A talaj szerves részének összetétele a stadopedia
A körülményektől függően a szerves maradványok bomlási sebessége eltérő lehet, ezért a talajban felhalmozódó humuszmennyiség is egyenlőtlen. A talaj szerves anyag kémiai összetétele nagyon összetett. Meg tudja különböztetni a vegyületek négy csoportját, amelyek származásában különböznek egymástól:
humusz anyagok, amelyek a talaj szerves anyagának legszembetűnőbb és specifikus része;
olyan vegyületek, amelyek a mikrobiális szintézis folyamatában keletkeztek, és az élő, valamint a halott, de még nem lebomló mikroorganizmusok összetételébe tartoznak; olyan szerves vegyületek, amelyek nem konstruált növényi és állati maradványok részét képezik. Különösen nagy számban vannak erdei alomban és tőzegben;
a két megelőző csoportba tartozó vegyületek bomlásának köztitermékei.
A humuszos anyagok általában a talajban lévő szerves anyagok teljes mennyiségének 80-90% -át teszik ki.
A humusz anyagok közül a vegyületek három fő csoportja: huminsavak; fulvosavak; humin és ulmin (humuszos szén). Mindegyik csoport a vegyület összetételében, szerkezetében és tulajdonságaiban egyesít. Minden humusz anyag a nitrogénatomot tartalmazó ciklikus szerkezetű nagy molekulatömegű vegyület, és savas jellegű.
A huminsavak állandó komponense a nitrogén; Ennek egy részét aminosavak képviselik, amelyek nem kötődnek a huminsav magjához. A másik rész szilárdan kapcsolódik a maghoz. Az erősen kötődő nitrogén huminsavban való jelenléte azt jelzi, hogy ezek a savak olyan polifének kondenzációs termékei, amelyek forrása a tannin és a lignin aminosavakkal.
A huminsavak csoportjában izoláltak barna huminsavakat, amelyek a talajban elsősorban szabad állapotban találhatók, és a fekete, amely kalciummal és magnéziummal sókat képez. A bu-huminsavakat ulminsavaknak is nevezik. Kevesebb kondenzált maggal rendelkeznek, és mobilabbak.
Kémiai szerkezetük szerint a huminsavak valódi szerves savak, azaz karboxilcsoportokat (COOH) tartalmazó vegyületek. A huminsavak molekulájában négy ilyen csoport létezik, azaz ezek a savak négybázisúak. A molekulatömege körülbelül 1400. Ezen túlmenően karboxil huminsavak van 3-6 fenolos csoportok (OH), primer és szekunder alkohol-csoportok (OH) és metoxi (OCH), és karbonil (CO) csoportok. A huminsavak molekulái közé tartozik a benzolgyűrű.
A szabad formájú huminsavak egy fekete fényes tűs tű vagy szemcsés szerkezet. Vízzel kezelve barnás színű kolloid oldatokat eredményez. Lúgos kationokkal - a nátrium-, ka-mime-, ammónium-, lítium-, huminsavak olyan sókat adnak, amelyek vízben kissé hidrolizálhatók, és molekuláris oldatokat képeznek. Az ilyen megoldások egy vékony rétegben áttetszőek, barna színűek és vastag rétegben átlátszatlanok és feketeek. Mivel két vegyértékű kationok a kalcium, bárium, magnézium, és mások, valamint háromértékű kationok vas- vagy alumínium-sói huminsavak adnak, HEPA eldugulásának vizes ble vízben.
A Fulvic savak megsemmisíthetik az ásványi anyagokat, komplexekké és komplexekké alakíthatják a hidroxidokkal és fontos szerepet játszhatnak a podzolképződésben. A fulvosavak egyenértékű tömege 160, vagyis kétszer alacsonyabb, mint a huminsavaké. Az ingyenes fulvosavak kolloid jellegűek. A fulvosavak disszociációjának mértéke jóval magasabb, mint a huminsavaké. A fulvosavak alkalikus és alkáliföldfémekkel képzett sói vízben oldódnak. Alumínium és vas esetében a fulvosavak olyan vegyületeket kapnak, amelyek semleges reakcióban nem oldódnak vízben, hanem feloldódnak, ha az oldat savas vagy lúgos. A talajban a fulvosavak nyilvánvalóan huminsavakhoz kötődnek, és az észtertípusokat alkotják velük. Néhány podzolikus talaj humusz-illuviális horizontjain a fulvosav vasat és különösen alumíniumot tartalmazó vegyületek formájában van rögzítve.
Gumin és Ulmin. Leginkább gyengén tanulmányozta. Ezek a talaj humusz legérzékenyebb része, amely nem oldódik meg a szokásos akciós módszerek (gyenge szénsav- vagy lúgos oldatok). A Humin komplex komplexum, amely humuszos és fulvosavakat tartalmaz, az észterekhez kapcsolva. Jelentős tehetetlenség és humin ulmina miatt erős kötést az ásványi talajban, különösen az agyag részecskék E nerál, és esetleg egy magas fokú tömörítés (kondenzáció). Továbbá, az azonos frakció a szerves anyag tartalmazhat néhány legmakacsabb csatlakoztatott betétek nyers növényi maradékok, például suberin, Kutina, sporopoleniny.
A talaj szerves anyagának összetétele tartalmaz néhány növényi, állati és mikrobiális eredetű vegyületet.
