Dirvožemio formavimasis ir derlingumas daugiausia priklauso nuo augmenijos, mikroorganizmų ir dirvožemio faunos.

Mirstančios šaknys yra pagrindinis į dirvą patenkančių organinių medžiagų šaltinis, iš kurio susidaro humusas, nudažantis dirvą tamsiai iki šaknų sistemų masės pasiskirstymo joje gylio. Ištraukdami maisto medžiagas iš kelių metrų gylio ir žūdami, augalai kartu su organinėmis medžiagomis viršutiniuose dirvožemio horizontuose kaupia azoto ir mineralinės mitybos elementus. Tuo pačiu metu žoliniai augalai iš dirvožemio išgauna daugiau mineralų nei sumedėję augalai.

Kiekvienas augalo darinys atitinka skirtingos rūšinės sudėties mikroorganizmų kompleksą, besikeičiantį keičiantis dirvožemio formavimuisi. Tarp dirvožemio formavimosi proceso ir dirvožemio organizmų yra glaudus ryšys.

Augalų šaknys, kaip dumblas, yra padengtos gyvu mikrobinių ląstelių sluoksniu – bakterijų ir grybelių, naudingų ir kenksmingų. Sėjomainoje parinkus tinkamus augalus, galima kovoti su nepageidaujamais dirvožemio mikroorganizmais.

Mirštančią žalią augaliją ardo bakterijos ir grybai. Mikroorganizmai energetiškai keičia ne tik organinę, bet ir mineralinę dirvožemio dalį. Jų gyvybinė veikla priklauso nuo dirvožemio sąlygų, kurios gali skatinti arba sulėtinti mikrobų vystymąsi.

Mikroorganizmų skaičius dirvožemyje pasiekia milžiniškas vertes. 1 g neapdorotos dirvos yra 0,5 - 2, dirbamose dirvose - 2 - 3 ir daugiau milijardų mikrobų. Jų sausoji masė siekia 0,1-0,3 t/ha ir daugiau.

Daugiausia mikroorganizmų randama paviršiniuose dirvožemio horizontuose (10 cm). Žemyn jų skaičius mažėja; kelių metrų gylyje dirva gana sterili.

Mikrobiologiniams procesams palankiausia temperatūra yra nuo 20 iki 40 o. Gerai apdorotoje įdirbtoje dirvoje mikroorganizmų yra daugiau nei neapdorotoje dirvoje; gaiviose neutraliose ir kalkingose ​​dirvose jų daugiau, druskingose ​​– mažiau.

Kirmėlės ir lervos maišo dirvą, iškeldamos dirvą iš giliųjų sluoksnių ir praturtindamos organinėmis medžiagomis. Per sliekų žarnyną prasiskverbianti dirvožemio masė praturtėja azotu bei kalciu ir įgauna didesnį sugeriamumą. Vadinasi, sliekai pagerina dirvožemio chemines ir fizines savybes, padidina jo poringumą, aeraciją ir drėgmės sulaikymą. Labai rūgščiose ir šarminėse, pelkėtose ar labai sausose dirvose sliekų nėra.

Galiausiai dirvožemyje gyvena stuburiniai gyvūnai, daugiausia graužikai (goferiai, šernai, kiaunės, žiurkėnai, šeškai, pelės, kurmiai žiurkės, kurmiai), kurie vietomis sudaro daugybę urvų. Užpildyti skroblų urveliai, kurie dirvos pjūvyje atrodo kaip skirtingo skersmens ovalios dėmės, vadinamos įdubomis. Per didelis dirvožemio kasimas dažnai neigiamai veikia jo savybes, padidindamas karbonatų kiekį ir vandens pralaidumą iki labai didelių vandens nuostolių dėl filtravimo. Gilus žemės dirbimas ir paviršiaus išlyginimas sumažina žalingą žemės dirbtuvių poveikį.

Reikšmingi veiksniai Dirvožemio formavime yra gyvūnų ir augalų organizmai - specialūs dirvožemio komponentai. Jų vaidmuo – didžiulis geocheminis darbas. Organiniai junginiai dirvožemiai susidaro dėl augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų gyvybinės veiklos.Sistemoje „dirvožemis-augalas“ vyksta nuolatinis biologinis medžiagų ciklas, kuriame aktyviai dalyvauja augalai. Dirvožemio formavimosi pradžia visada siejama su organizmų nusėdimu ant mineralinio substrato. Dirvožemyje gyvena visų keturių gyvosios gamtos karalysčių atstovai – augalai, gyvūnai, grybai, prokariotai (mikroorganizmai – bakterijos, aktinomicetai ir melsvadumbliai). Paruošiami mikroorganizmai biogeninė smulkioji žemė– substratas aukštesniųjų augalų – pagrindinių organinių medžiagų gamintojų – įsikūrimui.

Pagrindinis vaidmuo čia priklauso augmenija. Žalieji augalai praktiškai vieninteliai kūrėjai pirminės organinės medžiagos. Sugerdami iš atmosferos anglies dioksidą, iš dirvožemio vandenį ir mineralus bei panaudodami saulės šviesos energiją, jie sukuria sudėtingus organinius junginius, kuriuose gausu energijos.

Aukštesniųjų augalų fitomasė stipriai priklauso nuo augmenijos tipo ir specifinių jos formavimosi sąlygų. Sumedėjusios augalijos biomasė ir metinis produktyvumas didėja judant iš aukštųjų platumų į žemesnes, o pievų ir stepių žolinės augalijos biomasė ir produktyvumas pastebimai mažėja, pradedant nuo miško stepių, o toliau į sausringas stepes ir pusdykumes.

Žemės humuso sluoksnyje koncentruojasi tiek pat energijos, kiek ir visoje sausumos biomasėje, kaupiama augaluose dėl fotosintezės pasisavinta energija. Vienas iš produktyviausių biomasės komponentų yra šiukšlių. Spygliuočių miške dėl savo cheminės sudėties specifiškumo kraikas suyra labai lėtai. Miško paklotė kartu su stambiu humusu sudaro paklotę maras, kurį mineralizuoja daugiausia grybai. Mineralizacijos procesas metinis išsiskyrimas daugiausia vyksta per metinį ciklą. Mišriuose ir lapuočių miškuose humuso formavime didesnę dalį užima žolinės augmenijos pakratai. Kraiko mineralizacijos metu išsiskiriančios bazės neutralizuoja rūgščius dirvožemio susidarymo produktus; Sintetinamas humatinis-fulvatinis humusas, labiau prisotintas kalciu moderatorius. Pilkieji miško arba rudieji miško dirvožemiai susidaro su mažiau rūgštine reakcija nei podzoliniai ir didesnio derlingumo.

Po žolinių stepių ar pievų augmenijos laja yra pagrindinis humuso susidarymo šaltinis mirštančių šaknų masė. Stepių zonos hidroterminės sąlygos prisideda prie greito organinių liekanų skilimo.

Miško bendrijos suteikia didžiausią organinių medžiagų kiekį, ypač drėgnuose tropikuose. Mažiau organinių medžiagų susidaro tundroje, dykumose, pelkėtose vietose ir kt. Augalijos įtaka struktūra ir charakteris dirvožemio organinės medžiagos, dirvožemio drėgmė. Augalijos, kaip dirvožemį formuojančio veiksnio, įtakos laipsnis ir pobūdis priklauso nuo:

• augalų rūšių sudėtis,
• jų stovėjimo tankis,
• chemija ir daugelis kitų veiksnių

Pagrindinė gyvūnų organizmų funkcija dirvožemyje – organinių medžiagų transformacija. Dirvožemio formavime dalyvauja ir dirvožemio, ir sausumos gyvūnai. Dirvožemio aplinkoje gyvūnus daugiausia atstovauja bestuburiai ir pirmuonys. Tam tikrą reikšmę turi ir nuolat dirvoje gyvenantys stuburiniai gyvūnai (pavyzdžiui, kurmiai ir kt.). Dirvožemio gyvūnai skirstomi į dvi grupes:

• biofagai, kurie minta gyvais organizmais arba gyvūnų organizmų audiniais,
• saprofagai, kurie maistui naudoja organines medžiagas.

