Mulla orgaaniline aine. Muld

Millest pinnas koosneb? See tunduks lihtne küsimus. Me kõik teame, mis see on. Iga päev kõnnime mööda seda, istutades sinna taimi, mis annavad meile saaki. Väetame mulda, kaevame üles. Mõnikord on kuulda, et maa on viljatu. Aga mida me tegelikult mullast teame? Enamasti ainult see, et see on maapinna kõrgeim kiht. Ja seda pole nii palju. Mõelgem välja, millistest komponentidest maa koosneb, mis see võib olla ja kuidas see moodustub.

Mulla koostis

Seega on muld kõige viljakam pinnas, mis koosneb erinevatest komponentidest. Lisaks tahketele osakestele hõlmab see vett ja õhku ning isegi elusorganisme. Tegelikult mängivad viimased selle kujunemisel otsustavat rolli. Selle viljakuse aste sõltub ka mikroorganismidest. Üldiselt koosneb pinnas faasidest: tahke, vedel, gaasiline ja "elus". Vaatame, millised komponendid need moodustavad.

Tahked osakesed hõlmavad mitmesuguseid mineraale ja keemilisi elemente. B hõlmab peaaegu kogu perioodilist tabelit, kuid erinevates kontsentratsioonides. Mulla viljakuse aste sõltub tahkete osakeste komponendist. Vedelaid komponente nimetatakse ka mullalahuseks. See on vesi, milles lahustuvad keemilised elemendid. Vedelikku on isegi kõrbemuldades, kuid seal on seda imeväikestes kogustes.

Millest siis pinnas peale nende põhikomponentide koosneb? Tahkete osakeste vaheline ruum on täidetud gaasiliste komponentidega. Mullaõhk koosneb hapnikust, lämmastikust, süsihappegaasist ning tänu sellele toimuvad mullas mitmesugused protsessid nagu taimejuurte hingamine ja mädanemine. Elusorganismid - seened, bakterid, selgrootud ja vetikad - osalevad aktiivselt mulla moodustumise protsessis ja muudavad oluliselt selle koostist keemiliste elementide sissetoomisega.

Pinnase mehaaniline struktuur

Millest muld koosneb, on nüüd selge. Kuid kas selle struktuur on homogeenne? Pole saladus, et pinnas on erinev. See võib olla liivane ja savine või kivine. Niisiis koosneb muld erineva suurusega osakestest. Selle struktuur võib sisaldada tohutuid rändrahne ja pisikesi liivaterasid. Tavaliselt jagunevad osakesed mullas mitmeks rühmaks: savi, muda, liiv, kruus. See on põllumajanduse jaoks oluline. Mulla struktuur määrab, kui palju pingutusi selle harimiseks tuleb teha. See määrab ka selle, kui hästi muld niiskust imab. Hea pinnas sisaldab võrdses koguses liiva ja savi. Sellist mulda nimetatakse saviseks. Kui liiva on veidi rohkem, siis on muld murenev ja kergesti töödeldav. Kuid samal ajal hoiab selline muld vett ja mineraale kehvemini kinni. Savine muld on niiske ja kleepuv. Tühjendab halvasti. Kuid samal ajal sisaldab see kõige rohkem toitaineid.

Mikroorganismide roll mulla kujunemisel

Selle omadused sõltuvad sellest, millistest komponentidest muld koosneb. Kuid see pole ainus asi, mis määrab selle omadused. Orgaanilised ained satuvad mulda loomade ja taimede surnud jäänustest. See juhtub tänu mikroorganismidele - saprofüütidele. Nad mängivad olulist rolli lagunemisprotsessides. Tänu nende aktiivsele tegevusele koguneb mulda nn huumus. See on tumepruun aine. Huumus sisaldab rasvhapete estreid, fenoolühendeid ja karboksüülhappeid. Pinnas kleepuvad selle aine osakesed saviga kokku. Selgub, et see on üks kompleks. Huumus parandab mulla kvaliteeti. Suureneb selle võime säilitada niiskust ja mineraalaineid. Soistel aladel toimub huumusmassi moodustumine väga aeglaselt. Orgaanilised jäägid pressitakse järk-järgult turbaks.

Mulla moodustumise protsess

Muld moodustub väga aeglaselt. Selle mineraalse osa täielikuks uuenemiseks umbes 1 meetri sügavusele kulub vähemalt 10 tuhat aastat. See, millest pinnas koosneb, on tuule ja vee pideva töö saadused. Kust siis muld tuleb?

Esiteks on need kivimite osakesed. Need on pinnase aluseks. Kliimategurite mõjul need hävitatakse ja purustatakse, settides maapinnale. Järk-järgult asustavad selle mineraalse mullaosa mikroorganismid, mis orgaaniliste jääkide töötlemisel moodustavad selles huumuse. Selgrootud, kes tungivad pidevalt läbi selle käikude, lõdvendavad seda, soodustades head õhutust.

Aja jooksul muutub mulla struktuur ja see muutub viljakamaks. Seda protsessi mõjutavad ka taimed. Kasvades muudavad nad selle mikrokliimat. Inimtegevus mõjutab ka mulla teket. Ta harib ja harib maad. Ja kui muld koosneb viljatutest komponentidest, siis inimene väetab seda nii mineraal- kui orgaaniliste väetiste sisseviimisega.

koostise järgi

Üldiselt puudub praegu üldtunnustatud muldade klassifikatsioon. Kuid ikkagi on tavaks jagada need mehaanilise koostise järgi mitmeks rühmaks. See jaotus on eriti oluline põllumajanduses. Niisiis, klassifikatsioon põhineb sellel, kui palju savist muld koosneb:

lahtiselt liivane (alla 5%);

Sidus liivane (5-10%);

Liivsavi (11-20%);

hele savine (21-30%);

Keskmine savine (31-45%);

Raske savine (46-60%);

Savine (üle 60%).

Mida tähendab mõiste "viljakas" muld?

