Pendiri ilmu tanah modern adalah naturalis Rusia V.V.Dokuchaev, yang mendefinisikan konsep tersebut "tanah ":" ini adalah formasi mineral-organik dangkal, yang kurang lebih selalu diwarnai dengan humus; badan-badan ini mempunyai asal usulnya sendiri; mereka selalu dan di mana pun merupakan hasil gabungan aktivitas batuan induk, organisme hidup dan usang, iklim, usia negara, dan medan…”
Air limbah juga sering digunakan pada tanah pertanian. Ini memecahkan masalah pembuangan dan menyediakan pupuk tertentu. Perlu diingat bahwa nilai batas umumnya ditentukan atau ditentukan oleh dampak negatifnya masing-masing logam berat pada kesehatan manusia. Sejauh mana bahan-bahan tersebut mempunyai efek toksik terhadap flora dan fauna tanah, dalam banyak kasus, belum diteliti.
Selain simpanan bahan lokal, terdapat juga masukan polutan yang tersebar dari produksi energi, industri, rumah tangga dan sektor swasta. lalu lintas. Pastinya semua orang pasti ingat diskusi di tahun 70an tentang topik “kematian hutan”. Bahkan saat ini, polutan udara yang bersifat asam menyebabkan peningkatan pengasaman tanah melalui akumulasi, akumulasi dan mineralisasi bahan organik melalui apa yang disebut “hujan asam” selain pengasaman tanah secara alami.
Meski ketebalannya tidak signifikan, cangkang bumi ini berperan penting dalam penyebaran kehidupan. Tanahnya tidak adil padat, seperti kebanyakan batuan litosfer, tetapi kompleks sistem tiga fase , di mana partikel padat dikelilingi oleh udara dan air. Sifat-sifat tanah digabungkan di bawah nama yang umum faktor lingkungan edafik.
Di lahan pertanian, lokasi yang rusak ini diperlakukan dengan teknik pengapuran dan pemupukan skala besar. Karena peningkatan produksi asam, tidak hanya jumlah dan komposisi bahan organik tanah yang berubah, tetapi pada saat yang sama dapat dideteksi efek negatif pada pertumbuhan tanaman dan aktivitas mikroba.
Menurut Kementerian lingkungan dan transportasi Baden-Württemberg, kawasan Danau Constance semakin ditutup setiap tahunnya. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa tanah sebenarnya bukan hanya merupakan sumber daya yang terbatas, namun juga merupakan sumber daya yang sudah terancam di banyak tempat. Diperkirakan 15% dari total permukaan bebas es mengalami kerusakan. Di Eropa pangsa ini lebih dari 20%. Hal ini seharusnya menjadi lebih serius karena hampir semua bahaya yang mempengaruhi tanah di seluruh dunia disebabkan oleh manusia, yaitu hanya satu spesies di planet ini.
Tanah punya sifat fisik tertentu . Hal ini ditandai dengan:
struktur yang kurang lebih longgar;
permeabilitas air tertentu;
aerasi.
DI DALAM lapisan atas tanah memusatkan unsur-unsur yang diperlukan untuk nutrisi tanaman - fosfor, nitrogen, kalsium, kalium dan lain-lain.
Tanah dipenuhi dengan rongga-rongga yang berisi campuran gas dan larutan berair, dan oleh karena itu ia mengembangkan kondisi yang sangat beragam yang menguntungkan bagi kehidupan banyak organisme.
Bagaimana kita melindungi atmosfer bumi? Bukan hanya " masalah ekologi”, tetapi juga isu-isu yang mempengaruhi hubungan mendasar antara manusia dan bumi. Tentu saja permasalahan ini tidak dapat diselesaikan hanya oleh para ilmuwan saja. Namun, para ilmuwan akan bermain-main peran penting di sini sebagai peneliti dan guru. Meskipun kecenderungan untuk melakukan spesialisasi semakin besar, kita harus selalu mengandalkan totalitas pengetahuan yang tersedia tentang tanah dan tanah. Setiap orang dapat berkontribusi untuk masa depan planet kita!
Melihat kembali diri kita sendiri dan hubungan kita dengan tanah, kita dapat melihat dengan jelas fakta yang menakjubkan. Jika Anda mencari pekerjaan standar, yang berisi segalanya bidang penting ilmu tanah di tingkat modern ilmu pengetahuan, dilayani dengan baik. Juga dibenarkan, jelas dan dapat dimengerti.
Fluktuasi suhu di dalam tanah lebih halus dibandingkan dengan lapisan permukaan udara, dan keberadaan air tanah serta penetrasi curah hujan menciptakan cadangan kelembapan dan menyediakan rezim kelembapan yang merupakan perantara antara lingkungan akuatik dan terestrial.
