Ma'ruza Kirish. Tuproqlarning umumiy sayyoraviy ahamiyati va vazifalari

Gumusning tarkibi va xossalari. Tuproq chirindi organik moddalarning quyidagi asosiy guruhlaridan iborat: gumus kislotalari; fulvik kislotalar; huminlar; hümik kislotalarning organo-mineral hosilalari.
Humik kislotalar . Bular qora yoki jigarrang-qora rangga bo'yalgan o'lik o'simliklarning parchalanishi va namlanishi paytida hosil bo'lgan yuqori molekulyar azot o'z ichiga olgan organik moddalardir. Molekulyar og'irligi - 400 dan 1 000 000 gacha. Bu kislotalar suvda va mineral kislotalarda deyarli erimaydi, lekin ishqorlar, ammiak, soda, natriy pirofosfatda quyuq rangli kolloid eritmalar hosil bo'lishi bilan yaxshi eriydi (gilosdan to'q jigarrang va qora ranggacha). Eritmalardan bu kislotalar mineral kislotalarning vodorodi, alyuminiy, temir, kaltsiy, magniy tuzlari bilan amorf jelatinli cho'kma shaklida yaxshi cho'ktiriladi.
Gumik kislotalar tarkibiga (massa bo'yicha%) kiradi: uglerod - 52-62, vodorod - 2,8-6,6, kislorod - 31-40, azot - 2-6.
Humik kislota molekulasi yadro, yon zanjirlar va periferik funktsional guruhlarga ega. Yadroda bir qancha aromatik siklik halqalar mavjud. Yon zanjirlar uglevod, aminokislotalar va boshqa zanjirlar bo'lishi mumkin. Funktsional guruhlar tuproq hosil bo’lishida muhim rol o’ynaydigan karboksil (-COOH) va fenogidroksil (OH) guruhlari bilan ifodalanadi, chunki ular gumin kislotalarning tuproqning mineral qismi bilan o’zaro ta’sir qilish jarayonlarini belgilaydi.
Ammoniy kationlari, gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari bilan o'zaro ta'sirlashganda, hümik kislotalar tuzlar - gumatlar hosil qiladi. Humatlar turli xil xususiyatlarga ega. Ammoniy, natriy va kaliy tuzlari suvda yaxshi eriydi. Ular yog'ingarchilik oqimi bilan tuproq profili bo'ylab osongina ko'chib o'tadilar. Kaliy va magniy gumatlari suvda erimaydi va tuproqda suvga chidamli jellar hosil qiladi, ularning yopishtiruvchi va sementlash qobiliyati tufayli suvga chidamli tuproq strukturasi hosil bo'ladi. Humik kislotalarning asosiy massasi tuproqning mineral qismi bilan kuchli bog'langan jellar bilan ifodalanadi.
Fulvik kislotalar . Bular azot o'z ichiga olgan yuqori molekulyar organik kislotalar bo'lib, hümik kislotalardan engil (sariq, to'q sariq) rangi, uglerod miqdori pastligi va kislotalarda eruvchanligi bilan farqlanadi.
Elementlar tarkibi (massa bo'yicha%): uglerod - 41-46, vodorod - 4-5, azot -3-4. Kislorod miqdori dinamik bo'lib, uglerod miqdoriga bog'liq; qoida tariqasida, u hümik kislotalarga qaraganda fulvo kislotalarda yuqori.
Fulvik kislotalar kuchli kislotali va suvda yaxshi eriydi. Shu sababli, ular tuproqning mineral qismini kuchli tarzda yo'q qiladi va ularning halokatli ta'siri darajasi gemik kislotalar darajasi bilan belgilanadi. Humik kislotalar, go'yo, fulvik kislotalarning agressivligini inhibe qiladi.
Fulvik kislota molekulalari hümik kislotalar bilan bir xil printsip asosida qurilgan, ammo yadro kamroq aniq, bir oz ko'proq yon zanjirlar mavjud va ular funktsional guruhlar sonida hümik kislotalardan sezilarli darajada oshadi.