See, millistest osadest muld koosneb, mõjutab selle viljakuse astet. Aga mis teeb maa selliseks? Mulla koostis sõltub otseselt paljudest teguritest. See hõlmab kliimat, taimede rohkust ja selles elavate elusorganismide olemasolu. Kõik see mõjutab kemikaali Selle viljakuse aste sõltub sellest, millised komponendid mullas sisalduvad. Mineraalkomponente, nagu kaltsium, lämmastik, vask, kaalium, magneesium ja fosfor, peetakse suure saagikuse jaoks väga kasulikuks. Need ained satuvad maapinnale orgaanilise aine lagunemise käigus. Kui muld on rikas mineraalsete ühendite poolest, on see viljakas. Taimed õitsevad sellel metsikult. See muld on ideaalne köögiviljade ja puuviljade kasvatamiseks.

Muld on kompleksne süsteem, mis koosneb mineraalsetest ja orgaanilistest komponentidest. See toimib taimede arengu substraadina. Edukaks põlluharimiseks on vaja teada mulla kujunemise iseärasusi ja viise – see aitab tõsta selle viljakust, s.t omab suurt majanduslikku tähtsust.

Mulla koostis sisaldab nelja põhikomponenti:
1) mineraalaine;
2) orgaaniline aine;
3) õhk;
4) vesi, mida õigemini nimetatakse mullalahuseks, kuna teatud ained on selles alati lahustunud.

Mulla mineraalaine

poolt chva koosneb erineva suurusega mineraalkomponentidest: kivid, killustik ja “peenmuld”. Viimane jaguneb tavaliselt osakeste suurenemise järjekorras saviks, mudaks ja liivaks. Pinnase mehaanilise koostise määrab liiva, muda ja savi suhteline sisaldus selles.

Pinnase mehaaniline koostis mõjutab suuresti drenaaži, toitainete sisaldust ja mulla temperatuuri ehk teisisõnu mulla struktuuri agronoomilisest aspektist. Taimede kasvuks sobivad tavaliselt paremini keskmise ja peene koega mullad, nagu savi, liivsavi ja muda, kuna need sisaldavad piisavalt toitaineid ning suudavad paremini kinni pidada vett ja lahustunud sooli. Liivased mullad kuivendavad kiiremini ja kaotavad leostumise tõttu toitaineid, kuid on kasulikud varase saagikoristuse jaoks; kevadel kuivavad ja soojenevad kiiremini kui savised. Põllumajandusriistade kulumise ja kuivenduse mõju seisukohalt on oluline kivide, s.o osakeste, mille läbimõõt on suurem kui 2 mm, olemasolu. Tavaliselt väheneb mulla kivimisisalduse suurenedes selle võime vett hoida.

Mulla orgaaniline aine

orgaaniline aine, moodustab reeglina vaid väikese osa pinnasest, kuid see on väga oluline, kuna see määrab ära paljud selle omadused. See on peamine taimede toitainete, nagu fosfor, lämmastik ja väävel, allikas; soodustab mullaagregaatide ehk peenetükilise struktuuri teket, mis on eriti oluline rasketel muldadel, kuna selle tulemusena suureneb vee läbilaskvus ja õhustatus; see toimib mikroorganismide toiduna. Mulla orgaaniline aine jaguneb detrituseks ehk surnud orgaaniliseks aineks (MOB) ja elustikuks.

Huumus(huumus) on orgaaniline materjal, mis tekib MOB mittetäieliku lagunemise ajal. Märkimisväärne osa sellest ei eksisteeri vabas vormis, vaid on seotud anorgaaniliste molekulidega, peamiselt pinnase saviosakestega. Koos nendega moodustab huumus mulla nn absorptsioonikompleksi, mis on äärmiselt oluline peaaegu kõigi selles toimuvate füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste protsesside, eelkõige vee ja toitainete säilimise jaoks.

Mullaorganismide hulgas Vihmaussid hõivavad erilise koha. Need detritivoorid koos MOB-iga neelavad suures koguses mineraalosakesi. Erinevate mullakihtide vahel liikudes segavad ussid seda pidevalt. Lisaks jätavad need läbikäigud, mis hõlbustavad selle õhutamist ja äravoolu, parandades seeläbi selle struktuuri ja sellega seotud omadusi. Vihmaussid tunnevad end kõige paremini neutraalses kuni kergelt happelises keskkonnas, harva esinedes pH väärtusel alla 4,5.

Mulla orgaaniline aine- see on kõigi profiilis vabas olekus või orgaaniliste mineraalsete ühendite kujul esinevate orgaaniliste ainete komplekssüsteem, välja arvatud need, mis on osa elusorganismidest.

Peamiseks mulla orgaanilise aine allikaks on taimede ja loomade jäänused erinevates lagunemisfaasides. Suurim biomassi maht pärineb mahalangenud taimejäätmetest, selgrootute ja selgroogsete loomade ning mikroorganismide panus on aga palju väiksem, kuid neil on oluline roll orgaanilise aine rikastamisel lämmastikku sisaldavate komponentidega.

Oma päritolu, iseloomu ja funktsioonide järgi jaguneb mulla orgaaniline aine kahte rühma: orgaanilised jäägid ja huumus. Mõistet "huumus" kasutatakse mõnikord mõiste "huumus" sünonüümina.

Orgaanilised jäägid on esindatud peamiselt kõrgemate taimede maa- ja juurepesakonnaga, mis ei ole kaotanud oma anatoomilist struktuuri. Taimejääkide keemiline koostis erinevates tsenoosides on väga erinev. Ühine on süsivesikute (tselluloos, hemitselluloos, pektiinained), ligniini, valkude ja lipiidide ülekaal. Kogu see kompleksne ainekompleks siseneb pärast elusorganismide surma pinnasesse ja muundatakse mineraal- ja humiinaineteks ning viiakse osaliselt pinnasest välja koos põhjaveega, võib-olla naftat kandvatesse horisontidesse.

Orgaaniliste mullajääkide lagunemine hõlmab mehaanilist ja füüsilist hävitamist, bioloogilist ja biokeemilist muundamist ning keemilisi protsesse. Orgaaniliste jääkide lagunemisel on suur roll ensüümidel, mullaselgrootutel, bakteritel ja seentel. Ensüümid on struktureeritud valgud, millel on palju funktsionaalseid rühmi. Ensüümide peamine allikas on; taimed. Ensüümid, toimides mullas katalüsaatoritena, kiirendavad orgaaniliste ainete lagunemis- ja sünteesiprotsesse miljoneid kordi.

