Η διεργασία της αποσύνθεσης γίνεται με την βοήθεια των οργανισμών που ζουν στο έδαφος και σχηματίζεται ουσία με βαθύ φαιό χρώμα Οργανική ουσία

Transcript

1 Δρ. Γεώργιος Ζαΐμης

2

3 Αποτελείται από πολύπλοκες ενώσεις οι οποίες παράγονται από τα υπολείμματα των φυτικών και ζωικών οργανισμών, με την επίδραση βιολογικών, χημικών και φυσικών παραγόντων. Η οργανική ουσία: προστατεύει τη δομή του εδάφους, βελτιώνει την ισορροπία του νερού στο έδαφος, είναι μια συνεχής πηγή θρεπτικών στοιχείων, εμποδίζει τη διάβρωση του εδάφους και επηρεάζει την ικανότητα ανταλλαγής των κατιόντων.

4 Η διεργασία της αποσύνθεσης γίνεται με την βοήθεια των οργανισμών που ζουν στο έδαφος και σχηματίζεται ουσία με βαθύ φαιό χρώμα Οργανική ουσία γενικός όρος για το ποσό στην επιφάνεια και στο έδαφος.

5 Χούμος το μέρος της οργανικής ουσίας του εδάφους που είναι τελείως άμορφο και δεν έχει κυτταρική δομή χαρακτηριστική του φυτού ή οργανισμού από τα οποία προήλθε. Η σύστασή του ποικίλει ποιοτικά και ποσοτικά ανάλογα με τη φύση των θρεπτικών στοιχείων των φυτικών υπολειμμάτων. Η οργανική ουσία αποτελείται από πρόσφατα οργανικά υπολείμματα, από αυτά που έχουν υποστεί διάσπαση ή αλλοίωση και από τον χούμο.

6 Τα τελικά προϊόντα της αποσύνθεσης είναι ο σταθερός χούμος Κολλοειδή Ελευθερώνουν K, Ca, P, S Συγκολλητικός Αργιλοχουμικό σύμπλοκο

7 1. Το 10-15% από ενώσεις γνωστής χημικής σύνθεσης, όπως πρωτεΐνες προϊόντα αποσύνθεσής τους. 2. Το 85-90% ουσίες του εδαφικού χούμου. δεν μπορούν να ταξινομηθούν σε οποιαδήποτε ομάδα της οργανικής χημείας. χουμικές ουσίες χουμικά οξέα φουλβικά οξέα υματομελανικά οξέα.

8 Κύρια πηγή οργανικής ουσίας στο έδαφος είναι τα φυτικά υπολείμματα. Τα δασικά εδάφη και οι λειμώνες περιέχουν μεγαλύτερο ποσοστό οργανικής ουσίας από τα καλλιεργούμενα. Η καλλιέργεια του εδάφους μειώνει την οργανικής ουσίας κατά 30-60% Η εκχέρσωση των εδαφών πρέπει να αποφεύγεται.

9 Οι αραιώσεις των πυκνών δασοσυστάδων βοηθούν την αποσύνθεση της οργανικής ουσίας Βαριά εδάφη διατηρούν την οργανική ουσία, ελαφριά την μειώνουν Οι κλιματικές συνθήκες της χώρας μας είναι ευνοϊκές για την αποσύνθεση της οργανικής ουσίας

10

11 1. Οργανισμοί του εδάφους Μύκητες φτωχά εδάφη, υγρό και ψυχρό κλίμα, όξινες συνθήκες αργός ρυθμός - Mor χούμος ακατέργαστος Σκουλήκια, βακτήρια, ακτινομύκητες ευνοϊκές συνθήκες ταχύτερος ρυθμός Mull κατεργασμένος αναμιγμένος Άνθρωπος καλλιέργειες μεταβολή οργανισμούς μεταβολή διαδικασίες

12

13

14

15 2. Αντίδραση του εδάφους Το ph επηρεάζει τη μικροβιολογική δραστηριότητα. 3. Εφοδιασμός του εδάφους με νερό Μικρή ποσότητα δημιουργεί αερόβιες συνθήκες, κατάκλισή του αναερόβιες. 4. Θερμοκρασία Η καλύτερη θερμοκρασία για ανάπτυξη τους είναι από ο C.

