فرآیند تشکیل خاک ارگانیسم ها و نقش آنها در تشکیل خاک و حاصلخیزی خاک میکروارگانیسم های خاک و نقش آنها در تشکیل خاک

فرآیند تشکیل خاک و فعالیت میکروارگانیسم ها

تمام خاک های روی زمین از سنگ های بسیار متنوعی که در معرض سطح قرار گرفته اند تشکیل شده اند که معمولاً به آنها سنگ های مادر می گویند. سنگ‌های رسوبی سست عمدتاً به عنوان سنگ‌های خاک‌ساز عمل می‌کنند، زیرا سنگ‌های آذرین و متالمورفیک نسبتاً به ندرت در سطح ظاهر می‌شوند.

بنیانگذار علم خاک شناسی، وی. وی خاطرنشان کرد: شرایط مختلف خاک های مختلفی را تولید می کند و با گذشت زمان تغییر می کند. با توجه به تعریف وی. نوع خاک بستگی به موارد زیر دارد:

الف) نژاد مادری،

ب) آب و هوا

ج) پوشش گیاهی

د) توپوگرافی کشور

ه) سن فرآیند تشکیل خاک.

V.V. Dokuchaev با توسعه مبانی علمی علم خاک به نقش عظیم موجودات زنده و به ویژه میکروارگانیسم ها در تشکیل خاک اشاره کرد.

دوره خلاقیت V.V. Dokuchaev مصادف با زمان اکتشافات بزرگ L. Pasteur بود که اهمیت بسیار زیاد میکروارگانیسم ها را در تبدیل مواد مختلف و در فرآیند عفونی نشان داد. در اواخر قرن گذشته و آغاز قرن حاضر، تعدادی اکتشاف مهم در زمینه میکروبیولوژی انجام شد که برای علم خاک و کشاورزی اهمیت اساسی داشت. به ویژه مشخص شد که خاک حاوی تعداد زیادی میکروارگانیسم های مختلف است. این باعث شد تا در مورد نقش مهم عامل میکروبیولوژیکی در تشکیل و زندگی خاک فکر کنیم.

یکی دیگر از دانشمندان برجسته خاک، P. A. Kostychev، به طور همزمان با V. V. Dokuchaev کار کرد. در مونوگراف "خاک های منطقه خاک سیاه روسیه، منشاء، ترکیب و خواص آنها" (1886)، او نوشت که زمین شناسی در موضوع خاک سیاه در درجه دوم اهمیت قرار دارد، زیرا تجمع مواد آلی در لایه های بالایی رخ می دهد. زمین، تنوع زمین شناسی، و خاک سیاه یک موضوع جغرافیایی گیاهان عالی و مسئله فیزیولوژی گیاهان پایین در تجزیه مواد آلی است. P. A. Kostychev یک سری آزمایش را برای تعیین نقش گروه های فردی میکروارگانیسم ها در ایجاد هوموس در خاک انجام داد.

کمک بزرگی به ایده های مربوط به نقش عوامل بیولوژیکی در تغییر شکل زمین و در فرآیند تشکیل خاک توسط شاگرد V.V. Dokuchaev، آکادمی V.I. Vernadsky انجام شد. او معتقد بود که عامل اصلی مهاجرت عناصر شیمیایی در قسمت بالایی پوسته زمین موجودات زنده هستند. فعالیت آنها نه تنها بر مواد آلی، بلکه مواد معدنی خاک و لایه های زیرزمینی تأثیر می گذارد.

در حال حاضر از مراحل اولیه تبدیل سنگ ها به خاک، نقش میکروارگانیسم ها در فرآیندهای هوازدگی مواد معدنی به وضوح نمایان می شود. دانشمندان برجسته V.I. Vernadsky و B.B. Polynov هوازدگی سنگها را نتیجه فعالیت موجودات گیاهی، عمدتاً پایین تر، می دانند. تا به امروز، این دیدگاه توسط مقدار زیادی از مواد تجربی تایید شده است.

به طور معمول، اولین ساکنان سنگ ها، گلسنگ های پوسته ای هستند که صفحات برگ مانندی را تشکیل می دهند که در زیر آنها مقدار کمی خاک ریز جمع می شود. گلسنگ ها، به عنوان یک قاعده، در همزیستی با باکتری های ساپروفیت غیر اسپور هستند.

در رابطه با تعدادی از عناصر، گلسنگ ها به عنوان باتری آنها عمل می کنند. در زمین ریز تحت پوشش گیاهی لیتوفیل، مقدار مواد آلی، فسفر، اکسید آهن، کلسیم و منیزیم به شدت افزایش می یابد.

سایر ارگانیسم های گیاهی که روی سنگ های مادر مستقر می شوند عبارتند از جلبک های میکروسکوپی، به ویژه جلبک های سبز آبی و دیاتوم ها. آنها هوازدگی آلومینوسیلیکات ها را تسریع می کنند و همچنین معمولاً در ارتباط با باکتری های غیر اسپورساز زندگی می کنند.

جلبک‌ها به‌عنوان انباشته‌کننده‌های اتوتروفیک مواد آلی نقش مهمی دارند که بدون آن‌ها فعالیت شدید میکروارگانیسم‌های ساپروفیت نمی‌تواند رخ دهد. دومی ترکیبات مختلفی تولید می کند که باعث هوازدگی مواد معدنی می شود. بسیاری از جلبک های سبز آبی ثابت کننده نیتروژن هستند و سنگ تخریب شده را با این عنصر غنی می کنند.

نقش اصلی در فرآیند هوازدگی احتمالا توسط دی اکسید کربن، اسیدهای معدنی و آلی تولید شده توسط میکروارگانیسم های مختلف ایفا می شود. نشانه هایی وجود دارد که برخی از اسیدهای کتو دارای اثر حل کنندگی قوی هستند. امکان شرکت ترکیبات هوموسی در هوازدگی را نمی توان رد کرد.

لازم به ذکر است که بسیاری از باکتری ها مخاط تشکیل می دهند که تماس نزدیک میکروارگانیسم ها با سنگ را تسهیل می کند. تخریب دومی هم تحت تأثیر مواد زائد میکروارگانیسم ها و هم در نتیجه تشکیل ترکیبات پیچیده بین ماده مخاطی و عناصر شیمیایی تشکیل دهنده شبکه های کریستالی مواد معدنی رخ می دهد. هوازدگی سنگ ها در طبیعت را باید به عنوان وحدت دو فرآیند متضاد در نظر گرفت - پوسیدگی کانی های اولیه و ظهور کانی های ثانویه. مواد معدنی جدید می توانند از تعامل متابولیت های میکروبی با یکدیگر به وجود بیایند.

بسته به ترکیب تعدادی از عوامل طبیعی، توسعه بیشتر فرآیند تشکیل خاک به طور متفاوتی انجام می شود و باعث تشکیل یک یا نوع دیگری از خاک می شود. از اولین مراحل توسعه فرآیند تشکیل خاک، هوموس شروع به تجمع در لایه خاک می کند.

میکروارگانیسم ها در ایجاد هوموس خاک اهمیت زیادی دارند. نقش آنها بسیار چند وجهی است. آنها انواع مختلفی از باقی مانده ها را تجزیه می کنند و در میان سایر مواد، ترکیباتی را تشکیل می دهند که به عنوان واحدهای ساختاری مولکول های مواد هیومیک عمل می کنند. تا حدی، موادی از این نوع توسط خود میکروارگانیسم ها ایجاد می شوند. در نهایت، بسیاری از میکروارگانیسم‌ها اکسیدهای فنل تولید می‌کنند که پلی فنل‌ها را به کینون تبدیل می‌کنند که به راحتی تحت شرایط خاصی متراکم می‌شوند و به ترکیبات هوموسی تبدیل می‌شوند.

اصطلاح "هوموس" یا "هوموس" مجموعه کاملی از ترکیبات با مولکولی بالا را ترکیب می کند که ماهیت شیمیایی آنها هنوز به طور دقیق مشخص نشده است. هوموس 90-85 درصد کل مواد بدعتی موجود در خاک را تشکیل می دهد. مقدار قابل توجهی نیتروژن، فسفر و تعدادی از عناصر دیگر را جمع می کند. ترکیبات هوموس را می توان توسط بسیاری از میکروارگانیسم ها (باکتری ها، اکتینومیست ها، قارچ ها و غیره) تجزیه کرد.

در شرایط طبیعی، تجمع هوموس در خاک نتیجه دو فرآیند کاملاً متضاد - سنتز و پوسیدگی آن است. ورود بقایای گیاهی به خاک ضروری است.

همچنین لازم به ذکر است که ترکیبات هوموس در غلظت های کم رشد گیاه را تحریک می کند که با محتوای مواد فعال بیولوژیکی در آنها توضیح داده می شود. هر چه هوموس در خاک بیشتر باشد، فرآیندهای میکروبیولوژیکی و بیوشیمیایی شدیدتری در آن رخ می دهد که نقش بسیار زیادی در تجمع ترکیبات مغذی برای گیاهان دارد.

میکروارگانیسم ها در ایجاد حاصلخیزی خاک

خاک وسیله اصلی تولید در کشاورزی است. تمام محصولات کشاورزی از مواد آلی تشکیل شده اند که سنتز آنها در گیاهان تحت تأثیر عمدتاً انرژی خورشیدی اتفاق می افتد. تجزیه بقایای آلی و سنتز ترکیبات جدیدی که هوموس را تشکیل می دهند تحت تأثیر آنزیم های ترشح شده توسط انجمن های مختلف میکروارگانیسم ها رخ می دهد. در عین حال، جایگزینی مداوم برخی از انجمن های میکروبی توسط دیگران وجود دارد.

تعداد بسیار زیادی میکروارگانیسم در خاک وجود دارد. به گفته M. S. Gilyarov، در هر گرم چرنوزم 2-2.5 میلیارد باکتری وجود دارد. میکروارگانیسم ها نه تنها بقایای آلی را به ترکیبات معدنی و آلی ساده تر تجزیه می کنند، بلکه به طور فعال در سنتز ترکیبات مولکولی بالا - اسیدهای هوموس که منبع مواد مغذی را در خاک تشکیل می دهند، شرکت می کنند. بنابراین، ضمن توجه به افزایش حاصلخیزی خاک (و به تبع آن افزایش بهره وری)، مراقبت از تغذیه میکروارگانیسم ها، ایجاد شرایط برای توسعه فعال فرآیندهای میکروبیولوژیکی و افزایش جمعیت میکروارگانیسم ها در خاک ضروری است.