Huumus on kõigi pinnases leiduvate orgaaniliste ühendite kogum, välja arvatud need, mis on osa elusorganismidest ja orgaanilised jäägid, mis on säilitanud oma anatoomilise struktuuri.

Huumuse koostis sisaldab mittespetsiifilisi orgaanilisi ühendeid ja spetsiifilisi - huumusaineid.

Mittespetsiifiline on tuntud olemuse ja individuaalse struktuuriga orgaaniliste ainete rühm. Need satuvad mulda lagunevatest taime- ja loomsetest jääkidest ning koos juurerekreediga. Mittespetsiifilisi ühendeid esindavad peaaegu kõik looma- ja taimekuded ning makro- ja mikroorganismide intravitaalsed sekretsioonid. Nende hulka kuuluvad ligniin, tselluloos, valgud, aminohapped, monosahhariidid, vahad ja rasvhapped.

Üldjuhul ei ületa mittespetsiifiliste orgaaniliste ühendite osakaal mulla huumuse koguhulgast 20%. Mittespetsiifilised orgaanilised ühendid on pinnasesse sattunud taimse, loomse ja mikroobse materjali erineva lagunemis- ja humifitseerimisastmega saadused. Need ühendid määravad mulla kiiresti muutuvate omaduste dünaamika: redokspotentsiaali, toitainete liikuvate vormide sisalduse, mulla mikroorganismide arvukuse ja aktiivsuse ning mullalahuste koostise. Humiinained määravad vastupidiselt muude mullaomaduste stabiilsuse ajas: vahetusvõime, veefüüsikalised omadused, õhurežiim ja värvus.

Mulla spetsiifiline orgaaniline osa - humiinained- esindavad suure molekulmassiga lämmastikku sisaldavate happeliste aromaatsete ühendite heterogeenset (heterogeenset) polüdispersset süsteemi. Humiinained tekivad pinnasesse sattuvate orgaaniliste jääkide lagunemissaaduste keerulise biofüüsikalise ja keemilise muundamise (humifitseerimise) protsessi tulemusena.

Sõltuvalt taimejääkide keemilisest koostisest ja nende lagunemise teguritest (temperatuur, niiskus, mikroorganismide koostis) eristatakse kahte peamist humifikatsiooni tüüpi: fulvaat ja humaat. Igaüks neist vastab teatud huumuse fraktsioonirühma koostisele. Huumuse rühmakoostis viitab erinevate ainete hulgale ja sisaldusele, mis on omavahel seotud ühendite struktuuri ja omaduste poolest. Olulisemad rühmad on humiinhapped (HA) ja fulvohapped (FA).

Humiinhapped sisaldavad 46-62% süsinikku (C), 3-6% lämmastikku (N), 3-5% vesinikku (H) ja 32-38% hapnikku (O). Fulvohapped sisaldavad rohkem süsinikku - 45-50%, lämmastikku - 3,0-4,5% ja vesinikku - 3-5%. Humiin- ja fulvohapped sisaldavad peaaegu alati väävlit (kuni 1,2%), fosforit (kümneid ja sadu protsendifraktsioone) ja erinevate metallide katioone.

Fraktsioone eristatakse rühmades HA ja FC. Huumuse fraktsionaalne koostis iseloomustab erinevate HA ja FA rühma kuuluvate ainete komplekti ja sisaldust vastavalt nende ühendite vormidele mulla mineraalsete komponentidega. Mulla moodustumise seisukohalt on kõige olulisemad järgmised fraktsioonid: pruunid humiinhapped (BHA), mis on seotud seskvioksiididega; mustad humiinhapped (BHA), mis on seotud kaltsiumiga; fulvohapete fraktsioonid I ja Ia, mis on seotud seskvioksiidide liikuvate vormidega; HA ja FA, tihedalt seotud seskvioksiidide ja savimineraalidega.

Huumuse rühmakoosseisu iseloomustab humiinhapete ja fulvohapete kvantitatiivne suhe. Huumuse tüübi kvantitatiivne mõõt on humiinhapete (CHA) süsinikusisalduse ja fulvohapete (CFA) süsinikusisalduse suhe. Selle suhte väärtuse (CHA /CFA) põhjal saab eristada nelja tüüpi huumust:

• - humate - rohkem kui 2;
• - fulvaat-humaat - 1-2;
• - humaat-fulvaat - 0,5-1,0;
• - fulvaat - alla 0,5.

Huumuse rühma- ja fraktsiooniline koostis muutub looduslikult ja järjekindlalt muldade tsoonilises geneetilises reas. Podsool- ja mädane-podsoolmuldades humiinhappeid peaaegu ei moodustu ja neid koguneb vähe. CHA/CFA suhe on tavaliselt väiksem kui 1 ja enamasti 0,3-0,6. Hallmuldades ja tšernozemides on humiinhapete absoluutsisaldus ja osakaal oluliselt suurem. CHA/CFA suhe tšernozemides võib ulatuda 2,0-2,5-ni. Tšernozemidest lõuna pool asuvates muldades suureneb fulvohapete osakaal taas järk-järgult.

Liigne niiskus, kivimi karbonaadisisaldus ja soolsus jätavad oma jälje huumuse rühmakoosseisule. Täiendav niiskus soodustab tavaliselt humiinhapete kuhjumist. Suurenenud niiskus on iseloomulik ka karbonaatkivimitele või kõva põhjavee mõjul tekkinud muldadele.

Mullaprofiili lõikes muutub ka huumuse rühma- ja fraktsiooniline koostis. Huumuse fraktsionaalne koostis erinevates horisontides sõltub mullalahuse mineralisatsioonist ja pH väärtusest. Huumuse grupikoosseisu profiilimuutused enamikus

mullad alluvad ühele üldisele mustrile: sügavusega väheneb humiinhapete osakaal, suureneb fulvohapete osakaal, CHA / CFA suhe väheneb 0,1-0,3-ni.

