A növényzet mint talajképző tényező. A mikroorganizmusok, magasabb rendű növények és állatok szerepe a talajképző folyamatokban Mely szervezetek a legfontosabbak a talajképződéshez

Öt talajképződési tényezőt jelöltek ki: szülő (szülő) kőzet; éghajlat; növények; állati szervezetek; megkönnyebbülés és idő. Jelenleg kettővel pótolták őket: vizekkel (talaj és talaj) és emberi gazdasági tevékenységgel.

Szülősziklák(vagy szülő) olyan kőzetek, amelyekből talajok keletkeznek. Az anyakőzet a talaj anyagi alapja, és átadja neki mechanikai, ásványtani és kémiai összetételét, valamint fizikai, kémiai és fizikai-kémiai tulajdonságait, amelyek a talajképző folyamat hatására fokozatosan, különböző mértékben változnak, így bizonyos sajátosságok minden talajtípusra.

Az anyakőzetek eredete, összetétele, szerkezete és tulajdonságai különböznek egymástól. Magmás, metamorf és üledékes kőzetekre osztják őket.

A kőzetek ásványtani, kémiai és mechanikai összetétele meghatározza a növények növekedésének feltételeit, nagyban befolyásolja a humuszfelhalmozódást, podzolosodást, gleyesedést, szikesedést és egyéb folyamatokat. Így a kőzetek karbonáttartalma a tajga-erdő zónában a környezet kedvező reakcióját hozza létre, hozzájárul a humuszhorizont kialakulásához, annak szerkezetéhez. A savas kőzetekben ezek a folyamatok sokkal lassabbak. A vízben oldódó sók megnövekedett tartalma szikes talajok kialakulásához vezet. A kőzetek mechanikai összetételétől, szerkezeti jellegétől függően vízáteresztő képességükben, nedvességkapacitásukban, porozitásukban különböznek egymástól, ami a talajfejlődés folyamatában előre meghatározza víz-, levegő- és hőviszonyokat.

Jelentése megkönnyebbülés a talajok képződésében és a talajtakaró fejlődésében nagy és változatos. A domborzat a napsugárzás és a csapadék újraeloszlásának fő tényezője a lejtők kitettségétől és meredekségétől függően, és befolyásolja a talajok víz-, termikus-, tápanyag-, redox- és sórendszerét.

Így a hegyekben az éghajlat, a növényzet és a talaj vertikális zónázása a levegő hőmérsékletének magassági csökkenése és a nedvesség változása miatt következik be. A hegyekhez közeledő légtömegek lassan emelkednek és fokozatosan lehűlnek, ami hozzájárul a harmatpont és a csapadék eléréséhez. A hegyeken átkelve ugyanazok a légtömegek ereszkedve felmelegszenek és kiszáradnak. A hidratáció különbségei megváltoztatják a táplálkozási, redox- és sórendszereket.

A talajképződés biológiai tényezője- Három szervezetcsoport vesz részt a talajképzésben - zöld növények, mikroorganizmusok és állatok, amelyek összetett biocenózisokat alkotnak.

Növényzet. A növények az egyetlen elsődleges szervesanyag-forrás a talajban. Fő talajképző funkciójuknak az anyagok biológiai körforgását kell tekinteni - a biomassza szintézisét a légkör szén-dioxidja, a napenergia, a víz és a talajból származó ásványi vegyületek hatására. A növényi biomassza gyökérmaradványok és alom formájában visszakerül a talajba. A zöld növények talajképzésben való részvételének jellege eltérő, és függ a vegetáció típusától és a biológiai ciklus intenzitásától (5.1. táblázat).

A Földön minden élő szervezet biológiai közösségeket (cenózisokat) és biológiai képződményeket alkot, amelyekkel a talajok kialakulásának és fejlődésének folyamatai elválaszthatatlanul kapcsolódnak,

A növényképződmények talajtudományi szempontú elméletét VR Williams dolgozta ki. A növényi képződmények elkülönítésének fő kritériumaként olyan mutatókat vett, mint a növénycsoportok összetétele, a szerves anyagok talajba jutásának jellemzői és a különböző arányú aerob és mikroorganizmusok hatására bekövetkező bomlásának jellege. anaerob folyamatok.

Jelenleg a növényi cenózisok talajképződésben betöltött szerepének vizsgálatakor az anyagok biológiai körforgásának jellegét és intenzitását is figyelembe veszik; Ez lehetővé teszi a növényképződmények elméletének talajtudományi szempontú bővítését, részletesebb felosztását.

N. N. Rozov szerint a növényi formációk következő fő csoportjait különböztetik meg:

  1. fás növényzet: tajgaerdők, lombhullató erdők, nedves szubtrópusi erdők és esőerdők;
  2. átmeneti fás - lágyszárú növényzet kialakulása: xerofita erdők, szavannák;
  3. lágyszárús növényzet kialakulása: száraz és mocsaras rétek, füves prérik, mérsékelt égövi sztyeppék, szubtrópusi cserjesztyeppek;
  4. sivatagi növényképződés: a szubboreális, szubtrópusi és trópusi talaj vegetációja - éghajlati övezetek;
  5. zuzmó - moha növényzet: tundra, magasláp.
A növényi képződmények minden csoportjára és a csoporton belül minden formációt a talajban lévő anyagok átalakulásának egy bizonyos biológiai ciklusa jellemez. Ez függ a szerves anyagok mennyiségétől és összetételétől, valamint a bomlástermékek és a talaj ásványi részével való kölcsönhatás jellemzőitől. Ezért a növényzet különbségei a természetben a talaj sokféleségének fő okai. Így azonos éghajlati és domborzati viszonyok mellett, ugyanazon a fajon lévő lombos erdő és réti-sztyepp növényzet alatt eltérő talajok képződnek.

Az erdei növényzet évelő növényzet, ezért maradványai elsősorban avar formájában kerülnek a talaj felszínére, amelyből az erdei avar keletkezik. A vízben oldódó bomlástermékek az ásványi talajba kerülnek. Az erdei biológiai körforgás sajátossága, hogy az évelő biomasszában jelentős mennyiségű nitrogén- és hamuelemek tartósan megmaradnak az évelő biomasszában, és kizárják őket az éves biológiai ciklusból. Különbözőben természeti viszonyok Különböző típusú erdők képződnek, ami meghatározza a talajképző folyamat jellegét, következésképpen a kialakuló talajok típusát.

A lágyszárú növényzet a talajban a talajszelvény teljes felső részét átszövő vékony gyökérzet sűrű hálózatát alkotja, melynek biomasszája általában meghaladja a szárazföldi rész biomasszáját. Mivel a lágyszárú növényzet szárazföldi részét az emberek elidegenítik, az állatok pedig megeszik, a lágyszárú növényzet alatti talajban a gyökerek jelentik a fő szervesanyag-forrást. A gyökérrendszerek és humifikációs termékeik a szelvény felső gyökérlakta részét építik fel, amelyben fokozatosan alakul ki tápanyagban gazdag humuszhorizont. A folyamatok intenzitását a természeti viszonyok határozzák meg, hiszen a lágyszárú képződmények típusától függően eltérő a képződött biomassza mennyisége és a biológiai körforgás intenzitása. Ezért eltérő természeti körülmények között lágyszárú növényzet alatt más-más talaj képződik. A moha-zuzmó vegetációra jellemző, hogy nagy nedvességkapacitása mellett kevés aktivitást mutat a biológiai körforgásban. Ez az oka annak, hogy konzerválják a pusztuló növényi maradványokat, amelyek elegendő és felesleges nedvesség esetén tőzeggé alakulnak, és állandó szárítás mellett a szél könnyen megrebegteti őket.

Mikroorganizmusok. (A mikroorganizmusok szerepe a talajképzésben nem kevésbé jelentős, mint a növényeké. Kis méretük ellenére, bőségük miatt hatalmas összfelülettel rendelkeznek, ezért aktívan érintkeznek a talajjal. E.N. szerint a baktériumok elérik az 5 millió m-t 2. A rövid életciklus és a magas szaporodási ráta miatt a mikroorganizmusok viszonylag gyorsan gazdagítják a talajt jelentős mennyiségű szervesanyaggal) IV Tyurin számításai szerint a száraz mikrobaanyag-bevitel a talajba éves szinten 0,6 tha lehet. (Ez a fehérjében gazdag, sok nitrogént, foszfort, káliumot tartalmazó biomassza nagy jelentőséggel bír a talajképzésben és a talaj termékenységének kialakításában.

A mikroorganizmusok azok az aktív tényezők, amelyek aktivitásával a szerves anyagok bomlási folyamatai és talaj humuszsá történő átalakulása társulnak. A mikroorganizmusok megkötik a légköri nitrogént. Enzimeket, vitaminokat, növekedési és egyéb biológiai anyagokat választanak ki. A növényi tápanyagok talajoldatba kerülése, és ennek következtében a talaj termékenysége a mikroorganizmusok aktivitásától függ.

A talajban előforduló mikroorganizmusok leggyakoribb típusa a baktérium. Számuk talajgrammonként több százezertől milliárdig terjed. A táplálkozás módjától függően a baktériumokat heterotróf és autotróf baktériumokra osztják.

Heterotróf baktériumok a szerves vegyületek szenet felhasználni, a szerves maradványokat egyszerű ásványi vegyületekké bontani.

Autotróf baktériumok levegő szén-dioxidból szenet asszimilálnak és a heterotrófok tevékenysége során keletkező dezoxidálatlan ásványi vegyületeket oxidálják.

A légzés típusa szerint a baktériumokat aerobokra osztják, amelyek molekuláris oxigén jelenlétében fejlődnek, és anaerobokra, amelyek evolúciójához nincs szükség szabad oxigénre.

A baktériumok túlnyomó többsége akkor fejlődik a legjobban, ha a környezet semleges. Savas környezetben inaktívak.

Actinomycetes (penészes baktériumok vagy sugárzó gombák) a talajban kisebb mennyiségben találhatók meg, mint más baktériumok; azonban igen változatosak és fontos szerepet játszanak a talajképző folyamatban. Az aktinomyceták lebontják a talaj cellulózt, lignint, humuszos anyagait, részt vesznek a humuszképzésben. Semleges vagy enyhén lúgos, szerves anyagokban gazdag és jól művelt talajokon fejlődik a legjobban.

Gomba- a szaprofiták heterotróf szervezetek. Minden talajban megtalálhatók. Az elágazó micéliummal rendelkező gombák sűrűn összefonják a szerves törmeléket a talajban. Aerob körülmények között lebontják a rostokat, lignint, zsírokat, fehérjéket és más szerves vegyületeket. A gombák részt vesznek a talaj humuszának mineralizációjában.

A gombák képesek szimbiózisba lépni a növényekkel, belső vagy külső mikorrhizát képezve. Ebben a szimbiózisban a gomba széntáplálékot kap a növénytől, és maga látja el a növényt a nitrogéntartalmú szerves talajvegyületek lebomlása során keletkező nitrogénnel.

Hínár minden talajban eloszlik, főként a felszíni rétegben. Sejtjeikben klorofillt tartalmaznak, aminek köszönhetően képesek a szén-dioxid felszívására és oxigén felszabadítására.