Mineral qism bilan o'zaro ta'sirlashganda, fulvo kislotalar tuzlar - fulvatlar hosil qiladi. Deyarli barcha fulvatlar suvda eriydi.
Humins . Bu har qanday erituvchida erimaydigan hümik moddalarning bir qismidir. Ular tuproqning mineral qismi bilan kuchli bog'langan gumus, fulvik kislotalar va ularning organo-mineral hosilalari kompleksi bilan ifodalanadi.
Gumik va fulvo kislotalarning organo-mineral hosilalari. Ko'p funktsional guruhlar tufayli gumin kislotalari tuproqning mineral qismi bilan o'zaro ta'sir qilib, organo-mineral hosilalarni hosil qiladi. Bu o'zaro ta'sirlar gumusli moddalarni tuproqning qattiq fazasining mineral birikmalari bilan sorbsiyalash orqali, murakkab geteropolyar tuzlarni hosil qilish orqali (metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda), oddiy geteropolyar tuzlarni hosil qilish orqali (ishqor va gidroksidi bilan o'zaro ta'sirlashganda) amalga oshirilishi mumkin. ishqoriy tuproq metallari).
Organo-mineral hosilalarning hosil bo'lishi chirindiga barqarorlikni beradi, uning to'planishiga, mikro va makroelementlarning to'planishiga yordam beradi, agregatsiyaga yordam beradi.
Fulvik kislotalarning ko'p miqdorda organo-mineral hosilalari hosil bo'lgan taqdirda, mineral komponentlarning harakatchanligi oshishi va natijada suv oqimi bilan olib tashlanishi tufayli ularning yo'qolishi mumkin.
Tuproqning texnogen ifloslanishi bilan organo-mineral hosilalarning shakllanishi juda muhim rol o'ynaydi, chunki bu jarayon toksinlar va ifloslantiruvchi moddalarni bog'lashga yordam beradi.
Chirindi hosil bo'lish tabiati va tezligiga tabiiy sharoitlarning ta'siri. Tabiiy va iqlim sharoitlarining xilma-xilligi gumus hosil bo'lishidagi farqlarni belgilaydi. Gumus hosil bo'lishining tabiati va tezligi bir qator omillarga bog'liq bo'lib, ulardan eng muhimi: suv-havo va issiqlik rejimlari, zarrachalar hajmining tarqalishi, tuproqning fizik-kimyoviy xususiyatlari, o'simlik qoldiqlari bilan ta'minlanish tarkibi va tabiati. , mikrofloraning tur tarkibi va uning faoliyati.
Suv-havo rejimiga qarab, chirindi hosil bo'lishi aerob yoki anaerob sharoitda davom etadi. Tuproqning namligi umumiy namlik sig'imining 60-80% va harorat 25-30 ⁰ S bo'lsa, o'simlik qoldiqlarining parchalanishi juda jadal davom etadi. Organik moddalarning oraliq parchalanish mahsulotlari tezda minerallashadi, mineral ozuqaviy elementlarning katta miqdori ajralib chiqadi, ammo oz miqdorda gumus to'planadi. Ya'ni, bunday sharoitda mineralizatsiya jarayonlari namlanish jarayonlaridan ustun turadi.
Doimiy va sezilarli namlik etishmasligi bilan o'simlik axlatining miqdori kichik, transformatsiya jarayonlari sekinlashadi. Bu oz miqdorda gumusning to'planishiga olib keladi.
Doimiy ortiqcha namlik (anaerob sharoitlar) bilan, chirindi hosil bo'lish jarayonlari sekinlashadi, ayniqsa ortiqcha namlik past haroratlar bilan birlashtirilgan bo'lsa. Anaerob bakteriyalar o'simlik qoldiqlarining parchalanishida ishtirok etadi. Oraliq parchalanish mahsulotlarida ko'plab past molekulyar og'irlikdagi organik kislotalar va qaytarilgan gazsimon mahsulotlar mavjud. Ushbu birikmalar mikrobiologik faollikni inhibe qiladi, buning natijasida o'simlik qoldiqlarining parchalanishi sekinlashadi va anatomik tuzilishni qisman saqlab qolgan yarim parchalangan qoldiqlar - torf to'planadi.
