Muhtemelen humusun bahçe toprağının önemli bir parçası olduğunu duymuşsunuzdur. Ancak çok az yaz sakini bunun ne olduğunu ve neden bu kadar önemli olduğunu biliyor.

Bugün toprak humusuyla ilgili çürütülmesi gereken birçok efsane ve yanlış kanı var.

Aslında humus bahçe toprağının en önemli bileşenidir. solucanlar ve organik madde. Ancak bahçecilik literatüründe nispeten az ilgi görmektedir. Bu yazıda topraktaki bu elementin artmasına yardımcı olan bahçeciliğin temel prensiplerini açıklamaya çalışacağım.

Humus: nedir o?

Humus kavramını tanımlamadan önce bahçıvanların kafalarını daha da karıştıran benzer terimlere bakalım.

Toprağın humus tabakası

Genellikle toprağın koyu kahverengi renkli ve besin açısından zengin üst verimli katmanı hakkında söyledikleri budur. Toprağa koyu rengini veren humus olmasına rağmen kendisi toprakta bir tabaka değildir.

Humus toprağı

Bu kavrama internette sıklıkla rastlanır ancak ne kastedildiği açık değildir. Sonuçta her toprak belli bir oranda humus içerir ama biz buna “humus” demiyoruz… Dolayısıyla bu deyimin bir anlamı yok.

Humus = kompost

Bahçıvanlar genellikle iyi olgunlaşmış kompost humusunu çağırır. Bahçecilik merkezlerinde bile "humus" etiketli gübre paketlerini sıklıkla görebilirsiniz (ancak bu en yaygın komposttur!). Aslında, en eski kompost bile yalnızca yarı ayrışmış organik madde kalıntılarından oluşur ve bunların gerçek humusa dönüşmesi için toprak mikroorganizmalarının birkaç yıl boyunca bunlar üzerinde çalışması gerekir.

Hümik asitler (humatlar)

Bunlar humusun genel terimin yerine geçmemesi gereken kurucu kısımlarıdır. Bununla birlikte, organik tarımın birçok hayranının kalbini kazanmayı çoktan başardıklarını da söylemek gerekir. Hümik maddelere dayanırlar. Bunlar sırasıyla humik asitleri, fulvik asitleri, humatları, fulvatları ve ayrıca huminleri içerir - humik asitlerin ve fulvik asitlerin toprak mikroorganizmaları ile güçlü bileşikleri.

Humifikasyon - humus yaratma süreci

Kompost ve gübre humus DEĞİLDİR ancak bunları toprağa eklemek önkoşul onun doğurganlığı

Humusun ne olduğunu anlamanın en iyi yolu nasıl oluştuğunu incelemektir.

Bitki ve hayvanların kalıntıları organik maddelerden oluşur. Organik madde, nişastalar, proteinler, şekerler, karbonhidratlar, amino asitler vb. dahil olmak üzere çok çeşitli molekülleri içerir.

Organik madde ayrışmaya başladığında mikroorganizmalar (çoğunlukla bakteri ve mantarlar) bu molekülleri giderek daha küçük parçalara ayırır. Genel olarak bu süreç çok karmaşıktır ve bunu ayrıntılı olarak açıklamanın bir anlamı yoktur.

Aynı mikroorganizmaların yaşamsal faaliyetleri nedeniyle besinlerin büyük çoğunluğunun organik maddeden elde edildiğini bilmek daha önemlidir. Ve ancak bundan sonra besinler bitkiler tarafından emilir.

Bir aşamada, organik maddeden faydalı olan her şey bitkiler tarafından emilir, bunun sonucunda moleküllerin bir kısmı mikroorganizmalar veya bitkiler tarafından kullanılamayan kalır.Bu maddeye humus denir. Esas olarak karbonlardan oluşur, bu nedenle organik olarak kabul edilmeye devam eder, ancak mikroorganizmalar artık böyle bir maddeyi işleyemez. Humus o kadar stabildir ki toprakta yüzlerce yıl değişmeden kalabilir.

Dolayısıyla humus çok büyük ve karmaşık karbon molekülleri içerir. Son çalışmalar, karmaşık kompleksler halinde bir araya getirilmiş daha kompakt moleküllerden de oluşabileceğini göstermiştir. Kısacası bilim insanları bu gizemli maddeyi incelemeye devam ediyor.

Ancak bugün, sahadaki toprağın kalitesinin doğrudan içindeki humus içeriğine bağlı olduğu güvenilir bir şekilde bilinmektedir, bu nedenle her yaz sakininin görevi bahçe toprağındaki yüzdesini arttırmaktır.

Humus toprak verimliliğinin temelidir

Toprağı kazmak topraktaki mikroorganizmalara zarar verir ve organik maddenin humusa dönüşümünü yavaşlatır.

Peki humus nedir ve toprak verimliliğinin korunmasındaki rolü nedir?

Humus kocaman bir sünger gibidir, ağırlığının %90'ı sudur. Bu su sayesinde humusça zengin toprak, humusu az olan topraktan çok daha uzun süre nemli kalır.

Humusun negatif yükü vardır, bu da bitkilerin ihtiyaç duyduğu besin maddelerinin çoğunun ona bağlı olduğu anlamına gelir. Bu tür maddeler özellikle amonyum, kalsiyum, magnezyum, fosfor vb.'yi içerir. Humus süngeri bu besin maddelerini tutar ve bunların yağmurla yıkanıp gitmesini önler.

Öte yandan bitkinin kökü bu tür besin maddeleri ile temas ettiğinde bunları humus süngerinden kolaylıkla çıkarır. Elbette bu süreç burada anlattığımdan biraz daha karmaşık ama genel olarak humus, bitkileriniz için yavaş salınan bir gübre kaynağı olarak düşünülebilir.

Belki de en kullanışlı özellik humus toprağı gevşetme ve yapısını iyileştirme yeteneğidir. Çok fazla humus içeren toprakta bitkiler suyu, besinleri ve en önemlisi oksijeni daha verimli bir şekilde emebilen daha güçlü kök sistemleri geliştirir.

Ancak humusun topraktaki görevleri bunlarla sınırlı değildir:

• toprak ortamının sağlığını sağlar;
• hastalıklara ve zararlılara karşı bitkinin direncini arttırır;
• topraktaki pestisitlerin ve tuzların ayrışmasını teşvik eder ağır metaller, radyonüklidler ve diğer zararlı maddelerden güvenli bileşiklere;
• humus toprağın bağlama ve filtreleme özelliklerini arttırır.

Topraktaki humus içeriği nasıl artırılır

Bahçe kompostu dengeli, etkili bir gübredir ve satın alınan maden suyunun mükemmel bir alternatifidir.

Humus, organik materyalin tamamen ayrıştığı her seferde oluşur. Bahçe toprağınıza her organik madde eklediğinizde humus içeriğini artırırsınız. Bu oldukça yavaş gerçekleşir, ancak toprağı yıllık olarak gübrelerseniz içindeki humus miktarı yavaş yavaş ve istikrarlı bir şekilde artacaktır.

Optimal strateji, bahçe toprağının gübre, kompost, humus şeklinde orta dozda organik madde ile yıllık olarak zenginleştirilmesinin yanı sıra sahadaki yeşil gübre bitkilerinin daha sonra sürülmesiyle yetiştirilmesidir.

Her türlü organik maddeyi kullanabilirsiniz. Ama bana öyle geliyor ki en çok en iyi seçenek- bu kompost veya yaprak humusudur. Bu durumda toprağa kattığınız şeyin kalitesinden her zaman emin olursunuz.

Genel olarak humus saf formu satın almak imkansızdır. Bu marka altında satılan her şey aslında farklı olgunluk derecelerine sahip komposttur.

Bir yaz sakini sahada mineral gübre kullanmak istiyorsa, toprağa organik madde ilavesiyle birleştirilmelidir. Organik kalıntıların toprağın üst katmanına sürülmeden önce bir kompostlama ön aşamasından geçmesi genel olarak ideal olacaktır.

Herhangi bir toprağın organik maddeye eşit derecede ihtiyacı vardır - hem çernozem hem de kısır. Ne yazık ki, bugün her yaz sakini bir inek veya tavuk beslememektedir, bu nedenle kompost oluşturmak için mevcut herhangi bir yolu kullanabilirsiniz: mutfak atıkları, yabani otlar, düşen yapraklar vb. Bu yüzden gübreleyebildiğinizi yakmak için acele etmeyin!

Ayrıca en popülerleri listelenen vermikompostlu gübrelere de dikkat etmenizi tavsiye ederim.

Taze organik maddenin olgun kompost haline gelmesi için bir ila iki yıl beklemeniz gerekecektir. Yığın düzenli olarak küreklenerek süreç hızlandırılabilir - daha sonra kompost 6-8 ay içinde hazır olacaktır. Ancak herkesin bu zor işi ayda birkaç kez yapacak gücü, zamanı ve isteği yoktur. Yığını bir solüsyonla sulayarak döşedikten sonra 3-4 ay içinde iyi bir olgun kompost elde ediyorum biyolojik ürün Bioforce "Kompost". Bu hızlandırıcının bir kavanozu bana 2-3 sezon yetiyor.

