Erinevate organismide osa mullatekkeprotsessides. Mulla moodustumise bioloogiline tegur. Taimede, bakterite, seente ja aktinomütseedide roll huumuse moodustumisel. §2. Ainete geoloogilised ja bioloogilised tsüklid

V.V. Dokutšajev pani aluse mullatekketegurite uurimisele. Ta tuvastas esimesena, et mullatekke on tihedalt seotud füüsilise ja geograafilise keskkonnaga.

V.V. Dokutšajev tuvastas viis mullatekke tegurit: kliima, mulda moodustavad kivimid, elusad ja surnud organismid, vanus ja maastik. Kaasaegses mullateaduses lisandub loetletud teguritele inimese majandustegevus ja põhjavesi. Muldade uurimisel on oluline arvestada kõigi mullatekke tegurite omavahelisi seoseid ja mõju.

Mulla funktsionaalset sõltuvust mullatekke teguritest saab näidata skemaatilise valemiga:

Muld = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,

Funktsionaalne seos mulla ja mulda moodustavate tegurite vahel on nii keeruline, et ülaltoodud valemi lahendamine pole veel võimalik. Samas V.V. Dokutšajev märkis, et need raskused on ajutised ja on põhjust eeldada, et pinnase ja seda moodustavate tegurite vahel leitakse keerulised seosed. Praegu on sellise järelduse aluseks esiteks erinevates tingimustes kvantitatiivsete (digitaalsete) andmete hankimise tempo kiirenemine ning teiseks laialt levinud arvutistamine ja matemaatiliste meetodite kasutamine digitaalsete massandmete uurimiseks.

Mulda moodustavad kivimid

Leitakse järgmised geneetilised tüübid settekivimid: eluviaalsed, deluviaalsed, alluviaalsed, moreen-, fluvio-glatsiaalsed, glatsiolakustriinid, eoolid jne.

Algkivim on materiaalne alus, substraat, millele muld moodustub. Muld pärineb oma granulomeetrilise, mineraloogilise, keemilise koostise ja omadused suures osas algkivimilt. Mullamoodustav kivim ei ole aga mulla karkass, selles arenevate protsesside suhtes inertne. See koosneb mitmesugustest mineraalsetest komponentidest, mis osalevad mitmel viisil mulla moodustumise protsessis. Nende hulgas on osakesi, mis on keemiliste protsesside suhtes praktiliselt inertsed, kuid mängivad olulist rolli pinnase füüsikaliste omaduste kujunemisel. Teised pinnast moodustavate kivimite komponendid hävivad kergesti ja rikastavad mulda teatud keemiliste elementidega, mistõttu on mulda moodustavate kivimite koostisel ja struktuuril äärmiselt tugev mõju mullatekke protsessile.

Nii näiteks moodustuvad mullad tavaliselt okas-lehtpuu (sega)metsades. Kui aga metsavööndis on mulda moodustavates kivimites kaltsiumkarbonaate, tekivad mullad, mis erinevad järsult mätas-podsoolmuldadest. Kuid maastikel, kus asuvad lössilaadsed maardlad, mis sisaldavad suurenenud kaltsiumkarbonaate, moodustuvad omapärased karbonaatsed mullad, mis on välimuselt ja omadustelt järsult erinevad. Seega on olulise tähtsusega kivimite karbonaadisisaldus, millele saab moodustada heade füüsikalis-keemiliste omadustega muldasid. Parimad pinnast moodustavad kivimid on löss ja lössilaadsed savikivimid, samuti karbonaatsed kivimid - need moodustavad suhteliselt viljakaid muldi.

Leevendus on üks olulisemaid mullatekke tegureid. See mõjutab mulla teket peamiselt kaudselt, jaotades ümber vett, soojust ja tahkeid mullaosakesi. Reljeefi mõju mõjutab peamiselt maapinnale voolava soojuse ja vee ümberjaotumist. Piirkonna kõrguse oluline muutus toob kaasa olulise muutuse temperatuuritingimustes, suhteliselt ebaoluline kõrguse muutus mõjutab sademete ümberjaotumist, kallaku eksponeerimine on päikeseenergia ümberjaotumisel suure tähtsusega ja määrab päikeseenergia ümberjaotumise astme. põhjavee mõju pinnasele.

Makro-, meso- ja mikroreljeefi roll ja tähendus on märgatavalt erinev. Makroreljeefi vorme (tasandikud, mäed, madalikud) võib seostada sademete hulga muutumisega neid kandvate õhumasside levimisel. See loob tingimused taimestikutüüpide ja seega ka muldade järkjärguliseks muutumiseks. Mägedes muutub piirkonna kõrguse muutumisel õhutemperatuur ja niiskuse iseloom, mis määrab kliima, taimestiku ja muldade vertikaalse tsoneeringu.

Mesoreljeefi elemendid (künkad, seljandikud, valgalad, kuristik) jaotavad päikeseenergia ja sademed ümber piiratud alal. Tasasel maastikul neelab peaaegu kõik sademed pinnasesse; nõlvad kaotavad äravoolu tõttu vett ja lohkudes võib see tarbetult koguneda, põhjustades vettimist.

Lõuna- ja põhjanõlvadel on oluline insolatsiooni erinevus - kuni 10°C, mis mõjutab veerežiimi ja taimestiku iseloomu.

Läheduses paiknevatel negatiivsetel ja positiivsetel reljeefielementidel on tavaliselt erinev vee-õhu ja toitumisrežiim ning erinevad reaktsioonid (pH).

Pinnapealne ja sisemine äravool põhjustab tahkete osakeste (lahustunud ainete) suunatud migratsiooni - tekib ainete vahetus meso- ja mikroreljeefi vormide vahel. Selle tulemusena võib huumushorisondi paksus nõlval olla 2–3 korda väiksem kui lohus. Tugev vee äravool järskudelt nõlvadelt põhjustab taimede kasvuks raskeid tingimusi.

Mikroreljeefi vormid (väikesed lohud, künkad, künkad) aitavad kaasa taimede kasvukoha erinevuste tekkele, taimkatte mikrostruktuuri kujunemisele ning väga mitmekesiste mullakoosluste ja komplekside tekkele.

Olenevalt asendist reljeefis ja niiskusastmest eristatakse automorfseid (veekogude, nõlvade mullad), poolhüdromorfseid (soostunud) ja hüdromorfseid muldi. Kaks viimast muldade rühma (rida) on konjugaatsõltuvuses automorfsetest muldadest, st nõgude muldasid mõjutavad keemiliste elementide ja kõrgemate alade muldadest eraldatud ühenditega rikastatud pinna- ja põhjavesi. Pool- ja hüdromorfsete muldade geokeemilist sõltuvust automorfsetest nimetatakse geokeemiline sidestus.

Geokeemiline side mesoreljeefi tingimustes on ühesuunaline.

Mikroreljeefi tingimustes on sellel ühendusel kahesuunaline suund – pindmise äravooluga mikrodepressioonidesse migreeruvad keemilised elemendid rikastavad neid. Kuid mikrokõrguste kuivamine põhjustab pinnasevee kapillaaride tõmbamist süvenditest - ka mõned elemendid tõmmatakse üles.

Kliima. Kliima mõjutab mullatekke protsesside arengut väga palju. Seda seostatakse pinnasele energia (soojuse) ja veega varustamisega. Need määravad mulla hüdrotermilise režiimi.

