Mikroorganizmi i njihova uloga u stvaranju tla. Opća svjetlaDenia. Formiranje tla je biološki proces, a u njegov razvoj izravno su uključene najrazličitije skupine živih organizama. Među njima veliki značaj imaju mikroorganizmi koji su široko rasprostranjeni u prirodi. Nalaze se u tlu, zraku, na visokim planinama, na golim kamenim stijenama, u pustinjama, u dubinama Arktičkog oceana itd.
Mikrobi su posebno rasprostranjeni u tlu, koje je jedino prirodno okruženje u kojem postoje svi potrebni uvjeti za njihov normalan razvoj.
Dobro tlo uvijek sadrži dovoljnu količinu organskih i mineralnih tvari, često ima potrebnu vlagu i reakciju otopine tla, adekvatno je opskrbljeno kisikom i štiti mikroorganizme od štetnog djelovanja izravne sunčeve svjetlosti.
Razvoj mikroorganizama u tlu usko je povezan s organskom tvari. Što je tlo bogatije biljnim ostacima, to sadrži više mikroba (tablica 4.).
U 1 G buseno-podzolasta tla sadrže oko 500 milijuna bakterija, 1 G kesten-1 -1,5 milijardi; u černozemima, koje karakterizira visok sadržaj organske tvari, broj mikroorganizama doseže 2-3 milijarde u 1 G tla, a u dobro kultiviranim černozemima ima mnogo više mikroorganizama.
Unatoč zanemarivoj veličini mikroba, njihova ukupna težina u tlima doseže značajnu vrijednost. Dakle, ako uzmemo prosječnu veličinu ćelije jednaku 1x2 mikrona i njihov broj u 1 g tla je 5 milijardi, zatim u sloju od 25 cm 1 Ha tla, živa težina mikroba bit će oko 1-3 tone.
Kulturna, dobro obrađena i gnojena tla stajnjakom posebno su bogata mikroorganizmima.
Sva ta masa mikroba u sloju tla je neravnomjerno raspoređena. Površinski horizonti su najbogatiji mikroorganizmima do dubine od 25-35 cm; kako idete dublje, broj mikroba postaje sve manji, a na znatnoj dubini nalaze se u zanemarivom broju. Korijenski sustav biljaka ima veliki utjecaj na raspodjelu mikroflore u okolišu tla. Korijenje neprestano ispušta u vanjski okoliš razne vrste organskih spojeva koji služe kao dobar izvor prehrane za mikroorganizme; u zoni korijena biljaka obično postoje povoljni uvjeti za mikroorganizme. Ova zona se naziva rizosfera. U rizosferi, kao što pokazuju mnoge studije, broj mikroba je desetke i stotine, a ponekad i tisuće puta veći nego izvan zone korijena. Mikrobi pokrivaju korijenski sustav biljaka u gotovo kontinuiranom sloju.
Obilna mikroflora u rizosferi, kao iu cijelom sloju tla, igra važnu ulogu u razvoju plodnosti tla. Mikroorganizmi se mogu intenzivno razvijati samo pod određenim temperaturnim uvjetima, uz odgovarajuću vlažnost i reakciju okoline.
Temperaturni režim je od velike važnosti za njihovu životnu aktivnost.
Eksperimenti pokazuju da je minimalna temperatura na kojoj je još uvijek moguća vitalna aktivnost većine mikroba tla približno + 3°. Ispod ove temperature njihov razvoj obično prestaje. Maksimalna temperatura je oko +45°. Što se tiče optimalne temperature, najčešće je u rasponu od + 20-35 °.
Utjecaj temperature na vitalnu aktivnost mikroorganizama usko je povezan s vlagom. Vlaga je jednako nužan čimbenik za razvoj mikroba kao i toplina. Ako je temperatura raspadajuće mase prilično povoljna, ali je vlažnost nedovoljna ili pretjerana, tada će razgradnja biti otežana.
Slično, razgradnja će biti otežana ako su uvjeti vlage optimalni, ali su temperaturni uvjeti nepovoljni. Procesi razgradnje obično postižu najveći intenzitet kada je vlažnost tla oko 60% ukupnog kapaciteta vlage. U skladu s tim, razgradnja biljnih ostataka u prirodi teče neravnomjerno tijekom cijele godine.
Najjače raspadanje odvija se najčešće u prvoj polovici ljeta, kada su toplinski uvjeti i vlažnost u najpovoljnijoj kombinaciji. U vrućim ljetnim mjesecima, kada se tlo isušuje, vitalna aktivnost mikroorganizama se smanjuje, a proces razgradnje minimizira. Razgradnja se također usporava kako se toplina smanjuje u jesenskom razdoblju, a s početkom mraza ovaj proces potpuno prestaje.
S obzirom na reakciju okoline, različite skupine mikroorganizama u tom pogledu imaju različite zahtjeve. Dakle, sve se bakterije mogu razviti samo u neutralnom, blago kiselom ili blago alkalnom okruženju. Kisela reakcija djeluje depresivno na bakterije. Najjača prepreka vitalnoj aktivnosti bakterija također su tanini sadržani u drvenastoj vegetaciji.
Gljive, naprotiv, slobodno podnose izraženu kiselu reakciju. Za razliku od bakterija, gljive uspijevaju na biljnim ostacima koji sadrže tanine.
Vitalna aktivnost mikroorganizama povezana je s razgradnjom mrtvih biljaka i životinja i njihovom pretvorbom u humus, odnosno humus, procesima mineralizacije organske tvari, fiksacijom atmosferskog dušika, procesima amonifikacije, nitrifikacije, denitrifikacije i procesima. sinteze složenih organskih spojeva.
Mikroorganizmi su od velike važnosti u uništavanju i sintezi minerala, kao i u regulaciji redoks uvjeta u tlu.
Sastav ogromne mikroskopske populacije tla uključuje bakterije, aktinomicete, gljive, alge, protozoe (protozoa) i razna ultramikroskopska stvorenja - fagi, bakteriofagi i aktinofagi.
bakterije. Bakterije čine najbrojniju i najraznovrsniju skupinu mikroflore tla; to su mikroskopski jednostanični organizmi koji imaju staničnu membranu, bogati su nukleoproteinima i nemaju klorofil i plastide. Bakterije nemaju staničnu jezgru i razmnožavaju se jednostavnom diobom. Bakterije su vrlo male veličine, obično ne veće od nekoliko mikrona. Imaju drugačiji oblik - okrugli, štapićasti i zakrivljeni.
Po vrsti prehrane bakterije se dijele u dvije skupine - autotrofne i heterotrofne.
U odnosu na zrak bakterije se dijele na aerobne i anaerobne. Aerobne bakterije mogu se razviti samo u uvjetima slobodnog pristupa zraka, anaerobne bakterije ne zahtijevaju molekularni kisik za disanje. Među anaerobima postoje uvjetne, fakultativne bakterije koje se mogu razviti i bez kisika iu njegovoj prisutnosti, te bezuvjetni, obvezni mikrobi koji mogu živjeti i razmnožavati se samo u nedostatku slobodnog pristupa zraka.
Autotrofne bakterije za prehranu koriste samo ugljik iz ugljičnog dioksida i ne trebaju složene organske tvari. Za pretvaranje ugljičnog dioksida u organske spojeve svog tijela koriste ili sunčevu energiju (fotosinteza) ili kemijsku energiju oksidacije niza mineralnih tvari (kemosinteza).