A humusz legfontosabb tulajdonsága a kolloid jelleg. A kolloid felületaktív anyagok komplex (anionos-kationos) micellákkal rendelkeznek, nyilvánvalóan túlnyomóan anionos savas tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez a kolloid természet magyarázza a humusz fontos szerepét a talajtudományban és a mezőgazdaságban. A humusz kolloid felületaktív anyagok nagy aktivitást mutatnak még rendkívül kis adszorpciós rétegvastagság esetén is. A humuszos anyagoknak a talajképző kőzetbe való nem túl nagy adagolása különbözik a tiszta fajtától a számos új tulajdonsággal, beleértve a termékenységet is.
A kolloid felületaktív anyagok képesek feloldani a vízben oldhatatlan vagy enyhén oldódó szerves vegyületeket. Így oldódás apoláros uglevodoro-Ing történik teljes egészében a belső a micella és a poláros anyagok, mint például oktanol, hosszú szénláncú aminokat és pheno-fogási belül elrendezett a micella úgy, hogy a szénhidrogén láncok irányított micella mag, míg a poláros csoportot - egy vizes fázisban.
Néhány oldható poláros anyag, például glicerin, cukrok és más szénhidrogén-oldhatatlan vegyületek általában a micellák külső felületére adszorbeálódnak.
Mindez rendkívül humuszos anyagok képződéséhez vezet, amelyek kémiai összetételében igen összetettek, és amelyek felületén számos ionogén (funkcionális) csoport található. Közülük dominálnak a karbonsavak, a fenol-hidroxil és az aminocsoportok, amelyek meghatározzák a talaj humuszanyagainak ismert tulajdonságait.
5.4. Humusz talajállapot
A különböző környezeti feltételek és a természet a sebességét humusz-képződés (bomlik és humifikációs szerves maradványok) nem ugyanaz, és függ számos, egymással összefüggő talaj- és az oktatás. Ezek között a legfontosabb a víz-levegő hő- és módok talajok, összetétele és jellege bejövő vegetáció-maradékok, fajok összetétele és intenzitása a mikroorganizmusok, méreteloszlás és fizikai-chemic-Kie talaj tulajdonságait.
A víz-levegő rendszerétől függően a humusz képződés aerob vagy anaerob körülmények között történik.
Aerob körülmények között, azaz elegendő mennyiségű nedvességgel (a teljes nedvességtartalom 60-80% -a), valamint kedvező hőmérsékleten (25-30 ° C), a szerves maradványok bomlása intenzíven fejlődik. Ugyanilyen körülmények között mindkét köztes bomlástermék és humuszos anyag mineralizációja intenzíven folytatódik. A talajban viszonylag kevés humusz halmozódik fel, de a növények hamu és nitrogén táplálékának számos eleme.
A talajban tapasztalt állandó és éles nedvesség hiányában kevés növényi maradvány tárolódik, a bomlási és humifikációs folyamatok lelassulnak, és a humusz kevéssé felhalmozódik.
Anaerob körülmények között, azaz állandó nedvességtartalom mellett és alacsony hőmérsékleten is, a humuszképződés lelassul.
Az optimális hidrotermális és víz-levegő rendszerek kombinációja a talajban és időszakonként ismétlődő kiszáradás a legkedvezőbb a humusz felhalmozódása szempontjából. Ilyen körülmények között a szerves maradványok folyamatosan lebomlanak, a humusz elegendően energizálódik, és a talaj ásványi része által alkotott humuszanyagok fixek. Ez a rendszer a csernozemekre jellemző.
A legnagyobb humusz tartalék erőteljes, zsíros fekete-zemachban található, ahol a gyökérmaradványok mennyisége nagyon magas, és a gyors bomlás időszaka korlátozott tavasszal. Ami az erőteljes csernozémek déli és északi csíkjának előrelépését illeti, a talajban lévő humusz csökken, ami elsősorban az éghajlati viszonyok és a növényzet jellegének változása miatt következett be.
A tőzegtálakban a tartósan magas nedvesség következtében jelentős tartalékok vannak a szerves anyagok megőrzésére is.
Major tényezők a hatékony humusz-TION a szántóföldi talaj: nyeső feldolgozás (szántás), amely feltételek anaerob bomlási növényi maradékok humifikációs, és kívánt képződése a növénytermesztési pratense (évelő fűfélék).
Ezek a rendelkezések évtizedekig a humusz talajművelésének és kezelésének elméleti alapjai voltak.
Ugyanakkor NI Kartamyshev tanulmányai kimutatták, hogy az éves növények gyökérrendszere teljes aerob bomlási folyamaton megy keresztül, ha a betakarítást követően a talajt hosszú ideig nem kezelik nedvesség hiányában. Ha a talaj felszínén közvetlenül az éves növények betakarítása után egy mulcsozó réteget hoz létre, akkor a teljes bomlás folyamata nem fordul elő. Következésképpen a szántóföldi talajok humuszképzésének folyamatát nagymértékben meghatározza a talajművelés módszere.
Szerint GD Kurchevoy, E. Mishustin, humusz-képződés folyamata aktívan történik aerob körülmények között a legfelső (0-5 cm) talajrétegekben hatására a talaj-bespoz vonochnyh állatok. Ennek feltételeit a kistermesztő talajművelés hozza létre.