organic matter and soil - academia danubiana · 2012-01-31 · pedologija z osnovami geologije,...

Organic matter and soil

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

carbon hydrates; lignin; nitrogen compounds (albumin);

fats & waxes,

… soil fauna is an unknown world

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Mikrofavna, Mezofavna in Makrofavna (J. A. Wallwork, 1970)

Opiliones suhe južineChelonethi paščipalci

(psevdoškorpijoni)Diplura dvocepkeProtura proturiColembola skakačiAraneida pajkiAcari pršiceChilopoda strigeDiplopoda dvojnonogeTardigrada tihotapkeIsopoda enakonožciRotifera kotačnikiEnchytraeidae enhitreji*Mollusca mehkužci

0,02 – 0,2 mm 0,2 - 2,0 mm 2 - 20 mm ⇒in še megafavna 20 – 200 mm

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Najbolj pogosta pa je delitev talnih živali po velikosti:

MIKROFAVNA (0,02– 0,2 mm). Najpomembnejši predstavniki so praživali (protozoa) in drobni večceličarji ( metazoa) – zlasti kotačniki. Praživali delimo na amebe, migetalkarje in bičkarje.

To so vodne živali, ki živijo v vodi talnih por.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Kotačniki živijo v dovolj vlažnih listnatih in iglastih gozdovih (v vlažnih tleh, tudi v mahu). Hranijo se z organskimi ostanki, algami in praživalmi.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MEZOFAVNA – večji nevretenčarji velikosti 0,2 do 2 mm

Nematoda-e (gliste) so drobni črvi velikosti do 2 mm. Hranijo se z nagnito organsko snovjo in hifami gliv. So specialisti za ogljikove hidrate, beljakovine itd. Nekatere so paraziti na koreninah in zato škodljive.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Acarina-e (pršice) spadajo med pajkovce; obstojajo zelo številne vrste in živijo v zelo različnih okoljih ! Hranijo se zelo različno; so plenilci ali koprofagi. Najpomembnejše so iz skupine Oribatida – oklepne pršice, ki se hranijo z odmrlim listjem – skeletirajo list. Zelo so pomembne za plitva in suha tla na apnencih, kjer so razmere za bakterije neugodne.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Collembola-e (skakači) so drobni brezkrilni insekti v gozdnem opadu. Težko prenašajo sušo. So odporni na mraz in aktivni tudi pozimi. Hranijo se z različnimi organskimi ostanki, tudi lesom.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MAKROFAVNA različni večji organizmi 2 – 20 mm: deževniki, stonoge, mokrice (kočiči – Oniscoidea), mravlje, larve različnih insektov in drugi. Pojavljajo se v manjšem številu, vendar imajo večjo biološko maso na enoto površine.

INSEKTI

(dung beetle)

Odrasli insekti so v glavnem predatorji, medtem ko larvepogosto sodelujejo v razgradnji organskih ostankov in njihovem mešanju z mineralnim delom tal.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MRAVLJE niso posebno pomembne v razgrajevanju organskih ostankov. V tropih so pomembne zaradi premeščanja mineralnega dela tal. V zmernem pasu se naselijo predvsem na suhih, peščenih (in kislih) tleh.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

STONOGE (myriapoda) so lahko predatorji (strige) vendar so za razgrajevanje pomembnejše dvojnonoge – diplopodae. Zahtevne so, potrebujejo veliko Ca in N. Najdemo jih od vlažnih gozdov s trhlim lesom do kserotermnih gozdov s plitvimi apnenimi tlemi. V takih tleh imajo podobni vlogo kot deževnik v bolj vlažnih.

Glomeris

Železna kačica

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MOKRICE (Isopodae: Oniscoidea) kočiči, prašički spadajo med kopenske rake. Hranijo se z odmrlim listjem, lubjem, lesom. Sprejemajo tudi mineralne delce, ne rijejo v zemljo. V njihovih ekskrementih je še veliko celuloze in lignina. Za razvoj potrebujejo vlažno okolje in dovolj Ca.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

BELI DEŽEVNIKI (Enchytraeidae) so veliko manjši od deževnikov (nekaj mm) in so bledo rumene barve. Zelo pomembni so v alpskem prostoru, saj so manj zahtevni glede temperature. Živijo v opadu in humusnem horizontu. Hranijo se tudi s svežim listjem bukve, javorja in leske, z listjem hrasta ali smreke pa šele po mikrobni razgradnji.