U kategoriju bakterija sa sposobnošću fotosinteze spadaju samo obojene, zelene i ljubičaste sumporne bakterije. Ishrana mikroba putem kemosinteze mnogo je više razvijena u prirodi. Najčešće kemotrofne bakterije u tlu su nitrifikacijske, željezne bakterije, tionske i vodikove bakterije.
Veliku važnost u formiranju tla imaju nitrificirajuće bakterije, koje su povezane s procesom nitrifikacije.
Proces nitrifikacije, odnosno proces pretvaranja amonijaka u soli dušične kiseline, odvija se pod utjecajem dvije vrste bakterija. Jedan od njih (Nitrozomonas, Nitrocystus, Nitrosospira) oksidirati amonijak u dušičnu kiselinu: 2NH+3 O 2 =2 HNO 2 +2 H 2 O + 158 kcal. Ostale bakterije (Nitrobacter) nastaviti reakciju oksidacije, što rezultira stvaranjem dušične kiseline: 2HNO 2 + O 2 = 2 HNO 3 + 48 kcal.
Dušična kiselina, koja se susreće u tlu s raznim bazama, odmah daje niz nitratnih soli: NaNO 3 , KNO 3 i ca( NE 3 ) 2 . Soli dušične kiseline najprikladniji su oblik ishrane biljaka dušikom, pa je proces nitrifikacije od velike industrijske važnosti.
Treba napomenuti da se nitrifikacija u tlima odvija zajedničkom, a ne sekvencijalnom aktivnošću prethodno navedenih nitrificirajućih mikroba, stoga nije moguće otkriti značajan sadržaj soli dušične kiseline u tlima.
Proces nitrifikacije najbolje se razvija u dobro prozračenim tlima neutralne ili alkalne reakcije (pH 6,2 do 9) sa značajnom količinom humusa i dovoljnim sadržajem vlage. Anaerobni uvjeti i kiseli okoliš su štetni | za nitrificirajuće bakterije.
Racionalna mehanička obrada tla, vapnenje kiselih tala, gnojidba najvažnije su mjere kojima se mogu stvoriti najpovoljniji uvjeti za nitrifikaciju. Nitrifikacija je oksidativni proces pa je prozračivanje nužan uvjet za intenzivno stvaranje dušikovih soli u tlu.
Bakterije sumpora, koje uključuju Thiobacillus thiooxydans, Thiobacillus thioparusi drugi, uzrokuju proces sulfifikacije, tj. oksidaciju sumporovodika u sumpornu kiselinu. Proces sulfifikacije provodi se u dvije faze - oksidacija sumporovodika u sumpor i oksidacija sumpora u sumpornu kiselinu:
Sumporna kiselina nastala u tom procesu, susrećući se u tlu s raznim bazama, prelazi u soli sumporne kiseline iz koje biljke uzimaju sumpor za ishranu.
Sve sumporne bakterije su aerobne tvari, stoga i uvjeti pogodni za proces nitrifikacije doprinose procesu sulfifikacije. Što je tlo rahlije i što su uvjeti izmjene plinova u njemu povoljniji, to se transformacija snažnije odvija. H 2 Su sumpornu kiselinu. U slabo prozračenim, zbijenim i bezzračnim tlima, proces sulfifikacije ustupa mjesto takozvanom procesu odsumporavanja, u kojem posebna vrsta anaerobnih bakterija reducira soli sumporne kiseline natrag u H 2 S.
Bakterije željeza prisutne su u tlu uglavnom kao nitaste (Crenothrix, Leptothrix) i jednostanični (Gallionella, siderocapsa) bakterije. Proces oksidacije željeznih i željeznih soli u oksidne soli povezan je s vitalnom aktivnošću željeznih bakterija:
Neke bakterije željeza također su sposobne oksidirati manganove soli, stvarajući tako feromanganske kvržice u tlu.
Heterotrofne bakterije apsorbiraju ugljik iz organskih spojeva, pa se mogu razviti samo u prisutnosti organske tvari. U tlima su zastupljene raznim fiziološkim skupinama, koje u svojoj ukupnosti provode proces razaranja svih organskih spojeva do stupnja njihove potpune mineralizacije. Procesi amonifikacije, fermentacije maslačne kiseline, fermentacije pektinskih tvari, celuloze, razgradnje bjelančevina, denitrifikacije i desulfurizacije povezani su s vitalnom aktivnošću heterotrofnih bakterija.
Ova kategorija mikroorganizama također uključuje bakterije koje fiksiraju dušik, koje igraju veliku ulogu u ciklusu dušika u prirodi. U odnosu na atmosferski kisik, heterotrofi se dijele na aerobne i anaerobne bakterije.
Amonifikacija, odnosno proces razgradnje organskih dušičnih tvari s stvaranjem amonijaka, uzrokovan je vitalnom aktivnošću vrlo raznolikih skupina mikroorganizama. Amonijak se oslobađa tijekom razgradnje proteina, peptona, aminokiselina, uree, mokraćne i hipurične kiseline.
Tipični predstavnici amonificirajućih bakterija su Bact. vulgarno, Bact. putidum, Bact. subtilis, Bact. mezenterikus i Bact. mycoides.
Prvi korak u razgradnji proteina je hidroliza za stvaranje slobodnih aminokiselina; neke od njih mikrobi koriste za izgradnju tijela, drugi dio se može podvrgnuti daljnjoj razgradnji uz eliminaciju dušika u obliku amonijaka.
Kemijski se ovaj proces može izraziti na sljedeći način:
Proces amonifikacije proteina može se odvijati i u aerobnim i u anaerobnim uvjetima. Hidrolitička razgradnja uree odvija se uglavnom u aerobnim uvjetima pod utjecajem uglavnom sljedećih bakterija: Micrococcus ureae, Saroina ureae, Urobacterium pasteurii, Urobacillus miqueliii tako dalje.
Shematski se proces fermentacije uree amonijakom može prikazati na sljedeći način:
Nastali amonijev karbonat, kao kemijski krhka tvar, lako se razgrađuje na ugljični dioksid, vodu i amonijak:
Susrećući se u uvjetima tla s raznim kiselinama, amonijak reagira s njima i tvori amonijeve soli. Tako, na primjer, u slučaju interakcije amonijaka sa sumpornom kiselinom može nastati amonijev sulfat:
Dušik u obliku spojeva amonijaka prilično je dostupan za prehranu biljaka. Budući da proces amonifikacije provode aerobni i anaerobni mikroorganizmi, do stvaranja amonijačnog dušika može doći i u dobro prozračenim tlima i u zbijenim tlima s otežanom izmjenom plinova.
Treba napomenuti da se nakupljanje amonijaka u tlu i daljnji proces njegove oksidacije ili nitrifikacije odvijaju kada je omjer C prema N u materijalu koji se razgrađuje manji od 20:1; kada je omjer C prema N veći od 20:1, sav nastali amonijak presreću mikroorganizmi koji razgrađuju organske tvari bez dušika i koriste ih za izgradnju svojih proteina plazme. Prisutnost u tlu velike količine nerazgrađene organske tvari bogate ugljikohidratima (na primjer, slama) inhibira nakupljanje amonijaka u tlu (LN Aleksandrova).
Razgradnja ugljikohidrata događa se pod utjecajem bakterija maslačne kiseline. Clostridium pasteurianum, Clostridium butricumi tako dalje.
Maslačna fermentacija je popraćena stvaranjem maslačne kiseline, ugljičnog dioksida i vodika:
Fermentaciju celuloze uzrokuje vitalna aktivnost specifičnih bakterija koje razgrađuju celulozu, čiji su tipični predstavnici Cytophaga hutchinsonii, ti. omelianskii i tako dalje.