Didžiąją dirvožemio gyvūnų dalį sudaro saprofagai (nematodai, sliekai ir kt.). 1 hektare dirvožemio yra daugiau nei 1 milijonas pirmuonių, o 1 m2 - dešimtys kirmėlių, nematodų ir kitų saprofagų. Didžiulė saprofagų masė, valganti negyvas augalų liekanas, išmeta ekskrementus į dirvą. Charleso Darwino skaičiavimais, per kelerius metus dirvožemio masė visiškai praeina per kirminų virškinamąjį traktą. Saprofagai daro įtaką dirvožemio profiliui, humuso kiekiui ir dirvožemio struktūrai.

Daugiausiai sausumos gyvūnų pasaulio atstovų, dalyvaujančių dirvožemio formavime smulkūs graužikai(pelėnai ir kt.).

Į dirvą patenkančios augalų ir gyvūnų liekanos patiria sudėtingų pokyčių. Dalis jų suyra į anglies dioksidą, vandenį ir paprastas druskas (mineralizacijos procesas), kitos pereina į naujas sudėtingas paties dirvožemio organines medžiagas.

Mikroorganizmai(bakterijos, aktinomicetai, grybai, dumbliai, pirmuonys). Paviršiaus horizonte bendra mikroorganizmų masė yra kelios tonos 1 hektare, o dirvožemio mikroorganizmai sudaro nuo 0,01 iki 0,1 % visos žemės biomasės. Mikroorganizmai mieliau įsikuria maistinėmis medžiagomis praturtintuose gyvūnų ekskrementuose. Jie dalyvauja formuojant humusą ir skaido organines medžiagas į paprastus galutinius produktus:

• dujos (anglies dioksidas, amoniakas ir kt.),
• vandens,
• paprasti mineraliniai junginiai.

Pagrindinė mikroorganizmų masė telkiasi viršutiniuose 20 cm dirvožemio sluoksniuose. Mikroorganizmai (pavyzdžiui, ankštinių augalų gumbinės bakterijos) iš oro fiksuoja 2/3 azoto, kaupdami jį dirvose ir palaikydami augalų azotinę mitybą nenaudojant mineralinių trąšų. Biologinių veiksnių vaidmuo dirvožemio formavimuisi ryškiausiai pasireiškia humuso formavimusi.

Mikroorganizmai ir jų vaidmuo dirvožemio formavime. Bendra informacijaDenia. Dirvožemio formavimasis yra biologinis procesas, kurio vystymesi tiesiogiai dalyvauja įvairios gyvų organizmų grupės. Tarp jų didelę reikšmę turi gamtoje plačiai paplitę mikroorganizmai. Jie randami dirvožemyje, ore, aukštuose kalnuose, ant plikų uolų, dykumose, Arkties vandenyno gelmėse ir kt.

Mikrobai ypač plačiai paplitę dirvožemyje – vienintelėje natūralioje aplinkoje, kurioje yra visos būtinos sąlygos normaliam jų vystymuisi.

Gerame dirvožemyje visada yra pakankamas kiekis organinių ir mineralinių medžiagų, dažnai turi reikiamą dirvos tirpalo drėgmę ir reakciją, pakankamai aprūpinamas deguonimi ir apsaugo mikroorganizmus nuo žalingo tiesioginių saulės spindulių poveikio.

Mikroorganizmų vystymasis dirvožemyje yra glaudžiai susijęs su organinėmis medžiagomis. Kuo dirvožemis turtingesnis augalų liekanomis, tuo daugiau joje yra mikrobų (4 lentelė).

1 G velėniniuose-podzoliniuose dirvožemiuose yra apie 500 milijonų bakterijų, 1 G kaštonas-1 -1,5 mlrd.; chernozemuose, kuriems būdingas didelis organinių medžiagų kiekis, mikroorganizmų skaičius siekia 2–3 milijardus 1 G dirvožemio, o gerai įdirbtuose chernozemuose mikroorganizmų daug daugiau.

Nepaisant nereikšmingo mikrobų dydžio, bendras jų svoris dirvožemyje pasiekia reikšmingą vertę. Taigi, jei laikysime vidutinius langelių dydžius 1X2 mikronai ir jų skaičius 1 g dirvožemio yra 5 milijardai, tada 25 centimetrų sluoksnyje 1 ha dirvožemio, gyvasis mikrobų svoris bus apie 1-3 tonas.

Įdirbamose dirvose, kurios gerai įdirbamos ir patręštos mėšlu, ypač daug mikroorganizmų.

Visa ši mikrobų masė dirvos sluoksnyje pasiskirsto netolygiai. Paviršiaus horizontai yra turtingiausi mikroorganizmais iki 25-35 gylio cm; Gilinantis mikrobų vis mažiau, o dideliame gylyje jų randama nežymiai. Didelę įtaką mikrofloros pasiskirstymui dirvos aplinkoje turi augalų šaknų sistema. Šaknys nuolat į išorinę aplinką išskiria įvairių rūšių organinius junginius, kurie yra geras mikroorganizmų mitybos šaltinis; augalų šaknų zonoje dažniausiai susidaro palankios sąlygos mikroorganizmams. Ši zona vadinama rizosfera. Rizosferoje, kaip rodo daugelis tyrimų, mikrobų skaičius yra dešimtis ir šimtus, o kartais ir tūkstančius kartų didesnis nei už šaknų zonos ribų. Mikrobai augalų šaknų sistemą dengia beveik ištisiniu sluoksniu.

Didelę reikšmę dirvožemio derlingumui vystyti turi gausi mikroflora rizosferoje, kaip ir visame dirvos sluoksnyje. Mikroorganizmai gali intensyviai vystytis tik esant tam tikroms temperatūros sąlygoms, esant atitinkamai drėgmei ir aplinkos reakcijai.

Temperatūra turi didelę reikšmę jų gyvenimui.

Eksperimentai rodo, kad žemiausia temperatūra, kuriai esant dar galima daugumos dirvožemio mikrobų gyvybinė veikla, yra maždaug + 3°. Žemiau šios temperatūros jų vystymasis paprastai sustoja. Maksimali temperatūra apie +45°. Kalbant apie optimalią temperatūrą, ji dažniausiai būna +20-35° ribose.

Temperatūros įtaka gyvybinei mikroorganizmų veiklai yra glaudžiai susijusi su drėgme. Drėgmė yra toks pat būtinas mikrobų vystymosi veiksnys, kaip ir šiluma. Jei irstančios masės temperatūra yra gana palanki, bet drėgmė yra nepakankama arba per didelė, tada irimas bus sunkus.

Taip pat irimas bus sunkus, jei drėgmės sąlygos bus optimalios, bet nepalankios temperatūros sąlygos. Skilimo procesai dažniausiai pasiekia didžiausią intensyvumą, kai dirvožemio drėgmė sudaro apie 60 % visos drėgmės talpos. Atsižvelgiant į tai, augalų liekanų skaidymasis gamtoje vyksta netolygiai ištisus metus.

Energingiausias irimas dažniausiai vyksta pirmoje vasaros pusėje, kai šiluminės sąlygos ir drėgmė yra pačios palankiausios. Karštaisiais vasaros mėnesiais, kai dirva labai išsausėja, sumažėja mikroorganizmų aktyvumas ir iki minimumo sumažėja irimo procesas. Rudenį sumažėjus karščiui sulėtėja ir skilimas, o prasidėjus šalnoms šis procesas visiškai sustoja.

Kalbant apie aplinkos reakciją, skirtingoms mikroorganizmų grupėms šiuo atžvilgiu keliami skirtingi reikalavimai. Taigi visos bakterijos gali vystytis tik neutralioje, silpnai rūgštinėje ar silpnai šarminėje aplinkoje. Rūgštinė reakcija slopina bakterijas. Stipriausia kliūtis bakterijų gyvenimui taip pat yra taninai, esantys sumedėjusioje augmenijoje.

Grybai, priešingai, laisvai toleruoja aiškiai išreikštą rūgšties reakciją. Skirtingai nuo bakterijų, grybai gerai vystosi ant augalų liekanų, kuriose yra taninų.

Mikroorganizmų gyvybinė veikla siejama su negyvų augalų ir gyvūnų skilimu ir jų pavertimu humusu, arba humusu, organinių medžiagų mineralizacijos procesais, atmosferos azoto fiksavimu, amonifikacijos, nitrifikacijos, denitrifikacijos procesais ir sudėtingų organinių junginių sintezė.

Mikroorganizmai turi didelę reikšmę naikinant ir sintezuojant mineralus, taip pat reguliuojant redokso sąlygas dirvožemyje.

