti egységek kondenzációját végezzük. A humifikációt a polikondenzációs szakasz fejezi be.
2. A biokémiai oxidáció fogalma a szerves maradékok átalakulásának folyamatát lassú enzimatikus oxidáció reakciójának tekinti, amelynek eredményeként Humin nagy molekulatömegű savak képződnek, amelyeket később aromatizálnak.
3. A biológiai koncepció a humuszanyagokat különböző mikroorganizmusok szintézisének termékeként jellemzi, és feltételezi, hogy a humifikáció folyamata magában foglalja mind a polimerizációs, mind a kondenzációs reakciókat, valamint a biokémiai oxidációs reakciókat. A már kialakult humusz összetételét folyamatosan frissítik a szerves vegyületek egyes fragmenseinek molekuláiba történő beépítésével.

Összetétel jellemzői

A talaj szerves anyagának kialakulása az elhalt organizmusok szerves maradványainak és a humifikáció termékeinek kombinálásával történik. Az első csoportba tartoznak a szabad szemmel látható növényi és állati részek, valamint a különböző szerves vegyületek (szénhidrátok, aminosavak, fehérjék, tanninok, cukrok, enzimek).

A talaj fő szerves anyaga a humusz - nitrogéntartalmú, különböző tulajdonságú és összetételű, nagy molekulatömegű szerves vegyületek keveréke. A talajrétegből való kivonhatóság és az oldhatóság szerint a huminanyagokat fulvosavakra, huminra és huminsavakra osztják.

A fulvosavak a leginkább oldódó és kevésbé összetett csoport szerkezete. Kisebb molekulatömeggel és nagy migrációs képességgel rendelkeznek. Ez a humusz legvilágosabb része, amely a trópusok podzolikus, vörös-föld és szürke-föld talajaiban uralkodik. A Humin olyan anyag, amelyet lúgok és savak nem nyernek ki a talajrétegből. A legerősebben az agyagásványokhoz kapcsolódik. A huminsavak a humusz oldhatatlan része, amelyet összetettebb szerkezet, nagy molekulatömeg és emelkedett széntartalom. Ezek dominálnak a gesztenye, gyep, csernozjom, szürke erdei talajok.

Labilis és stabil csoportok

A talaj szerves anyagának összetételének fenti jellemzői mellett labilis és stabil részekre oszlik. Az első a humusz mobil formáiból (vízben oldódó és gyengén ásványi anyagokhoz kötött anyagok), a humusz előtti frakcióból és a növényi maradványokból áll. A labile csoport működik, mint a fő forrása az élelmiszer és energia a talaj bióta. Azt is megállapították, hogy a növényi maradványok javítják a talajréteg fizikai és mechanikai tulajdonságait.

A stabil csoport humuszanyagokból áll, amelyeket ásványi vegyületek (humusz-agyag komplexek, kalcium-humátok stb..). Ez a talaj szerves anyagának lassan mineralizáló, stabil része. Évezredekbe telik, amíg teljesen frissül. A stabil humusz a táplálkozás különböző elemeinek potenciális tartaléka, de legnagyobb agronómiai jelentősége a talaj kedvező fizikai-mechanikai és víz-levegő tulajdonságainak kialakulásában, valamint egészségügyi és védelmi funkcióinak teljesítésében rejlik.

A szerves anyagok szerepe a talajban

Számos elemi talajfolyamat fordul elő humusz anyagok részvételével. Ezek eluviális, biogén-felhalmozódó, metamorf és egyéb EPP. A talajban lévő szerves anyagok tartalékai, összetétele és tartalma a termékenység fő mutatói, és befolyásolják minden tulajdonságát és módját.

Az élő biomassza hamu-és nitrogénforrás, szükséges növényi táplálkozás. Ezen anyagok egy részét a növényvilág felszívja az ioncserélő reakciók során, vagy abszorbeált állapotban van. A másik rész a szerves anyagok felszabadulása és mineralizációja után válik elérhetővé a növények számára.

A talajban a humusz a fizikai-kémiai tulajdonságok optimalizálójaként működik. Több humuszrétegnek van nagy pufferelése az oxidáció-redukcióra, a sav-bázis hatásokra és a mérgező anyagok hatására. A szerves-ásványi kolloidok által elnyelt kationok elérhetővé válnak a növények számára, és intenzíven táplálják őket.