Niisutamise sügavus ehk taimejääkide humiinaineteks muundumise määr, samuti CHA/CFA suhe sõltuvad humifitseerimisprotsessi kiirusest (kineetikast) ja kestusest. Humifitseerimise kineetika määravad mulla keemilised ja klimaatilised omadused, mis stimuleerivad või pärsivad mikroorganismide aktiivsust (toitained, temperatuur, pH, niiskus) ning taimejääkide vastuvõtlikkus transformatsioonile sõltuvalt aine molekulaarstruktuurist (monosahhariidid, valke on kergem muundada, ligniini ja polüsahhariide on raskem muundada).

Parasvöötme muldade huumushorisondis on huumuse tüüp ja humifitseerimise sügavus, väljendatuna CHA/CFA suhtega, korrelatsioonis bioloogilise aktiivsuse perioodi kestusega.

Bioloogilise aktiivsuse periood on ajavahemik, mille jooksul luuakse soodsad tingimused normaalseks taimestikuks ja aktiivseks mikrobioloogiliseks tegevuseks. Bioloogilise aktiivsuse perioodi kestus määratakse selle perioodi kestusega, mille jooksul õhutemperatuur pidevalt ületab 10 ° C ja tootliku niiskuse varu on vähemalt 1-2%. Muldade tsooniseerias vastab CHA/CFA väärtus, mis iseloomustab humifitseerimise sügavust, bioloogilise aktiivsuse perioodi kestusele.

Kahe teguri - bioloogilise aktiivsuse perioodi ja mulla küllastumise alustega - samaaegne arvestamine võimaldab määrata erinevat tüüpi huumuse moodustumise alasid. Humaathuumus moodustub ainult pikaajalise bioloogilise aktiivsuse ja mulla kõrge alustega küllastumise ajal. Selline tingimuste kombinatsioon on tüüpiline tšernozemidele. Tugevalt happelistel muldadel (podzolid, mädane-podsoolsed mullad) on olenemata bioloogilise aktiivsuse perioodist fulvohuumus.

Huumusained mullas on väga reaktiivsed ja interakteeruvad aktiivselt mineraalmaatriksiga. Orgaaniliste ainete mõjul hävivad lähtekivimi ebastabiilsed mineraalid ja keemilised elemendid muutuvad taimedele paremini kättesaadavaks. Organomineraalsete vastastikmõjude käigus tekivad mullaagregaadid, mis parandavad mulla struktuurset seisundit.

Fulvohapped hävitavad kõige aktiivsemalt mulla mineraale. Seskvioksiididega (Fe 2 O 3 ja Al 2 O 3) suheldes moodustavad FA-d liikuvaid alumiiniumi ja raua-huumuse komplekse (raud- ja alumiiniumfulvaadid). Neid komplekse seostatakse illuviaal-huumusmuldade horisontide moodustumisega, millesse need ladestuvad. Leelis- ja leelismuldmetallide aluste fulvaadid lahustuvad vees hästi ja migreeruvad kergesti mööda profiili alla. FC-de oluline omadus on nende võimetus kaltsiumi fikseerida. Seetõttu tuleb happeliste muldade lupjamist teha regulaarselt, iga 3-4 aasta tagant.

Humiinhapped, erinevalt FA-st, moodustavad kaltsiumiga halvasti lahustuvaid mineraalorgaanilisi ühendeid (kaltsiumhumaate). Tänu sellele moodustuvad muldades huumuskuhjuvad horisondid. Mulla humiinained seovad paljude potentsiaalselt toksiliste metallide - Al, Pb, Cd, Ni, Co ioone, mis vähendab pinnase keemilise reostuse ohtlikku mõju.

Huumuse moodustumise protsessidel metsamuldades on oma eripärad. Valdav enamus metsas leiduvast allapanust jõuab mullapinnale, kus luuakse eritingimused orgaaniliste jääkide lagunemiseks. Ühelt poolt on selleks hapniku vaba ligipääs ja niiskuse väljavool, teisalt niiske ja jahe kliima, raskestilagunevate ühendite kõrge sisaldus pesakonnas, leostumisest tingitud kiire kadu. pesakonna mineraliseerumise käigus vabanenud alustest. Sellised tingimused mõjutavad mullaloomade elutegevust ja mikrofloorat, mis mängivad olulist rolli orgaaniliste jääkide muundumisprotsessides: jahvatamine, segamine mulla mineraalse osaga, orgaaniliste ühendite biokeemiline töötlemine.

Orgaaniliste jääkide lagunemise kõigi tegurite erinevate kombinatsioonide tulemusena moodustub metsamuldades kolme tüüpi (vormi) orgaanilist ainet: mull, mõõdukas ja mor. Orgaanilise aine vorm metsamuldades tähistab kogu orgaaniliste ainete kogumit, mis sisaldub nii metsa allapanus kui huumushorisondis.

Moralt moder-le ja mullile üleminekul muutuvad mulla orgaanilise aine omadused: väheneb happesus, tuhasisaldus, alustega küllastumise aste, lämmastikusisaldus, metsa allapanu lagunemise intensiivsus. Mull-tüüpi pinnases ei sisalda allapanu orgaanilise aine koguvarust rohkem kui 10% ja mora-tüüpi korral moodustab allapanu kuni 40% selle koguvarust.

Mora tüüpi orgaanilise aine moodustumisel tekib paks kolmekihiline allapanu, mis on selle all olevast mineraalide horisondist (tavaliselt horisondid E, EI, AY) hästi eraldatud. Allapanu lagunemises osaleb peamiselt seente mikrofloora. Vihmausse pole, reaktsioon on tugevalt happeline. Metsa allapanu struktuur on järgmine:

O L - umbes 1 cm paksune pealiskiht, mis koosneb allapanust, mis on säilitanud oma anatoomilise struktuuri;

O F - erineva paksusega keskmine kiht, mis koosneb poollagunenud helepruunist allapanust, mis on läbi põimunud seente ja taimejuurte hüüfidega;

Oh - alumine tugevalt lagunenud allapanu kiht, tumepruun, peaaegu must, määrdunud, märgatava mineraalosakeste seguga.