Didžiulę mikroskopinę dirvožemio populiaciją sudaro bakterijos, aktinomicetai, grybai, dumbliai, pirmuonys (pirmuonys) ir įvairios ultramikroskopinės būtybės – fagai, bakteriofagai ir aktinofagai.

Bakterijos. Bakterijos sudaro gausiausią ir įvairiausią dirvožemio mikrofloros grupę; tai mikroskopiniai vienaląsčiai organizmai, turintys ląstelės membraną, turintys daug nukleoproteinų ir neturintys chlorofilo bei plastidų. Bakterijos neturi ląstelės branduolio ir dauginasi paprasto dalijimosi būdu. Bakterijos yra labai mažo dydžio, dažniausiai neviršija kelių mikronų. Jie būna įvairių formų – apvalūs, strypo formos ir lenkti.

Pagal mitybos tipą bakterijos skirstomos į dvi grupes – autotrofines ir heterotrofines.

Oro atžvilgiu bakterijos skirstomos į aerobines ir anaerobines. Aerobinės bakterijos gali vystytis tik esant laisvai oro patekimui, anaerobinėms bakterijoms kvėpuoti nereikia molekulinio deguonies. Tarp anaerobų yra sąlyginių, fakultatyvinių bakterijų, kurios gali vystytis tiek be deguonies, tiek jai esant, ir besąlyginių, privalomų mikrobų, kurie gali gyventi ir daugintis tik nesant laisvos prieigos prie oro.

Autotrofinės bakterijos mitybai naudoja tik anglį iš anglies dioksido ir nereikalauja sudėtingų organinių medžiagų. Norėdami paversti anglies dioksidą į organinius junginius savo kūne, jie naudoja saulės energiją (fotosintezė) arba cheminę energiją, gaunamą oksiduojant daugybę mineralinių medžiagų (chemosintezė).

Bakterijų, turinčių galimybę fotosintezuoti, kategorijai priklauso tik spalvotos, žalios ir violetinės sieros bakterijos. Gamtoje daug plačiau išplėtota mikrobų mityba chemosintezės būdu. Dažniausios chemotrofinės bakterijos dirvožemyje yra nitrifikuojančios, geležies, tioninės ir vandenilio bakterijos.

Nitrifikuojančios bakterijos, kurios yra susijusios su nitrifikacijos procesu, turi didelę reikšmę dirvožemio formavimuisi.

Nitrifikacijos procesas, ty amoniako pavertimo azoto rūgšties druskomis procesas, vyksta veikiant dviejų tipų bakterijoms. Vienas iš jų (Nitrosomonas, Nitrocistas, Nitrosospira) oksiduoti amoniaką į azoto rūgštį: 2N.H.+3 O 2 =2 HNO 2 +2 H 2 O + 158 kcal Kitos bakterijos (Nitrobakterijos) tęsti oksidacijos reakciją, dėl kurios susidaro azoto rūgštis: 2HNO 2 + O 2 = 2 HNO 3 + 48 kcal

Azoto rūgštis, susitikusi dirvožemyje su įvairiomis bazėmis, iš karto suteikia daugybę nitratų druskų: NaNO 3 , KNO 3 Ir Ca( NE 3 ) 2 . Azoto rūgšties druskos yra patogiausia azoto mitybos forma augalams, todėl nitrifikacijos procesas turi didelę gamybinę reikšmę.

Pažymėtina, kad nitrifikacija dirvožemyje vyksta jungtiniu, o ne nuosekliu pirmiau minėtų nitrifikuojančių mikrobų aktyvumu, todėl neįmanoma nustatyti reikšmingo azoto rūgšties druskų kiekio dirvožemyje.

Nitrifikacijos procesas geriausiai vystosi gerai aeruotuose dirvožemiuose, kurių reakcija yra neutrali arba šarminė (pH nuo 6,2 iki 9), kai yra daug humuso ir pakankamai drėgmės. Anaerobinės sąlygos ir rūgštinė aplinka kenkia| nitrifikuojančioms bakterijoms.

Racionalus mechaninis žemės dirbimas, rūgščių dirvų kalkinimas, trąšų įterpimas – svarbiausios priemonės, galinčios padėti sukurti palankiausias sąlygas nitrifikacijai. Nitrifikacija yra oksidacinis procesas, todėl aeracija yra būtina sąlyga intensyviam azoto druskų susidarymui dirvožemyje.

Sieros bakterijos, kurios apima Thiobacillus thiooxydans, Thiobacillus thioparusir tt, sukelia sulfifikacijos procesą, t. y. sieros vandenilio oksidaciją į sieros rūgštį. Sulofikavimo procesas vyksta dviem etapais - sieros vandenilio oksidacija į sierą ir sieros oksidacija į sieros rūgštį:

Šiame procese susidariusi sieros rūgštis, dirvoje susitikusi su įvairiomis bazėmis, virsta sieros rūgšties druskomis, iš kurių augalai sierą pasiima mitybai.

Visos sieros bakterijos yra aerobinės, todėl nitrifikacijos procesui palankios sąlygos skatina ir sulfifikacijos procesą. Kuo puresnis dirvožemis ir kuo palankesnės dujų mainų sąlygos jame, tuo energingiau vyksta transformacija. H 2 Sį sieros rūgštį. Dirvožemyje, kuris yra prastai aeruojamas, sutankintas ir neturi oro srauto, sulfifikacijos procesas užleidžia vietą vadinamajam desulfofikacijos procesui, kurio metu sieros rūgšties druskos redukuojamos iki H 2 S.

Geležies bakterijos dirvožemyje daugiausia yra gijinės (Krenotriksas, Leptotriksas) ir vienaląsčiai (Gallionella, Siderocapsa) bakterijos. Geležies bakterijų gyvybinė veikla yra susijusi su geležies druskų oksidacijos procesu į oksidų druskas:

Kai kurios geležies bakterijos taip pat gali oksiduoti mangano druskas, todėl dirvožemyje susidaro feromangano mazgeliai.

Heterotrofinės bakterijos sugeria anglį iš organinių junginių, todėl gali vystytis tik esant organinėms medžiagoms. Dirvožemyje juos atstovauja įvairios fiziologinės grupės, kurios kartu vykdo visų organinių junginių naikinimo procesą iki visiškos mineralizacijos stadijos. Amonifikacijos, sviesto rūgšties fermentacijos, pektininių medžiagų fermentacijos, celiuliozės, baltymų skaidymo, denitrifikacijos ir desulfifikacijos procesai siejami su gyvybine heterotrofinių bakterijų veikla.

Šiai mikroorganizmų kategorijai priklauso ir azotą fiksuojančios bakterijos, kurios gamtoje atlieka didžiulį vaidmenį azoto cikle. Oro deguonies atžvilgiu heterotrofai skirstomi į aerobines ir anaerobines bakterijas.

Amonifikaciją, t.y. organinių azoto medžiagų skilimo procesą, susidarant amoniakui, sukelia labai įvairių mikroorganizmų grupių gyvybinė veikla. Amoniakas išsiskiria skaidant baltymus, peptonus, aminorūgštis, karbamidą, šlapimo ir hipuro rūgštis.

Tipiški amonifikuojančių bakterijų atstovai yra Bact. vulgarus, Bact. putidum, Bact. subtilis, Bact. mesentericus Ir Bact. mikoidai.

Pirmasis baltymų skilimo etapas yra hidrolizė, kad susidarytų laisvos aminorūgštys; Kai kuriuos iš jų mikrobai naudoja kūnui kurti, kita dalis gali toliau skaidytis, kai išsiskiria azotas amoniako pavidalu.

Chemiškai šis procesas gali būti išreikštas tokia schema:

Baltymų amonifikacijos procesas gali vykti tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis. Hidrolizinis karbamido skilimas dažniausiai vyksta aerobinėmis sąlygomis, daugiausia veikiant šioms bakterijoms: Micrococcus ureae, Saroina karbamidas, Urobacterium pasteurii, Urobacillus miqueliiir kt.