16 1. Εφοδιασμός του εδάφους με θρεπτικά στοιχεία Όλα τα θρεπτικά στοιχεία απαραίτητα για μικροοργανισμούς. Ευνοϊκές συνθήκες με C:N = 10:1. Aν C/N>50/1, είναι απαραίτητη η αζωτούχος λίπανση. 2. Ανθρακικό ασβέστιο Η ταχύτητα αποσύνθεσης των φυτικών υπολειμμάτων σε εδάφη πλούσια σε CaCO3 είναι μεγαλύτερη και συνήθως σχηματίζεται χούμος τύπου Mull.

17 Το επιφανειακό στρώμα που καλύπτει τα δασικά εδάφη με διαφορετικό βαθμό αποσύνθεσης και μπορεί να είναι αναμιγμένο με ανόργανο έδαφος Αντικατοπτρίζει εδαφικές συνθήκες Επηρεάζει παραγωγικότητα (θρεπτικά συστατικά, φυσικές και υδατικές συνθήκες) Ορίζοντες μετασχηματισμό υπολειμμάτων Χουμοποίηση, πάχος - σχέση ηλικία και συνθήκες αποσύνθεσης

18 Οι περισσότεροι δασικοί χούμοι έχουν ορίζοντες L επιφανειακός, χαλαρό στρώμα φυτικών υπολειμμάτων, ευδιάκριτες αρχικές δομές F κάτω από L, παλαιοτέρα υπολείμματα, μεγαλύτερο βαθμό αποσύνθεσης - δομή υπολείμματα διακρίνονται μερικώς H λεπτά διαμερισμένη οργανική ουσία, αρχικές δομές δεν αναγνωρίζονται μακροσκοπικά Άλλη διάκριση σε Αοο και Αο

19 Χούμος τύπου Mull ή ενδοχούμος Η καλύτερη μορφή χούμου, γιατί αποτελείται από καλά αποσυντεθημένη οργανική ουσία, ανακατεμένη με το ανόργανο έδαφος. Επικρατούν, βακτήρια, ακτινομύκητες, σκουλήκια Σχηματίζεται σε γόνιμα και βιολογικά ενεργά εδάφη όπου υπάρχουν ευνοϊκές συνθήκες για γρήγορη αποσύνθεση και χουμοποίηση. Προέρχεται από φυτικά υπολείμματα πλούσια σε θρεπτικά στοιχεία, πλατύφυλλων ειδών, και η οργανική ουσία κυμαίνεται από 5-30%.

20 Χούμος τύπου Mor ή εκτοχούμος Ακατέργαστος ή όξινος ή επικείμενος χούμος. Σχηματίζεται σε φτωχά σε άζωτο και βάσεις όξινα εδάφη και ψυχρά κλίματα (δάση κωνοφόρων). Μερική αποσύνθεση της οργανικής ουσίας.

21

22

23

24

25

26 Οργανική ουσία θρεπτικά συστατικά Αφομοιώσιμα ΜΟΝΟ μετά από διάσπαση Μορφές ενώσεων ανθρακούχες Αζωτούχες Θειούχες Φωσφορούχες Άλλες

27 Φυσικές Δίνει σκοτεινό χρώμα και επηρεάζει τις θερμικές ιδιότητες του εδάφους Ενισχύει τη δημιουργία δομής και τη σταθερότητα των συσσωματωμάτων. Κάνει το έδαφος περισσότερο εύθρυπτο, γιατί ελαττώνει την πλαστικότητα και συνεκτικότητά του. Αυξάνει την ωφέλιμη υγρασία και την υδατοχωρητικότητα του εδάφους.