A szerves anyag befolyásolja a talaj szerkezetét, mechanikai és fizikai tulajdonságait is. Minél nagyobb a humusztartalom, annál kisebb a sűrűség, annál jobb a szerkezeti aggregátumok szerkezete és vízállósága, annál optimalizáltabb a keménység, a plaszticitás, a tapadás és az ellenállás. A humusz miatt a talaj sötét színt kap, ami hozzájárul a hő felszívódásához.

A termékenységre gyakorolt hatás

A talaj szerves anyaga vezető szerepet játszik biológiai rendszerében, hozzájárul a benne lévő mikroorganizmusok megőrzéséhez, kényelmes feltételeket teremt működésükhöz. A talajréteg magas biológiai aktivitása a patogén mikroorganizmusok csökkenéséhez és a peszticidek mikrobiológiai lebomlásának felgyorsulásához vezet.

A humuszanyagok, a humifikáció végtermékei nagy szerepet játszanak a termékenység kialakulásában. A haldokló növények felszíni részeinek leesése alomréteget hoz létre a talaj felszínén. Éves mennyisége különböző zónákban és vegetációs típusokban változik.

Növényi alom feldolgozása

Az alomállomány a bomlás sebességétől függ. Ha az alom tanninokban gazdag, erősen ligifikált, akkor sokkal lassabban bomlik, mint a keményfa maradványai. Számos állati szervezet, amely az almot táplálékként felszívja, részt vesz az alom bomlásában. A széles levelű erdőkben a földigiliszták játszanak szerepet, a tűlevelű erdők savas talaján pedig a növényi almot főleg gombák dolgozzák fel.

A haldokló gyökerek nem kevésbé fontosak a humusz kialakulásában. Tömegük szerint elsősorban a réti sztyeppék és a széles levelű erdők, majd a szubtrópusi és nedves trópusi erdők, végül sivatagok. A pusztuló gyökerek magas állománya a sztyeppei növényzet alatt a vékony és könnyen bomló növények túlsúlyának köszönhető. Ez a humusz biztosítja a csernozjom sztyeppei talajok magas termékenységét.

A humuszképződést befolyásoló tényezők

A szerves anyag tartalma a talajban nagymértékben függ a hőmérséklettől. Ez magyarázza a humusz hiányát a trópusi övezetekben, ahol magas páratartalom és magas hőmérséklet mellett a saprotphores erőteljesen feldolgozza a maradványokat. A tundrában éppen ellenkezőleg, a heterotróf organizmusok aktivitása nagyon kicsi, a növényi maradványok gyakorlatilag nem bomlanak le.

Ahol a szerves anyagok mineralizációja gyorsan megtörténik, Az ásványi elemek rövid idő alatt felszabadulnak, és újra elérhetővé válnak a zöld növények számára. Ez nagy fitomasz képződését okozza, de növeli az ásványi anyagok talajból történő kimosódásának kockázatát is.

Biológiai ciklus

A termékenység nagyban függ attól, hogy az abból vett elemek milyen gyorsan térnek vissza a talajba. Egyes anyagok elvesznek, ha egy lefolyón keresztül ürítik a vizet, vagy belépnek a légkörbe. De az olyan folyamatok, mint a nitrogénkötés, a porlerakódás és a folyamatos időjárás, részben helyreállítják az elveszett elemeket.

Általában a zöld növények többet adnak a talajnak, mint amennyit abból vesznek. Viszonylag kevés oldott vegyületet távolítanak el, de jelentős mennyiségű szerves anyagot adnak vissza: lignin, zsírok, cellulóz, cukrok, keményítő, fehérjék stb. Ennek köszönhetően sok állat és szervezet, amely ezeket az állatokat táplálja, lehetőséget kap a talajban való fejlődésre.

Összefoglalva

Tehát a talaj szerves anyaga valójában az élő biomassza komplexuma, amely része annak. A szerves vegyületek jelenléte megkülönbözteti a talajt a szülő kőzetektől. Az élő biomassza az állati és növényi anyagok bomlása következtében alakul ki, és az élettelen és élő természet anyagcseréjének legfontosabb láncszeme. A talaj szerves anyaga nagymértékben meghatározza biológiai, kémiai és fizikai tulajdonságait, valamint a termékenységet.