Tuproq shakllanishida ishtirok etuvchi tirik organizmlarning asosiy guruhlari. Tuproq hosil bo'lish jarayoni. O'simlik va hayvon organizmidagi mikroelementlar

Tuproq hosil bo'lishida va tuproq unumdorligini shakllantirishda etakchi rol uchtaga tegishli

tirik organizmlar guruhlari - quruqlik o'simliklari, mikroorganizmlar va tuproq hayvonlari. Ushbu guruhlarning har biri

organizmlar o'z rolini bajaradi, lekin faqat ularning birgalikdagi faoliyati tufayli tuproq hosil qiluvchi jinslar tuproqqa aylanadi. Tuproq hosil bo'lishida ustun mavqe yashil o'simliklarga tegishli bo'lib, ular toshdan kul elementlari va azotni ajratib oladilar, fotosintez jarayonida organik moddalarni sintez qiladilar, ular kul elementlari bilan birga axlat orqali tuproqqa kiradi. Har xil turdagi o'simliklarning roli sezilarli darajada farqlanadi va bu tabiatdagi tuproqlarning xilma-xilligining asosiy sababidir. Mikroorganizmlar (bakteriyalar, zamburug'lar, suv o'tlari va likenlar) birinchi bo'lib toshga joylashib, uning biologik nurashida faol ishtirok etadilar. Ular yashil o'simliklarning o'simlik qoldiqlarining parchalanishi va ularning o'simliklar uchun mavjud bo'lgan oddiy tuzlarga mineralizatsiyasi jarayonlarida katta rol o'ynaydi. Ular chirindini namlash va mineralizatsiya qilish jarayonlarida, tuproq minerallarini yo'q qilish va tuproq shakllanishida ishtirok etadilar va tuproq havosining tarkibiga ta'sir qiladi, undagi O 2 va CO 2 o'rtasidagi nisbatni tartibga soladi.

Mikroorganizmlarning soni, tur tarkibi va faolligi tuproq unumdorligi va gidrotermik sharoitlariga bog'liq. Tuproqdagi eng keng tarqalgan bakteriyalar, ularning soni 3 milliardga etishi mumkin. 1 g tuproqda. Nematodalar, hasharotlar, yomg'ir chuvalchanglari, chumolilar, mollar, kemiruvchilar va boshqalar bilan ifodalangan tuproqning shakllanishida tuproq hayvonlari ham ishtirok etadi. Ularning barchasi oziq-ovqat shaklida organik qoldiqlardan foydalanadi, uning parchalanishiga yordam beradi, o'simlik qoldiqlarining namlanishini tezlashtiradi va tuproqning fizik xususiyatlarini yaxshilash. Tuproq faunasi orasida umurtqasizlar (nematodalar, hasharotlar, qurtlar va boshqalar) ustunlik qiladi. Yiliga 600 tonnagacha mayda tuproqdan o'tadigan yomg'ir qurtlari alohida rol o'ynaydi. Aniqlanishicha, koʻpgina tuproqlar 50, baʼzan 89% ni qurtlar tomonidan yaratilgan eskirgan agregatlardan iborat.

Tuproq hosil bo'lish jarayoni-- tuproq hosil bo'lish jarayoni, uning mohiyati organizmlar va ularning parchalanish mahsulotlarining jinslar va ularning parchalanish mahsulotlari bilan o'zaro ta'siridan iborat.

Shunday qilib, tuproq hosil bo'lish jarayoni litosfera va biosfera o'rtasidagi aloqada ularning o'zaro kirib borishi natijasida sodir bo'ladi. Litosfera va biosfera bilan bir qatorda atmosfera va gidrosfera tuproq hosil qilish jarayonida ishtirok etuvchi moddalar manbalari hisoblanadi. Tuproq hosil bo'lish jarayoni uchun asosiy energiya manbai quyosh energiyasi bo'lib, organizm qoldiqlarida to'g'ridan-to'g'ri va kondensatsiyalangan, tuproqdan o'tadigan suv va boshqalar. Tuproq hosil bo'lish jarayoni juda murakkab bo'lib, u turli xil kimyoviy, fizikaviy moddalarni o'z ichiga oladi. va biologik hodisalar bir vaqtning o'zida va turli yo'nalishlarda sodir bo'ladi. Bu hodisalarni 3 guruhga birlashtirish mumkin -- parchalanish, sintez va harakat. Tuproqda o'simlik va hayvon organizmlari, turli minerallar va tosh bo'laklarining parchalanishi mavjud; u organik moddalarning maxsus shakllarini (gumus) va turli ikkilamchi minerallarni (asosan, gil minerallari, oksidli minerallar va oddiy tuzlar) sintez qiladi; parchalanish va sintez mahsulotlari haqiqiy va kolloid eritmalar, shuningdek suspenziyalar profil bo'ylab pastga siljiydi, tuproq-er osti suvlari bir-biriga yaqin bo'lganda esa kapillyar va plyonkali oqimlari bilan yuqoriga qarab harakatlanadi. Bu jarayonlarning asosiy guruhlari, o'z navbatida, xilma-xildir.