Solucanlar: vermikompost fabrikası

Solucanlar toprağın sağlıklı kalması için büyük önem taşıyor.

Eski ama zamanla test edilmiş ve inanılmaz derecede etkili. Solucanın vücudundan geçen toprak kabarır ve biyoaktif maddelerle zenginleşir. Ayrıca bu toprak sakinlerinin yaşam aktivitesinin sonucu, organik maddenin ayrışmasının hızlanması ve mükemmel humusa dönüşmesidir.

Solucanlar toprağı daha sulu ve nefes alabilir hale getirir ve aynı zamanda çevre temizliğinin güvenilir bir göstergesi olarak da hizmet eder (yıllık ve aşırı mineral gübre kullanımıyla topraktaki solucan sayısının keskin bir şekilde azaldığı fark edilmiştir).

O halde bu küçük işçilerle arkadaş olun ve onları şantiyelerden uzaklaştırın!

Toprak organik maddesi, canlı ve cansız doğa arasındaki madde ve enerji alışverişindeki en önemli bağlantıdır. Bu, toprağı oluşturan organik bileşiklerin bir kompleksidir. Esas olarak humusla temsil edilir (%80-90); toprağa özgü olmayan karbonhidratlar; yağlar, proteinler, ayrıca bitki ve hayvan kalıntıları. Topraktaki organik maddenin ana kaynağı yeşil bitki kalıntılarıdır.

Toprakta aşağıdaki organik madde formları vardır.

1. Çoğunlukla bitki kökenli, kahverengi renkli, ayrışmamış veya hafif ayrışmış kalıntılar. Orman çöpü, bozkır keçesi ve turba ufukları oluştururlar. Bu sözde kaba humus veya vebadır.

2. Mikroskop altında gevşek koyu kahverengi veya siyah bir kütle oluşturan derin ayrışma aşamasındaki kalıntılar - yarı ayrışmış kalıntılar; Bu forma moder (toz) adı verildi.

3. Gerçekte humus olan ve toprağın organik maddesinin %85-90'ını oluşturan spesifik organik oluşumlar. Bu katır formudur.

Toprağa giren organik kalıntıların bileşimi oldukça karmaşıktır. Bunların büyük kısmı karbonhidratlardır - sakaroz, fruktoz, glikoz, nişasta, lif. Organik maddelerle birlikte azot içeren bileşikler toprağa girer - amino asitler, proteinler, alkaloidlerin yanı sıra lignin, tanenler, reçineler, organik asitler (oksalik, sitrik, tartarik).

Toprağa giren organik kalıntılar çeşitli biyokimyasal ve fizikokimyasal dönüşümlere uğrar. Mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimlerin yükselişi, kalıntıların anatomik yapısını değiştirir ve karmaşık organik bileşikler daha basit olanlara ayrılır - bunlara organik kalıntıların dönüşümünün ara ürünleri denir.

Görülebileceği gibi, organik maddelerin dönüşümünün ara ürün yelpazesi oldukça çeşitlidir. Çoğu, karbondioksit, su, basit tuzlar gibi nihai ürünlere oksitlenir. Ve dönüşümün ara ürünleri, heterotrofik bakteriler tarafından beslenme ve plazmanın inşası için kullanılır ve böylece karmaşık bileşiklere (proteinler, karbonhidratlar vb.) yeniden oluşturulur. Ve son olarak, bazı ara ürünler hümik asitin sentezinde rol oynar. maddeler.

Bu maddelerin sentez süreci, mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimlerin etkisi olan biyokataliz koşulları altında gerçekleşir. Bu sürecin özü, biyokimyasal oksidasyon, polikondensasyon, polimerizasyon reaksiyonlarının etkisi altına giren organik maddenin ayrışmasının ara ürünlerinin humus veya humus adı verilen niteliksel olarak yeni organik bileşikler vermesi ve oluşum süreci humifikasyondur. Genellikle humus (Latin humusundan - toprak, toprak), çoğu kolloid olan, asidik yapıda, koyu renkli, yüksek moleküllü nitrojen içeren bir grup organik madde olarak anlaşılır. Hümik maddelerin kendisi %85-90'ı oluşturur toplam sayısı toprak organik bileşikleri.

Humusun en büyük miktarı ve kalitesi otsu bitki örtüsü ve onun kök sistemi tarafından sağlanır. Humusun oluşumu, en basit hayvan topraklarını ve karmaşık organik maddeleri yok eden mikroorganizmaları içerir. Bu sürece biyokimyasal denir. Sonuç olarak iki ana bileşik grubu oluşur: spesifik olmayan humus (lignin, selüloz, mumlar, reçineler ve diğer harap bileşikler) ve spesifik humus (humik ve fulvik asitler, humin). Spesifik humus, bir alkalin reaktif kullanılarak izole edilir. Hümik maddelerin alkali tarafından çıkarılmayan kısmına humin adı verilir; alkali ile ekstrakte edilir ve hümik asit ile oksidasyon sırasında çökeltilir ve çözeltide kalan kısım fulvik asit ile. Humusun yapısı çok karmaşıktır ve tam olarak anlaşılamamıştır. Fulvik asit en hareketli, daha agresif ve açık kahverengi renktedir. Polesie'de kuyulara giriyor ve yaratıyor içme suyu Kahverengi renk. En iyi humus, çim topraklarımızda veya çernozem topraklarımızda olduğu gibi, hümik asitli huminin baskın olduğu humustur (Cr: Cf > 1). Çoğu kara toprağında humusun fulvat bileşimi baskındır. Çernozemler en fazla miktarda iyi huylu humusa sahiptir (%4-15). Bu nedenle bu topraklar en verimli topraklardır.

Topraktaki humus kısmen gley ve koloidal parçacıklarla birleşerek organomineral bileşikler (şelatlar) oluşturur. Humusun mineralizasyonunu (kül oksit oluşumu) yavaşlattıkları için faydalıdırlar. kimyasal bileşikler), değerli besin içeriğini bitkiler için erişilebilir bir biçimde arttırın ve gübrelerin nehirlere ve göllere taşınmasına izin vermeyin.

Humusun bileşimi ayrıca başlangıçtaki organik kalıntıların (proteinler, karbonhidratlar, reçineler vb.) Maddelerini, organik kalıntıların dönüşümünün ara ürünlerini (amino asitler, monosakkaritler, polifenoller vb.) içerir. Hümik maddelerin bileşimi huminleri içerir - toprağın mineral kısmına sıkı sıkıya bağlı bir hümik asit kompleksi.

Aerobik ve anaerobik koşulların değişen yeterli ve yetersiz nem periyotlarıyla kombinasyonunun humus birikimi için uygun olduğu tespit edilmiştir. Çeşitli çözücülerle ilişkilerine bağlı olarak humusun aşağıdaki bileşenleri ayırt edilir: fulvik asitler ve hümik asitler.

Toprak oluşumunda ve toprak verimliliğinin oluşmasında humusun önemi büyüktür. Hümik maddelerin bu süreçler üzerindeki etkisi çeşitlidir ve çok önemlidir. Humusun katılımıyla birçok toprak ufku oluşur - A1 A2, B, vb., toprağın yapısı ve su-hava özellikleri oluşur. Humus, toprağın emme kapasitesini arttırır ve tampon kapasitesini genişletir.

Heterotroflar tarafından ayrışması sırasında açığa çıkan humus - N, P, S, K, Ca, mikro elementlerde çok sayıda bitki besin maddesi birikir. Hümik maddelerin ayrışma süreçlerine, yeşil bitkilerin fotosentez için gerekli olan karbondioksit salınımı eşlik eder.

Ayrıca humus, topraktaki biyolojik olarak aktif maddelerin (enzimler, vitaminler, büyüme maddeleri) kaynağıdır ve bitkilerin büyümesi, gelişmesi ve elementlerin mobilizasyonu üzerinde olumlu etkisi vardır. Humus ayrıca sıhhi ve koruyucu bir işlev de yerine getirir: pestisitlerin ayrışmasını hızlandırır, kirleticileri sabitler (sorpsiyon, kompleks oluşumu) ve böylece bitkilere girişlerini azaltır.

Farklı coğrafi bölgelerin topraklarında humusun miktarı, kalitesi (Hk/Fk) ve humus ufkunun kalınlığı aynı değildir. Bölgesel toprak tipleri humusun kalitesi açısından da farklılık gösterir. Granülometrik bileşimin humifikasyon üzerinde büyük etkisi vardır. Eskiden topraklarda humus dengesinin pozitif olabilmesi için toprağa yeterince yüksek miktarlarda organik gübrelerin sistematik olarak eklenmesi gerekir. Yeşil gübre kullanımı, çim ekimi, asitli toprakların kireçlenmesi vb. topraktaki humus içeriğinin arttırılmasında olumlu etki yapar.

Humus ufukları bitki nesillerinin sürekli değişiminin bir sonucu olarak oluşur. Orman çöpü (Ao), liç tipi su rejimi, fulvik humus türü - bu, ormanın varlığının ekolojik temelidir. Ve şifalı bitkiler için - humat tipine göre humasyon, koyu renkli humus tabakasının oluşumu, içindeki besinlerin birikmesi.