Biokemijski proces razgradnje celuloze ili vlakana odvija se u aerobnim i anaerobnim uvjetima.
Fermentacija pektinskih tvari, koje su međustanične tvari biljnih tkiva, odvija se u aerobnim i anaerobnim uvjetima pod utjecajem bakterija koje razgrađuju pektin. Clostridium pectinovorumi tako dalje.
Hidrolitička razgradnja masti događa se pod utjecajem mikroorganizama koji imaju enzim lipazu. Najenergetskiji uništavači masti su Pseudomonas. fluorescentna i Bact. piocijaneum.
Vrlo česti mikroorganizmi u tlu su denitrificirajuće bakterije koje uzrokuju proces denitrifikacije – redukcije nitrata u slobodni dušik.
Najsnažniji denitrifikatori su pretežno bakterije koje ne nose spore.Pseudomonas fluorescens, Bact. stutzeri, Bact. denitrifikansi i tako dalje.
Denitrifikacijske bakterije pripadaju fakultativnim anaerobima, koji se, iako se mogu razviti u prisutnosti atmosferskog kisika, intenzivnije razvijaju uz otežan pristup zraku ili čak u njegovoj potpunoj odsutnosti. Ne primajući kisik zraka ili ga primajući u ograničenoj količini, te ga bakterije oduzimaju nitratima i nitritima i njime oksidiraju organske tvari bez dušika. Dio dušika koji se oslobađa u tom procesu nepovratno isparava u atmosferu, dok drugi dio odlazi na izgradnju plazme denitrifikatora.
Za poljoprivredu je denitrifikacija u većini slučajeva štetna, jer je povezana s gubitkom dušika, najvažnijeg hranjiva za biljke. Međutim, ovaj proces može se intenzivno razvijati samo u tlima s slabom propusnošću zraka, zbijenim i preplavljenim. U kultiviranim i dobro obrađenim tlima vitalna aktivnost denitrifikacijskih bakterija je snažno inhibirana i njihova negativna uloga se ne očituje.
Bakterije koje asimiliraju atmosferski dušik. Od velike važnosti za nakupljanje dušikovih spojeva u tlima je proces fiksiranja, odnosno vezanja atmosferskog dušika.
Bit ovog procesa leži u činjenici da određena skupina bakterija, tzv. dušikovih fiksatora, veže slobodni dušik atmosfere i pretvarajući ga u složene spojeve svog tijela, time obogaćuje sloj tla njime. Dakle, uz procese razgradnje složenih organskih dušičnih tvari u tlu, postoje i procesi stvaranja, odnosno sinteze dušičnih spojeva zahvaljujući slobodnom dušiku atmosfere.
Imajte na umu da su rezerve dušika u atmosferi praktički neiscrpne. Nad svakim kvadratnim metrom zemljine površine visi stup plinovitog dušika od 8 tona, dok je atmosferski dušik potpuno nedostupan višim biljkama izravno, a može se koristiti tek nakon što ga prethodno vežu posebni mikroorganizmi koji fiksiraju dušik.
Postoje dvije skupine mikroba koji fiksiraju dušik u tlu. Jedna od njih, tzv.Bakterija radicicola), mogu se razviti samo na korijenu raznih mahunarki, dok druge žive slobodno u zemljištu.
Od slobodnoživućih mikroba, neki su aerobni (Azotobacter chroococcum), drugi su anaerobni organizmi (Clostridium pasteurianum).
Kvržice su od najveće važnosti u poljoprivredi i slobodnoživućim - AzotobacterŠto se tiče bakterija druge vrste - Clostridium pasteurianum, onda su oni, budući da su anaerobni, obično inhibirani u kultiviranim, dobro obrađenim tlima, zbog čega je njihova uloga u nakupljanju dušika u tlu relativno neznatna.
Kvržice, koje mogu živjeti samo u simbiozi s mahunarkama, zastupljene su u tlima s nekoliko vrsta. Svaka vrsta bakterija kvržica može se razviti samo na jednoj specifičnoj vrsti ili na nekoliko vrsta mahunarki. Pod povoljnim uvjetima, kao što pokazuju zapažanja, količina dušika vezanog bakterijama kvržica može doseći 100, pa čak i 120 kg po hektaru po vegetacijskoj sezoni.
Što je sa slobodnoživućim bakterijama?Azotobacter), tada je najnužniji uvjet za njihovo postojanje prisutnost humusnih tvari u tlu kao izvora ugljikovih spojeva iz kojih ti organizmi crpe potrebnu energiju.
Ukupna količina dušika koju Azotobacter može akumulirati u tlu tijekom ljeta u prosjeku doseže 30-35 kg po hektaru. Ove brojke vrlo rječito govore o ogromnoj ulozi koju bakterije koje fiksiraju dušik imaju u plodnosti tla. Dušik nakupljen u tijelima mikroorganizama prolazi kroz iste transformacije u tlu kao i dušik drugih organskih spojeva. Nakon smrti bakterija koje fiksiraju dušik, njihova se tijela pod utjecajem procesa amonifikacije i nitrifikacije razgrađuju, a dušik koji se nalazi u njima prelazi u amonij, a zatim u nitratne spojeve, koji služe kao hrana za biljke.
Gljive. Uz bakterije, u procesima stvaranja tla veliku ulogu sudjeluju i gljive, heterotrofni saprofitni organizmi koji se hrane gotovim organskim tvarima.
Gljivična mikroflora u tlima je vrlo raznolika i zastupljena je velikim brojem vrsta. Najčešće su to gljive koje se razmnožavaju ili stvaranjem konidija iz konidiofora, ili sporangija, na posebnim zadebljanim stanicama. Predstavnici rodova pripadaju skupini plijesni Penicilij, Trichoderma, Aspergillus, Cladosporium, Rhizopus.
Gljive algi također su široko rasprostranjene u tlima (Phycomycetes), tobolčari (Ascomycetes), uključujući gljivice kvasca (Saharomicete), a zatim više (Basidio– micete) i nesavršene gljive (Gljive nesavršene).
Mnoge vrste gljiva mogu formirati mikorizu na korijenu zelenih biljaka, uzrokujući poseban mikotrofni tip korijenske prehrane biljaka.
Mikorizom se obično naziva kohabitacija mnogih biljaka s posebnim gljivama tla, koje se nazivaju mikorizne gljive. Postoje ektotrofna, ili vanjska, mikoriza i endotrofna, ili unutarnja, mikoriza; hife gljive ektotrofne mikorize šire se uglavnom na površini korijena, formirajući oko njega, takoreći, poseban omotač; hife gljive endotrofne mikorize prodiru u korijen, šireći se u njegovim tkivima.
U toj simbiozi gljive mikorize koriste ugljikohidrate, posebice šećer, kao i neke hidroksi kiseline i aminokiseline koje dolaze iz lišća u korijen biljke, a istovremeno opskrbljuju zelene biljke dušikom, jer gljive mogu apsorbirati hranjive tvari, uključujući dušik, izravno iz organskih spojeva humusa u tlu, šumske stelje i poluraspadnutih ostataka treseta.
Među drvenastim biljkama najraširenije su mikorizne gljive, a svaku biljnu vrstu karakterizira specifična vrsta gljive. Da, gljiva. Vrganj elegausdaje mikorizu u arišu i nalazi se samo tamo gdje ovo drvo raste; Vrganj luteusnaseljava se na korijenje bora itd.