Muhim omillar Tuproq shakllanishida hayvon va o'simlik organizmlari - tuproqning maxsus tarkibiy qismlari. Ularning roli ulkan geokimyoviy ishlardan iborat. Organik birikmalar tuproqlar o'simliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarning hayotiy faoliyati natijasida hosil bo'ladi "tuproq-o'simlik" tizimida moddalarning doimiy biologik aylanishi mavjud bo'lib, unda o'simliklar faol rol o'ynaydi. Tuproq hosil bo'lishining boshlanishi doimo organizmlarning mineral substratga joylashishi bilan bog'liq. Tuproqda tirik tabiatning barcha to'rt shohligining vakillari - o'simliklar, hayvonlar, zamburug'lar, prokariotlar (mikroorganizmlar - bakteriyalar, aktinomitsetalar va ko'k-yashil suv o'tlari) yashaydi. Mikroorganizmlar tayyorlanadi biogen nozik tuproq- organik moddalarning asosiy ishlab chiqaruvchilari - yuqori o'simliklarning joylashishi uchun substrat.

Bu erda asosiy rol tegishli o'simliklar. Yashil o'simliklar amalda yagona ijodkorlar asosiy organik moddalar. Atmosferadagi karbonat angidridni, tuproqdan suv va mineral moddalarni o‘ziga singdirib, quyosh nuri energiyasidan foydalanib, energiyaga boy murakkab organik birikmalar hosil qiladi.

Yuqori o'simliklarning fitomasi o'simlik turiga va uning shakllanishining o'ziga xos sharoitlariga kuchli bog'liq. Yog'ochli o'simliklarning biomassasi va yillik mahsuldorligi yuqori kengliklardan pastroqqa o'tganda ortadi, o'tloq va dashtlarning o't o'simliklarining biomassasi va mahsuldorligi o'rmon-dashtdan boshlab, keyin quruq dasht va chala cho'llarga sezilarli darajada kamayadi.

Erning chirindi qatlamida butun quruqlik biomassasidagi kabi energiya to'planadi va fotosintez tufayli o'simliklarda o'zlashtirilgan energiya to'planadi. Biomassaning eng samarali tarkibiy qismlaridan biri axlat. Ignabargli o'rmonda axlat kimyoviy tarkibining o'ziga xosligi tufayli juda sekin parchalanadi. O'rmon axlati qo'pol chirindi bilan birgalikda axlat turini hosil qiladi o'lat, asosan zamburug'lar bilan minerallashgan. Mineralizatsiya jarayoni yillik to'kish, asosan, yillik tsikl davomida sodir bo'ladi. Aralash va bargli o'rmonlarda chirindi hosil bo'lishida o't o'simliklarining axlati katta rol o'ynaydi. Axlatning mineralizatsiyasi paytida chiqarilgan asoslar tuproq hosil bo'lishining kislotali mahsulotlarini zararsizlantiradi; kaltsiy bilan ko'proq to'yingan turdagi gumat-fulvat gumus sintezlanadi moder. Bo'z o'rmon yoki jigarrang o'rmon tuproqlari podzolik tuproqlarga qaraganda kamroq kislotali reaktsiya va unumdorlik darajasi yuqori bo'lgan holda hosil bo'ladi.

O'tloqli dasht yoki o'tloq o'simliklari ostida chirindi hosil bo'lishining asosiy manbai hisoblanadi o'layotgan ildizlarning massasi. Dasht zonasining gidrotermik sharoiti organik qoldiqlarning tez parchalanishiga yordam beradi.

O'rmon jamoalari eng ko'p miqdordagi organik moddalarni, ayniqsa nam tropiklarda beradi. Tundra, cho'l, botqoqli hududlarda va boshqalarda kamroq organik moddalar hosil bo'ladi. O'simliklarning ta'siri tuzilishi va xarakteri tuproqning organik moddalari, tuproq namligi. O'simliklarning tuproq hosil qiluvchi omil sifatida ta'sirining darajasi va tabiati quyidagilarga bog'liq:

• o'simlik turlarining tarkibi,
• ularning turish zichligi,
• kimyo va boshqa ko'plab omillar

Hayvon organizmlarining asosiy vazifasi tuproqda - organik moddalarning transformatsiyasi. Tuproq hosil bo'lishida tuproq ham, quruqlikdagi hayvonlar ham ishtirok etadi. Tuproq muhitida hayvonlar asosan umurtqasizlar va protozoalardan iborat. Tuproqda doimiy yashaydigan umurtqali hayvonlar (masalan, mollar va boshqalar) ham ma'lum ahamiyatga ega. Tuproq hayvonlari ikki guruhga bo'linadi:

• tirik organizmlar yoki hayvon organizmlarining to'qimalari bilan oziqlanadigan biofaglar;
• oziq-ovqat uchun organik moddalardan foydalanadigan saprofaglar.

Tuproq hayvonlarining asosiy qismini saprofaglar (nematodalar, yomg'ir chuvalchanglari va boshqalar) tashkil etadi. 1 gektar tuproqda 1 milliondan ortiq oddiy, 1 m2 maydonda oʻnlab chuvalchanglar, nematodalar va boshqa saprofaglar mavjud. Saprofaglarning katta massasi o'lik o'simlik qoldiqlarini yeyib, axlatni tuproqqa tashlaydi. Charlz Darvinning hisob-kitoblariga ko'ra, tuproq massasi bir necha yil ichida qurtlarning ovqat hazm qilish traktidan to'liq o'tadi. Saprofaglar tuproq profilining shakllanishiga, gumus tarkibiga va tuproq tuzilishiga ta'sir qiladi.