Tanahnya juga memiliki kekhasan fitur biologis , karena berkaitan erat dengan aktivitas kehidupan organisme. Lapisan tanah paling atas mengandung banyak akar tanaman. Dalam proses pertumbuhan, kematian dan pembusukan, mereka mengendurkan tanah dan menciptakan struktur tertentu, dan pada saat yang sama kondisi bagi kehidupan organisme lain.
Gambar-gambar yang diilustrasikan dengan jelas tercermin dengan jelas dalam klasifikasi tanah. Zech W. Gintermeier-Erhard G.: Tanah di dunia - Bildatlas. -. Sebaliknya, jika Anda tertarik pada aspek perlindungan tanah secara teori dan Kehidupan sehari-hari, Anda akan menemukan pekerjaan yang menyeluruh.
Kami sebutkan dalam teks di atas. Lovelock, J.: Prinsip Gaia. Biografi planet kita. -. Wendell, Berry: Hidup dengan Tanah. Konservasi tanah harus menjadi mata pelajaran di semua sekolah dan perlunya konservasi ini ke tingkat yang lebih besar dikomunikasikan kepada publik.
Pemerintah dan pihak berwenang diharapkan mengelola stok tanah dengan cara yang tepat sasaran. Tanah coklat humik di Black Forest. Di darat, tumbuhan menghasilkan sekitar 55 persen oksigen di udara. Karena bahan utamanya didasarkan pada tanah, jelas bahwa tidak hanya tanah saja dasar fisik untuk seseorang. Tanpa daratan, udara akan terlalu pendek untuk dihirup.
Hewan penggali mencampurkan massa tanah, dan setelah mati mereka menjadi sumber bahan organik bagi mikroorganisme. Karena sifat-sifatnya yang spesifik, tanah melakukan salah satu fungsinya fungsi penting dalam kehidupan yang berbeda-beda organisme tanah dan, yang terpenting, tanaman, menyediakan pasokan air dan nutrisi mineral.
Cadangan optimal tersedia untuk tanaman air tanah merupakan faktor yang sangat signifikan. Air bergerak melalui kapiler tanah dan terus menerus menyuplai kelembapan bagi tanaman. Pentingnya tanah dalam penyediaan air bagi tanaman semakin tinggi, semakin mudah memberikan air kepada tanaman, hal ini bergantung pada struktur tanah.
Bagian bawahnya adalah lapisan sempit antara litosfer berbatu yang gelap dan atmosfer. Dengan demikian, dasar laut merupakan bagian yang tertutup litosfer air laut. Kedalaman tanah bervariasi antara beberapa sentimeter di daerah beriklim dingin atau kering dan di ketinggian hingga 50 meter di daerah tropis lembab. Terlebih lagi, sehubungan dengan komposisi dan stratifikasi internalnya, tanah disekitarnya bola dunia menunjukkan perbedaan yang besar. Oleh karena itu terbagi menjadi banyak jenis dan dapat dianggap jamak.
Sedimen. Semua tanah memiliki kesamaan yaitu terdiri dari empat komponen, yang secara kolektif disebut badan tanah: bahan mineral, bahan organik, air tanah, dan udara tanah. Tanah dan air terletak pada pori-pori tanah. Inilah rongga-rongga tanah yang berdasarkan ukurannya disebut pori-pori kecil, sedang atau besar. Seperti atmosfer, udara terutama terdiri dari nitrogen, oksigen, dan karbon dioksida.
Bedakan antara fisik dan fisiologis tanah kering . Fisik dikaitkan dengan kurangnya kelembaban dan diamati di iklim kering; fisiologis - terjadi sebagai akibat dari tidak dapat diaksesnya air yang tersedia secara fisik secara fisiologis (misalnya, karena keasaman tanah yang tinggi, aerasi yang buruk, adanya zat beracun).
Properti tanah yang paling penting adalah miliknya kesuburan. Tanah memainkan peran penting dalam nutrisi mineral tanaman. Selain air, sejumlah zat mineral yang berada di dalam tanah dalam keadaan terlarut masuk ke dalam tanaman melalui sistem perakaran. Sumber utama mineral bagi seluruh penghuni tanah adalah humus atau humus.
Air pengendapan yang menembus tanah sebagian tertahan pada permukaan padatan tanah atau terikat dalam pori-pori dan mungkin tetap sebagai penahan air di dalam tanah. Sisa air mengalir melalui tanah sebagai air rembesan dan membentuk air tanah atau kolam. Di zona beriklim sedang, udara dan air tanah membentuk sekitar setengah dari tanah.