Moodsa tüübi puhul koosneb metsaalune tavaliselt kahest kihist. Nõrgalt lagunenud allapanu kihi all paistab välja umbes 1 cm paksune hästilagunenud huumuskiht, mis muutub järk-järgult selgelt piiritletud huumushorisondiks paksusega 7-10 cm. Putukatel on allapanu lagunemisel oluline roll. Mikroflooras domineerivad seened bakterite üle. Huumuskihi orgaaniline aine on osaliselt segunenud mulla mineraalse osaga. Pesakonna reaktsioon on kergelt happeline. Liigniiskusega metsamuldades on taimede allapanu lagunemisprotsessid pärsitud ja nendesse tekivad turbahorisondid. Orgaanilise aine kuhjumist ja lagunemise kiirust metsamuldades mõjutab algsete taimejäänuste koostis. Mida rohkem on taimejäänustes ligniini, vaiku, parkaineid ja vähem lämmastikku, seda aeglasem on lagunemisprotsess ja seda rohkem koguneb allapanu orgaanilisi jääke.

Tuginedes nende taimede koostise määramisele, mille allapanust allapanu moodustati, pakuti välja metsa allapanu klassifikatsioon. N. N. Stepanovi (1929) järgi võib eristada järgmisi allapanu liike: okas-, väike-, laialehe-, samblik-, roheline sammal, sammal-hein, muru, pikk-sammal, sfagnum, märg-hein-hein- soo ja laiaheina.

Muldade huumuseseisund- see on orgaaniliste ainete üldiste varude ja omaduste kogum, mis on loodud nende akumuleerumise, muundumise ja migratsiooni protsesside käigus mullaprofiilis ja kajastub väliste omaduste kogumis. Huumusseisundi näitajate süsteem hõlmab huumuse sisaldust ja varusid, selle profiilijaotust, lämmastikuga rikastamist, humifitseerimisastet ja humiinhapete liike.

Huumuse kogunemise tasemed on hästi kooskõlas bioloogilise aktiivsuse perioodi kestusega.

Orgaanilise süsiniku koostis näitab humiinhapete varude loomulikku suurenemist põhjast lõunasse.

Arktika vööndi muldadele on iseloomulik madal orgaanilise aine sisaldus ja väikesed varud. Humifitseerimisprotsess toimub äärmiselt ebasoodsates tingimustes, kus muldade biokeemiline aktiivsus on madal. Põhja-taiga muldadele on iseloomulik lühike periood (umbes 60 päeva) ja madal bioloogiline aktiivsus, samuti kehv mikrofloora liigiline koostis. Humifitseerimisprotsessid on aeglased. Põhja-taiga tsoonimuldades moodustub jäme huumustüüpi profiil. Huumuse akumulatsioonihorisont neil muldadel praktiliselt puudub, huumusesisaldus allapanu all on kuni 1-2%.

Lõuna-taiga mätas-podsoolsete muldade alamvööndis soodustavad päikesekiirguse hulk, niiskusrežiim, taimkate, mulla mikrofloora liigirikas koosseis ja selle kõrgem biokeemiline aktiivsus üsna pika perioodi jooksul taimejäänuste sügavamale transformatsioonile. Lõuna-taiga alamvööndi muldade üheks põhijooneks on mätasprotsessi areng. Kuhjuva horisondi paksus on väike ja selle määrab rohttaimestiku juurte põhiosa läbitungimissügavus. Keskmine huumusesisaldus AY-horisondil metsas mätas-podsoolsetes muldades jääb vahemikku 2,9–4,8%. Huumuse varud nendes muldades on väikesed ja jäävad olenevalt mulla alatüübist ja granulomeetrilisest koostisest 17-80 t/ha 0-20 cm kihis.

Metsasteppide vööndis jäävad huumusevarud 0-20 cm kihis vahemikku 70 t/ha hallidel muldadel kuni 129 t/ha tumehallidel muldadel. Huumusvarud metsa-stepide vööndi tšernozemides 0-20 cm kihis on kuni 178 t/ha ja 0-100 cm kihis - kuni 488 t/ha. Tšernozemide huumusesisaldus horisondil A ulatub 7,2% -ni, vähenedes järk-järgult sügavusega.

Venemaa Euroopa osa põhjapoolsetes piirkondades on märkimisväärne kogus orgaanilist ainet koondunud turbamuldadesse. Soomaastikud paiknevad peamiselt metsavööndis ja tundras, kus sademete hulk ületab oluliselt aurumist. Turba saastatus on eriti kõrge taiga põhjaosas ja metsatundras. Vanimad turbamaardlad hõivavad reeglina kuni 12 tuhande aasta vanuste sapropeelimaardlate järvebasseinid. Esialgne turba sadestumine sellistesse rabadesse toimus ligikaudu 9-10 tuhat aastat tagasi. Turvast hakati kõige aktiivsemalt ladestuma umbes 8-9 tuhat aastat tagasi. Mõnikord leidub seal umbes 11 tuhande aasta vanuseid turbamaardlaid. HA sisaldus turbas jääb vahemikku 5–52%, suurenedes üleminekul kõrgsoo turbast madalale.

Huumussisaldus on seotud mulla mitmesuguste ökoloogiliste funktsioonidega. Huumuskiht moodustab planeedi erilise energiakesta, nn humosfäär. Humosfääri kogunenud energia on Maal elu olemasolu ja evolutsiooni aluseks. Humosfäär täidab järgmisi olulisi funktsioone: akumuleeriv, transport, reguleeriv, kaitsev, füsioloogiline.

Akumulatiivne funktsioon iseloomulik humiinhapetele (HA). Selle olemus seisneb elusorganismide kõige olulisemate toiteelementide kogunemises humiinainete koostisesse. Amiinainetena koguneb muldadesse kuni 90-99% kogu lämmastikust, üle poole fosforist ja väävlist. Sellisel kujul kogutakse ja säilitatakse pikka aega kaalium, kaltsium, magneesium, tarretis - 30 ja peaaegu kõik taimedele ja mikroorganismidele vajalikud mikroelemendid.

Transpordi funktsioon Selle põhjuseks on asjaolu, et humiinained võivad moodustada metallikatioonidega keerulisi mineraalorgaanilisi ühendeid, kuid need on lahustuvad ja võimelised geokeemiliselt migreeruma. Enamik mikroelemente ning märkimisväärne osa fosfori- ja väävliühendeid rändavad sellisel kujul aktiivselt.