Sva gljivična mikroflora karakterizira prilično visoka potreba za kisikom, stoga su površinski slojevi tla najbogatiji gljivama. Većina gljiva se razvija na temperaturama od 5 do 40°C, a optimalna je oko 25-30°C. Bitna značajka gljiva je da se dobro razvijaju i u neutralnim i u kiselim sredinama, pa se razgradnja drvenastih ostataka u šumi, koji su kiseli, događa uglavnom pod utjecajem gljivične mikroflore.
Različiti procesi razgradnje celuloze, masti, lignina, proteina i drugih organskih spojeva povezani su s vitalnom aktivnošću gljivične mikroflore u tlu. U razgradnji vlakana najviše sudjeluju gljive iz rodova Trichoderma, Aspergillus, Fusariumostalo; od gljiva koje razgrađuju pektin može se nazvati Mucor stolonifer, Aspergillus niger, Cladosporiumostalo; mnogo kalupa (Oidium lactis, različiti tipovi Aspergillus i Penicilij) snažno razgrađuju masti,
Ugljikovodici s otvorenim lancem, kao i aromatski ugljikovodici, pod utjecajem niza gljiva, oksidiraju se do CO 2 i H 2 O; Mnoge plijesni i nesavršene gljive uzrokuju amonizaciju proteina. Posebno važnu ulogu imaju gljive u stvaranju i razgradnji humusnih tvari koje čine najznačajniji dio tla.
Aktinomicete. Aktinomicete, ili blistave gljive, široko su rasprostranjene u tlima (Actynomycetes), koji su prijelazni oblik između bakterija i gljivica (tablica 5).
Karakteristična značajka aktinomiceta je jednostanični razgranati micelij, koji ima dva dijela: jedan je uronjen u hranjivi supstrat, a drugi se uzdiže u obliku zračnog micelija na kojem se formiraju spore. Kolonije aktinomiceta često su pigmentirane i obojene u ružičastu, crvenu, zelenkastu, smeđu i crnu boju.
Svi aktinomiceti su tipični aerobi i najbolje se razvijaju na temperaturi od 30-35°C. Među njima su široko rasprostranjeni antagonisti, koji izolacijom antibiotika inhibiraju razvoj bakterija.
Uloga aktinomiceta u procesima stvaranja tla je vrlo značajna. Aktivno sudjeluju u razgradnji organskih tvari bez dušika i dušika, uključujući najpostojanije spojeve koji čine humus u tlu, odnosno humus.
Alge. Alge zauzimaju značajno mjesto među mikroflorom tla. Najčešća flagelata alga koja se nalazi u tluFlagellatae), zelene alge (Klorofijaceae), plavo-zelena (Cyanophyceae) i dijatomeje (dijatomeje). Na površini tla, kao iu obradivom sloju dubine 30 cm broj stanica algi može doseći 100 tisuća u 1 G tlo.
Alge su aktivno uključene u procese trošenja stijena i minerala, kao što je kaolinit, razgrađujući ga u slobodne okside silicija i aluminija.
Kao organizmi koji sadrže klorofil, sposobni su za fotosintezu i tijekom svog razvoja obogaćuju sloj tla određenom količinom organske tvari.
Plavo-zelene alge (Nostoc, Phormidium) sposobni su asimilirati plinoviti dušik. S tim u vezi, oni su od interesa za poljoprivredu. Istodobno, obilan razvoj algi obogaćuje tlo ugljikohidratima i potiče u njemu razvoj bakterija koje fiksiraju dušik kao što je Azotobacter.
Lišajevi. Uz bakterije, gljive i alge, u procesima stvaranja tla značajno sudjeluju lišajevi, koji su složeni simbiotski organizmi koji se sastoje od gljive i algi.
Lišajevi mogu rasti izravno na stijenama i stijenama, pa su obično pioniri biljnog svijeta na izloženim površinama stijena. Najčešći od njih su ljuskavi, odnosno ljuskavi, zatim lišajevi i frutizni lišajevi. Većina lišajeva ima sposobnost prodiranja u stijensku masu uz pomoć gljivičnih hifa i izaziva aktivno uništavanje svih stijena koje izlaze na površinu. Oni pripadaju Rhizocarpon geographicum, različite vrste Lecarona, Aspicilia, Halmatomai dr. Lišajevi rodova Kladonija, Alectoriaa drugi u tundri, u šumskoj zoni i visokim planinskim područjima.
Razvijajući se na magmatskim, posebice na stijenama bogatim silicijevim dioksidom, lišajevi na svojoj površini formiraju vrlo karakteristične, šarolike pokrivače crvene, žute, crne, sive, smeđe i druge boje.
Lišajevi ispuštaju ugljični dioksid i specifične lišajeve kiseline koje uzrokuju uništavanje minerala; mnogi lišajevi stvaraju antibiotike koji inhibiraju razvoj bakterija.
Kao rezultat vitalne aktivnosti lišajeva, na površini stijena formira se tanak sloj primitivnog tla u kojem se nakuplja određena količina humusa, kao i fosfora, kalija, sumpora i drugih elemenata. Na tom primitivnom tlu naseljavaju se kamenite mahovine, a kasnije i neke više zelene biljke.
Protozoa ( Protozoa). Predstavnici najjednostavnijih životinjskih organizama, koji su dobili opći naziv Protozoa. To uključuje korijenje
( rizopoda), flagella (Flagellata) i cilijarne, ili trepavice (Ciliata). Većina protozoa su aerobi, a samo nekoliko su anaerobi.
Najpovoljniji temperaturni uvjeti za njihov razvoj leže u rasponu od 18-22 °, najbolja reakcija je neutralna, međutim, dobar razvoj protozoa također se opaža s kiselom reakcijom. Prehranom su protozoe uglavnom heterotrofi; hrane se uglavnom drugim organizmima – bakterijama, algama, kao i gljivičnim klicama i drugim mikroorganizmima.
Među protozoama postoje saprofitski organizmi, posebice bičaci i neki cilijati, koji se hrane topljivim organskim tvarima. Među flagelama postoje autotrofne protozoe. Neki predstavnici protozoa žive u simbiozi sa zelenim algama. Protozoe su raspoređene uglavnom u površinskom sloju tla od 15 cm. U 1 G njihova tla broje do 1,5 milijuna. Što je tlo bogatije organskom tvari, to sadrži više protozoa, osobito ameba.
Protozoe u procesu vitalne aktivnosti pretvaraju složene organske spojeve u jednostavnije i na taj način doprinose povećanju opskrbe višim biljkama dostupnijim tvarima u tlu. Često se u tlima bogatim amebama nalaze topiviji dušikovi spojevi nego u sličnim tlima manje naseljenim amebama.
Životinje i njihova uloga u formiranju tla. V tlo živi veliki broj beskralježnjaka i kralježnjaka koji su stalno i aktivno uključeni u procese stvaranja tla.
U tom smislu prvenstveno su važni predstavnici beskralježnjaka - ličinke raznih kukaca, mrava, a posebno glista, koje, mljevenjem organskih ostataka i propuštanjem zajedno s mineralnim česticama tla kroz probavni aparat, često proizvode vrlo duboke promjene u kemijskom i fizička svojstva.tla.
O važnosti u procesu stvaranja tla raznih vrsta životinja koje nastanjuju tlo rječito govori, na primjer, činjenica da su gliste same sposobne propuštati nekoliko tona zemljišne mase godišnje kroz svoja tijela u području 1. Ha. Iz toga proizlazi da su ga davno prije obrade tla poljoprivrednim oruđem kontinuirano "orali" crvi. Ova nisko organizirana stvorenja igraju važnu ulogu u razvoju tla. U kultiviranim navodnjavanim sivim tlima, prema istraživanju N. A. Dimo, kišne gliste se godišnje izbacuju na površinu 1 Ha oko 123 T obrađeno tlo.