تامین کنندگان اصلی مواد مغذی برای گیاهان، میکروارگانیسم های هوازی هستند که برای انجام فرآیندهای زندگی خود به اکسیژن نیاز دارند. بنابراین، افزایش سستی، نفوذپذیری آب، هوادهی در رطوبت و دمای مطلوب خاک، بیشترین تامین مواد مغذی را برای گیاهان تضمین می کند که رشد سریع و افزایش بهره وری آنها را تعیین می کند.

با این حال، برای رشد طبیعی و رشد کامل، گیاهان نه تنها به عناصر درشت مانند پتاسیم، نیتروژن، فسفر، بلکه به عناصر ریز مانند سلنیوم نیز نیاز دارند که به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های مختلف بیوشیمیایی عمل می کند و بدون آن گیاهان قادر به تشکیل نیستند. یک سیستم ایمنی موثر تامین کنندگان ریز عناصر می توانند میکروارگانیسم های بی هوازی باشند - اینها میکروارگانیسم هایی هستند که در لایه های عمیق تر خاک زندگی می کنند و اکسیژن برای آنها سم است. میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی می‌توانند ریز عناصر مورد نیاز گیاهان را از لایه‌های عمیق خاک از طریق زنجیره‌های غذایی بلند کنند.

در خاک های حاصلخیز کشت شده، نه تنها میکرو فلور، بلکه جانوران خاک نیز به سرعت رشد می کنند. حیوانات موجود در خاک عبارتند از کرم خاکی، لارو حشرات مختلف خاک و جوندگان ساکن در خاک. در میان جانوران میکروسکوپی، کرم ها فعال ترین سازنده خاک هستند. آنها در افق های سطحی خاک زندگی می کنند و از بقایای گیاهی تغذیه می کنند و مقادیر زیادی از مواد آلی و مواد معدنی خاک را از طریق دستگاه روده خود عبور می دهند. میکروارگانیسم های موجود در خاک یک بیوسنوز پیچیده را تشکیل می دهند که در آن گروه های مختلف آنها در روابط پیچیده ای با یکدیگر قرار دارند. برخی از آنها با موفقیت همزیستی می کنند، در حالی که برخی دیگر آنتاگونیست (مخالف) هستند. تضاد آنها معمولاً خود را در این واقعیت نشان می دهد که برخی از گروه های میکروارگانیسم ها مواد خاصی ترشح می کنند که رشد سایرین را مهار یا غیرممکن می کند.

در خاک ها نمایندگان متعددی از موجودات میکروسکوپی زندگی می کنند. دنیای آنها به گونه های گیاهی و جانوری تقسیم می شود. فلور میکروسکوپی خاک توسط باکتری ها، اکتینومیست ها، مخمرها، قارچ ها و جلبک ها نشان داده می شود. جانوران خاک متشکل از تک یاخته ها (تک یاخته ها)، حشرات، کرم ها و غیره است. علاوه بر آنها، موجودات مختلف مافوق میکروسکوپی در خاک زندگی می کنند - فاژها (باکتریوفاژها، اکتینوفاژها) و بسیاری از گونه های دیگر که هنوز مطالعه نشده اند.

باکتری های پوترفاکتیو، بوتیریک اسید و نیتریف کننده، اکتینومیست ها و کپک ها به طور گسترده در خاک وجود دارند.

مقدار فلور میکروبی به حاصلخیزی خاک بستگی دارد. هرچه خاک حاصلخیزتر باشد، هوموس بیشتری در آنها وجود داشته باشد، تراکم آنها توسط میکروارگانیسم ها بیشتر می شود. تجمع میکروارگانیسم ها تا حد زیادی به محتوای کمی و کیفی مواد آلی در بقایای گیاهی و جانوری تازه مرده و محصولات حاصل از پوسیدگی اولیه آنها بستگی دارد. ابتدا میکروب های بیشتری وجود دارد و پس از کانی سازی کاهش می یابد.

ویتامین ها، اکسین ها و سایر مواد زیستی در زندگی میکروارگانیسم ها ضروری هستند. دوزهای کوچک آنها به طور قابل توجهی رشد و تولید مثل سلول های جمعیت میکروبی را تسریع می کند.

هنگامی که خاک خشک می شود، از میکروارگانیسم ها تهی می شود. گاهی اوقات تعداد آنها 2-3 برابر با خشک شدن نمونه های خاک و اغلب 5-10 برابر کاهش می یابد. اکتینومیست ها زنده ماندن خود را به طور مداوم حفظ می کنند و پس از آن مایکوباکتریوم ها قرار دارند. بیشترین درصد مرگ و میر در بین باکتری ها مشاهده می شود. با این حال، انقراض کامل باکتری ها، حتی در شرایط خشکسالی طولانی مدت در خاک، به عنوان یک قاعده، رخ نمی دهد. حتی محصولاتی که به خشک شدن بسیار حساس هستند دارای تک سلولی هستند که برای مدت طولانی خشک می مانند.

توزیع تک تک میکروب ها به شدت تحت تأثیر اسیدیته محلول خاک است. در خاک هایی با واکنش خنثی یا کمی قلیایی، باکتری ها به طور قابل توجهی بیشتر از خاک های اسیدی، باتلاقی یا ذغال سنگ نارس هستند.

کپک ها شرایط اسیدی را بهتر از باکتری ها تحمل می کنند، بنابراین در خاک های اسیدی غالب هستند.

موضوع توزیع میکروب ها در خاک به اندازه کافی پوشش داده نشده است. مطالعات معمول میکروبیولوژیکی خاک ها نشان می دهد که سلول های باکتریایی در کانون های جداگانه ای قرار دارند که در هر یک از آنها سلول های یک یا چند گونه غیر آنتاگونیست رشد و متمرکز می شوند.

ترکیب گروهی باکتری ها در خاک های مختلف یکسان نیست. از باکتری های موجود در خاک، فرم های غالب آن هایی هستند که هاگ تشکیل نمی دهند. باکتری های حاوی هاگ حدود 10-20٪ را تشکیل می دهند.

اکتینومیست ها، قارچ ها، جلبک ها و تک یاخته ها نیز به مقدار زیاد در خاک زندگی می کنند. ده ها و صدها هزار و اغلب میلیون ها قارچ و اکتینومیست در 1 گرم خاک وجود دارد. به گفته محققان، جرم کل جلبک ها کمی کمتر از کل جرم باکتری ها است.

تک یاخته ها و حشرات در هر هکتار از لایه زراعی، توده ای بین 2 تا 3 تن را تشکیل می دهند که کل این توده موجود زنده در حال توسعه مداوم است. سلول های فردی - افراد رشد می کنند، تکثیر می شوند، پیر می شوند و می میرند. تغییر و تجدید مداوم کل توده زنده وجود دارد. کل توده باکتریایی، طبق محافظه کارانه ترین تخمین ها، 14-18 بار در طول تابستان در منطقه جنوبی بازسازی می شود. بنابراین، کل تولید باکتریایی افق خاک زراعی در طول فصل رشد با ده ها تن وزن زنده تعیین می شود.

بالاترین لایه خاک از نظر میکرو فلور فقیر است، زیرا تحت تأثیر مستقیم عواملی است که تأثیر مضری بر آن دارند: خشک شدن، اشعه ماوراء بنفش نور خورشید، درجه حرارت بالا و غیره. بیشترین تعداد میکروارگانیسم ها در خاک در عمق 5-15 سانتی متری، کمتر در یک لایه 20-30 سانتی متری و حتی کمتر در افق زیرزمینی 30-40 سانتی متری قرار دارند. فقط اشکال بی هوازی میکروب ها می توانند عمیق تر وجود داشته باشند. .

تأثیر کشت خاک بر شدت فرآیندهای میکروبیولوژیکی. شخم زدن، کشت و زرع به طور قابل توجهی رشد میکرو فلورا را تحریک می کند. این به دلیل بهبود رژیم آب-هوای خاک است.

مطلوب ترین شرایط در طول درمان برای میکروب های هوازی ایجاد می شود، در نتیجه در بهار، در حال حاضر 8-20 روز پس از درمان، تعداد میکرو فلورا 5-10 برابر افزایش می یابد.

روش های مختلف خاک ورزی اثرات متفاوتی بر میکروب ها و بسیج عناصر غذایی در لایه زراعی دارند. سست شدن سطح خاک های پادزولیک در نزدیکی مسکو رشد موجودات میکروسکوپی را افزایش می دهد؛ فقط در لایه بالایی خاک 3-4 برابر بیشتر از سایرین باکتری های ساپروفیت در این لایه وجود دارد. شل شدن لایه به لایه بدون چرخش تشکیل، میکرو فلور را کمی فعال کرد. هنگام شل شدن با چرخش تشکیل، تعداد میکروارگانیسم ها در لایه پایینی که به بالا می رسد تقریباً 3 برابر افزایش یافت. حتی در لایه میانی، که در طول چنین درمان در جای خود باقی می ماند، محتوای میکروب ها به وضوح افزایش می یابد. تغییرات مشابهی در توسعه باکتری های نیتریف کننده مشاهده شد. این داده ها نشان می دهد که اثر مثبت گردش سازند عمدتاً با کانی سازی شدید مواد آلی در قسمت پایین توضیح داده می شود.

در شرایط کشت آبی، عمق و روش کشت به میزان قابل توجهی تعداد میکروارگانیسم های مفید را در هر دو لایه سطحی و زیرین خاک افزایش می دهد. هنگام شخم عمیق، یک لایه خاک کم حاصلخیز و فقیر از نظر میکروارگانیسم ها نمایان می شود؛ تعداد میکروب ها در افق 0-20 بیشتر از زمانی است که شخم زدن در عمق 20 سانتی متری انجام می شود. این را می توان با تأثیر مثبت کودها توضیح داد. آبیاری و عوامل دیگر

با توجه به اینکه تبدیل مواد آلی در خاک ارتباط تنگاتنگی با فعالیت میکروارگانیسم ها دارد، در لایه هایی که تعداد آنها افزایش یافته است، محتوای مواد غذایی محلول از جمله نیترات ها نیز افزایش یافته است. اهمیت کشت خاک و میزان فعالیت گروه های فردی از میکروارگانیسم های دخیل در بسیج مواد مغذی برای گیاهان به این بستگی دارد. با این حال، خاک ورزی مداوم خاک بدون استفاده دوره ای از کودهای آلی باعث کاهش محتوای هوموس می شود.