Tuproq hosil bo'lishida ishtirok etadigan quruqlikdagi hayvonlar dunyosining eng ko'p vakillari kichik kemiruvchilar(volalar va boshqalar).

Tuproqqa kirgan o'simlik va hayvon qoldiqlari murakkab o'zgarishlarga uchraydi. Ularning ma'lum bir qismi karbonat angidrid, suv va oddiy tuzlarga parchalanadi (mineralizatsiya jarayoni), boshqalari tuproqning yangi murakkab organik moddalariga o'tadi.

Mikroorganizmlar(bakteriyalar, aktinomitsetalar, zamburug'lar, suv o'tlari, protozoa). Yuzaki gorizontda mikroorganizmlarning umumiy massasi 1 gektarga bir necha tonnani tashkil etadi va tuproq mikroorganizmlari quruqlik umumiy biomassasining 0,01 dan 0,1% gacha bo'lgan qismini tashkil qiladi. Mikroorganizmlar ozuqa moddalari bilan boyitilgan hayvonlarning axlatiga joylashishni afzal ko'radi. Ular chirindi hosil bo'lishida ishtirok etadilar va organik moddalarni oddiy yakuniy mahsulotlarga parchalaydilar:

• gazlar (karbonat angidrid, ammiak va boshqalar),
• suv,
• oddiy mineral birikmalar.

Mikroorganizmlarning asosiy massasi tuproqning 20 sm yuqori qismida to'plangan. Mikroorganizmlar (masalan, dukkakli o'simliklarning tugun bakteriyalari) azotni havodan 2/3 qismini tuzadi, uni tuproqda to'playdi va mineral o'g'itlar qo'llamasdan o'simliklarning azot bilan oziqlanishini ta'minlaydi. Tuproq hosil bo`lishida biologik omillarning roli chirindi hosil bo`lishida eng yaqqol namoyon bo`ladi.

Tuproq hosil bo'lish jarayonining rivojlanishiga uning xususiyatlari va bu jarayonning rivojlanish yo'nalishi ularning u yoki bu birikmasiga bog'liq bo'lgan tabiiy sharoitlarga bevosita ta'sir qiladi;

Tuproq hosil qiluvchi omillar deb ataladigan bu tabiiy sharoitlarning eng muhimlari quyidagilardir: ona (tuproq hosil qiluvchi) jinslar, o'simliklar, hayvonot dunyosi va mikroorganizmlar, iqlim, relef va tuproq yoshi. Tuproq hosil bo'lishining ushbu beshta asosiy omiliga (ularni Dokuchaev ham nomlagan) endi suvning (tuproq va er osti suvlari) ta'siri va inson faoliyati qo'shiladi. Biologik omil har doim etakchi ahamiyatga ega, qolgan omillar esa faqat tuproq rivojlanishining tabiatda sodir bo'lgan fonini ifodalaydi, lekin ular tuproq hosil qilish jarayonining tabiati va yo'nalishiga katta ta'sir ko'rsatadi.

Tuproq hosil qiluvchi jinslar.

Yer yuzidagi barcha mavjud tuproqlar tog‘ jinslaridan kelib chiqqan, shuning uchun ular tuproq hosil bo‘lish jarayonida bevosita ishtirok etishi aniq. Tog' jinsining kimyoviy tarkibi eng katta ahamiyatga ega, chunki har qanday tuproqning mineral qismida asosan ona jinsning bir qismi bo'lgan elementlar mavjud. Asosiy jinsning fizik xususiyatlari ham katta ahamiyatga ega, chunki jinsning granulometrik tarkibi, uning zichligi, g'ovakligi va issiqlik o'tkazuvchanligi kabi omillar nafaqat intensivlikka, balki davom etayotgan tuproq hosil bo'lish tabiatiga ham bevosita ta'sir qiladi. jarayonlar.

Iqlim. tuproq shakllanishi antropogen omil tuproq

Iqlim tuproq shakllanishi jarayonlarida katta rol o'ynaydi, uning ta'siri juda xilma-xildir; Iqlim sharoitlarining tabiati va xususiyatlarini belgilovchi asosiy meteorologik elementlar harorat va yog'ingarchilikdir. Kiruvchi issiqlik va namlikning yillik miqdori, ularning kunlik va mavsumiy taqsimlanish xususiyatlari butunlay o'ziga xos tuproq hosil bo'lish jarayonlarini belgilaydi. Iqlim tog' jinslarining parchalanish tabiatiga ta'sir qiladi va tuproqning issiqlik va suv rejimlariga ta'sir qiladi. Havo massalarining harakati (shamol) tuproqdagi gaz almashinuviga ta'sir qiladi va tuproqning kichik zarralarini chang shaklida ushlaydi. Ammo iqlim tuproqqa nafaqat to'g'ridan-to'g'ri, balki bilvosita ham ta'sir qiladi, chunki u yoki bu o'simliklarning mavjudligi, ayrim hayvonlarning yashash muhiti, shuningdek, mikrobiologik faollikning intensivligi aniq iqlim sharoitlari bilan belgilanadi.

O'simliklar, hayvonlar va mikroorganizmlar.

O'simliklar.