Mullatekke protsessi areng sõltub aastasest sissetulevast soojuse ja niiskuse kogusest, nende igapäevase ja hooajalise jaotuse omadustest. Mulla vee- ja soojusrežiimid mõjutavad otseselt organismide arengut ja mitmekesisust, nende biomassi hulka, orgaanilise aine lagunemise kiirust ja iseloomu, huumuse teket, mulla mineraalse osa hävimist. Seega kuivas kuumas kliimas ei kogune mulda suur hulk huumust - tekib väike kogus allapanu, selle orgaaniline aine mineraliseerub kiiresti. Kuivades piirkondades täheldatakse sademete puudumise perioodidel bioloogiliste ja füüsikalis-keemiliste protsesside aeglustumist. Külmas, boreaalses kliimas on näha teistsugust pilti – siin toimub allapanu aeglane lagunemine ja võib tekkida isegi turvas. Külmaperioodi esinemine põhjustab mulla külmumist, bioloogiliste protsesside seiskumist ning füüsikaliste ja keemiliste protsesside järsku allasurumist.

Hüdrotermiline režiim määrab ka veeslahustuvate soolade liikumisprotsesside kiiruse ja suuna piki profiili. Seega toimub mõõdukalt külma ja niiske kliima tingimustes orgaaniliste ja mineraalsete ühendite märkimisväärne eemaldamine mullaprofiili alumisse ossa või põhjavette. Soola liikumise protsessid toimuvad kuumas ja kuivas kliimas erinevalt – vesi tõuseb läbi kapillaaride alumistest kihtidest, mis võib põhjustada pinnase sooldumist.

Õhumasside liikumine (tuul) mõjutab gaasivahetust pinnases ja püüab kinni väikesed mullaosakesed tolmu kujul. Tuul põhjustab kivimite füüsilise murenemise protsessi. See puhub mulla pinnalt savi- ja tolmuosakesi, muutes selle liivaseks ja põhjustades erosiooni. Tuul võib kaasa aidata ka mulla sooldumisele, transportides soolasid soolase vee basseinide pinnalt.
Kliima mõjutab mulda mitte ainult otseselt, vaid ka kaudselt, mõjutades bioloogilisi protsesse (kõrgemate taimede levik, mikrobioloogilise aktiivsuse intensiivsus).

Maakera kliimatingimused muutuvad loomulikult ekvaatorist poolustele ja mägistes riikides - jalamilt tippu. Samas suunas toimub ka taimestiku ja loomade koosseis loomulik muutus. Selliste oluliste mullatekketegurite omavahel seotud muutused mõjutavad peamiste mullatüüpide levikut. Tuleb rõhutada, et kliimaelementide, aga ka kõigi teiste mullatekke tegurite mõju avaldub ainult koostoimes teiste teguritega. Nii on näiteks kõrgmäestiku alpide vööndi tingimustes sademete hulk ligikaudu sama kui taigavööndi tingimustes, kuid sama sademete hulk esimesel ja teisel juhul ei määra sama tüüpi muld: alpivööndis kujunevad välja mägi-niidumullad ja taigavööndis podsoolsed mullad, mis on tingitud paljude mullatekketegurite olulisest erinevusest.

Vesi. Mulla moodustumine toimub pinna- ja põhjavee mõjul. Nende roll taandub peamiselt segatud ainete liikumisele, gravitatsiooni- ja kapillaarjõudude mõjul lahustunud ühenditele ning mulla mineraalide hüdrolüüsile; Kui vesi seisab, arenevad gley protsessid.

Neil on teatav mõju mulla kujunemisele pinnas ja põhjavesi. Vesi on keskkond, milles pinnases toimuvad arvukad keemilised ja bioloogilised protsessid. Enamiku muldade puhul, mis asuvad vaheruumides, on peamiseks veeallikaks sademed. Kuid seal, kus põhjavesi on madal, mõjutab see tugevalt pinnase moodustumist. Nende mõjul muutuvad muldade vee- ja õhurežiimid. Põhjavesi rikastab mulda neis sisalduvate keemiliste ühenditega ja põhjustab mõnel juhul sooldumist. Vesine pinnas sisaldab ebapiisavalt hapnikku, mis pärsib teatud mikroorganismide rühmade aktiivsust. Põhjavee mõju tulemusena tekivad spetsiaalsed mullad.

Bioloogiline tegur. See juhib mulla moodustumise protsessi. Selle areng sai võimalikuks alles pärast elu tekkimist. Ilma eluta poleks mulda. Mulla teke Maal algas alles pärast elu ilmumist. Ükski kivi, olenemata sellest, kui sügavalt lagunenud ja ilmastikuga ka ei oleks, ei ole veel pinnas. Ainult lähtekivimite pikaajaline koostoime taime- ja loomaorganismidega teatud kliimatingimustes loob spetsiifilised omadused, mis eristavad mulda kivimitest.

Mulla moodustumises osalevad järgmised organismirühmad: mikroorganismid, rohelised taimed ja loomad. Koos tegutsedes moodustavad nad keerukaid biotsenoose. Samal ajal täidab igaüks neist rühmadest teatud funktsioone.

Tänu tegevusele mikroorganismid orgaanilised jäägid lagundatakse ja neis sisalduvad elemendid sünteesitakse taimede poolt omastatavateks ühenditeks. Mikroorganismide hulka kuuluvad bakterid, aktinomütseedid, seened, vetikad ja algloomad. Nende arv 1 grammis mullas ulatub miljonitest kuni miljarditeni. Mikroorganismide mass jääb vahemikku 3–8 t/ha ehk umbes 1–2 t/ha kuivaine kohta. Eriti palju mikroorganisme on mulla ülemistes horisontides, juurtevööndis. Mikroorganismid on pinnase moodustumise pioneerid, kes asuvad esimesena materiaalsele kivimile.

Bakterid- kõige levinum mikroorganismide rühm mullas. Viia läbi erinevaid orgaaniliste ja mineraalsete ühendite muundamise protsesse. Tänu nende tegevusele viiakse läbi grandioosne protsess, kus töödeldakse igal aastal mulda sattuvat kolossaalset kogust surnud orgaanilist ainet. See vabastab keemilised elemendid, mis olid tihedalt seotud orgaanilise ainega.

Suur tähtsus on heterotroofide aktiivsusel, mis määravad ammonifikatsiooni protsessi - orgaanilise aine lagunemise koos lämmastiku ammooniumivormide moodustumisega. Kasulik on ka nitrifikatsioon - autotroofsete aeroobsete bakterite tegevus, mis oksüdeerivad ammooniumlämmastikku esmalt lämmastik- ja seejärel lämmastikhappeks. Selle tulemusena saavad taimed olulist toitainet, näiteks lämmastikku. Nitrifitseerivate bakterite ühe tegevusaasta jooksul võib 1 hektari mulla kohta tekkida kuni 300 kg lämmastikhappe sooli.

Samal ajal võib hapnikuvaegusega pinnases tekkida denitrifikatsioon - mulla nitraatide redutseerimine molekulaarseks lämmastikuks, mis viib selle kadumiseni pinnases.

Teatud bakterirühmad on võimelised absorbeerima õhust molekulaarset lämmastikku ja muutma selle valguvormiks. Seda võimet omavad vabalt elavad mulla- ja mügarbakterid, kes elavad sümbioosis liblikõieliste taimedega. Pärast lämmastikku siduvate bakterite hukkumist rikastatakse mulda bioloogilise lämmastikuga - kuni 200 kg/ha.