برای اینکه مقدار هوموس در خاک در حد کافی باشد، لازم است به طور سیستماتیک کودهای آلی استفاده شود که تعداد کل باکتری ها را نه تنها در خاک، بلکه اکتینومیست ها و کپک ها را نیز افزایش می دهد. این شرایط مساعدی را برای توسعه همه گروه های میکروارگانیسم های خاک ایجاد می کند. افزایش فعالیت کلی میکرو فلور هم با مقدار انرژی یا مواد مغذی در خاک و هم با ورود هوموس، ذغال سنگ نارس و کود دامی تعیین می شود که باعث افزایش هوادهی و افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک می شود و آن را بیشتر می کند. ساختاری. استفاده از کودهای معدنی در خاک های غنی از مواد آلی اثر محرکی بر میکرو فلور دارد. عناصر غذایی موجود در کودهای معدنی باعث تجزیه مواد آلی و در نتیجه تکثیر شدید میکروب ها می شود.

مکانیسم اثر کودهای معدنی بر میکرو فلور خاک چند وجهی است. عوامل افزایش دهنده اصلی عبارتند از:

1. تغییر در خواص فیزیکی خاک که تأثیر مفیدی در تکثیر میکروب ها دارد.

2. تغییر واکنش (pH) خاک به سمت خنثی یا کمی قلیایی.

3. کودهای معدنی به طور قابل توجهی رشد گیاهان را افزایش می دهند، که به نوبه خود، اثر تحریک کننده ای بر میکرو فلور دارد: ریشه ها با شدت بیشتری رشد می کنند، و در نتیجه، تعداد ارگانیسم های ریزوسفر به سرعت افزایش می یابد.

عوامل محیطی مختلفی که رشد میکروارگانیسم ها را تحریک یا محدود می کنند، تأثیر مستقیمی بر محتوای هوموس در خاک دارند. این عوامل عبارتند از دما، هوادهی، رطوبت خاک، اسیدیته و ... شرایط بهینه برای تجزیه بقایای آلی دمای 30-35 درجه سانتی گراد و رطوبت 70-80 درصد حداکثر ظرفیت رطوبت مزرعه است. اما این شرایط در عین حال برای کانی سازی هوموس بسیار مطلوب است. برای حفظ هوموس، کشت منطقی خاک و تکمیل منظم ذخایر مواد آلی با کود، ذغال سنگ نارس، کود سبز و غیره ضروری است که استفاده از کودهای معدنی نیز به این امر کمک می کند.

هوموس مقدار خاکدانه های خاک مقاوم در برابر آب را افزایش می دهد که باعث نفوذپذیری خوب آب، مصرف اقتصادی آب، بهبود هوادهی و ایجاد یک رژیم بیولوژیکی مطلوب در خاک ساختاری می شود، فرآیندهای هوازی و بی هوازی را به طور هماهنگ ترکیب می کند. هوموس به عنوان منبع انرژی برای میکروارگانیسم ها عمل می کند و در عین حال خاک را برای رشد گیاهان مساعدتر می کند. به تدریج و به آرامی تحت تأثیر میکروارگانیسم های خاک تجزیه می شود و منبع مواد مغذی قابل هضم برای گیاهان است. با توجه به تأثیر چندوجهی آن بر خاک، می توان گفت که خواص اصلی آن از جمله حاصلخیزی توسط هوموس تعیین می شود.

12345678910بعدی ⇒

ترکیب شیمیایی خاک.

مواد معدنی: آب - 75-90٪ (محلول خاک)، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم، گوگرد، فلوئور، آهن (ماده معدنی). مواد آلی: کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها، موم ها، رزین ها، تانن ها. مواد آلی خاک به ریزه ها یا مواد آلی مرده و بیوتا تقسیم می شوند. مکانیکیترکیب خاک با محتوای ماسه، سیلت و رس در آن تعیین می شود. ترکیب مکانیکی تا حد زیادی بر محتوای مواد مغذی و رژیم دمایی خاک تأثیر می گذارد. خاک های با بافت ریز و متوسط مانند خاک رس و لوم برای رشد گیاه مناسب ترند، زیرا حاوی مواد مغذی کافی باشد و آب را بهتر حفظ کند. وجود سنگ، یعنی. ذرات با قطر بیشتر از 2 میلی متر، توانایی خاک در حفظ آب را کاهش می دهد.

حالت هوا و آب. هوا منافذ خاک را پر می کند و به راحتی با آب جایگزین می شود. خاک غرقابی هوادهی ضعیفی دارد. هوای خاک با هوای اتمسفر متفاوت است؛ محتوای دی اکسید کربن با عمق افزایش می‌یابد؛ هرچه فرآیندهای بیولوژیکی شدیدتر رخ دهد، CO2 بیشتری آزاد می‌شود.

نقش میکروارگانیسم ها در تشکیل خاک.

هوای خاک با بخار آب اشباع شده است. برخی از گازها ممکن است در خاک بالای میادین نفت و گاز وجود داشته باشد - هیدروکربن ها، بالای تجمع عناصر رادیواکتیو - انتشار تشعشعات. حالت آبشامل: بارش جوی (O)؛ تبخیر از سطح پوشش گیاهی و از سطح خاک (I)؛ رواناب سطحی (SS)؛ تخریب توسط گیاهان (D); رواناب زیرسطحی (SUF)؛ جریان زمینی (GS).

انواع خاک: خاک های توندرا گلی –خاکهای نازک و غرقابی در آنها، در زیر افق بالایی، یک لایه خاکستری مایل به سبز یا خاکستری مایل به آبی - گلی وجود دارد که به دلیل غرقابی مداوم و کمبود اکسیژن تشکیل می شود. در چنین شرایطی، ترکیبات آهن و منگنز به شکل اکسید (مناطق شمال دور) هستند. Podzolic و Sod-podzolicخاک ها در زیر جنگل ها در مناطقی با رطوبت بیش از حد تشکیل می شوند. آبی که از لایه خاک نفوذ می کند، تمام ترکیبات معدنی و آلی محلول را به آب های زیرزمینی منتقل می کند. این خاکها از نظر هوموس فقیر و نابارور (تایگا) هستند. پرمافراست-تایگاخاک ها در شرایط آب و هوای شدید قاره ای و منجمد دائمی تشکیل می شوند. چرنوزم ها- حاصلخیزترین خاکهای غنی از هوموس، که در منطقه جنگلی-استپی رایج است، ساختار دانه ای دارند. در اینجا به اندازه ای که می تواند از سطح تبخیر شود، بارش وجود دارد. در آب و هوای خشک و گرم، بقایای گیاهی کمتری وارد خاک می شود و هوموس کمتری انباشته می شود. در اینجا شکل می گیرند شاه بلوط، خاک های قهوه ای نیمه بیابانی و خاک های خاکستری قهوه ای. شوره زارهادر شرایط رطوبت ناکافی، جایی که آب های زیرزمینی بسیار معدنی هستند، تشکیل می شوند. همراه با محلول خاک، ترکیبات معدنی به سطح کشیده می شوند و با تبخیر رطوبت رسوب می کنند. خاک ها با کربنات و گچ غنی شده و شوری خاک رخ می دهد. هنگامی که آب های زیرزمینی شیرین در نزدیکی یکدیگر قرار می گیرند، خاکهای باتلاقی ذغال سنگ نارس

نقش گیاهان و میکروارگانیسم ها در تشکیل خاک

طبقه بندی موجودات خاک:"ژئوبیونت ها" حیواناتی هستند که کل چرخه آنها در محیط خاک (کرم های خاکی، پروتوپترا) انجام می شود. "ژئوفیل ها" - بخشی از چرخه زندگی خود را در خاک می گذرانند (مراحل لارو یا شفیرگی). "ژئوکسن" - پناهگاه موقت در خاک (سوسک ها، جوندگان) پیدا کنید.

طبقه بندی اندازه: میکروبیوتا – میکروارگانیسم های خاک (جلبک های خاک، باکتری ها، قارچ ها، تک یاخته ها)؛ mesobiota - حیوانات کوچک متحرک (نماتدها، لاروها)؛ macrobiota - حشرات بزرگ، مهره داران حفاری (خال، گوفر، موش). گیاهان: گیاهان عالی -مولد مواد آلی؛ متمرکز کننده عناصر شیمیایی، نیتروژن. گیاهان با فعالیت حیاتی خود روند مهاجرت عناصر را تعیین می کنند. تنظیم جریان، مقابله با فرسایش. موجودات جانوری: حفار خاکآنها بارها خاک را حفر می کنند، اختلاط، هوادهی بهتر و توسعه سریع فرآیند تشکیل خاک را تقویت می کنند و توده آلی خاک را با محصولات فعالیت حیاتی خود غنی می کنند. میکروارگانیسم هابرای تشکیل خاک مهم هستند. به لطف فعالیت آنها، تجزیه باقی مانده های شیمیایی و سنتز ترکیبات جذب شده توسط گیاهان رخ می دهد. اکتینومیست ها- میکروارگانیسم های تک سلولی که توانایی انشعاب دارند، فعالیت آنها در جهت تجزیه مواد آلی پایدار است. قارچ- قالب های پایین (موکور) - در تجزیه الیاف و مواد آلی شرکت می کنند. جلبک های تک سلولی، گلسنگ ها، تک یاخته ها، نیترو باکتری ها، باکتری های تثبیت کننده نیتروژن (ندول ها).