Opomba: zelo malo slik

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

EARTHWORM

(Lumbricidae) imajo posebno pomembno vlogo v razgradnji organskih ostankov. Vnašajo sveže in nagnite organske snovi v mineralni del tal ter skupaj z mineralnimi delci vnašajo v prebavni trakt. Delno razgrajeno pa celo humificiranoorgansko snov pomešano z mineralnim delom izločajo v obliki grudičastih

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Ekskrementi se lahko močno razlikujejo od okoliških tal: vsebujejo več P in N ter imajo za ½ enote višji pH (manj kisel) ter več glinastih delcev. Zelo pomemben je tudi vpliv na fizikalne lastnosti tal. Gradijo številne rove tudi globljih delih tal, ki povečajo delež makropor – izboljša se zračnost tal, vpijanje za vodo. Ekskrementi predstavljajo osnovno grudičasto strukturo. V tleh primernih za njihovo aktivnost lahko letno izločijo več ton ekskrementov na hektar, pri čemer se poveča volumen tal tudi do 20%. So ekološko zelo zahtevni: zračna in vlažna tla (ilovnata). Ne prenesejo mraza, veliko vode, kislih tal. Organskih ostankov mora biti veliko, vsebovati morajo obilo Ca in N –listnati gozdovi.

Dendrobaena, Lumbricus, Octodrilus,...

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

POLŽI so predvsem stanovalci listnatih gozdov (žive meje), kjer imajo dovolj hrane kot je listje, trhel les in hife gliv. V neugodnih razmerah se zarijejo v tla tudi do 30 – 40 cm globoko, kar zmorejo le v poroznih in rahlih tleh (vrt). Nekatere vrste naseljujejo tudi skalovite predele, kjer se hranijo z lišaji.

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MEGAFAUNA 20 do 200 mm:

Amphibian: frogs and toadsReptiles: blindworm???

: Typhlops (Albanija)

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

mole, vole

PEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAPEDOLOGIJA Z OSNOVAMI GEOLOGIJE, PEDOLOGIJAORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

Marmot, pig, badger, rabbit

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: ORGANIZMI IN ORGANSKA SNOV V TLEH

MIKROBNA RAZGRADNJA ORGANSKIH OSTANKOVRazdelitev (sistemov) živih organizmov je več in se med seboj lahko precej razlikujejo. Za razgradnjo rastlinskih ostankov so zanimive: bakterije vključno z aktinomicetami, arheje in glive.

PROKARIONTI

EUKARIONTIAKTINOMICETE

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSA

Polifenolna teorija

Po najbolj razširjenem trenutnem mnenju so kinoni glavni gradniki humusnih snovi. Nastanek rjavo obarvanih snovi, ki vsebujejo kinone, je znan proces ob nastajanju melamina na poškodovanem sadju in zelenjavi ter v ovojnici semen.

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSA

Kondenzacija sladkorjev in aminokislin

Najstarejša teorija o nastanku humusa. Verjetno drži v tleh s hitrimi in močnimi spremembami v temperaturi in vlagi.

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSA

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSA

Lastnosti humusnih snovi

Kaolinit (1:1) ne nabreka

Ilit (2:1) minimalno nabreka

Montmorillonit (2:1) maksimalno nabreka

Fulvo kislina

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSAHUMINSKA KISLINA

šotna in hidromorfna tla črnozem podzol

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: NASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSANASTANEK IN LASTNOSTI HUMUSA

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: BioloBiološško kroko krožženje snovienje snovi

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: BioloBiološško kroko krožženje snovienje snovi

KroKrožženje duenje duššikaika

5-10kg/ha leto

Rastline in mikrobi

PEDOLOGIJA: PEDOLOGIJA: BioloBiološško kroko krožženje snovienje snovi

Vezanje (fiksacija) dušika:

Nesibiotična (mikrorganizmi samostojni) ali simbiotična (mikr.+ rastline)

Nesimbiotična: alge, glive, bakterije (heterotrofne; aerobne ali anaerobne)

Aerobne: Azotobacter chroococum (zračna tla, bogata s P in K, pH>6,5Anaerobni: Clostridium pasterianum ( pH>4,5, lahko tudi revna s hranili)Ogljik za energijo, 1gC veže 20 mg N; če je v tleh dovolj NH4 ali NO3 ne vežejo N. V gozdu okoli 1,5 kg/ha leto.

Simbiotična: bakterije Rhizobium sp. (na metuljnicah npr. soja, slika spodaj)

Ali naj še predavam ??????