Reguleeriv funktsioon on tingitud sellest, et humiinained osalevad peaaegu kõigi olulisemate mullaomaduste reguleerimises. Nad moodustavad huumushorisontide värvi ja selle põhjal nende soojusrežiimi. Huumusmullad on alati palju soojemad kui vähe humiinaineid sisaldavad mullad. Huumusainetel on oluline roll mulla struktuuri kujunemisel. Nad osalevad taimede mineraalse toitumise reguleerimises. Mulla orgaanilist ainet kasutavad selle elanikud peamise toiduallikana. Taimed võtavad umbes 50% oma lämmastikust mullavarudest.

Humiinained võivad lahustada paljusid mulla mineraale, mis viib mõnede taimedele raskesti ligipääsetavate mineraalsete toitumiselementide mobiliseerumiseni. Muldade katioonivahetusvõime, ioon-soola- ja happe-aluse puhvervõime ning redoksrežiim sõltuvad muldade humiinainete omaduste hulgast. Muldade füüsikalised, veefüüsikalised ja füüsikalis-mehaanilised omadused on tihedalt seotud huumusesisalduse ja selle rühmakoostisega. Hästi huumusrikkad mullad on parema struktuuriga, mitmekesisema mikrofloora liigilise koostisega ja suurema selgrootute arvuga. Sellised mullad on läbilaskvamad, kergemini mehaaniliselt töödeldavad, säilitavad paremini taimede toitumiselemente, on suure imamis- ja puhvervõimega ning mineraalväetiste suurema efektiivsusega.

Kaitsefunktsioon on tingitud sellest, et mullas leiduvad humiinained kaitsevad või säilitavad mullaelustikku ja taimkatet mitmesuguste ebasoodsate ekstreemolukordade korral. Huumusrikkad mullad taluvad paremini põuda või vettimist, on vähem vastuvõtlikud deflatsioonist tingitud erosioonile ja säilitavad rahuldavad omadused kauem, kui niisutada suurema doosiga või mineraliseeritud veega.

Humiinaineterikkad mullad taluvad suuremat tehnogeenset koormust. Võrdsete raskmetallidega mulla saastumise tingimustes on nende toksiline toime taimedele tšernozemidel vähem väljendunud kui mätastel podsoolmuldadel. Humiinained seovad üsna kindlalt paljusid radionukliide ja pestitsiide, takistades seeläbi nende sattumist taimedesse või muid negatiivseid mõjusid.

Füsioloogiline funktsioon on see, et humiinhapped ja nende soolad võivad stimuleerida seemnete idanemist, aktiveerida taimede hingamist ning tõsta veiste ja kodulindude produktiivsust.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.

Muld on keeruline komponentide kompleks, mis on omavahel kombineeritud. Mulla koostis sisaldab:

• mineraalsed elemendid.
• orgaanilised ühendid.
• mulla lahused.
• mulla õhk.
• orgaanilised-mineraalsed ained.
• mulla mikroorganismid (biootilised ja abiootilised).

Pinnase koostise analüüsimiseks ja selle parameetrite määramiseks peavad teil olema loodusliku koostise väärtused - sõltuvalt sellest tehakse hinnang teatud lisandite sisalduse alusel.

Suurem osa mulla anorgaanilisest (mineraalsest) osast on kristalliline ränidioksiid (kvarts). See võib moodustada 60–80 protsenti kõigist mineraalsetest elementidest.

Üsna suure hulga anorgaanilisi komponente hõivavad alumosilikaadid, nagu vilgukivi ja päevakivi. See hõlmab ka sekundaarset laadi savimineraale, näiteks montmorilloniite.

Montmorilloniidid on mulla hügieeniliste omaduste seisukohast väga olulised, kuna nad suudavad absorbeerida katioone (sh raskmetalle) ja seeläbi pinnast keemiliselt desinfitseerida.

Samuti sisaldab mullakomponentide mineraalosa selliseid keemilisi elemente (peamiselt oksiidide kujul):

• alumiiniumist
• raud
• räni
• kaalium
• naatrium
• magneesium
• kaltsium
• fosforit

Lisaks on ka teisi komponente. Sageli võivad need olla väävli-, fosfori-, süsiniku- ja vesinikkloriidsoolade kujul.

Mulla orgaanilised komponendid

Huumus sisaldab enamasti orgaanilisi komponente. Need on ühel või teisel määral komplekssed orgaanilised ühendid, mis sisaldavad selliseid elemente nagu:

• süsinik
• hapnikku
• vesinik
• fosforit

Märkimisväärne osa mulla orgaanilistest komponentidest on mulla niiskuses lahustunud.

Pinnase gaasilise koostise osas on see õhk, mille sisaldus on ligikaudu järgmine:

1) lämmastik - 60-78%

2) hapnik - 11-21%

3) süsihappegaas - 0,3-8%

Õhk ja vesi määravad mulla poorsuse ning võivad ulatuda 27–90% kogumahust.

Mulla granulomeetrilise koostise määramine

Pinnase granulomeetriline (mehaaniline) koostis on erineva suurusega mullaosakeste suhe, arvestamata nende päritolu (keemiline või mineraloogiline). Need osakeste rühmad ühendatakse fraktsioonideks.

Mulla granulomeetriline koostis on määrava tähtsusega viljakuse taseme ja muude mullastiku põhinäitajate hindamisel.

Sõltuvalt dispersioonist jagunevad mullaosakesed kahte põhikategooriasse:

1) osakesed läbimõõduga üle 0,001 mm.

2) osakesed läbimõõduga alla 0,001 mm.

Esimene osakeste rühm pärineb kõikvõimalikest mineraalidest ja kivimitükkidest. Teine kategooria tekib siis, kui savimineraalid ja orgaanilised komponendid on ilmastikumõjuga.

Mulla teket mõjutavad tegurid

Mulla koostise määramisel tuleks tähelepanu pöörata mulda kujundavatele teguritele – need mõjutavad oluliselt mulla struktuuri ja koostist.

Tavapärane on tuvastada järgmised peamised pinnast moodustavad tegurid:

• algse mullakivimi päritolu.
• mulla vanus.
• pinnase reljeef.
• pinnase moodustumise kliimatingimused.
• mulla mikroorganismide koostis.
• inimtegevus, mis mõjutab mulda.