Izmet crva ili koproliti su dobro zalijepljene, vodootporne grudice tla obogaćene mikroorganizmima, organskom tvari, dušikom, kalcijem i drugim elementima. Dakle, gliste ne samo da poboljšavaju fizička svojstva tla - poroznost, prozračnost, vodopropusnost, već u određenoj mjeri i njegov kemijski sastav.
Druge životinje također rade značajan posao u tom pogledu. Krtice, miševi, hrčci, mljevene vjeverice i drugi, vršeći razne poteze u tlu - krtičnjake - i miješajući organske tvari s mineralima, značajno povećavaju vodo- i zračnu propusnost tla, što nedvojbeno pospješuje i ubrzava razgradnju biljnih ostataka, te stvara svojevrsni tuberkulozni mikroreljef, vrlo karakterističan za stepske regije.
Tako životinje koje kopaju i kopaju neprestano rahle, miješaju i pomiču tlo, što nedvojbeno najviše utječe na intenziviranje procesa razgradnje organskih ostataka, kao i na trošenje njegovog mineralnog dijela.
Ideja o sudjelovanju životinja u razgradnji organske tvari postat će još potpunija ako uzmemo u obzir da vegetacija služi kao hrana raznim biljojedima i da prije ulaska u tlo značajan dio organskih ostataka podvrgava se značajna prerada u probavnim organima životinja.
Zelene biljke i njihova uloga u formiranju tla. GlavniUloga u formiranju tla pripada zelenim biljkama koje, koristeći sunčevu energiju, sintetiziraju organsku tvar asimilacijom ugljičnog dioksida iz zraka, vode, dušikovih spojeva i pepelnih elemenata tla. Ostaci odumrlih biljaka koji ulaze u tlo postaju hrana za mikroorganizme, koji u procesu života sintetiziraju humus u tlu i tvore mineralne i organo-mineralne spojeve, koji zauzvrat služe kao izvor hrane za nove generacije zelenih biljaka.
Podjela profila tla na horizonte usko je povezana s vegetacijom.
Zbog sposobnosti oslobađanja ugljičnog dioksida i niza organskih kiselina svojim korijenjem, biljke pospješuju proces trošenja teško topljivih minerala i na taj način doprinose stvaranju lako pokretljivih spojeva u sloju tla.
Vegetacijski pokrivač također je od velike važnosti kao čimbenik koji može mijenjati klimatske uvjete na najmanjim prostorima i u velikoj mjeri ometati razvoj erozijskih procesa, odnosno erozije i puhanja tla.
Dakle, kao rezultat vitalne aktivnosti zelene vegetacije na kontinentima zemaljske kugle razvijaju se tla koja sadrže humus, odnosno humus, mineralne i organomineralne spojeve.
Zelene biljke dijele se na drvenaste i zeljaste.
Drvenaste biljke su višegodišnje, njihov životni vijek se često mjeri desecima godina, a ponekad i stoljećima.
Karakteristično obilježje drvenastih biljaka je da u njima svake godine odumre samo dio organske mase nastale tijekom ljeta. Drugi dio, često značajniji, ostaje u živoj biljci, jer je materijal za rast stabljike, grana i korijena. Odumrli ostaci u obliku lišća, iglica i grana talože se uglavnom na površini tla, tvoreći sloj šumske stelje. U sloju tla stabla ostavljaju relativno mali dio mrtve organske tvari, budući da je njihov korijenski sustav višegodišnji.
Zeljasta vegetacija ima veliku mrežu tankih, gusto prožimajućih korijena, nakon čijeg odumiranja tlo se obogaćuje značajnom količinom organske tvari. U jednogodišnjim zeljastim biljkama svi vegetativni organi obično postoje samo jednu godinu, biljke u potpunosti odumiru svake godine, osim samo zrelog sjemena.
Umiruće biljke talože mrtvu organsku tvar i na površini tla i u njegovoj masi na različitim dubinama. Zbog toga se procesi razgradnje odvijaju izravno u stupcu tla, a tlo se godišnje obogaćuje humusom i elementima hrane pepela i dušika.
Osobitu ulogu u stvaranju tla imaju mahovine koje se široko nalaze pod krošnjama šuma i u močvarama. Mahovine nemaju korijenski sustav i asimiliraju hranjive tvari cijelom površinom organa, pričvršćujući se na podlogu vlaknastim formacijama ili rizoidima.
Mahovine imaju ogroman kapacitet vlage. Tamo gdje se talože stvara se anaerobioza, usporavaju se procesi razgradnje organskih ostataka, počinje zamotavanje i nakupljanje treseta.
Razmatrana svojstva svojstvena jednoj ili drugoj skupini zelenih biljaka izravno utječu na proces stvaranja tla, a time i na prirodu i kvalitetu nastalih tala.
No, koliko god se različite pojedine skupine zelenih biljaka na ovaj ili onaj način razlikovale, njihov glavni značaj u formiranju tla uvijek se svodi na sintezu organske tvari iz mineralnih spojeva. Organsku tvar, koja igra važnu ulogu u plodnosti tla, mogu stvarati samo zelene biljke.
Razgradnju organskih ostataka raznih biljnih formacija provode različiti mikroorganizmi. U jednom slučaju, ovaj proces je uzrokovan uglavnom vitalnom aktivnošću gljivica, u drugom - bakterijama.
Dakle, drveni ostaci u šumi se razgrađuju uglavnom uz dominantno sudjelovanje plijesni. Bakterije se ovdje razvijaju nešto slabije zbog činjenice da drvena pulpa sadrži tanine i ima kiselu reakciju. Bakterije se obično uključuju u proces razgradnje drvnih ostataka nakon što gljive razgrađuju tanine koji usporavaju razvoj mnogih skupina bakterija. Uvjeti su povoljni za razgradnju gljiva u šumi, jer elastični drvenasti ostaci leže na površini tla i dotok zraka do njih nije ograničen.
Bitno obilježje gljivične razgradnje drvenastih biljnih ostataka je da ovdje nastaje značajna količina fulvokiselina koje imaju važnu ulogu u razvoju travnato-podzolističkih tala.
Organske ostatke livadske zeljaste vegetacije razgrađuju uglavnom anaerobne bakterije u nedostatku prozračivanja. Samo u gornjim dijelovima tla, gdje prodire kisik, javljaju se procesi aerobne razgradnje.
Anaerobna razgradnja se odvija vrlo sporo. To objašnjava činjenicu da se na livadama pod zeljastim raslinjem vrlo često formira prilično moćna, isprepletena korijenjem, blago raspadnuta trava.
Na potpuno isti način, pod djelovanjem anaerobnih mikroorganizama, postupno nastaju značajne nakupine treseta u močvarama i na močvarnim tlima, koje su rasprostranjene u sjevernom i središnjem dijelu naše zemlje.
Za razliku od livada i močvarnih područja, svi mrtvi ostaci stepskog bilja razgrađuju se najvećim dijelom aerobnim bakterijama.
To se objašnjava, prije svega, činjenicom da stepska vegetacija odumire ljeti, kada je tlo najsuho i dobro prozračeno; drugo, zeljasta vegetacija koja odumire ljeti u stepi ne tvori kontinuirani gusti filc, već obično leži u labavom sloju, koji također ne može služiti kao prepreka prodiranju kisika u tlo.