12345678910بعدی ⇒

اطلاعات مربوطه:

جستجو در سایت:

عوامل مهم در تشکیل خاک موجودات جانوری و گیاهی - اجزای خاص خاک هستند. نقش آنها شامل کار عظیم ژئوشیمیایی است. ترکیبات آلی در خاک در نتیجه فعالیت حیاتی گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم ها به وجود می آیند.در سیستم "خاک-گیاه" چرخه بیولوژیکی ثابتی از مواد وجود دارد که گیاهان در آن نقش فعالی دارند. آغاز تشکیل خاک همیشه با استقرار موجودات بر روی بستر معدنی همراه است. نمایندگان هر چهار پادشاهی طبیعت زنده در خاک زندگی می کنند - گیاهان، حیوانات، قارچ ها، پروکاریوت ها (میکروارگانیسم ها - باکتری ها، اکتینومیست ها و جلبک های سبز آبی). میکروارگانیسم ها زمین ریز بیوژنیک - بستری برای استقرار گیاهان عالی - تولیدکنندگان اصلی مواد آلی را آماده می کنند.

نقش اصلی در اینجا به پوشش گیاهی تعلق دارد. گیاهان سبز عملا تنها خالق مواد آلی اولیه هستند. با جذب دی اکسید کربن از جو، آب و مواد معدنی از خاک و با استفاده از انرژی نور خورشید، ترکیبات آلی پیچیده و غنی از انرژی را ایجاد می کنند.

فیتوماس گیاهان عالی به شدت به نوع پوشش گیاهی و شرایط خاص تشکیل آن بستگی دارد. زیست توده و بهره‌وری سالانه پوشش گیاهی چوبی با حرکت از عرض‌های جغرافیایی بالا به عرض‌های پایین‌تر افزایش می‌یابد، در حالی که زیست توده و بهره‌وری پوشش گیاهی علفی مراتع و استپ به طور محسوسی کاهش می‌یابد که از استپی جنگلی شروع می‌شود و سپس به استپ‌های خشک و نیمه بیابانی می‌رسد.

همان مقدار انرژی در لایه هوموس زمین متمرکز می شود که در کل زیست توده زمین، و انرژی جذب شده در گیاهان به دلیل فتوسنتز انباشته می شود. یکی از مولدترین اجزای زیست توده بستر است. در یک جنگل مخروطی، بستر به دلیل ویژگی ترکیب شیمیایی آن بسیار کند تجزیه می شود. بستر جنگل، همراه با هوموس درشت، بستری از نوع مورا را تشکیل می دهد که عمدتاً توسط قارچ ها معدنی می شود. فرآیند کانی سازی بستر سالانه عمدتاً در چرخه سالانه اتفاق می افتد. در جنگل های مختلط و برگریز، بستر پوشش گیاهی علفی سهم بیشتری در تشکیل هوموس دارد. بازهای آزاد شده در طول کانی سازی بستر، محصولات اسیدی تشکیل خاک را خنثی می کند. هوموس هومات-فولوات از نوع متوسط که بیشتر از کلسیم اشباع شده است، سنتز می شود. خاک‌های جنگلی خاکستری یا جنگلی قهوه‌ای با واکنش اسیدی کمتری نسبت به خاک‌های پادزولیک و سطح حاصلخیزی بالاتر تشکیل می‌شوند.

در زیر تاج پوشش گیاهی استپی یا علفزار، منبع اصلی تشکیل هوموس توده ریشه های در حال مرگ است. شرایط هیدروترمال منطقه استپ به تجزیه سریع بقایای آلی کمک می کند.

جوامع جنگلی بیشترین مقدار مواد آلی را به خصوص در مناطق گرمسیری مرطوب فراهم می کنند. مواد آلی کمتری در تندرا، بیابان، مناطق باتلاقی و غیره ایجاد می شود. پوشش گیاهی بر ساختار و ماهیت مواد آلی خاک و رطوبت آن تأثیر می گذارد. درجه و ماهیت تأثیر پوشش گیاهی به عنوان عامل تشکیل دهنده خاک به موارد زیر بستگی دارد:

ترکیب گونه های گیاهی،
تراکم ایستادن آنها،
شیمی و بسیاری از عوامل دیگر

وظیفه اصلی موجودات جانوری در خاک، تبدیل مواد آلی است. هم خاک و هم جانوران زمینی در تشکیل خاک شرکت می کنند. در محیط خاک، حیوانات عمدتاً توسط بی مهرگان و تک یاخته ها نشان داده می شوند. مهره داران (مثلاً خال و غیره) که دائماً در خاک زندگی می کنند نیز از اهمیت خاصی برخوردار هستند. حیوانات خاک به دو گروه تقسیم می شوند:

بیوفاژهایی که از موجودات زنده یا بافت های موجودات جانوری تغذیه می کنند،
ساپروفاژهایی که از مواد آلی برای غذا استفاده می کنند.

نقش میکروارگانیسم ها در تشکیل خاک

داروین، توده خاک به طور کامل در طول چندین سال از دستگاه گوارش کرم ها عبور می کند. ساپروفاژها بر شکل گیری مشخصات خاک، محتوای هوموس و ساختار خاک تأثیر می گذارند.

پرشمارترین نمایندگان دنیای حیوانات زمینی که در تشکیل خاک نقش دارند، جوندگان کوچک (کوچک و غیره) هستند.

بقایای گیاهی و جانوری که وارد خاک می شوند دچار تغییرات پیچیده ای می شوند. بخش خاصی از آنها به دی اکسید کربن، آب و نمک های ساده تجزیه می شود (فرایند کانی سازی)، برخی دیگر به مواد آلی پیچیده جدید خود خاک منتقل می شوند.

میکروارگانیسم ها (باکتری ها، اکتینومیست ها، قارچ ها، جلبک ها، تک یاخته ها). در افق سطحی، جرم کل میکروارگانیسم ها چندین تن در هکتار است و میکروارگانیسم های خاک از 01/0 تا 1/0 درصد از کل زیست توده زمین را تشکیل می دهند. میکروارگانیسم ها ترجیح می دهند بر روی فضولات حیوانی غنی شده با مواد مغذی مستقر شوند. آنها در تشکیل هوموس شرکت می کنند و مواد آلی را به محصولات نهایی ساده تجزیه می کنند:

گازها (دی اکسید کربن، آمونیاک و غیره)
اب،
ترکیبات معدنی ساده

توده اصلی میکروارگانیسم ها در 20 سانتی متر بالای خاک متمرکز شده است. میکروارگانیسم‌ها (به عنوان مثال، باکتری‌های گره‌دار گیاهان حبوبات) نیتروژن را از هوا 2/3 تثبیت می‌کنند، آن را در خاک انباشته می‌کنند و تغذیه نیتروژنی گیاهان را بدون استفاده از کودهای معدنی حفظ می‌کنند. نقش عوامل بیولوژیکی در تشکیل خاک به وضوح در تشکیل هوموس آشکار می شود.

دکمه های اجتماعی برای جوملا

میکروارگانیسم ها و فرآیندهای میکروبیولوژیکی نقش مهمی در حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه دارند.

خاک شرایطی را برای توسعه میکرو فلور ایجاد می کند که به نوبه خود تأثیر خاصی بر خاک دارد. در هر نوع خاک که دارای خواص فیزیکوشیمیایی خاصی است، تعداد و گروه های معینی از میکروارگانیسم ها ایجاد می شود و تعادل بیولوژیکی مشخص می شود که مشخصه شرایط و فصل معین است.

تغییرات در رژیم های آب، هوا و مواد مغذی خاک به طور قابل توجهی بر میکرو فلور تأثیر می گذارد: تعداد گروه های فردی میکروارگانیسم ها تغییر می کند، یعنی نسبت بین آنها، و همچنین پویایی و شدت فرآیندهای میکروبیولوژیکی. بنابراین، مطالعه بیولوژی خاک یک شرط ضروری در هنگام اعمال اقدامات مختلف کشاورزی است. برای حفظ و افزایش حاصلخیزی خاک و استفاده موثر از کودهای کاربردی، بررسی جنبه های مختلف جریان فرآیندهای میکروبیولوژیکی نیز ضروری است.

در شرایط کشاورزی فشرده، مقدار قابل توجهی از کودهای معدنی به خاک وارد می شود که به طور قابل توجهی بر نسبت مواد مغذی در محلول خاک تأثیر می گذارد و در شرایط طبیعی باعث نقض تعادل بیولوژیکی ایجاد شده می شود. در نتیجه این تغییرات، فرآیندهای کانی سازی افزایش می یابد و مواد مغذی موجود بیشتری وارد خاک می شوند که می توانند از نظر بیولوژیکی به اشکال قابل هضم تبدیل شوند. علاوه بر این، تلفات نیتروژن گازی افزایش می یابد. همه اینها بر حاصلخیزی خاک و شرایط تغذیه گیاه تأثیر می گذارد.

خاک یک بستر پیچیده است و تعیین دقیق عوامل تنظیم کننده فرآیندهای میکروبیولوژیکی در آن بسیار دشوار است.

نقش میکروارگانیسم ها در تشکیل خاک و حاصلخیزی آن

تغییرات کمی و کیفی در میکرو فلور با رژیم غذایی خاک و شرایط تغذیه گیاهان مرتبط است. تعیین فرآیندهای میکروبیولوژیکی که تأثیر قابل توجهی بر محتوای عناصر غذایی فردی در خاک دارند، وظیفه مهمی است که حل آن منجر به افزایش حاصلخیزی خاک و راندمان کود می شود. بقایای آلی (در اکوسیستم های کشاورزی اینها عمدتاً بقایای گیاهی هستند) به عنوان بستر و منبع اصلی انرژی برای میکرو فلور خاک عمل می کنند. ماهیت و شدت فرآیندهای میکروبیولوژیکی در خاک به کمیت و ترکیب شیمیایی آنها بستگی دارد.

میکروارگانیسم ها نقش مهمی در تبدیل نیتروژن در خاک دارند. باکتری های آمونیزه کننده، بسیاری از اکتینومیست ها، قارچ های میکروسکوپی و سایر میکروارگانیسم ها باعث کانی شدن مواد آلی در خاک و آزاد شدن نیتروژن آمونیومی در دسترس گیاهان می شوند. باکتری های نیتروژن، نیتروژن آمونیوم را به نیتریت و نیترات تبدیل می کنند. میکرو فلور در ترکیب و کمیت با استفاده از نیتروژن معدنی و تبدیل آن به اشکال آلی (فرایند بی حرکت) قابل توجه است. باکتری‌های نیتروژن‌کننده باعث تلفات غیرقابل برگشت گاز نیتروژن می‌شوند. گونه هایی مانند آزوتوباکتر (az. chroococcum) یا کلستریدیوم (Q. pasteurianum) نیتروژن اتمسفر ورودی به خاک را از نظر بیولوژیکی تثبیت می کنند. در نتیجه، دگرگونی نیتروژن بیشترین ارتباط را با میکرو فلور خاک دارد، که فعالیت آن رژیم نیتروژن خاک، یعنی کمیت و کیفیت نیتروژن خاک را تعیین می کند.