O'simliklarning tuproq shakllanishidagi ahamiyati nihoyatda katta va xilma-xildir. O'simliklar tuproq hosil qiluvchi jinslarning yuqori qatlamiga ildizlari bilan kirib, uning pastki gorizontlaridan ozuqa moddalarini ajratib oladi va ularni sintezlangan organik moddalarga mahkamlaydi. O'simliklarning o'lik qismlari mineralizatsiya qilingandan so'ng, ular tarkibidagi kul elementlari tuproq hosil qiluvchi jinslarning yuqori gorizontiga joylashtiriladi va shu bilan o'simliklarning keyingi avlodlarini oziqlantirish uchun qulay sharoitlar yaratadi. Shunday qilib, tuproqning yuqori gorizontlarida organik moddalarni doimiy ravishda yaratish va yo'q qilish natijasida u uchun eng muhim xususiyat - o'simliklar uchun kul va azotli oziq-ovqat elementlarining to'planishi yoki kontsentratsiyasi olinadi. Bu hodisa tuproqning biologik singdirish qobiliyati deb ataladi.

O'simlik qoldiqlarining parchalanishi tufayli tuproqda chirindi to'planadi, bu tuproq unumdorligida katta ahamiyatga ega. Tuproqdagi o'simlik qoldiqlari zarur ozuqa substrati va ko'plab tuproq mikroorganizmlarining rivojlanishi uchun muhim shartdir.

Tuproqning organik moddalari parchalanishi natijasida kislotalar ajralib chiqadi, ular ona jinsga ta'sir qilib, uning nurashini kuchaytiradi.

O'simliklarning o'zlari hayot faoliyati jarayonida ildizlari orqali turli xil kuchsiz kislotalarni ajratib turadilar, ularning ta'siri ostida kam eriydigan mineral birikmalar qisman eriydigan va shunga mos ravishda o'simliklar tomonidan o'zlashtiriladigan shaklga aylanadi.

Bundan tashqari, o'simlik qoplami mikroiqlim sharoitlarini sezilarli darajada o'zgartiradi. Masalan, o'rmonda daraxtsiz joylarga nisbatan yozgi harorat pasayadi, havo va tuproq namligi ko'tariladi, shamol kuchi va tuproq ustidagi suvning bug'lanishi kamayadi, ko'proq qor, erish va yomg'ir suvlari to'planadi - bularning barchasi muqarrar ravishda tuproqqa ta'sir qiladi. shakllantirish jarayoni.

Mikroorganizmlar.

Tuproqda yashovchi mikroorganizmlarning faolligi tufayli organik qoldiqlar parchalanadi va ular tarkibidagi elementlar o'simliklar tomonidan so'rilgan birikmalarga sintezlanadi.

Yuqori o'simliklar va mikroorganizmlar ma'lum komplekslarni hosil qiladi, ularning ta'siri ostida har xil turdagi tuproqlar hosil bo'ladi. Har bir o'simlik shakllanishi ma'lum bir tuproq turiga mos keladi. Masalan, o'tloq-dasht o'simliklari ta'sirida hosil bo'lgan chernozem, ignabargli o'rmonlarning o'simlik shakllanishi ostida hech qachon shakllanmaydi.

Hayvonot dunyosi.

Tuproqda ko'p bo'lgan hayvon organizmlari tuproq shakllanishi uchun muhim ahamiyatga ega. Eng muhimlari tuproqning yuqori gorizontlarida va sirtdagi o'simlik qoldiqlarida yashovchi umurtqasiz hayvonlardir. Ularning hayotiy faoliyati jarayonida ular organik moddalarning parchalanishini sezilarli darajada tezlashtiradi va ko'pincha tuproqning kimyoviy va fizik xususiyatlarida juda chuqur o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Ko‘mib tashlaydigan hayvonlar ham muhim rol o‘ynaydi, masalan, mol, sichqon, gofer, marmot va boshqalar.Ular tuproqni qayta-qayta parchalab, organik moddalarning mineral moddalar bilan aralashishiga, shuningdek, tuproqning suv va havo o'tkazuvchanligini oshirishga yordam beradi. , bu tuproqdagi organik qoldiqlarning parchalanish jarayonlarini kuchaytiradi va tezlashtiradi. Shuningdek, ular tuproq massasini o'zlarining hayotiy faoliyati mahsulotlari bilan boyitadi.

O'simliklar turli xil o'tlar uchun oziq-ovqat bo'lib xizmat qiladi, shuning uchun tuproqqa kirishdan oldin, organik qoldiqlarning katta qismi hayvonlarning ovqat hazm qilish organlarida sezilarli darajada qayta ishlanadi.

Yengillik.