Az algák aktívan részt vesznek a kőzetek mállásában és a talajképződés elsődleges folyamatában.

Lichens a természetben általában rossz talajokon, köves aljzatokon, fenyvesekben, tundrán és sivatagban fejlődnek ki.

A zuzmó gomba és algák szimbiózisa. A zuzmó alga szintetizálja a gomba által felhasznált szerves anyagokat, és a gomba látja el az algát vízzel és benne oldott ásványi anyagokkal.

A zuzmók a kőzetet biokémiailag - oldódással és mechanikusan - hifák és thalli (a zuzmó teste) segítségével, szilárdan a felszínnel együtt növekszik.

Attól a pillanattól kezdve, hogy a zuzmók megtelepednek a sziklákon, megkezdődik az intenzívebb biológiai mállás és az elsődleges talajképződés.

A legegyszerűbb a talajban a rizopodák (amőba), a flagellates és a csillósok osztályai képviselik. Főleg a talajban élő mikroorganizmusokkal táplálkoznak. Egyes protozoonok protoplazmában diffúz módon oldott klorofillt tartalmaznak, és képesek szén-dioxidot és ásványi sókat asszimilálni. Külön típusok képes lebontani a fehérjéket, szénhidrátokat, zsírokat és még rostot is.

A protozoa-aktivitás talajban történő kitörését a baktériumok számának csökkenése kíséri. Ezért szokás a protozoák aktivitásának megnyilvánulását a termékenység szempontjából negatív mutatónak tekinteni. Ugyanakkor egyes adatok arra utalnak, hogy egyes esetekben az amőbák talajban történő kifejlődésével a nitrogén asszimilálható formáinak mennyisége megnő.

A talajban lévő mikroorganizmusok összetett biocenózist alkotnak, amelyben különböző csoportjaik bizonyos kapcsolatokban állnak, amelyek a talajképződési feltételek változásától függően változnak.

A mikrobiális biocenózisok természetét befolyásolják a víz, a levegő és a talaj termikus viszonyai, a környezet reakciója (savas vagy lúgos), a szerves maradványok összetétele stb. Így a talaj nedvességtartalmának növekedésével és a talaj állapotának romlásával levegőztetés, az anaerob mikroorganizmusok aktivitása nő; a talajoldat savasságának növekedésével a baktériumok gátolódnak és a gombák aktiválódnak.

A mikroorganizmusok minden csoportja érzékeny a külső körülmények változásaira, ezért az év során aktivitásuk nagyon egyenlőtlen. Nagyon magas és alacsony levegőhőmérséklet esetén a talaj biológiai aktivitása lecsökken.

(A mikroorganizmusok életkörülményeinek szabályozásával jelentősen befolyásolható a talaj termőképessége. A szántóréteg laza szerkezetének és optimális nedvességviszonyoknak biztosítása, a talaj savasságának semlegesítése, a nitrifikáció és a nitrogén felhalmozódás fejlődését, az egyéb tápanyagok mobilizálását kedvezzük. és általában kedvező feltételeket teremtenek a növények fejlődéséhez.)

Állatok... A talajfauna meglehetősen sok és változatos, gerinctelenek és gerincesek képviselik.

A gerinctelenek közül a legaktívabb talajképzők a giliszták. Charles Darwintól kezdve sok tudós megjegyezte a talajképző folyamatban betöltött fontos szerepét.

A földigiliszták szinte mindenhol elterjedtek mind a művelt, mind a szűz talajokon. Számuk hektáronként több százezertől több millióig terjed. A talajban mozogva és növényi maradványokkal táplálkozva a giliszták aktívan részt vesznek a szerves maradványok feldolgozásában és lebontásában, hatalmas talajtömeget engedve át magukon az emésztés során.

Az NA Dimo ​​szerint az öntözött, megművelt szürke talajokon a férgek évente akár 123 tonna feldolgozott talajt is kidobnak 1 hektáron ürülék formájában (koprolitok). A koprolitok baktériumokban, szerves anyagokban és kalcium-karbonátban dúsított, jól aggregált csomók. Az SI Ponomareva kutatásai megállapították, hogy a szikes-podzolos talajon a giliszták kibocsátása semleges reakciójú, 20%-kal több humuszt és felszívódott kalciumot tartalmaz. Mindez arra utal, hogy a giliszta javítja a talajok fizikai tulajdonságait, lazábbá, szellősebbé és áteresztőbbé teszi, ezáltal növeli termékenységét.

Rovarok- hangyák, termeszek, poszméhek, darazsak, bogarak és lárváik is részt vesznek a talajképződés folyamatában. A talajban számos mozgást végezve fellazítják a talajt, javítják annak vízfizikai tulajdonságait. Ezenkívül növényi maradványokkal táplálkozva összekeverik a talajjal, és amikor elpusztulnak, maguk is a talaj szerves anyagokkal való dúsításának forrásaként szolgálnak.

Gerincesek- gyíkok, kígyók, mormoták, egerek, ürgék, vakondok - remekül keverik a talajt. A talajban lyukakat készítve nagy mennyiségű földet dobnak a felszínre. A kialakult járatokat (vakondlyukakat) talaj- vagy kőzettömeggel töltik ki, és a talajszelvényen lekerekített formájúak, színük és tömörítési fokuk alapján megkülönböztethető. A sztyeppei vidékeken a földmozgató állatok annyira összekeverik a felső és alsó horizontot, hogy a felszínen gumós mikrorelief képződik, a talajt ásott (vakondtúrás) csernozjom, ásott gesztenye vagy szürke talaj jellemzi.
olvasd el ugyanazt

2. fejezet A TALAJKÉPZÉS TÉNYEZŐI. A TALÁLÁSI FOLYAMAT ÁLTALÁNOS VÁZMA

§1. A talajképződési tényezők fogalma

Alatt talajképződési tényezőkértjük a természeti környezet talajon kívüli összetevőit, amelyek hatására és közreműködésével kialakul a földfelszín talajtakarója. Ezt a szoros ok-okozati összefüggést a természeti feltételek, a talajképződés természete és a talaj tulajdonságai között először V. V. Dokucsajev állapította meg. Meghatározta a talajképződés főbb tényezőit is, amelyek a következők: talajképző kőzetek, éghajlat, domborzat, élő szervezetek, emberi gazdasági tevékenység és idő. A felsorolt ​​tényezők változatos kombinációiban a talajtípusok sokféleségét, ezek kombinációit, a talajtakaró egyedi mozaikját alkotják. VV Dokuchaev megjegyezte, hogy minden talajképző szer egyenértékű és egyenlő részt vesz a talajképzésben, ezek egyikének hiánya kizárja a talajképző folyamat lehetőségét. A talajfejlődés bizonyos szakaszaiban vagy adott körülményei között bármelyik tényező meghatározó tényező lehet.

Szülősziklák. Az anya-, vagy szülőkőzet talajképző tényezőként való jelentősége abban rejlik, hogy ez az alapanyag, amelyből a talajok keletkeznek, és az a környezet, ahol az élő szervezetek tevékenysége megnyilvánul. Az anyakőzet azonban nem inert talajváz. Közvetlenül részt vesz a rajta kibontakozó folyamatokban, meghatározza a talajok granulometriai, ásványi és kémiai összetételét, és ezáltal befolyásolja a talaj fizikai, fizikokémiai, víz-levegő tulajdonságait, termikus, tápanyag- és vízháztartását. Mindezek a tulajdonságok közvetlenül befolyásolják a talajképző folyamatok sebességét, irányát és jellegét: a növényi maradványok mineralizációját és humifikációját, a talajtömegben az anyagok felhalmozódásának és mozgásának sebességét, valamint a talaj termékenységének kialakulását és szintjét.

Azonos természeti körülmények között, de eltérő talajképző kőzeteken egészen más talajok képződhetnek. Így például a tajga-erdőzónában az alumínium-szilikát morénán alacsony termőképességű, podzolos talajok, a karbonátos morénán pedig magas humusztartalmú, agronómiailag értékes szerkezetű és kedvező semleges reakciójú termékeny talajok képződnek. Ugyanebben a zónában a fluvioglaciális homokon szegény és száraz homoktalajok, hordalékon pedig ártéri iszapos, termékeny talajok képződnek.

Eredetük szerint a kőzeteket három csoportra osztják:

1) magmás, a földkéregbe való behatolás vagy a magma felszínén történő kitörés során keletkezik (bázis - bazalt, gabbro; savas - gránit; ultrabázikus - peridonit, dunit);

2) üledékes kőzetek, amelyek a magmás és metamorf kőzetek, valamint az élőlények létfontosságú tevékenységének pusztulási termékeinek mechanikai vagy kémiai lerakódásával képződnek;

3) metamorf kőzetek, amelyek már létező kőzetekből alakulnak ki metamorf tényezők (magas hőmérséklet, nyomás, gázhatás) hatására. A legelterjedtebbek a palák, filitek, gneiszek, kvarcitok és márványok.

A Föld nagy részén üledékes kőzeteken alakultak ki talajok. A kontinensek felszínének mintegy 75%-át borítják. A genetikai jellemzők szerint üledékes kőzeteket különböztetünk meg: törmelékes, vagy mechanikai, kémiai és organogén.

Mechanikai, vagy töredékes, lerakódások keletkeztek a különböző kőzetek mechanikai zúzása (zúzása) során a termikus időjárás hatására, valamint gleccserek és hóvizek általi pusztulása során.

Eluvium- keletkezésük helyén megmaradó mállási termékek. Ez az anyag törmelékből áll különböző méretű... Hegyvidéki terepen az eluvium magaslatokon található. Az eluviális lerakódásokon kialakult talajokra jellemző az alacsony termékenység, kis vastagság, valamint törmelék és köves.

Deluvium Az esőzések és a tavaszi hóolvadás idején a lejtőkön lefolyó átmeneti jelentéktelen vízáramok hordozzák-e a morzsalékos mállási termékeket? Ez a finom földes anyag a lejtők alján és alsó részén rakódik le. A deluviális lerakódásokon meglehetősen magas termőképességű talajok képződnek.

Hordalék- állandó vízfolyások üledékei. Ezek a lerakódások a folyóvölgyekben képződnek árvizek során, és rétegződés és osztályozás jellemzi őket. Szemcsetartalmukban eltérőek lehetnek - az ártér folyóközeli részén homokosak, a teraszközeli részen iszaposak.

Tavi üledékek- szapropel, tavi iszap, márga. Jellemzőjük agyagos, ritkábban finom homokos összetételű, jelentős mennyiségű iszapot, karbonátokat vagy könnyen oldódó sókat. Meglehetősen termékeny talajok képződnek.

Mocsári üledékek tőzegből és lápi iszapból állnak.

Tengeri üledékek a Kaszpi-tengeri alföldön, az északi tengerek partján található. Ezek a kőzetek válogattak, különböző granulometrikus összetételűek, rétegzettek és sókat tartalmaznak. A szikes talajok a tengeri üledékeken képződnek.