میکروارگانیسم ها مواد را در خاک چرخانده و بر معدنی شدن بقایای آلی تأثیر می گذارند و اشکال نامحلول را به ترکیبات قابل دسترسی برای گیاهان تبدیل می کنند. در طی این فرآیندها، آزادسازی فعال متابولیت ها وجود دارد - محصولاتی که در سنتز هوموس نقش دارند. میکروارگانیسم ها به تجمع و تجزیه هوموس کمک می کنند. کمیت و کیفیت عناصر غذایی در خاک به شدت فرآیندهای میکروبیولوژیکی آمونیفیکاسیون و نیتریفیکاسیون، به تجزیه سلولز و فعالیت آنزیمی و غیره بستگی دارد.

اثربخشی کودهای نیتروژنی می تواند کم باشد: تا 50 درصد از نیتروژن اضافه شده با کودها در خاک استفاده می شود. فعالیت میکروبیولوژیکی نیز در اینجا نقش مهمی ایفا می کند. هنگام استفاده از کودها، مقدار نیتروژن قابل جذب در خاک تا حد زیادی با شدت نیتروژن زدایی، اندازه و مدت تثبیت بیولوژیکی، شدت فرآیندهای آمونیفیکیشن و نیتریفیکاسیون و غیره تعیین می شود. بنابراین، با استفاده شدید از کودهای نیتروژن معدنی، نیتروژن زدایی و تثبیت بیولوژیکی نیتروژن به شدت افزایش می یابد. در نتیجه میزان استفاده از کودهای معدنی نیتروژن کاهش می یابد که می تواند منجر به آلودگی هوا شود.

باکتری های تثبیت کننده نیتروژن تأثیر زیادی بر رژیم نیتروژن خاک دارند. تثبیت کننده های نیتروژن آزاد که در خاک بسیار گسترده هستند، همراه با باکتری های ندول همزیست، نیتروژن اتمسفر را جذب کرده و نقش مهمی در حفظ رژیم نیتروژن خاک دارند. باکتری های ندول تا حد زیادی تغذیه نیتروژن را برای حبوبات تامین می کنند.

کانی سازی ترکیبات آلی فسفر و تبدیل فسفات های آلومینیوم، آهن و تری کلسیم در خاک توسط میکروارگانیسم ها انجام می شود. میکروارگانیسم ها همچنین در تبدیل گوگرد، آهن و سایر عناصر شرکت می کنند.

کشت فشرده محصولات با کاربرد دوزهای بالای کودهای معدنی همراه است. تغییراتی که در خاک رخ می دهد تا حد زیادی بر روی میکرو فلور منعکس می شود. درمان با علف کش ها - مواد بیگانه با خاک - بر کمیت و ترکیب میکرو فلورا تأثیر می گذارد. در عین حال، میکرو فلورا در سم زدایی از آفت کش ها در خاک و در پاکسازی آن از آلودگی توسط برخی مواد شیمیایی نقش دارد.

عملاً هیچ فرآیندی در خاک وجود ندارد که میکرو فلورا در آن نقش فعالی نداشته باشد. تأثیر انسان زایی بر خاک به ویژه در کشاورزی فشرده، زمانی که رژیم غذایی، هوا و آب تغییر می کند، افزایش می یابد. لزوم بررسی این تغییرات به مسائل حفظ و افزایش حاصلخیزی خاک مربوط می شود. میکرو فلورا می تواند به عنوان یک شاخص برای تعیین جهت فرآیندهای مختلف در خاک استفاده شود.

اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً یک متن را انتخاب کنید و Ctrl+Enter را فشار دهید.

در تماس با

به سنگ هایی که از آنها خاک تشکیل می شود، سنگ های خاک ساز یا مادر می گویند.

سنگ های خاک ساز با منشاء، ترکیب، ساختار و خواص مشخص می شوند. سنگ خاك ساز اساس مادي خاك است و تركيب مكانيكي، كاني شناسي و شيميايي و خواص فيزيكي و شيميايي آن را به آن منتقل مي كند. به تدریج تحت تأثیر فرآیند تشکیل خاک به درجات مختلف تغییر می کند.

خواص و ترکیب سنگ های مادر بر ترکیب پوشش گیاهی ته نشین شده، بهره وری آن، سرعت تجزیه بقایای آلی، کیفیت هوموس حاصل، ویژگی های برهمکنش مواد آلی با مواد معدنی و سایر جنبه های خاک سازی تأثیر می گذارد. روند.

سنگ‌های اصلی خاک‌ساز، سنگ‌های رسوبی سست هستند.

رسوبیسنگ ها - رسوبات محصولات هوازدگی سنگ های بسیار کریستالی یا بقایای موجودات مختلف. آنها به رسوبات آواری، شیمیایی و بیوژنیک تقسیم می شوند.

رایج‌ترین سنگ‌های رسوبی شامل نهشته‌های کواترنر قاره‌ای هستند: یخبندان، فلوویوگلاسال، لوم‌های لس و لس‌مانند، آبرفتی، آبرفتی، کولوویال، پرلوویال، بادی، دریاچه‌ای کمتر رایج و دریایی. آنها از نظر ماهیت ترکیب، ظرفیت رطوبت، نفوذپذیری آب و تخلخل، که رژیم های آب-هوا و حرارتی را تعیین می کند، متفاوت هستند.

عامل بیولوژیکی تشکیل خاک

عامل بیولوژیکی تشکیل خاک به عنوان مشارکت متنوع موجودات زنده و محصولات متابولیکی آنها در فرآیند تشکیل خاک درک می شود.

قوی ترین عامل موثر در جهت فرآیند تشکیل خاک موجودات زنده هستند. آغاز تشکیل خاک همیشه با استقرار موجودات بر روی یک بستر معدنی همراه است. نمایندگان هر چهار پادشاهی طبیعت زنده در خاک زندگی می کنند - گیاهان، حیوانات، قارچ ها، پروکاریوت ها. پیشگامان در توسعه و تبدیل مواد معدنی بی اثر در خاک انواع مختلف میکروارگانیسم ها، گلسنگ ها و جلبک ها هستند. آنها هنوز خاک ایجاد نمی کنند، آنها زمین ریز بیوژنیک را آماده می کنند - بستری برای استقرار گیاهان عالی - تولید کنندگان اصلی مواد آلی. این گیاهان عالی به عنوان تجمع کننده های اصلی ماده و انرژی در بیوسفر هستند که نقش اصلی را در فرآیندهای تشکیل خاک ایفا می کنند.

نقش پوشش گیاهی چوبی و علفی، جنگلی و استپی یا چمنزاری در فرآیندهای تشکیل خاک تفاوت معناداری دارد.

در زیر جنگل، بستر، که منبع اصلی هوموس است، عمدتاً به سطح خاک می آید. ریشه های پوشش گیاهی چوبی به میزان کمتری در تشکیل هوموس شرکت می کنند.

در یک جنگل سوزنی برگ، بستر، به دلیل ویژگی ترکیب شیمیایی و استحکام مکانیکی بالا، بسیار آهسته تحت فرآیندهای تجزیه قرار می گیرد. بستر جنگلی همراه با هوموس درشت، بستری از نوع مور با ضخامت های متفاوت را تشکیل می دهد. فرآیند تجزیه در بستر عمدتاً توسط قارچ ها انجام می شود. هوموس دارای ویژگی فولوات است.

در جنگل‌های مختلط و به‌ویژه برگ‌ریز، بستر برگ نرم‌تر، حاوی مقادیر زیادی پایه و غنی از نیتروژن است. فرآیند کانی سازی بستر سالانه عمدتاً در چرخه سالانه اتفاق می افتد. در جنگل های این نوع، بستر پوشش گیاهی علفی سهم زیادی در تشکیل هوموس دارد. بازهای آزاد شده در حین کانی سازی بستر، محصولات اسیدی تشکیل خاک را خنثی می کند و هوموس از نوع هومات-فولوات که بیشتر از کلسیم اشباع شده است، سنتز می شود.

الگوی متفاوتی از ورود بقایای آلی و عناصر شیمیایی به خاک در زیر تاج پوشش گیاهی استپی یا علفزار مشاهده می شود. منبع اصلی تشکیل هوموس توده سیستم های ریشه در حال مرگ و به میزان بسیار کمتری توده های روی زمین (نمد استپی، دانه های گیاهی و غیره) است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که زیست توده ریشه پوشش گیاهی علفی (در مقابل پوشش گیاهی چوبی) معمولاً به طور قابل توجهی بر زیست توده بالای زمین غالب است. بستر پوشش گیاهی علفی، بر خلاف بستر گونه های درختی، با ساختار ظریف، استحکام مکانیکی کمتر، محتوای خاکستر بالا و غنی از نیتروژن و پایه مشخص می شود.

فرآیند تشکیل خاک که تحت تأثیر پوشش گیاهی علفی رخ می دهد نامیده می شود فرآیند خاکشیر

همراه با پوشش گیاهی بالاتر، نمایندگان متعددی از جانوران خاک - بی مهرگان و مهره دارانی که در افق های مختلف خاک زندگی می کنند و در سطح آن زندگی می کنند - تأثیر زیادی بر فرآیندهای تشکیل خاک دارند.

عملکرد حیوانات بی مهرگان و مهره داران مهم و متنوع است. یکی از آنها تخریب، آسیاب کردن و مصرف بقایای آلی در سطح خاک و داخل آن است.

عملکرد دوم حیوانات خاک در تجمع مواد مغذی در بدن آنها و عمدتاً در سنتز ترکیبات پروتئینی حاوی نیتروژن بیان می شود. پس از اتمام چرخه زندگی حیوان، بافت متلاشی می شود و مواد و انرژی انباشته شده در بدن حیوان به خاک باز می گردد.