Clarks kui mulla keemilise koostise mõõtühik

Clark on kokkuleppeline mõõtühik, mis määrab teatud keemilise elemendi normaalse koguse ideaalses (saastamata) pinnases. Näiteks üks kilogramm looduslikult puhast mulda peaks sisaldama umbes 3,25% kaltsiumi – see on 1 clarke. Keemilise elemendi tase 3–4 klarki või rohkem näitab, et pinnas on selle elemendiga üsna tugevasti saastunud.

Mulla orgaaniline aine on mulla viljakuse tegur, mulla arengu ja moodustumise energiaallikas ning lõpuks eristab see viljakat mulda algkivimist.

Mulla orgaaniline aine on orgaaniliste ühendite kompleks, millest koosneb muld. Need ained jagunevad kahte rühma:

• 1) domineeriv humiinainete rühm;
• 2) erineva lagunemisastmega taimsete ja loomsete jääkide ning vahepealsete lagunemissaaduste rühm (humifitseerimata orgaanilised ained).

Mulla orgaanilist ainet esindavad 85-90% humiinained (fulvohapped, humiinhapped ja humiin). Oma olemuselt on nad vastupidavad lagunemisele, säilinud orgaanilistele ainetele, mis koosnevad 50-60% süsinikust, 30-45% hapnikust ja ainult 2,5-5% lämmastikust. Need sisaldavad ka väävlit, fosforit jm. Humiinhapped ja fulvohapped, aga ka orgaanilise aine lagunemisel pinnases tekkiv süsihappegaas omavad lahustavat toimet fosfori, kaaliumi, kaltsiumi, magneesiumi mineraalühenditele. mille tulemusena muutuvad need elemendid taimedele kättesaadavaks vormiks. Huumuse liikuvad toitaineelemendid osalevad taimede toitumises vähemal määral kui humifitseerimata ained, kuna need mineraliseeruvad aeglaselt, kuid loovad soodsa keskkonna orgaaniliste jääkide lagunemiseks. Pikaajalisel põllukultuuride kasvatamisel ilma väetisteta võib aga toimuda järkjärguline lagunemine ja humiinainete kasutamine, mis toob kaasa mulla orgaanilise aine üldkoguse olulise vähenemise ja selle viljakuse vähenemise. Orgaaniliste ja mineraalväetiste süstemaatiline kasutamine, mis tagab põllukultuuride tootlikkuse tõusu, aitab kaasa huumuse- ja lämmastikuvarude säilimisele ja akumuleerumisele mullas, kuna saagikuse suurenemisega suureneb juure- ja põllukultuuride jääkide hulk mulda. huumuse moodustumise protsessid intensiivistuvad.

Muld koosneb neljast põhikomponendist:

• 1) mineraalaine;
• 2) orgaaniline aine;
• 3) õhk;
• 4) vesi, mida õigemini nimetatakse mullalahuseks, kuna teatud ained on selles alati lahustunud. Mulla mineraalaine Muld koosneb erineva suurusega mineraalsetest komponentidest: kivid, killustik ja “peenmuld”. Viimane jaguneb tavaliselt osakeste suurenemise järjekorras saviks, mudaks ja liivaks. Pinnase mehaanilise koostise määrab liiva, muda ja savi suhteline sisaldus selles. Mulla mehaaniline koostis mõjutab suuresti mulla kuivendust, toitainete sisaldust ja temperatuurirežiimi ehk teisisõnu mulla struktuuri agronoomilisest aspektist. Taimede kasvuks sobivad tavaliselt paremini keskmise ja peene koega mullad, nagu savi, liivsavi ja muda, kuna need sisaldavad piisavalt toitaineid ning suudavad paremini kinni pidada vett ja lahustunud sooli. Liivased mullad kuivendavad kiiremini ja kaotavad leostumise tõttu toitaineid, kuid on kasulikud varase saagikoristuse jaoks; kevadel kuivavad ja soojenevad kiiremini kui savised. Põllumajandusriistade kulumise ja kuivenduse mõju seisukohalt on oluline kivide, s.o osakeste, mille läbimõõt on suurem kui 2 mm, olemasolu. Tavaliselt väheneb mulla kivimisisalduse suurenedes selle võime vett hoida. Mulla orgaaniline aine Orgaaniline aine moodustab tavaliselt vaid väikese osa mulla mahust, kuid see on väga oluline, kuna see määrab ära paljud selle omadused. See on peamine taimede toitainete, nagu fosfor, lämmastik ja väävel, allikas; soodustab mullaagregaatide ehk peenetükilise struktuuri teket, mis on eriti oluline rasketel muldadel, kuna selle tulemusena suureneb vee läbilaskvus ja õhustatus; see toimib mikroorganismide toiduna. Mulla orgaaniline aine jaguneb detrituseks ehk surnud orgaaniliseks aineks (MOB) ja elustikuks. Huumus (huumus) on orgaaniline materjal, mis moodustub MOB mittetäielikul lagunemisel. Märkimisväärne osa sellest ei eksisteeri vabas vormis, vaid on seotud anorgaaniliste molekulidega, peamiselt pinnase saviosakestega. Koos nendega moodustab huumus mulla nn absorptsioonikompleksi, mis on äärmiselt oluline peaaegu kõigi selles toimuvate füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste protsesside, eelkõige vee ja toitainete säilimise jaoks. Mullaorganismide seas on vihmaussidel eriline koht. Need detritivoorid koos MOB-iga neelavad suures koguses mineraalosakesi. Erinevate mullakihtide vahel liikudes segavad ussid seda pidevalt. Lisaks jätavad need läbikäigud, mis hõlbustavad selle õhutamist ja äravoolu, parandades seeläbi selle struktuuri ja sellega seotud omadusi. Vihmaussid tunnevad end kõige paremini neutraalses kuni kergelt happelises keskkonnas, harva esinedes pH väärtusel alla 4,5.