Lipari lelőhelyek homokos anyag szél általi átvitele és lerakódása során keletkeznek. A homokos lerakódások nagy területeket foglalnak el a sivatagokban. Olyan domborzati formákat alkotnak, mint a dűnék, dűnék, dombok.

A kiterjedt síkságokon elsősorban a negyedidőszak üledékei oszlanak meg - jeges lerakódások, a gleccser által kiszorított és lerakott különféle kőzetek mállási termékei. Fehéroroszország anyakőzeteinek összetételében is érvényesülnek, és morénára, víz-glaciálisra, tavi-glaciálisra oszlanak. Mert morénák osztályozatlan, heterogén textúra, sziklák, elsődleges ásványi anyagokkal való dúsítás, vörös-barna, sárga-barna színek jellemzik. Víz-glaciális lerakódások a moréna anyagának a gleccser peremén túli glaciális áramlások általi mozgásával és visszarakódásával kapcsolatosak. Jellemző rájuk a rendezett, lapos dombormű, a sziklatömbösség, szegényes be kémiai összetétel, többnyire homokos. Tavi-glaciális sekély jeges tavak lerakódásai. Magas iszapos frakciótartalom, sziklatömbség, gazdag vegyi összetétel, mechanikai összetételű vályog és homokos vályog jellemzi, gyakran karbonátos, tömörödött, vizesedésre hajlamos.

Löszszerű vályog és lösz más a genezisük. Sárgás vagy barnás-sárgás elszíneződés, karbonáttartalom, laza szerkezet jellemzi őket, kémiai összetételükben gazdagok, gyakrabban világos vályogok, erózióra, szakadékképződésre hajlamosak.

Kémiaiüledékes kőzetek úgy keletkeznek, hogy kémiai reakciók vagy vízhőmérséklet-változások eredményeként oldatokból anyag rakódik le a víztestek fenekére. A karbonátos kőzetek a tengerek fenekén részben a vízből a kalcium-karbonát lerakódásával jönnek létre, amely a folyóvízzel együtt kerül be. A tengerfenéken lerakódott kalcium-karbonát nagy része egyes élőlények tevékenységének terméke. Tehát a mezozoikum korszak kréta időszakában a mikroszkopikus héjú amőbák (foraminifera stb.) miatt krétalerakódások halmozódtak fel.

Organogén fajták az állatok és növények salakanyagaiból, valamint azok le nem bomlott maradványaiból (tőzegből) állnak. Számos karbonátos kőzet (korallmészkövek, héjmészkövek stb.) élőlények közreműködésével keletkezik, amelyek váz- vagy védőrésze kalcium-karbonátot tartalmaz.

A talajok értékelése során az összes szülőkőzetet felosztjuk (2. ábra). sós és nem sós... A szikes kőzetek hosszan kiszáradt tengeri medencék vagy tavak lerakódásai, ezeken szikes talajok (sós mocsarak, sós nyalók) alakulhatnak ki. A karbonátos kőzeteken a talajok a környezet semleges reakciójával fejlődnek, ami hozzájárul a humusz felhalmozódásához a talajban (gyep-karbonát stb.).

A legértékesebb anyakőzetek a lösz, löszszerű vályog és egyéb karbonátos kőzetek (glaciális és tavi üledékek), valamint a folyó árterében található hordalékos vályogok. A kevésbé értékesek a karbonátmentes palástos vályogok, a legszegényebbek a kvarchomok (aeolikus lerakódások).

Az anyakőzet jellemzői alapján P. S. Kosovich (1911) két következtetést vont le:

1. Ugyanazon kőzeten különböző talajok képződhetnek, ha a talajképződés egyéb tényezői eltérnek egymástól. A lágyszárús növényzet alatti vályogos kőzeten szikes talaj, az erdő alatt szikes-podzolos vagy egyéb erdőtalaj képződik.

2. Különböző kőzeteken azonos talajok képződhetnek, ha a talajképződés többi tényezője megegyezik. Gyep-podzolos talajok vegyes tűlevelű-lombos erdő alatt, homokos, homokos vályogos, agyagos kőzeteken alakulnak ki.

Kivételek azonban lehetségesek: minél aktívabb a talajképződés folyamata, annál gyengébb a kőzet hatása, de ha a kőzet kémiai összetétele és fizikai tulajdonságai élesen kifejeződnek (karbonátos kőzet), akkor annak hosszú távú hatása van.

Az éghajlat egy adott terület hosszú távú időjárási rendszere. Különböző természeti körülmények között az éghajlat betartja a zónázás törvényét. Ez a szélességtől, magasságtól, a felszínformáktól és a tengerektől és óceánoktól való távolságtól függ. A talajképződést leginkább a hőmérséklet, a csapadék, a szél és a levegő páratartalma befolyásolja. Ezek az elemek a talajképződés egyéb tényezőivel együtt meghatározzák a talajtakaró eloszlásának bizonyos mintázatát.

A talaj energiával való ellátása az éghajlattal – a hővel és nagyrészt a vízzel – függ össze. A biológiai folyamatok aktivitása, a talajképző folyamat alakulása a beérkező hő és nedvesség éves mennyiségének értékétől, napi és évszakos eloszlásának jellemzőitől függ.

Nagy jelentősége van az éghajlat jellemzőinek a hőmérsékleti mutatók és a párásítási feltételek tekintetében. A hőmérsékletek összegének mutatói alapján a következő éghajlati csoportosításokat különböztetjük meg 10 о С felett a tenyészidőszakra: hideg sarki< 600 о, холодно-умеренные – 600 – 2000 о, тепло-умеренные – 2000 – 3800 о, теплые субтропические – 3800 – 8000 о, жаркие тропические >8000 kb... Ezek az éghajlati csoportok szélességi sávok formájában helyezkednek el, és talaj-biotermikus övezeteknek nevezik, amelyeket bizonyos típusú növényzet és talajok jellemeznek. A párásítás körülményei szerint az éghajlati csoportokat megkülönböztetik: nagyon nedves- nedvesség együttható> 1,33, nedves párás - 1,00 - 1,33, félnedves - 0,55 – 1 , 00, félszáraz - 0,33 - 0,55, száraz száraz - 0,12 - 0,33, nagyon száraz -< 0,12. Párásítási együttható (HCP) A csapadék és a párolgás aránya. A csapadékbőség hozzájárul a talaj lemosásához és a szerves maradványok lebontása során képződő, könnyen oldódó sók, köztük ásványi anyagok eltávolításához az alsóbb horizontokba. Száraz éghajlaton ezeket a vegyületeket nemcsak nem végzik el, hanem éppen ellenkezőleg, képesek felhalmozódni a talaj felső rétegeiben, ami annak szikesedéséhez vezet.

Az éghajlatnak van közvetlen és közvetett befolyásolja a talajképző folyamat természetét. A közvetlen hatás a csapadék, a fűtés és a hűtés talajra gyakorolt ​​közvetlen hatásához kapcsolódik. Az éghajlat közvetett hatása a növény- és állatvilágra gyakorolt ​​hatáson keresztül nyilvánul meg.

Így az éghajlat erősen befolyásolja a termikus, levegős és egyéb talajviszonyokat. A kombinációtól függ a növényzet típusa és a fitocenózisok összetétele, a szerves anyagok képződésének és átalakulásának sebessége, az enzimreakciók sebessége, a mikrobióta, a növények és állatok metabolikus és funkcionális aktivitása, valamint a szél- és vízeróziós folyamatok. hőmérsékleti viszonyoktól és nedvességtől.

Megkönnyebbülés. A domborzat talajképző folyamatra gyakorolt ​​hatása főként közvetett, a földfelszínre jutó hő és víz újraelosztásán keresztül. A terep magasságának jelentős változása a hőmérsékleti viszonyok és a nedvességtartalom jelentős változásával jár. A hegyek felé emelkedő légtömegek lehűlnek, ami csapadékot okoz, és a levegő a hegyeken áthaladva újra felmelegszik és kiszárad. Ez a hegyvidéki éghajlat, növényzet és talaj függőleges zónáinak jelenségéhez kapcsolódik.

A domborzat a lejtők kitettségétől, meredekségétől és alakjától függően befolyásolja a napenergia és a csapadék újraeloszlását. A különböző meredekségű és alakú lejtők újraelosztják a nedvességet, szabályozzák az átfolyó, átszivárgó és felhalmozódó csapadék arányát. A megemelt domborzati elemekből a víz lefolyik a lejtőkön és mélyedésekben halmozódik fel. Homorú lejtőn a talajban összegyűlik a víz, domború lejtőn lefolyik. A különböző kitettségű lejtők eltérő mennyiségű napenergiát kapnak. A déli lejtők mindig melegebbek és szárazabbak, mint az északiak. A legjobb feltételek a délkeleti lejtők vannak, amelyeket nedves talajban a nap melegít fel. A legnagyobb hőmérséklet-különbségek nyáron figyelhetők meg, és a különböző lejtőkön elérheti az 5-7 o C-ot is, a délnyugati lejtőkön a maximum hőmérsékletek figyelhetők meg, mivel a nap felmelegíti a már kiszáradt talajt. A szél felőli lejtők több nedvességet kapnak, mint a hátszél felőli lejtők. Mindez nedvességkülönbségeket hoz létre, és befolyásolja a víz, a táplálkozás és a légkör jellegét. Ezek a tényezők eltérő feltételeket teremtenek a növényzet növekedéséhez, a szerves anyagok szintézisének és lebontásának különbségéhez, a talaj ásványi anyagainak átalakulásához, ami különböző talajok kialakulásához vezet. különböző feltételek megkönnyebbülés.

A dombormű az erózió intenzitását is befolyásolja. Kimosódásos vízjárás esetén a lejtős felszínformák feltétele a talajok vízeróziójának, száraz éghajlaton a síkvidéki formák kedveznek a szélerózió kialakulásának.

A felszínformáknak három csoportja van: makrodombormű- síkságok, hegyrendszerek, fennsíkok, amelyek meghatározzák egy nagy terület általános megjelenését és befolyásolják az éghajlatot, mezoreljef- átlagos felszínformák a makrorelief általános hátterében: dombok, szakadékok, völgyek, lejtők, amelyek hatására kialakul a helyi éghajlat és egy adott tájon belül meghatározzák a talajtakaró szerkezetét, mikrodombormű- 1 m körüli magasság-ingadozású felszínformák: dombok, domborulatok, mélyedések, csészealjak, a talajtakaró foltosságát hozva létre.

Biológiai tényezők... A növények, mikroorganizmusok és állatok vezető szerepet játszanak a talajképzésben és a talaj termékenységében. Ezen csoportok mindegyike betölti szerepét, de csak akkor, ha közös tevékenységek az anyakőzet talajmá változik.

A növények talajképzésben betöltött szerepe sokrétű. Először is, a zöld növények szerves anyagokat szintetizálnak. A növény életciklusának lejárta után a biomassza egy része gyökérmaradványok és alom formájában évente visszatér a talajba. A felső horizontokban a szerves anyagok átalakulási folyamatai zajlanak és a tápanyagok felhalmozódnak, alakul a talajszelvény, kialakul a talaj termékenysége. Az egyes természeti terület a lágyszárú, cserjés és fás szárú növényzet sajátos kombinációi jellemzőek, amelyek mind termőképességben, mind arányban és mennyiségben nagymértékben különböznek. kémiai elemek növényi anyagban. Ezért a fás és lágyszárú növényzet szerepe a talajképző folyamatokban jelentősen eltér egymástól.