فعالیت حیوانات حفاری تأثیر زیادی بر حرکت توده‌های خاک و خاک، بر تشکیل یک میکرو و نانوتکنیک منحصر به فرد دارد. در برخی موارد، خاک حفر شده و انتشار گازهای گلخانه ای به سطح به اندازه ای می رسد که نیاز به ارائه تعاریف ویژه در نامگذاری خاک ها می شود (به عنوان مثال، چرنوزم حفر شده با کربنات). پروفیل چنین خاک هایی ساختاری سست و غاردار دارد؛ افق های خاک اغلب جابجا شده و تغییر شکل می دهند.

بنابراین، سه گروه از موجودات در تشکیل خاک شرکت می کنند - گیاهان سبز، میکروارگانیسم ها و حیوانات که بیوسنوزهای پیچیده را در خشکی تشکیل می دهند. در عین حال، عملکرد هر یک از این گروه ها به عنوان سازنده خاک متفاوت است.

وظایف اصلی میکروارگانیسم ها به عنوان سازنده خاک، تجزیه بقایای گیاهی و هوموس خاک به نمک های ساده مورد استفاده توسط گیاهان، مشارکت در تشکیل مواد هیومیک و در تخریب و تشکیل جدید مواد معدنی خاک است.

وظایف اصلی حیوانات خاکی سست کردن خاک و بهبود خواص فیزیکی و آبی آن، غنی سازی خاک با هوموس و مواد معدنی است.

دوره آموزشی "علوم خاک"

سخنرانی 3. خواص و ساختار خاک

1. خصوصیات مورفولوژیکی خاکها 34

1.1.ساختار خاک 34

1.2. رنگ آمیزی خاک 38

1.3. ترکیب گرانولومتری خاک و اهمیت زراعی آن 40

2. مواد آلی و آلی معدنی در خاک 43

2.1. تأثیر شرایط تشکیل خاک بر تشکیل هوموس 43

2.2. ترکیب هوموس 44

2.3. وضعیت هوموسی خاکها 48

خلاصه ای از سخنرانی 3 49

1. خصوصیات مورفولوژیکی خاک

در طی فرآیند تشکیل خاک، سنگ یک سازمان مورفولوژیکی چند سطحی به دست می آورد. مورفون های 1،2، 3، 4،5 سفارشات وجود دارد. برای شناسایی مورفون ها، سیستمی از خصوصیات مورفولوژیکی خاک وجود دارد.

ویژگی های مورفولوژیکی خاک سیستمی از شاخص ها است که به فرد امکان می دهد عناصر مورفولوژیکی را از یکدیگر متمایز کند.

خصوصیات مورفولوژیکی خارجی عبارتند از:

ساختار،

ضخامت پروفیل و افق های فردی،

درجه بندی،

ساختار،

علاوه بر این،

نئوپلاسم ها،

اجزاء

1.1.ساختار خاک

هر خاک سیستمی است که به طور متوالی به طور عمودی جایگزین یکدیگر می شود. افق های ژنتیکی- لایه هایی که اصل به آنها متمایز می شود سنگ مادردر فرآیند تشکیل خاک

این توالی عمودی افق نامیده می شود مشخصات خاک

نیمرخ خاک یک توالی عمودی مشخص از افق های ژنتیکی درون یک خاک است که برای هر نوع تشکیل خاک مشخص است.

پروفیل خاک نشان دهنده اولین سطح سازمان مورفولوژیکی خاک به عنوان یک جسم طبیعی است، افق خاک دوم است.

مشخصات خاک تغییر در خواص عمودی آن مرتبط با تأثیر فرآیند تشکیل خاک بر روی سنگ مادر را مشخص می کند. عوامل اصلی در تشکیل نیمرخ خاک، یعنی تمایز سنگ اصلی خاک ساز به افق های ژنتیکی، عبارتند از:

اینها اولاً جریانهای عمودی ماده و انرژی هستند (نزولی یا صعودی بسته به نوع تشکیل خاک و چرخه سالانه، فصلی یا بلندمدت آن)

و دوم، توزیع عمودی ماده زنده (سیستم های ریشه گیاهان، میکروارگانیسم ها، حیوانات ساکن در خاک).

ساختار نیمرخ خاک، یعنی ماهیت و توالی افق های ژنتیکی تشکیل دهنده آن، مختص هر نوع خاک است و به عنوان مشخصه اصلی تشخیصی آن عمل می کند. این بدان معنی است که تمام افق ها در نمایه به یکدیگر متصل و مشروط هستند.

افق خاک نیز به نوبه خود همگن نیست و از عناصر مورفولوژیکی سطح سوم تشکیل شده است - مورفون،که منظور ما عناصر ریخت شناسی درون افق است.

در سطح چهارم سازمان مورفولوژیکی وجود دارد خاکدانه ها،که در آن خاک به طور طبیعی در افق های ژنتیکی تجزیه می شود.

سطح پنجم بعدی سازمان مورفولوژیکی خاک فقط با استفاده از میکروسکوپ قابل تشخیص است. این ریزساختار خاک است که در چارچوب میکرومورفولوژی خاک مورد مطالعه قرار گرفته است.

عوامل مهمدر تشکیل خاک موجودات حیوانی و گیاهی - اجزای خاص خاک هستند. نقش آنها شامل کار عظیم ژئوشیمیایی است. ترکیبات آلیخاک در نتیجه فعالیت حیاتی گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم ها تشکیل می شود.در سیستم "خاک-گیاه" یک چرخه بیولوژیکی ثابت از مواد وجود دارد که گیاهان در آن نقش فعال دارند. آغاز تشکیل خاک همیشه با استقرار موجودات بر روی بستر معدنی همراه است. نمایندگان هر چهار پادشاهی طبیعت زنده در خاک زندگی می کنند - گیاهان، حیوانات، قارچ ها، پروکاریوت ها (میکروارگانیسم ها - باکتری ها، اکتینومیست ها و جلبک های سبز آبی). میکروارگانیسم ها آماده می شوند زمین ریز بیوژنیک- بستری برای استقرار گیاهان عالی - تولیدکنندگان اصلی مواد آلی.

نقش اصلی در اینجا متعلق به زندگی گیاهی. گیاهان سبز عملا هستند تنها سازندگانمواد آلی اولیه با جذب دی اکسید کربن از جو، آب و مواد معدنی از خاک و با استفاده از انرژی نور خورشید، ترکیبات آلی پیچیده و غنی از انرژی را ایجاد می کنند.

همان مقدار انرژی در لایه هوموس زمین متمرکز می شود که در کل زیست توده زمین، و انرژی جذب شده در گیاهان به دلیل فتوسنتز انباشته می شود. یکی از مولدترین اجزای زیست توده است آشغال. در یک جنگل مخروطی، بستر به دلیل ویژگی ترکیب شیمیایی آن بسیار کند تجزیه می شود. بستر جنگلی همراه با هوموس درشت نوعی بستر را تشکیل می دهد آفت،که عمدتا توسط قارچ ها معدنی می شود. فرآیند کانی سازیریزش سالانه عمدتاً در طول چرخه سالانه رخ می دهد. در جنگل های مختلط و برگریز، بستر پوشش گیاهی علفی سهم بیشتری در تشکیل هوموس دارد. بازهای آزاد شده در طول کانی سازی بستر، محصولات اسیدی تشکیل خاک را خنثی می کند. هوموس هومات-فولوات از نوع اشباع تر از کلسیم سنتز می شود معتدلخاک‌های جنگلی خاکستری یا جنگلی قهوه‌ای با واکنش اسیدی کمتری نسبت به خاک‌های پادزولیک و سطح حاصلخیزی بالاتر تشکیل می‌شوند.

در زیر تاج پوشش گیاهی استپی یا علفزار، منبع اصلی تشکیل هوموس است. توده ریشه های در حال مرگ. شرایط هیدروترمال منطقه استپ به تجزیه سریع بقایای آلی کمک می کند.

جوامع جنگلی بیشترین مقدار مواد آلی را به خصوص در مناطق گرمسیری مرطوب فراهم می کنند. مواد آلی کمتری در تندرا، بیابان، مناطق باتلاقی و غیره ایجاد می شود. پوشش گیاهی تأثیر می گذارد ساختار و شخصیتمواد آلی خاک، رطوبت خاک. درجه و ماهیت تأثیر پوشش گیاهی به عنوان عامل تشکیل دهنده خاک به موارد زیر بستگی دارد:

ترکیب گونه های گیاهی،
تراکم ایستادن آنها،
شیمی و بسیاری از عوامل دیگر

عملکرد اصلی موجودات جانوریدر خاک - تبدیل مواد آلی. هم خاک و هم جانوران زمینی در تشکیل خاک شرکت می کنند. در محیط خاک، حیوانات عمدتاً توسط بی مهرگان و تک یاخته ها نشان داده می شوند. مهره داران (مثلاً خال و غیره) که دائماً در خاک زندگی می کنند نیز از اهمیت خاصی برخوردار هستند. حیوانات خاک به دو گروه تقسیم می شوند:

بیوفاژهایی که از موجودات زنده یا بافت های موجودات جانوری تغذیه می کنند،
ساپروفاژهایی که از مواد آلی برای غذا استفاده می کنند.

بخش اعظم جانوران خاکی ساپروفاژها (نماتدها، کرم های خاکی و غیره) هستند. بیش از 1 میلیون تک یاخته در هر هکتار خاک و ده ها کرم، نماتد و سایر ساپروفاژها در هر متر مربع وجود دارد. توده عظیمی از ساپروفاژها، با خوردن بقایای گیاه مرده، فضولات را به خاک پرتاب می کنند. طبق محاسبات چارلز داروین، توده خاک به طور کامل در طی چندین سال از دستگاه گوارش کرم ها عبور می کند. ساپروفاژها بر شکل گیری مشخصات خاک، محتوای هوموس و ساختار خاک تأثیر می گذارند.

پرشمارترین نمایندگان دنیای حیوانات زمینی که در تشکیل خاک نقش دارند می باشند جوندگان کوچک(ولها و غیره).