Bahan dasar. Konstituen tanah padat, mis. komponen mineral dan organik bergabung membentuk zat tanah. Bahan mineral menyumbang lebih dari 90 persen volume bahan tanah. Terbentuk selama pelapukan, yaitu penguraian batuan secara fisik, kimia dan proses biologis. Batuan terutama terdiri dari mineral dan sisa-sisa organisme. Mineral memiliki struktur kristal molekul geometris. Mineral kalsit dan aragonit adalah kalsium karbonat dan terdiri dari kalsium, karbon, dan oksigen.
Yang paling kuno pembentuk tanah adalah mikroorganisme. Sintesis senyawa aktif fisiologis, pembentukan humus dan mineralisasi lengkap residu organik merupakan tugas utama fungsi mikroorganisme dalam proses pembentukan tanah.
Mikroorganisme, tumbuhan dan hewan yang hidup di dalam tanah selalu berinteraksi satu sama lain, serta dengan lingkungannya. Hubungan ini sangat kompleks dan beragam. Hewan dan bakteri mengonsumsi karbohidrat, protein, dan lemak nabati; jamur menghancurkan selulosa, khususnya kayu; predator memakan jaringan korbannya.
Mineral feldspar, mika dan lempung yang penting bagi kesuburan tanah adalah silikat. Tergantung pada bagaimana mereka terbentuk, batuan dibagi menjadi tiga kelompok: Batuan beku, seperti basal atau granit, terbentuk ketika batuan cair mengkristal saat mendingin. Metamorf berubah menjadi kerak bumi dari batuan sumber yang berbeda pada tekanan tinggi dan suhu tinggi. Contohnya adalah gneisses dan sekis. Sedimentit diproduksi di bawah tekanan tinggi dari material yang diterapkan sebelumnya di darat dan di laut.
Sedimen biogenik mencakup, misalnya, endapan batu kapur Kapur yang tebal, yang sebagian besar terdiri dari kerangka batu kapur alga. Sedimen membentuk sekitar tiga perempat dari permukaan padat bumi dan oleh karena itu memiliki sifat yang sama sangat penting sebagai bahan awal pembuatan tanah.
Hewan tanah yang bergerak menggemburkan tanah, menciptakan kondisi aerasi, dan memindahkan zat organik dan mineral di dalam tanah. Misalnya, cacing tanah mampu membuang hingga 80-90 t/ha tanah olahan ke permukaan per tahun.
Osilasi suhu pemotongan hanya pada permukaan tanah. Di sini mereka bahkan bisa lebih kuat daripada di lapisan permukaan udara. Namun, semakin dalam setiap sentimeter, perubahan suhu harian dan musiman menjadi semakin berkurang dan pada kedalaman 1–1,5 m perubahan tersebut praktis tidak dapat dilacak lagi.
Selama pelapukan, batuan digerus hingga mencapai ukuran butir tertentu, menghasilkan pecahan batuan besar yang disebut matriks tanah kasar. Karena ukuran butiran tanah yang lebih kecil mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap sifat-sifat tanah, maka disebut sebagai tanah utama jenis tanah tanah: Schluff memiliki diameter 2 hingga 63 mikron. Pasirnya kasar dan tanah liatnya berbutir lebih halus. Lempung mengandung campuran ketiga fraksi butir.
Zat mineral tidak hanya terlibat dalam penataan tanah, tetapi juga menyediakan garam mineral yang diperlukan untuk nutrisi tanaman. Proporsi mineral lempung dalam bahan mineral umumnya berkorelasi dengan kesuburan tanah. Bahan organik. Hanya sekitar sepersepuluh lantainya yang terbuat dari bahan organik. Sepuluh hingga lima belas persen bahan organik ini hidup: akar tanaman, bakteri, jamur, cacing tanah - lebih dari 40 spesies di Jerman - dan mikroorganisme kecil lainnya membentuk sekitar satu persen tanah.
Semua ciri-ciri ini mengarah pada fakta bahwa, meskipun kondisi lingkungan di dalam tanah sangat heterogen, ia bertindak sebagai sumber daya alam lingkungan yang stabil , terutama untuk organisme bergerak. Gradien suhu dan kelembapan yang curam pada profil tanah memungkinkan hewan tanah menyediakan lingkungan ekologis yang sesuai bagi dirinya sendiri melalui pergerakan kecil.
Sebagai organisme tanah atau edaphone, organ akar tumbuhan dipisahkan dari bagian hidup bahan organik tersebut. Hewan darat dibedakan menjadi mikrofauna, marco dan mesofauna. Makrofauna dibentuk oleh cacing, laba-laba, ngengat, lipan, serangga dan larvanya.