Az erdőkben a legnagyobb a teljes biomassza, azonban az éves növekedés, és ennek következtében az avar is jóval kisebb, mint a réti sztyeppékben, ahol a szerves anyag fő forrása a pusztuló gyökérrendszerek tömege, és kisebb mértékben. mértéke, a föld feletti tömeg. A fás szárú növényzet alom elsősorban a talaj felszínére, míg a lágyszárúé - a talajba esik, ami megakadályozza annak elvesztését, és jobb és gyorsabb kölcsönhatást eredményez a talaj ásványi részével és a mikroorganizmusokkal. A tűlevelű alom kémiai tulajdonságai miatt (alacsony hamutartalom kis mennyiségű kalciummal kombinálva, nagy mennyiségű nehezen lebomló vegyület, pl. lignin, tanninok, gyanták) nagyon lassan bomlik, elsősorban a gombás mikroflóra hatására. . Fulvát típusú durva humusz képződik. A lágyszárú növényzet almát finomabb szerkezet, kisebb mechanikai szilárdság, magas hamutartalom (10 - 12%), nitrogénben és bázisokban gazdag, főként baktériumok által gyorsan lebomló jellemzi. Kalciummal telített "lágy", túlnyomórészt humát típusú. Ezek a tényezők az erdőtalajok alacsony termékenységének oka, míg a réti fitocenózisokban a talajba visszakerülő biomassza erőteljes humuszhorizontot és termékeny talajt képez.

A tűlevelű erdőkben a talajképződés folyamata kimosódásos vízviszonyok mellett leggyakrabban a következő típusú: podzolozás... A kialakuló talajokra jellemző a magas savtartalom, alacsony humusztartalom, bázisokkal telítetlenség, alacsony tápanyagtartalom, alacsony biológiai aktivitás és alacsony termékenység (podzolos, gyep-podzolos). A lágyszárú növényzet hatására zajló talajképző folyamat ún gyep. A folyamat eredményeként magas humusztartalmú, kalciummal telített, semleges vagy közel semleges környezeti reakciójú, tápanyagban gazdag talajok képződnek, amelyek magas természetes termékenységgel (csernozjom, gyep és különféle rét) különböznek. talajok). A vegyes és lombhullató erdők takarásában szürke erdő- vagy barna erdőtalajok képződnek, amelyek reakciója kevésbé savas, mint a podzolos talajokban, nő a bázisokkal való telítettség mértéke, nő a nitrogéntartalom, nő a termékenység.

A gyökérváladéknak köszönhetően a növények fokozzák a nehezen oldódó ásványi anyagok pusztulásának és átalakulásának folyamatát, és hozzájárulnak a talajtömegben könnyen mozgékony vegyületek képződéséhez. Mindez az eredmény közvetlen a növényzet hatása a talajképző folyamatra. Közvetett a talajra gyakorolt ​​hatás a termál- és vízjárás változásában nyilvánul meg.

A talajképzésben jelentős szerepet játszik a nagyszámú és változatos talajfauna. Ezek a protozoák (flagellátok, csillósok, rizopodák), gerinctelenek (ízeltlábúak (kullancsok, rugófarkúak stb.), giliszták), rovarok (bogarak, hangyák stb.), gerincesek (rágcsálók). Összetörik a szerves maradványokat, megváltoztatják kémiai és fizikai tulajdonságaikat, felgyorsítva bomlásukat. A talajban élő állatok különféle mozdulatokkal, szerves és ásványi anyagokat keverve növelik a talaj levegő- és vízáteresztő képességét, alakítják a talaj szerkezetét.

A mikroorganizmusok, amelyek az elhalt szerves anyagok fő pusztítói az egyszerű végtermékekké (víz, gázok, ásványi vegyületek), teljesen egyedülálló és rendkívül fontos szerepet töltenek be a talajképződés folyamataiban. A mikroorganizmusok részt vesznek a szerves ásványi komplexekből származó sók képzésében, az ásványi anyagok megsemmisítésében és képződésében, a talajképző termékek mozgásában és felhalmozódásában. A mikroorganizmusok fontos tényezői az anyagok biológiai körforgásának, anyagcsere-aktivitásuk befolyásolja a szerves anyagok átalakulási folyamatait, szabályozza a talaj tápanyag- és levegőellátását, meghatározza a talaj termékenységének alakulását. A mikroorganizmusok száma, fajösszetétele, a talajok biológiai aktivitása, szervesanyag-tartalékai, tápanyagtartalma, levegő- és nedvességellátása alapján ítélik meg. A legtöbb közülük a csernozjom talajokban, a legkisebb - a tundra talajokban található. Minden talajtípusnak megvan a saját specifikus profileloszlása ​​a mikroorganizmusoknak, zöme a felső humuszrétegekben koncentrálódik 25-35 cm-en belül.A szántórétegben a gombák és baktériumok biomassza 3-5 t/ha, a baktériumok száma eléri az 5-8 milliárd CFU / g talajt, az aktinomycetes - több tízmilliót grammonként a talajban, a gombás hifák hossza - akár 1000 m / ha.

A mikroorganizmusok különböző csoportjai differenciáltan hatnak a talajképződésre. A baktériumok a legelterjedtebb csoport, amely a talajban lévő szerves anyagok különféle átalakulását végzi, aktívan bontja le a fehérjében gazdag maradványokat, és rögzíti a gáznemű nitrogént. A levegő szabad oxigénszükséglete szerint aerob, anaerob és fakultatív baktériumokat osztanak ki, a táplálkozás módjának megfelelően - autotróf és heterotróf baktériumokat. Az autotróf baktériumokat az energiaszerzés módja szerint fotoszintetikus és kemoszintetikusra osztják. (nitrifikáló, kénbaktériumok, vasbaktériumok)... A heterotróf baktériumok kész szerves anyagokat használnak fel táplálkozásra, ezek hatására mennek végbe a talajképződés legfontosabb folyamatai - a szerves maradványok lebomlása és a humusz bioszintézise. Az aktinomikéták és gombák lebontják a cellulózt, a lignint, a viaszokat, a gyantákat, aktívan részt vesznek a humusz képződésében.

Az algák autotróf fotoszintetikus organizmusok, amelyek részt vesznek a mállási és elsődleges talajképző folyamatokban. A zuzmók szimbiotikus organizmusok, hifák kerülnek a kőzetekbe, ennek hatására intenzívebb biológiai mállás és primer talajképződés indul meg, primitív talajok képződnek.

Kor. Mivel a talajképződés természetes folyamata időben játszódik le, a talajok korának nagy jelentősége van fejlődésükben. Az idő önmagában nem változtathatja meg a talajképződés természetét, de az egyes tényezők hatásának vagy kombinációjuknak a hatása éppen az időbeli vonatkozásban nyilvánul meg. Így a talajnak, mint természettörténeti testnek van kora. Vannak abszolút és relatív talajkorok. Abszolút kor A talajképződés kezdetétől a fejlődés szakaszáig eltelt idő. Minél korábban szabadult fel a terület a tengertől vagy a gleccsertől, és ezért minél korábban kezdték el pusztítani a terület szülőkőzetét, annál idősebbek lesznek a talajok. Ezzel szemben a fiatalok olyan talajok lesznek, ahol a talajképző folyamat viszonylag később kezdődött. A legrégebbi a déli szélességi fokok talajai (Dél-Amerika, Délkelet-Ázsia - 2-30 millió év), a fiatalabbak - a középső és az északi szélességi fokok (10 ezer év), a legfiatalabbak a folyópartok mentén, sekély területeken található hordalékos talajok. Relatív életkor jellemzi egy terület azonos abszolút korú talajainak talajképződési ütemének különbségeit az anyakőzetek domborzatától és jellegétől függően, az antropogén tényező célzott hatásától függően. Ezért különböző fejlődési szakaszban lehetnek.

Emberi termelési tevékenység. A talaj befolyásolásának módjai és eszközei rendkívül változatosak. Gépi feldolgozás nehéz mezőgazdasági gépekkel, szerves és ásványi műtrágyák, növényvédő szerek kijuttatása, vízelvezetés és öntözés, ember okozta zavarok – mindez a fizikai, kémiai, biológiai, sőt morfológiai tulajdonságok megváltozásához vezet, és ezek a változások sokkal gyorsabban mennek végbe. mint természetes körülmények között. Változik a művelt talajok víz-, levegő-, táplálékrendszere. Általánosságban az emberi tevékenység célja olyan kulturáltan magas termőképességű talajok létrehozása, ahol a természetes termékenységük alacsony, valamint a magas termőképességű, kimeríthető talajok magas termőképességének fenntartása. Ha termelési tevékenységúgy hajtják végre, hogy nem veszik figyelembe a talajok fejlődési feltételeit és tulajdonságait, akkor az olyan negatív következményeket, mint a szikesedés, erózió, elvizesedés, szennyezés, a talaj páramentesítése stb.

A talajképződés minden tényezője sajátos hatással van a talajra, és nem pótolható egymással, i.e. egyenértékűek. Mindegyik szerepet játszik a talaj és a környezet közötti anyag- és energiacserében. A talajképződés vezető tényezőjének azonban továbbra is a biológiai tényezőt kell tekinteni. Emellett maga a talaj bizonyos hatást gyakorol a talajképződés tényezőire, bizonyos változásokat okozva bennük.

§2. Az anyagok geológiai és biológiai körforgása

A talaj kialakulása és élete elválaszthatatlanul összefügg az anyagok körforgásának folyamataival. A zöld növények megjelenése előtt a bolygón különféle geológiai folyamatok zajlottak és léteztek geológiai anyagok körforgása, amely a szárazföld és a tenger közötti anyagcsere folyamatok összessége, és a következőkből áll:

1) a kőzetek kontinentális mállása, ami mozgékony kötések kialakulását eredményezi; 2) ezeknek a vegyületeknek a szárazföldről a tengerekbe és óceánokba való átvitele; 3) üledékes kőzetek lerakódása a tengerek óceánjainak fenekén, és azok későbbi átalakulása; 4) tengeri üledékes és metamorf kőzetek új kibukkanása a nappali felszínen.

A geológiai körforgás évmilliók és milliárdok óta tart, és a litoszféra több kilométerét is lefedi. Az időjárás a hajtóereje. Az atmoszféra, a hidroszféra és a bioszféra hatására a kőzetek és az őket alkotó ásványok mechanikai pusztulásának és kémiai változásának folyamatát ún. mállás. Az élő szervezetek, a légköri víz, a gázok és a hőmérséklet együttesen hatnak a kőzetre. Mindezek a tényezők egyszerre pusztító hatással vannak rá. Az uralkodó tényezőtől függően a mállásnak három formáját különböztetjük meg: fizikai, kémiai és biológiai.

