4. Structura solului
Solul este o formațiune naturală specială care posedă o serie de proprietăți inerente naturii vii și neînsuflețite. Solul este mediul in care interactioneaza majoritatea elementelor biosferei: apa, aerul, organismele vii. Solul poate fi definit ca un produs al intemperiilor, reorganizării și formării straturilor superioare ale crustei pământului sub influența organismelor vii, a atmosferei și a proceselor metabolice. Solul este format din mai multe orizonturi (straturi cu aceleași caracteristici) care apar ca urmare a interacțiunii complexe a rocilor părintești, a climei, a plantelor și a organismelor animale (în special a bacteriilor), a terenului. Toate solurile se caracterizează printr-o scădere a conținutului de substanțe organice și organisme vii din orizonturile de sol superioare până la orizonturile inferioare.
Horizon Al - de culoare închisă, conținând humus, este îmbogățit cu substanțe minerale și are cea mai mare valoare pentru procesele biogene.
Horizon A 2 - un strat elulival, de obicei are o culoare cenușie, gri deschis sau gălbuie.
Horizon B este un strat eluvial, de obicei dens, maro sau maro, îmbogățit cu minerale dispersate coloidală.
Horizon C - roca mamă, modificată prin procese de formare a solului.
Horizon B este piatra originala.
Orzul de suprafață constă în reziduuri de vegetație care formează baza humusului, excesul sau lipsa cărora determină fertilitatea solului.
Humus este o substanță organică care este mai rezistentă la descompunere și, prin urmare, persistă după ce procesul de descompunere principal a fost finalizat. Husul treptat se mineralizează de asemenea la materii anorganice. Amestecarea humusului cu solul îi conferă o structură. Stratul îmbogățit cu humus se numește arabil, iar stratul subacvatic se numește subsol. Principalele funcții ale humus' reduc la o serie de procese metabolice care implică nu numai azot, oxigen, carbon și apă, dar, de asemenea, diferite săruri minerale prezente în sol. Sub orizontul humus există un strat de subsol care corespunde părții infiltrate a solului și un orizont corespunzător rocii părinte.
Solul are trei faze: solid, lichid și gazos. Formările minerale și diferitele substanțe organice, inclusiv humusul sau humusul, și coloizii de sol cu origine organică, minerală sau organominerală predomină în faza solidă. Faza lichidă a solului sau a soluției de sol este apa cu dizolvarea unor compuși organici și minerali, precum și gaze. Faza gazoasă a solului este "aerul din sol", care include gaze care umple porii fără apă.
O componentă importantă a solului, care contribuie la schimbarea proprietăților sale fizico-chimice, este biomasa sa, care include, pe lângă microorganisme (bacterii, alge, ciuperci, unicelulare), și viermi și artropode.
Formarea solului are loc pe Pământ din momentul originii vieții și depinde de mulți factori:
Vegetația este planta verde (principalii creatori de substanțe organice primare). Absorbind dioxidul de carbon din atmosferă, apă și minerale din sol, folosind energia luminii, ele creează compuși organici adecvați pentru hrănirea animalelor.
Cu ajutorul animalelor, bacteriilor, influențelor fizice și chimice, materia organică se descompune, transformându-se în humus din sol. Materialele de cenușă umple partea minerală a solului. Materialul vegetal nedecomodat creează condiții favorabile pentru acțiunea faunei solului și a microorganismelor (schimb de gaz stabil, regim termic, umiditate).
Microorganismele (bacteriile, algele unicelulare, virușii) descompun substanțele organice și minerale complexe în cele mai simple, care pot fi utilizate ulterior de microorganisme și plante superioare.
Unele grupuri de microorganisme sunt implicate în transformarea carbohidraților și a grăsimilor, alții - compuși azotați. Bacteriile care absorb azotul molecular de aer se numesc bacterii de fixare a azotului. Datorită activității lor, azotul atmosferic poate folosi (sub formă de nitrați) alte organisme vii. Microorganismele solului participă la distrugerea produselor toxice din schimbul de plante, animale și microorganisme superioare în sine în sinteza vitaminelor necesare plantelor și animalelor din sol.
Clima care afectează regimurile termice și de apă ale solului și, prin urmare, procesele biologice și fizico-chimice ale solului.
Relief, redistribuind căldura și umiditatea pe suprafața pământului.