28 Χημικές Συμμετέχει στην ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων του εδάφους. Συντελεί στη χημική αποσάθρωση. Δίνει τροφή στους μικροοργανισμούς, οι οποίοι με πολλούς τρόπους επηρεάζουν τις ιδιότητες του εδάφους (οξείδωση, αναγωγή, αποσάθρωση). Δίνει θρεπτικά στοιχεία όπως Ν, Ρ, S κ.ά. στα φυτά όπως αναφέρεται παραπάνω.

29 Δασικός τάπητας λέγεται το στρώμα των οργανικών υπολειμμάτων που βρίσκεται στην επιφάνεια των δασοσκεπών εκτάσεων, το οποίο αποτελείται από χουμοποιημένα ή μη οργανικά υπολείμματα και χαρακτηρίζει τα δασικά εδάφη.

30 Η ποσότητα και το είδος του χούμου επηρεάζει τη γονιμότητα και παραγωγικότητα των δασικων εδαφών. Βελτιώνει τις φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες του εδάφους. Αποτελεί κύρια πηγή αζώτου και άλλων θρεπτικών στοιχείων για την ανάπτυξη των φυτών. Τροποποιεί και μεταβάλει τη θερμοκρασία και υγρασία του εδάφους και περιορίζει την εξάτμιση. Βελτιώνει την μηχανική σύσταση και δομή. Έχει θετική επίδραση στο πορώδες, τον αερισμό και τη διείσδυση του νερού.

31 Τα φυτικά υπολείμματα των πλατύφυλλων αποσυντίθενται ευκολότερα από τα κωνοφόρα. Είναι παραδεκτό ότι ο τύπος χούμου Mull είναι πιο κατάλληλος από το χούμο τύπου Mor για την ανάπτυξη των δασοπονικών ειδών.

32 Ο χούμος τύπου Mor όταν συσσωρεύεται σ ένα έδαφος έχει δυσμενή επίδραση στην αύξηση των δέντρων καθώς και στις ιδιότητες του εδάφους. Η επίδραση αυτή συνίσταται στη μεγαλύτερη δέσμευση θρεπτικών στοιχείων σε οργανική μορφή, στην πολύ όξινη αντίδραση και στο σχηματισμό ευδιάλυτων οργανικών οξέων.

33 Οι οργανισμοί του εδάφους έχουν σχέση με τον σχηματισμό του εδάφους, την αποσύνθεση των οργανικών υπολειμμάτων, τη διάθεση θρεπτικών στοιχείων στα φυτά και την ανακύκλωσή τους. Το είδος, ο αριθμός και η δραστηριότητα των οργανισμών στο έδαφος εξαρτάται από: 1. Τους κλιματικούς παράγοντες (θερμοκρασία, υγρασία) 2. Τους εδαφικούς παράγοντες (αερισμός, ρη, θρεπτικά στοιχεία) 3. Τη σύνθεση και κατάσταση της βλάστησης

34 Διακρίνονται στις εξής κατηγορίες: Μικροχλωρίδα βακτήρια, μύκητες, ακτινομύκητες και φύκη. Μικροπανίδα πρωτόζωα, νηματώδεις, σκουλήκια και έντομα. Μεσοπανίδα και μακροπανίδα Ποντίκια και άλλα μικρά ζώα.

35

36 Αυτότροφοι συνθέτουν οργανικές ενώσεις με CO 2 για δόμηση κύτταρων (φύκη, λίγα βακτήρια) Ετερότροφοι ενέργεια οξείδωση οργανικής ουσίας (βακτήρια, μύκητες, ακτινομύκητες ) Αερόβιοι έχουν την ανάγκη αέρια για ανάπτυξη (βακτήρια, μύκητες, ακτινομύκητες ) Αναερόβιοι χωρίς αέρα (λίγα βακτήρια, ζύμες)

37 Βακτήρια Τα βακτήρια του εδάφους είναι πολύ δραστήρια και πραγματοποιούν βιοχημικές μεταβολές στο χώμα. Διασπούν τα φυτικά και ζωικά υπολείμματα. Το άζωτο της ατμόσφαιρας δεσμεύεται σε πολλές περιπτώσεις από τα παρακάτω βακτήρια: Συμβιωτικά βακτήρια τα οποία συμβιούν με τα φυτά της οικογένειας ψυχανθών και δεσμεύουν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Μη συμβιωτικά βακτήρια. Όπως π.χ. το Azotobacter και το Clostridium.