Schematiškai karbamido fermentacijos amoniaku procesas gali būti pavaizduotas taip:

Susidaręs amonio karbonatas, kaip chemiškai trapi medžiaga, lengvai skyla į anglies dioksidą, vandenį ir amoniaką:

Dirvožemyje susidurdamas su įvairiomis rūgštimis, su jomis reaguoja amoniakas ir susidaro amonio druskos. Pavyzdžiui, kai amoniakas reaguoja su sieros rūgštimi, gali susidaryti amonio sulfatas:

Azotas amoniako junginių pavidalu yra gana prieinamas augalų mitybai. Kadangi amonifikavimo procesą vykdo aerobiniai ir anaerobiniai mikroorganizmai, amoniakinis azotas gali susidaryti gerai vėdinamose ir sutankėjusiose dirvose, kuriose sunkiai keičiasi dujos.

Atkreiptinas dėmesys į tai, kad amoniako kaupimasis dirvožemyje ir tolesnis jo oksidacijos ar nitrifikacijos procesas vyksta tada, kai irstančioje medžiagoje C ir N santykis yra mažesnis nei 20:1; kai C ir N santykis yra didesnis nei 20:1, visas susidaręs amoniakas sulaikomas mikroorganizmų, skaidančių azoto neturinčias organines medžiagas, ir naudojamas jų plazmos baltymams gaminti. Dirvožemyje esantis didelis kiekis nesuirusių organinių medžiagų, turinčių daug angliavandenių (pavyzdžiui, šiaudų), stabdo amoniako kaupimąsi dirvožemyje (L.N. Aleksandrova).

Angliavandenių skaidymas vyksta veikiant sviesto rūgšties bakterijoms Clostridium pasteurianum, Clostridium butricumir kt.

Sviesto rūgšties fermentaciją lydi sviesto rūgšties, anglies dioksido ir vandenilio susidarymas:

Celiuliozės rūgimą sukelia specifinių celiuliozę ardančių bakterijų veikla, kurių tipiški atstovai yra Cytophaga hutchinsonii, Tu. omelianskii ir kt.

Biocheminis celiuliozės ar skaidulų skilimo procesas vyksta tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis.

Pektino medžiagų, kurios yra tarpląstelinės augalų audinių medžiagos, fermentacija vyksta aerobinėmis ir anaerobinėmis sąlygomis, veikiant pektiną skaidančioms bakterijoms. Clostridium pectinovorumir kt.

Hidrolizinis riebalų skaidymas vyksta veikiant mikroorganizmams, turintiems fermento lipazės. Energingiausi riebalų naikintojai yra Pseudomonas. fluorescencinis Ir Bact. pyocyneum.

Labai paplitę mikroorganizmai dirvožemyje yra denitrifikuojančios bakterijos, kurios sukelia denitrifikacijos procesą – nitratų redukciją iki laisvojo azoto.

Energingiausi denitrifikatoriai daugiausia yra sporų neturinčios bakterijosPseudomonas fluorescens, Bact. stutzeri, Bact. denitrifikantai ir kt.

Denitrifikuojančios bakterijos priklauso fakultatyviniams anaerobams, kurie, nors ir gali vystytis esant atmosferos deguoniui, intensyviau vystosi, kai sunku patekti į orą arba net visiškai jo nėra. Šios bakterijos, negaudamos oro deguonies arba gaudamos jo ribotais kiekiais, jį atima iš nitratų ir nitritų ir oksiduoja juo beazoto organines medžiagas. Dalis šiuo atveju išsiskiriančio azoto negrįžtamai išgaruoja į atmosferą, o kita dalis eina denitrifikatorių plazmai kurti.

Žemės ūkiui denitrifikacija daugeliu atvejų yra žalinga, nes ji susijusi su azoto, svarbiausio augalų maistinio elemento, praradimu. Tačiau šis procesas gali intensyviai vystytis tik prasto oro pralaidumo, sutankėjusiose ir užmirkusiose dirvose. Sukultūrintose ir gerai įdirbtose dirvose denitrifikuojančių bakterijų gyvybinė veikla labai slopinama ir jų neigiamas vaidmuo neatsiranda.

Atmosferos azotą pasisavinančios bakterijos. Atmosferinio azoto fiksavimo, arba surišimo, procesas turi didelę reikšmę azoto junginių kaupimuisi dirvožemyje.

Šio proceso esmė slypi tame, kad tam tikra bakterijų grupė, vadinamieji azoto fiksatoriai, suriša laisvą azotą iš atmosferos ir, savo kūne paversdami jį sudėtingais junginiais, tuo praturtina dirvožemio sluoksnį. Taigi, kartu su sudėtingų organinių azoto medžiagų skilimo dirvožemyje procesais, azoto junginių susidarymo arba sintezės procesai vyksta laisvo atmosferos azoto sąskaita.

Atkreipkite dėmesį, kad azoto atsargos atmosferoje yra praktiškai neišsenkančios. Virš kiekvieno žemės paviršiaus kvadratinio metro kabo 8 tonas sveriantis azoto dujų stulpelis, tuo tarpu atmosferos azotas yra visiškai nepasiekiamas tiesiai aukštesniems augalams, gali būti panaudotas tik iš anksto jį surišus specialiais azotą fiksuojančiais mikroorganizmais.

Dirvožemyje yra dvi azotą fiksuojančių mikrobų grupės. Kai kurios iš jų, vadinamosios mazginės bakterijos (Bakterijos radicicola), gali vystytis tik ant įvairių ankštinių augalų šaknų, o kiti laisvai gyvena dirvos aplinkoje.

Kai kurie iš laisvai gyvenančių mikrobų yra aerobiniai (Azotobacter chroococcum), kiti – anaerobiniai organizmai (Clostridium pasteurianum).

Žemės ūkyje svarbiausios yra mazginės bakterijos ir laisvai gyvenančios - Azotobakterijos, kaip ir kito tipo bakterijoms - Clostridium pasteurianum, tada jie, būdami anaerobiniai, dažniausiai būna nuslopinami įdirbtose, gerai įdirbtose dirvose, dėl to jų vaidmuo azoto akumuliacijoje dirvožemyje yra gana nežymus.

Mazgelių bakterijos, galinčios gyventi tik simbiozėje su ankštiniais augalais, dirvožemyje yra atstovaujamos kelių rūšių. Kiekvieno tipo gumbelinės bakterijos gali išsivystyti tik ant vienos konkrečios rūšies arba kelių rūšių ankštinių augalų. Esant palankioms sąlygoms, kaip rodo stebėjimai, mazginių bakterijų surišto azoto kiekis gali siekti 100 ir net 120 kilogramas vienam hektarui per vieną vegetacijos sezoną.

Kalbant apie laisvai gyvas bakterijas (Azotobakterijos), tuomet būtiniausia jų egzistavimo sąlyga yra humuso medžiagų buvimas dirvožemyje kaip anglies junginių šaltinis, iš kurio šie organizmai semiasi jiems reikalingos energijos.

Bendras azoto kiekis, kurį Azotobacter gali sukaupti dirvožemyje per vasarą, vidutiniškai siekia 30-35 kilogramas už hektarą. Šie skaičiai labai iškalbingai byloja apie didžiulį azotą fiksuojančių bakterijų vaidmenį dirvožemio derlingumui. Mikroorganizmų organizmuose susikaupęs azotas dirvožemyje patiria tokias pat transformacijas kaip ir kituose organiniuose junginiuose esantis azotas. Mirus azotą fiksuojančioms bakterijoms, jų kūnai suyra, veikiant amonifikacijos ir nitrifikacijos procesams, o juose esantis azotas pereina į amonio, o vėliau į nitratų junginius, kurie yra augalų maistas.

Grybai. Kartu su bakterijomis dirvožemio formavimo procesuose daug dalyvauja grybai, kurie yra heterotrofiniai saprofitiniai organizmai, mintantys paruošta organine medžiaga.

Grybų mikroflora dirvožemyje yra labai įvairi ir atstovaujama daugybei rūšių. Dažniausi iš jų yra pelėsiai, kurie dauginasi arba iš konidioforų susidarant konidijoms, arba sporangijoms ant specialių sustorėjusių ląstelių. Genčių atstovai priklauso pelėsinių grybų grupei Penicillium, Trichoderma, Aspergilas, Cladosporium, Rhizopus.

Dumblių grybai taip pat plačiai paplitę dirvožemyje (Fikomicetai), marsupial grybai (Ascomycetes), įskaitant mielių grybus (Sacharomicetai), o tada aukščiau (Basidio– grybienos) ir netobuli grybai (Netobuli grybai).