Bakterite abil viiakse läbi erinevate ainete oksüdatsiooniprotsesse. Seega oksüdeerivad väävlibakterid vesiniksulfiidi väävelhappeks - selle tulemusena koguneb mulda aastas kuni 200 kg/ha sulfaate.

Suur rühm raua baktereid kasutab süsiniku absorbeerimiseks raua oksüdatsiooni energiat.

Aktinomütseedid, ehk kiirgavad seened, lagundavad mullas kiudaineid, ligniini, huumusaineid ning osalevad huumuse tekkes.

Seened. Nende sisaldust mõõdetakse kümnetes tuhandetes koopiates ühes grammis mullas. Levinuimad on hallitusseened ja metsamuldades mukorseen. Seened lagundavad ligniini, kiudaineid, valke ja tanniine. See toodab orgaanilisi happeid, mis võivad muundada mulla mineraale. Sageli astuvad seened sümbioosi roheliste taimedega, moodustades juurtele mükoriisa, mis parandab taimede lämmastiku toitumist.

Merevetikad arenevad mulla pinnal. Nende maksimaalset arvu täheldatakse märgadel perioodidel. Metsamuldadel domineerivad ränivetikad ja sinivetikad. Nad rikastavad mulda orgaanilise ainega ja osalevad aktiivselt kivimite murenemises.

Samblikud- seene ja vetikate kompleksne sümbiootiline moodustis. Neid leidub kõikjal – pinnasel, puudel, paljastel kividel. Nad hävitavad kivimeid, toimides neile mehaaniliselt ja keemiliselt. Samblike orgaanilised jäänused ja mineraalsed kivimiterad on kõrgematele organismidele asumiseks põhiliselt primitiivne pinnas.

Kõrgemad taimed. Rohelised taimed mängivad mulla kujunemisel suurt rolli. Maal toodetakse aastas 15 1010 tonni biomassi, mille sünteesivad rohelised taimed fotosünteesi teel.

Biomass on elava orgaanilise aine koguhulk taimekoosluses. Suurim biomass metsakooslustes on 1–4 tuh c/ha. Rohtsed kooslused moodustavad vähem biomassi. Niidu stepid – 250 c/ha, kuivad stepid – 100 c/ha, kõrbed – 43 c/ha. Osa biomassist juurejääkide ja jahvatatud allapanu näol suunatakse tagasi mulda. Aastas satub pinnasesse (pesakond, juured): taigamets – 4–6 t/ha, niidu stepid – umbes 14 t/ha, agrofütocenoos – 3–8 t/ha. Taimed sünteesivad oma elutegevuse käigus orgaanilist ainet ja jaotavad selle teatud viisil mullas juuremassi kujul ja pärast maapealse osa hukkumist taime allapanu kujul. Allapanu komponendid pärast mineraliseerumist sisenevad mulda, aidates kaasa huumuse kogunemisele ja mulla ülemise horisondi iseloomuliku tumeda värvuse omandamisele. Lisaks akumuleerivad taimed üksikuid keemilisi elemente, mis sisalduvad vähesel määral mulda moodustavates kivimites, kuid on vajalikud taimede normaalseks funktsioneerimiseks. Pärast taimede surma ja nende jäänuste lagunemist jäävad need keemilised elemendid mulda, rikastades seda järk-järgult.

Roheliste taimede teine ​​oluline funktsioon on tuhaelementide ja lämmastiku kontsentratsioon. Kuni 95% taimede kuivaine massist koosneb süsinikust, hapnikust, vesinikust ja lämmastikust. Lisaks koguneb taimedesse nn tuhaelemente (umbes 5%) - kaltsium, magneesium, kaalium, naatrium, väävel, kloor jne - umbes 70 keemilist elementi. Paljud keemilised elemendid kogunevad mulda (orgaanilise aine osana) biogeense akumulatsiooni tõttu. On kindlaks tehtud, et liblikõielised taimed koguvad oma koostisesse rohkem kaltsiumi, magneesiumi ja lämmastikku; teraviljad – fosfor, ränidioksiid, s.o. Keemiliste elementide neeldumisel on selektiivsus.

Okaspuumetsa allapanu moodustab lagunemisel palju fulvohappeid, mis aitab kaasa podsoolse mullatekke protsessi arengule. Niidu rohttaimestiku all areneb mullatekke protsess. Sammaldel on suur niiskusvõime ja seetõttu soodustavad nad muldade vettimist.

Kõrgemad taimed ja mikroorganismid moodustavad teatud komplekse, mille mõjul moodustuvad erinevat tüüpi mullad. Iga taimemoodustis vastab kindlale mullatüübile. Näiteks okasmetsade taimse moodustumise korral ei teki kunagi niidu-stepi rohttaimestiku mõjul tekkivat metsamoodustist.

Loomorganismid(putukad, vihmaussid, väikesed selgroogsed jt) osalevad ka mullaloomes. Neid on pinnases tohutult palju. Nende peamine roll on mulla orgaanilise aine muundamine. Oluline on ka mullaloomade kaevamistegevus.

Zoomass Maal on väiksem kui fütomass ja ulatub mitme miljardi tonnini. Suurima zoomassiga on laialehised metsad – 600–2000 kg/ha, tundras – 90 kg/ha.

Vihmaussid on kõige levinum mullaloomade rühm – neid on ühel hektaril tuhandeid või miljoneid. Nad moodustavad 90% taiga- ja lehtmetsade zoomassist. Aastas töödeldakse hektari kohta 50–380 tonni mulda. Samal ajal paraneb selle poorsus ja füüsikalised omadused. C. Darwin leidis, et Inglismaal lasevad ussid igal hektaril aastas läbi oma keha 20–26 tonni mulda. Charles Darwin uskus, et muld on loomade tegevuse tulemus, ja soovitas seda isegi nimetada loomakiht.

Mullaputukad kobestavad mulda, töötlevad taimejääke ning rikastavad mulda taimse aine ja mineraaltoiteelementidega.

Kaevajad (kaevajad, mutid, hiired jt) kaevavad pinnast üles, tekitavad pinnasesse urud, segavad mulda, soodustades seeläbi paremat õhutamist ja mullatekke protsessi kiireimat arengut, samuti rikastavad mulla orgaanilist massi. oma elutähtsa tegevuse saadustega, muutes selle koostist.

Mulla moodustumise väga eriline tegur - aega. Kõik pinnases toimuvad protsessid toimuvad aja jooksul. Selleks, et välistingimuste mõju avalduks, et pinnas moodustuks vastavalt mullatekke teguritele, on vaja teatud aega. Kuna geograafilised tingimused ei jää muutumatuks, vaid muutuvad, arenevad mullad aja jooksul. Mulla vanus on mulla eksisteerimise kestus ajas. Mulla moodustumise protsess, nagu iga teinegi, toimub aja jooksul. Iga uus mullatekke tsükkel (hooajaline, aastane, pikaajaline) toob kaasa teatud muutused mineraalsete ja orgaaniliste ainete muundumisel mullas. Ainete pinnasesse kuhjumise või leostumise määra saab määrata nende protsesside kestuse järgi. Seetõttu on ajafaktoril (V. V. Dokutšajevi sõnul "riigi vanus") teatav tähtsus ainete tekkes ja arengus. mullad.