Relyef tuproq qoplamining shakllanishiga bilvosita ta'sir qiladi. Uning roli asosan issiqlik va namlikni qayta taqsimlash uchun kamayadi. Hududning balandligidagi sezilarli o'zgarish harorat sharoitida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi (balandlik bilan sovuqroq bo'ladi). Bu tog'larda vertikal rayonlashtirish hodisasi bilan bog'liq. Balandlikdagi nisbatan kichik o'zgarishlar yog'ingarchilikning qayta taqsimlanishiga ta'sir qiladi: past joylar, havzalar va pastliklar har doim yon bag'ir va balandliklarga qaraganda ko'proq namlanadi. Nishabning ta'siri er yuzasiga tushadigan quyosh energiyasi miqdorini aniqlaydi: janubiy yonbag'irlar shimolga qaraganda ko'proq yorug'lik va issiqlik oladi. Shunday qilib, relyef xususiyatlari iqlimning tuproq hosil bo'lish jarayoniga ta'sir qilish xususiyatini o'zgartiradi. Shubhasiz, turli mikroiqlim sharoitlarida tuproq hosil bo'lish jarayonlari boshqacha davom etadi. Tuproq qoplamining shakllanishida rel'ef elementlari bo'ylab yog'ingarchilik va erigan suv bilan mayda tuproq zarralarini muntazam yuvish va qayta taqsimlash katta ahamiyatga ega. Relyef kuchli yog'ingarchilik sharoitida katta ahamiyatga ega: ortiqcha namlikning tabiiy drenajidan mahrum bo'lgan joylar ko'pincha botqoqlanishga duchor bo'ladi.

Mikroorganizmlarning tuproq hosil bo`lishi va tuproq unumdorligidagi roli nihoyatda murakkab va xilma-xildir; Yer yuzidagi eng qadimgi organizmlar bo'lib, milliardlab yillar davomida mavjud bo'lgan mikroblar eng qadimgi tuproq hosil qiluvchilar bo'lib, ular yuqori o'simliklar va hayvonlar paydo bo'lishidan ancha oldin faoliyat yuritadilar. Mikroorganizmlarning hayotiy faoliyatining oqibatlari ular yashaydigan tuproqlardan ancha uzoqroq bo'lib, asosan cho'kindi jinslarning xususiyatlarini, atmosfera va tabiiy suvlarning tarkibini, uglerod, azot, oltingugurt, fosfor, kislorod kabi elementlarning geokimyoviy tarixini belgilaydi. , vodorod, kaltsiy, kaliy va temir.
Mikroorganizmlar biokimyoviy ko'p funktsiyali bo'lib, biosfera va tuproqda o'simliklar va hayvonlar yetib bo'lmaydigan, lekin energiya va moddalarning biologik aylanishining muhim qismi bo'lgan jarayonlarni amalga oshirishga qodir. Bular azotni biriktirish, ammiak va vodorod sulfidining oksidlanishi, sulfat va nitrat tuzlarining qaytarilishi, eritmadan temir va marganets birikmalarini cho'ktirish jarayonlari. Bu shuningdek, ko'plab vitaminlar, fermentlar, aminokislotalar va boshqa fiziologik faol birikmalarning tuproqdagi mikrobial sintezini o'z ichiga oladi.
Ushbu ajoyib reaktsiyalarni amalga oshirib, avtotrof bakteriyalar, xuddi o'simliklar kabi, organik moddalarni o'zlari sintez qilishlari mumkin, ammo Quyosh energiyasidan foydalanmasdan. SHuning uchun ham Yerda tuproqning birlamchi hosil bo`lish jarayoni yashil o`simliklar paydo bo`lishidan ancha oldin avtotrof va geterotrof mikroorganizmlar jamoalari tomonidan amalga oshirilgan, deyishga barcha asoslar mavjud. Shuni ta'kidlash kerakki, bakteriyalar va zamburug'lar birlamchi minerallar va tog 'jinslarini juda kuchli buzuvchi, biologik nurash deb ataladigan agentlardir.
Biroq, mikroorganizmlarning eng muhim xususiyati ularning o'simlik va hayvonlarning organik moddalarining parchalanish jarayonlarini to'liq mineralizatsiyaga etkazish qobiliyatidir. Ushbu bog'lanishsiz biosferadagi biologik jarayonlarning normal spiral tsikli mavjud bo'lmaydi va hayotning o'zi ham mumkin emas edi. Bu mikroorganizmlarning biosferadagi roli bilan o'simliklar va hayvonlarning roli o'rtasidagi chuqur fundamental farqdir. O'simliklar organik moddalarni sintez qiladi, hayvonlar organik moddalarni birlamchi mexanik va biokimyoviy yo'q qilishni amalga oshiradi va uni kelajakda chirindi hosil bo'lishiga tayyorlaydi. Mikroorganizmlar organik moddalarning parchalanishini yakunlab, tuproq chirindisini sintez qiladi va keyin uni yo'q qiladi. Fiziologik faol birikmalarning sintezi, chirindi hosil bo'lishi va organik qoldiqlarning to'liq minerallashuvi mikroorganizmlarning tuproq jarayonlari va biologik aylanishdagi asosiy vazifasidir.
Mikroorganizmlar ba'zan o'nlab va yuzlab metr chuqurliklarda uchraydi. Ammo ularning asosiy massasi ildiz yashaydigan tuproq gorizontlarida va ayniqsa yuqori 10-20 smda to'plangan turli mikroorganizmlarning umumiy nam og'irligi 25 santimetr yuqori tuproq qatlamida 10 t / ga gacha bo'lishi mumkin. Tuproqdagi chirindi massasining 0,5-2,5% ini makka mikroorganizmlari tashkil qiladi. Bundan tashqari, 1 g tuproq uchun mikroorganizmlar soni o'nlab va yuzlab million namunalarni, o'simliklar rizosferasida esa o'nlab milliardlarni tashkil qiladi. Tabiiy tuproqlarning unumdorlik darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, ulardagi mikroorganizmlar shunchalik boy va xilma-xil bo'ladi. Yuqori unumdor madaniy tuproqlar turli mikroorganizmlarga eng boy hisoblanadi. Mikroorganizmlarni o'rganishning yangi usullari rivojlanib borar ekan, bizning hozirgi bilimlarimiz hali ham juda etarli emasligi ayon bo'ladi. Ko'rinib turibdiki, mikroorganizmlarning tuproq hosil bo'lishidagi roli, soni va vazifalari biz hozir tasavvur qilganimizdan ancha katta.
Tuproq mikroorganizmlari orasida o'simlik dunyosi vakillari ham, hayvonot dunyosi vakillari ham bor (52-rasm). Eng ko'p mikrofloralar zamburug'lar, aktinomitsetalar va bakteriyalardir. Yosunlar kamroq tarqalgan. Mikrofaunada amyoba va flagellatlar ustunlik qiladi. Ba'zan tuproqlarda kiprikli va mikronematodalar ham ko'p uchraydi. Tuproqlarda mikroorganizmlarning hujayra bo'lmagan shakllari (bakteriofaglar, viruslar) mavjudligi haqida tobora ko'proq ma'lumotlar to'planmoqda.