Selain serangga, strain laba-laba dan ekor lompat termasuk dalam suku besar antropopoda. Menurut tungau, yang terakhir adalah kelompok Mesofauna terbesar. DI DALAM meter persegi hingga seribu dari tanah setinggi enam kaki ini dapat ditemukan. Cacing benang dan pusaran, serta gandum yang menyukai air, termasuk dalam Mesofauna. Jadi, tidak semua yang merayap di tanah adalah serangga. Humus adalah bagian tidak aktif dari bahan organik. Ini adalah habitat langsung organisme tanah dan akar tanaman.
Tanah adalah kumpulan partikel yang sangat tersebar, yang menyebabkan curah hujan menembus ke kedalamannya dan tertahan di sana dalam sistem kapiler. Partikel-partikel itu sendiri menampung berbagai ion, gas, dan uap air di permukaan. Unsur-unsur yang diperlukan untuk nutrisi tanaman terkonsentrasi di lapisan atas tanah: nitrogen, kalium, kalsium, fosfor, dll. Solusi tanah berbagai zat dapat bersifat asam, netral dan basa. Terjadi peningkatan kandungan karbon dioksida, hidrokarbon dan uap air di udara tanah. Tanah juga mungkin mengandung bahan kimia yang beracun bagi organisme.
Karena humus dapat mengikat dan melepaskan air dan nutrisi, ini penting bagi kehidupan tanaman. Pembentukan humus. Humus terutama berasal dari bagian tumbuhan yang mati, tetapi juga dari bangkai hewan. Dengan bantuan enzim yang terkandung dalam enzim ini, bahan sumber organik ini terurai tanpa bantuan organisme hidup. Di dalam tahap awal penguraian molekul besar seperti pati dan protein dipecah melalui proses hidrolisis dan oksidasi. Degradasi klorofil menyebabkan pemutihan daun pada musim gugur.
Aktivitas vital organisme di dalam tanah menentukannya fitur biologis. Dengan demikian, massa akar tanaman, dalam proses pertumbuhan, kematian dan pembusukan, mengendurkan tanah, menciptakan struktur tertentu, dan menyediakan kondisi bagi kehidupan organisme lain. Hewan penggali mencampurkan massa tanah, dan setelah mati mereka menjadi sumber bahan organik bagi mikroorganisme. Organisme tanah memastikan sirkulasi zat dan migrasi energi yang konstan, dan bersama dengan faktor iklim - tahunan perubahan siklus di tanah, khusus untuk garis lintang yang berbeda. Peran penting, medan berperan dalam pembentukan tanah dan sifat-sifatnya.
Cluster sel tetap tidak berubah selama proses ini. Hewan pengerat liar yang dihasilkan dirusak, dicerna sebagian, dan diproses di dalam tanah oleh Marco dan Mesofauna. Cacing tanah dan cacing pengemis, tetapi juga antropopoda, serangga, tungau, dan ekor pelompat.
Setelah fase penggilingan mekanis senyawa organik secara enzimatis dipisahkan menjadi basanya blok bangunan, seperti lignin, selulosa, asam amino dan gula. Dalam mineralisasi selanjutnya ini molekul organik digunakan oleh mikroorganisme - bakteri, jamur dan alga - untuk menghasilkan energi.
Fisika-kimia dan peralatan mekanis tanah secara kolektif menentukan rezim ekologisnya, indikator utamanya adalah faktor hidrotermal dan aerasi. Jadi, tanah yang dibasahi dengan baik akan mudah memanas dan mendingin secara perlahan. Fluktuasi harian suhu tanah mencapai kedalaman hingga 1 M. Porositas tanah memastikan sirkulasi air dan aerasi. Aerasi memburuk dengan meningkatnya kelembaban dan suhu tanah. Kandungan karbon dioksida di dalam tanah meningkat seiring dengan kedalaman. Faktor-faktor inilah yang menjadi salah satu penyebab terjadinya migrasi vertikal organisme di dalam tanah.
Air, karbon dioksida, kation seperti kalsium, magnesium dan potasium, serta senyawa anorganik nitrogen dan fosfor berada pada akhir dekomposisi. Pada saat yang sama, mereka adalah bahan awal untuk rekonstruksi biologis. Fosfat dan nitrat sangat penting untuk metabolisme dan pertumbuhan tanaman. Jadi, di pertanian Kualitas tanah juga diukur dari seberapa banyak nitrogen yang dikandungnya.