Uuringutega on kindlaks tehtud üksikute mullatekkeprotsesside kestus. Seega tekib 100–600 aasta jooksul teatav huumuse kogunemise tase pinnasesse. Noortel mägimoreenidel ja kuivendatud järvede setetel tekib 100–300 aasta jooksul piisavalt moodustunud pinnas.

On vahet absoluutne ja suhteline vanus mulda Absoluutne vanus- see on aeg, mis on möödunud mulla moodustumise algusest selle praeguse arengufaasini. See võib ulatuda mitmest tuhandest kuni miljoni aastani.

Muldade moodustumine algas varem nendel aladel, mis vabanesid veest ja jääkattest kiiremini. Seega on Valgevene territooriumil selle põhjaosa mullad noored (viimase Valdai (Poozerski) jäätumise piirides) - nende vanus on umbes 10–12 tuhat aastat; Vabariigi lõunaalade mullad on küpsemad. Samal ajal võib sama territooriumi piires, samas absoluutses vanuses mullatekke protsess kulgeda erineva kiirusega. Selle põhjuseks on mulda moodustava kivimi territoriaalne heterogeensus, topograafia jne. Selle tulemusena tekivad mullaprofiili erineva arenguastmega mullad – nende suhteline vanus ei ole sama.
Muldade ja orgaanilise aine absoluutse vanuse määramiseks kasutatakse radioaktiivset isotoopi 14C ja selle suhet 12C-ga. 14C poolestusaeg on 5600 aastat. Isotoop 12C on stabiilne. Teades huumuse radiosüsiniku aktiivsust, on võimalik määrata selle vanust vahemikus 40–50 tuhat aastat.

Inimese majandustegevus on võimas mulda mõjutav tegur, eriti põllumajanduse suureneva intensiivistumise tingimustes. See erineb järsult kõigist teistest teguritest oma mõju poolest pinnasele. Kui looduslike tegurite mõju mullale avaldub spontaanselt, siis inimene oma majandustegevuse käigus toimib mullale suunatud viisil, muutes seda vastavalt oma vajadustele. Teaduse ja tehnika arenguga, sotsiaalsete suhete arenedes intensiivistub mulla kasutamine ja selle ümberkujundamine.

Inimene ja tema seadmed võimsate keskkonna, sh pinnase mõjutamise vahenditega (väetised, masinad, drenaaž, niisutus, keemiseerimine jne) muudavad oluliselt looduslikke ökoloogilisi süsteeme.

Maaparandus, metsade raiumine või istutamine, tehisreservuaaride loomine - kõik see mõjutab vastavalt territooriumi veerežiimi ja seega ka pinnast.

Mineraal- ja orgaaniliste väetiste laotamine, happeliste muldade lupjamine, liivmuldade turbastamine ja saviste muldade liivatamine muudab muldade keemilist koostist ja nende omadusi. Mehaaniline maaharimine põhjustab muutuse mulla füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste omaduste kompleksis.

Pinnase parandamise meetmete süstemaatiline rakendamine viib nende kasvatamiseni.

Teatud meetmete ebaõige rakendamine ja muldade ebaratsionaalne kasutamine võib aga põhjustada muldade olukorra olulist halvenemist – põhjustada vettimist, erosiooni, pinnase saastumist ning keemiliste ja füüsikaliste omaduste järsku halvenemist. Seetõttu peab inimmõju mullale olema teaduslikult põhjendatud; mille eesmärk on suurendada selle viljakust, moodustada jätkusuutlikud, kõrge tootlikkusega agroökosüsteemid.

Seetõttu võime järeldada, et muld on See on eriline looduslik moodustis, kus keemiliste elementide tsüklilise migratsiooni protsessid maapinnal ja maastikukomponentide vaheline ainevahetus saavutavad oma suurima pinge. Samaaegselt aine energeetilise ümberjaotumisega pinnases toimub päikeseenergia aktiivselt muundumine ja kogunemine.

Mikroorganismide roll muldade kujunemisel ja mullaviljakuses on äärmiselt keeruline ja mitmekesine; Mikroobid, mis on maakera vanimad organismid, eksisteerinud miljardeid aastaid, on kõige iidsemad mullamoodustajad, tegutsedes ammu enne kõrgemate taimede ja loomade ilmumist. Mikroorganismide elulise aktiivsuse tagajärjed ulatuvad palju kaugemale nende asustatud muldadest ja määravad suuresti settekivimite omadused, atmosfääri ja looduslike vete koostise ning selliste elementide nagu süsinik, lämmastik, väävel, fosfor, hapnik geokeemilise ajaloo. , vesinik, kaltsium, kaalium ja raud.
Mikroorganismid on oma omadustelt biokeemiliselt multifunktsionaalsed ning on võimelised läbi viima biosfääris ja pinnases protsesse, mis on taimedele ja loomadele kättesaamatud, kuid mis on oluliseks osaks energia ja ainete bioloogilises ringluses. Need on lämmastiku sidumise protsessid, ammoniaagi ja vesiniksulfiidi oksüdeerimine, sulfaat- ja nitraatsoolade redutseerimine ning raua- ja mangaaniühendite lahusest sadestamine. See hõlmab ka paljude vitamiinide, ensüümide, aminohapete ja muude füsioloogiliselt aktiivsete ühendite mikroobset sünteesi pinnases.
Nende hämmastavate reaktsioonide läbiviimisel saavad autotroofsed bakterid, nagu taimed, ise sünteesida orgaanilist ainet, kuid ilma Päikese energiat kasutamata. Seetõttu on põhjust arvata, et esmase mullatekke protsessi Maal viisid läbi autotroofsete ja heterotroofsete mikroorganismide kooslused juba ammu enne roheliste taimede ilmumist. Tuleb märkida, et bakterid ja seened on väga tugevad primaarsete mineraalide ja kivimite hävitajad, nn bioloogilise ilmastiku mõjurid.
Mikroorganismide kõige olulisem omadus on aga võime viia taimse ja loomse orgaanilise aine lagunemisprotsessid täielikult mineraliseerumiseni. Ilma selle seoseta ei saaks biosfääris eksisteerida bioloogiliste protsesside normaalne spiraalne tsüklilisus ja elu ise poleks võimalik. See on sügav põhimõtteline erinevus mikroorganismide rolli vahel biosfääris ning taimede ja loomade rolli vahel. Taimed sünteesivad orgaanilist ainet, loomad teostavad orgaanilise aine esmast mehaanilist ja biokeemilist hävitamist ning valmistavad seda ette tulevaseks huumuse tekkeks. Mikroorganismid, mis viivad lõpule orgaanilise aine lagunemise, sünteesivad mulla huumust ja seejärel hävitavad selle. Füsioloogiliselt aktiivsete ühendite süntees, huumuse moodustumine ja orgaaniliste jääkide täielik mineraliseerumine on mikroorganismide põhiülesanne mullaprotsessides ja bioloogilises ringluses.
Mikroorganisme leidub mõnikord kümnete ja sadade meetrite sügavusel. Kuid nende põhimass on koondunud juurtega asustatud mullahorisontidesse ja eriti ülemisse 10-20 cm. Ülemises 25-sentimeetrises mullakihis võib erinevate mikroorganismide märja massi kogumass olla kuni 10 t/ha. Macca mikroorganismid moodustavad muldades 0,5-2,5% huumuse massist. Veelgi enam, 1 grammi pinnase kohta ulatub mikroorganismide arv kümnetesse ja sadadesse miljonitesse isenditesse ning taimede risosfääris kümnetesse miljarditesse. Mida kõrgem on looduslike muldade viljakuse tase, seda rikkamad ja mitmekesisemad on neis esinevad mikroorganismid. Väga viljakad kultuurmullad on mitmesuguste mikroorganismide poolest kõige rikkamad. Uute mikroorganismide uurimise meetodite arenedes saab selgeks, et meie praegused teadmised on endiselt äärmiselt ebapiisavad. Ilmselt on mikroorganismide roll, hulk ja ülesanded mullatekkes palju suuremad, kui me praegu ette kujutame.
Mulla mikroorganismide hulgas on nii taimemaailma kui ka loomamaailma esindajaid (joon. 52). Kõige arvukam mikrofloora on seened, aktinomütseedid ja bakterid. Vetikad on palju vähem levinud. Mikrofaunas domineerivad amööbid ja flagellaadid. Rips- ja mikronematoote leidub mõnikord ka muldades suurel hulgal. Üha rohkem koguneb andmeid mikroorganismide mitterakuliste vormide (bakteriofaagid, viirused) esinemise kohta muldades.