Tuproq yosunlari

Tuproq suvo'tlari bir va ko'p hujayrali mikroorganizmlar (ba'zan harakatchan) bo'lib, ular karbonat angidridning assimilyatsiyasini va organik moddalarning fotosintezini ta'minlaydigan xlorofill kabi o'ziga xos pigmentlarga ega. Yosunlar, boshqa mikroorganizmlarning ko'pchiligidan farqli o'laroq, tuproqni organik moddalar va kislorod bilan boyitishga hissa qo'shadi.
Yosunlar asosan ustki yoritilgan tuproq gorizontlarida yashaydi, ba'zan ular 30-50 sm gacha chuqurlikda bo'lishi mumkin, ular pigmentlarning turiga qarab yashil, ko'k-yashil, binafsha va sariq rangga bo'linadi. 1 g tuproqda 300 mingtagacha bir hujayrali suv o'tlari bo'lishi mumkin. Bir hujayrali mikroalglarning roli, ayniqsa, cho'llarning unsiz gil tuproqlari yuzasida - takirlarda, solonetlarda va sayoz suvlarda yangi allyuvial yotqizishlarda yaqqol namoyon bo'ladi. Mikroalglar paydo bo'lgan namlikdan foydalanib, sirtni yangi organik moddalar bilan boyitadi, birlamchi minerallarning ko'payishiga olib keladi va qattiq fazaning tarqalishini oshiradi. Ba'zi suv o'tlari tuproqdagi silika birikmalari (diatomlar) va kaltsiyning o'zgarishida muhim rol o'ynaydi, boshqalari azotni mahkamlash qobiliyatiga ega.
Tuproq azotining muvozanatida tropiklarda sholizorlar va daryo vodiylarining allyuvial tuproqlarida yashovchi koʻk-yashil suvoʻtlar (Hindiston, Yaponiya, Indoneziya) ayniqsa muhim ahamiyatga ega. Ular bu yerlarning tuproqlari va o‘simliklarini unumdorligini saqlab, azot va kislorod bilan sezilarli miqdorda yetkazib beradi. Boshqa mikroorganizmlar bilan solishtirganda, suv o'tlarining tuproq shakllanishidagi ahamiyati hali ham nisbatan cheklangan. Bu suv o'tlari biomassasining umumiy miqdori o'rtacha 0,5-1 t/ga tashkil etishi bilan izohlanadi.

Tuproq qo'ziqorinlari

Bakteriyalar

Bakteriyalar tuproqlarda yashaydigan eng ko'p va eng xilma-xil mayda bir hujayrali organizmlardir. Ularning kattaligi juda kichik - 0,5-2 mikron.
Bakteriyalar tuproqdagi suv o'tlari, zamburug'lar va protozoyalar bilan birgalikda chirindi hosil qilish va organik moddalarning to'liq mineralizatsiyasi vazifasini bajaradi. Tuproq bakteriyalarining 50 ga yaqin avlodi va 250 ga yaqin turlari tavsiflangan. Ko'p bakteriyalar guruhlari orasida tuproq hosil bo'lishida ikkita yoki uchtasi alohida ahamiyatga ega: haqiqiy bakteriyalar, aktinomitsetalar va miksobakteriyalar. Haqiqiy bakteriyalar ikki guruhga bo'linadi - spora bo'lmagan va spora. Sporasiz guruhga avtotrof bakteriyalar kiradi, ular o'zlari organik moddalarni sintez qiladilar va shuning uchun organik moddalarning har qanday shakli butunlay yo'q bo'lgan muhitda mavjud bo'lishi mumkin. Bular vodorodni oksidlovchi bakteriyalar (Bacterium hydrogenius), uglerod birikmalari (Bact. methanicus), temir va oltingugurtni oksidlovchi temir bakteriyalari va oltingugurt bakteriyalari, ammiakni nitritlarga, ikkinchisini esa nitratlarga oksidlovchi nitrifikator bakteriyalardir (29-jadval). Avtotrof bakteriyalarning roli, ayniqsa, organik moddalarni sintez qiluvchi suv o'tlari va yashil o'simliklar paydo bo'lishidan oldin katta bo'lgan.