Daugelio rūšių grybai gali suformuoti mikorizę ant žalių augalų šaknų, sukeldami ypatingą mikotrofinį augalų šaknų mitybos tipą.

Paprastai mikorizė reiškia daugelio augalų sambūvį su ypatingais dirvožemio grybais, vadinamais mikoriziniais grybais. Yra ektotrofinė, arba išorinė, mikorizė ir endotrofinė, arba vidinė, mikorizė; ektotrofinio mikorizinio grybo hifai išplito daugiausia šaknies paviršiuje, aplinkui suformuodami savotišką specialų dangą; endotrofinio mikorizės grybelio hifai prasiskverbia į šaknį, plinta jos audiniuose.

Šioje simbiozėje mikoriziniai grybai naudoja angliavandenius, ypač cukrų, taip pat kai kurias hidroksi rūgštis ir aminorūgštis, patenkančias iš lapų į augalų šaknis, ir tuo pačiu aprūpina žalius augalus azotu, nes grybai sugeba pasisavinti maistines medžiagas. , įskaitant azotą, tiesiogiai iš dirvožemio humuso organinių junginių, miško paklotės ir pusiau suirusių durpių likučių.

Tarp sumedėjusių augalų labiausiai paplitę mikoriziniai grybai, kiekvienai augalų rūšiai būdingas tam tikras grybelio tipas. Taip, grybas Baravykaisuteikia mikorizės maumedžio ir randama tik ten, kur auga šis medis; Liūtas baravykasnusėda ant pušų šaknų ir kt.

Visa grybų mikroflora turi gana didelį deguonies poreikį, todėl paviršiniai dirvožemio sluoksniai yra turtingiausi grybų. Dauguma grybų vystosi 5–40° temperatūroje, o optimali – apie 25–30°. Esminis grybų bruožas yra tai, kad jie gerai vystosi tiek neutralioje, tiek rūgščioje aplinkoje, todėl miške medienos likučių, kuriems būdinga rūgštinė reakcija, irimas vyksta daugiausia veikiant grybelinei mikroflorai.

Grybų mikrofloros gyvybinė veikla dirvožemyje yra susijusi su įvairiais skaidulų, riebalų, lignino, baltymų ir kitų organinių junginių skilimo procesais. Grybai iš genčių daugiausiai dalyvauja skaidant skaidulą Trichoderma, Aspergilas, Fuzariumasir kiti; galima vadinti pektiną skaidančių grybų Mucor stolonifer, Aspergillus niger, Cladosporiumir kiti; daug formų (Oidium lactis, skirtingi tipai Aspergilas Ir Penicillium) energetiškai skaido riebalus,

Atviros grandinės angliavandeniliai, taip pat aromatiniai angliavandeniliai, veikiami daugelio grybų, oksiduojasi iki CO 2 ir H 2 O; Daugelis pelėsių ir netobulų grybų sukelia baltymų amonifikaciją. Grybai atlieka ypač svarbų vaidmenį formuojantis ir skaidant humuso medžiagas, kurios sudaro svarbiausią dirvožemio dalį.

Aktinomicetai. Aktinomicetai arba švytintys grybai yra plačiai paplitę dirvožemyje (Actynomicetes), kurie yra pereinamoji forma tarp bakterijų ir grybų (5 lentelė).

Būdingas aktinomicetų požymis – vienaląstė šakota grybiena, turinti dvi dalis: viena iš jų yra panardinta į maistinių medžiagų substratą, o kita kyla aukštyn oro grybienos pavidalu, ant kurio susidaro sporos. Aktinomicetų kolonijos dažnai būna pigmentuotos ir rožinės, raudonos, žalsvos, rudos ir juodos spalvos.

Visi aktinomicetai yra tipiški aerobai ir geriausiai vystosi 30-35° temperatūroje. Tarp jų yra plačiai paplitę antagonistai, kurie slopina bakterijų vystymąsi, išskirdami antibiotikus.

Aktinomicetų vaidmuo dirvožemio formavimosi procesuose yra labai reikšmingas. Jie aktyviai dalyvauja skaidant azoto neturinčias ir azotines organines medžiagas, įskaitant patvariausius junginius, sudarančius dirvožemio humusą arba humusą.

Jūros dumbliai. Dumbliai užima reikšmingą vietą tarp dirvožemio mikrofloros. Dažniausiai dirvožemyje aptinkami dumbliai yra žvynuoti dumbliai (Flagellatae), žalieji dumbliai (Chlorofijajūra), mėlynai žalia (Cyanophyceae) ir diatomės (Diatoma). Dirvos paviršiuje, taip pat ariamajame sluoksnyje iki 30 gylio cm dumblių ląstelių skaičius gali siekti 100 tūkst G dirvožemio.

Dumbliai aktyviai dalyvauja uolienų ir mineralų, tokių kaip kaolinitas, atmosferos procesuose, skaidydami jį į laisvuosius silicio ir aliuminio oksidus.

Būdami chlorofilo turintys organizmai, jie geba fotosintezuoti ir savo vystymosi metu praturtina dirvožemio sluoksnį tam tikru kiekiu organinių medžiagų.

melsvadumbliai (Nostoc, Phormidium) gali pasisavinti azoto dujas. Šiuo atžvilgiu jie yra įdomūs žemės ūkiui. Tuo pačiu metu gausus dumblių vystymasis praturtina dirvą angliavandeniais ir skatina azotą fiksuojančių bakterijų, tokių kaip Azotobacter, vystymąsi.

Kerpės. Kartu su bakterijomis, grybais ir dumbliais, kerpės, kurios yra sudėtingi simbiotiniai organizmai, susidedantys iš grybų ir dumblių, reikšmingą vaidmenį atlieka dirvožemio formavimosi procesuose.

Kerpės gali augti tiesiai ant uolų ir uolų, todėl dažniausiai jos yra atvirų uolų paviršių augalų gyvenimo pradininkės. Dažniausios iš jų yra žievelės arba plutos kerpės, o po jų seka lapinės ir vaisinės kerpės. Dauguma kerpių gali prasiskverbti į uolienas, naudodamos grybelių hifus, ir sukelti aktyvų visų paviršiuje esančių uolienų sunaikinimą. Jie priklauso Rhizocarpon geographicum, Skirtingos rūšys Lecarona, Aspicilija, Halmatomatt Genčių kerpės yra plačiai paplitusios Kladonija, Alektoriair kiti tundroje, miškų zonoje ir aukštų kalnų vietovėse.

Besivystančios ant magminių, ypač daug silicio dioksido turinčių uolienų, jų paviršiuje susidaro labai būdingi, margi raudonos, geltonos, juodos, pilkos, rudos ir kitų spalvų dangalai.

Kerpės išskiria anglies dvideginį ir specifines kerpių rūgštis, kurios sukelia mineralų naikinimą; daugelis kerpių gamina antibiotikus, kurie stabdo bakterijų vystymąsi.

Dėl kerpių gyvybinės veiklos uolienų paviršiuje susidaro plonas primityvaus dirvožemio sluoksnis, kuriame susikaupia tam tikras humuso kiekis, taip pat fosforas, kalis, siera ir kiti elementai. Šioje primityvioje dirvoje apsigyvena uolų samanos, o vėliau ir kai kurie aukštesni žali augalai.

Pirmuonys ( Pirmuonys). Paprasčiausių gyvūnų organizmų, gavusių bendrą pavadinimą, atstovai Pirmuonys. Tai apima šakniastiebius

( Rhizopoda), žvyneliai (Flagellatata) ir blakstienas arba blakstienas (Ciliata). Dauguma pirmuonių yra aerobai, ir tik keli yra anaerobai.

Palankiausios temperatūros sąlygos jų vystymuisi yra 18-22°, geriausia reakcija yra neutrali, tačiau geras pirmuonių vystymasis stebimas ir esant rūgštinei reakcijai. Pagal savo maitinimosi būdą pirmuonys dažniausiai yra heterotrofai; Jie pirmiausia minta kitais organizmais – bakterijomis, dumbliais, taip pat grybų embrionais ir kitais mikroorganizmais.