Humus, toprak verimliliğinin ekolojik temeli olarak, kültür bitkileri de dahil olmak üzere bitkilerin yaşam koşullarını doğrudan etkiler.

Toprak humusu aşağıdaki ana organik madde gruplarından oluşur: hümik asitler; fulvik asitler; huminler; hümik asitlerin organo-mineral türevleri.

Hümik asitler. Bunlar, ölü bitkilerin ayrışması ve humifikasyon sırasında oluşan, siyah veya kahverengi-siyah renkli, yüksek moleküler nitrojen içeren organik maddelerdir. Molekül ağırlığı - 400 ila 1.000.000 arası. Bu asitler pratik olarak su ve mineral asitlerde çözünmez, ancak alkaliler, amonyak, soda, sodyum pirofosfatta koyu renkli kolloidal çözeltilerin oluşumuyla (kirazdan koyu kahverengiye ve siyaha) oldukça çözünür. . Çözeltilerden, bu asitler, mineral asitlerin hidrojeni, alüminyum tuzları, demir, kalsiyum, magnezyum ile amorf jelatinimsi bir çökelti formunda iyi bir şekilde çökeltilir.

Hümik asitlerin bileşimi şunları içerir (ağırlıkça %): karbon - 52-62, hidrojen - 2.8-6.6, oksijen - 31-40, nitrojen - 2-6.

Hümik asit molekülü bir çekirdeğe, yan zincirlere ve çevresel fonksiyonel gruplara sahiptir. Çekirdek bir dizi aromatik siklik halka içerir. Yan zincirler karbonhidrat, amino asit ve diğer zincirler olabilir. Fonksiyonel gruplar, hümik asitlerin toprağın mineral kısmı ile etkileşimini belirledikleri için toprak oluşumunda önemli rol oynayan karboksil (-COOH) ve fenohidroksil (OH) grupları ile temsil edilir.

Amonyum, alkali ve toprak alkali metallerin katyonları ile etkileşime girdiğinde hümik asitler tuzlar - humatlar oluşturur. Humatların çeşitli özellikleri vardır. Amonyum, sodyum ve potasyum tuzları suda oldukça çözünür. Atmosferdeki yağış akışıyla birlikte toprak profili boyunca kolaylıkla göç ederler. Potasyum ve magnezyum humatları suda çözünmez ve suya dayanıklı bir toprak yapısının oluştuğu yapışma ve çimentolama kabiliyeti nedeniyle toprakta suya dayanıklı jeller oluşturur. Hümik asitlerin büyük kısmı toprağın mineral kısmına sıkı bir şekilde bağlanan jellerle temsil edilir.

Fulvik asitler. Bunlar, hümik asitlerden açık (sarı, turuncu) renkleri, düşük karbon içeriği ve asitlerdeki çözünürlükleri bakımından farklılık gösteren, nitrojen içeren yüksek moleküllü organik asitlerdir.

Element bileşimi (% ağırlıkça): karbon – 41-46, hidrojen – 4-5, nitrojen – 3-4. Oksijen içeriği dinamiktir ve karbon miktarına bağlıdır; kural olarak fulvik asitlerde hümik asitlerden daha fazlası vardır.

Fulvik asitler kuvvetli asidiktir ve suda oldukça çözünür. Bu sayede toprağın mineral kısmını enerjik olarak yok ederler ve yıkıcı etkilerinin derecesi hemik asit içeriğinin seviyesine göre belirlenir. Hümik asitlerin fulvik asitlerin agresifliğini engellediği görülmektedir.

Fülvik asit molekülleri hümik asit molekülleri ile aynı prensip üzerine inşa edilmiştir, ancak çekirdek daha az belirgindir, yan zincirler biraz daha fazladır ve fonksiyonel grup sayısı açısından hümik asitleri önemli ölçüde aşmaktadırlar.

Fulvik asitler mineral kısımla etkileşime girerek tuzlar - fulvatlar oluşturur. Hemen hemen tüm fulvatlar suda çözünür.

Huminler. Bu, herhangi bir çözücüde çözünmeyen hümik maddelerin bir parçasıdır. Toprağın mineral kısmı ile sıkı bir şekilde ilişkili olan hümik, fulvik asitler ve bunların organomineral türevlerinden oluşan bir kompleks ile temsil edilirler.

Hümik ve fulvik asitlerin organo-mineral türevleri

Çok sayıda nedeniyle fonksiyonel gruplar humik asitler toprağın mineral kısmı ile etkileşime girerek organomineral türevleri oluşturur. Bu etkileşimler, humik maddelerin toprağın katı fazındaki mineral bileşikleri tarafından emilmesi, karmaşık heteropolar tuzların oluşması (metallerle etkileşim halinde) yoluyla, basit heteropolar tuzların oluşumu yoluyla (alkali ve alkali ile etkileşime girerek) gerçekleştirilebilir. alkali toprak metalleri).

Organomineral türevlerin oluşumu humusa stabilite kazandırır, birikimini, mikro ve makro elementlerin birikmesini teşvik eder ve topaklanmayı teşvik eder.

Fülvik asitlerin çok sayıda organomineral türevlerinin oluşması durumunda, mineral bileşenlerin hareketliliği artabilir ve bunun sonucunda su akışıyla uzaklaştırılma nedeniyle kayıpları meydana gelebilir.

Teknolojik toprak kirliliği sırasında organomineral türevlerin oluşumu son derece önemli bir rol oynar çünkü bu süreç toksinlerin ve kirleticilerin bağlanmasına katkıda bulunur.

Etkilemek doğal şartlar Humus oluşumunun doğası ve hızı hakkında

Doğal ve iklim koşullarının çeşitliliği humus oluşumundaki farklılıkları belirler. Humus oluşumunun doğası ve hızı bir dizi faktöre bağlıdır; bunlardan en önemlileri şunlardır: su-hava ve termal rejimler, parçacık boyutu dağılımı, toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri, bitki kalıntılarının bileşimi ve tedarikinin doğası, Mikrofloranın tür kompozisyonu ve aktivitesi.

Su-hava rejimine bağlı olarak aerobik veya anaerobik koşullar altında humus oluşumu meydana gelir. Toprak nemi toplam nem kapasitesinin %60-80'i ve sıcaklık 25-30 0 C olduğunda bitki artıklarının ayrışması çok yoğun bir şekilde ilerler. Organik maddenin ayrışmasının ara ürünleri hızla mineralleşir, önemli miktarda mineral besin elementi açığa çıkar, ancak çok az humus birikir. Yani bu koşullar altında cevherleşme süreçleri humifikasyon süreçlerine hakimdir.

Sürekli ve önemli bir nem eksikliği ile bitki çöpü miktarı azdır ve dönüşüm süreçleri yavaşlar. Bu, küçük miktarlarda humus birikmesine yol açar.

Sabit nem fazlalığıyla (anaerobik koşullar), özellikle aşırı nem düşük sıcaklıklarla birleşirse humus oluşum süreçleri yavaşlar. Anaerobik bakteriler bitki kalıntılarının ayrışmasına katılır. Ara bozunma ürünleri birçok düşük moleküler ağırlıklı organik asit ve indirgenmiş gazlı ürünler içerir. Bu bileşikler mikrobiyolojik aktiviteyi bastırır, bunun sonucunda bitki kalıntılarının ayrışması yavaşlar ve yarı ayrışmış kalıntıların birikmesi meydana gelir ve kısmen anatomik yapı - turba korunur.

En büyük miktarda humus, optimal hidrotermal rejimin ve periyodik olarak tekrarlanan, çok güçlü olmayan kurutmanın kombinasyonu altında topraklarda birikir. Bu koşullar çernozemlerin oluşumu sırasında yaratılır.

Humus oluşumu, bitki kalıntılarının bileşiminden ve bunların toprağa girişinin doğasından önemli ölçüde etkilenir. Böylece otsu bitki örtüsünün kalıntıları proteinler, karbonhidratlar ve kül elementleri açısından zengindir. Bunların ana kısmı kök şeklinde doğrudan toprağa girer; ayrışmaları, başta kalsiyum olmak üzere önemli miktarda baz varlığında toprak parçacıklarıyla yakın temas halinde gerçekleşir.

Mikroorganizmaların ana grubu bakterilerdir. Bu koşullar altında yüksek kaliteli katır Toprağın mineral kısmına eşit şekilde nüfuz eden (“yumuşak”) humus. Katır humusu yaprak döken ormanların altında da oluşur, ancak bu durumda bitki çöpü toprağın yüzeyinde kalır.

Odunsu bitki örtüsünün kalıntıları protein açısından fakirdir, az miktarda kül elementi içerir, ancak lignin, mumlar, reçineler ve tanenlerle zenginleştirilmiştir. Esas olarak toprak yüzeyine ulaşırlar ve ayrışmaları mantar mikroflorası tarafından gerçekleştirilir. Bu tür çöplerin ayrışması sırasında, suyun profilden aşağıya doğru akışıyla kolayca hareket eden önemli miktarda organik asit oluşur. Baz eksikliği nedeniyle nötralizasyonları gerçekleşmez; asidik reaksiyonla bastırılır. Bu koşullar altında oluşur ılımlı Fülvik asitlerin hakim olduğu (“kaba”) humus.