Mulla orgaaniline aine: pinnase moodustavate orgaaniliste ühendite kompleks. Nende olemasolu on üks peamisi tunnuseid, mis eristab mulda algkivimist. Need tekivad taimsete ja loomsete materjalide lagunemisel ning kujutavad endast kõige olulisemat lüli elus- ja eluta looduse ainevahetuses. O. arv in. esemed ja nende olemus määravad suuresti mullatekke protsessi suuna, mulla bioloogilised, füüsikalised, keemilised omadused ja selle viljakuse. Kohtuasjas O. v. lk sisaldama erineva lagunemisastmega taimseid ja loomseid jääke erinevates kogustes, kusjuures kohustuslikud ülekaalus on humiinained.

Mineraalpinnase komponendid

Enamik mineraalseid komponente satub pinnasesse ilmastikumõjude ja lähtekivimi hävimise tagajärjel. Mõnikord võib mineraalse baasi sisaldus suureneda tuule või veevooluga kaasa toodud osakeste tõttu. Mineraalkomponendid, mis moodustavad tavaliselt umbes 50% pinnase mahust, on liiva-, muda- ja saviosakesed (peliit). Mulla struktuur ja koostis sõltuvad peamiselt nende fraktsioonide kvantitatiivsetest suhetest.

Liivmullad on lahtised, kerged, hästi läbilaskvad ja kergesti leostuvad. Savimullad on rasked, märjana viskoossed ja kuivana üsna kõvad, halvasti läbilaskvad ja aeglaselt leostuvad. Kolmas mullatüüp, mille kohta kasutatakse mõistet "mudane", areneb enamasti loopealsetel. Nendes muldades on liiva, muda, muda ja savi ligikaudu võrdsetes kogustes; need on kerged, viljakad ja kergesti töödeldavad. Haritavatel maadel muutub pärast kündmist muldade struktuur, mille tulemusena suureneb muldade poorsus. Huumuse ja väetiste lisamine muudab ka mulla struktuuri

Loomade põhiülesanne biosfääris ja mullaloomes on roheliste taimede orgaanilise aine tarbimine ja hävitamine. Mullaloomade biomass on erinevatel hinnangutel 0,5–5% fütomassist ja võib parasvöötmetel ulatuda 10–15 t/ha kuivaine kohta.

Organismide toiduahelates toimub pidevalt väheneva energia voog taimedelt taimtoidulisteni, rohusööjatelt kiskjate, nekrofaagide ja mikroorganismideni.

Taimede ja loomade jäänuseid hävitavad mitmesugused mullaloomade rühmad:

• - fütofaagid (nematoodid, närilised jne), mis toituvad elustaimede kudedest;
• - kiskjad (algloomad, skorpionid, puugid) toituvad elusloomadest;
• - nekrofaagid (mardikad, kärbsevastsed jt) söövad loomade laipu;
• - saprofaagid (termiidid, sipelgad, tuhatjalgsed jt) toituvad surnud taimede kudedest;
• - kaprofaagid, saprofaagide liik (mardikad, kärbsed ja nende vastsed, algloomad, bakterid jne) toituvad teiste loomade väljaheidetest;
• - detritivoorid kasutavad detriiti toiduna. Isikute suuruse järgi eristatakse nelja rühma:
• - mikrofauna - organismid, mille suurus on alla 0,2 mm (algloomad, nematoodid);
• - mesofauna - organismid suurusega 0,2–4 mm (mikrolülijalgsed, putukad, teatud tüüpi ussid jne);
• - makrofauna – loomad suurusega 4–80 mm (vihmaussid, molluskid, sipelgad, termiidid jne);
• - megafauna - loomad, mille suurus on suurem kui 80 mm (suured putukad, skorpionid, mutid, närilised, rebased, mägrad jne) (

Mikroorganismid aitavad kaasa orgaaniliste jääkide lagunemisele mullas.

Õhuga seoses eristatakse mikroorganisme aeroobsete ja anaeroobsete vahel. Aeroobsed on organismid, mis tarbivad eluprotsessis hapnikku; anaeroobid – elavad ja arenevad hapnikuvabas keskkonnas. Nad saavad elutegevuseks vajaliku energia seotud redoksreaktsioonide tulemusena. Pinnas toimuvaid lagunemis- ja sünteesireaktsioone mõjutavad erinevad mikroorganismide poolt toodetud ensüümid. Sõltuvalt mulla tüübist ja nende kultiveerimisastmest võib mikroorganismide koguarv 1 g mädane-podsoolse pinnases ulatuda 0,6-2,0 miljardini, tšernozemides - 2-3 miljardini.

Bakterid on kõige levinumad mulla mikroorganismide tüübid. Toitumise meetodi järgi jagunevad need autotroofseteks, mis neelavad süsinikdioksiidist süsinikku, ja heterotroofseteks, mis kasutavad orgaanilistest ühenditest pärinevat süsinikku.

Aeroobsed bakterid oksüdeerivad erinevaid pinnases leiduvaid orgaanilisi aineid, sh viivad läbi ammonifikatsiooni – lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ainete lagunemist ammoniaagiks, kiudude, ligniini oksüdatsiooni jne.

Orgaaniliste jääkide lagunemist heterotroofsete anaeroobsete bakterite poolt nimetatakse käärimisprotsessiks (süsivesikute, pektiinainete jm käärimine). Koos anaeroobsetes tingimustes kääritamisega toimub denitrifikatsioon – nitraatide redutseerimine molekulaarseks lämmastikuks, mis võib halva aeratsiooniga muldades kaasa tuua märkimisväärse lämmastikukadu.

Seened ja aktinomütseedid (kiirgavad seened). Seente arv 1 grammis mullas võib ulatuda 200-500 tuhandeni. Seened liigitatakse saprofüütideks – organismideks, mis kasutavad orgaanilistest jääkidest pärit süsinikku. Seened on aeroobsed organismid, mis arenevad hästi happelises keskkonnas, lagundavad süsivesikuid, ligniini, kiudaineid, rasvu, valke ja muid ühendeid.

Loomad. Muld on soodne elupaik paljudele loomaliikidele, sealhulgas ussidele, putukatele ja selgroogsetele. Enamik loomi, kes kasutavad toitumiseks orgaanilisi jääke, purustavad, liigutavad ja segavad mulla mineraalse osaga.