میکروارگانیسم ها(باکتری ها، اکتینومیست ها، قارچ ها، جلبک ها، تک یاخته ها). در افق سطحی، جرم کل میکروارگانیسم ها چندین تن در هکتار است و میکروارگانیسم های خاک از 01/0 تا 1/0 درصد از کل زیست توده زمین را تشکیل می دهند. میکروارگانیسم ها ترجیح می دهند بر روی فضولات حیوانی غنی شده با مواد مغذی مستقر شوند. آنها در تشکیل هوموس شرکت می کنند و مواد آلی را به محصولات نهایی ساده تجزیه می کنند:

گازها (دی اکسید کربن، آمونیاک و غیره)
اب،
ترکیبات معدنی ساده

سه گروه از موجودات در تشکیل خاک شرکت می کنند - گیاهان سبز، میکروارگانیسم ها و حیوانات، بیوسنوزهای پیچیده تشکیل شده در خشکی. با تأثیر مشترک ارگانیسم ها در روند فعالیت زندگی آنها و همچنین به دلیل مواد زائد، مهمترین پیوندها در تشکیل خاک انجام می شود - سنتز و تخریب مواد آلی، غلظت انتخابی عناصر بیولوژیکی مهم، تخریب و تشکیل جدید مواد معدنی، مهاجرت و تجمع مواد و سایر پدیده هایی که جوهر فرآیند تشکیل خاک را تشکیل می دهند و تعیین تشکیل ویژگی اصلی خاک - حاصلخیزی است.

در عین حال، عملکرد هر یک از این گروه های سازنده خاک متفاوت است.

گیاهان سبز تنها منبع اولیه مواد آلی در خاک هستند و عملکرد اصلی آنها به عنوان سازنده خاک باید چرخه بیولوژیکی مواد - تامین مواد مغذی و آب از خاک، سنتز توده آلی و بازگشت آن به خاک باشد. خاک پس از اتمام چرخه زندگی. پیامد چرخه بیولوژیکی انباشته شدن انرژی پتانسیل و عناصر نیتروژن و تغذیه گیاه منطقه ای در قسمت بالایی خاک است که توسعه تدریجی مشخصات خاک و ویژگی اصلی خاک - حاصلخیزی آن را تعیین می کند. گیاهان سبز در تبدیل مواد معدنی خاک - از بین بردن برخی و سنتز موارد جدید، در تشکیل ترکیب و ساختار کل قسمت ساکن ریشه پروفیل و همچنین در تنظیم آب و هوا شرکت می کنند. و رژیم های حرارتی ماهیت مشارکت گیاهان سبز در تشکیل خاک بسته به نوع پوشش گیاهی و شدت چرخه بیولوژیکی متفاوت است.

پوشش گیاهی جنگلی از نظر زیست توده بر سطح زمین غالب است. این یک بیوسنوز چند جزئی پیچیده متشکل از سازندهای درختی، درختچه ای، علفی و گلسنگ خزه ای را تشکیل می دهد.

ویژگی های اصلی پوشش گیاهی جنگل، آشکار کردن ویژگی های نقش آن در تشکیل خاک؛ چرخه زندگی طولانی مدت، بیگانگی سالانه تنها بخشی از زیست توده، عمدتا به صورت بستر سطحی (برگ، سوزن، شاخه، میوه، پوست)، سیستم ریشه بسیار منشعب.

چرخه بیولوژیکی در جنگل با حذف طولانی مدت عناصر نیتروژن و خاکستر موجود در زیست توده چند ساله درختان و درختچه ها، تبدیل بستر در سطح خاک با تشکیل بستر جنگل و انواع مواد آلی و معدنی محلول در آب مشخص می شود. محصولات حاصل از تجزیه آن هنگامی که دومی توسط بارش شسته می شود، شرایط برای تعامل فعال آنها با بخش معدنی خاک (سنگ) ایجاد می شود. ترکیب و خواص محصولات محلول در آب به ترکیب سنوز جنگل، جانوران و میکرو فلور خاک و همچنین شرایط آب و هوای گرمابی جو و خاک و ترکیب سنگ های خاک ساز بستگی دارد. بنابراین، در شرایط مختلف تحت انواع مختلف جنگل، خاک های مختلفی تشکیل می شود.

پوشش گیاهی علفی تا حدودی از نظر زیست توده کل نسبت به سازندهای جنگلی پایین تر است. ویژگی های متمایز آن یک چرخه زندگی کوتاه (1-3 سال)، حذف سالانه با بستر از 40-60 تا 100٪ زیست توده، غنی از عناصر نیتروژن و خاکستر است. سهم قابل توجهی در بستر سیستم های ریشه و در نتیجه تبدیل بیشتر بستر در شرایط تماس نزدیک با بخش معدنی خاک است. یکی از جنبه های مهم این تبدیل بستر، تجمع هوموس در قسمت بالایی نیمرخ خاک در حال توسعه و تشکیل افق های هوموسی ساختار یافته است که در مقایسه با سنگ با عناصر تغذیه ای گیاهی نیتروژن و خاکستر غنی شده است.

شدت چنین فرآیندهایی بستگی به ترکیب پوشش گیاهی علفی و مقیاس بهره وری آن، شرایط طبیعی برای تبدیل بقایای گیاهی (اقلیم، سنگ ها، تسکین) دارد که تشکیل خاک های مختلف را در زیر سازندهای علفی تعیین می کند.

گروه های مختلفی از میکروارگانیسم ها (باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها) و جلبک ها در خاک رشد می کنند. تعداد آنها بسیار متفاوت است - از میلیون ها تا میلیاردها در 1 گرم خاک. خاک‌های چرنوزم و سیروزم با بیشترین میزان میکروارگانیسم‌ها مشخص می‌شوند، در حالی که خاک‌های تندرا و تایگا شمالی کمترین مقدار را دارند.

جرم میکروارگانیسم ها از 3 تا 7-8 تن در هکتار یا حدود 1-2 تن در هکتار ماده خشک متغیر است. محتوای میکرو فلورا و فعالیت آن در چرخه سالانه تشکیل خاک به دلیل تغییر در رژیم گرمابی و تکرار چندین نسل از میکروارگانیسم‌ها در معرض پویایی خاصی است.

باکتری ها رایج ترین گروه از میکروارگانیسم ها در خاک هستند. تعداد آنها از ده ها و صدها میلیون تا چند میلیارد در هر گرم خاک متغیر است و به خواص خاک و شرایط هیدروترمال آنها بستگی دارد. بسته به روش تغذیه، باکتری ها به هتروتروف و اتوتروف تقسیم می شوند. در رابطه با نیاز به اکسیژن آزاد، باکتری های هوازی اجباری (سخت) که به اکسیژن آزاد نیاز دارند متمایز می شوند. بی هوازی - از اکسیژن آزاد استفاده نکنید. باکتری ها می توانند فیبر، لیگنین و هوموس را در خاک تجزیه کنند. در تشکیل هوموس شرکت کنید. اکتینومیست ها در خاک هایی با واکنش خنثی یا کمی قلیایی، غنی از مواد آلی و به خوبی کشت شده بهتر رشد می کنند. اکتینومیست ها شامل پرواکتینومیست های مرتبط، مایکوباکتری ها، میکرومونوسپورها و مایکوکوک ها هستند.

قارچ ها میکروارگانیسم های ساپروفیت هتروتروف رشته ای هستند که به وفور در خاک (تا 1 میلیون در هر 1 گرم خاک) ساکن هستند، به ویژه در افق های غنی شده با بقایای گیاهی مرده (فشار جنگل، بستر). آنها به طور فعال در فرآیندهای کانی سازی و humification مواد آلی شرکت می کنند. قارچ ها ترکیبات اسیدی مختلفی را سنتز می کنند. فعالیت فعال آنها به تشکیل هوموس اسید فولویک کمک می کند. این ویژگی قارچ ها همچنین در توانایی آنها برای از بین بردن فعال مواد معدنی آشکار می شود. در میان قارچ های خاکی برای گیاهان زراعی مضر وجود دارد که باعث تعدادی بیماری می شود. ایجاد تناوب زراعی صحیح از بروز بیماری های قارچی گیاهان زراعی جلوگیری می کند.

بسیاری از انواع قارچ ها در همزیستی با گیاهان عالی هستند و به تامین مواد مغذی برای گیاهان کمک می کنند.

جلبک ها در همه خاک ها و عمدتاً در لایه سطحی رایج هستند. آنها حاوی کلروفیل در سلول های خود هستند.

در خاک های مردابی و مزارع برنج، جلبک ها با جذب دی اکسید کربن محلول و آزاد کردن اکسیژن در آب، هوادهی را بهبود می بخشند.

جلبک ها به طور فعال در فرآیندهای هوازدگی سنگ و در فرآیند اولیه تشکیل خاک شرکت می کنند.

تشکیل سنوزهای میکروبیولوژیکی و شدت فعالیت میکروارگانیسم ها به رژیم گرمابی خاک، واکنش آن، ترکیب کمی و کیفی مواد آلی در خاک، شرایط هوادهی و تغذیه معدنی بستگی دارد.

همه گروه‌های میکروارگانیسم‌ها زمانی بیشترین فعالیت را دارند که محیط واکنش نزدیک به خنثی باشد. اکثر باکتری ها، به ویژه آنهایی که برای حاصلخیزی خاک مهم هستند مانند نیتریفایرها، تثبیت کننده های نیتروژن و باکتری های ندول، توسط یک واکنش اسیدی مهار می شوند. قارچ ها در برابر اسیدی شدن مقاومت بیشتری دارند. بدتر شدن هوادهی و توسعه فرآیندهای ترمیم فعالیت میکروارگانیسم های هوازی را سرکوب می کند، به حفظ بقایای آلی کمک می کند و می تواند منجر به تشکیل محصولات فرآیندهای بی هوازی شود که برای گیاهان سمی هستند. وجود مواد آلی در خاک برای توسعه میکروارگانیسم ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا اکثریت قریب به اتفاق میکروارگانیسم ها هتروتروف هستند. مواد آلی برای آنها منبع انرژی، کربن، نیتروژن و سایر عناصر مهم است. تأثیر مواد آلی بر تعداد میکروارگانیسم ها و فعالیت آنها در خاک به محتوای و ترکیب آنها بستگی دارد. توزیع میکروارگانیسم ها در نیمرخ خاک به محتوای هوموس و عرضه بقایای آلی تازه مرتبط است و بنابراین حداکثر تعداد آنها محدود به افق های بالایی است.