Bu nedenle, topraklarda kalite açısından önemli ölçüde farklılık gösteren farklı miktarlarda humus (%0,5-1 ila %10-12 veya daha fazla) birikir. Humusun kalitesi, bileşimindeki hümik ve fulvik asitlerin oranı (CHA:CFA) ile belirlenir. Aşağıdaki humus türleri ayırt edilir: humat (1,5'ten fazla), sülfat-humat (1-1,5), humat-fulvat (1-0,5) ve fulvat (0,5'ten az).

Toprağın granülometrik bileşimi ve fizikokimyasal özellikleri humus oluşumu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Kumlu ve kumlu tınlı topraklar iyi havalanır ve çabuk ısınır. Bu topraklarda organik kalıntılar yoğun bir şekilde ayrışır, ortaya çıkan hümik maddeler kum parçacıklarının yüzeyine zayıf bir şekilde sabitlenir ve hızla mineralleşir.

Kil ve tınlı topraklarda bitki kalıntılarının ayrışma süreci çok daha yavaş gerçekleşir, daha fazla hümik madde oluşur ve mineral parçacıklarının yüzeyine iyi sabitlenir.

Humus birikimi sadece oluşan humus miktarına değil aynı zamanda toprakta sabitlenme koşullarına da bağlıdır. Kalsiyum bunda önemli bir rol oynar, çünkü kalsiyumla doyurulmuş topraklar, bakteri gelişimi için uygun olan çevrenin nötr reaksiyonuyla karakterize edilir. Bu topraklar çok miktarda çözünmeyen kalsiyum humat üretir. Bununla birlikte topraklarda kil minerallerinin bulunması humusun fiksasyonuna katkı sağlar.

Hümik maddelerin bitki yaşamında, toprak oluşumunda ve toprak verimliliğindeki rolü

Bitki yaşamı topraktaki hümik maddelerle yakından ilişkilidir. Toprak organik maddesi bitkilere fotosentez için gerekli olan karbondioksiti kısmen sağlar.

Humus büyük besin rezervleri içerir. Örneğin azot toprağın üst katmanlarında çoğunlukla organik formda bulunur.

Humus, bitkilerde fizyolojik ve biyokimyasal süreçleri uyaran biyolojik aktif maddeler içerir. Yüksek klorofil içeriğine sahip bitkiler, yüksek humuslu topraklarda yetişir. Hümik asit tuzlarının (sodyum humat) ekstraktları bitki büyüme uyarıcılarıdır. Tohumların püskürtülmesi, ıslatılması ve bitkilerin sulanması için çözelti olarak kullanılırlar. Fulvik asit ekstraktları ve tuzları, bitkilere mineral besin elementlerinin tedarikinin yoğunlaştırılmasına yardımcı olur.

İÇİNDE son yıllar Humus gübreleri, küçük dozlarda kullanılan amonyak ve süperfosfatla zenginleştirildiğinde turba ve kömürden elde edilir.

Humus toprağın emme kapasitesinde bir faktör olarak büyük önem taşımaktadır. Toprakta ne kadar çok hümik madde varsa emme kapasitesi de o kadar yüksek olur. Katyonlar bu tür topraklarda iyi sabitlenir. Böylece, humusça zengin, ağır tınlı çernozemlerde emme kapasitesi 50-60 m-eq/100g toprakta ulaşırken, humusça fakir kumlu, çimenli-podzolik topraklarda bu sadece 1-2 m-eq/100g'dir. Emme kapasitesinin değeri büyük ölçüde toprak verimliliği seviyesini karakterize eder.

Organik maddeler toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini iyileştirir ve tarımsal açıdan değerli, suya dayanıklı bir yapının oluşmasına katkıda bulunur.

Toprak kalsiyum açısından zenginse tüm hümik asitler çözünmez hale gelir. Ortaya çıkan kalsiyum humatlar, suya dayanıklı granüler ve ince topaklı bir toprak yapısının oluşturulmasına katkıda bulunur.

Hümik maddeler toprağa koyu bir renk verir, bu da güneş enerjisinin yoğun emilimine katkıda bulunur. Organik madde toprağı hızlı ısı kaybından korur ve ayrıştığında enerji açığa çıkarır. Sonuç olarak humus bakımından zengin topraklar daha uygun bir termal rejime sahiptir. Sıcak topraklar denir. Tersine, organik madde ve humus bakımından fakir topraklar olumsuz termal özelliklere sahiptir, ısıyı zayıf bir şekilde emer ve zayıf bir şekilde tutar. Soğuk olanlar denir.

Topraktaki hümik maddeler oynuyor hayati rol Toprak profilinin oluşumunda. Hümik asitler ve bunların tuzları bakımından zengin topraklarda, yüksek emme kapasitesine sahip, iyi tanımlanmış, yüksek kalınlıkta bir humus ufku oluşur.

Hümik maddelerin bileşiminde fulvik asitler baskınsa, toprakta bazlardan ve mineral besin elementlerinden kolayca tükenen küçük bir humus ufku oluşur. Bu ufuktan daha derinde, toprağın mineral kısmının aktif olarak yok edildiği beyazımsı bir ufuk oluşabilir. Ayrıca organik maddeler ve bunların ayrışma ürünleri toprak profilinde yeniden dağıtılarak oluşumunu aktif olarak etkileyebilir.



Soru “Humus kavramı. Humusun bileşimi, hümik maddelerin özellikleri. Humusun fraksiyonel bileşimi ve kalitesi. Çeşitli toprak türlerinde humusun içeriği ve bileşimi"

Humus- organik kalıntıların ayrışması ve nemlendirilmesi sonucu oluşan karmaşık bir organik bileşik kompleksi.

Humus değeri:

Bitki besin kaynağıdır. Ayrışma sırasında nitratlar, fosfatlar, sülfatlar vb. oluşur;

Humus, bitkilerin ve kök sistemlerinin büyüme ve gelişiminin uyarıcısıdır;

Güçlü kök gelişimini destekleyen nitrojen ve oksijen beslenmesini iyileştirir;

Su-hava özelliklerini belirleyen yapı oluşumunda büyük rol;

Yüksek emme kapasitesine sahiptir ve çeşitli bileşiklerin yıkanarak dışarı atılmasını önler, bu da gübre uygulanırken metabolik reaksiyonlara olanak tanır;

Humus toprağın tampon kapasitesini arttırır;

Toprak profilinin oluşumunda büyük rol.

Son 50-80 yılda Orta Kara Dünya bölgesinde humus kayıpları %20-30'a ulaştı; Ukrayna'da - %20; Brezilya'da – %3-4; ABD'de - doğal seviyenin altında. Bölgemizde ekilebilir tabakada yıllık 500-800 kg/ha humus kaybı yaşanmaktadır (50 yılda yaklaşık %1). % 1'lik humus kaybı hektar başına 2 sente kadar verim kaybına neden olur. Bu nedenle humus oluşum süreçlerini kontrol etmek için oluşumunu, bileşimini, kalitesini vb. bilmek gerekir.

Humusun kaynakları toprakta yaşayan yüksek bitkilerin, alt bitkilerin, mikroorganizmaların ve hayvanların kalıntılarıdır.

Humusun oluşumunda ana rolü mikroorganizmalar oynar. Enzimlerin, mikroorganizmaların, oksijenin, karbondioksitin ve suyun etkisi altındaki bitki kalıntıları ara ürünlere (proteinler amino asitlere, yağlar gliserole, lignin fenollere) ayrışır. Daha sonra, aynı faktörlerin etkisi altındaki ara ürünler, 3 işlemin aynı anda meydana gelmesiyle ayrışır:

1) toprak profilinden yıkanan veya bitkiler tarafından kullanılan daha basit bileşiklerin (amonyak, oksijen, karbondioksit vb.) oluşmasına yol açan mineralizasyon;

2) mikrobiyal sentez, plazmalarını oluşturmak için organik bileşikler kullanan heterotrofik organizmaların etkisi altında meydana gelir;

3) humifikasyon, ayrışmaya dirençli humus maddelerinin karmaşık bir sentez sürecidir.

Humusun bileşimi

Humus, HA (ülminalı), FA (crene ve apocrene) ve hidrolize edilemeyen kalıntıdan (humin) oluşur.

HA, asidik yapıda siklik bir yapıya sahip, yüksek moleküler ağırlıklı nitrojen içeren asitlerden oluşan bir gruptur. Siyah veya koyu kahverengi renktedirler, suda ve asitlerde çözünmezler, fakat zayıf alkalilerde çözünürler. HA'nın elementel bileşimi C (%52-62), O2 (%31-39), H (%2,5-5,8), N (%2,6-5,1) ile temsil edilir. HA'lar karboksil, metoksi ve hidroksil grupları içerir. Bu gruplar sayesinde HA'ların aktif gruplarını katyonlarla değiştirme konusunda yüksek absorbe etme yeteneği vardır. HA katyonları ile tuzlar - humatlar verirler. Tek değerlikli katyonlar, sızabilen suda çözünebilen tuzlar oluşturur. 2 ve 3 değerlikli katyonlarla - çözünmeyen bileşikler pıhtılaşmaya neden olur, suya dayanıklı bir yapının oluşumuna katılır. E=250-700 mg-eq\100 g toprak.