Mulla vetikad

Mulla seened

Bakterid

Viirused (bakteriofaag)

Taimestik (kõrgem ja madalam) loob looduses tuhaainete bioloogilise ringluse ja rikastab mulda orgaaniliste jääkainetega. See on mulla moodustumise peamine tegur.

Mullatekke protsessi olemus avaldub looduses taimemoodustiste kaudu. Taimemoodustised on kõrgemate ja madalamate taimede kombinatsioonid, mis suhtlevad teatud keskkonnatingimustes.

Venemaa territooriumil eristatakse järgmisi taimemoodustiste rühmi (N.N. Rozov): 1) puitunud (taigametsad, lehtmetsad, niiske subtroopika metsad); siirdepuis-rohtmetsad (kserofüütsed metsad); rohttaimed (kuivad ja soised niidud, parasvöötme stepid, subtroopilised põõsastepid); 4) mahajäetud; 5) samblik-sammal (tundra, kõrgsood).

Iga taimekoosseisu rühma iseloomustavad oma omadused: orgaaniliste ainete koostis, nende pinnasesse sattumise ja lagunemise omadused, samuti laguproduktide koosmõju mulla mineraalse osaga.

Erinevused taimekoosseisudes- muldade mitmekesisuse peamine põhjus looduses. Taiga-metsavööndi samades tingimustes arenevad okasmetsade kinniste metsade all podsoolsed mullad ja niitudel murumullad.

Sõltuvalt tekkiva biomassi koguse ja kvaliteedi bioloogilistest omadustest ning mõjust mullatekke protsessile jagatakse rohelised taimed puit- ja rohttaimed.

Puittaimed(puud, põõsad, alampõõsad) - mitmeaastane, elab kümneid ja sadu aastaid. Igal aastal sureb ainult osa nende jahvatatud massist (okkad, lehed, oksad, viljad) ja see ladestub mullapinnale allapanu või metsa allapanu kujul. Puittaimedele on iseloomulik tohutu biomassi teke, peamiselt maapealne, kuid nende aastane allapanu on väiksem kui nende juurdekasv ning seetõttu suunatakse koos allapanuga mulda tagasi suhteliselt väike kogus tuhaelemente ja lämmastikku. Puude, eriti okaspuude allapanu sisaldab palju kiudaineid, ligniini, parkaineid ja vaiku. Metsa allapanu lagunemissaadused interakteeruvad lahuses oleva pinnasega, kui mullakiht pestakse setetega.

Rohttaimede eluiga ulatub mõnest nädalast (ephemera) kuni 1-2 aastani (teravili) ja 3-5 aastani (kaunviljad). Kuid juured ja risoomid elavad kuni 7-15 aastat või kauem.

Mullatekke protsessides on rohttaimede mõju suurem kui puittaimedel, kuigi rohtsete koosluste tekitatud biomassi hulk on väiksem. Seda seletatakse rohtsete taimede lühikese elueaga ja kõigi nende komponentide kiire muutumisega taim-muld süsteemis. Mulda rikastatakse igal aastal orgaaniliste maitsetaimede jäänustega jahvatatud massina (eeldusel, et see ei ole võõrandunud) ja juurtega. Juurejäägid, erinevalt jahvatatud massist, lagunevad otse kohapeal, mullas ja nende lagunemissaadused interakteeruvad selle mineraalse osaga.

Rohttaimede jäänused Võrreldes metsa allapanuga sisaldavad need vähem kiudaineid, rohkem valke, tuhaelemente ja lämmastikku. Rohtseid jääke iseloomustab neutraalne või kergelt aluseline reaktsioon.

Samblad- taimeorganismid, millel puudub juurestik ja mis neelavad toitaineid kogu oma elundite pinnalt. Neid leidub laialdaselt metsavõrade all ja soodes. Samblad kinnituvad risoididega igale substraadile. Nad suudavad imada ja säilitada suures koguses niiskust, mistõttu taimejääkide lagunemisprotsess kulgeb aeglaselt, turba järkjärgulise kogunemise ja vettimisega. Kõrgsoode kujunemisel tuleb eriti esile tõsta sfagnum (valgete) sammalde rolli.

Mikroorganismid. Pinnases leiduvatest mikroorganismidest on laialdaselt esindatud bakterid, seened, aktinomütseedid, vetikad ja algloomad. Kõige rohkem mikroorganisme leidub selle ülemistes kihtides, kuhu on koondunud põhiosa orgaanilisest ainest ja elustaimede juurtest.

Mikroorganismid aitavad kaasa orgaaniliste jääkide lagunemisele mullas.

Õhuga seoses eristatakse mikroorganisme aeroobsete ja anaeroobsete vahel. Aeroobsed on organismid, mis tarbivad elu jooksul hapnikku; anaeroobid – elavad ja arenevad hapnikuvabas keskkonnas. Nad saavad eluks vajaliku energia seotud redoksreaktsioonide tulemusena. Pinnas toimuvaid lagunemis- ja sünteesireaktsioone mõjutavad erinevad mikroorganismide poolt toodetud ensüümid. Sõltuvalt mulla tüübist ja nende kultiveerimisastmest võib mikroorganismide koguarv 1 g mädane-podsoolse pinnases ulatuda 0,6-2,0 miljardini, tšernozemides - 2-3 miljardini.

Bakterid- kõige levinum mulla mikroorganismide tüüp. Toitumise meetodi järgi jagunevad need autotroofseteks, mis neelavad süsinikdioksiidist süsinikku, ja heterotroofseteks, mis kasutavad orgaanilistest ühenditest pärinevat süsinikku.

Aeroobsed bakterid oksüdeerivad mullas erinevaid orgaanilisi aineid, sealhulgas ammonifikatsiooni protsessi – lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ainete lagunemist ammoniaagiks, kiudude, ligniini oksüdeerumist jne.

Orgaaniliste jääkide lagunemine heterotroofseid anaeroobseid baktereid nimetatakse käärimisprotsessiks (süsivesikute, pektiinainete jne käärimine). Koos anaeroobsetes tingimustes kääritamisega toimub denitrifikatsioon – nitraatide redutseerimine molekulaarseks lämmastikuks, mis võib halva aeratsiooniga muldades kaasa tuua märkimisväärse lämmastikukadu.