Proces aerobne razgradnje svih organskih tvari odvija se vrlo brzo i potpuno; to objašnjava situaciju da od biljaka stepske formacije, osobito u uvjetima suhe stepe, nakon njihove smrti, velike naslage humusa obično ne ostaju u tlu.
- Izvor-
Garkusha, I.F. Znanost o tlu / I.F. Garkusha - L.: Izdavačka kuća poljoprivredne literature, časopisa i plakata, 1962. - 448 str.
Broj pregleda: 1 513
Stijene od kojih nastaje tlo nazivaju se tlotvorne, odnosno matične.
Stijene koje tvore tlo karakteriziraju porijeklo, sastav, struktura i svojstva. Tlotvorna stijena je materijalna osnova tla i na nju prenosi svoj mehanički, mineraloški i kemijski sastav, te fizikalna i kemijska svojstva koja će u budućnosti postupno se mijenjaju u različitim stupnjevima pod utjecajem procesa stvaranja tla.
Svojstva i sastav matičnih stijena utječu na sastav vegetacije za taloženje, njezinu produktivnost, brzinu razgradnje organskih ostataka, kvalitetu nastalog humusa, značajke interakcije organskih tvari s mineralima i druge aspekte tla. - proces formiranja.
Glavne stijene koje tvore tlo su rahle sedimentne.
Sedimentni stijene - naslage produkata trošenja masivnih kristalnih stijena ili ostataka raznih organizama. Dijele se na detritne, kemijske i biogene sedimente.
Najzastupljenije sedimentne stijene uključuju kontinentalne kvartarne naslage: glacijalne, vodeno-glacijalne, lesne i lesolike ilovače, eluvijalne, aluvijalne, deluvijalne, proluvijalne, eolske, jezerske, rjeđe su marine. Razlikuju se po prirodi sastava, kapacitetu vlage, vodopropusnosti, poroznosti, što određuje vodno-zračni i toplinski režim.
Biološki čimbenik formiranja tla
Pod biološkim čimbenikom stvaranja tla podrazumijeva se raznoliko sudjelovanje živih organizama i njihovih metaboličkih produkata u procesu stvaranja tla.
Najsnažniji čimbenik koji utječe na smjer procesa stvaranja tla su živi organizmi. Početak stvaranja tla uvijek je vezan uz naseljavanje organizama na mineralnu podlogu. U tlu žive predstavnici sva četiri carstva žive prirode - biljke, životinje, gljive, prokarioti. Pioniri u razvoju i transformaciji inertne mineralne tvari u tlu su razne vrste mikroorganizama, lišajevi, alge. Oni još ne stvaraju tlo, pripremaju biogenu finu zemlju - supstrat za naseljavanje viših biljaka - glavnih proizvođača organske tvari. Upravo one, više biljke, kao glavni akumulatori tvari i energije u biosferi, imaju vodeću ulogu u procesima stvaranja tla.
Uloga drvenaste i zeljaste, šumske i stepske ili livadske vegetacije u procesima stvaranja tla bitno je drugačija.
Ispod šume stelja, koja je glavni izvor humusa, dolazi uglavnom na površinu tla. U tvorbi humusa u manjoj mjeri sudjeluje korijenje drvenaste vegetacije.
U crnogoričnoj šumi stelja se, zbog specifičnosti svog kemijskog sastava i velike mehaničke čvrstoće, vrlo sporo podvrgava procesima raspadanja. Šumska stelja, zajedno s grubim humusom, čini stelju tipa "mor" jedne ili druge debljine. Proces razgradnje u leglu provode uglavnom gljive; humus ima fulvički karakter.
U mješovitim, a posebno u širokolisnim šumama, listopadna stelja je mekša, sadrži veliku količinu baza i bogata je dušikom. Proces mineralizacije godišnjeg legla uglavnom se odvija tijekom godišnjeg ciklusa. U šumama ovog tipa stelja zeljaste vegetacije sudjeluje u stvaranju humusa. Baze koje se oslobađaju tijekom mineralizacije stelje neutraliziraju kisele produkte stvaranja tla, a sintetizira se više humusa zasićenog kalcijem humatno-fulvatnog tipa.
Pod krošnjama zeljaste stepske ili livadske vegetacije uočava se drugačija priroda unosa organskih ostataka i kemijskih elemenata u tlo. Glavni izvor stvaranja humusa je masa odumrlih korijenskih sustava i, u znatno manjoj mjeri, nadzemna masa (stepski filc, sjemenke biljaka itd.). To se objašnjava činjenicom da korijenska biomasa zeljaste vegetacije (za razliku od drvenaste vegetacije) obično značajno prevladava nad nadzemnom biomasom. Stelju zeljaste vegetacije, za razliku od stelje vrsta drveća, karakterizira finija struktura, manja mehanička čvrstoća, visoki udio pepela, te bogatstvo dušikom i bazama.
Proces stvaranja tla koji nastaje pod utjecajem zeljaste vegetacije tzv proces busen.
Uz višu vegetaciju, na procese stvaranja tla uvelike utječu brojni predstavnici faune tla - beskralješnjaci i kralježnjaci, koji nastanjuju različite horizonte tla i žive na njegovoj površini.
Funkcije beskralježnjaka i kralježnjaka su važne i raznolike; jedan od njih je uništavanje, mljevenje i jedenje organskih ostataka na površini tla i unutar njega.
Druga funkcija životinja u tlu izražava se u nakupljanju hranjivih tvari u njihovim tijelima i uglavnom u sintezi proteinskih spojeva koji sadrže dušik. Nakon završetka životnog ciklusa životinje dolazi do propadanja tkiva te se tvari i energija nakupljene u tijelima životinja vraćaju u tlo.
Aktivnosti ukopanih životinja uvelike utječu na kretanje tla i zemljišnih masa, na stvaranje svojevrsnog mikro- i nanoreljefa. U nekim slučajevima ukopavanje tla i emisije na površinu dostižu takve razmjere da je potrebno uvesti posebne definicije u nomenklaturu tala (npr. vapnenački ukopani černozem). Profil takvih tala je labave, kavernozne strukture, a horizonti tla su često pomaknuti i transformirani.
Dakle, u formiranju tla sudjeluju tri skupine organizama – zelene biljke, mikroorganizmi i životinje koje tvore složene biocenoze na kopnu. Istodobno, funkcije svake od ovih skupina kao stvaratelja tla su različite.
Zelene biljke jedini su primarni izvor organske tvari u tlu, a njihovom glavnom funkcijom stvaratelja tla treba smatrati biološki ciklus tvari – opskrbu hranjivim tvarima i vodom iz tla, sintezu organske tvari i njezin povratak u tlo. tlo nakon završetka životnog ciklusa.
Glavne funkcije mikroorganizama kao tlačitelja su razgradnja biljnih ostataka i humusa u tlu do jednostavnih soli koje biljke koriste, sudjelovanje u stvaranju humusnih tvari, u uništavanju i novoformiranju minerala tla.
Glavne funkcije zemljanih životinja su rahljenje tla i poboljšanje njegovih fizičkih i vodnih svojstava, obogaćivanje tla humusom i mineralima.
Predavanje "Znanost o tlu"
PREDAVANJE 3. Svojstva tla i njegova struktura
1. Morfološke značajke tala 34
1.1. Struktura tla 34
1.2. Boja tla 38
1.3. Granulometrijski sastav tla i njegov agronomski značaj 40
2. Organske i organo-mineralne tvari u tlima 43
2.1.Utjecaj uvjeta formiranja tla na stvaranje humusa 43
2.2 Sastav humusa 44
2.3. Humusno stanje tla 48
Kratki sažetak Predavanja 3 49
1. Morfološke značajke tala
U procesu formiranja tla, stijena poprima višerazinsku morfološku organizaciju. Postoje morfoni reda 1,2, 3, 4,5. Za izolaciju morfona postoji sustav morfoloških značajki tla.