Tarp pirmuonių yra saprofitinių organizmų, ypač žvynelių ir kai kurių blakstienų, kurie minta tirpiomis organinėmis medžiagomis. Tarp žvynelių yra autotrofinių pirmuonių. Kai kurie pirmuonių atstovai gyvena simbiozėje su žaliais dumbliais. Pirmuonys daugiausia pasiskirsto paviršiniame 15 centimetrų dirvožemio sluoksnyje. 1 G Dirvožemyje jų yra iki 1,5 mln.. Kuo dirvožemis turtingesnis organinėmis medžiagomis, tuo daugiau joje yra pirmuonių, ypač amebų.

Gyvybės procese pirmuonys sudėtingus organinius junginius paverčia paprastesniais ir taip prisideda prie medžiagų, kurios yra labiau prieinamos aukštesniems augalams, tiekimo dirvoje padidėjimo. Dažnai amebų turtinguose dirvožemiuose randama daugiau tirpių azoto junginių nei panašiuose dirvožemiuose, kuriuose amebos yra mažiau apgyvendintos.

Gyvūnai ir jų vaidmuo dirvožemio formavime. IN gyvena dirvožemyje daug bestuburių ir stuburinių gyvūnų, kurie nuolat ir aktyviai dalyvauja dirvožemio formavimo procesuose.

Šiuo atžvilgiu didelę reikšmę pirmiausia turi bestuburių atstovai - įvairių vabzdžių, skruzdėlių, o ypač sliekų lervos, kurios, susmulkindamos organines liekanas ir kartu su mineralinėmis dirvožemio dalelėmis per virškinimo aparatą, dažnai gamina. labai gilūs dirvožemio cheminių ir fizinių savybių pokyčiai

Įvairių rūšių gyvūnų, gyvenančių dirvožemyje, svarbą dirvožemio formavimosi procese iškalbingai parodo, pavyzdžiui, tai, kad vien sliekai 1 rajone per savo kūnus kasmet gali praleisti kelias tonas dirvožemio masės. ha. Iš to išplaukia, kad dar ilgai, kol dirva buvo įdirbta žemės ūkio įrankiais, ją nuolat „arė“ kirmėlės. Šios menkai organizuotos būtybės vaidina svarbų vaidmenį dirvožemio vystymuisi. N. A. Dimo ​​tyrimais įdirbtose drėkinamose pilkosiose dirvose sliekai kasmet išmetami į paviršių 1 ha apie 123 T apdorotas dirvožemis.

Sliekų ekskrementai, arba koprolitai, yra gerai sulipę, vandeniui atsparūs dirvožemio gumuliukai, praturtinti mikroorganizmais, organinėmis medžiagomis, azotu, kalciu ir kitais elementais. Taigi sliekai pagerina ne tik fizines dirvožemio savybes – poringumą, aeraciją, vandens pralaidumą, bet tam tikru mastu ir jo cheminę sudėtį.

Kiti gyvūnai taip pat atlieka reikšmingą darbą šiuo klausimu. Kurmiai, pelės, žiurkėnai, goferiai ir kiti, darydami dirvožemyje įvairius praėjimus – kurmiarausius – ir organines medžiagas maišydami su mineralais, pastebimai padidina dirvožemio pralaidumą vandeniui ir orui, o tai neabejotinai sustiprina ir pagreitina augalų liekanų irimo procesus, ir sukurti tam tikrą tuberkuliozės mikroreljefą, labai būdingą Dėl stepių regionai.

Taigi, besikasantys ir kasantys gyvuliai nuolat purena, maišo ir judina dirvožemį, o tai, be abejo, labiausiai įtakoja organinių liekanų irimo procesų intensyvėjimą bei mineralinės jo dalies dūlėjimą.

Idėja apie gyvūnų dalyvavimą skaidant organines medžiagas taps dar pilnesnė, jei atsižvelgsime į tai, kad augalija yra įvairių žolėdžių gyvūnų maistas ir kad prieš patekdama į dirvą didelė dalis organinių liekanų patiria didelę dalį. perdirbimas gyvūnų virškinimo organuose.

Žalieji augalai ir jų vaidmuo dirvožemio formavime. PagrindinisDirvožemio formavimosi vaidmenį atlieka žalieji augalai, kurie, naudodamiesi saulės energija, sintetina organines medžiagas, pasisavindami anglies dvideginį iš oro, vandens, azoto junginius ir dirvožemio pelenų elementus. Negyvų augalų liekanos, patekusios į dirvą, tampa maistu mikroorganizmams, kurie gyvybės procese sintetina dirvožemio humusą ir formuoja mineralinius bei organinius mineralinius junginius, kurie savo ruožtu yra maisto šaltinis naujoms žaliųjų augalų kartoms.

Dirvožemio profilio skirstymas į horizontus glaudžiai susijęs su augmenija.

Dėl savo šaknų gebėjimo išskirti anglies dioksidą ir daugybę organinių rūgščių, augalai pagerina blogai tirpių mineralų atmosferos procesą ir taip prisideda prie lengvai judančių junginių susidarymo dirvožemyje.

Didelę reikšmę turi ir augalinė danga, kaip veiksnys, galintis keisti klimato sąlygas mažiausiuose plotuose ir stipriai užkertantis kelią erozijos procesų vystymuisi, ty dirvožemio išplovimui ir nupūtimui.

Taigi dėl žaliosios augmenijos gyvybinės veiklos Žemės rutulio žemynuose susidaro dirvožemiai, kuriuose yra humuso arba humuso, mineralinių ir organinių mineralinių junginių.

Žalieji augalai skirstomi į sumedėjusius ir žolinius.

Sumedėję augalai yra daugiamečiai, jų gyvenimo trukmė dažnai matuojama dešimtimis metų, o kartais ir šimtmečiais.

Sumedėjusiems augalams būdinga tai, kad kiekvienais metais žūva tik dalis per vasarą susidariusios organinės masės. Kita dalis, dažnai reikšmingesnė, lieka gyvame augale, aprūpindama medžiagą stiebo, šakų ir šaknų augimui. Negyvos liekanos lapų, spyglių ir šakų pavidalu daugiausia nusėda ant dirvožemio paviršiaus, sudarydamos miško paklotės sluoksnį. Dirvožemio sluoksnyje medžiai palieka palyginti nedidelę negyvos organinės medžiagos dalį, nes jų šaknų sistema yra daugiametė.

Žolinė augalija turi didelį plonų šaknų tinklą, kuris tankiai prasiskverbia į dirvą, po kurio žuvimo dirvožemio masė yra praturtinta dideliu kiekiu organinių medžiagų. Vienmečiuose žoliniuose augaluose visi vegetatyviniai organai paprastai egzistuoja tik vienerius metus, augalai visiškai nunyksta kasmet, išskyrus tik subrendusias sėklas.

Mirstantys augalai negyvas organines medžiagas nusėda tiek ant dirvožemio paviršiaus, tiek į dirvožemio masę įvairiame gylyje. Dėl šios priežasties skilimo procesai vyksta tiesiai dirvožemio sluoksnyje, o dirvožemis kasmet praturtinamas humusu ir pelenų bei azoto maisto elementais.

Samanos, kurios plačiai aptinkamos po miško laja ir pelkėse, vaidina unikalų vaidmenį formuojant dirvą. Samanos neturi šaknų sistemos ir maistines medžiagas pasisavina per visą savo organų paviršių, prie substrato prisitvirtindamos į plaukelius panašiais dariniais arba rizoidais.

Samanos išsiskiria milžiniška drėgmės talpa. Ten, kur jos nusėda, susidaro anaerobiozė, sulėtėja organinių liekanų irimo procesai, prasideda užmirkimas ir durpių kaupimasis.

Apsvarstytos vienai ar kitai žaliųjų augalų grupei būdingos savybės tiesiogiai veikia dirvožemio formavimosi procesą, taigi ir susidarančių dirvožemių pobūdį bei kokybę.

Tačiau kad ir kaip atskiros žaliųjų augalų grupės skirtųsi viena ar kita savybe, pagrindinė jų reikšmė dirvožemio formavimuisi visada yra organinių medžiagų sintezė iš mineralinių junginių. Organines medžiagas, kurios vaidina didelį vaidmenį dirvožemio derlingumui, gali sukurti tik žali augalai.

Įvairių augalų darinių organinių liekanų skaidymą vykdo skirtingi mikroorganizmai. Vienu atveju šį procesą sukelia daugiausia grybų veikla, kitu – bakterijų.