Mulla tekke bioloogiline tegur- Mulla moodustumises osalevad kolm organismirühma – rohelised taimed, mikroorganismid ja loomad, mis moodustavad keerukaid biotsenoose.

Taimestik. Taimed on ainus esmane orgaanilise aine allikas mullas. Nende peamiseks funktsiooniks mullamoodustajana tuleks pidada ainete bioloogilist ringlust – biomassi sünteesi atmosfääri süsinikdioksiidi, päikeseenergia, vee ja pinnasest tulevate mineraalsete ühendite toimel. Taimne biomass juurejääkide ja jahvatatud allapanu kujul suunatakse tagasi mulda. Roheliste taimede osalemise iseloom mullaloomes on erinev ja sõltub taimestiku tüübist ja bioloogilise tsükli intensiivsusest (tabel 5.1).

Kõik elusorganismid Maal moodustavad bioloogilisi kooslusi (tsenose) ja bioloogilisi moodustisi, millega mullatekke ja arengu protsessid on lahutamatult seotud,

Taimede moodustumise doktriini mullateaduse seisukohalt töötas välja V. R. Williams. Taimemoodustiste jagamise peamiste kriteeriumidena võttis ta sellised näitajad nagu taimerühmade koostis, orgaanilise aine pinnasesse sisenemise omadused ja selle lagunemise iseloom erinevate aeroobsete ja anaeroobsete protsesside vahekordadega mikroorganismide mõjul. .

Praegu võetakse taimetsenooside rolli uurimisel mullatekkele täiendavalt arvesse ainete bioloogilise tsükli olemust ja intensiivsust; See võimaldab laiendada taimemoodustiste uurimist mullateaduse seisukohalt ja anda nende üksikasjalikuma jaotuse.

N. N. Rozovi sõnul eristatakse järgmisi taimekoosseisude põhirühmi:

1. puittaimestiku moodustumine: taigametsad, lehtmetsad, subtroopilised vihmametsad ja troopilised vihmametsad;
2. puit-rohttaimede üleminekuperiood: kserofüütsed metsad, savannid;
3. rohttaimed: kuivad ja soised niidud, kõrrelised preeriad, parasvöötme stepid, subtroopilised põõsastepid;
4. kõrbetaimede moodustumine: subboreaalse, subtroopilise ja troopilise pinnase-kliimavööndite taimestik;
5. sambliku-sambla taimede moodustumine: tundra, kõrgsood.

Metsataimestik on mitmeaastane taimestik, mistõttu selle jäänused jõuavad peamiselt mullapinnale maapinnase allapanu kujul, millest moodustub metsa allapanu. Vees lahustuvad laguproduktid satuvad mulla mineraalkihti. Metsa bioloogilise ringluse tunnuseks on märkimisväärse koguse lämmastiku ja tuha taimetoitainete pikaajaline säilimine mitmeaastases biomassis ning nende väljajätmine aastasest bioloogilisest tsüklist. Erinevates looduslikes tingimustes moodustuvad erinevat tüüpi metsad, mis määrab mullatekke protsessi olemuse ja sellest tulenevalt ka tekkivate muldade tüübi.

Rohttaimestik moodustab mullas tiheda õhukeste juurte võrgustiku, mis põimub kogu mullaprofiili ülemise osa, mille biomass ületab tavaliselt maapealse osa biomassi. Kuna rohttaimestiku maapealne osa on inimeste poolt võõrandunud ja loomade poolt söödud, on rohttaimestiku all oleva mulla peamiseks orgaanilise aine allikaks juured. Juuresüsteemid ja nende humifitseerimisproduktid struktureerivad profiili ülemist juurtega asustatud osa, milles järk-järgult moodustub toiteelementide rikas huumushorisont. Protsesside intensiivsuse määravad looduslikud tingimused, kuna olenevalt rohtsete moodustiste tüübist on moodustunud biomassi hulk ja bioloogilise tsükli intensiivsus erinev. Seetõttu moodustuvad erinevates looduslikes tingimustes rohttaimestiku all erinevad mullad. Sammal-sambliku taimestikku iseloomustab asjaolu, et suure niiskusmahuga on sellel madal aktiivsus bioloogilises tsüklis. Sellest tulenebki surevate taimejäänuste konserveerimine, mis piisava ja liigniiskuse korral muutuvad turbaks ning pideva kuivamise korral lähevad tuule poolt kergesti minema.

Mikroorganismid. (Mikroorganismide roll mulla kujunemisel ei ole vähem oluline kui taimede roll. Vaatamata oma väiksusele on nende arvukuse tõttu tohutu kogupind ja seetõttu puutuvad nad mullaga aktiivselt kokku. E. N. Mishustini sõnul 1 hektari haritava mullakihi kohta ulatub bakterite aktiivne pindala 5 miljoni m 2. Lühikese elutsükli ja kõrge paljunemiskiiruse tõttu rikastavad mikroorganismid mulda suhteliselt kiiresti olulise koguse orgaanilise ainega) Vastavalt I. V. Tyurini arvutustele on a. aastane mikroobide kuivaine sissevõtt pinnasesse võib olla 0,6 tuh. (Sellel valgurikkal, rohkelt lämmastikku, fosforit, kaaliumi sisaldaval biomassil on suur tähtsus mulla kujunemisel ja mullaviljakuse kujunemisel.

Mikroorganismid on aktiivne tegur, mille tegevus on seotud orgaaniliste ainete lagunemisprotsessidega ja nende muutumisega mulla huumuseks. Mikroorganismid seovad õhulämmastikku. Nad eritavad ensüüme, vitamiine, kasvu ja muid bioloogilisi aineid. Mikroorganismide aktiivsus määrab mullalahuse varustamise taimede toitainetega ja sellest tulenevalt ka mulla viljakuse.

Kõige levinumad mulla mikroorganismid on bakterid. Nende arv ulatub mitmesajast tuhandest miljardini mulla grammi kohta. Sõltuvalt toitumisviisist jagatakse bakterid heterotroofseteks ja autotroofseteks.

Heterotroofsed bakterid kasutada orgaanilistest ühenditest saadavat süsinikku, lagundades orgaanilised jäägid lihtsateks mineraalseteks ühenditeks.

Autotroofsed bakterid neelavad atmosfääri süsinikdioksiidist süsinikku ja oksüdeerivad heterotroofide tegevuse käigus tekkinud alaoksüdeerunud mineraalühendeid.

Hingamise tüübi järgi jagunevad bakterid aeroobseteks, mis arenevad molekulaarse hapniku juuresolekul, ja anaeroobseteks, mis ei vaja evolutsiooniks vaba hapnikku.

Valdav enamus baktereid areneb kõige paremini neutraalses keskkonnas. Happelises keskkonnas on nad passiivsed.

Actinomycetes (hallitusbakterid või kiirgavad seened) leidub mullas väiksemates kogustes kui teisi baktereid; kuid need on väga mitmekesised ja neil on oluline osa mullatekke protsessis. Aktinomütseedid lagundavad mullas tselluloosi, ligniini, huumust ning osalevad huumuse moodustumisel. Nad arenevad paremini neutraalse või nõrgalt aluselise reaktsiooniga, orgaanilise aine rikka ja hästi haritud muldadel.

Seened- saprofüüdid - heterotroofsed organismid. Neid leidub kõigis muldades. Hargneva seeneniidistikuga seened põimuvad mullas tihedalt orgaanilist ainet. Aeroobsetes tingimustes lagundavad nad kiudaineid, ligniini, rasvu, valke ja muid orgaanilisi ühendeid. Seened osalevad mulla huumuse mineraliseerumises.