Tuproqdagi gumusning eng ko'p miqdori optimal gidrotermal rejim kombinatsiyasi ostida to'planadi va vaqti-vaqti bilan takrorlanadi, unchalik kuchli emas. Bunday sharoitlar chernozemlarning shakllanishi davrida yaratiladi.
Gumus shakllanishiga o'simlik qoldiqlarining tarkibi va ularning tuproqqa kirish tabiati sezilarli darajada ta'sir qiladi. Shunday qilib, o't o'simliklarining qoldiqlari oqsillar, uglevodlar va kul elementlariga boy. Ularning asosiy qismi tuproqqa to'g'ridan-to'g'ri ildizlar shaklida kiradi, ularning parchalanishi tuproq zarralari bilan yaqin aloqada, muhim miqdordagi asoslar, birinchi navbatda kaltsiy mavjud bo'lganda sodir bo'ladi.
Mikroorganizmlarning asosiy guruhi bakteriyalardir. Bunday sharoitda tuproqning mineral qismini teng ravishda o'tkazadigan yuqori sifatli xachir ("yumshoq") gumus hosil bo'ladi. Xachir chirindi ham bargli o'rmonlar ostida hosil bo'ladi, garchi bu holda o'simlik axlati tuproq yuzasiga tushadi.
Yog'ochli o'simliklarning qoldiqlari oqsillarda kambag'al, ozgina kul elementlarini o'z ichiga oladi, lekin lignin, mumlar, qatronlar va taninlar bilan boyitilgan. Ular asosan tuproq yuzasiga tushadi va ularning parchalanishi qo'ziqorin mikroflorasi tomonidan amalga oshiriladi. Bunday axlatning parchalanishi jarayonida suv oqimi bilan profil bo'ylab osonlik bilan pastga siljiydigan sezilarli miqdordagi organik kislotalar hosil bo'ladi.Ularning neytrallanishi asoslarning etishmasligi tufayli sodir bo'lmaydi, namlanish jarayonlari kislota reaktsiyasi bilan bostiriladi. Bunday sharoitda mo''tadil ("qo'pol") gumus hosil bo'ladi, unda fulvik kislotalar ustunlik qiladi.
Shunday qilib, sifat jihatidan sezilarli darajada farq qiluvchi tuproqlarda turli miqdorda gumus to'planadi (0,5-1 dan 10-12% gacha yoki undan ko'p). Gumusning sifati uning tarkibidagi gumus va fulvo kislotalarning nisbati bilan belgilanadi (C _GC : C _FC ). Gumusning quyidagi turlari ajratiladi: gumat (1,5 dan ortiq), fulfat-gumat (1-1,5), gumat-fulvat (1-0,5) va fulvat (0,5 dan kam).
Tuproqning granulometrik tarkibi va fizik-kimyoviy xossalari chirindi hosil bo’lishiga sezilarli ta’sir ko’rsatadi. Qumli va qumli tuproqlar yaxshi aeratsiyaga ega va tez isitiladi. Bu tuproqlarda organik qoldiqlar intensiv parchalanadi, hosil bo'lgan gumus moddalari qum zarralari yuzasida yomon fiksatsiyalanadi va tez minerallashadi.
Loy va qumloq tuproqlarda o’simlik qoldiqlarining parchalanish jarayoni ancha sekin kechadi, ko’proq gumusli moddalar hosil bo’ladi va ular mineral zarrachalar yuzasiga yaxshi mahkamlanadi.
Gumusning to'planishi nafaqat hosil bo'lgan chirindi miqdoriga, balki uning tuproqda fiksatsiyalanish shartlariga ham bog'liq. Bunda kaltsiy muhim rol o'ynaydi, chunki kaltsiy bilan to'yingan tuproqlar atrof-muhitning neytral reaktsiyasi bilan ajralib turadi, bu bakteriyalar rivojlanishi uchun qulaydir. Bu tuproqlarda juda ko'p erimaydigan kalsiy gumatlar hosil bo'ladi. Shu bilan birga, tuproqlarda gil minerallarning mavjudligi gumusning mustahkamlanishiga yordam beradi.