Spora bo'lmagan bakteriyalarning bir xil guruhiga tuproq havosidan azotni fiksatsiya qiladigan, lekin ayni paytda organik moddalarni talab qiladigan yarimavtotroflar kiradi. Azot saqlovchi bakteriyalar erkin yoki dukkakli o‘simliklar bilan simbiozda yashaydi, ildizlarda o‘ziga xos tugun va tugunchalar hosil qiladi. Phizobium Azotobactcr va Clostridium jinsiga mansub bakteriyalar tuproqda erkin yashaydi va azotni tuproq havosiga mahkamlaydi. Bir yil davomida bu mikroorganizmlar tuproqda 50-300 kg/ga gacha azot to‘plashi, mutanosib miqdorda organik moddalarni yo‘q qilishi va oksidlanishiga olib keladi. Bu tuproqqa o'simlik moddalarini (somon, barglar, yashil o'g'itlar va boshqalar) qo'shish amaliyoti uchun asos bo'lib, bu azot fiksatorlarini "oziqlantirish" ni ta'minlaydi va ularning faoliyatini faollashtiradi. Dalalarda azot fiksatsiyasini kuchaytirish uchun maxsus bakterial o'g'itlar qo'llaniladi.
Aktinomisetlar bakteriyalar va zamburug'lar o'rtasida o'tuvchi organizmlar sifatida qaraladi. Ular tipik geterotrof organizmlardir. Shakli bo'yicha ular shoxlangan bir hujayrali organizmlar bo'lib, haqiqiy bakteriyalardan biroz kattaroqdir. Eng yupqa gifalar (1 mikrondan kam) ancha uzun. Ushbu bakteriyalar guruhidan Vaksman streptomitsetlarning shtammlarini ajratib oldi, ular juda katta faollikka ega bo'lgan taniqli antibiotik streptomitsinni ishlab chiqaradilar. Aktinomisetlarning ayrim turlari vitaminlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Aktinomisetlar tuproqlarga yangi haydalgan tuproqning xarakterli hidini beradi. Tuproqda aktinomitsetalar organik moddalarning parchalanishi, tolalar, gemitsellyuloza, oqsillar va, ehtimol, ligninning parchalanishi va iste'mol qilinishi bilan chambarchas bog'liq. Aktinomisetlar aerob mikroorganizmlar bo'lib, quruq, issiq iqlimli tuproqlarda katta rol o'ynaydi.
Spora hosil qiluvchi bakteriyalar, S.N. Mishustin, tuproq hosil qilish jarayonining yo'nalishi, tuproqlarning yoshi va ularni etishtirish darajasining sezgir ko'rsatkichi. Ayrim mikrobiologlar tuproqning biogenligi va tuproqlarning bioorgano-mineral kompleksi tushunchasini kiritdilar. Ikkinchisiga minerallar, organik va organomineral kolloidlar, mikroorganizmlar, suv va gazlarning sirt qatlamlari kiradi. Tuproqlarning biogenligi qanchalik yuqori bo'lsa, unumdorligi shunchalik yuqori bo'ladi. Madaniy va sug'oriladigan tuproqlar har doim nisbatan yuqori biogenlikka ega. Tuproqlarda karbonat angidridning faol ishlab chiqarilishi ularning biogenligining ko'rsatkichlaridan biridir. Karbonat angidrid tuproqdagi organizmlarning universal metabolik mahsulotidir. Er osti havosidagi karbonat angidrid tuproq organizmlari almashinuvining mahsuloti va organik birikmalarning minerallashuvi natijasidir.
Chernozemlar va vodiy o'tloqi tuproqlari kabi yuqori biogen tuproqlarda joylashgan qishloq xo'jaligi o'simliklari mikroorganizmlarning ishi tufayli fiziologik faol birikmalar, azot va fosfor bilan oziqlanishi va fotosintez uchun juda zarur bo'lgan karbonat angidridning nisbatan yuqori konsentratsiyasi bilan ta'minlanadi. Madaniy tuproqlar, qoida tariqasida, bakterial mikroorganizmlarga boy, Azotobakterning faol shakllarini o'z ichiga oladi va fiziologik faol birikmalar bilan boyitiladi. Shimolning muzlatilgan kislotali tuproqlarida va torflarda mikroorganizmlarning past faolligi tufayli o'simliklar gormonal va vitaminli oziqlanish, shuningdek, azot va fosforning mineral birikmalari bilan yomon ta'minlanadi. Arktikadagi er usti havosi karbonat angidrid kontsentratsiyasidan 2 baravar kam (A.A. Grigoryev bo'yicha - 0,03% o'rniga 0,16%). Bu butun shimolning tuproq unumdorligini sezilarli darajada pasaytiradi. Cho'llarning tuproqlari, ayniqsa subtropik va tropiklar quruqligi va 70-80 ° C gacha qizishi tufayli bakteriyalar bilan ham kamaygan.