Fizikai A mállás a kőzetek mechanikus, különböző méretű töredékekre való szétrombolása anélkül, hogy az őket alkotó ásványok kémiai összetétele megváltozna. A fő tényező fizikai időjárás - a napi és szezonális hőmérséklet ingadozása, a fagyos víz, a szél hatása. Melegítéskor a kőzetben lévő ásványok kitágulnak. És mivel a különböző ásványok eltérő térfogati és lineáris tágulási együtthatóval rendelkeznek, helyi nyomások keletkeznek, amelyek elpusztítják a kőzetet. Ez a folyamat különféle ásványok és kőzetek érintkezési pontjain megy végbe. Fűtés és hűtés váltakozva repedések keletkeznek a kristályok között. A kis repedésekbe behatolva a víz olyan kapilláris nyomást hoz létre, hogy a legkeményebb kőzetek is elpusztulnak. Amikor a víz megfagy, ezek a repedések megnagyobbodnak. Meleg éghajlaton a víz az oldott sókkal együtt kerül a repedésekbe, melyek kristályai szintén pusztító hatással vannak a kőzetre. Így hosszú ideig sok repedés képződik, ami a teljes mechanikai tönkremeneteléhez vezet. Az elpusztult sziklák képesek áthaladni és megtartani a vizet. A masszív kőzetek aprítása következtében jelentősen megnő a teljes felület, amellyel a víz és a gázok érintkeznek. Ez pedig meghatározza a kémiai folyamatok menetét.

Kémiai a mállás új vegyületek és ásványok képződéséhez vezet, amelyek kémiai összetételükben különböznek az elsődleges ásványoktól. Az ilyen típusú mállás tényezői a víz, benne oldott sókkal és szén-dioxiddal, valamint a légköri oxigén. A kémiai mállás a következő folyamatokat foglalja magában: oldódás, hidrolízis, hidratáció, oxidáció. A víz oldó hatása a hőmérséklet emelkedésével növekszik. Ha a víz szén-dioxidot tartalmaz, akkor savas környezetben az ásványi anyagok gyorsabban elpusztulnak. A magmás kőzetek mállása következtében visszamaradó képződmények, újra lerakódott üledékek és oldható sók keletkeznek.

Az élet megjelenése előtt a kőzetek pusztulása csak a fent említett két módon ment végbe, de a szerves élet megjelenésével új - biológiai - mállási folyamatok jöttek létre.

Biológiai a mállás a kőzetek mechanikai pusztulása és kémiai változása élő szervezetek és anyagcseretermékeik hatására. Ez a fajta mállás a talajképződéshez kapcsolódik. Ha a fizikai és kémiai mállás során csak a magmás kőzetek üledékes kőzetekké alakulnak át, akkor a biológiai mállás során talaj képződik, amelyben felhalmozódnak a növények tápanyagai és a szerves anyagok.

A talajképző folyamatban baktériumok, gombák, aktinomyceták, zöld növények, valamint különféle állatok vesznek részt. Számos mikroorganizmus, különösen a kemoszintetikus mikroorganizmusok bontják le a kőzeteket. Így a nitrifikáló baktériumok erős salétromsavat, a kénbaktériumok pedig kénsavat képeznek, amely erőteljesen lebontja az alumínium-szilikátokat és más ásványokat. A szilikátbaktériumok szerves savakat és szén-dioxidot szabadítanak fel, elpusztítják a földpátokat, foszforitokat, és a káliumot és a foszfort a növények számára elérhető formává alakítják. Az algák (kovaalgák, kék-zöld, zöld stb.), mohák és zuzmók is pusztítják a kőzeteket.

A zöld növények szerves savakat és egyéb biogén anyagokat választanak ki, amelyek kölcsönhatásba lépnek az ásványi résszel, összetett szerves-ásványi vegyületeket képezve. A gyökérrendszerek szelektíven asszimilálják a hamuelemeket, és miután a növények elpusztulnak, nitrogén, foszfor, kálium, kalcium, kén és más biogén elemek halmozódnak fel a talaj felső horizontján. Ezenkívül a növények gyökerei, különösen a fás szárúak, a repedéseken keresztül mélyen behatolva a sziklákba, nyomást gyakorolnak a sziklákra és mechanikusan elpusztítják azokat. Így a fizikai, kémiai és biológiai mállás hatására a kőzetek összeomlanak finom földdel, agyaggal és kolloid részecskékkel, nedvesség- és nedvszívó képességre tesznek szert, víz- és levegőáteresztővé válnak; felhalmozzák a növényi tápanyagokat és szerves anyagokat. Ez a talaj alapvető tulajdonságának - a termékenységnek - kialakulásához vezet, amellyel a kőzetek nem rendelkeznek.

Az anyagok nagy geológiai keringésének hátterében van egy kis biológiai az anyagok körforgása, ami az anyagcsere a "talaj - növény" rendszerben. Ennek a körforgásnak jellemzője az anyagok szelektív felszívódása az élőlények által, ciklikusság, rövid időtartamú, a litoszféra méteres rétegeit fedi le, hajtóereje a talajképződés. Az anyagok biológiai körforgása a mezőgazdasági termelés középpontjában áll.

Az anyagciklusok egymással összefüggenek, a biológiai a geológiai háttérbe kerül, így az anyagok egyik ciklusból a másikba kerülhetnek. A talaj termékenységének fenntartásához olyan feltételeket kell teremteni, amelyek mellett a biológiai körforgás a legteljesebb kifejezést kapja, és a geológiai körforgás megnyilvánulása korlátozott.

§3. A talajképző folyamat általános sémája

Talajképző folyamat - a talajtömegben áramló anyagok és energia átalakulásának és mozgásának jelenségeinek összessége (A.A. Rode). A talajképződés attól a pillanattól kezdődik, amikor az élő szervezetek rátelepednek a sziklákra vagy mállásuk termékeire. A.A. Rode szerint minden talajképző folyamat egy halmazból áll alapvető talajképző folyamatok(ESP) az első és másodrendű. Az elsőrendű EPT vagy általános talajképző eljárások a következők:

1) szerves anyagok szintézise ↔ a szerves anyagok elpusztítása és mineralizációja;

2) másodlagos ásványok és szerves ásványi komplexek szintézise ↔ ásványi vegyületek megsemmisítése;

3) az elemek biológiai felhalmozódása ↔ ásványi és szerves vegyületek kimosódása;

4) nedvességbevitel a talajba ↔ nedvességfelvétel a talajból;

5) sugárzó energia fogadása a talaj felszínén és fűtés ↔ energia sugárzás a talaj által és hűtés.

Az első három pár elemi folyamat határozza meg a táplálékot, a negyedik pár - a víz, az ötödik pár - a talaj hőkezelését. A talajképző folyamat minőségileg minden talajban azonos, de mennyiségileg (az áramlási sebesség szerint) eltérő, i.e. a különböző talajokban eltérő a talajképződés folyamata, és még ugyanabban a talajban is különböző mélységekben eltérő módon megy végbe. Ezért minden talaj egy sor egymás után függőlegesen helyettesíti egymást genetikai horizontok- rétegek, amelyekre a talajképződés során az anyakőzet feloszlik. A horizontok teljes kumulatív sorozatát ún talajprofil... A horizontokat genetikainak nevezik, mert közös eredet köti össze őket.

Az EPP-knek megvannak a sajátosságai a talaj megjelenésének és fejlődésének különböző szakaszaiban, ami lehetővé teszi, hogy számos szakasz talajképző folyamat. Bármely talaj keletkezése három egymást követő szakaszból áll:

1) kezdeti talajképződés(elsődleges talajképző folyamat). Egybeesik az első élőlények kőzeten való megtelepedésével, a biológiai ciklus alacsony aktivitása és térfogata, aktív nembiológiai elsőrendű EPP-k (oldódás, csapadék, hidratáció, diffúzió stb.), ezek gyenge kapcsolata jellemzi. folyamatok egymással, ezért az anyakőzetnek ebben a szakaszban nincsenek kifejezett talajvonásai, és a szelvény nagyon gyengén tagolódik horizontokra;

2) talajfejlődési szakasz az aktivitás révén a biológiai keringés aktivitásának és térfogatának növekedése jellemzi magasabb rendű növények, a tápanyagok felhalmozódnak. Ezért a talajképző folyamatok fejlődésének intenzitása és iránya itt elsősorban a növényzet jellegétől függ. Ebben a szakaszban a másodrendű EPP, vagy sajátos talajképző folyamatok (mezo- és makrofolyamatok) érvényesülnek. Hatásukra alakul ki a talaj sajátos anyagösszetétele, fizikai tulajdonságai. Ennek a szakasznak a végére a folyamat fokozatosan lelassul (egy bizonyos egyensúlyi állapotba jut), jellegzetes profilú, tulajdonságokkal rendelkező, érett talaj alakul ki. A fejlesztési szakasz több száz, ezer vagy több évig is eltarthat.

A főbb privát talajképző folyamatok a következők:

gyep- az intenzív humuszképződés és a biogén elemek felhalmozódásának folyamata. Évelő lágyszárú növényzet alatt, mérsékelten nedves éghajlaton fejlődik, legintenzívebben nem öblítésű vízrendszerrel a sztyeppei zónában található karbonátos kőzeteken, ahol közönséges csernozjomok képződnek. Jellegzetes csernozjomok az erdőssztyeppben, a tajga-erdőzónában a folyó ártéri elöntött rétjein - szikes ártereken, az ártereken kívül karbonátos kőzeteken - szikes-meszes, karbonátmentes - szikes-podzolos talajokon képződnek;

podzolozás- az elsődleges és másodlagos ásványi anyagok bomlástermékeinek eltávolítása a talaj felső horizontjáról az alatta lévő vagy a talajvízbe relatív szilícium-dioxid felhalmozódással. Tiszta formájában gyenge lágyszárú borítású tűlevelű erdő lombkorona alatt fejlődik, nedves éghajlaton, kilúgozó vízjárású karbonátmentes kőzeteken, és podzolos talajok képződését okozza;

csekélyebb- az iszapos anyagok roncsolás nélküli, szuszpenziók formájában történő eltávolításának podzolizálásával kapcsolatos komplex folyamat a felső horizontokból, az alsóbb rétegekben való felhalmozódásukkal. Lombhullató erdők alatt folyik;

mocsaras- a mocsári növényzet hatására állandó túlzott nedvesség mellett alakul ki, a tőzegképződés és a gleyesedés folyamatával. Fehéroroszország viszonyai között a lápi folyamat eredményeként lápi-podzolos, tőzegláp-, gyep- és gyep-podzolos lápos, hordaléklápos képződik. A folyamat anaerob körülmények között zajlik, a gombák és baktériumok kötelező részvételével;

tőzegképződés - a szerves maradványok átalakulásának és konzerválásának biokémiai folyamata jelentéktelen humifikációjukkal és mineralizációjukkal, amely különböző vastagságú felszíni tőzeghorizontok kialakulásához vezet;

gleying- a vas- és mangánvegyületek biokémiai redukciójának folyamata, amelyet a talajok anaerob körülmények között történő vizesedése során mobil formába való átmenetük kísér mikroorganizmusok részvételével. A talaj kékes, kékes, zöldes árnyalatokat kap, és ha a szín az egész horizontra jellemző, akkor az ilyen horizontot gley-nek nevezik, ha a szín csak foltok - gley;

lateritikus - a vas- és alumíniumvegyületek talajban való felhalmozódása és a szilícium-dioxid kimosódása nedves és meleg éghajlaton. Az ilyen talajokon intenzív szikesedés is zajlik, a szubtrópusokon vörös- és sárgatalajok, a nedves trópusokon ferralittalajok képződnek;

szolonyec - a könnyen oldódó sók (kloridok, szulfátok stb.) felhalmozódásának folyamata a talajszelvényben az effúziós típusú vízrendszer során szikes talajvíz vagy szikes talajképző kőzetek körülményei között. Sós mocsarak képződnek, sótalanítással - sónyalások, további mosással - maláta;

3) egyensúlyi szakasz(képződött talaj) akkor fordul elő, ha a főbb paraméterek (humusz mennyisége, genetikai horizontok ereje, alaptápanyag mennyisége stb.) szerint dinamikus egyensúly jön létre a talajképző tényezők meglévő komplexumával, határozatlan ideig tart. . Ebben a szakaszban a biológiai ciklus úgy megy végbe, hogy minden következő ciklus gyakorlatilag megismétli az előzőt. Valamennyi mikro-, mezo- és makrofolyamat időben és térben koordinált, és komplex biogeokémiai ciklust alkot, amely hozzájárul a megújuláshoz. természetes tulajdonságok talaj.