Activitatea economică a omului devine acum factorul dominant în distrugerea solurilor, scăderea și creșterea fertilității lor. Sub influența omului, parametrii și factorii de schimbare a formării solului - reliefuri, microclimat, rezervoare de apă sunt create, ameliorarea se realizează.
Proprietatea principală a solului este fertilitatea. Este legată de calitatea solurilor. În distrugerea solurilor și declinul fertilității lor, se evidențiază următoarele procese:
Aridizarea terenurilor este un complex de procese pentru a reduce umiditatea zonelor vaste și reducerea productivității biologice a sistemelor ecologice. Sub influența agriculturii primitive, utilizarea irațională a pășunilor, folosirea fără discernământ a mașinilor pe solurile solului se transformă în deșerturi.
Eroziunea solurilor, distrugerea solurilor sub influența vântului, a apei, a mașinilor și a irigării. Cea mai periculoasă eroziune a apei este spălarea solului cu apă topită, ploaie și furtună. Eroziile de apă sunt observate la o înclinare de 1-2 °. Eroziunea apei este facilitată de distrugerea pădurilor, aratând de-a lungul pantei.
Eroziunea eoliană este caracterizată de vântul care suflă din cele mai mici părți. Eroziunea eoliană este facilitată de distrugerea vegetației în zone cu umiditate insuficientă, vânturi puternice, pășunat continuu.
Eroziunea tehnică este asociată cu distrugerea solului sub impactul mașinilor și echipamentelor de transport, de terasament.
Eroziunea de irigare se dezvoltă ca urmare a încălcării regulilor de irigare în cadrul agriculturii irigate. Solul în sol este în principal asociat cu aceste tulburări. În prezent, cel puțin 50% din suprafața terenurilor irigate este salină, milioane de terenuri fertile anterior au fost pierdute. Un loc special în rândul solurilor este ocupat de terenuri arabile, adică de terenuri care asigură alimentația umană. Conform concluziilor cercetătorilor și specialiștilor, o persoană ar trebui să hrănească cel puțin 0,1 ha de sol pentru a alimenta o persoană. Creșterea populației Pământului este direct legată de suprafața terenurilor arabile, care este în continuă scădere. Astfel, în Federația Rusă în ultimii 27 de ani, suprafața de teren agricol a scăzut cu 12,9 milioane de hectare, inclusiv terenuri arabile. - 2,3 milioane de hectare, fânete. - 10,6 milioane de hectare .. Motivele pentru aceasta sunt perturbarea și degradarea acoperirii solului, alocarea de terenuri pentru construcția de orașe, așezări și întreprinderi industriale.
Peste zone mari de o reducere a productivității solului datorită unei scăderi a conținutului de humus, ale cărui rezerve au fost reduse cu 25-30% în Rusia, în ultimii 20 de ani, cu o cantitate anuală pierderi la 81400000. M. Terenul se poate hrăni 15 miliarde de astăzi. Omul. Îngrijirea atentă și competentă a terenurilor de astăzi a devenit cea mai urgentă problemă.
Din ceea ce sa spus, rezultă că solul include particule minerale, detritus, multe organisme vii, adică solul este un ecosistem complex care asigură creșterea plantelor. Solul este o resursă lentă din surse regenerabile. Procesele de formare a solului se desfășoară foarte lent, la o rată de 0,5 până la 2 cm peste 100 de ani. Grosimea solului este mică: de la 30 cm în tundră până la 160 cm - în cernoziomurile occidentale. Una dintre trăsăturile solului - fertilitatea naturală - se formează de foarte mult timp, iar distrugerea fertilității are loc în doar 5-10 ani. Din ceea ce sa spus, rezultă că solul este mai puțin mobil decât alte componente abiotice ale biosferei.
Activitatea economică a omului devine acum factorul dominant în distrugerea solurilor, scăderea și creșterea fertilității acestora.
5. Partea organică a solului
Solul conține o anumită cantitate de materie organică. În solurile organogene (turbă), poate să predomine, în majoritatea solurilor minerale, cantitatea lor nu depășește câteva procente în orizonturile superioare.
Compoziția materiei organice din sol includ atât resturi vegetale și animale nu sunt pierdute caracteristici ale structurii anatomice și a compușilor chimici individuali numit humus. Acestea din urmă sunt compuse ca agenți nespecifici cunoscuți structura (lipide, carbohidrați, lignină, flavonoide, pigmenți, ceruri, rășini it.d.) care constituie 10-15% din humus, și sunt formate în acizi humici din sol specifice.