Morfološke značajke tla - sustav pokazatelja koji vam omogućuje razlikovanje morfoloških elemenata jedan od drugog.
Vanjske morfološke značajke uključuju:
struktura,
debljina profila i pojedinačni horizonti,
ocjenjivanje,
struktura,
dodatak,
neoplazme,
inkluzije.
1.1 Struktura tla
Svako tlo je sustav uzastopne vertikalne zamjene. genetski horizonti- slojevi u koje se original roditeljska stijena u procesu formiranja tla.
Ovaj vertikalni slijed horizonata naziva se profil tla.
Profil tla je određeni vertikalni slijed genetskih horizonata unutar pojedinca tla, specifičan za svaki tip formacije tla.
Profil tla predstavlja prvu razinu morfološke organizacije tla kao prirodnog tijela, horizont tla je drugu.
Profil tla karakterizira promjenu njegovih svojstava duž vertikale, povezana s utjecajem procesa stvaranja tla na matičnu stijenu. Glavni čimbenici u formiranju profila tla, tj. diferencijaciji izvorne stijene koja stvara tlo u genetske horizonte su
to su, prvo, vertikalni tokovi tvari i energije (silazni ili uzlazni ovisno o vrsti formiranja tla i njegovoj godišnjoj, sezonskoj ili dugotrajnoj cikličnosti)
i, drugo, vertikalna distribucija žive tvari (korijenski sustavi biljaka, mikroorganizmi, životinje koje žive u tlu).
Struktura profila tla, tj. priroda i slijed njegovih sastavnih genetskih horizonta, specifična je za svaku vrstu tla i služi kao njegova glavna dijagnostička karakteristika. To znači da su svi horizonti u profilu međusobno povezani i uvjetovani.
Horizont tla, zauzvrat, također nije homogen i sastoji se od morfoloških elemenata treće razine - morfoni, koji se shvaćaju kao unutarhorizontski morfološki elementi.
Na četvrtoj razini morfološke organizacije, agregati tla, u koje se tlo prirodno raspada unutar genetskih horizonata.
Sljedeća, peta razina morfološke organizacije tla može se otkriti samo uz pomoć mikroskopa. To je mikrostruktura tla, proučavana u okviru mikromorfologije tla.
Vegetacija (viša i niža) stvara biološki ciklus pepelnih tvari u prirodi i obogaćuje tlo organskim ostacima. To je glavni čimbenik u formiranju tla.
Bit procesa nastajanja tla očituje se u prirodi kroz biljne formacije. Biljne formacije su kombinacije viših i nižih biljaka koje međusobno djeluju u određenim okolišnim uvjetima.
Na području Rusije razlikuju se sljedeće skupine biljnih formacija (N. N. Rozov): 1) drvenaste (šume tajge, širokolisne šume, šume vlažnih suptropa); prijelazno drvenasto-zeljaste (kserofitne šume); zeljaste (suhe i močvarne livade, umjerene stepe, suptropske grmove stepe); 4) pustinja; 5) lišajeva mahovina (tundra, povišena močvara).
Svaku skupinu biljnih formacija karakteriziraju svoje karakteristike.: sastav organskih tvari, značajke njihovog ulaska u tlo i razgradnje, kao i interakcija produkata raspadanja s mineralnim dijelom tla.
Razlike u biljnim formacijama- glavni razlog raznolikosti tala u prirodi. U istim uvjetima tajga-šumske zone, podzolska tla se razvijaju pod crnogoričnim gustim šumama, a na livadama se formiraju busena tla.
Ovisno o biološkim karakteristikama u pogledu količine i kvalitete proizvedene biomase, utjecaju na proces formiranja tla, zelene biljke se dijele na drvenaste i zeljaste.
drvenaste biljke(drveće, grmlje, polugrmlje) - višegodišnje, živi desetke i stotine godina. Svake godine samo dio prizemne mase (iglice, lišće, grane, plodovi) odumre, a taloži se na površinu tla u obliku stelje ili šumske stelje. Drvenaste biljke karakterizira stvaranje ogromne biomase, uglavnom kopnene, ali je njihova godišnja legla manja od rasta, pa se s leglom u tlo vraća relativno mala količina elemenata pepela i dušika. Stelja drveća, osobito četinjača, sadrži puno vlakana, lignina, tanina i smola. Produkti razgradnje šumske stelje stupaju u interakciju s tlom u otopini kada se tlo ispere oborinama.
Životni vijek zeljastih biljaka kreće se od nekoliko tjedana (ephemera) do 1-2 godine (žitarice) i 3-5 godina (mahunarke). Međutim, korijenje i rizomi žive do 7-15 godina ili više.
U procesima stvaranja tla učinak zeljastih biljaka veći je od drvenastih, iako je količina biomase koju stvaraju zeljaste asocijacije manja. To je zbog kratkog životnog vijeka zeljastih biljaka i brzog prometa svih komponenti koje sudjeluju u biološkom ciklusu u sustavu biljka-tlo. Tlo se godišnje obogaćuje organskim ostacima trava u obliku prizemne mase (pod uvjetom da se ne otuđuje) i korijena. Ostaci korijena, za razliku od prizemne mase, razgrađuju se izravno na mjestu, u tlu, a produkti njihovog raspadanja stupaju u interakciju s njegovim mineralnim dijelom.
Ostaci zeljastih biljaka u odnosu na šumsku stelju, sadrže manje vlakana, više proteina, elemenata pepela i dušika. Biljni ostaci karakteriziraju neutralna ili blago alkalna reakcija.
mahovine- biljni organizmi, bez korijenskog sustava i asimiliraju hranjive tvari po cijeloj površini organa. Rasprostranjene su pod krošnjama šume i u močvarama. Mahovine su pričvršćene na bilo koji supstrat pomoću rizoida. Mogu apsorbirati i zadržati veliku količinu vlage, pa se proces razgradnje biljnih ostataka odvija sporo, uz postupno nakupljanje treseta i zalijevanje. U nastanku visokih močvara posebno treba istaknuti ulogu sphagnum (bijelih) mahovina.
Mikroorganizmi. Od mikroorganizama u tlu široko su zastupljene bakterije, gljive, aktinomicete, alge i protozoe. Najveći broj mikroorganizama nalazi se u njegovim gornjim slojevima, gdje je koncentrirana većina organske tvari i korijena živih biljaka.
Mikroorganizmi doprinose razgradnji organskih ostataka u tlu.
U odnosu na zrak mikroorganizmi su aerobni i anaerobni. Aerobni - to su organizmi koji troše kisik u procesu života; anaerobi - žive i razvijaju se u okruženju bez kisika. Oni dobivaju energiju potrebnu za život kao rezultat povezanih redoks reakcija. Na reakcije razgradnje i sinteze koje se odvijaju u tlu utječu različiti enzimi koje proizvode mikroorganizmi. Ovisno o vrsti tla, stupnju njihovog uzgoja, ukupan broj mikroorganizama u 1 g travnato-podzoličnog tla može doseći 0,6-2,0 milijardi, černozema - 2-3 milijarde.
bakterije- najčešći tip mikroorganizama u tlu. Prema načinu ishrane dijele se na autotrofne, koje asimiliraju ugljik iz ugljičnog dioksida, i heterotrofne, koje koriste ugljik iz organskih spojeva.