Seened on võimelised astuma sümbioosi taimedega, moodustades sisemisi või väliseid mükoriisasid. Selles sümbioosis saab seen taimelt süsiniktoitu ja ise varustab taime lämmastikuga, mis tekib mullas lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite lagunemisel.

Merevetikad levinud kõigis muldades, peamiselt pinnakihis. Nende rakkudes on klorofülli, tänu millele on nad võimelised absorbeerima süsihappegaasi ja eraldama hapnikku.

Vetikad osalevad aktiivselt kivimite murenemise protsessides ja mullatekke esmases protsessis.

Samblikud looduses arenevad nad tavaliselt vaestel muldadel, kivistel aluspindadel, männimetsades, tundras ja kõrbes.

Samblik on seente ja vetikate sümbioos. Samblikvetikas sünteesib orgaanilist ainet, mida seene kasutab, ning seen varustab vetikaid vee ja selles lahustunud mineraalainetega.

Samblikud hävitavad kivimit biokeemiliselt - lahustumisel ja mehaaniliselt - pinnaga tugevalt sulandunud hüüfide ja talli (sambliku keha) abil.

Alates hetkest, kui samblikud kivimitele settivad, algab intensiivsem bioloogiline murenemine ja esmane mulla moodustumine.

Algloomad on mullas esindatud risoomide (amööbide), lipuliste ja ripslaste klassidega. Nad toituvad peamiselt mullas elavatest mikroorganismidest. Mõned algloomad sisaldavad protoplasmas hajusalt lahustunud klorofülli ning on võimelised omastama süsihappegaasi ja mineraalsooli. Mõned liigid võivad lagundada valke, süsivesikuid, rasvu ja isegi kiudaineid.

Algloomade elutegevuse puhangutega pinnases kaasneb bakterite arvu vähenemine. Seetõttu on tavaks pidada algloomade aktiivsuse avaldumist viljakuse negatiivseks näitajaks. Samal ajal näitavad mõned andmed, et mõnel juhul suureneb amööbide arenguga mullas assimileeritavate lämmastiku vormide hulk.

Mikroorganismid mullas moodustavad kompleksse biotsenoosi, milles nende erinevad rühmad on teatud suhetes, mis muutuvad sõltuvalt mullatekke tingimuste muutumisest.

Mikroobsete biotsenooside olemust mõjutavad vee-, õhu- ja pinnase termilised režiimid, keskkonna reaktsioon (happeline või aluseline), orgaaniliste jääkide koostis jne. Seega koos mulla niiskuse suurenemise ja olukorra halvenemisega aeratsioonis suureneb anaeroobsete mikroorganismide aktiivsus; Mullalahuse happesuse suurenedes pärsitakse bakterite teket ja aktiveeruvad seened.

Kõik mikroorganismide rühmad on tundlikud välistingimuste muutuste suhtes, mistõttu on nende tegevus aastaringselt väga ebaühtlane. Väga kõrgel ja madalal õhutemperatuuril bioloogiline aktiivsus muldades külmub.

(Mikroorganismide elutingimusi reguleerides saame oluliselt mõjutada mullaviljakust. Põllukihi lahtise koostise ja optimaalsete niiskustingimuste tagamisega, mulla happesuse neutraliseerimisega soodustame nitrifikatsiooni arengut ja lämmastiku akumuleerumist, muu mobilisatsiooni toitaineid ja üldiselt loovad soodsad tingimused taimede arenguks.)

Loomad. Mullafauna on üsna arvukas ja mitmekesine, seda esindavad selgrootud ja selgroogsed.

Kõige aktiivsemad mullamoodustajad selgrootute seas on vihmaussid. Alates Charles Darwinist märkisid paljud teadlased nende olulist rolli mulla moodustamise protsessis.

Vihmausse on levinud peaaegu kõikjal nii kultuurmuldadel kui ka põlismuldadel. Nende arv ulatub sadadest tuhandetest kuni mitme miljonini hektari kohta. Mulla sees liikudes ja taimejäätmetest toitudes osalevad vihmaussid aktiivselt orgaaniliste jääkide töötlemisel ja lagundamisel, lastes seedimise käigus endast läbi tohutu mullamassi.

N.A. Dimo ​​andmetel viskavad ussid kastvatel haritud hallidel muldadel igal aastal 1 hektari pinnale kuni 123 tonni töödeldud mulda ekskrementide (koproliitidena) kujul. Koproliidid on hästi agregeerunud tükid, mis on rikastatud bakterite, orgaanilise aine ja kaltsiumkarbonaadiga. S.I. Ponomareva uuringud on tuvastanud, et vihmaussiheitmed mätas-podsoolsel pinnasel on neutraalse reaktsiooniga ning sisaldavad 20% rohkem huumust ja imendunud kaltsiumi. Kõik see viitab sellele, et vihmaussid parandavad muldade füüsikalisi omadusi, muutes need kobedamaks, õhku ja vett läbilaskvamaks, suurendades seeläbi nende viljakust.

Putukad- sipelgad, termiidid, kimalased, herilased, mardikad ja nende vastsed - osalevad ka mullatekke protsessis. Tehes mullas arvukalt liigutusi, kobestavad nad mulda ning parandavad selle vee- ja füüsikalisi omadusi. Lisaks segavad nad taimejääkidest toitudes need mullaga ja kui nad surevad, on nad ise pinnase orgaanilise ainega rikastamise allikaks.

Selgroogsed- sisalikud, maod, marmotid, hiired, kaljukid, mutid - saavad mulla segamisel suurepäraselt hakkama. Tehes pinnasesse urud, viskavad nad pinnale suure hulga mulda. Saadud käigud (mutimäed) on täidetud mulla- või kivimassiga ning pinnase profiilil on ümar kuju, mis eristub värvi ja tihendusastme poolest. Stepipiirkondades segavad uruloomad ülemise ja alumise horisondi nii palju, et pinnale moodustub tuberkuloosne mikroreljeef ning mulda iseloomustatakse üleskaevatud (mutt) tšernozemina, üleskaevatud kastanimulda või hallimulda.
loe sama

Peamine roll mulla kujunemisel on rohelistel taimedel, eriti kõrgematel. Esiteks seisneb nende roll selles, et orgaanilise aine teket seostatakse fotosünteesiga, mis toimub ainult taime rohelises lehes. Absorbeerides õhust süsihappegaasi, kivist vett, lämmastikku ja tuhaaineid (mis hiljem muutub mullaks), sünteesivad rohelised taimed päikese kiirgusenergiat kasutades mitmesuguseid orgaanilisi ühendeid.

Pärast taimede hukkumist siseneb nende loodud orgaaniline aine mulda ja varustab sellega igal aastal tuha ja lämmastiku elemente, toitu ja energiat. Kogunenud päikeseenergia hulk sünteesitud orgaanilises aines on väga suur ja moodustab ligikaudu 9,33 kcal 1 g süsiniku kohta. Taimejääkide aastane vähenemine 1–21 tonni 1 ha kohta (mis vastab 0,5–10,5 tonnile süsinikule), koondub neisse umbes 4,7–106–9,8–107 kcal päikeseenergiat. See on tõeliselt tohutu energiahulk, mida kasutatakse mulla moodustamisel.

