Talajképző folyamatok

• Zonális folyamatok• Intrazonális folyamatok• Azonális folyamatok

• Egyiptom („felismerik a termékenység hordozóját”)• Berzeliusz (Svéd biokémikus 1779-1848) • talaj kőzet (humusz)Energia raktározásMállás folyamán felszabaduló elemek

raktározásaVíz raktározásÉlőlények számára kedvező talajszerkezet kialakítása

Humuszosodás

• Humusz: olyan természetes szerves anyag csoport amely többféle nagymolekulájú vegyületet foglal magába. Leginkább a fehérjékhez hasonlítanak de nem fehérjék.

A talajba kerülő posztmortális anyag mikroorganizmusok által történő lebontása csak részben megy végbe. Azaz megáll egy viszonylag nehezen lebomló anyagok szintjén. Ezek a közbenső anyagok lesznek a humusz építőkövei.

Szénhidrát egyszerűcukrokFehérjék aminósavakAromás zártláncú vegyületek fenolok, kinonok

Régebben a humuszt tartották a legfontosabb talajalkotónak, a termékenység hordozójának, a növények közvetlen tápanyagának.Ma azt tartjuk, hogy egyes biológiai folyamatok „mellékterméke” de egyben e folyamatok anyag és energia tartaléka is.

• Az egyszerű vegyületek polimerizálódnak és kondenzálódnak

A folyamat eredménye: sötétszínű, nagymolekulájú amorf, kolloidállapotú anyagok. Azaz összefoglaló nevükön a HUMUSZ

A humusz vegyületek talaj specifikusak azaz 85-90 %-ban csak a talajban fordulnak elő.

Humuszképződés v. humifikáció1. Posztmortális anyag előkészítése a lebontásra.

Élőlények: rágás, aprítás stb.

2. Biokémiai átalakulás. (biokémiai katalizátorok v. enzimek)Átalakulás sebessége függ – a hőmérséklettől– Oxigén tartalomtól• Aerob környezetben gyors (néhány hét v. hónap)• Anaerob környezetben lassúbb (több hónap)

Terméke a frisshumusz /fulvósavak, himatomelán savak, huminsavak

3. Abiotikus átalakulás: enzimek nélkül megy végbeszervetlen katalizátorok közreműködésefriss humusz anyagok polimerizálódnak, kondenzálódnakFolyamat sebessége. Lassú évszázadok sőt évezredek.

Végterméke a huminok azaz a valódi humusz!!!

• Ha a 2. biotikus szakasz nagyon gyorsan játszódik le (baktériumok gombák jelenlétében) akkor a folyamat nem áll meg a frisshumusz szintjén, hanam a legegyszerűbb végtermékekig végbemegy.

• A folyamat neve az ÁSVÁNYOSODÁS

Nemképződik humusz!

• Humifikáció járulékos folyamata a szénülés:• A bonyolult nagy molekulájú szénvegyületek

lebomlanak és az egyszerű szenek aránya növekszik.• A biogén hatás következtében a szénatomok száma

abszolút értékben is nőhet!

• Humusz további sorsa a talajban:– A humusz ellenálló nehezen bomló, vízben csak

meghatározott körülmények között oldódó vegyületek. felhalmozódás, nagyobb mennyiségben csak ritkán

játszódik lelebomlás, lassú folyamat /ásványosodás/

végterméke az egyszerű vegyületek

Ez a lassú bomlás teszi lehetővé, hogy a humusz hosszú időnát tudjon tápanyagot főleg nitrogént biztosítani a növényeknek.

Az ásványosodás szintén mikro organikus közreműködéssel zajlik.

Mivel a folyamat rendkívül lassú ezért nem ritkák a több száz vagy több ezer éves humuszmolekulák.

Humuszmolekulák másirányú tovább fejlődése a szénülése./a polimerizált óriásmolekulák oldláncai leszakadnak, ezáltal csökken a H2 és O2 tartalmuk és nő a C tartalmuk/

biológiailag és kémiailag kevésbé aktív huminanyagok jönnek létre.

Ha a lebomlás levegőtől elzárt Pl. vizes környezetben történik meg. A szerves anyag bomlás igen lassú esetleg le is áll. Az így felhalmozódó szerves anyag lápot később tőzeget képez.

• Egy átlagos, művelt, ásványi talajban 3-5 % humusz van.

• Minél intenzívebb a művelés átszellőzés a humusz annál gyorsabban bomlik le.

• Ugyanez a jelenség figyelhető meg a homok és agyagos talajok közötti különbségben.

A szerves anyag lebomlási sebességét és a képződő humusz tulajdonságait elsősorban az éghajlat

határozza meg!

NEDVES TRÓPUSI területeken: az állandóan magas hőmérséklet, és bőséges csapadék kedvező a talaj mikroszervezeteknek. Rengeteg szerves anyag képződik de! a gyors lebontás miatt a szerves anyag ásványosodik ezért humusz nem v. csak nagyon kevés képződik a talajban nincs humusz felhalmozódás.

Az ásványosodott tápanyagokat a növények rögtön felveszik v. gyorsan kimosódnak a talajból.

Tehát a biológiai körforgás nagyon gyors, a tápanyag csak rövid ideig tartózkodik a talajban.

• Nedves mérsékelt éghajlaton: az átlag hőmérséklet alacsonyabb, kisebb a biológiai aktivitás és rövidebb (száraz és hideg periódusok). Ezért a szerves anyag lebontása lassúbb folyamat, humusz képződik. A talajok tápanyag raktározása kiegyenlítettebb.

Hideg éghajlaton: a az alacsony hőmérséklet miatt a mikrobiális tevékenység rendkívül korlátozott. A fagypont feletti időszakokban a talaj teljesen átnedvesedett. Szerves anyag lebomlás gyakorlatilag nincs. A szerves anyag felhalmozódik láp képződés, tőzegesedés.

Arid területen: a csapadék és a növényzet hiányában hiányzik a szerves anyag. Szerves anyag felhalmozódás, humusz képződés, ásványosodás teljes hiánya.

Mérsékelt övezeti sztyepp: Sok szerves anyag képződés. (füves puszták), a szerves anyag lebomlása mérsékelt sebességű ezért humusz képződik belőle. A humusz a száraz nyár és a hideg tél következtében csak nagyon lassan bomlik tovább.

A HUMUSZMOLEKULA• Óriásmolekula• Kolloid természetű• Nagyon bonyolult szerkezetű• Elsősorban C, H, N, O, P, és S építi fel.• Aromás alapvegyületek polimerizációja• Sok felületaktív csoport (800-900 m2/g)• Nagy ion és vízmegkötő képesség (pl. agyag 15-20 %, humusz 80-90%)• Nagy puffer kapacitás• Szerkezet alakítás (aggregátumok)• Mikroelemek (Cu, Fe stb.) megkötése „harapofogó” kelát kötés• Nehézfémek megkötése • Nagy reverzibilis abszorpciós képesség /Közvetett tápanyaghatás/• Kiegyenlíti a talaj tápanyag szolgáltatásának a szélsőségeit• pH kiegyenlítés• A Növények a N csaknem 100%-át a P kb 30%-át a humusz kémiai kötéseiből veszik

fel. /Közvetlen tápanyaghatás/• Részt vesz a talaj hő gazdálkodásában is