FA, asidik yapıda siklik bir yapıya sahip, yüksek molekül ağırlıklı nitrojen içeren asitlerden oluşan bir gruptur. HA'dan farklı olarak daha az C ve daha fazla oksijen içerirler. FA'nın elementel bileşimi C (%44-50), O2 (%42-48), H (%4-6) ile temsil edilir. Saman sarısı renktedirler ve her şeyde çözünürler. Topraklarda serbest ve hareketli halde bulunurlar ve silikat olmayan bileşiklerle ilişkilidirler. Fonksiyonel grupları vardır. Katyonlarla, değerliklerine bakılmaksızın suda çözünebilen tuzlar - fulvatlar oluştururlar.

Huminler aynı HA'lar ve FA'lardır ancak toprağın mineral kısmına sıkı bir şekilde bağlıdırlar. Güçlü asitlerde çözünebilir.

Humusun kalitesi C humik asitlerin C fulvik asitlere oranıyla değerlendirilir.

Tayga-orman bölgesinde, orman-step Sgk\Sfk'nin kuzey kısmı<1, в южной части лесостепи, степи соотношение равно 1 или более 1, у черноземов – около 2, в пустынях, полупустынях и засоленных почвах – менее 1. В нашей зоне ФК представлены низкомолекулярными соединениями ГК, которые не вызывают агрессивного разрушения минеральной части почв.

Humusun fraksiyonel bileşimi.

Hümik asitlerin (HA) ve fulvik asitlerin (FA) ilk fraksiyonu, silikat olmayan seskioksit formları (Fe203) ile ilişkili olarak oluşur, yani. bunlar topraktaki en hareketli bileşiklerdir.

HA ve FA'nın kalsiyum ile ilişkili 2. fraksiyonu pıhtılaşma meydana gelir, bu hümik asitlerin daha stabil bir fraksiyonudur.

HA ve FA'nın 3. fraksiyonu, alüminyum ve demirin seskioksitleri (%45-60) formundaki stabil kil bileşikleriyle ilişkilidir.

FA form fraksiyonu 1a - bu, hümik asitlerin serbest, en agresif fraksiyonudur (pH = 2,6-2,8). Podzolik topraklar oluşturur. Onlar. Toprağın verimliliği humusun kalitesine bağlıdır. Çernozemlerde 2. ve 3. fraksiyonlar baskındır.

Humifikasyon prosesleri aşağıdaki koşullardan etkilenir:

1) su-hava ve termal rejimler. Organik kalıntıların ayrışması ve humus oluşumu en iyi 25-30 0 sıcaklıkta ve MV'nin% 60-80'i kadar toprak neminde meydana gelir.

2) Bitki kalıntılarının bileşimi ve doğası.

3) Tür bileşimi ve mikroorganizma aktivitesinin yoğunluğu.

Kuzeyde mikroorganizmaların tür kompozisyonu monoton ve sayıca azdır. Güneye doğru gidildikçe sıcaklık rejiminin yanı sıra mikroorganizmaların yoğunluğu, sayısı ve tür bileşimi de artar.

4) Toprağın özellikleri.

Podzolik ve sod-podzolik topraklar – %0,5 ila 2,5-3 arası

Gri orman toprağı – %3-4 ila 7-8

Çernozemler – %5-12

Kestane – %2-5

%5-6'ya kadar kırmızı topraklar

Soru 2 “Toprak yapısı ve yapısı. Yapının oluşumu. Toprak yapısını tahrip etme ve onarma yolları. Yapı oluşumunun faktörleri. Tarımsal açıdan değerli bir yapıyı karakterize eden göstergeler"

1. Çeşitli boyut, şekil ve niteliksel bileşimlere sahip bir dizi agregaya toprak yapısı denir.

Toprağın agregalara ayrılabilme yeteneğine yapı denir.

Agregaların boyutları, şekilleri ve özellikleri toprak oluşumu koşullarına ve her toprak tipinin özelliklerine ve bazen de bireysel katmanlara bağlıdır. Çernozemler için - taneli yapı. Solonetzler için B sınırı sütunlu prizmatik bir yapıya sahiptir, gri orman toprakları için A 2 B 1 düzeyi cevizli bir yapıya sahiptir, podzolik topraklar yapısız üst ufuklara sahiptir ve B sınırı topaklı bir yapıya sahiptir.

Yapı, toprak verimliliğinde büyük rol oynar (Dokuchaev, Kostychev, Tyullin, Antipov-Karataev, vb.).

Yapının niteliksel bir değerlendirmesi, büyüklüğü, mekanik dayanımı ve gözenekliliği ile belirlenir. Tarımsal açıdan değerli bir yapı aşağıdakilerle karakterize edilir: 1) nem eksikliği olan alanlar için boyutlar - 0,25 ila 10 mm veya 7 mm'ye kadar. Bu yapıya mezoyapı denir. Makroyapının boyutları 10 (7) mm'den büyük, mikroyapının boyutları ise 0,25 mm'den küçüktür. Bu değerleri kullanarak yapı katsayısını hesaplayabilirsiniz: K = orta yapı miktarı \ makro ve mikro yapının toplamı; 2) Mekanik dayanıklılık, yani aletlerle tekrarlanan işlemler sırasında agregalar ve topaklar tahrip edilmemelidir; 3) Su direnci - birimlerin suyun yıkıcı etkilerine dayanma yeteneği; 4) Gözeneklilik - nemin kılcal damarlara nüfuz etmesini ve orada kalmasını sağlar. Gözeneklilik %45-50'den fazla olmamalıdır. İnce gözenekler gözenekliliği %30-40'a düşürdüğü için tarımsal açıdan değerli yapının büyük gözenekli olduğunu düşünüyorlar. Üniteler, su ve havanın nüfuz etmesinin zor olduğu sıkı ambalajlardadır.

Tarımsal açıdan değerli bir yapının toprağın özellikleri ve rejimleri üzerinde olumlu etkisi vardır. Fiziksel özellikleri (yoğunluk, gözeneklilik) belirler; hava, su, termal, O-W ve besin rejimleri. Yapı, toprağın fiziksel ve mekanik özelliklerini belirler - bunlar kohezyon, kabuk oluşumu, ekim sırasındaki sürtünme ve toprağın erozyona karşı stabilitesidir.

Yapı, karmaşık biyolojik ve fizikokimyasal süreçlerin bir sonucu olarak oluşur. Yapının oluşumu için koşullar 2 zıt yönlü işlemdir - bunlar: 1) toprak parçacıklarının birbirine bağlanması veya yapıştırılması; 2) yapıştırılmış toprak kütlesinin ayrı bölümlerinin birbiriyle bağlantısı olmayan topaklar oluşmasıyla ayrılması.

Süreçlerden sadece birinin aktif olması durumunda yapısız toprak oluşur. Birinci süreç yapışkan bir kütle oluşturur, ikinci süreç ise toprağın parçalanmasına ve dağılmasına neden olur.

Bir yapının oluşması için aşağıdaki faktörler gereklidir: 1) toprakta yapışkan maddelerin varlığı, yani organik ve mineral kolloidlerin (silt parçacıkları ve humus) oluşumu. Organik bileşikler, parçacıkları siltli olanlardan 12 kat daha güçlü bir şekilde yapıştırır; 2) aktif veya taze humusun varlığı; 3) Toprak kütlesinin gözenekli doğasını yaratan humik asitlerin ağırlıklı olduğu humusun kalitesi. Fulvik asitlerin baskınlığı yapışkan bir kütle oluşturur; 4) Toprakta humusla geri dönüşü olmayan bileşik formları oluşturan Ca bağlayıcı katyonun varlığı. Yapının çimentolama faktörü, alüminyum ve demirin seskioksitleridir (ve demirin daha fazla mukavemeti vardır); 5) kolloidlerin dehidrasyonuna ve geri dönüşü olmayan pıhtılaşmaya neden olan toprağın periyodik olarak dondurulması ve kurutulması; 6) Üst ve alt katmanlar arasında oluşan basınç; 7) yapılanmada büyük bir rol, bir yandan kaynaşmış kütleyi köklerle parçalayan, diğer yandan ölen, onu aktif humusla zenginleştiren ve biyokütle miktarından gelen çok yıllık ve yıllık otlar tarafından oynanır. kültür bitkilerinden daha fazlası; 8) solucanların rolü.

Yapının tahrip olma nedenleri: 1) tekrarlanan toprak işlemenin mekanik etkisi, tarım makinelerinin hareketi sonucu; 2) biyolojik olarak, beslenmeleri için organik bileşiklerin karbonunu kullanan heterotrofik mikroorganizmaların hayati aktivitesi nedeniyle, tutkal maddesi tükenir; 3) 2 ve 3 değerlikli tuzların tek değerli tuzlarla değiştirilmesi sırasında peptizasyona ve tahribata neden olan topraktaki fiziksel ve kimyasal süreçler.

