Talajképző folyamatok

Intrazonális folyamatok

Humuszosodás Egyiptom („felismerik a termékenység hordozóját”) Berzeliusz (Svéd biokémikus 1779-1848) talaj kőzet (humusz) Energia raktározás Mállás folyamán felszabaduló elemek raktározása Víz raktározás Élőlények számára kedvező talajszerkezet kialakítása

Humusz: olyan természetes szerves anyag csoport amely többféle nagymolekulájú vegyületet foglal magába. Leginkább a fehérjékhez hasonlítanak de nem fehérjék. 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. 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 egyszerűcukrok Fehérjék aminósavak Aromás zártláncú vegyületek fenolok, kinonok

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. humifikáció Posztmortális anyag előkészítése a lebontásra. Élőlények: rágás, aprítás stb.

Terméke a frisshumusz /fulvósavak, himatomelán savak, huminsavak 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 végbe szervetlen katalizátorok közreműködése friss humusz anyagok polimerizálódnak, kondenzálódnak Folyamat sebessége. Lassú évszázadok sőt évezredek. Végterméke a huminok azaz a valódi humusz!!!

A folyamat neve az ÁSVÁNYOSODÁS 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 le lebomlás, 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 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 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