4. §. A talajok morfológiai jellemzői, mint képződésük és fejlődésük folyamatainak tükre

A fejlődés során a talaj számos külső, vagy morfológiai tulajdonságot szerez, amelyek megkülönböztetik az anyakőzettől. Jelzik a talajképző folyamat irányát és súlyosságát. Ezek a jellemzők a következők: 1) a profil szerkezete és vastagsága; 2) a horizontok átmenetének jellege; 3) 10%-os sósavból forraljuk; 4) granulometrikus összetétel; 5) színezés; 6) páratartalom; 7) szerkezet; 8) összeadás; 9) daganatok és zárványok.

A talajszelvény szerkezete és vastagsága. Minden talajtípusnak van egy bizonyos vertikális genetikai horizont-sorozata, amelynek teljes halmazát talajszelvénynek nevezzük. A horizontok kialakulása a talajtömeg mentén különböző anyagok (felszálló vagy leszálló áram) mozgásával és az élő szervezetek rétegenkénti eloszlásával jár. A genetikai horizontokat homogén, vízszintes talajrétegek jelentik, amelyek morfológiai jellemzőiben, összetételében és tulajdonságaiban eltérőek. Minden horizontnak megvan a saját neve, és a latin ábécé kezdőbetűi jelzik. A horizont alhorizontokra bontható, amelyek kijelölésére és sajátos tulajdonságaik tükrözésére további digitális és alfabetikus indexeket használnak.

Az alábbiakban egy rendszer található a talajhorizontok fő típusainak azonosítására.

A - humusz - a szerves anyag, a humusz és a tápanyagok felhalmozódásának felszíni horizontja halmozódik fel benne. Jellegétől függően a következőket különböztetjük meg:

A O - erdei alom, pusztuló erdei avarból (levelek, tűk, ágak stb.) áll;

A d - gyep - felszíni horizont, amelyet a lágyszárú növényzet gyökerei erősen összefonnak és összetartanak;

A 1- humusz-eluviális olyan horizont, amelyben a humusz felhalmozódásával együtt a szerves és ásványi anyagok megsemmisülése és részleges kimosódása következik be;

És lágyék - szántó- felszíni humuszhorizont, időszakos talajműveléssel átalakul a mezőgazdaságban.

Mocsaras talajokban a felső horizont tőzegből áll - félig lebomlott növények tömegéből.

T 1 - tőzeg, nem bomlott - a növényi maradványok teljesen megőrizték eredeti formájukat;

T 2 - tőzeg közepesen lebomlott - a növényi maradványok csak részben tartották meg alakjukat szövetdarabok formájában;

T 3 - tőzeg lebomlott - folyamatos szerves szórómassza látható növényi maradványok nélkül;

TA - tőzeg mineralizált - vízelvezetéssel és műveléssel módosított szántóföldi tőzeghorizont.

A 2- podzolos (eluviális) - a talaj ásványi részének intenzív pusztításának és a pusztulási termékek kimosódásának horizontja. A humuszhorizont alatt található, világos színű (szürke, fehéres, halványsárga); származás szerint lehet podzolos(ásványok savas hidrolízise és a bomlástermékek eltávolítása), szolidált(ásványi anyagok lúgos hidrolízise). Az A2 horizont alatt (podzolos, szürke erdőtalajokban, szolódákban) kialakul a B horizont, amely tulajdonságaiban eltér bármely felszíni horizonttól.

V - illuviális horizont, amelybe a talajképződés termékei bemosódnak, és ahol részben felhalmozódnak. A kimosott anyagoktól függően a következő típusú illuviális horizontokat különböztetjük meg:

B h - illuviális-humusz a horizont a vastartalmú-huminos anyagok miatt kávészínű;

B f - mirigyes illuviális okker vagy barna színű horizont, amely vastartalmú termékeket tartalmaz a felső horizont ásványi részének pusztulásából;

Ca-ban - illuviális-karbonát horizont, gyakran karbonátos új képződményeket tartalmaz a kalcium-karbonátok laza felhalmozódása formájában.

Az életviális horizont nélküli talajokban (csernozjom, gesztenye talajban), amelyekben nincs függőleges anyagmozgás, a B horizont ún. átmeneti humuszfelhalmozótól az anyakőzetig.

G - gley horizont - lápos és mocsaras talajokban alakul ki állandó túlzott nedvesség mellett. Kékes, kékes tónusokra színezi az itt képződő vas (II) és mangán vasvegyületei. Szerkezetnélküliségben és alacsony porozitásban különbözik.

Átmenetileg túlzott nedvesség esetén a gley a profil más horizontjain is megjelenhet. Ebben az esetben a "g" betű hozzáadódik az alapindexhez, például A 2 g, B g.

VAL VEL - szülő rock - horizont, a talajképző folyamatok gyengén befolyásolják, és nem mutatják a fent leírt talajhorizontok jeleit.

D - mögöttes szikla - Kiemelkedik abban az esetben, amikor a talajhorizontok egy kőzeten alakultak ki, alatta pedig egy másik kőzet található, amely kőzettani tulajdonságaiban különbözik.

Az egyik horizontról a másikra való átmenet különböző talajokon eltérő lehet: éles, tiszta, észrevehető vagy fokozatos. Ezért az átmenet természete a szelvényben a talajhorizontok között diagnosztikus értékű, és gyakran jelzi a talajképződés irányát és intenzitását.

Talaj erő Horizontjának függőleges kiterjedése a felszíntől a forráskőzetig. Különböző típusú talajok esetén az átlagos vastagság 40-50-100-150 cm között mozog A tundra zord természeti viszonyai között a talajképző folyamat csak a sziklák felső részén, az örökfagy felett mehet végbe. ezért a teljes talaj vastagsága elenyésző (20-30 cm). A buja lágyszárú növényzet alatti sztyeppéken a csernozjomok vastagsága elérheti a 200-300 cm-t is.

Az egyes horizontok vastagsága jellemzi a talajok keletkezését és agronómiai értékét. Így a vastag humuszhorizont a felhalmozódás jelentős fejlődését, a gyenge kimosódást, és ezért kb. nagy készletek tápanyagok. A podzolos talajok szegénységét és alacsony termelési értékét például egy markáns életviális horizont határozza meg, amelyből a tápanyagok kimosódnak.

A terepvizsgálatok kimutathatják a jelenlétét karbonátok a talajban és előfordulásuk mélysége 10% HC1 felhasználásával. Ehhez savas oldatot csepegtetünk a talajvágás falára, és meghatározzuk a mélységet, ahonnan kezdődik. forró,és annak intenzitása.

Talaj színe nagy diagnosztikai értékű, hiszen kémiai és ásványtani összetételét tükrözi, ez az alapja a talajréteg horizontokra osztásának. A talajszínek sokfélesége három alapszínre redukálható: feketére, fehérre és pirosra.

A fekete és sötét szín a humusztartalomnak köszönhető: minél több a humusz, annál sötétebb a talaj színe. 9-12% humusztartalomnál a talaj fekete, 4-6% -nál sötétszürke, sötétbarna vagy gesztenye. Az alacsony humusztartalmú talajoknak az anyakőzetre jellemző színük van. A fekete szín intenzitását a humusz típusa is befolyásolja, az azonos mennyiségi humusztartalmú fulvát típusú talajok világosabbak lesznek, mint a humát típusúak. Egyes talajokat sötét elsődleges ásványok, szulfidok, mangán-hidroxidok fekete színűek.

A fehér szín és a többi szín világos tónusa a kvarc, mész, timföld-hidrátok és sók talajban való jelenlétének köszönhető. A talaj vörös színét a vas(III)-oxidok felhalmozódása okozza. Magas tartalommal a talaj vörös, rozsdás vagy vörösesbarna színű, kis mennyiségben sárga vagy narancssárga. A kékes, kékes és zöldes színtónusokat a túlzott nedvesség mellett anaerob körülmények között a vas(II)vegyületek képződése okozza. Az ilyen színű talajokat gley-nek vagy gley-nek nevezik. Az inhomogén, foltos szín az oxidációs és redukciós folyamatok váltakozásának következménye. A morfológiai karakterek leírásánál általában a szín mértékét (sötétbarna, világos gesztenye) vagy egy árnyalatot (fehéres, sárgás árnyalattal) jelölnek meg. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ez a nedvességtől függ: a nedves talaj sötétebb, mint a száraz. Nedvesség szempontjából a talaj lehet száraz(poros) , friss(kézhideg), nedves (kézben megszorítva nedvesség érződik, a talajhoz nyomott papír nedves lesz) és nedves(folyik a víz). A talajban végbemenő összes folyamat és a színárnyalat összefüggésben áll a víz mennyiségével.

A talaj azon képességét, hogy egyedi aggregátumokra bomlik, ún szerkezet, az aggregátumok halmaza pedig a talajszerkezet. Megkülönböztetni a szerkezet nélküli talajokat (a mechanikai elemek nem kapcsolódnak aggregátumokba) és a szerkezeti talajokat. A strukturálatlan talajok számos kedvezőtlen tulajdonsággal rendelkeznek: alacsony a víz- és légáteresztő képessége, ha esik, lebeg, viszkózussá válik, kiszáradva gyorsan nedvességet veszít, egy masszává olvad össze, ami nehezen művelhető. Szerkezeti az agronómiai koncepcióban a talaj, amelyet (legalább 55%-ban) a közepes méretű (0,25-10 mm) adalékok uralnak, amelyek a szerkezet nélküli talajhoz képest ellentétes tulajdonságokkal rendelkeznek.