Yapıyı restore etmenin yolları: 1) özellikleri ve özellikleri dikkate alınarak toprağın rasyonel ve zamanında işlenmesi; 2) Hayvanların sürekli olarak tarlalara sürülmesine son verilmesi; 3) organik ve mineral gübrelerin dengeli kullanımı; 4) tahılların, baklagillerin ve çok yıllık otların ürün rotasyonuna dahil edilmesi. Yüzey tabakasındaki çok yıllık otlar hektar başına 4-18 ton anız ve kök kalıntısı bırakır; 5) tarımsal teknikler (kireçleme, alçı); 6) poliakritik polimerlere dayanan yapay yapı oluşumu.

Soru “Toprağın emme kapasitesi kavramı. Toprağın emme kapasitesi çeşitleri ve özellikleri"

Toprak emme kapasitesi- bu, toprağın içinden geçen çözeltiden çeşitli maddeleri (katılar, su buharı ve gazlar) emme ve tutma yeteneğidir.

Toprağın bu özelliği bitki beslenmesinde ve uygulanan gübrelerin dönüşümünde büyük rol oynar. Emme kapasitesi nedeniyle toprak kolayca çözünebilen bileşikleri, besin maddelerini ve hümik maddeleri tutar. Farklı toprakların emme kapasitesi farklıdır ve kolloid içeriğine bağlıdır. Aralarındaki bağlantı doğrudandır.

KK. Gedroits beş tür soğurma kapasitesini ayırt etti:

1) biyolojik

2) mekanik

3) fiziksel

4) kimyasal

5) fiziksel-kimyasal veya metabolik

Biyolojik emilim kapasitesi toprak çözeltisinden gerekli besinleri seçici olarak emen ve bunları vücutlarının organik bileşiklerine dönüştüren canlı bitki ve mikroorganizmaların köklerinin toprağındaki varlığı ile ilişkilidir. Böylece bu besin maddelerinin (kalsiyum, potasyum, nitratlar, fosfatlar vb.) topraktan yıkanıp toprakta birikmesi önlenmiş olur. Bitkiler öldükten sonra kademeli olarak mineralizasyon meydana gelir, içerdikleri besin maddeleri yeni nesil bitki ve mikroorganizmalar için erişilebilir bir forma geçer.

Kovda'ya göre her hektardaki bitkiler yüzlerce kilogram kimyasal elementi emip toprağa geri veriyor. Bitki köklerinin emme kapasitesi toprağın 10 ile 80 mEq\100 g arasında değişmektedir. Baklagiller tahıllardan daha aktif sorbentlerdir.

Biyolojik emilim şunlara bağlıdır: havalandırma, nem, mikroorganizmalar için enerji malzemesi görevi gören organik maddenin bileşimi.

Katyonlar ve anyonlar biyolojik olarak emilir. Katyonlardan bunlar potasyum, kükürt, kalsiyum, demir vb.'dir. Anyonlardan PO 4 asitleri iyi emilir, kısmen sülfatlar ve karbonatlar ve Klorürler ve nitratlar canlı organizmalar olmadan hiçbir şekilde emilmez. Biyolojik absorpsiyon, topraktaki nitrojenin nitrat formlarının dönüşümünde özellikle önemli bir rol oynar (nitrat grubunu içeren gübreler en iyi ilkbaharda uygulanır - sodyum, potasyum, amonyum, kalsiyum nitrat). Sonbaharda klor (amonyum klorür) içeren gübrelerin uygulanması daha iyidir.

Bu nedenle, belirli koşullara bağlı olarak, besin maddelerinin mikroorganizmalar tarafından biyolojik olarak emilmesi olumlu ve olumsuz bir öneme sahip olabilir. Örneğin buhar alanlarında nitrifikasyon süreci meydana gelir; Nitrat nitrojeninin oluşması ve bu nitrojenin toprakta sabitlenmemesi ve daha sonra yıkanarak uzaklaştırılması. Ancak bu süreçler düzenlenebilir - asitli toprakların kireçlenmesi, organik ve mineral gübrelerin uygulanması vb.

Mekanik emme kapasitesi gözenekli bir gövde olarak toprağın, filtrelenmiş süspansiyonlardan gelen küçük parçacıkları tutma yeteneğidir. Çapı toprak gözeneklerinin çapından daha büyük olan parçacıklar tutulur. Toprağın dokusu ne kadar ağırsa, gözenekler o kadar ince ve mekanik emilim de o kadar yüksek olur. Siltli ve kolloidal parçacıkların topraktan yıkanmasını önler. Bu emilim, yeni toprakların (taşkın yatakları) oluşumuna katkıda bulunur.

Negatif bir değer, toprak gözeneklerinin siltlenmesidir ve bu da su basmasına neden olur.

Mekanik olarak suda çözünmez, toprağa sabitlenir gübreler ve iyileştiriciler (fosforit unu, kireç, alçı).

Fiziksel (moleküler) emilim kapasitesi- bu, çözünmüş maddelerin tüm moleküllerinin toprak parçacıkları tarafından pozitif veya negatif adsorpsiyonudur.

Katı parçacıkların toplam yüzeyine bağlıdır. Toprakta ne kadar ince parçacık varsa fiziksel emilim de o kadar yüksek olur. Yüzey gerilim kuvvetleri nedeniyle oluşur. Serbest enerji nedeniyle tüm buhar, gaz molekülleri, suda çözünmüş maddeler ve tüm bakteriler çekilir. Bu durumda bu parçacıkların yüzeyindeki konsantrasyon değişir ancak kimyasal bileşim değişmez.

Toprak parçacıkları oksijeni, karbondioksiti, nitrojeni, hidrojeni, su buharını ve amonyağı tutar. Su ve amonyak en enerjik şekilde emilir, karbondioksit, oksijen ve nitrojen daha az enerjik olarak emilir. Gazların soğurma enerjisi şu sırayla azalır: su buharı, amonyak, karbondioksit, oksijen, nitrojen.

Fiziksel emilim pozitif veya negatif olabilir.

Pozitifçözünen moleküller toprak parçacıklarına su moleküllerinden daha güçlü bir şekilde çekildiğinde meydana gelir. Bu, birçok organik asitin, alkaloidin ve yüksek moleküler organik bileşiğin emilme şeklidir.

Negatif fiziksel emilimçözünebilir mineral tuzlarında ve inorganik asitlerde oluşur. Ters işlem gerçekleşir. Su molekülleri toprak parçacıkları tarafından daha güçlü bir şekilde sabitlenir ve çözünmüş maddeler çözelti içindedir (mineral tuzlar, asitler, alkaliler).

Gübreler için klor anyonu ve nitrat nitrojenin negatif adsorpsiyonu bilinmektedir; bu, bunların topraktaki güçlü hareketliliğini ve yüksek nem mevcudiyetinde toprağın üst katmanlarından sızma olasılığını belirler. Çoğu bitkiye (özellikle patates, tütün, narenciye) zararlı olan klorun bu şekilde yıkanması olumlu bir etkiye sahiptir, ancak nitrat nitrojen için bu istenmeyen bir durumdur. Bu nedenle gübreleme yapılırken bu husus dikkate alınmalıdır.

Fiziksel emme kapasitesi büyük çevresel öneme sahiptir: 1) sadece su moleküllerini değil aynı zamanda gaz moleküllerini ve çeşitli pestisitler de dahil olmak üzere organik bileşikleri pozitif olarak emer, bunların sabitlenmesini ve daha fazla ayrışmasını teşvik eder; 2) parçacıkların yüzeyinde çeşitli mikroorganizmalar tutulur. Farklı toprakların mikroorganizmaları emme konusunda farklı yetenekleri vardır. Granülometrik bileşim ne kadar ağır olursa, humus da o kadar fazla olur ve mikroorganizmalara karşı emilim kapasitesi de o kadar yüksek olur. Bakteriler toprak tarafından emildiğinde biyokimyasal aktivitelerini azaltır, bu da bölgenin sıhhi koşullarını iyileştirir ve kuyu ve yeraltı sularını arındırır.

Kimyasal absorpsiyon kapasitesi (kemisorpsiyon) toprakta çözünebilen ayrı ayrı tuzlar arasındaki kimyasal reaksiyonlar sonucunda çözünmeyen veya az çözünen bileşiklerin oluşmasına neden olur.

Kimyasal emilim şunlara bağlıdır:

1) toprakta hangi anyonların bulunduğu hakkında. Klor anyonları ve nitrat nitrojen herhangi bir katyonla az çözünen bileşikler oluşturmaz. On değerlik katyonlu karbonatlar ve sülfatlar çözünür tuzlar verirler ve 2- ve 3-değerlikli katyonlar ile az çözünür tuzlar verirler. Tek değerlikli fosfatlar çözünebilir tuzlar verir, 2 ve 3 değerlikli fosfatlar ise az çözünür tuzlar verir.

2) kolloidlerin bileşimi ve ortamın reaksiyonu. Toprakta amfolitoitler ne kadar fazlaysa ve ortamın reaksiyonu ne kadar asidikse, anyonun kimyasal emilimi de o kadar belirgin olur. Hümik maddeler fosfat emiliminin yoğunluğunu azaltır.