Taigi, sumedėjusios šiukšlės miške suyra daugiausia dalyvaujant pelėsiniams grybams. Bakterijos čia vystosi kiek silpniau dėl to, kad medienos masėje yra taninų ir vyksta rūgštinė reakcija. Bakterijos dažniausiai įtraukiamos į medienos likučių irimo procesą po to, kai grybai sunaikina taninus, kurie stabdo daugelio bakterijų grupių vystymąsi. Grybų irimui miške sąlygos palankios, nes elastingos sumedėjusios liekanos laisvai guli dirvos paviršiuje ir oro srautas į juos neribojamas.

Esminis sumedėjusių augalų liekanų grybinio irimo požymis yra tai, kad čia susidaro nemažas kiekis fulvo rūgščių, kurios vaidina didelį vaidmenį velėninių-podzolinių dirvožemių vystymuisi.

Organines pievų žolinės augmenijos liekanas su nepakankama aeracija skaido daugiausia anaerobinės bakterijos. Tik viršutinėse dirvožemio dalyse, kur prasiskverbia deguonis, vyksta aerobiniai skilimo procesai.

Anaerobinis skilimas yra labai lėtas. Tai paaiškina, kad pievose po žoline augmenija dažnai susidaro gana stora, šiek tiek suirusi velėna, susipynusi su šaknimis.

Lygiai taip pat, veikiant anaerobiniams mikroorganizmams, pelkėse ir pelkėtuose dirvožemiuose pamažu susidaro reikšmingos durpių sankaupos, paplitusios šiaurinėje ir centrinėje mūsų šalies dalyse.

Skirtingai nuo pievų ir pelkių, visas negyvas stepių augalų liekanas daugiausia skaido aerobinės bakterijos.

Tai paaiškinama, visų pirma, tuo, kad stepių augmenija miršta vasarą, kai dirvožemis yra labiausiai išdžiūvęs ir gerai vėdinamas; antra, vasarą mirštanti žolės augalija stepėje nesudaro ištisinio tankaus veltinio, o dažniausiai guli puriame sluoksnyje, kuris taip pat negali trukdyti deguoniui prasiskverbti į dirvą.

Visų organinių medžiagų aerobinio skilimo procesas vyksta labai greitai ir visiškai; Tai paaiškina situaciją, kad stepių formavimosi augalai, ypač esant sausoms stepėms, žuvę, dažniausiai nepalieka dirvoje didelių humuso nuosėdų.

- Šaltinis-

Garkusha, I.F. Dirvomokslas / I.F. Garkuša.- L.: Žemės ūkio literatūros, žurnalų ir plakatų leidykla, 1962.- 448 p.

Įrašo peržiūros: 1513

Jis nustatė penkis dirvožemio formavimosi veiksnius: pradinę (dirvoforminę) uolieną; klimatas; augalai; gyvūnų organizmai; palengvėjimą ir laiką. Šiuo metu jie pasipildė dar dviem: vandens (dirvožemio ir gruntinio vandens) ir žmogaus ūkinės veiklos.

Dirvožemį formuojančios uolienos(arba pirminės) yra uolienos, iš kurių susidaro dirvožemis. Dirvožemį formuojanti uoliena yra materialusis dirvožemio pagrindas ir perduoda jai savo mechaninę, mineraloginę ir cheminę sudėtį, taip pat fizines, chemines ir fizikines bei chemines savybes, kurios vėliau palaipsniui keičiasi įvairiu laipsniu, veikiant dirvožemio formavimo procesui. , suteikiant tam tikrą specifiškumą kiekvienam dirvožemio tipui.

Dirvožemį formuojančios uolienos skiriasi kilme, sudėtimi, struktūra ir savybėmis. Jos skirstomos į magmines, metamorfines ir nuosėdines uolienas.

Mineralinė, cheminė ir mechaninė uolienų sudėtis lemia augalų augimo sąlygas ir turi didelę įtaką humuso kaupimuisi, podzolizacijai, glejėjimui, druskėjimui ir kitiems procesams. Taigi uolienų karbonatų kiekis taigos-miško zonoje sukuria palankią aplinkos reakciją, skatina humuso horizonto susidarymą ir jo struktūrą. Rūgščiose uolienose šie procesai vyksta daug lėčiau. Padidėjęs vandenyje tirpių druskų kiekis lemia druskingų dirvožemių susidarymą. Priklausomai nuo uolienų mechaninės sudėties ir sudėties pobūdžio, jos skiriasi vandens pralaidumu, drėgmės talpa ir poringumu, o tai lemia jų vandens, oro ir šiluminius režimus besivystant dirvožemiams.

Reikšmė palengvėjimas dirvožemių formavime ir dirvožemio dangos raidoje yra didelė ir įvairi. Reljefas veikia kaip pagrindinis saulės spinduliuotės ir kritulių persiskirstymo veiksnys, priklausomai nuo šlaitų atodangos ir statumo, ir daro įtaką dirvožemio vandens, šiluminiam, maistinių medžiagų, redokso ir druskų režimui.

Taigi kalnuose klimato, augmenijos ir dirvožemio vertikalus zonavimas atsiranda dėl oro temperatūros mažėjimo didėjant aukščiui ir drėgmės pokyčių. Oro masės, artėjančios prie kalnų, pamažu kyla ir palaipsniui vėsta, o tai prisideda prie rasos taško ir kritulių pasiekimo. Pervažiavus kalnus tos pačios oro masės, besileidžiančios žemyn, įkaista ir išdžiūsta. Dėl hidratacijos skirtumų keičiasi mitybos, redokso ir druskos režimai.

Uolos, iš kurių susidaro dirvožemis, vadinamos dirvožemį formuojančiomis arba pradinėmis uolienomis.

Dirvožemį formuojančios uolienos pasižymi jų kilme, sudėtimi, struktūra ir savybėmis. Dirvožemį formuojanti uoliena yra materialusis dirvožemio pagrindas ir perduoda jam savo mechaninę, mineraloginę ir cheminę sudėtį, taip pat fizines ir chemines savybes, kurios vėliau laipsniškai keičiasi įvairiais laipsniais, veikiant dirvožemio formavimosi procesui.

Pirminių uolienų savybės ir sudėtis įtakoja nusistovėjusios augalijos sudėtį, jos produktyvumą, organinių liekanų skilimo greitį, susidarančio humuso kokybę, organinių medžiagų sąveikos su mineralais ypatybes ir kitus dirvožemio formavimo aspektus. procesas.

Pagrindinės dirvožemį formuojančios uolienos yra birios nuosėdinės uolienos.

Nuosėdinės uolienos - masyvių kristalinių uolienų atmosferos produktų nuosėdos arba įvairių organizmų liekanos. Jos skirstomos į klastines, chemines ir biogenines nuosėdas.

Dažniausios nuosėdinės uolienos yra žemyninės kvartero nuogulos: ledyninės, fluvioglacialinės, lios ir į liosą panašios priemoliai, eluvialinės, aliuvinės, koluvinės, proluvialinės, eolinės, rečiau ežerinės ir jūrinės. Jie skiriasi savo sudėties pobūdžiu, drėgmės talpa, vandens pralaidumu ir poringumu, kuris lemia vandens-oro ir šilumos režimus.

Biologinis dirvožemio formavimosi veiksnys

Biologinis dirvožemio formavimosi veiksnys suprantamas kaip įvairus gyvų organizmų ir jų medžiagų apykaitos produktų dalyvavimas dirvožemio formavimosi procese.

Galingiausias veiksnys, įtakojantis dirvožemio formavimosi proceso kryptį, yra gyvi organizmai. Dirvožemio formavimosi pradžia visada siejama su organizmų nusėdimu ant mineralinio substrato. Dirvožemyje gyvena visų keturių gyvosios gamtos karalysčių atstovai – augalai, gyvūnai, grybai, prokariotai. Dirvožemyje inertinės mineralinės medžiagos vystymosi ir transformacijos pionieriai yra įvairių tipų mikroorganizmai, kerpės ir dumbliai. Jie dar nesukuria dirvožemio, ruošia biogeninę smulkią žemę – substratą aukštesniųjų augalų – pagrindinių organinių medžiagų gamintojų – įsikūrimui. Būtent jie, aukštesni augalai, kaip pagrindiniai medžiagos ir energijos kaupėjai biosferoje, atlieka pagrindinį vaidmenį dirvožemio formavimosi procesuose.

Sumedėjusios ir žolinės, miško ir stepių ar pievų augmenijos vaidmuo dirvožemio formavimosi procesuose labai skiriasi.