Aerobne bakterije oksidiraju različite organske tvari u tlu, uključujući proces amonifikacije - razgradnju dušičnih organskih tvari do amonijaka, oksidaciju celuloze, lignina itd.
Razgradnja organskih ostataka heterotrofne anaerobne bakterije nazivamo procesom fermentacije (fermentacija ugljikohidrata, pektina itd.). Uz fermentaciju u anaerobnim uvjetima dolazi do denitrifikacije – redukcije nitrata u molekularni dušik, što može dovesti do značajnih gubitaka dušika u tlima s lošom aeracijom.
zelene biljke
Različite skupine biljaka određuju nejednak tijek biološkog ciklusa. Niže biljke imaju kratak vijek trajanja i stoga određuju brzu cirkulaciju elemenata u biološkom ciklusu. . više biljke imaju razvijen korijenski sustav, pružajući veliku površinu kontakta organizma s tlom. Ciklus se provodi unutar jedne godine u zeljastoj vegetaciji i nekoliko godina (desetke, stotine, tisuće) u drvenastoj vegetaciji. Istovremeno, biljni organizmi ne zadržavaju različite elemente u isto vrijeme. U prirodi se često opaža kombinacija razmatranih skupina biljaka. Razlikuju se sljedeće grupe:
formacije lišajeva mahovine zauzimaju tundru i močvare;
formacije drveća su tajge i širokolisne šume, vlažne suptropske šume i tropske (kišne) šume;
kserofitne šume pripadaju skupini prijelaznih drveno-zeljastih formacija, ova skupina biljaka tipična je za šumsko-stepe i savane;
skupina zeljastih formacija uključuje suhe i močvarne livade, prerije, stepe umjerenog pojasa, suptropske grmljaste stepe;
pustinjska formacija se dijeli na suborealnu, suptropsku, tropsku.
Svaku formaciju karakterizira svoj poseban sastav i svojstva organske tvari, procesi organske razgradnje. Biomasa svake biljne formacije također ima svoje razlike, što se ogleda u sastavu organske tvari tla.
Alge rasprostranjena u svim tlima, u njihovom površinskom sloju. U tlu su česte dijatomeje, modrozelene i zelene alge. Njihov broj ovisi o vlažnosti tla. Svi su autotrofi. Sintetizirati organsku tvar fotosintezom. Alge, umirući, obogaćuju tlo organskom tvari koju mikroorganizmi lako razgrađuju. Sudjeluju u procesima trošenja stijena.
Mikroorganizmi sudjeluju u pretvorbi organskih ostataka, pretvarajući ih ili u humus, ili uništavajući organsku tvar do konačnih proizvoda, dok se složeni organski spojevi razgrađuju do mineralnih soli dostupnih vegetaciji . bakterije asimiliraju atmosferski dušik i opskrbljuju ga višim biljkama, sintetiziraju složene organske spojeve, izgrađujući svoje tijelo od njih. Sudjeluju u redoks procesima u tlu, mijenjajući stupanj oksidacije raznih organskih i mineralnih spojeva. Dakle, gotovo sve veze procesa stvaranja tla povezane su s vitalnom aktivnošću mikroorganizama. Sve ove procese provode mikroorganizmi uz pomoć enzima.
Gljive su saprofitni heterotrofni organizmi. Treba istaknuti veliku ulogu gljiva, koje se bolje razvijaju u tlima s niskim pH vrijednostima. Ovi organizmi imaju širok raspon hidrolitičkih enzima, pomoću kojih razgrađuju sve vrste organskih tvari. Između ostalog, razgrađuju spojeve otporne na hidrolizu i oksidaciju kao što su lignin, fenoli, kinoni, aromatični ugljikovodici, voskovi.
Uloga crva u formiranju tla je velika, kao i sisavci koji žive u tlu, praveći prolaze u tlu promjera od nekoliko milimetara do 4 do 12 cm, miješanje tla na različite dubine, uglavnom do dubine od 1 metar, oslobađanje enzima, organskih kiselina, povećanje tla biomasa prilikom umiranja.
Vodeća uloga u formiranju tla i formiranju plodnosti tla pripada trima
skupine živih organizama - kopnene biljke, mikroorganizmi i životinje u tlu. Svaka od ovih grupa
organizmi ispunjavaju svoju ulogu, ali se tek njihovim zajedničkim djelovanjem zemlja koja stvara tlo pretvara u tlo. Dominantni položaj u formiranju tla imaju zelene biljke koje iz stijene izdvajaju elemente pepela i dušik, pri fotosintezi sintetiziraju organsku tvar koja zajedno s elementima pepela kroz stelju ulazi u tlo. Uloga različitih vrsta vegetacije značajno se razlikuje, a to je glavni razlog raznolikosti tala u prirodi. Mikroorganizmi (bakterije, gljive, alge i lišajevi) prvi se naseljavaju na stijenu, aktivno sudjelujući u njenom biološkom trošenju. Oni imaju glavnu ulogu u procesima razgradnje biljnih ostataka zelenih biljaka i njihove mineralizacije u jednostavne soli dostupne biljkama. Sudjeluju u procesima humifikacije i mineralizacije humusa, u uništavanju i tvorbi minerala tla, utječu na sastav zemljišnog zraka, regulirajući omjer između O 2 i CO 2 u njemu.
Broj, sastav vrsta i aktivnost mikroorganizama ovise o plodnosti tla i hidrotermalnim uvjetima. Najčešća bakterija u tlu, čiji broj može doseći i do 3 milijarde komada. u 1 g zemlje. U formiranju tla sudjeluju i životinje iz tla, koje predstavljaju nematode, kukci, gliste, mravi, krtice, glodavci i dr. fizikalna svojstva tla. Među faunom tla prevladavaju beskralješnjaci (nematode, kukci, crvi itd.). Posebnu ulogu imaju gliste, koje kroz sebe propuštaju i do 600 tona sitne zemlje godišnje. Utvrđeno je da su mnoga tla 50, ponekad i 89% sastavljena od dotrajalih agregata stvorenih od crva.
Proces formiranja tla- proces formiranja tla čija je bit interakcija organizama i produkata njihovog raspadanja sa stijenama i njihovim produktima trošenja.
Dakle, proces stvaranja tla događa se na kontaktu između litosfere i biosfere kao rezultat njihovog međusobnog prožimanja. Uz litosferu i biosferu, izvor tvari uključenih u proces stvaranja tla su atmosfera i hidrosfera. Glavni izvor energije za proces stvaranja tla je sunčeva energija, izravna i kondenzirana u ostacima organizama, voda koja prodire kroz tlo itd. Proces stvaranja tla je vrlo složen, uključuje niz kemijskih, fizikalnih i bioloških pojava koje se događaju istovremeno iu različitim smjerovima . Ove se pojave mogu grupirati u 3 grupe - razgradnju, sintezu i kretanje. U tlu dolazi do propadanja biljnih i životinjskih organizama, raznih minerala i krhotina stijena; sintetizira posebne oblike organske tvari (humus) i razne sekundarne minerale (uglavnom minerale gline, oksidne minerale i jednostavne soli); produkti razgradnje i sinteze u obliku pravih i koloidnih otopina, kao i suspenzija, kreću se niz profil, a u slučaju bliskog pojavljivanja tla i podzemnih voda, kreću se prema gore svojim kapilarnim i filmskim strujanjima. Ove su glavne skupine procesa, pak, raznolike.