Fosforik asit anyonlarının, organik maddenin ve çok değerlikli metal katyonlarının toprak tarafından sabitlenmesinde kimyasal soğurma kapasitesi büyük önem taşımaktadır.

Fosforlu gübreler uygulanırken kimyasal emilim meydana gelir:

Ca(H 2 PO 4) + Ca(HCO 3) 2 2CaHRO 4 + 2H 2 CO 3

Süperfosfat

Ca(H2PO4) + 2Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2 + 4H2C03

(NH4) 2 HPO4 + Ca(HCO3) 2 CaHPO4 + 2NH4 HCO3

Çok sayıda seskioksit içeren asidik topraklarda, az çözünebilen demir ve alüminyum fosfatların oluşmasıyla kimyasal emilim meydana gelir. PO 4 3-'ün kimyasal olarak sabitlenme özelliği göz önüne alındığında, toprağa bitkilerin ihtiyaç duyduğundan daha fazla (granüler formda) fosfor eklenmesi gerekir.

Fiziko-kimyasal veya değişim emilim kapasitesi– toprak kolloidlerinin iyonlarını toprak çözeltisinin iyonlarıyla değiştirme yeteneği.

Değişim reaksiyonları çoğunlukla katyonlarla meydana gelir, çünkü kolloidler negatif yüklüdür. Bazoidlerse, anyonlarla değişim meydana gelir.

Örneğin:

PPK 2Na + CaSO 4 PPK Ca + Na 2 SO 4 (çözünür tuz)

PPK 2H + CaCO 3 PPK Ca + H 2 CO 3 (H 2 O ve CO 2)

PPK Ca + 2NH 4 NO 3 PPK 2NH 4 + Ca(NO 3) 2

Fiziko-kimyasal emilimin bir takım düzenlilikleri vardır:

1) Değişim, kimyasal reaksiyonların değişim yasalarına göre kesinlikle eşdeğer miktarlarda gerçekleşir;

2) Katyon değiştirme reaksiyonu hızlı bir şekilde gerçekleşir (Giedroyc'a göre katyonların %85'i 3-5 dakikada emilir), ancak toprak çözeltisinin katyonları ile dağınık katman arasında dinamik bir denge kurmak için 1-3 güne ihtiyaç vardır.

3) Emilen herhangi bir katyon, toprak çözeltisindeki başka bir katyonla yer değiştirebilir ve değiştirilebilir;

4) Çeşitli katyonların değişim emiliminin enerjisi, iyonun atomik kütlesine ve aynı değerliliğe bağlıdır. Artan değerlik ve atom kütlesi ile artar. Bunun istisnası, atom kütlesi daha düşük olmasına rağmen yüksek soğurma enerjisine sahip olan ve diğer katyonların yerini alan hidrojendir.

Li

giriş yer değiştirme

5) Değişim emilimi çoğunlukla geri dönüşümlü bir süreçtir.

6) Katyonların emiliminin yoğunluğu çözeltinin konsantrasyonuna bağlıdır. Konsantrasyon ne kadar düşük olursa katyonların emilimi o kadar aktif olur.

Soru “Toprağın granülometrik bileşimi. Mekanik eleman grupları, özellikleri, toprak özelliklerine etkileri. Toprakların granülometrik bileşime göre sınıflandırılması. Toprakların tarımsal değerlendirmesinde parçacık boyutu dağılımının önemi"

Toprak çok dağılımlı bir sistemdir, çünkü katı fazı çeşitli boyutlarda mineral, organik ve organo-mineral parçacıkları içerir: moleküler koloidal boyutlardan kaba dağılımlara - toz, kum, taşlara kadar. Bu temel parçacıklar yalnızca boyut olarak değil aynı zamanda mineralojik ve kimyasal bileşim bakımından da birbirinden farklıdır ve toprakta meydana gelen fizikokimyasal ve biyolojik süreçlerle ilgili olarak farklı aktivitelere sahiptir. Toprağın su, hava, besin rejimleri ve bitki büyüme koşulları büyük ölçüde toprağın granülometrik bileşimi ile ilgilidir.

Granülometriktoprak bileşimi– bu görecelikaya veya topraktaki mekanik elementlerin içeriğiKuru toprağın kütlesinin yüzdesi olarak ifade edilen çeşitli boyutlarda.

N.A. Kachinsky, mekanik elemanları aşağıdaki fraksiyonlara birleştirmeyi önerdi: 3 mm'den büyük parçacıklar - taşlar. Fraksiyon kaya parçalarından oluşur. Toprakta olumlu bir rol yoktur.

3–1 – çakıl, kaya parçalarından ve birincil minerallerden oluşur. Küçük miktarlarda hava rejimini iyileştirir ve büyük miktarlarda mekanize süreçleri karmaşıklaştırır;

1–0,05 – kum, birincil minerallerden oluşur. Bu tür topraklar iyi havalandırmaya sahiptir, işlenmesi kolaydır, ancak su geçirgenliği zayıftır; humus, nem ve besinler birikmez;

0,05–0,01 – bileşim ve özellikleri bakımından kuma benzeyen kaba toz.

0,01–0,005 – orta toz; 0,005–0,001 - ince toz, ikincil minerallerden oluşur, bu tür topraklar yüksek emme kapasitesine sahiptir, çok fazla nem, besin maddesi, humus biriktirir, ancak havalandırması zayıftır, işlenmesi zordur ve şişme, yüzme ve kabuklanma yeteneğine sahiptir. .

0,001 mm'den daha ince - silt, bileşim ve özellikleri bakımından orta ve ince toza yakın.

Bu fraksiyonların her biri, özellikleri bakımından diğerlerinden farklıdır. Toprakları granülometrik bileşimlerine göre sınıflandırmak için 0,01 mm'den büyük tüm parçacıklar “fiziksel kum”a, 0,01 mm'den küçük olanlar ise “fiziksel kil”e birleştirilir. Granülometrik bileşim üretim açısından büyük öneme sahiptir. Tarımsal önlemler, işleme, sulama, ürün seçimi vb. dikkate alınır.

Rusya'da, N. M. Simbirtsev tarafından önerilen ve A. N. Sabanin ve N. A. Kachinsky tarafından toprakların genetik özellikleri (humus içeriği, değiştirilebilir katyonların bileşimi, mineralojik bileşim vb.) ve bunlarla ilişkili dikkate alınarak geliştirilen iki üyeli bir sınıflandırma oluşturulmuştur. kil fraksiyonunun toplanma yeteneğinin eşit olmaması. Bu nedenle, sınıflandırma üç ana toprak grubunu ayrı ayrı ele alır: podzolik tipte toprak oluşumuna sahip olanlar, bozkır tipinde toprak oluşumuna sahip olanlar, solonetzler ve yüksek oranda tuzlu topraklar.

Doğurganlık ve humus birbiriyle yakından ilişkili kavramlardır. Latince'den bu terim toprak veya toprak olarak çevrilir. Günümüzde çiftçiler ürünlerini hidroponik veya yapay toprakta sorunsuz bir şekilde yetiştirseler de, bu doğurganlık bileşeni olmadan hala yapamıyorlar. Verim yüzdesini artırmak için önce toprak humusunun ne olduğunu bilmeniz ve ardından oluşum sürecini dikkate almanız gerekir.

Humus...

Ekolojik sözlükler oybirliğiyle bunun organik hayvan atıklarıyla birlikte bitki humusu olduğunu söylüyor. Antik çağlarda bile atalarımız toprağın rengi ne kadar koyu olursa o kadar bol ve kaliteli ürün ürettiğini fark etmişlerdi. Bitkilerin kök sistemi için toprakta besin ortamının varlığını gösteren ilk işaret olan renklendirmedir.

Peki humus nasıl oluşur? Toprağın üst tabakasında karmaşık biyokimyasal süreçler meydana gelir - organik kalıntıların oksijen olmadan ayrışması. Aşağıdakilerin katılımı olmadan gerçekleşemezler:

• hayvanlar;
• toprak mikroorganizmaları;
• bitkiler.

Öldüklerinde arkalarında toprak oluşumunda önemli bir iz bırakırlar. Bu organizmaların ayrışmış atık ürünleri de burada birikmektedir. Buna karşılık, bu tür organik maddeler mikrobiyal etkiye karşı dirençlidir ve bu da onların toprak ufkunda birikmesine olanak tanır.

Bu biyokütle, tüm yüksek organizmalar için gerçek bir depo görevi görür. İçerdiği bileşenler bitkilerin köklerini enerjiyle doyurur ve aynı zamanda onları gerekli tüm elementlerle besler:

• humin;
• hümik asitler;
• hümik bileşikler.

Böyle bir örtünün kalınlığı (gezegenin ılıman enlemlerinde) 1,5 metreye kadar ulaşabilir. Bazı bölgelerde arazinin %10-16'sını oluştururken bazılarında ise sadece %1,5'tir. Aynı zamanda turba bataklıkları bu tür organik oluşumların yaklaşık %90'ını içerir.