38

39 Ακτινομύκητες Είναι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί που αποσυνθέτουν την οργανική ουσία. Αναπτύσσονται σε υγρά, με καλό αερισμό και αλκαλικά εδάφη.

40 Μύκητες Είναι πολυκύτταροι ετερότροφοι και αερόβιοι μικροοργανισμοί. Βρίσκονται σε όλες τις τιμές του ph, προτιμούν όξινα εδάφη. Ανάλογα με τον τρόπο διατροφής οι μύκητες είναι: 1) παρασιτικοί, προκαλούν ασθένειες 2) σαπροφυτικοί, αποσυνθέτουν την οργανική ύλη και 3) συμβιούντες, δεσμεύουν άζωτο.

41 Μύκητες

42 Μυκόρριζα Η συμβίωση μυκήτων με τις ρίζες των δασικών δέντρων με την ανάπτυξη μυκηλιακών υφών λέγεται μυκόρριζα.

43 Εκτότροφη μυκόρριζα (Hartig). Οι μυκηλιακές υφές περιβάλλουν τα ριζίδια και εισχωρούν στους μεσοκυττάριους χώρους των ριζικών κυττάρων. Συναντάται σε πεύκα, ελάτη, λεύκη, οξιά, κλπ. Eνδότροφη μυκόρριζα. Οι μυκηλιακές υφές μπαίνουν και μέσα στα ριζικά κύτταρα και δεν προκαλούν διόγκωση των ριζιδίων. Τη βρίσκουμε σε όλα τα είδη εδαφών, στον κέδρο, καρυδιά, πλατάνι κλπ. Εκτοενδότροφη μυκόρριζα με χαρακτηριστικά των δύο προηγούμενων και μικρή οικολογική σημασία.

44 Εκτότροφη μυκόρριζα (Hartig). Οι μυκηλιακές υφές περιβάλλουν τα ριζίδια και εισχωρούν στους μεσοκυττάριους χώρους των ριζικών κυττάρων. Συναντάται σε πεύκα, ελάτη, λεύκη, οξιά, κλπ. Eνδότροφη μυκόρριζα. Οι μυκηλιακές υφές μπαίνουν και μέσα στα ριζικά κύτταρα και δεν προκαλούν διόγκωση των ριζιδίων. Τη βρίσκουμε σε όλα τα είδη εδαφών, στον κέδρο, καρυδιά, πλατάνι κλπ. Εκτοενδότροφη μυκόρριζα με χαρακτηριστικά των δύο προηγούμενων και μικρή οικολογική σημασία.

45

46

47 1. Αυξάνεται η δραστική επιφάνεια των ριζών. 2. Αυξάνεται η απορρόφηση, αποθήκευση και ο εφοδιασμός των φυτών με θρεπτικά στοιχεία. 3. Αυξάνεται διάσπαση βιολογικά σύνθετων οργανικών και ανόργανων ουσιών, αποτέλεσμα αύξηση διαθέσιμων θρεπτικών στοιχείων για φυτά. 4. Αυξάνεται η ανθεκτικότητα των φυτών στην ξηρασία, υψηλές θερμοκρασίες και παθογόνους μικροοργανισμούς. 5. Παράγουν αυξίνες, που εντατικοποιούν το μεταβολισμό των δέντρων.

48 Η ανάπτυξη της μυκόρριζας επηρεάζεται από: 1. Την γονιμότητα του εδάφους 2. Την υγρασία 3. Τη θερμοκρασία 4. Το ρη του εδάφους 5. Τα φυτικά υπολείμματα και την οργανική ουσία του εδάφους 6. Από την προσθήκη λιπασμάτων και την ασβέστωση των εδαφών