Po mišku kraikas, kuris yra pagrindinis humuso šaltinis, daugiausia patenka į dirvos paviršių. Sumedėjusios augalijos šaknys mažiau dalyvauja formuojant humusą.

Spygliuočių miške pakratai dėl savo cheminės sudėties specifiškumo ir didelio mechaninio stiprumo labai lėtai vyksta irimo procesai. Miško paklotė kartu su stambiu humusu sudaro įvairaus storio „mor“ tipo paklotę. Skilimo procesą kraikoje daugiausia vykdo grybai; humusas turi fulvatinį pobūdį.

Mišriuose ir ypač lapuočių miškuose lapų kraikas yra minkštesnis, turi daug bazių, daug azoto. Kasmetinio kraiko mineralizacijos procesas daugiausia vyksta per metinį ciklą. Tokio tipo miškuose humuso susidaryme didelę dalį užima žolinės augmenijos pakratai. Kraiko mineralizacijos metu išsiskiriančios bazės neutralizuoja rūgščius dirvožemio formavimosi produktus, sintetinamas humato-fulvato tipo humusas, labiau prisotintas kalciu.

Skirtingas organinių likučių ir cheminių elementų patekimas į dirvą stebimas po žolinių stepių ar pievų augmenijos laja. Pagrindinis humuso susidarymo šaltinis yra mirštančių šaknų sistemų masė ir daug mažesniu mastu antžeminė masė (stepių veltinis, augalų sėklos ir kt.). Tai paaiškinama tuo, kad žolinės augalijos šaknų biomasė (priešingai nei sumedėjusi) paprastai gerokai vyrauja virš antžeminės biomasės. Žolinės augalijos kraikas, priešingai nei medžių rūšių kraikas, pasižymi smulkesne struktūra, mažesniu mechaniniu stiprumu, dideliu pelenų kiekiu, daug azoto ir bazių.

Dirvožemio formavimo procesas, vykstantis žolinei augmenijai, vadinamas velėnos procesas.

Kartu su aukštesne augmenija didelę įtaką dirvožemio formavimosi procesams turi daugybė dirvožemio faunos atstovų – įvairiuose dirvožemio horizontuose gyvenančių ir jos paviršiuje gyvenančių bestuburių bei stuburinių.

Bestuburių ir stuburinių gyvūnų funkcijos yra svarbios ir įvairios; vienas iš jų – organinių likučių dirvos paviršiuje ir jo viduje naikinimas, šlifavimas ir sunaudojimas.

Antroji dirvožemio gyvūnų funkcija išreiškiama maistinių medžiagų kaupimu jų kūnuose ir daugiausia azoto turinčių baltymų junginių sinteze. Pasibaigus gyvulio gyvenimo ciklui, audiniai suyra, o gyvūno kūnuose sukauptos medžiagos ir energija grąžinama į dirvą.

Kasančių gyvūnų veikla turi didelę įtaką dirvožemio ir dirvožemio masių judėjimui, unikalaus mikro ir nanoreljefo susidarymui. Kai kuriais atvejais iškasamas dirvožemis ir emisijos į paviršių pasiekia tokias proporcijas, kad į dirvožemio nomenklatūrą reikia įtraukti specialius apibrėžimus (pavyzdžiui, karbonatas iškastas chernozemu). Tokių dirvožemių profilis yra purios, kaverninės struktūros, dirvožemio horizontai dažnai pasislenka ir transformuojasi.

Taigi dirvožemio formavime dalyvauja trys organizmų grupės – žalieji augalai, mikroorganizmai ir gyvūnai, kurie sausumoje sudaro sudėtingas biocenozes. Tuo pačiu metu kiekvienos iš šių grupių, kaip dirvožemio formuotojų, funkcijos yra skirtingos.

Žalieji augalai yra vienintelis pirminis organinių medžiagų šaltinis dirvožemyje, o pagrindine jų, kaip dirvožemio formuotojų, funkcija turėtų būti laikomas biologinis medžiagų ciklas – maistinių medžiagų ir vandens tiekimas iš dirvožemio, organinės masės sintezė ir jos grąžinimas į dirvožemį. dirvožemis pasibaigus gyvavimo ciklui.

Pagrindinės mikroorganizmų, kaip dirvožemio formuotojų, funkcijos yra augalų liekanų ir dirvožemio humuso skaidymas į paprastas augalų naudojamas druskas, dalyvavimas formuojant humusines medžiagas, naikinant ir naujai formuojant dirvožemio mineralus.

Pagrindinės dirvožemio gyvūnų funkcijos yra dirvožemio purenimas ir jo fizinių bei vandens savybių gerinimas, dirvožemio praturtinimas humusu ir mineralais.

Paskaitų kursas „Dirvomokslas“

3 PASKAITA. Dirvožemio savybės ir struktūra

1. Dirvožemių morfologinės charakteristikos 34

1.1.Dirvožemio struktūra 34

1.2. Dirvožemio dažymas 38

1.3.Granulometrinė dirvožemių sudėtis ir jos agronominė reikšmė 40

2. Organinės ir organinės mineralinės medžiagos dirvožemyje 43

2.1.Dirvodaros sąlygų įtaka humuso susidarymui 43

2.2.Humuso sudėtis 44

2.3. Dirvožemio humuso būklė 48

Trumpa 3 paskaitos santrauka 49

1. Dirvožemių morfologinės charakteristikos

Dirvožemio formavimosi metu uoliena įgauna daugiapakopę morfologinę organizaciją. Yra 1,2, 3, 4,5 eilės morfonai. Morfonams identifikuoti yra sukurta morfologinių dirvožemio charakteristikų sistema.

Morfologinės dirvožemio charakteristikos – tai rodiklių sistema, leidžianti atskirti morfologinius elementus vieną nuo kito.

Išorinės morfologinės savybės apima:

struktūra,

profilio storis ir atskiri horizontai,

įvertinimas,

struktūra,

papildymas,

neoplazmos,

inkliuzai.

1.1.Dirvožemio sandara

Bet koks dirvožemis yra sistema, kuri paeiliui keičia vienas kitą vertikaliai. genetiniai horizontai- sluoksniai, į kuriuos išskiriamas originalas tėvinė uola dirvožemio formavimosi procese.

Ši vertikali horizontų seka vadinama dirvožemio profilis.

Dirvožemio profilis yra tam tikra vertikali genetinių horizontų seka dirvožemio individe, būdinga kiekvienam dirvožemio formavimo tipui.

Dirvožemio profilis atspindi pirmąjį dirvožemio, kaip natūralaus kūno, morfologinės struktūros lygį, o dirvožemio horizontas yra antrasis.

Dirvožemio profilis apibūdina jo vertikalių savybių pokytį, susijusį su dirvožemio formavimosi proceso poveikiu pagrindinei uolienai. Pagrindiniai dirvožemio profilio formavimosi veiksniai, t. y. pradinės dirvožemį formuojančios uolienos diferencijavimas į genetinius horizontus, yra šie:

tai, pirma, vertikalūs medžiagos ir energijos srautai (mažėjantys arba kylantys priklausomai nuo dirvožemio formavimosi tipo ir jo metinio, sezoninio ar ilgalaikio cikliškumo)

ir, antra, vertikalus gyvosios medžiagos pasiskirstymas (augalų šaknų sistemos, mikroorganizmai, dirvoje gyvenantys gyvūnai).

Dirvožemio profilio struktūra, ty jį sudarančių genetinių horizontų pobūdis ir seka, yra būdinga kiekvienam dirvožemio tipui ir yra pagrindinė jo diagnostinė charakteristika. Tai reiškia, kad visi profilio horizontai yra tarpusavyje susiję ir sąlygoti.

Dirvožemio horizontas, savo ruožtu, taip pat nėra vienalytis ir susideda iš trečiojo lygio morfologinių elementų - morfonai, kuria turime omenyje intrahorizoninius morfologinius elementus.

Ketvirtajame morfologinės organizacijos lygmenyje yra dirvožemio agregatai,į kurią genetiniuose horizontuose natūraliai suyra dirvožemis.

Kitas, penktas dirvožemio morfologinės organizacijos lygis gali būti aptiktas tik naudojant mikroskopą. Tai dirvožemio mikrostruktūra, tirta dirvožemio mikromorfologijos rėmuose.