Humusun oluşumu doğrudan mineralizasyon sürecine bağlıdır - biyokütlenin (oksijenin etkisi altında) basit mineral ve organik bileşiklere ayrışması. Normal doğal koşullar altında bu, nemlendirmeden ödün vermeden eşit şekilde gerçekleşir.

Birleştirmek

Bu toprak örtüsünün faydalı özelliklerine dikkat etmeden önce kompozisyonunu dikkate almanız gerekir. Yararlı elementlerin en yüksek konsantrasyonu yalnızca ufkun üst kısmında bulunur. Derinleşmeyle birlikte sayıları azalır çünkü bu süreçteki tüm "katılımcılar" yüzeyden 50-70 cm yükseklikte yaşarlar. Bu nedenle verimli katmanların oluşumu aşağıdakiler olmadan mümkün değildir:

• belirli mantar türleri;
• solucanlar;
• bakteriler.

Organik bileşenlerin işlenmesi ve omurgasız hayvanların dışkısı paha biçilmez humus oluşumuna yol açar. Oluşumunda belirleyici olan solucanlardır. 1 m² humusta yaklaşık 450-500 kişinin yaşadığını belirtmekte fayda var. Her biri bitki artıklarını ve bakterileri yiyor. Depoladıkları organik madde, besleyici biyokütlenin büyük bir yüzdesini oluşturur. Humusun bileşimi aşağıdaki kimyasal elementleri içerir (yüzde, toprağın türüne bağlıdır):

1. Fülvik asitler (%30 – 50). Azot içeren çözünür (yüksek molekül ağırlıklı) organik asitler. Mineral oluşumlarını yok eden bileşiklerin oluşumuna yol açarlar.
2. Huminler (%15 – 50). Bu, nemlendirme sürecini tamamlamamış unsurları içerir. Aynı zamanda hayati fonksiyonları da minerallere bağlıdır.
3. Balmumu reçineleri (%2 ila 6 arası).
4. Hümik asitler (%7 – 89). Çözünmezler, ancak alkalilerin etkisi altında ayrı ayrı elementlere ayrışabilirler. Her biri önde gelen bileşenlerden birini içerir: nitrojen, oksijen, hidrojen ve karbon. Asitler diğer bileşenlerle temas ettiğinde toprakta tuzlar oluşabilir.
5. Çözünmeyen kalıntı (%19 – 35). Bu, çeşitli sakkaritler, enzimler, alkoller ve diğer elementler için geçerlidir.

Ana toprak gruplarındaki humus içeriği tablosu, her 100 veya 20 cm toprak için azot ve karbon miktarını gösterir. Ölçüm t/ha cinsinden gerçekleştirilir. Rusya'daki verimli toprak rezervlerinin genel tablosu budur.

Gübreleri (özellikle mineralleri) çok sık ve büyük miktarlarda uygularsanız, bu durum biyokütlenin hızlı bir şekilde ayrışmasına yol açacaktır. İlk yıllarda verim elbette birkaç kat artacaktır. Ancak zamanla verimli tabakanın hacmi önemli ölçüde azalacak ve verim bozulacaktır.

Faydalı özellikler

Tarımda en önemli şey bu organik ufku korumaktır. Geçtiğimiz yarım yüzyılda Rusya ve Ukrayna'daki erozyon nedeniyle üst örtü neredeyse yarı yarıya azaldı. Rüzgâr ve suya maruz kalma, zengin toprak katmanlarının uçup gitmesine/yıkanmasına neden oldu. Topraktaki humus içeriği, ekolojistler ve çiftçiler tarafından hem bir verimlilik faktörü hem de arazi satın alırken ana kriter olarak değerlendirilmektedir. Sonuçta toprağın kalite özelliklerinden sorumlu olan odur ve bu nedenlerden dolayı:

Organik bileşikler, toprakları insan faaliyetleri sonucu oluşan ağır kimyasalların zararlı etkilerinden korur. Bu elementler reçineli karbonları, tuzları, metalleri ve radyonüklidleri "koruyarak" onları sonsuza kadar toprağın derinliklerinde bırakır ve bitkilerin bunları özümsemesini engeller.

Tüm çiftçiler için tek sorun, mahsul yetiştirmek için doğal alanın yanı sıra humus içeriğinin (makalede verilen tablo) çarpıcı biçimde farklı olduğu toprak türleridir. Bu nedenle topraklarınızın verimliliğini artırmak için bölgenin doğal koşullarını baz alarak, buralardaki biyokütle düzeyini belirlemeniz gerekir.

Humus rezervlerinin haritası

İklimin çok sert olduğu bölgelerde toprak oluşum süreci felaket derecede yavaştır. Üst katmanın zayıf ısınması nedeniyle bitkiler ve mikroorganizmalar tam bir varoluş için uygun koşullardan mahrum kalır.

Tundra

Burada iğne yapraklı ağaçlar ve çalılardan oluşan devasa alanları görebilirsiniz. Yamaçlar çoğunlukla yosunla kaplıdır. Tundrada humus içeriği bir metrelik katmanda 73-80 ton/ha'dır. Bu alanlar o kadar ıslak ki kil kayalarının birikmesine yol açıyor. Sonuç olarak tundra toprakları aşağıdaki yapıya sahiptir:

• üst kaplama - ayrışmamış bitki kalıntılarından oluşan çöp;
• çok zayıf bir şekilde ifade edilen humus tabakası;
• helyum tabakası (mavimsi bir renk tonuyla birlikte gelir);
• permafrost.

Oksijen neredeyse bu tür topraklara nüfuz etmez. Havanın varlığı organizmaların mikrobiyolojik aktivitesi için gereklidir. Onsuz ölürler veya donarlar.

Tayga

Bu bölgede geniş yapraklı ağaçlar bulunmaktadır. Yoğun karışık ormanlar oluştururlar. Bozkır bölgelerinde sadece yosun değil aynı zamanda bitkisel bitkiler de yetişir. İlkbahar (çoğunlukla eriyen kar) ve sonbahar yağışlı mevsimleri toprağı aşırı derecede nemlendirir. Bu tür akışlar humus ufkunun rezervlerini yıkar.

Burada orman tabanının altında oluşur ve uzanır. Birçok kaynak taygadaki humus içeriğine ilişkin farklı göstergeler sağlar. Aşağıdaki toprak türleri için bunlar aşağıdaki gibidir (1 m² başına, t/ha):

• bakla-altın (güçlü, orta ve zayıf) - 50'den 120'ye;
• gri orman - 76 veya 84;
• soddy-podgold - en fazla 128 ve en az 74;
• Tayga-permafrost çok düşük bir yüzde içerir.

Bu tür topraklarda ürün yetiştirmek için düzenli olarak kaliteli maddelerle gübreleme yapmalısınız. Ancak bu durumda yüksek verim elde edilebilir.

Çernozem

Bilinen tüm kara toprak çeşitleri bu doğurganlık sıralamasında lider ve favori olarak kabul edilmektedir. İçlerindeki organik humus 80 cm veya 1,2 metre derinliğe ulaşır. Haklı olarak en verimli topraklar olarak adlandırılabilirler. Bu, tahılların (buğday), şeker pancarının, mısırın veya ayçiçeğinin yetiştirilmesi için uygun topraktır. Aşağıdaki listeden farklı chernozem türlerindeki humus içeriğindeki değişimi görebilirsiniz (t/ha, her 100 cm):

• tipik (500-600);
• yeşil (400'e kadar);
• süzülmüş (550 dahilinde);
• güçlü (800'den fazla);
• güney Batı Kafkasya (390);
• bozulmuş (512'ye kadar).

Bakir, ekilebilir ve gelişmiş arazi türleri için göstergelerin farklı olduğu anlaşılmalıdır. Bu grupların her birinin kompozisyonuna alışmanız için bir tablo verilmiştir. Bozkır ve kurak bölgelerde, 100-230 ton/ha'dan fazla humus içermeyen kestane toprakları yaygındır. Çöl (kahverengi ve gri toprak örtüsü türleri) bölgeleri için bu rakam yaklaşık 70 ton/ha'dır. Sonuç olarak çiftçiler sürekli olarak tarlalarının tuzlanmasıyla uğraşmak zorunda kalıyor.

Kuraklık bu tür arazilerin ana düşmanıdır. Bu nedenle tarlaların bol miktarda sulamaya ihtiyacı olabilir.

Verimliliği artırmanın yolları

Bahçıvan, toprağın organik tabakasının nasıl oluştuğunu anlayarak aşırı nemden muzdarip podzolik topraklardaki humus içeriğini artırabilecektir. Bu tür bölgelerin doğurganlığı için verilen mücadelede aşağıdaki eylemler kullanılır:

Bitki atıkları bahçe yataklarınıza gömülebilir, böylece toprakta yaşayanların beslenmesi sağlanmış olur.

Arazi varlıklarının bakımına yönelik bu tür önlemler, çiftçinin toprağı "canlı" tutmasına yardımcı olacaktır.
Aynı zamanda verim birkaç kat artacaktır.

Malçtan toprak humusunun oluşumu - video

Vermikompost üretim teknolojisi - video

Humus kendi başına - video