Az aggregátumok alakja szerint háromféle szerkezetet különböztetünk meg:

1) kocka alakú- az aggregátumok mindhárom tengely mentén egyformán fejlettek és kockára hasonlítanak, diószerűre, csomósra, szemcsésre, csomósra oszlanak;

2) prizma alakú- az aggregátumok a függőleges tengely mentén vannak kialakítva, és hasonlatosak, oszlopra és prizmára osztva;

3) tányérszerű- az aggregátumok a vízszintes tengely mentén alakulnak ki, néha laposak és pikkelyesek.

A téglatestű szerkezet agronómiailag értékesebb, mivel ez hozza létre a legértékesebb víz-levegő rezsimet. A szerkezeti talaj kialakulásának egyik fő feltétele a megfelelő mennyiségű iszapos és kolloid részecskék és humusz jelenléte. Az előbbiek "ragasztó", az utóbbiak vízállóságot kölcsönöznek a talajhalmazoknak.

Minden talajtípusnak, sőt minden talajhorizontnak megvan a maga szerkezete. Savanyú talajoknál a lemezes szerkezet jellemző, lúgos talajoknál prizmás, semleges és közel semleges talajoknál téglatest.

Kiegészítés - ezek a porozitás természetének és a talajsűrűség mértékének külső jelei. Ez függ az anyakőzet tulajdonságaitól, a szemcseméret-eloszlástól, a talajszerkezettől, valamint a talajfauna és a növényi gyökerek aktivitásától. A sűrűség foka szerint nagyon sűrű, sűrű, laza és omlós alkat különböztethető meg.

Laza a hozzáadás a humusztól mentes homokos talajokra jellemző. Mechanikai igénybevételre még kicsiben is a folyóképesség jellemzi, i.e. különálló elemekre hullik szét.

Laza a kiegészítés jellemző a jól körülhatárolható szerkezetű vályog- és agyagos talajokra, valamint a humuszban dúsított homokos és homokos vályogtalajok felső horizontjára. A szántóföldi horizontok érett állapotban történő feldolgozás után ilyen alkattal rendelkeznek. A lapát könnyen behatol az ilyen talajba.

Sűrű a kiegészítés a legtöbb agyagos és agyagos talaj illuviális horizontjára jellemző. Lapáttal való ásáskor jelentős erőfeszítésekre van szükség.

Nagyon sűrű vagy összevonva, a hozzáadás jellemző a kohéziós agyagos szerkezet nélküli talajokra, valamint néhány szolonyec talaj illuviális horizontjára. Az ilyen talajokat nem lehet lapáttal ásni, feszítővasat vagy csákányt kell használni.

A talaj összetétele fontos agronómiai jellemző, amely meghatározza a munkaciklust, és ezáltal a levegőztetést, a vízáteresztő képességet, valamint a talajművelés közbeni ellenállást.

Neoplazmák Ezek olyan anyagok felhalmozódásai, amelyek összetételében és összetételében különböznek a körülvevő talajanyagtól. Fizikai, kémiai és biológiai talajképző folyamatok eredményeként jönnek létre. NAK NEK kémiai a neoplazmák közé tartoznak a könnyen oldódó sók, a gipsz, a szénsavas mész, a vasvegyületek, a szilícium-dioxid és más anyagok.

Könnyen oldódó sók szikes talajokra jellemző. Fehér kéreg formájában találhatók meg a talaj felszínén, vagy lerakódások, erek, szemcsék formájában a profil vastagságában. Gipsz gesztenye-, barna-, szikes és szürke talajban fordul elő fehér, szürke és sárgás erek, kristályok felhalmozódása formájában a talajfelszínen. Neoplazmák CaCO 3 a fehér élesen körvonalazott fehér foltok formájában, penész formájában, különböző formájú mész sűrű felhalmozódása formájában található. Meghatározásuk 10%-os sósavoldattal történő forralással történik.

Vas-hidroxidok podzolos, gyep-podzolos és vizes talajban találhatók sötétbarna lekerekített tömör csomók, elmosódott foltok formájában. A homokos talajokat ortsands - barna cementált vas-hidroxid rétegek jellemzik. A kékes, kékes vagy zöldes színű vasvegyületek jellemzőek a gley- és gley-talajokra.

Szilícium-dioxid fehér port képez a szürke erdőtalajok, podzolizált csernozjomok és szolonyecek szerkezeti egységeinek felületén

Neoplazmákra biológiai eredete a következők: koprolitok - férgek és lárvák ürüléke ragasztott vízálló csomók formájában; vakondtúrák - vakondok, földi mókusok, mormoták, hörcsögök, talajjal borítva; gyökerek - rothadt nagy gyökerek nyomai; wormoins - férgek mozgása; dendritek - kis gyökerek sötét lenyomata minta formájában.

Minden talajnak megvan a maga specifikus daganatos készlete, és a profilban elfoglalt helyük

Zárványok - különféle tárgyakról van szó (kőtöredékek, sziklák, tégladarabok, üvegek, kagylók, állatcsontok stb.), amelyek genetikailag nem kapcsolódnak a talajképző folyamathoz.

A mikroorganizmusok szerepe a talajképzésben és a talaj termékenységében rendkívül összetett és változatos; A mikrobák, mint a Föld legrégebbi élőlényei, évmilliárdok óta léteznek, a legősibb talajképzők, amelyek jóval a magasabb rendű növények és állatok megjelenése előtt hatnak. A mikroorganizmusok élettevékenységének következményei messze túlmutatnak az általuk lakott talajokon, és nagymértékben meghatározzák az üledékes kőzetek tulajdonságait, a légkör és a természetes vizek összetételét, az olyan elemek geokémiai történetét, mint a szén, nitrogén, kén, foszfor, oxigén. hidrogén, kalcium, kálium és vas.
A mikroorganizmusok biokémiai szempontból polifunkcionálisak, és képesek a bioszférában és a talajban olyan folyamatokat végrehajtani, amelyek a növények és állatok számára hozzáférhetetlenek, de lényeges része az energia és az anyagok biológiai körforgása. Ezek a nitrogénkötés folyamatai, az ammónia és hidrogén-szulfid oxidációja, a szulfát és a salétromsav sók redukciója, a vas- és mangánvegyületek oldatból történő kicsapása. Ez magában foglalja számos vitamin, enzim, aminosav és más fiziológiailag aktív vegyület mikrobiális szintézisét is a talajban.
E csodálatos reakciók végrehajtásával az autotróf baktériumok, akárcsak a növények, maguk is képesek szintetizálni szerves anyagokat, de a nap energiájának felhasználása nélkül. Éppen ezért minden okunk megvan azt hinni, hogy a Földön az elsődleges talajképző folyamatot autotróf és heterotróf mikroorganizmusok közösségei végezték már jóval a zöld növények megjelenése előtt. Megjegyzendő, hogy a baktériumok és gombák nagyon erős pusztítói az elsődleges ásványoknak és az elégetett kőzeteknek, az úgynevezett biológiai mállásnak.
A mikroorganizmusok fő jellemzője azonban az, hogy képesek a növényi és állati szerves anyagok bomlási folyamatait a teljes mineralizációba hozni. E kapcsolat nélkül nem létezhetne a bioszférában zajló biológiai folyamatok normális spirális ciklikussága, és maga az élet sem lenne lehetséges. Ez egy mély alapvető különbség a mikroorganizmusok bioszférában betöltött szerepe és a növények és állatok szerepe között. A növények szintetizálják a szerves anyagokat, az állatok a szerves anyagok elsődleges mechanikai és biokémiai megsemmisítését végzik és készítik fel a későbbi humuszképződésre. A mikroorganizmusok a szerves anyagok lebontását befejezve szintetizálják a talaj humuszt, majd elpusztítják azt. Élettanilag aktív vegyületek szintézise, ​​humuszképződés és a szerves maradékok teljes mineralizációja - fő funkció mikroorganizmusok a talajfolyamatokban és a biológiai keringésben.
A mikroorganizmusok néha több tíz és száz méteres mélységben is megtalálhatók. Főtömegük azonban a gyökérlakta talajhorizontokban és különösen a felső 10-20 cm-ben összpontosul.A felső 25 cm-es talajrétegben a különböző mikroorganizmusok nedves tömegének össztömege akár 10 t/ha is lehet. A talajban található humusz tömegének 0,5-2,5%-át a Macca mikroorganizmusok teszik ki. Ugyanakkor 1 g talajonként a mikroorganizmusok száma tíz- és százmillió példány, a növények rizoszférájában pedig több tízmilliárd. Minél magasabb a természetes talajok termékenysége, annál gazdagabb és változatosabb mikroorganizmusok vannak bennük. A rendkívül termékeny művelt talajok a leggazdagabbak különféle mikroorganizmusokban. A mikroorganizmusok vizsgálatának új módszereinek kifejlesztésével kiderült, hogy modern tudásunk még mindig rendkívül elégtelen. Úgy tűnik, a mikroorganizmusok szerepe, száma és funkciója a talajképződésben sokkal nagyobb, mint azt most elképzeljük.
A talaj mikroorganizmusai között egyaránt megtalálhatók a növényvilág és az állatvilág képviselői (52. ábra). A mikroflóra a legtöbb gombát, aktinomycetát és baktériumot tartalmazza. Az algák sokkal ritkábban fordulnak elő. A mikrofaunát az amőbák és a flagellátok uralják. A talajban előforduló csillók és mikronematodák is néha nagy számban találhatók. Egyre több adat gyűlik fel a mikroorganizmusok nem sejtes formáinak (bakteriofágok, vírusok) talajban való jelenlétéről.

Talaj algák


A talaj algák egy- és többsejtű mikroorganizmusok (néha mozgékonyak), specifikus pigmentekkel, például klorofillal, amelyek biztosítják a szén-dioxid asszimilációját és a szerves anyagok fotoszintézisét. Az algák, ellentétben a legtöbb más mikroorganizmussal, hozzájárulnak a talaj szervesanyaggal és oxigénnel való dúsításához.
Az algák főként a felső, megvilágított talajhorizontokban élnek, bár esetenként akár 30-50 cm mélységben is megtalálhatók.A pigmentek típusától függően megkülönböztetik az algákat zöld, kékeszöld, lila, sárga. 1 g talaj akár 300 ezer egysejtű algát is tartalmazhat. Az egysejtű mikroalgák szerepe különösen nyilvánvaló a sivatagok kopár agyagos talajainak felszínén - takyrokon, sós nyalókon, sekély vizek friss hordaléklerakódásain. A megjelenő nedvesség felhasználásával a mikroalgák friss szervesanyaggal dúsítják a felületet, fokozzák az elsődleges ásványi anyagok pusztulását, növelik a szilárd fázis diszperzióját. Egyes algák alapvető szerepet játszanak a szilícium-dioxid és a kalciumvegyületek átalakulásában a talajban, míg mások nitrogénmegkötő képességgel rendelkeznek.
A trópusokon a rizsföldeken és a folyóvölgyek alluviális talajain élő kék-zöld algák (India, Japán, Indonézia) különösen fontosak a talaj nitrogénháztartásában. Jelentős mennyiségben látják el e földek talaját és növényeit nitrogénnel és oxigénnel, megőrizve termékenységüket. Más mikroorganizmusokhoz képest az algák talajképzésben betöltött szerepe még viszonylag korlátozott. Ez annak köszönhető, hogy az algák biomasszájának összértéke átlagosan 0,5-1 t/ha.