Oleh karena itu, pembentukan humus bukan sekedar proses degradasi. Zat humat dengan berat molekul tinggi yang memberi sifat pada tanah warna cokelat, disintesis dari produk dekomposisi antara dan akhir, yaitu. gula sederhana, peptida, asam amino dan bahan penyusun fenolik, serta selulosa dan lignin.
Kompleks kompleks suhu, kelembaban dan aerasi tanah menentukan rezim hidrotermalnya dan memiliki pengaruh yang menentukan terhadap keberadaan penghuni tanah.
Peran tanah dalam kehidupan makhluk hidup.Berkat sifat-sifat di atas, tanah menyediakan pasokan air dan nutrisi mineral bagi organisme yang hidup di dalamnya. Kekurangan air dalam tanah menghambat organisme tanah. Kekeringan tanah biasanya dibagi menjadi fisik dan fisiologis: fisik - selama kekeringan atmosfer; fisiologis terjadi sebagai akibat dari tidak tersedianya air yang tersedia secara fisik secara fisiologis. Jadi, air di beberapa rawa, meskipun demikian sejumlah besar, tidak dapat diakses oleh tanaman karena keasaman tinggi dan faktor lainnya. Tanah dengan kadar garam tinggi juga kering secara fisiologis.
Suguminan adalah campuran bahan penyusun kimia organik yang berbeda dan tanpa satu kelas zat pun. Mereka punya wilayah yang luas permukaan dan dengan muatan negatif mempunyai kemampuan mengikat kation secara reversibel. Mereka memiliki keduanya properti Umum, dan mineral lempung granular terbaik. Dengan bantuannya, mereka membentuk kompleks tanah liat-humus anorganik-organik, yang dapat memberikan nutrisi yang efektif bagi tanaman.
Klasifikasi tanah. Tanah dibagi lagi menjadi horizon-horizon tanah, batas-batasnya sejajar dengan permukaan. Di atas cakrawala C, yang terdiri dari batuan induk, terdapat basis mineral. Selain itu, ditambahkan tanah lapisan atas mineral yang mengandung kurang dari 30% bahan organik. Humus hadir dalam proporsi berbeda baik di hamparan maupun di cakrawala A. Cakrawala tanah dapat sangat bervariasi tergantung pada fisikokimia dan sifat morfologi. Tanah dengan profil horizon serupa dikelompokkan berdasarkan jenis tanah.
Bersamaan dengan air sistem akar memberi makan tanaman ke dalamnya dan mineral, yang bersama dengan partisipasi mikroorganisme tanah, merupakan proses biokimia yang kompleks.
Bahan organik tanah, yang terdiri dari produk humifikasi (penguraian aerobik sisa tumbuhan dan hewan), berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Humus (humus) yang dihasilkan merupakan sumber utama senyawa mineral dan energi serta menentukan kesuburan dan struktur tanah. Humus juga berfungsi sebagai sumber senyawa fisiologis aktif (vitamin, asam organik dan sebagainya.). Sumber energi utama tanah adalah bahan organik akar, yang jumlahnya menentukan jumlah dan keanekaragaman jenis penghuni tanah.
Kontribusi besar untuk menjamin sirkulasi zat-zat di dalam tanah dibuat oleh hewan-hewan tanah, yang mencampur dan menyusunnya.
Mikroorganisme tanah, tumbuhan dan hewan memainkan peran yang sangat penting dalam proses pembentukan tanah.
Penghuni tanah secara kondisional dibagi menjadi tiga kelompok lingkungan hidup:
– mikrobiota adalah komponen utama rantai makanan, yang intermediat antara sisa tumbuhan dan hewan tanah (ganggang hijau dan biru-hijau, bakteri, jamur, dll);
– mesobiota – larva serangga kecil, tungau, dll. Jumlahnya sangat banyak - hingga 1·10 6 individu per 1 M 2 tanah;
– makrobiota – serangga besar, cacing, dll. Jumlahnya mencapai 300 individu per 1 M 2 tanah. Organisme dalam kelompok ini bermain peran positif dalam mencampurkan tanah.
Salinitas tanah.
Di daerah dengan curah hujan rendah, karena kurangnya pencucian tanah oleh hujan, aliran air ke atas terjadi dengan pembuangan garam dari kedalaman yang berbahaya bagi sebagian besar organisme tanah. Berdasarkan cirinya, tanah dibedakan menjadi menjilat garam(garam terletak di lapisan dalam) Dan rawa asin– hidrasi yang konstan dan kuat dengan air asin.
Edafis Faktor (tanah) berperan penting dalam persebaran tumbuhan dan hewan di seluruh bumi.