شکل‌گیری و پویایی رژیم‌های بیوشیمیایی، تغذیه‌ای، ردوکس و هوای خاک و شرایط قلیایی-اسیدی آن‌ها ارتباط نزدیکی با فعالیت میکروارگانیسم‌ها دارد. همه اینها نشان دهنده نقش استثنایی میکروارگانیسم ها در توسعه حاصلخیزی خاک است.

نقش اصلی در تشکیل خاک متعلق به گیاهان سبز به ویژه گیاهان مرتفع است. اول از همه، نقش آنها در این واقعیت نهفته است که تشکیل مواد آلی با فتوسنتز همراه است که فقط در برگ سبز گیاه اتفاق می افتد. گیاهان سبز با جذب دی اکسید کربن هوا، آب، نیتروژن و مواد خاکستر از سنگ (که بعداً به خاک تبدیل می شود)، با استفاده از انرژی تابشی خورشید، انواع ترکیبات آلی را سنتز می کنند.

پس از مرگ گیاهان، مواد آلی ایجاد شده توسط آنها وارد خاک می شود و از این طریق سالانه عناصر خاکستر و نیتروژن، غذا و انرژی را تامین می کند. مقدار انرژی خورشیدی انباشته شده در مواد آلی سنتز شده بسیار زیاد است و تقریباً 9.33 کیلوکالری در هر 1 گرم کربن است. با کاهش سالانه بقایای گیاهی از 1 تا 21 تن در هکتار (مرتبط با 0.5-10.5 تن کربن)، حدود 4.7-106 - 9.8-107 کیلو کالری انرژی خورشیدی در آنها متمرکز می شود. این مقدار واقعاً عظیمی از انرژی است که در طول تشکیل خاک استفاده می شود.

انواع مختلف گیاهان سبز - چوبی و علفی - از نظر کمیت و کیفیت زیست توده ای که ایجاد می کنند و میزان ورود آن به خاک متفاوت است.

در گیاهان چوبی، تنها بخشی از توده آلی تشکیل شده در تابستان (سوزن ها، شاخ و برگ، شاخه ها، میوه ها) سالانه از بین می رود و خاک عمدتاً از سطح با مواد آلی غنی می شود. بخش دیگر، اغلب مهمتر، در گیاه زنده باقی می ماند و به عنوان ماده ای برای ضخیم شدن ساقه، شاخه ها و ریشه ها عمل می کند.

در گیاهان علفی یکساله اندام های رویشی به مدت یک سال وجود دارد و گیاه سالانه می میرد، به استثنای دانه های رسیده. گیاهان علفی چندساله دارای شاخه های زیرزمینی با گره های پنجه زنی، ریزوم ها و غیره هستند که در سال بعد قسمت بالای زمینی جدیدی از گیاه با سیستم ریشه ای جدید ایجاد می شود. بنابراین، پوشش گیاهی علفی، مواد آلی را به صورت بخش‌ها و ریشه‌های روی زمین که سالانه می‌میرند، وارد خاک می‌کنند. خزه ها که سیستم ریشه ای ندارند خاک را با مواد آلی از سطح غنی می کنند.

ماهیت ورود بقایای گیاهی به خاک مسیر بعدی تبدیل ترکیبات آلی، تعامل آنها با بخش معدنی خاک را تعیین می کند، که بر فرآیندهای تشکیل مشخصات خاک، ترکیب و خواص خاک تأثیر می گذارد.

بیشترین تجمع مواد آلی در جوامع جنگلی رخ می دهد. بنابراین، در جنگل های صنوبر تایگا شمالی و جنوبی، کل زیست توده 100-330 تن در هر هکتار، در جنگل های کاج - 280، در جنگل های بلوط - 400 تن در هر هکتار است. توده بزرگتری از مواد آلی در جنگل های استوایی همیشه سبز نیمه گرمسیری و مرطوب - بیش از 400 تن در هر هکتار - تشکیل می شود.

پوشش گیاهی علفی با بهره وری قابل توجهی کمتر مشخص می شود. استپ های علفزار شمالی زیست توده را به 25 تن در هکتار افزایش می دهند، در استپ های خشک 10 تن و در استپ های نیمه بوته ای بیابانی این مقدار به 4.3 تن کاهش می یابد.

در تاندراهای قطب شمال، زیست توده در سطح جوامع بیابانی است و در تاندراهای بوته ای به سطح استپ های چمنزاری می رسد.

اندازه توده آلی ورودی به خاک با توجه به نوع پوشش گیاهی و میزان سالیانه بستر تعیین می شود که بستگی به رشد و نسبت توده و ریشه های سطح زمین دارد. بنابراین، در یک جنگل صنوبر، بستر گیاهی سالانه متوسط 3.5-5.5 تن در هر هکتار است، در جنگل کاج - 4.7، در جنگل توس - 7.0، در جنگل بلوط - 6.5 تن در هر هکتار.

در جنگل های نیمه گرمسیری و گرمسیری، ریزش زباله سالانه بسیار زیاد است - 21-25 تن در هر هکتار.

در استپ های علفزار، بستر سالانه 13.7 تن در هکتار است، در استپ های خشک - 4.2 تن، در بیابان، استپ های نیمه بوته ای - 1.2 تن. در همان زمان، عمده - 70-87٪ - بستر مرده استپ علفزار است. پوشش گیاهی در سیستم ریشه علف ها به حساب می آید. این تا حدی منبع زیادی از هوموس در خاک زیر پوشش گیاهی علفی را توضیح می دهد.

نقش بزرگ گیاهان سبز در تشکیل خاک در این واقعیت نهفته است که فعالیت حیاتی آنها یکی از مهمترین فرآیندها را تعیین می کند - مهاجرت بیولوژیکی و غلظت عناصر خاکستر و نیتروژن در خاک، و همراه با میکروارگانیسم ها، چرخه بیولوژیکی مواد در خاک. طبیعت

در جنگل های منطقه معتدل میزان مصرف و بازده سالانه با بستر مقدار عناصر خاکستر و نیتروژن به ترتیب 118-380 و 100-350 کیلوگرم در هکتار است. در عین حال، جنگل های توس و بلوط چرخه شدیدتری از مواد را نسبت به جنگل های کاج و صنوبر ایجاد می کنند. بنابراین خاک های تشکیل شده در زیر آنها حاصلخیزتر خواهند بود.

تحت انجمن های علفی علفزار، مقدار عناصر خاکستر و نیتروژن درگیر در چرخه بیولوژیکی به طور قابل توجهی بیشتر از انواع جنگل های معتدل است و مصرف و برگشت مواد با بستر به خاک متعادل است و به حدود 682 کیلوگرم در هر 1 می رسد. در هکتار به طور طبیعی، خاک های زیر استپ های علفزار حاصلخیزتر از خاک های زیر جنگل است.

فرآیندهای تجزیه بقایای آلی تا حد زیادی تحت تأثیر ترکیب شیمیایی آنها است.

بقایای آلی از انواع عناصر خاکستر، کربوهیدرات ها، پروتئین ها، لیگنین، رزین ها، تانن ها و سایر ترکیبات تشکیل شده و محتوای آنها در بستر گیاهان مختلف متفاوت است. تمام قسمت‌های بیشتر گونه‌های درختی سرشار از تانن و رزین، حاوی مقدار زیادی لیگنین و عناصر خاکستر و پروتئین کمی هستند. بنابراین بقایای گیاهان چوبی به آرامی و عمدتاً توسط قارچ ها تجزیه می شوند. بر خلاف درختان، پوشش گیاهی علفی، به استثنای چند مورد، فاقد تانن بوده و از نظر مواد پروتئینی و عناصر خاکستر غنی تر است، به همین دلیل بقایای این پوشش گیاهی به راحتی در معرض تجزیه باکتریایی در خاک قرار می گیرند.

علاوه بر این، تفاوت های دیگری نیز بین این گروه از گیاهان وجود دارد. بنابراین، تمام گیاهان چوبی، برگ‌ها، سوزن‌ها، شاخه‌ها و شاخساره‌های مرده را در طول سال عمدتاً روی سطح خاک رسوب می‌کنند. در طول یک سال، درختان مقدار نسبتا کمی از مواد آلی مرده را در لایه خاک باقی می گذارند، زیرا سیستم ریشه آنها چند ساله است.

گیاهان علفی که همه اندام های رویشی سطح زمین و بخشی از ریشه ها سالانه می میرند، مواد آلی مرده را هم در سطح خاک و هم در اعماق مختلف رسوب می دهند.

پوشش گیاهی علفی به سه گروه علفزار، استپی و مردابی تقسیم می شود.

در گیاهان چمنزار - علف تیموتی، پا خروس، بلوگراس، فسکیو، دم روباهی، شبدرهای مختلف و سایر علف های چند ساله - توده بالای زمین سالانه در ابتدای زمستان با شروع یخبندان های مداوم از بین می رود.

پوشش گیاهی استپی بیشتر در تابستان به دلیل خشکی فیزیکی خاک از بین می رود. در این زمان، فلور استپ معمولاً چرخه رشد خود را کامل می کند و دانه های زنده تولید می کند. بقایای گیاهی در شرایط رطوبت ناکافی خاک، یعنی. در شرایطی برخلاف شرایطی که توده آلی پوشش گیاهی چمنزار در لحظه مرگ در آن قرار می گیرد. در اواخر پاییز در ابتدای مرگ پوشش گیاهی علفزار، معمولاً تمام فضاهای خاک پر از آب می شود و به همین دلیل دسترسی هوا به خاک به طور کامل قطع می شود. گیاهان چمنزار در فصل بهار که خاک برفک می زند، در شرایط مشابهی قرار می گیرند، در حالی که میزان آب در خاک به حداکثر و مقدار هوا به حداقل می رسد. بنابراین، تجزیه بقایای گیاهی به آرامی و بدون دسترسی به هوا رخ می دهد که منجر به تجمع مواد آلی در خاک می شود.

بقایای پوشش گیاهی مرداب حتی به آرامی تجزیه می شود و رطوبت بیش از حد ثابتی را تجربه می کند.

اما مهم نیست که گروه‌های منفرد گیاهان سبز در ویژگی‌های خاص چقدر با یکدیگر متفاوت هستند، اهمیت اصلی آنها در تشکیل خاک به سنتز مواد آلی از ترکیبات معدنی بازمی‌گردد. مواد آلی که نقش زیادی در حاصلخیزی خاک دارند، فقط توسط گیاهان سبز ایجاد می شوند.