Talaj gomba

Baktériumok


A talajban élő legkisebb egysejtű szervezetek közül a baktériumok a legelterjedtebbek és a legváltozatosabbak. Méretük nagyon kicsi - 0,5-2 mikron.
A baktériumok a talajban lévő algákkal, gombákkal és protozoonokkal együtt a humuszképző funkciót és a szerves anyagok teljes mineralizációját látják el. Körülbelül 50 nemzetséget és legfeljebb 250 fajt írtak le a talajbaktériumokból. A számos baktériumcsoport közül kettőnek-háromnak van különös jelentősége a talajképzésben: az igazi baktériumok, az aktinomyceták és a myxobaktériumok. Az igazi baktériumok két csoportra oszthatók - nem spórákra és spórákra. A nem spórás baktériumok csoportjába tartoznak az autotróf baktériumok, amelyek maguk is szintetizálnak szerves anyagokat, és ezért létezhetnek olyan környezetben, ahol a szerves anyag bármely formája teljesen hiányzik. Ezek a hidrogént oxidáló baktériumok (Bacterium hydrogenius), a szénvegyületek (Bact. Methanicus), a vasbaktériumok és a kénbaktériumok, amelyek a vasat és a ként oxidálják, a nitrifikáló baktériumok, amelyek az ammóniát nitritté, utóbbiak pedig nitráttá oxidálják (29. táblázat). Az autotróf baktériumok szerepe különösen jelentős volt a szerves anyagot szintetizáló algák és zöld növények megjelenése előtt.

A nem spórabaktériumok ebbe a csoportjába tartoznak az úgynevezett félautotrófok, amelyek a talajlevegőből nitrogént kötnek meg, de szerves anyagot is igényelnek. A nitrogént megkötő baktériumok szabadon vagy szimbiózisban élnek a hüvelyesekkel, sajátos csomókat és csomókat képezve a gyökereken. A Phizobium Azotobactcr és Clostridium nemzetséghez tartozó baktériumok szabadon élnek a talajban, és nitrogént kötnek meg a talajlevegőben. Egész évben ezek a mikroorganizmusok akár 50-300 kg/ha nitrogént is felhalmozhatnak a talajban, ezzel arányos mennyiségű szerves anyagot elpusztítva és oxidálva. Ez az alapja annak a gyakorlatnak, hogy növényi tömegeket (szalma, levelek, zöldtrágyák stb.) juttatnak a talajba, ami biztosítja a nitrogénmegkötők "táplálását" és aktiválja azok aktivitását. A szántóföldi nitrogén megkötésének fokozására speciális baktériumtrágyákat használnak.
Az aktinomikétákat olyan élőlényeknek tekintik, amelyek átmenetiek a baktériumok és a gombák között. Ezek tipikus heterotróf szervezetek. Alakjukban elágazó egysejtű szervezeteket képviselnek, amelyek valamivel nagyobbak, mint a valódi baktériumok. A legvékonyabb hifák (1 mikronnál kisebbek) meglehetősen hosszúak. Ebből a baktériumcsoportból Waxman olyan streptomycete törzseket izolált, amelyek a jól ismert sztreptomicin antibiotikumot termelik, amely óriási aktivitással rendelkezik. Számos aktinomicétafajtát használnak vitaminok előállítására. Az aktinomyceták a frissen szántott talaj jellegzetes illatát kölcsönzik a talajnak. A talajban az aktinomicéták szorosan kapcsolódnak a szerves anyagok lebomlásához, elpusztítják és fogyasztják a rostokat, a hemicellulózt, a fehérjéket, és úgy tűnik, még a lignint is. Az aktinomikéták aerob mikroorganizmusok, és jelentős szerepet játszanak a száraz, meleg éghajlatú talajokban.
A spórákat hordozó baktériumok az S.N. Mishustin, a talajképző folyamat irányának, a talajok korának, műveltségi fokának érzékeny mutatója. Egyes mikrobiológusok bevezették a talajbiogenitás fogalmát és a talajok bioorganikus-ásványi komplexumát. Ez utóbbiak ásványi anyagok, szerves és szerves ásványi kolloidok, mikroorganizmusok, víz és gázok felületi rétegeit foglalják magukban. Minél nagyobb a talajok biogenitása, annál magasabb a termékenységük. A művelt és öntözött talajok mindig viszonylag magasabb biogenitásúak. A talajok aktív szén-dioxid-termelése biogenitásuk egyik mutatója. A szén-dioxid a talaj élőlényeinek anyagcseréjének univerzális terméke, a talaj éves CO2 termelése elérheti a 3-4, sőt a 8 ezer l/ha értéket is. A felszíni levegő szén-dioxidja a talaj élőlényeinek anyagcseréjének terméke és a szerves vegyületek mineralizációjának eredménye.
Az olyan erősen biogén talajokon, mint a csernozjomok, a völgyek réti talajain lévő mezőgazdasági növények a mikroorganizmusok munkájának köszönhetően fiziológiailag aktív vegyületeket, nitrogén- és foszfortápanyagot, valamint viszonylag megnövekedett szén-dioxid-koncentrációt kapnak, ami annyira szükséges a fotoszintézishez. A megművelt talajok általában gazdagok bakteriális mikroorganizmusokban, az azotobakterek aktív formáit tartalmazzák, és fiziológiailag aktív vegyületekkel gazdagodnak. Az északi permafrost savas talajokban, a tőzegben a mikroorganizmusok alacsony aktivitása miatt a növényeket rosszul látják el a hormonális és vitaminos táplálkozással, valamint a nitrogén és foszfor ásványi vegyületeivel. Az Északi-sarkvidék földi levegőjének szén-dioxid-koncentrációja kétszer alacsonyabb (A. A. Grigoriev szerint - 0,16% 0,03% helyett). Ez jelentősen csökkenti általában az északi talajok termékenységét. A sivatagok, különösen a szubtrópusi és trópusi sivatagok talaja szintén kimerült a baktériumokban a szárazság és a 70-80 ° C-ra való felmelegedés miatt.

Vírusok (bakteriofág)


A mikroorganizmusok a szem számára láthatatlanok, ezért az emberek hajlamosak alábecsülni a bioszférában és a talajképzésben betöltött szerepüket. Eközben a fentiekből egyértelműen az következik, hogy a mikroorganizmusok minden természetes biogeocenózis nélkülözhetetlen összetevői. Mind a trópusi láncok, mind az ökológiai piramisok, amelyek a biomassza pusztulási folyamatát és az egyes tájak fitomaszában és zoomasszában felhalmozódott energia újraelosztását szemléltetik, összetett kapcsolatokat tartalmaznak a mikroorganizmusok világában.
Az állatvilággal ellentétben sok autotróf mikroorganizmus ebben az esetben bizonyos mértékig pótolja a biomasszát és a felhalmozott energiatartalékokat, meghosszabbítva a bioszféra anyagainak biogén keringését annak talajrészében. A szárazföldi talajok mikrobiomassza tömege abszolút értékben körülbelül 1 * 10 9 tonna, ami a fitobiomasszához viszonyítva mindössze 0,0001%, de a mikroorganizmusok elképesztő szaporodási és generációs változási sebessége olyan magas, hogy a talajok geokémiai és talajtani jelentősége. a mikroorganizmusok aktivitása a bioszférában megegyezik a növényi aktivitás értékével, sőt, talán meg is haladja azt.

A talajképzésben és a talaj termékenységének kialakításában a vezető szerep háromé

élő szervezetek csoportjai - szárazföldi növények, mikroorganizmusok és talajállatok. Ezen csoportok mindegyike

Az élőlények betöltik szerepüket, de csak közös tevékenységükkel válik az anyakőzet talajsá. A talajképzésben a zöld növényeké a domináns pozíció, amelyek a kőzetből hamuelemeket és nitrogént vonnak ki, a fotoszintézis során szerves anyagokat szintetizálnak, amelyek a hamuelemekkel együtt az alomon keresztül jutnak a talajba. Szerep különböző típusok a növényzet jelentősen eltér, és ez a fő oka a természetben előforduló talajok sokféleségének. A mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, algák és zuzmók) először telepednek meg a sziklán, aktívan részt vesznek annak biológiai mállásában. Főszerepet játszanak a zöld növények növényi maradványainak lebontásában és a növények számára elérhető egyszerű sókká mineralizációban. Részt vesznek a humusz humifikációs és mineralizációs folyamataiban, a talaj ásványi anyagainak elpusztításában és képződésében, befolyásolják a talajlevegő összetételét, szabályozzák az O 2 és a CO 2 arányát benne.

A mikroorganizmusok száma, fajösszetétele és aktivitása a talaj termékenységétől és a hidrotermikus viszonyoktól függ. A talajban a leggyakoribb baktériumok, amelyek száma elérheti a 3 milliárd darabot. 1 g talajban. A talajképződésben a talajban élő állatok is részt vesznek, melyeket fonálférgek, rovarok, giliszták, hangyák, vakondok, rágcsálók stb. képviselnek. Mindegyikük szerves maradványokat hasznosít táplálék formájában, elősegíti annak lebomlását, gyorsítja a növényi maradványok humifikációját, javítja a talaj fizikai tulajdonságait. A talajfaunában túlsúlyban vannak a gerinctelenek (fonálférgek, rovarok, férgek stb.). Különleges szerepet játszanak a giliszták, amelyek évente akár 600 tonna finom földet is áthaladnak magukon. Megállapítást nyert, hogy sok talaj 50, néha 89%-ban férgek által létrehozott, roncsolt aggregátumokból áll.

Talajképző folyamat- a talajképződés folyamata, melynek lényege az élőlények és bomlástermékeik kölcsönhatása a kőzetekkel és mállásuk termékeivel.

A talajképző folyamat tehát a litoszféra és a bioszféra érintkezésénél megy végbe, ezek áthatolása következtében. A litoszférával és a bioszférával együtt a légkör és a hidroszféra a talajképző folyamatban részt vevő anyagok forrása. A talajképző folyamat fő energiaforrása a közvetlen és az élőlények maradványaiban kondenzált napenergia, a talajon átszivárgó víz stb. A talajképző folyamat nagyon összetett, sokféle kémiai, fizikai tényezőt foglal magában. és egyidejűleg és különböző irányú biológiai jelenségek ... Ezek a jelenségek 3 csoportba sorolhatók: bomlás, szintézis és mozgás... A talajban növényi és állati szervezetek, különféle ásványok és kőzettöredékek bomlása tapasztalható; a szerves anyagok speciális formáit (humuszt) és különféle másodlagos ásványokat (főleg agyagásványokat, ásványi oxidokat és egyszerű sókat) szintetizál; a bomlás- és szintézistermékek valódi és kolloid oldatok, valamint szuszpenziók formájában lefelé mozognak a szelvényben, majd talaj-talajvíz közeli előfordulásával felfelé kapilláris- és filmáramlásaikkal. Ezek a fő folyamatcsoportok viszont sokfélék.