Erinevat tüüpi roheliste taimede – puit- ja rohttaimed – erinevad nende poolt tekitatava biomassi koguse ja kvaliteedi ning pinnasesse sattuva koguse poolest.

Puittaimedel sureb igal aastal välja vaid osa suve jooksul moodustunud orgaanilisest massist (okkad, lehestik, oksad, viljad) ning pinnas rikastub orgaanilise ainega peamiselt pinnalt. Teine osa, sageli olulisemgi, jääb elavasse taime, toimides materjalina varre, okste ja juurte paksendamiseks.

Rohtsete üheaastaste taimede vegetatiivsed organid eksisteerivad ühe aasta ja taim sureb igal aastal, välja arvatud küpsed seemned; mitmeaastastel rohttaimedel on maa-alused võrsed, millel on hargnemissõlmed, risoomid jne, millest järgmisel aastal areneb välja uus maapealne taimeosa uue juurestikuga. Seetõttu toob rohttaimestik mulda orgaanilist ainet igal aastal surevate maapealsete osade ja juurte kujul. Sammald, millel puudub juurestik, rikastavad mulda pinnalt tuleva orgaanilise ainega.

Taimejääkide pinnasesse sattumise iseloom määrab orgaaniliste ühendite edasise muundumise käigu, nende koosmõju mulla mineraalse osaga, mis mõjutab mullaprofiili, mulla koostise ja omaduste kujunemisprotsesse.

Suurim orgaanilise aine kogunemine toimub metsakooslustes. Nii on põhja- ja lõunaosa taiga kuusikutes kogu biomass 100-330 tonni 1 hektari kohta, männimetsades - 280, tammemetsades - 400 tonni 1 hektari kohta. Veelgi suurem orgaanilise aine mass moodustub subtroopilistes ja niisketes igihaljastes troopilistes metsades - üle 400 tonni 1 hektari kohta.

Rohttaimestikku iseloomustab oluliselt madalam tootlikkus. Põhjaniidu stepid suurendavad biomassi 25 tonnini 1 hektari kohta, kuivades steppides on see 10 tonni ja poolpõõsaste kõrbesteppides väheneb see väärtus 4,3 tonnini.

Arktilistes tundrates on biomass kõrbekoosluste tasemel, põõsastundras aga niidusteppide tasemel.

Mulda sattuva orgaanilise massi suuruse määrab taimestiku tüüp ja aastane allapanu hulk, mis sõltub maapealse massi ja juurte kasvust ning suhtest. Nii on kuusemetsas aastane allapanu keskmiselt 3,5-5,5 tonni 1 hektari kohta, männimetsas - 4,7, kasemetsas - 7,0, tammemetsas - 6,5 tonni 1 hektari kohta.

Subtroopilistes ja troopilistes metsades on aastane allapanu väga suur - 21-25 tonni 1 hektari kohta.

Niidu steppides on aastane allapanu 13,7 tonni 1 ha kohta, kuivades stepides - 4,2 tonni, kõrbes, poolpõõsaste steppides - 1,2 tonni taimestik on arvestatud kõrreliste juurestikule. See seletab teatud määral rohket huumusevaru rohttaimestiku all olevas mullas.

Roheliste taimede suur roll mulla kujunemisel seisneb selles, et nende eluline aktiivsus määrab ühe olulisema protsessi - tuhaelementide ja lämmastiku bioloogilise migratsiooni ja kontsentratsiooni mullas ning koos mikroorganismidega ainete bioloogilise ringluse mullas. loodus.

Parasvöötme metsade all on tuhaelementide ja lämmastiku koguse tarbimine ja aastane tootlus allapanuga vastavalt 118-380 ja 100-350 kg 1 ha kohta. Samas tekitavad kase- ja tammemetsad intensiivsema aineringe kui männi- ja kuusemetsad. Seetõttu on nende alla moodustunud mullad viljakamad.

Niidude rohttaimede kooslustes on bioloogilises ringluses osalevate tuhaelementide ja lämmastiku kogus oluliselt suurem kui erinevat tüüpi parasvöötme metsades ning ainete tarbimine ja tagasivool koos allapanuga mulda on tasakaalus ja moodustab umbes 682 kg 1 kohta. ha. Looduslikult on niidu steppide all olevad mullad viljakamad kui metsaalused.

Orgaaniliste jääkide lagunemisprotsesse mõjutab suuresti nende keemiline koostis.

Orgaanilised jäägid koosnevad mitmesugustest tuhaelementidest, süsivesikutest, valkudest, ligniinist, vaikudest, parkainetest ja muudest ühenditest ning nende sisaldus erinevate taimede allapanu on erinev. Enamiku puuliikide kõik osad on rikkad parkainete ja vaikude poolest, sisaldavad palju ligniini ning vähe tuhaelemente ja valke. Seetõttu lagunevad puittaimede jäänused aeglaselt ja peamiselt seente toimel. Erinevalt puudest ei sisalda rohttaimestik, välja arvatud mõned erandid, tanniine, on rikkam valguainete ja tuhaelementide poolest, mistõttu selle taimestiku jäänused alluvad mullas kergesti bakteriaalsele lagunemisele.

Lisaks on nende taimerühmade vahel muid erinevusi. Seega ladestavad kõik puittaimed aasta läbi surnud lehti, okkaid, oksi ja võrseid, peamiselt mullapinnale. Aasta jooksul jätavad puud mullakihti suhteliselt väikese osa surnud orgaanilisest ainest, kuna nende juurestik on mitmeaastane.

Rohttaimed, milles igal aastal surevad kõik maapealsed vegetatiivsed elundid ja osaliselt ka juured, ladestavad surnud orgaanilist ainet nii mullapinnale kui ka erinevatele sügavustele.

Rohtne taimestik jaguneb kolme rühma: niidud, stepid ja sood.

Niidutaimedel - timutihein, kukeseen, sinihein, aruhein, rebasesaba, erinevad ristikud ja muud mitmeaastased kõrrelised - sureb maapealne mass igal aastal talve alguses püsivate külmade saabudes.

Stepitaimestik sureb enamasti välja suvel mulla füüsilise kuivuse tõttu. Selleks ajaks lõpetab steppide taimestik tavaliselt oma arengutsükli ja toodab elujõulisi seemneid. Taimejäägid satuvad ebapiisava mullaniiskuse tingimustesse, s.o. tingimustes, mis on vastupidised neile, millesse satub surmahetkel niidutaimestiku orgaaniline mass. Hilissügisel, niidutaimestiku hukkumise alguses, täituvad kõik pinnase ruumid tavaliselt veega ja seetõttu on õhu juurdepääs pinnasele täielikult peatatud. Niidutaimed satuvad sarnastesse tingimustesse kevadel, mil muld sulab, samal ajal kui vee hulk mullas saavutab maksimumi ja õhuhulk miinimumini. Seetõttu toimub taimejäänuste lagunemine aeglaselt, ilma õhu juurdepääsuta, mis viib orgaanilise aine kogunemiseni pinnasesse.

Pidevalt liigniiskust kogevad sootaimestiku jäänused lagunevad veelgi aeglasemalt.

Kuid hoolimata sellest, kuidas üksikud roheliste taimede rühmad üksteisest teatud omaduste poolest erinevad, taandub nende peamine tähtsus mulla kujunemisel orgaanilise aine sünteesile mineraalsetest ühenditest. Mulla viljakuses suurt rolli mängivat orgaanilist ainet saavad luua ainult rohelised taimed.