Viruslar (bakteriofaglar)

Mikroorganizmlar ko'zga ko'rinmas, shuning uchun odamlar biosfera va tuproq shakllanishidagi rolini kam baholaydilar. Shu bilan birga, yuqorida aytib o'tilganlardan ko'rinib turibdiki, mikroorganizmlar har qanday tabiiy biogeotsenozning muhim tarkibiy qismidir. Har bir landshaftning fitomasi va zoomasida to'plangan biomassani yo'q qilish va energiyani qayta taqsimlash jarayonini ko'rsatadigan trofik zanjirlar ham, ekologik piramidalar ham mikroorganizmlar dunyosidagi murakkab aloqalarni o'z ichiga oladi.
Hayvonot dunyosidan farqli o'laroq, ko'pgina avtotrof mikroorganizmlar biomassa va to'plangan energiya zahiralarini ma'lum darajada to'ldiradi, uning tuproq qismida biosfera moddalarining biogen aylanishini uzaytiradi. Er usti tuproqlarida og'irlik bo'yicha mikrobiomasa mutlaq sonlarda taxminan 1 * 10 9 t ni tashkil qiladi, bu fitobiomasaga nisbatan atigi 0,0001% ni tashkil qiladi, ammo mikroorganizmlarning ko'payish va avlod o'zgarishining ajoyib tezligi shunchalik yuqoriki, geokimyoviy va tuproq ahamiyati. biosferadagi mikroorganizmlarning faolligi o'simlik faoliyatining qiymatiga teng va, ehtimol, undan ham oshib ketadi.

Tuproqning shakllanishi va unumdorligi asosan o'simliklar, mikroorganizmlar va tuproq faunasiga bog'liq.

O'lgan ildizlar tuproqqa kiradigan organik moddalarning asosiy manbai bo'lib, undan chirindi hosil bo'lib, tuproqni quyuq rangga bo'yab, undagi ildiz tizimlarining massa tarqalish chuqurligigacha. Bir necha metr chuqurlikdan ozuqa moddalarini chiqarib, o'lib, o'simliklar organik moddalar bilan birga tuproqning yuqori gorizontlarida azot va mineral oziqlanish elementlarini to'playdi. Shu bilan birga, o't o'simliklari tuproqdan yog'ochli o'simliklarga qaraganda ko'proq mineral moddalar chiqaradi.

Har bir o'simlik shakllanishi tuproq shakllanishining o'zgarishi bilan o'zgarib turadigan, turli xil tarkibdagi mikroorganizmlar majmuasiga mos keladi. Tuproq hosil bo`lish jarayoni bilan tuproq organizmlari o`rtasida chambarchas bog`liqlik mavjud.

O'simliklarning ildizlari, muff kabi, foydali va zararli mikrob hujayralari - bakteriyalar va zamburug'larning tirik qatlami bilan qoplangan. Almashlab ekishda tegishli o'simliklarni tanlab, kiruvchi tuproq mikroorganizmlariga qarshi kurashish mumkin.

O'lgan yashil o'simliklar bakteriyalar va zamburug'lar tomonidan parchalanadi. Mikroorganizmlar tuproqning nafaqat organik, balki mineral qismini ham baquvvat ravishda o'zgartiradi. Ularning hayotiy faoliyati mikroblarning rivojlanishiga yordam beradigan yoki sekinlashtiradigan tuproq sharoitlariga bog'liq.

Tuproqdagi mikroorganizmlar soni juda katta qiymatlarga etadi. 1 g bokira tuproqda 0,5 - 2, madaniy tuproqlarda 2 - 3 milliard va undan ko'p mikroblar mavjud. Ularning quruq vazni 0,1-0,3 t/ga va undan ko'pga etadi.

Aksariyat mikroorganizmlar tuproqning er usti gorizontlarida (10 sm) uchraydi. Pastga qarab ularning soni kamayadi; bir necha metr chuqurlikda tuproq nisbatan sterildir.

Mikrobiologik jarayonlar uchun eng qulay harorat 20 dan 40 o gacha. Yaxshi ishlov berilgan o'stirilgan tuproqda ishlov berilmagan tuproqqa qaraganda ko'proq mikroorganizmlar mavjud; yangi neytral va ohakli tuproqlarda ko'proq, sho'rlangan tuproqlarda esa kamroq.

Qurtlar va lichinkalar tuproqni aralashtirib, tuproqni chuqur qatlamlardan ko'tarib, organik moddalar bilan boyitadi. Yomg'ir chuvalchanglarining ichaklari orqali o'tadigan tuproq massasi azot va kaltsiy bilan boyitiladi va ko'proq singdirish qobiliyatiga ega bo'ladi. Binobarin, yomg'ir chuvalchanglari tuproqning kimyoviy va fizik xususiyatlarini yaxshilaydi, uning g'ovakligini, shamollatish va namlikni ushlab turish qobiliyatini oshiradi. Yuqori kislotali va gidroksidi, botqoq yoki juda quruq tuproqlarda yomg'ir qurtlari yo'q.

Nihoyat, tuproqda umurtqali hayvonlar yashaydi, asosan kemiruvchilar (goferlar, cho'chqalar, marmotlar, hamsterlar, paromlar, sichqonlar, mol kalamushlari, mollar) joylarda ko'plab chuqurchalar hosil qiladi. Tuproq qismida turli diametrli oval dog'larga o'xshab ko'rinadigan shrewsning to'ldirilgan chuqurchalari bo'shliqlar deb nomlanadi. Tuproqni ortiqcha qazish ko'pincha uning xususiyatlariga salbiy ta'sir qiladi, karbonat tarkibini va suv o'tkazuvchanligini filtrlash tufayli juda katta suv yo'qotishiga oshiradi. Tuproqqa chuqur ishlov berish va sirtni tekislash tuproq ishlovchilarning zararli ta'sirini kamaytiradi.