Acizii humici nu au o formulă definită și reprezintă o întreagă clasă de compuși cu înaltă moleculară. În pedologia sovietică și rusă, ele sunt, în mod tradițional, împărțite în acizi humici și fulvici.
Compoziția elementară a acizilor humici (în greutate): 46-62% C, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O. Compoziția acizilor fulvici: 36-44% C, 3-5% H, 45-50% O. În ambii compuși sunt de asemenea prezenți sulf (de la 0,1 până la 1,2%), fosfor (sutimi și zecimi%). Masele moleculare pentru acizii humici sunt de 20-80 kDa (minimum 5 kDa, maximum 650 kDa), pentru acizii fulvici 4-15 kDa. Acizii fulvici sunt mai mobili, solubili pe întregul interval de pH (precipitat humic în mediu acid). Raportul dintre carbonul acizilor humici și fulvici (Cr / Cfc) este un indicator important al stării de humus a solurilor.
În molecula de acizi humici, este izolat un nucleu format din inele aromatice, incluzând heterocicluri care conțin azot. Inelele sunt conectate prin "punți" cu legături duble, creând conjugarea cu lanț lung, provocând culoarea întunecată a substanței [2]. Nucleul este înconjurat de lanțuri alifatice periferice, incluzând tipuri de hidrocarburi și polipeptide. Lanțurile transporta diferite grupări funcționale (hidroxil, carbonil, carboxil, amino, etc.) Aceasta este cauza mare capacitate pogloscheniya- 180-500 meq / 100g.
Structura acizilor fulvici este mult mai puțin cunoscută. Ele au aceeași compoziție de grupuri funcționale, dar o capacitate de absorbție mai mare, de până la 670 meq / 100 g.
Mecanismul de formare a acizilor humici (humificare) nu este pe deplin înțeles. Conform ipotezei de condensare (MMKononova, AGTrusov), aceste substanțe sunt sintetizate din compuși organici cu conținut scăzut de molecule. Conform ipotezei lui L.N. Acizii din humus Alexandrovoi se formează prin interacțiunea compușilor cu înaltă moleculară (proteine, biopolimeri), apoi se oxidează treptat și se separă. Conform celor două ipoteze, enzimele formate predominant de microorganisme participă la aceste procese. Există o ipoteză cu privire la originea pur biogenă a acizilor humici. În multe privințe, acestea seamănă cu pigmenții de ciuperci de culoare închisă.
Pământ - singura dintre planete are sol (edasferă, pedosphere) - o cochilie superioară specială a pământului. Această cochilie a fost formată în timp previzibil istoric - este aceeași vârstă a vieții terestre de pe planetă. Pentru prima dată, problema originii solului a fost răspunsă de M.V. Lomonosov ("Pe straturile pământului"): "... solul a venit din decăderea animalelor și a organismelor plantelor ... mult timp ...". Un mare om de știință rus V.V. Dokuchaev (1899) a descris mai întâi modul în care un corp firesc independent, și a demonstrat că solul este“... același trup natural istoric independent, ca orice plantă, orice animal, orice mineral ... este rezultatul total funcției, activitatea reciprocă domeniul climatice, legume și organismele animale, de relief și de vârstă a țării ... în cele din urmă, subsol, adică roci mamă a apelor subterane. ... Toți acești agenți, Formatorii de sol, de fapt, dimensiune destul de echivalentă și să ia participarea egală în educație din sol normal ... ".
Lista literaturii utilizate
BG Rozanov. Morfologia solurilor. - M. ed. Universitatea de Stat din Moscova, 1983.
Orlov D.S. Acizi humici ai solurilor. M. Izd-vo MGU, 1974.
Kononova M.M. Substanța organică a solului - M. 1963.
Alexandrova L.N. Substanța organică a solului și procesele de transformare a acestuia - L. 1980.
Potrivit SA Zakharov. O clasificare specială a structurii solului a fost de asemenea propusă de S. Nikiforoff (S. Nikiforoff)
Trofimov SS Taranov, SA, Caracteristici ale formării solului în ecosisteme tehnologice, Pochvovedenie. 1987. № 11. Pp. 95-99.
Kovda VA Fundamentele teoriei solurilor - M. Nauka, 1983.
Rozanov B.G. Morfologia solurilor. - M. ed. Universitatea de Stat din Moscova, 1983.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: