Εδαφολογία - Λιπασματολογία

ΔΓΑΦΟΛΟΓΗΑ – ΛΗΠΑ΢ΜΑΣΟΛΟΓΗΑ 4νπ Δμακήλνπ Παξνπζίαζε θαηά ηε δηδαζθαιία ηνπ καζήκαηνο ζηα Σκήκαηα: - Δπηζηήκεο θαη Σερλνινγίαο Σξνθίκσλ - Γεσπνληθήο Βηνηερλνινγίαο - Αγξνηηθήο Οηθνλνκίαο θαη Αλάπηπμεο - Δπηζηήκεο Εσηθήο Παξαγσγήο θαη Τδαηνθαιιηεξγεηώλ

Ησάλλεο Μάζζαο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο

Σν πιηθό ηεο παξνπζίαζεο πξνέξρεηαη θαηά θύξην ιόγν από ηηο αθόινπζεο πεγέο: - Η. Αζεκαθόπνπινο, Κ. Οηραιηώηεο θαη Κ. Μπόβεο (2009). Γνληκόηεηα ηνπ εδάθνπο, Παλ/κηαθέο ζεκεηώζεηο. Γ.Π.Α.

- Ν. Γηάζνγινπ (1995). Μαζήκαηα Δθαξκνζκέλεο Δδαθνινγίαο - Ν. Κ. Μνπζηάθαο (2009). Γεληθή Δδαθνινγία, Παλ/κηαθέο ζεκεηώζεηο. Γ.Π.Α.

- Κ. Π. Παλαγησηόπνπινο (2008). Δδαθνινγία. Άγηο-΢άββαο Γ. Γαξηαγάλεο. Θεζζαινλίθε.

- N.C. Brady and R.R. Weil (1996). The nature and properties of soils, 11th edition. Pentice-Hall, Inc. - N.C. Brady and R.R. Weil (2008). The nature and properties of soils, 14th edition. Pentice-Hall, Inc. - A. Wild (1993). Soils and the environment, An Introduction.

Cambridge University Press.

΢ΥΔΓΗΟ ΜΑΘΖΜΑΣΟ΢ 1. Δηζαγσγηθά ζηνηρεία, Οξηζκόο εδάθνπο, νξηζκόο ηεο επηζηήκεο ηεο Δδαθνινγίαο, ΢πζηαηηθά ηνπ εδάθνπο, Γέλεζε ηνπ εδάθνπο, Παξάγνληεο εδαθνγέλεζεο, Γηεξγαζίεο εδαθνγέλεζεο 2. Φπζηθέο ηδηόηεηεο ηνπ εδάθνπο: Κνθθνκεηξηθή ζύζηαζε, πνξώδεο, εηδηθή επηθάλεηα, δνκή, ρξώκα, νξπθηά ηνπ αξγηιηθνύ θιάζκαηνο ηνπ εδάθνπο 3. Οξγαληθή νπζία, ιόγνο C/N, εδαθηθά θνιινεηδή, ζέζεηο αληαιιαγήο ηόλησλ, Η.Α.Κ., Β.Κ.

4. Αληίδξαζε ηνπ εδάθνπο, ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα, Ρύζκηζε νμύηεηαο ησλ εδαθώλ 5. Γνληκόηεηα ηνπ εδάθνπο. Άδσην, Φώζθνξνο, Κάιην, Θείν, Αζβέζηην, Μαγλήζην, κηθξνζξεπηηθά. ΢ύλνςε

1. ΔΗ΢ΑΓΧΓΗΚΑ ΢ΣΟΗΥΔΗΑ, ΟΡΗ΢ΜΟ΢ ΔΓΑΦΟΤ΢, ΟΡΗ΢ΜΟ΢ ΣΖ΢ ΔΠΗ΢ΣΖΜΖ΢ ΣΖ΢ ΔΓΑΦΟΛΟΓΗΑ΢, ΢Τ΢ΣΑΣΗΚΑ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢, ΓΔΝΔ΢Ζ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢, ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢, ΓΗΔΡΓΑ΢ΗΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢

Σόζν ε θνηλσλία όζν θαη ε νηθνλνκία παηνύλ ζην θπζηθό πεξηβάιινλ

Κνηλσληθό Πεξηβάιινλ

Φπζηθό Πεξηβάιινλ

Οηθνλνκηθό Πεξηβάιινλ

΢ρήκα 1: Κιίκαθα θπζηθνύ θαη αλζξωπνγελνύο πεξηβάιινληνο Οηθνλνκία Κνηλσλία

Αλζξσπνγελέο Πεξηβάιινλ

Άλζξσπνο Εώα

Φπηά α Αηκόζθαηξα + Νεξό + Έδαθνο

Φπζηθό Πεξηβάιινλ

Αζρνινύκαζηε θαηά θύξην ιόγν κε ην αλζξσπνγελέο πεξηβάιινλ θαη ην κνληέιν αλάπηπμεο είλαη θαζαξά αλζξσπνθεληξηθό Τπεξδηόγθσζε ηεο νηθνλνκίαο, απνηίκεζε πεξηβάιινληνο κε νηθνλνκηθνύο όξνπο (ρσξίο αθόκε λα έρνπκε ηελ πιήξε εηθόλα ησλ πεξηβαιινληηθώλ παξακέηξσλ) Ζ βάζε ηεο θιίκαθαο πεξηιακβάλεη ηελ αηκόζθαηξα, ην λεξό θαη ην έδαθνο, ηα νπνία αιιειεπηδξνύλ Ατμόςφαιρα

Νερό Ζδαφοσ

Οπνηνδήπνηε από ηα ζηνηρεία ηεο βάζεο ηεο θιίκαθαο δηαηαξαρζεί ε όιε θιίκαθα απνζηαζεξνπνηείηαη κε πξνθαλείο επηπηώζεηο ζην αλζξσπνγελέο πεξηβάιινλ Απηό πνπ δηαθέξεη είλαη ν ρξόλνο αληίιεςεο ηεο δηαηαξαρήο. Δπηβάξπλζε ηεο αηκόζθαηξαο ή θαη αιιαγή ηεο ζύζηαζεο ηνπ αηκνζθαηξηθνύ αέξα γίλνληαη αληηιεπηά ζε ζρεηηθά ζύληνκν ρξνληθό δηάζηεκα (π.ρ. θιηκαηηθή αιιαγή). Σν ίδην ζπκβαίλεη κε δηαηαξαρή ηνπ θύθινπ ηνπ λεξνύ κε αιιαγή ηεο θαηαλνκήο ησλ βξνρνπηώζεσλ ή θαη ηελ ππνβάζκηζε ηεο πνηόηεηαο ησλ λεξώλ Σν πνηό ζύλζεην από ηα ζηνηρεία ηεο βάζεο ηεο θιίκαθαο είλαη ην έδαθνο, ζην νπνίν νη όπνηεο κεηαβνιέο αξγνύλ λα γίλνπλ αληηιεπηέο Σν παηάκε, ην θαιιηεξγνύκε, πάλσ ηνπ ζεκειηώλνπκε ηα ζπίηηα καο θαη ηα ζπζηήκαηα ππνδνκώλ

Ση γλωξίδνπκε όκωο γηα ην έδαθνο?

1. Δίλαη θπζηθόο πόξνο - Όρη όκσο αλαλεώζηκνο Γειαδή όηαλ ην έδαθνο πάςεη λα είλαη πγηέο (κε ηελ όπνηα έλλνηα ηνπ όξνπ, π.ρ. Γηα θαιιηέξγεηα, γηα ππνζηήξημε ρεξζαίσλ νηθνζπζηεκάησλ) δύζθνια επαλέξρεηαη ζηελ πξνεγνύκελε θαηάζηαζε 2. ΢πκκεηέρεη θαη ελ πνιινίο ξπζκίδεη ηνλ θύθιν ηνπ αδώηνπ θαη ηνλ θύθιν ηνπ άλζξαθα ζηνλ πιαλήηε 3. ΢πκκεηέρεη ζηνλ πδξνινγηθό θύθιν 4. Σν έδαθνο είλαη έλα δσληαλό εξγαζηήξην αλαθύθισζεο κε εθαηνκκύξηα κηθξννξγαληζκώλ ζε θάζε ηνπ γξακκάξην 5. Δίλαη ην ζεκέιην όισλ ησλ ρεξζαίσλ νηθνζπζηεκάησλ 6. Γηα ηε δεκηνπξγία θάπνησλ εθαηνληάδσλ εθαηνζηώλ ηνπ κέηξνπ εδάθνπο απαηηνύληαη εθαηνληάδεο ή θαη ρηιηάδεο ρξόληα

7. Ο άλζξσπνο ρσξίο ην έδαθνο δελ ζα κπνξνύζε λα δήζεη 8. Ο θπζηθόο κε αλαλεώζηκνο πόξνο έδαθνο απεηιείηαη. Σεξάζηηεο εθηάζεηο γόληκνπ θαη πγηνύο εδάθνπο ράλνληαη θάζε ρξόλν από θπζηθέο δηεξγαζίεο αιιά θπξίσο από αλζξσπνγελείο δξαζηεξηόηεηεο 9. Κακία γλσζηή ηερληθή ή ηερλνινγία δελ κπνξεί λα ππνθαηαζηήζεη ην ξόιν ηνπ εδάθνπο ζηελ πιαλεηηθή ηζνξξνπία

Γπξλώληαο ζην ζρήκα 1, αλ ην βέινο α ζπάζεη ή απιώο αδπλαηίζεη, όιν ην νηθνδόκεκα απεηιείηαη κε θαηάξξεπζε ΢εκαληηθή παξάκεηξνο είλαη ην έδαθνο. Μήπσο ζα πξέπεη λα ζηξέςνπκε ηελ πξνζνρή καο ζηελ πξνζηαζία ησλ εδαθηθώλ πόξσλ θαη ζηελ θαηαλόεζε ηνπ ξόινπ ηνπ εδάθνπο έζησ θαη ζηα ζηελά πιαίζηα ηνπ αλζξσπνθεληξηθνύ κνληέινπ αλάπηπμήο καο?

Θα πξέπεη όκσο πξώηα λα γλσξίζνπκε ην έδαθνο.

Έδαθνο: - Δίλαη έλα ραιαξό θπζηθό ζώκα πνπ θαιύπηεη ζρεδόλ όιε ηελ επηθάλεηα ηεο μεξάο θαη έρεη ππνζηεί επηδξάζεηο ηνπ πεξηβάιινληνο (Παλαγησηόπνπινο, 2008).

- Τπήξρε πξηλ νη ρεξζαίεο επηθάλεηεο ηνπ πιαλήηε επνηθεζνύλ από νξγαληζκνύο, πηζαλόηαηα θσηνζπλζεηηθά βαθηήξηα (Wild, 1993) -Δίλαη έλα αλνηθηό, θπζηθό θαη δπλακηθό ζύζηεκα (Μνπζηάθαο, 2009).

- ΢ε κεγάιν βαζκό ν νξηζκόο ηνπ εμαξηάηαη από ηελ πξνζσπηθή αληίιεςε εθείλνπ πνπ ην δηαρεηξίδεηαη (π.ρ. κεραληθόο, πδξνιόγνο, γεσπόλνο, βηνιόγνο θ.ι.π.) Δδαθνινγία: Ζ επηζηήκε πνπ αζρνιείηαη κε ηε κειέηε ησλ εδαθώλ. Πξνζπαζεί λα εξκελεύζεη ηελ πξνέιεπζε θαη γέλεζε ηνπ εδάθνπο, λα πεξηγξάςεη θαη εμεγήζεη ηελ απόδνζε ηνπ σο θπζηθνύ πόξνπ, λα αμηνινγήζεη ηε δπλαηόηεηά ηνπ γηα παξαγσγή αγαζώλ, θαη λα αλαπηύμεη κεζόδνπο θαη ζπζηήκαηα πνπ ζα βειηηώζνπλ ηελ παξαγσγηθόηεηά ηνπ.

Όηαλ ην έδαθνο εμεηάδεηαη απνθιεηζηηθά σο θπζηθό ζώκα θαη αλεμάξηεηα από νπνηαδήπνηε σθειηκηζηηθή ρξήζε, ε επηζηεκνληθή κειέηε ηνπ νλνκάδεηαη Πεδνινγία Σν έδαθνο είλαη έλα ηξηθαζηθό, εηεξνγελέο, αληζόηξνπν, δπλακηθό πνξώδεο ζύζηεκα -Σξηθαζηθό: ΢πλππάξρνπλ θαη νη ηξεηο θάζεηο ηεο ύιεο (ζηεξεή, πγξή, αέξηα) - Δηεξνγελέο: Οη εδαθηθέο ηδηόηεηεο κεηαβάιινληαη θαηά κήθνο θάζε θύξηνπ άμνλα (x,y,z) - Αληζόηξνπν: Οη όπνηεο ηδηόηεηεο ηνπ εδάθνπο είλαη δηαθνξεηηθέο θαηά ηηο δηεπζύλζεηο ησλ θπξίσλ αμόλσλ x,y,z - Γπλακηθό: Γελ βξίζθεηαη ζε ζηαηηθή θαηάζηαζε αιιά ραξαθηεξίδεηαη από ζπλερή κεηαβιεηόηεηα

Οξγαληθή ύιε (5%) Αέξηα θάζε (20%)

Αλόξγαλα ηεκαρίδηα (50%)

Τγξή θάζε (25%) Καη΄ όγθν θαηαλνκή ησλ θάζεσλ ηππηθνύ εδάθνπο ζε βάζνο 10- 15 εθ. Σν πνξώδεο δηάζηεκα ζε απηό ην παξάδεηγκα είλαη 45% (αέξηα θαη πγξή θάζε).

Δδαθνγέλεζε: Σα εδάθε έρνπλ πξνθύςεη από δηαθνξεηηθνύο ζπλδπαζκνύο ησλ πέληε παξαγόλησλ ηεο εδαθνγέλεζεο θαη ε ζρέζε κεηαμύ παξαγόλησλ εδαθνγέλεζεο θαη εδαθηθώλ ηδηνηήησλ δίλεηαη από ηελ ζπλάξηεζε, γλσζηή σο εμίζσζε ηνπ Jenny (1941, 1958): s=f(p, r, c, o, t,…), όπνπ s=εδαθηθή ηδηόηεηα, p =Μεηξηθό πιηθό, r = Σνπνγξαθηθό αλάγιπθν, c = Κιίκα, o = Βηόζθαηξα (δωηθνί νξγαληζκνί, κηθξννξγαληζκνί θαη θπξίωο ε βιάζηεζε), t = Υξόλνο, νη ηειείεο ππνδειώλνπλ άιινπο παξάγνληεο Σν είδνο ηνπ εδάθνπο πνπ ζα ζρεκαηηζζεί εμαξηάηαη από ηελ δηεξγαζίεο πνπ ζπληεινύληαη θαηά ηε ζπλδπαζκέλε επίδξαζε ησλ παξαγόλησλ ηεο εδαθνγέλεζεο θαη νλνκάδνληαη εδαθνγελεηηθέο δηεξγαζίεο

ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ – 1. Μεηξηθό πιηθό: Σν ραιαξό πιηθό πνπ πξνέξρεηαη από ηε (κεξηθή) απνζάζξσζε ησλ ζπκπαγώλ πεηξσκάησλ ηνπ ζηεξενύ θινηνύ ηεο γεο Όηαλ ην κεηξηθό πιηθό παξακέλεη ζηνλ ηόπν ζρεκαηηζκνύ ηνπ νλνκάδεηαη αςηόσθον μηηπικό ςλικό, ελώ όηαλ έρεη κεηαθεξζεί ζε θάπνηα απόζηαζε από ην ζεκείν ζρεκαηηζκνύ ηνπ αλαθέξεηαη κε δηαθνξεηηθά νλόκαηα αλάινγα κε ην αίηην πνπ πξνθάιεζε ηελ κεηαθίλεζή ηνπ. Έηζη, δηαθξίλνπκε ηηο α) κολλοςβιακέρ αποθέζειρ: ΢ρεκαηίδνληαη θαηά ηε κεηαθνξά ιόγσ βαξύηεηαο. Απνηεινύληαη από ηεκάρηα πεηξσκάησλ κε πνηθίιν αιιά ζρεηηθά κεγάιν κέγεζνο, αλακεκηγκέλα αιιά όρη ζηξσκαησπνηεκέλα. β) αλλοςβιακέρ αποθέζειρ: ΢ρεκαηίδνληαη θαηά ηελ απόζεζε ησλ πιηθώλ ηεο απνζάζξσζεο πεηξσκάησλ θαη εδαθηθώλ πιηθώλ κε ηελ θίλεζε ηνπ λεξνύ. ΢πλήζσο εκθαλίδνπλ ζηξσκάησζε γ) αιολικέρ αποθέζειρ: ΢ρεκαηίδνληαη από ζρεηηθά κηθξνύ κεγέζνπο ηεκαρίδηα απνζαζξσκέλσλ πεηξσκάησλ ηα νπνία έρνπλ κεηαθεξζεί κε ηνλ άλεκν.

Οξπθηό: Οκνγελέο αλόξγαλν πιηθό κε ζπγθεθξηκέλε ρεκηθή ζύζηαζε θαη ραξαθηεξηζηηθέο θπζηθέο ηδηόηεηεο, απαληάηαη ζε θπζηθέο ζπλζήθεο θαη ζπρλά έρεη θξπζηαιιηθή δνκή. Πέηξωκα: Έλα ζπζηαηηθό ηνπ ζηεξενύ θινηνύ ηεο γεο κε θαζνξηζκέλε νξπθηνινγηθή ζύζηαζε. Γηαθξίλνληαη ζε ππξηγελή, ηδεκαηνγελή θαη κεηακνξθσζηγελή ΠΤΡΗΓΔΝΖ ΠΔΣΡΧΜΑΣΑ Σα θπξηόηεξα ππξηγελή πεηξώκαηα είλαη ν γξαλίηεο, ν δηνξίηεο, ν πεξηδνηίηεο, ν θειζίηεο, ν αλδεζίηεο θαη ν βαζάιηεο. Απνηεινύληαη θαηά θύξην ιόγν από ηα νξπθηά άζηξηνη, ακθίβνινη, ππξόμελνη, ραιαδίαο θαη καξκαξπγίεο Σα ππξηγελή πεηξώκαηα δηαθξίλνληαη ζε α) όμηλα, πινύζηα ζε ραιαδία θαη αλνηρηόρξσκνπο Ca-K/Na-άζηξηνπο θαη β) ζε βαζηθά, κε κηθξή πεξηεθηηθόηεηα ζε ραιαδία αιιά πινύζηα ζε ζθνπξόρξσκα ζηδεξνκαγλεζηαθά νξπθηά (θεξνζηίιβε, καξκαξπγίεο, ππξόμελνη). Γεληθά, ηα βαζηθά απνζαζξώληαη πην εύθνια από ηα όμηλα

ΗΕΖΜΑΣΟΓΔΝΖ ΠΔΣΡΧΜΑΣΑ Σα θπξηόηεξα ηδεκαηνγελή πεηξώκαηα είλαη (ζε παξέλζεζε ε νξπθηνινγηθή ζύζηαζε):

Αζβεζηόιηζνο (αζβεζηίηεο, CaCO3) Γνινκίηεο (δνινκίηεο, CaMg(CO3)2) Φακκίηεο (ραιαδίαο, SiO2) Αξγηιηθνί ζρηζηόιηζνη (άξγηινη, ραιαδίαο, άζηξηνη θ.ά) ΜΔΣΑΜΟΡΦΧ΢ΗΓΔΝΖ ΠΔΣΡΧΜΑΣΑ Σα θπξηόηεξα κεηακνξθσζηγελή πεηξώκαηα είλαη νη γλεύζηνη, νη κεηακνξθωκέλνη ζρηζηόιηζνη, ν ραιαδίηεο, νη κεηακνξθωκέλνη αξγηιηθνί ζρηζηόιηζνη θαη ηα κάξκαξα.

Σα νξπθηά δηαθξίλνληαη ζηα πξωηνγελή πνπ ζρεκαηίδνληαη θαηά ηε ζηεξενπνίεζε ηνπ κάγκαηνο (ή ηεο ιάβαο) θαη πεξηέρνληαη ζηα ππξηγελή πεηξώκαηα θαη ζηα δεπηεξνγελή πνπ ζρεκαηίδνληαη σο παξαπξντόληα ηεο ρεκηθήο απνζάζξσζεο ησλ πξσηνγελώλ νξπθηώλ. Ο ζηεξεόο θινηόο ηεο γεο απνηειείηαη θαηά πεξίπνπ 95% από πξσηνγελή νξπθηά, ελώ ηα δεπηεξνγελή νξπθηά βξίζθνληαη θαηά θύξην ιόγν ζπγθεληξσκέλα ζε έλα ιεπηό επηθαλεηαθό ζηξώκα. Σα πεξηζζόηεξα νξπθηά (πξσηνγελή θαη δεπηεξνγελή) πεξηέρνπλ νμπγόλν θαη ππξίηην θαη αλήθνπλ ζηελ θαηεγνξία ησλ ππξηηηθώλ νξπθηώλ Με βάζε ηε ρεκηθή ηνπο ζύζηαζε ηα πξσηνγελή ππξηηηθά νξπθηά αλήθνπλ ζε ηξεηο νκάδεο α) Ομείδηα β) αξγηιηνππξηηηθά θαη γ) ζηδεξνκαγλεζηαθά

Σα θπξηόηεξα πξωηνγελή ππξηηηθά νξπθηά (Παλαγησηόπνπινο, 2008) Ορυκτό

Χημικόσ τφποσ

Οξείδια Χαλαηίασ

SiO2

Αργιλιοπυριτικά

Ca-πλαγιόκλαςτο

CaAl2Si2O8

Na-πλαγιόκλαςτο

NaAlSi3O8

Ορκόκλαςτο,

Μικροκλινισ

KAlSi3O8

Μοςκοβίτθσ

KAl2(AlSi3O10)(OH)2

Σιδηρομαγνηςιακά Ολιβίνθσ

(Fe,Mg)2SiO4

Αυγίτθσ

Ca2(Al,Fe)4(Mg,Fe)4Si6O24

Κεροςτίλβθ

Ca2Al2Mg2Fe3Si6O22(OH)2

Βιοτίτθσ

K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2

Σα δεπηεξνγελή αξγηιηνππξηηηθά νξπθηά θαη ηα έλπδξα νμείδηα θαη νμππδξνμείδηα ησλ Fe θαη Al, απαληώληαη θπξίσο σο ηεκαρίδηα κεγέζνπο < 2κm ζηα ηδεκαηνγελή πεηξώκαηα θαη ζηα εδάθε. Οη αξγηιηνππξηηηθέο άξγηινη θαη ν γθηκπζίηεο είλαη πξντόληα απνζάζξσζεο πξσηνγελώλ αξγηιηνππξηηηθώλ νξπθηώλ ελώ ηα νμείδηα ηνπ ζηδήξνπ (αηκαηίηεο, γθαηηίηεο) ζηδεξνκαγλεζηαθώλ νξπθηώλ Σα θπξηόηεξα δεπηεξνγελή νξπθηά (Παλαγησηόπνπινο, 2008) Ορυκτό

Χημικόσ τφποσ

Αργιλιοπυριτικζσ άργιλοι

Ποικιλία τφπων

Αιματίτθσ

Fe2O3

Γκαιτίτθσ

Fe2O3.H2O

Γκιμπςίτθσ

Al(OH)3

Αςβεςτίτθσ

CaCO3

Δολομίτθσ

CaMg(CO3)2

Γφψοσ

CaSO4.2H2O

Απνζάζξωζε πεηξωκάηωλ θαη νξπθηώλ Σν ζύλνιν ησλ κεηαβνιώλ πνπ πθίζηαληαη ηα επηθαλεηαθά πεηξώκαηα νλνκάδεηαη απνζάζξσζε θαη δηαθξίλεηαη ζε θπζηθή θαη ρεκηθή

Ζ θπζηθή απνζάζξσζε κεηώλεη ην κέγεζνο ησλ πεηξσκάησλ θαη ησλ νξπθηώλ, κε απνηέιεζκα ηελ αύμεζε ηεο εηδηθήο επηθάλεηαο, γεγνλόο πνπ ηα θαζηζηά πεξηζζόηεξν επηδεθηηθά ζηε ρεκηθή απνζάζξσζε. Όζν κεγαιύηεξε ε εηδηθή επηθάλεηα ησλ πεηξσκάησλ θαη ησλ νξπθηώλ ηόζν κεγαιύηεξε ζα είλαη θαη ε ηαρύηεηα ηεο ρεκηθήο απνζάζξσζεο. Ζ θπζηθή απνζάζξσζε είλαη απνηέιεζκα: -Μεηαβνιώλ ηεο ζεξκνθξαζίαο - Δλαιιαγήο θαηλνκέλσλ δηαζηνιήο – ζπζηνιήο -Σήμεο – πήμεο εγθισβηζκέλνπ λεξνύ - Γξάζεο ησλ ξηδώλ ησλ θπηώλ

Γηα ηελ έλαξμε ηεο ρεκηθήο απνζάζξσζεο πξέπεη λα έρεη πξνεγεζεί ε θπζηθή απνζάζξσζε. Οη δηεξγαζίεο ηεο θπζηθήο θαη ρεκηθήο απνζάζξσζεο ζπκβαίλνπλ ζε θάζε πεξίπησζε ηαπηόρξνλα θαη παξάιιεια θαη είλαη αιιεινεμαξηώκελεο. Απμεκέλε θπζηθή απνζάζξσζε ηείλεη λα πξνθαιέζεη απμεκέλν ξπζκό ρεκηθήο απνζάζξσζεο θαη αληηζηξόθσο. Ζ ρεκηθή απνζάζξσζε επηηαρύλεηαη από ηελ παξνπζία λεξνύ, νμπγόλνπ, αλόξγαλσλ θαη νξγαληθώλ νμέσλ. Απνηέιεζκα ηεο ρεκηθήο απνζάζξσζεο είλαη ε κεηαηξνπή πξσηνγελώλ νξπθηώλ ζε δεπηεξνγελή θαη ζε δηαιπηέο κνξθέο νπζηώλ πνπ παξέρνπλ ηα απαξαίηεηα ζξεπηηθά ζηνηρεία γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ. Οη κεηαβνιέο απηέο πξνθαινύληαη από ηηο παξαθάησ ρεκηθέο αληηδξάζεηο

1. Τδξόιπζε: Ηόληα Ζ+ θαη ΟΖ- πνπ πξνέξρνληαη από ηε δηάζηαζε ηνπ λεξνύ εηζέξρνληαη ζην πιέγκα ησλ ππξηηηθώλ νξπθηώλ, πεξηβάιινπλ ηα εηεξώλπκα θνξηηζκέλα ηόληα θαη εμνπδεηεξώλνπλ ηε κεηαμύ ηνπο ζύλδεζε κε απνηέιεζκα ηελ θαηαζηξνθή ηνπ θξπζηαιιηθνύ πιέγκαηνο. Ζ πδξόιπζε αξρίδεη κε ηελ αληηθαηάζηαζε βαζηθώλ θαηηόλησλ από Ζ+, ζπλερίδεη κε αληηθαηάζηαζε ησλ ζηδήξνπ θαη καγλεζίνπ ζηα ζηδεξνκαγλεζηαθά νξπθηά θαη ηέινο κε αληηθαηάζηαζε ηνπ αξγηιίνπ ζηνπο αζηξίνπο. Παξάδεηγκα πδξόιπζεο: KAlSi3O8 + HOH (κηθξνθιηλήο)

HAlSi3O8 + K+ +OH(θανιηλίηεο)

Σα ηόληα πνπ απειεπζεξώλνληαη από ηελ πδξόιπζε είηε πξνζξνθώληαη από ηα εδαθηθά θνιινεηδή είηε πξνζιακβάλνληαη από ηα θπηά, είηε επαλαζπλδένληαη κε άιιεο ελώζεηο θαη ζρεκαηίδνπλ άιια δεπηεξνγελή νξπθηά είηε ηέινο εθπιύλνληαη. Ζ ηαρύηεηα πδξόιπζεο είλαη ζπλάξηεζε: -ηεο επηθάλεηαο ηνπ νξπθηνύ πνπ είλαη ζε επαθή κε ην λεξό, ηεο πνζόηεηαο θαη ηαρύηεηαο ηνπ λεξνύ πνπ θηλείηαη ζην έδαθνο θαζώο ηεο ζπρλόηεηαο αιιαγήο ηνπ λεξνύ -ηνπ pH θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο - ηεο ηαρύηεηαο θαζίδεζεο (απνκάθξπλζεο) ησλ πιηθώλ

2. Δλπδάηωζε: Ζ πξνζζήθε κνξίσλ λεξνύ ζε θάπνην νξπθηό κε απνηέιεζκα ην ζρεκαηηζκό ελόο λένπ νξπθηνύ π.ρ.

CaSO4 + 2H2O (αλπδξίηεο)

CaSO4.2H2O (γύςνο)

3. Όμηλε πδξόιπζε: To CO2 πνπ ππάξρεη δηαιπκέλν ζην εδαθηθό λεξό αληηδξά κε απηό θαη δίλεη σο πξντόληα ην αζηαζέο αλζξαθηθό νμύ, ηόληα Ζ+, θαη αλζξαθηθέο θαη όμηλεο αλζξαθηθέο ξίδεο 3CO2 + 3H2O

H2CO3 + 3H+ + CO32- + HCO3-

To H2CO3 αληηδξά θαη απνζαζξώλεη ηνλ αζβεζηίηε θαη ην δνινκίηε πνπ βξίζθνληαη ζηα ηδεκαηνγελή πεηξώκαηα. Σν H+ πνπ παξάγεηαη εκπινπηίδεη ην λεξό θαη δηεπθνιύλεη επηηαρύλεη ηελ δηαδηθαζία ηεο πδξόιπζεο

4. Ομείδωζε: Πξαθηηθά ε νμείδσζε αθνξά ζην Fe θαη ζην Mn πνπ ζηα ππξηηηθά νξπθηά εκθαλίδνληαη ζε πεξηζζόηεξα από έλα επίπεδα νμείδσζεο (Fe2+/Fe3+, Mn2+/Mn3+/Mn4+). ΢ηνπο θξπζηάιινπο ησλ νξπθηώλ απηά ηα ηόληα βξίζθνληαη θπξίσο ζηελ αλεγκέλε ηνπο κνξθή θαη νμεηδώλνληαη όηαλ έξζνπλ ζε επαθή κε ηελ αηκόζθαηξα (νμπγόλν), κε απνηέιεζκα ηελ αζηάζεηα ηνπ θξπζηάιινπ θαη ηελ αύμεζε ηεο επηδεθηηθόηεηάο ηνπ γηα αλάπηπμε άιισλ αληηδξάζεσλ όπσο π.ρ. ε πδξόιπζε Παξάδεηγκα ζπλδπαζκνύ πδξόιπζεο/νμείδσζεο:

3MgFeSiO4 + 2H2O (νιηβίλεο) 4FeO + O2

H4Mg3Si2O9 + SiO2 + 3FeO (πδξόιπζε) (ζεξπεληίλεο)

2Fe2O3 (νμείδσζε) (αηκαηίηεο)

5. Γηάιπζε: Αθνξά ζηελ ηθαλόηεηα ηνπ λεξνύ λα πξνζβάιιεη θαη λα δηαιπηνπνηεί πεηξώκαηα θαη νξπθηά θαζώο δηέξρεηαη κέζσ απηώλ. Δπεηδή όκσο ε δηαιπηόηεηα ησλ πξσηνγελώλ νξπθηώλ είλαη πνιύ κηθξή ζην λεξό, ε απνζάζξσζή ηνπο νθείιεηαη θπξίσο ζηελ πδξόιπζε θαη ζηελ ελπδάησζε. Έηζη ε δηάιπζε απνθηά θάπνηα ζεκαζία γηα ηελ απνζάζξσζε νξπθηώλ όπσο ε γύςνο θαη ησλ αλζξαθηθώλ αιάησλ ησλ Ca θαη Mg. 6. ΢ρεκαηηζκόο ρειηθώλ ελώζεωλ: Φειηθή έλσζε: ΢ύλδεζε ελόο κεηαιιηθνύ θαηηόληνο ζην εζσηεξηθό πεληακειώλ ή εμακειώλ δαθηπιίσλ θάπνησλ νξγαληθώλ ελώζεσλ. Μεηαιιηθά θαηηόληα πνπ βξίζθνληαη ζην πιέγκα νξπθηώλ εμάγνληαη κε αληηθαηάζηαζε ηνπο από έλα Ζ+ θάπνηαο νξγαληθήο έλσζεο από απηέο πνπ παξάγνληαη από ηηο ξίδεο ησλ θπηώλ, ηε δξάζε ησλ κηθξννξγαληζκώλ ή ηε δηάζπαζε νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ. ΢πλεπώο, ν ζρεκαηηζκόο ρειηθώλ ελώζεσλ είλαη παξόκνηνο κε ηε δηαδηθαζία ηεο πδξόιπζεο

ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ – 2. Σνπνγξαθηθό αλάγιπθν: Ζ επίδξαζε ηνπ ηνπνγξαθηθνύ αλαγιύθνπ ζηελ εδαθνγέλεζε νθείιεηαη θπξίσο ζηηο κεηαβνιέο πνπ απηό πξνθαιεί ζην θιίκα. Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ ηνπνγξαθηθνύ αλαγιύθνπ είλαη α) ην πςόκεηξν, β) ε θιίζε ηεο επηθάλεηαο θαη γ) ε έθζεζε ηεο επηθάλεηαο

ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ – 3. Κιίκα: Ζ επίδξαζε ηνπ θιίκαηνο ζηελ εδαθνγέλεζε είλαη άκεζε θαη έκκεζε Άκεζε: πγξαζία θαη ζεξκνθξαζία πνπ επεξεάδνπλ ην ξπζκό όισλ ησλ θπζηθώλ, ρεκηθώλ θαη βηνινγηθώλ δηεξγαζηώλ πνπ ζπληζηνύλ ηελ απνζάζξσζε Έκκεζε: Δπίδξαζε ηεο πγξαζίαο ζηελ αλάπηπμε δσηθώλ νξγαληζκώλ θαη κηθξννξγαληζκώλ αιιά θπξίσο ηεο βιάζηεζεο.

ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ – 4. Βηόζθαηξα: Ζ ρισξίδα θαη ε παλίδα πνπ αλαπηύζζνληαη ζε κηα πεξηνρή εμαξηάηαη από θιηκαηηθνύο παξάγνληεο, ηελ ηνπνγξαθία ηεο επηθάλεηαο θαη ην είδνο ηνπ κεηξηθνύ πιηθνύ. Βιάζηεζε: Σν είδνο ηεο βιάζηεζεο (δαζηθή ή πνώδεο) θαζνξίδεη ηε ζπγθξάηεζε ηνπ λεξνύ, ηελ αλαλέσζε ηνπ εδαθηθνύ αέξα, ηελ θίλεζε ηνπ λεξνύ. Εσηθνί νξγαληζκνί (γαηνζθώιεθεο, έληνκα, ηξσθηηθά): Αλάκεημε θαη κεηαθνξά εδαθηθώλ πιηθώλ ζε βαζύηεξα ζηξώκαηα. Αλάκεημε νξγαληθώλ θαη αλόξγαλσλ ζπζηαηηθώλ θαη απόζεζε πξντόλησλ ηνπ κεηαβνιηζκνύ ηνπο ζην έδαθνο έρνπλ σο απνηέιεζκα α) ηελ αύμεζε ηεο δηαζεζηκόηεηαο πνιιώλ ζξεπηηθώλ γηα ηα θπηά ζηνηρείσλ θαη β) ζηαζεξνπνίεζε δνκηθώλ κνλάδσλ ηνπ εδάθνπο. Μηθξννξγαληζκνί: Γηάζπαζε νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ θαη ζπκβνιή ζην ζρεκαηηζκό ρνύκνπ Άλζξσπνο: Μεηαηξνπή δαζηθήο έθηαζεο ζε γεσξγηθή, ππεξβόζθεζε, αζηηθέο θαη βηνκεραληθέο δξαζηεξηόηεηεο.

ΠΑΡΑΓΟΝΣΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ – 5. Υξόλνο: Ο ρξόλνο ζεσξείηαη σο παξάγνληαο εδαθνγέλεζεο επεηδή γηα λα έρνπλ έλα εκθαλέο απνηέιεζκα νη επηδξάζεηο θαη νη κεηαμύ ηνπο αιιειεπηδξάζεηο ηνπ θιίκαηνο ηεο βηόζθαηξαο θαη ηνπ ηνπνγξαθηθνύ αλαγιύθνπ ζην κεηξηθό πιηθό απαηηείηαη κεγάιν ρξνληθό δηάζηεκα. Ο ρξόλνο γηα ηελ εδαθνγέλεζε μεθηλά ηε ζηηγκή πνπ ηα πεηξώκαηα εκθαλίδνληαη ζηελ επηθάλεηα.

ΓΗΔΡΓΑ΢ΗΔ΢ ΔΓΑΦΟΓΔΝΔ΢Ζ΢ Δίλαη νη δηεξγαζίεο πνπ έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα ηε κεηαηξνπή ηνπ κεηξηθνύ πιηθνύ ζε έδαθνο θαη ιακβάλνπλ ρώξα παξάιιεια κε ηηο δηεξγαζίεο ηεο απνζάζξσζεο. α) πξνζζήθεο (λεξό, ππνιείκκαηα βιάζηεζεο) β) κεηαηξνπέο (απνζάζξσζε, ζρεκαηηζκόο δεπηεξνγελώλ νξπθηώλ, δηάζπαζε νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ, ζύλζεζε λέσλ νξγαληθώλ ελώζεσλ) γ) απώιεηεο (έθπιπζε θαη απνκάθξπλζε κε ην λεξό ζπζηαηηθώλ, απνκάθξπλζε εδαθηθνύ πιηθνύ ιόγσ δηάβξσζεο, εμάηκηζε λεξνύ, πξόζιεςε λεξνύ θαη ζξεπηηθώλ από ηα θπηά, κείσζε νξγαληθήο νπζίαο) δ) κεηαθηλήζεηο νξγαληθώλ θαη αλόξγαλσλ πιηθώλ (κεηαθνξά νξγαληθώλ θαη αλόξγαλσλ πιηθώλ πξνο βαζύηεξα ζηξώκαηα ή πξνο ηελ επηθάλεηα κε ην λεξό, κεηαηόπηζε νξγαληθνύ θαη αλόξγαλνπ εδαθηθνύ πιηθνύ από ηνπο δσηθνύο νξγαληζκνύο)

2. ΦΤ΢ΗΚΔ΢ ΗΓΗΟΣΖΣΔ΢ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢: ΚΟΚΚΟΜΔΣΡΗΚΖ ΢Τ΢ΣΑ΢Ζ, ΠΟΡΧΓΔ΢, ΔΗΓΗΚΖ ΔΠΗΦΑΝΔΗΑ, ΓΟΜΖ, ΥΡΧΜΑ, ΟΡΤΚΣΑ ΣΟΤ ΑΡΓΗΛΗΚΟΤ ΚΛΑ΢ΜΑΣΟ΢ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢

1. ΚΟΚΚΟΜΔΣΡΗΚΖ ΢Τ΢ΣΑ΢Ζ Ζ αλόξγαλε ζηεξεή θάζε ηνπ εδάθνπο απνηειείηαη από ηεκαρίδηα δηαθνξεηηθνύ κεγέζνπο πνπ θπκαίλεηαη από κεξηθέο δεθάδεο εθαηνζηά έσο θιάζκαηα ηνπ κηθξόκεηξνπ. Δπεηδή ε κέηξεζε θάζε ηεκαρηδίνπ ρσξηζηά είλαη αδύλαηε, απηά θαηαηάζζνληαη κε βάζε ην κέγεζόο ηνπο αλεμάξηεηα από ηε ρεκηθή θαη νξπθηνινγηθή ζύζηαζή ηνπο ΢ύκθσλα κε ην Ακεξηθάληθν ζύζηεκα ηαμηλόκεζεο ηα ηεκαρίδηα δηαθξίλνληαη ζε δπν κεγάιεο νκάδεο α) Υνλδξόθνθθα πιηθά, κε δηάκεηξν > 2 mm β) Λεπηή γε, κε δηάκεηξν < 2 mm

΢ηελ εδαθνινγηθή κειέηε ζπλήζσο ελδηαθέξεη ην θιάζκα ηεο ιεπηήο γεο. Σα ηεκαρίδηα ηεο ιεπηήο γεο θαηαηάζζνληαη ζε ηξεηο νκάδεο κεραληθώλ θιαζκάησλ: 1. Άκκνο (S) από ηε ιέμε Sand κε ηεκαρίδηα 2 – 0,05 mm. Πνιιέο θνξέο ππνδηαηξείηαη ζε δπν θαηεγνξίεο, ρνλδξή άκκνο (2 – 0,2 mm) θαη ηε ιεπηή άκκν (0,2 – 0,05 mm) 2. Ηιύο (Si) από ηε ιέμε Silt κε ηεκαρίδηα 0,05 – 0,002 mm 3. Άξγηινο (C) από ηε ιέμε Clay κε ηεκαρίδηα κηθξόηεξα από 0,002 mm.

Κνθθνκεηξηθή ζύζηαζε: Ζ πεξηεθηηθόηεηα ελόο εδάθνπο (θιάζκα ιεπηήο γεο), ζε άκκν, ηιύ θαη άξγηιν εθθξαζκέλε ζε πνζνζηά επί ηνηο εθαηό. Ζ εξγαζηεξηαθή δηαδηθαζία γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο θνθθνκεηξηθήο ζύζηαζεο νλνκάδεηαη κεραληθή αλάιπζε ή θνθθνκεηξηθή αλάιπζε.

΢ηα εδάθε ηα ηξηα κεραληθά θιάζκαηα δελ βξίζθνληαη αζύλδεηα θαη κεκνλσκέλα αιιά ζπλδεδεκέλα κε πνηθίινπο ζπλδπαζκνύο ζε δνκηθέο κνλάδεο πνπ ραξαθηεξίδνληαη από θάπνηα ζηαζεξόηεηα

Υαξαθηεξηζηηθά ησλ ηξηώλ κεραληθώλ θιαζκάησλ Άμμορ: Αθαλόληζην ζρήκα θόθθσλ, θακία πιαζηηθόηεηα θαη ζπγθνιιεηηθόηεηα. Οξπθηνινγηθά, απνηειείηαη από πξσηνγελή νξπθηά, θπξίσο ραιαδία θαη δεπηεξεπόλησο από άζηξηνπο θαη καξκαξπγίεο Ιλύρ: Σεκαρίδηα κε πιαθνεηδέο ζρήκα πνπ πνιιέο θνξέο θαιύπηνληαη από ηεκαρίδηα αξγίινπ, κε απνηέιεζκα ζε απηή ηελ πεξίπησζε λα εκθαλίδνπλ θάπνηα πιαζηηθόηεηα, ζπγθνιιεηηθόηεηα, θαη ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο λεξνύ θαη θαηηόλησλ. Οξπθηνινγηθή ζύζηαζε παξόκνηα κε ηνπ κεηξηθνύ πιηθνύ. Άπγιλορ: Φπιινεηδέο ζρήκα ηεκαρηδίσλ, έληνλε πιαζηηθόηεηα, ζπγθνιιεηηθόηεηα, ζπλνρή θαη απμεκέλε ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο λεξνύ θαη πξνζξόθεζεο θαηηόλησλ. Ο βαζκόο έληαζεο απηώλ ησλ ηδηνηήησλ εμαξηάηαη από ηελ νξπθηνινγηθή ζύζηαζε ηνπ αξγηιηθνύ θιάζκαηνο.

Καηάηαμε εδαθώλ κε βάζε ηελ θνθθνκεηξηθή ζύζηαζε

Οη θιάζεηο θνθθνκεηξηθήο ζύζηαζεο είλαη 12 1. Ακκώδεο 2. Πεινακκώδεο 3. Ακκνπειώδεο 4. Πειώδεο 5. Ηιπνπειώδεο 6. Ηιπώδεο 7. Ακκναξγηινπειώδεο 8. Αξγηινπειώδεο 9. Ηιπναξγηινπειώδεο 10. Ακκναξγηιώδεο 11.Ηιπναξγηιώδεο 12.Αξγηιώδεο

S LS SL L SiL Si SCL CL SiCL SC SiC C

Sand Loamy Sand Sandy Loam Loam Silty Loam Silt Sandy Clay Loam Clay Loam Silty Clay Loam Sandy Clay Silty Clay Clay

Σα εδάθε πνπ αλήθνπλ ζηηο θιάζεηο: -1 θαη 2 ραξαθηεξίδνληαη σο ρνλδξόθνθθα - 3 σο κεηξίσο ρνλδξόθνθθα - 4,5 θαη 6 σο κέζεο ζύζηαζεο - 7,8 θαη 9 σο κεηξίσο ιεπηόθνθθα - 10, 11 θαη 12 σο ιεπηόθνθθα

ΠΡΟ΢ΟΥΖ: Ο πειόο είλαη θιάζε θνθθνκεηξηθήο ζύζηαζεο θαη όρη κεραληθό θιάζκα

Γεληθά δηαθξίλνπκε ηξεηο θαηεγνξίεο εδαθώλ:

Ακκώδε εδάθε ή ρνλδξόθνθθα ή ειαθξά, κε πεξηεθηηθόηεηα ζε άκκν πάλσ από 70% θαη ζε άξγηιν θάησ από 15% (Μεραληθέο θιάζεηο S θαη LS) Δπηηξέπνπλ ηελ εύθνιε θίλεζε ηνπ λεξνύ θαη ηνπ αέξα, κηθξή ηθαλόηεηα ζπγθξάηεζεο λεξνύ θαη αληαιιαγήο θαηηόλησλ (πξνζξόθεζεο ζξεπηηθώλ), γη απηό απαηηνύλ ζπρλή άξδεπζε κε κηθξέο πνζόηεηεο λεξνύ θαη ιηπαζκαηηθή αγσγή ζε δόζεηο. Ζ θαηεξγαζία ηνπο κε κεραλήκαηα είλαη εύθνιε αλεμαξηήησο ζπλζεθώλ πγξαζίαο.

Αξγηιώδε εδάθε ή ιεπηόθνθθα ή βαξηά Μεγαιύηεξν πνξώδεο ζε ζρέζε κε ηα ακκώδε αιιά πόξνπο κηθξόηεξεο αθηίλαο κε ζπλέπεηα ηελ απμεκέλε ζπγθξάηεζε λεξνύ. Δκθαλίδνπλ ην θαηλόκελν ηεο δηόγθσζεο – ζπξξίθλσζεο ζε έληνλν βαζκό. Γπζθνιία ζηελ θίλεζε ηνπ λεξνύ κε απνηέιεζκα θαθή ζηξάγγηζε θαη αηειή αεξηζκό ηνπ ξηδηθνύ ζπζηήκαηνο ησλ θπηώλ θαη ησλ νξγαληζκώλ θαη κηθξννξγαληζκώλ. Απμεκέλε ζπγθνιιεηηθόηεηα, πιαζηηθόηεηα θαη ζπλεθηηθόηεηα πνπ δεκηνπξγνύλ δπζθνιία ζηελ κεραληθή θαηεξγαζία όηαλ είλαη πγξά. ΢ρεηηθά κεγάιε έσο κεγάιε ΗΑΚ (θαη ηθαλόηεηα πξνζξόθεζεο ζξεπηηθώλ). Ζ έθθξαζε ησλ παξαπάλσ ηδηνηήησλ εμαξηάηαη θπξίσο από ην είδνο ησλ επηθξαηνύλησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ (2:1, 1:1), αιιά θαη ησλ αληαιιάμηκσλ θαηηόλησλ πνπ επηθξαηνύλ (κνλνζζελή, δηζζελή).

Πειώδε εδάθε Ηδηόηεηεο ελδηάκεζεο ησλ ακκσδώλ θαη αξγηιηδώλ εδαθώλ. Μεγαιύηεξε ζπγθξάηεζε λεξνύ από ηα ακκώδε, θαιύηεξν αεξηζκό από ηα αξγηιώδε. Θεσξνύληαη ηα πιένλ θαηάιιεια γηα γεσξγηθή ρξήζε. Ζ θνθθνκεηξηθή ζύζηαζε είλαη κηα ηδηόηεηα πνπ: - δύζθνια βειηηώλεηαη (δελ ζπκθέξεη από νηθνλνκηθή / πεξηβαιινληηθή άπνςε).

-θαζνξίδεη (καδί κε ηε δνκή) ηελ παξαγσγηθόηεηα ηνπ εδάθνπο - επεξεάδεη άκεζα ηελ πγξαζία, ηνλ αεξηζκό θαη ηε ζεξκνθξαζία ηνπ εδάθνπο θαη ζπλεπώο ην πεξηβάιινλ αλάπηπμεο ησλ θπηώλ - επηδξά ζηηο ζπλζήθεο πεξηβάιινληνο ηνπ εδαθηθνύ νηθνζπζηήκαηνο θαη επεξεάδεη ηε βηνινγηθή δξαζηεξηόηεηα

2. Γνκή Ζ ζπλέλσζε εδαθηθώλ ηεκαρηδίσλ πξνο δνκηθέο κνλάδεο θαη ε θαηαλνκή ησλ πόξσλ ζην εζσηεξηθό αιιά θαη κεηαμύ ησλ δνκηθώλ κνλάδσλ νλνκάδεηαη δνκή ηνπ εδάθνπο. Γνκηθέο κνλάδεο: Θξόκβνη (1-2 κm), ζσξνί (2-20 κm), κθξνζπζζσκαηώκαηα (20-250 κm) θαη ζπζζσκαηώκαηα (>250 κm)

Ο όξνο δνκή ζπλδέεηαη κε ηελ νκαδνπνίεζε ή ηαμηλόκεζε ησλ εδαθηθώλ ζπζζσκαησκάησλ.

Γηα ηελ πεξηγξαθή ηεο δνκήο ησλ εδαθώλ ρξεζηκνπνηνύληαη ηξία ραξαθηεξηζηηθά: -Δπθξίλεηα: Πόζν επδηάθξηηεο είλαη νη δνκηθέο κνλάδεο ΢πκβνιηζκόο: 0 Κακία δνκή 1 Αζζελήο δνκή 2 Μέηξηα δνκή 3 Ηζρπξή δνκή -΢ρήκα: ΢θαηξνεηδήο (θνθθώδεο - gr, ςηρνεηδήο - cr), Κπβνεηδήο (γσληώδεο - abk, ππνγσληώδεο - sbk), Πξηζκαηνεηδήο (πξηζκαηηθή - pr, ζηπινεηδήο - cpr), Πιαθνεηδήο (pl).

- Μέγεζνο: Πνιύ ιεπηή(vf), Λεπηή (f), Μέζε (m), Υνλδξή (c), πνιύ ρνλδξή (vc) Παξάδεηγκα 1msbk: Αζζελήο δνκή (1), κέζν κέγεζνο δνκηθώλ κνλάδσλ (m), ζρήκα ππνγσληώδεο θπβηθό (sbk)

Οη παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ην ζρεκαηηζκό θαη ηε ζηαζεξνπνίεζε ησλ δνκηθώλ κνλάδσλ (γέλεζε ηεο δνκήο ηνπ εδάθνπο) είλαη ηόζν αβηνηηθνί όζν θαη βηνηηθνί:

Άξγηινο (πνζόηεηα - νξπθηνινγηθή ζύζηαζε ηεο αξγίινπ), αληαιιάμηκα θαηηόληα, έλπδξα νμείδηα θαη νμππδξνμείδηα ησλ Fe θαη Al, αλζξαθηθά άιαηα ησλ Ca θαη Mg, εδαθηθή πγξαζία, νξγαληθή νπζία, ξηδηθό ζύζηεκα ησλ θπηώλ, νξγαληζκνί θαη κηθξννξγαληζκνί ηνπ εδάθνπο, κεραληθή θαηεξγαζία εδάθνπο (αλζξώπηλνο παξάγνληαο)

Από ηε δνκή ηνπ εδάθνπο εμαξηώληαη νη θπζηθέο θαη κεραληθέο ηδηόηεηεο ηνπ εδάθνπο, όπσο ε θαηλόκελε ππθλόηεηα, ην πνξώδεο, ην κέγεζνο, ην ζρήκα, ν πξνζαλαηνιηζκόο θαη ε ζπλέρεηα ησλ πόξσλ, ε εδαθηθή πγξαζία θαη ν αεξηζκόο ηνπ εδάθνπο, ε ζεξκνθξαζία θαη ε αληνρή ηνπ εδάθνπο. Δπεηδή όιεο απηέο νη ηδηόηεηεο επεξεάδνπλ ηελ αλάπηπμε θαη ηηο απνδόζεηο ησλ θαιιηεξγνύκελσλ θπηώλ, ε δνκή έκκεζα αιιά κε πνιύ ζεκαληηθό ηξόπν επεξεάδεη ηελ παξαγσγηθόηεηα ησλ εδαθώλ

3. Φαηλνκεληθή (θαηλόκελε) ππθλόηεηα – Ππθλόηεηα ζηεξεώλ – Πνξώδεο Φαηλνκεληθή ππθλόηεηα ή θαηλόκελν εηδηθό βάξνο: Ζ κάδα ηνπ μεξνύ εδάθνπο αλά κνλάδα όγθνπ (=όγθνο ηεκαρηδίσλ + όγθνο πόξσλ). Μεγαιύηεξε ζηα ακκώδε εδάθε. Μνλάδεο Mg m-3, ή g cm-3 Ππθλόηεηα ζηεξεώλ ή πξαγκαηηθό εηδηθό βάξνο: Ζ κάδα μεξνύ εδάθνπο αλά κνλάδα όγθνπ ζηεξεώλ ηεκαρηδίσλ. Γηα θαιιηεξγνύκελα εδάθε ζεσξείηαη ίζε κε 2,65 Mg m-3

Πνξώδεο: Σν θιάζκα ηνπ όγθνπ ηνπ εδάθνπο πνπ δελ θαηαιακβάλεηαη από ζηεξεά ηεκαρίδηα θαη επνκέλσο πεξηέρεη αέξα θαη λεξό. Μεηαβάιιεηαη θαηά ηξόπν αληίζηξνθν από ηελ θαηλνκεληθή ππθλόηεηα θαη παίξλεη ηηκέο από 0,3 έσο 0,7 m3 m-3 (ή από 30 έσο θαη 70%). Μαθξνπόξνη (>100 κm) επηηξέπνπλ ηελ ηαρεία θίλεζε ηνπ λεξνύ θαη ηνπ αέξα ζην έδαθνο, κεζνπόξνη (30-100 κm) ζπκβάιινπλ ζηελ αλαθαηαλνκή ηνπ λεξνύ αθνύ αδεηάζνπλ νη καθξνπόξνη θαη κηθξνπόξνη (<30 κm) από όπνπ ην λεξό είλαη δύζθνια δηαζέζηκν ζηα θπηά Βηνπόξνη, κεγάινπ κεγέζνπο πόξνη πνπ δεκηνπξγνύληαη από ηηο ξίδεο ησλ θπηώλ θαη δσηθνύο νξγαληζκνύο Γεληθά, θαηλνκεληθή ππθλόηεηα 1,3 Mg m-3 πνπ αληηζηνηρεί ζε νιηθό πνξώδεο ίζν κε 0,5 m3 m-3 είλαη ε πιένλ επηζπκεηή γηα ηελ αλεκπόδηζηε αλάπηπμε ηνπ ξηδηθνύ ζπζηήκαηνο ησλ θαιιηεξγνύκελσλ θπηώλ

4. Δηδηθή επηθάλεηα ηωλ εδαθηθώλ ηεκαρηδίωλ Δίλαη ην εκβαδόλ ηεο ζπλνιηθήο επηθάλεηαο ησλ εδαθηθώλ ηεκαρηδίσλ αλά κνλάδα κάδαο ηνπ εδάθνπο (m2 g-1). Ζ θπζηθνρεκηθή ζπκπεξηθνξά ησλ εδαθώλ θαζνξίδεηαη ζε ζεκαληηθό βαζκό από ηε δηεπηθάλεηα ζηεξεήο θαη πγξήο θάζεο.

Mεγαιύηεξν ην κέγεζνο ησλ εδαθηθώλ ηεκαρηδίσλ κηθξόηεξε ε εηδηθή επηθάλεηα. Άκκνο κεξηθά cm2 g-1, άξγηινο κέρξη θαη εθαηνληάδεο m2 g-1. Οη θπξηόηεξεο εδαθηθέο ηδηόηεηεο πνπ επεξεάδεη ε εηδηθή επηθάλεηα είλαη: α) ζπγθξάηεζε λεξνύ β) πξνζξόθεζε αεξίσλ θαη ζηεξεώλ γ) ρεκηθή απνζάζξσζε νξπθηώλ δ) ειθηηθέο δπλάκεηο κεηαμύ ηεκαρηδίσλ ε) αλάπηπμε κηθξννξγαληζκώλ

5. Υξώκα ηνπ εδάθνπο: - Παίδεη έκκεζν ξόιν ζηε ζπκπεξηθνξά ηνπ εδάθνπο θαη δελ επεξεάδεη ηηο ρξήζεηο ηνπ.

- Γίλεη πιεξνθνξίεο γηα ηε γέλεζε θαη εμέιημε ηνπ εδάθνπο αιιά θαη γηα ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνύλ ζην εζσηεξηθό ηνπ εδάθνπο θαη δελ είλαη νξαηέο.

- Δίλαη έλα από ηα θξηηήξηα ηαμηλόκεζεο ησλ εδαθώλ.

- Δπεξεάδεη ηε ζεξκνθξαζία ηνπ εδάθνπο κε ζπλέπεηα ζηελ ίδηα πεξηνρή ηα ζθνπξόρξσκα εδάθε λα ζεξκαίλνληαη ηαρύηεξα από ηα αλνηρηόρξσκα. Απηό νδεγεί ζε πξσίκηζε ηεο παξαγσγήο αιιά θαη ζε απμεκέλε εμάηκηζε θαη απώιεηεο εδαθηθνύ λεξνύ.

Σν ρξώκα ηνπ εδάθνπο πξνζδηνξίδεηαη από ην ρξώκα ησλ ζπζηαηηθώλ ηνπ. Όζν κεγαιύηεξε ε εηδηθή επηθάλεηα ηόζν πην έληνλε επίδξαζε ησλ εδαθηθώλ ηεκαρηδίσλ ζην ρξώκα ηνπ εδάθνπο (π.ρ. αξγηιηθά νξπθηά, ρνύκνο). Οξγαληθή νπζία: καύξν δηαθνξεηηθήο ζθνηεηλόηεηαο, Ομείδηα Fe: νξθλό πξνο ην θόθθηλν ή θίηξηλν αλάινγα κε ην βαζκό ελπδάησζεο, Οξπθηά ηεο αξγίινπ: γθξίδν ππόιεπθν κε νξθλέο επηθαιύςεηο νμεηδίσλ Fe, Υαιαδίαο: ιεπθό, CaCO3: Τπόιεπθν ΢ε εδάθε πνπ επηθξαηνύλ ζπλζήθεο έιιεηςεο νμπγόλνπ ιόγσ πεξίζζεηαο εδαθηθνύ λεξνύ επηθξαηνύλ αλεγκέλεο κνξθέο ησλ νμεηδίσλ Fe θαη Mn θαη ην ρξώκα ησλ εδαθώλ απηώλ είλαη γθξίδν, γαιάδην ή ειαθξώο πξαζηλσπό. Με επηθξάηεζε νμεηδσηηθώλ ζπλζεθώλ ηα νμείδηα ηνπ Fe απνθηνύλ θόθθηλν έσο θίηξηλν ρξώκα ελώ ηα νμείδηα ηνπ Mn καύξν ρξώκα.

ΟΡΤΚΣΑ ΣΖ΢ ΑΡΓΗΛΟΤ Άξγηινο: Μέγεζνο ηεκαρηδίσλ < 0,002 mm. Σν κηθξό κέγεζνο ζπλεπάγεηαη κεγάιε εηδηθή επηθάλεηα (εμσηεξηθή θαη εζσηεξηθή), πνπ καδί κε ηελ παξνπζία αξλεηηθώλ θνξηίσλ θαζηζηά ην αξγηιηθό θιάζκα ηνπ εδάθνπο ηνλ έλα εθ ησλ δύν παξαγόλησλ (ν άιινο είλαη ε νξγαληθή νπζία) πνπ επεξεάδνπλ ζρεδόλ όιεο ηηο ιεηηνπξγίεο ηνπ εδαθηθνύ νηθνζπζηήκαηνο. Απνηειείηαη από πξσηνγελή θαη δεπηεξνγελή νξπθηά, αιιά ηα δεπηεξνγελή απνηεινύλ ην θπξίαξρν ζπζηαηηθό ηεο αξγίινπ από πιεπξάο πνζόηεηαο θαη ηδηνηήησλ. Από πιεπξάο ρεκηθήο ζύζηαζεο ηα δεπηεξνγελή νξπθηά ηεο αξγίινπ αλήθνπλ ζε ηξεηο θαηεγνξίεο: α) θξπζηαιιηθά δεπηεξνγελή αξγηιηνππξηηηθά νξπθηά β) άκνξθα δεπηεξνγελή αξγηιηνππξηηηθά νξπθηά γ) έλπδξα νμείδηα θαη νμππδξνμείδηα.

Κξπζηαιιηθά δεπηεξνγελή αξγηιηνππξηηηθά νξπθηά Απνηεινύληαη από δύν βαζηθά δνκηθά ζηνηρεία, ην ηεηξάεδξν ππξηηίνπ πνπ ζρεκαηίδεηαη από ηέζζεξα άηνκα νμπγόλνπ πνπ πεξηθιείνπλ έλα άηνκν Si4+ θαη ην νθηάεδξν αξγηιίνπ πνπ ζρεκαηίδεηαη από έμη πδξνμύιηα πνπ πεξηθιείνπλ έλα άηνκν Al3+. Ζ ζύλδεζε ηεηξαέδξσλ ππξηηίνπ θαηά κηα ζπγθεθξηκέλε δηάηαμε δεκηνπξγεί ην θύιιν ηεηξαέδξωλ ππξηηίνπ ή θύιιν ππξηηίνπ. Ζ ζύλδεζε νθηαέδξσλ αξγηιίνπ θαηά κηα ζπγθεθξηκέλε δηάηαμε δεκηνπξγεί ην θύιιν νθηαέδξωλ αξγηιίνπ ή θύιιν αξγηιίνπ. Σα αξγηιηθά νξπθηά απνηεινύληαη από επάιιεια θύιια ππξηηίνπ θαη αξγηιίνπ θαη ιόγσ απηήο ηεο δηάηαμεο νλνκάδνληαη θπιιόκνξθα ή θπιινππξηηηθά νξπθηά Από ηε ζύλδεζε θύιισλ ππξηηίνπ θαη αξγηιίνπ πξνθύπηεη ε ζηηβάδα

Οθηάεδξν Al , ζύλδεζε νθηαέδξσλ Al

Σα νξπθηά ησλ νπνίσλ νη ζηηβάδεο απνηεινύληαη από έλα θύιιν ππξηηίνπ θαη έλα θύιιν αξγηιίνπ νλνκάδνληαη νξπθηά κε αλαινγία πιέγκαηνο 1:1 Σα νξπθηά ησλ νπνίσλ νη ζηηβάδεο απνηεινύληαη από δπν θύιια ππξηηίνπ θαη έλα θύιιν αξγηιίνπ νλνκάδνληαη νξπθηά κε αλαινγία πιέγκαηνο 2:1 Ζ απόζηαζε κεηαμύ ησλ βάζεσλ δπν γεηηνληθώλ ζηηβάδσλ νλνκάδεηαη δηαζηηβαδηθή απόζηαζε θαη ν ρώξνο πνπ πεξηθιείεηαη κεηαμύ δπν γεηηνληθώλ ζηηβάδσλ νλνκάδεηαη δηαζηηβαδηθόο ρώξνο Ωο πξνο ηε ζηαζεξόηεηα ηεο απόζηαζεο κεηαμύ ησλ ζηηβάδσλ ηα νξπθηά δηαθξίλνληαη ζε δηνγθνύκελα ή νξπθηά κε εθηαηό θξπζηαιιηθό πιέγκα θαη ζε κεδηνγθνύκελα ή νξπθηά κε κε-εθηαηό θξπζηαιιηθό πιέγκα

Ηζόκνξθε αληηθαηάζηαζε (ππνθαηάζηαζε)

Καηά ηελ θξπζηάιισζε ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ θαηηόληα παξόκνηνπ κεγέζνπο κπνξνύλ λα αληηθαηαζηήζνπλ ην Al ή ην Si. ΢ηα ηεηξάεδξα ηνπ Si ην Si4+ κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί από Al3+, ελώ ζηα νθηάεδξα ηνπ Al ην Al3+ κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί κε θαηηόληα παξόκνηνπ κεγέζνπο αιιά κηθξόηεξνπ ζζέλνπο π.ρ Fe2+ ή Mg2+. Σν θαηλόκελν απηό νλνκάδεηαη ηζόκνξθε αληηθαηάζηαζε (ππνθαηάζηαζε) επεηδή δελ πξνθαιεί θακία κεηαβνιή ζην ζρήκα θαη ζην κέγεζνο ησλ ηεηξαέδξσλ θαη νθηαέδξσλ.

Ζ ηζόκνξθε αληηθαηάζηαζε γίλεηαη κόλν κεηαμύ αηόκσλ παξόκνηνπ κεγέζνπο πνπ ε δηαθνξά ηνπ ζζέλνπο ηνπο δελ ππεξβαίλεη ηε κνλάδα θαη ιακβάλεη ρώξα κόλν θαηά ηε ζηηγκή ηνπ ζρεκαηηζκνύ ησλ ηεηξαέδξσλ θαη νθηαέδξσλ. Απνηέιεζκα ηεο ηζόκνξθεο αληηθαηάζηαζεο είλαη ε παξνπζία κόληκα αθόξεζησλ αξλεηηθώλ θνξηίσλ ζηα ηεηξάεδξα θαη νθηάεδξα. Δπεηδή ζηα δηάθνξα δεπηεξνγελή νξπθηά ηεο αξγίινπ κπνξεί λα έρεη πξνθιεζεί κεγάινο αξηζκόο ηζόκνξθσλ αληηθαηαζηάζεσλ, ηόζν ζε ηεηξάεδξα όζν θαη ζε νθηάεδξα, δελ είλαη πάληα εύθνιν λα δνζνύλ αθξηβείο ρεκηθνί ηύπνη γηα όια ηα νξπθηά ηεο αξγίινπ.

Οη θπξηόηεξεο ηδηόηεηεο ηωλ ζεκαληηθόηεξωλ θπιιόκνξθωλ δεπηεξνγελώλ αξγηιηνππξηηηθώλ νξπθηώλ ηεο αξγίινπ ηωλ εδαθώλ (Παλαγησηόπνπινο, 2008) (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Κανιηλίηεο

1:1

κε δηνγθνύκελν

0,5-2,0

0,72

8-20

8

Λεπηά δηακεξηζκέλνη καξκαξπγίεο (ηιιίηεο)

2:1

θαζόινπ ή ειάρηζηα δηνγθνύκελν

0,2-2,0

1,4-1,5

70-100

10-40

Βεξκηθνπιίηεο

2:1

δηνγθνύκελν

πνηθίιν

1,0-1,5 600-800 100-150

΢κεθηίηεο

2:1

δηνγθνύκελν

0,01-1,0 1,5-4,0 700-800

Υισξίηεο

2:1:1

80-100

κε 0,1-2,0 1,4 70-100 15-40 δηνγθνύκελν (1) νξπθηό, (2) αλαινγία πιέγκαηνο, (3) ηύπνο πιέγκαηνο, (4) κέγεζνο ηεκαρηδίσλ (κm), (5) δηαζηηβαδηθή απόζηαζε (nm), (6) εηδηθή επηθάλεηα (m2 g-1), (7) ηθαλόηεηα αληαιιαγήο θαηηόλησλ (Η.Α.Κ.) (cmolc kg-1)

Άκνξθα ππξηηηθά νξπθηά - Γεπηεξνγελή νξπθηά ρσξίο θξπζηαιιηθή δνκή - Άκνξθεο ππξηηηθέο ελώζεηο ηνπ αξγηιίνπ πνπ κπνξεί λα πεξηέρνπλ Fe ή άιια ζηνηρεία - Βξίζθνληαη ζε ζεκαληηθά πνζνζηά ζε λεαξήο ειηθίαο εδάθε εθαηζηεηαθήο πξνέιεπζεο, αιιά θαη ζε ζπλήζε εδάθε (ζε κηθξή αλαινγία όκσο) θαη είλαη γλσζηά σο αιινθαλή - Ζ Η.Α.Κ. ηνπο απμάλεηαη κε ην pH θαη ζε αιθαιηθέο ζπλζήθεο κπνξεί λα θηάζεη ζε ηηκέο ηεο ηάμεο ησλ 100 cmolc kg-1.

- Δδάθε κε ζρεηηθά κεγάια πνζνζηά αιινθαλώλ εκθαλίδνπλ ζπλήζσο κεησκέλε γνληκόηεηα

Έλπδξα νμείδηα θαη νμππδξνμείδηα -Γελ πεξηέρνπλ ππξίηην - Δίλαη ελώζεηο ηνπ ζηδήξνπ θαη ηνπ αξγηιίνπ, απαληνύλ ζηελ άξγηιν ησλ εδαθώλ ζε πνιύ κηθξέο πνζόηεηεο, κπνξεί λα είλαη άκνξθα ή θξπζηαιιηθά - Σν θνξηίν ηνπο κεηαβάιιεηαη κε αιιαγέο ζην pH θαη είλαη ζπλήζσο ζεηηθό ζε όμηλεο ζπλζήθεο.

- Σα θπξηόηεξα νμείδηα ηνπ ζηδήξνπ είλαη ν γθαηηίηεο (FeOOH) θαη ν αηκαηίηεο (Fe2O3) - Ο θπξηόηεξνο εθπξόζσπνο ησλ νμεηδίσλ θαη νμππδξνμείδησλ ηνπ αξγηιίνπ, ηα νπνία ζρεκαηίδνληαη ζε ζπλζήθεο έληνλεο απνζάζξσζεο θαη ηαρείαο έθπιπζεο ηνπ ππξηηίνπ, είλαη ν γθηκπζίηεο (Al(OH)2)

-Ζ παξνπζία ζε ζεκαληηθέο αλαινγίεο νξπθηώλ δηνγθνύκελσλ πξνζδίδεη ζηα εδάθε απμεκέλε πιαζηηθόηεηα θαη ζπλεθηηθόηεηα θαη δπζθνιία κεραληθήο θαηεξγαζίαο θαη έληνλε εκθάληζε ηεο δηόγθσζεο θαη ηεο ζπξξίθλσζεο. Αληίζεηα εδάθε κε κεγάιε πεξηεθηηθόηεηα ζε θανιηλίηε θαη νμείδηα Fe θαη Al εκθαλίδνπλ ειάρηζηε πιαζηηθόηεηα θαη ζπλεθηηθόηεηα κε απνηέιεζκα ηελ επθνιία ζηελ κεραληθή θαηεξγαζία - Γεπηεξνγελή νξπθηά ηεο αξγίινπ κε κεγάιε Η.Α.Κ. ζπκβάιινπλ ζεηηθά ζην επίπεδν γνληκόηεηαο ησλ εδαθώλ, ελώ εδάθε πινύζηα ζε θανιηλίηε θαη νμείδηα Fe θαη Al εκθαλίδνπλ κηθξή γνληκόηεηα.

- Δδάθε πνπ πεξηέρνπλ δεπηεξνγελή νξπθηά ηεο αξγίινπ κε κεγάιε Η.Α.Κ. παξνπζηάδνπλ απμεκέλε ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα (αληηζηέθνληαη ζε κεηαβνιέο ηνπ pH)

-Ο βεξκηθνπιίηεο θαη νη ηιιίηεο δεζκεύνπλ ηόληα K+ θαη NH4+ θαη κπνξεί λα έρνπλ αξλεηηθή επίδξαζε ζηε γνληκόηεηα ησλ εδαθώλ - Δδάθε πινύζηα ζε αιινθαλή παξνπζηάδνπλ κεησκέλε γνληκόηεηα -Ζ παξνπζία θνξηίσλ ζηα δεπηεξνγελή αξγηιηθά νξπθηά βνεζά ζηε ζπγθξάηεζε ξύπσλ θαη κείσζε ηεο κεηαθίλεζήο ηνπο πξνο ηνπο ππόγεηνπο πδξνθνξείο. Δίλαη θαλεξό πσο ε πεξηεθηηθόηεηα ησλ εδαθώλ ζε άξγηιν θαη ε νξπθηνινγηθή ζύζηαζε ηεο αξγίινπ θαζνξίδνπλ ζρεδόλ ζην ζύλνιό ηνπο ηηο θπζηθέο, κεραληθέο θαη ρεκηθέο ηδηόηεηεο θαη ηε γνληκόηεηα, δειαδή ηε γεληθόηεξε ζπκπεξηθνξά ησλ εδαθώλ σο κέζνπ αλάπηπμεο ησλ θπηώλ θαη επηδξνύλ ζηε ζύλζεζε θαη ιεηηνπξγία ηνπ εδαθηθνύ νηθνζπζηήκαηνο

3. Ο ΚΤΚΛΟ΢ ΣΟΤ C, ΟΡΓΑΝΗΚΖ ΟΤ΢ΗΑ, ΛΟΓΟ΢ C/N, ΔΓΑΦΗΚΑ ΚΟΛΛΟΔΗΓΖ, ΑΝΣΑΛΛΑΓΖ ΗΟΝΣΧΝ, Η.Α.Κ., Β.Κ.

Σν ζηνηρείν άλζξαθαο (C) είλαη ην ζεκέιην ηεο δσήο. Ζ ρισξνθύιιε, νη πδαηάλζξαθεο θαη νη ελώζεηο από ηηο νπνίεο ζπγθξνηνύληαη νη ηζηνί όισλ ησλ νξγαληζκώλ, έρνπλ δεκηνπξγεζεί από άηνκα άλζξαθα δηαηεηαγκέλα ζε αιπζίδεο θαη δαθηπιίνπο θαη ζπλδεδεκέλα κε πνιιά άιια ζηνηρεία. Ο θύθινο ηνπ άλζξαθα ζηε Γε είλαη ε ηζηνξία ηεο δσήο απηνύ ηνπ πιαλήηε. ΢ηνλ θύθιν ηνπ άλζξαθα ζπκκεηέρνπλ ην έδαθνο, ηα αλώηεξα θπηά θαη όια ηα δώα, ηνπ αλζξώπνπ ζπκπεξηιακβαλνκέλνπ. ΢νβαξή ινηπόλ δηαηαξαρή ηνπ θύθινπ ηνπ άλζξαθα κπνξεί λα έρεη θαηαζηξνθηθέο ζπλέπεηεο γηα όινπο ηνπο δσληαλνύο νξγαληζκνύο. Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Βιάζηεζε

110

Αηκόζθαηξα

760

550 50 60

62

2400

102

105

Έδαθνο

7,5

Αλζξωπνγελείο δξαζηεξηόηεηεο

0,5 Διττανθρακικά από έκπλυση

5.000 40.000 Ωθεαλνί θαη Λίκλεο

0,5 Ίζημα

Αλζξαθηθά Πεηξώκαηα (75.000.000)

Οξπθηά θαύζηκα

΢ρήκα 1

΢ρήκα 1: Μηα απιή αλαπαξάζηαζε ηνπ θύθινπ ηνπ άλζξαθα κε έκθαζε ζηηο “δεμακελέο” ηνπ άλζξαθα πνπ αιιειεπηδξνύλ κε ηελ αηκόζθαηξα. Οη αξηζκνί ζηα θνπηηά δείρλνπλ ηελ πνζόηεηα ηνπ άλζξαθα πνπ βξίζθεηαη ζηηο θπξηόηεξεο δεμακελέο (ζε Πεηαγξακκάξηα, 1Pg = 1015 g). Οη αξηζκνί δίπια ζηα βέιε δείρλνπλ ξνέο κεηαμύ ησλ δεμακελώλ ηνπ άλζξαθα, δειαδή ηελ πνζόηεηα ηνπ άλζξαθα πνπ εμαηηίαο δηάθνξσλ δηεξγαζηώλ κεηαθέξεηαη θάζε ρξόλν κεηαμύ ηνπο (Pg/έηνο). ΢εκαληηθή παξαηήξεζε: Σν έδαθνο πεξηέρεη πεξίπνπ δηπιάζηα πνζόηεηα άλζξαθα από όηη ε αηκόζθαηξα θαη ε βιάζηεζε καδί. Αληζνξξνπίεο πνπ παξαηεξνύληαη ζην ζύζηεκα θαη νθείινληαη ζηηο αλζξσπνγελείο δξαζηεξηόηεηεο (βηνκεραληθή παξαγσγή, κεηαθνξέο, παξαγσγή ελέξγεηαο, θαιιηεξγεηηθέο πξαθηηθέο, ρξήζεηο γεο θιπ) θαίλνληαη ζηε ξνή ηνπ άλζξαθα από ηελ θαύζε ησλ νξπθηώλ θαπζίκσλ πξνο ηελ αηκόζθαηξα (7,5) θαη ζην γεγνλόο πσο πεξηζζόηεξνο άλζξαθαο δηαθεύγεη (62 + 0,5) παξά εηζέξρεηαη (60) ζην έδαθνο. Απηέο νη αληζνξξνπίεο ελ κέξεη αληηζηαζκίδνληαη από ηελ απμεκέλε πξνζξόθεζε ηνπ άλζξαθα από ηνπο σθεαλνύο. Σν ηειηθό απνηέιεζκα είλαη όηη θάζε ρξόλν 221,5 Pg άλζξαθα (θπξίσο δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα) εθπέκπνληαη ζηελ αηκόζθαηξα θαη κόλν 215 Pg άλζξαθα απνκαθξύλνληαη. Δίλαη θαηαλνεηό ινηπόλ γηαηί ε ζπγθέληξσζε ηνπ δηνμεηδίνπ ηνπ άλζξαθα ζηελ αηκόζθαηξα απμάλεηαη. (1 Pg = 1 δηο ηόλλνη).

CO2

CO2 (0,8-1,2 Pg)

CO2 Ομείδωζε

Άλζξαθαο ν νπνίνο πεξηέρεηαη ζηα ππέξγεηα θπηηθά ππνιείκκαηα θαη ζηε βηνκάδα ηωλ ξηδώλ

Χνπκνπνίεζε

2-10 % ηνπ πξνζηηζέκελνπ άλζξαθα

CO2

Υδάηηλνη απνδέθηεο

Γεμακελή νξγαληθνύ άλζξαθα ζην έδαθνο (SOC) 1500 Pg

Απόζπαζε ηεκαρηδίωλ

Μεηαθνξά Γηάβξωζε

0,4-0,6 Pg

Αλαθαηαλνκή ζε άιιεο πεξηνρέο

CO2

Έθπιπζε Απόζεζε ζε πδαηηθά νηθνζπζηήκαηα θαη ηαθή ζε βπζίζκαηα ηνπ ηνπνγξθηθνύ αλαγιύθνπ

Γηαδηθαζίεο πνπ επηδξνύλ ζηε δπλακηθή ηνπ νξγαληθνύ άλζξαθα ζην έδαθνο. Σα βέιε πνπ δείρλνπλ πξνο ηα πάλσ είλαη εθπνκπέο CO2 πξνο ηελ αηκόζθαηξα. Τπό αλαεξνβηθέο ζπλζήθεο (έιιεηςε νμπγόλνπ) ζηα εδάθε κπνξεί λα ππάξρνπλ επίζεο θαη εθπνκπέο CH4.

ΟΡΓΑΝΗΚΖ ΟΤ΢ΗΑ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢ Ζ νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο απνηειείηαη από δστθά θαη θπηηθά ππνιείκκαηα πνπ βξίζθνληαη ζε δηάθνξα ζηάδηα απνζύλζεζεο, δσληαλνύο κηθξννξγαληζκνύο θαη λενζρεκαηηζζείζεο ελώζεηο πνπ είλαη πξντόληα ηεο ζπλζεηηθήο δξάζεο ησλ κηθξννξγαληζκώλ. Γελ πεξηιακβάλεη αδξνκεξή θπηηθά ππνιείκκαηα θαη ζπνλδπισηά. Ζ νξγαληθή νπζία είλαη απνηέιεζκα ρεκηθήο θαη βηνινγηθήο απνδόκεζεο θπηηθώλ θαη δσηθώλ ππνιεηκκάησλ αιιά θαη ζπλζεηηθήο δξαζηεξηόηεηαο ησλ κηθξννξγαληζκώλ επί ησλ πξντόλησλ ηεο απνδόκεζεο. Πεγέο νξγαληθήο νπζίαο (α) Φπηηθά ππνιείκκαηα, (β) Νεθξά ζώκαηα νξγαληζκώλ ηνπ εδάθνπο θαη (γ) Κνπξηέο, θνκπόζηεο, ρισξά ιίπαλζε

Νεξό 75%

Ξεξή νπζία 25%

β

α

Κπηηαξίλε 45% Ζκηθπηηαξίλε 20% Πξσηετλεο 8%

Κεξνί θαη έιαηα 2% Ληγλίλε 20% ΢άθραξα θαη άκπιν 5%

Άλζξαθαο 44%

Ομπγόλν 40%

΢ηάρηε 8%

Τδξνγόλν 8%

Απεηθόληζε ηππηθήο ζύζηαζεο πξάζηλσλ θπηηθώλ πιηθώλ. α: Οη θύξηνη ηύπνη νξγαληθώλ ελώζεσλ β: ΢ηνηρεηαθή ζύζηαζε (Brady and Weil, 1996)

Ρπζκόο απνδόκεζεο ηωλ νξγαληθώλ ελώζεωλ

1. ΢άθραξα, άκπιν, απιέο πξσηετλεο 2. ΢ύλζεηεο πξσηετλεο 3. Ζκηθπηηαξίλεο 4. Κπηηαξίλε 5. Κεξνί θαη ιίπε 6. Ληγλίλε

Σαρεία απνδόκεζε

Πνιύ αξγή απνδόκεζε

Με ην πνπ θηάλνπλ ηα νξγαληθά πιηθά ζην έδαθνο ππόθεηληαη γεληθά ζε ηξηώλ εηδώλ αληηδξάζεηο: 1. Οη ελώζεηο ηνπ άλζξαθα νμεηδώλνληαη από ελδπκαηηθή δξάζε θαη απειεπζεξώλνπλ δηνμείδην ηνπ άλζξαθα, λεξό θαη ελέξγεηα νμείδσζε

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ελέξγεηα 2. Σα απαξαίηεηα ζηνηρεία, όπσο ην άδσην, ν θώζθνξνο θαη ην ζείν, απειεπζεξώλνληαη ή/θαη αθηλεηνπνηνύληαη κέζσ κηαο ζεηξάο εηδηθώλ αληηδξάζεσλ, ζρεηηθά κνλαδηθώλ γηα θάζε ζηνηρείν 3. Δλώζεηο πνπ είλαη πνιύ αλζεθηηθέο ζηε κηθξνβηαθή δξαζηεξηόηεηα ζπληίζεληαη είηε κέζσ κεηαζρεκαηηζκνύ ελώζεσλ ζην αξρηθό θπηηθό πιηθό είηε κέζσ ηεο κηθξνβηαθήο ζύλζεζεο

Αθηλεηνπνίεζε: Ολνκάδεηαη ε ελζσκάησζε αλόξγαλσλ ζηνηρείσλ ζηα θύηηαξα ησλ κηθξννξγαληζκώλ, πνπ ηα θαζηζηά κε δηαζέζηκα γηα άιινπο νξγαληζκνύο θαη ηα θπηά.

Αλνξγαλνπνίεζε: Δίλαη ε κεηαηξνπή ελόο ζηνηρείνπ από νξγαληθή ζε αλόξγαλε κνξθή σο απνηειέζκα κηθξνβηαθήο απνδόκεζεο, κε απνηέιεζκα ηελ αύμεζε ηεο δηαζεζηκόηεηάο ηνπ

Ζ νξγαληθή νπζία απνηειείηαη από νξγαληθέο ελώζεηο ζε πνζνζηό πεξίπνπ 20% πνπ εληάζζνληαη ζε γλσζηέο νκάδεο ηεο νξγαληθήο ρεκείαο. ΢ε πνζνζηό πεξίπνπ 80% απνηειείηαη από νξγαληθέο ελώζεηο πνπ δελ εληάζζνληαη ζε γλσζηέο νκάδεο ηεο νξγαληθήο ρεκείαο θαη ραξαθηεξίδνληαη από κεγάιν κνξηαθό βάξνο (ρηιηάδσλ g/mol) θαη απνηεινύλ ηηο ρνπκηθέο ελώζεηο ηνπ εδάθνπο. Ζ δηαδηθαζία ζρεκαηηζκνύ απηώλ ησλ ελώζεσλ θαιείηαη ρνπκνπνίεζε θαη νη ρνπκηθέο ελώζεηο απνηεινύλ ηνλ ρνύκν Υνύκνο: Μείγκα πνιύπινθσλ νξγαληθώλ ελώζεσλ θνιινεηδνύο θύζεσο, άκνξθνο, ρξώκαηνο ζθνύξνπ θαη είλαη απνηέιεζκα ηεο απνδνκεηηθήο θαη ηεο ζπλζεηηθήο δξαζηεξηόηεηαο ησλ κηθξννξγαληζκώλ

Μπνξνύκε ινηπόλ λα πνύκε πσο ε νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο απνηειείηαη από (α) βηνκάδα δειαδή άζηθηνπο δστθνύο θαη θπηηθνύο ηζηνύο θαη κηθξννξγαληζκνύο (β) λεθξέο ξίδεο θαη αλαγλσξίζηκα θπηηθά ππνιείκκαηα θαη (γ) θαη έλα άκνξθν θαη θνιινεηδέο κείγκα ζύλζεησλ νξγαληθώλ ελώζεσλ πνπ δελ αλαγλσξίδεηαη σο θπηηθά ππνιείκκαηα (ρνύκνο)

Γηαδηθαζία ρνπκνπνίεζεο Με ηελ απνδόκεζε ησλ θπηηθώλ ππνιεηκκάησλ νη ελώζεηο (αθόκε θαη ε ιηγλίλε) πνπ ππάξρνπλ ζε απηά απνδνκνύληαη θαη κεηαζρεκαηίδνληαη από ηε δξάζε ησλ κηθξννξγαληζκώλ. Οη πην απιέο ελώζεηο πνπ πξνθύπηνπλ κεηαβνιίδνληαη από ηνπο κηθξννξγαληζκνύο. Κάπνηα πνζόηεηα άλζξαθα πνπ δελ ράλεηαη σο CO2 ζηελ αηκόζθαηξα κε ηελ αλαπλνή, καδί κε ηε κεγαιύηεξε πνζόηεηα αδώηνπ, ζείνπ θαη νμπγόλνπ από απηέο ηηο ελώζεηο, ρξεζηκνπνηείηαη από ηνπο κηθξννξγαληζκνύο γηα ηε ζύλζεζε λέσλ θπηηαξηθώλ δνκώλ θαη βηνκνξίσλ. Οη κηθξννξγαληζκνί επίζεο πνιπκεξίδνπλ (ελώλνπλ) θάπνηεο απιέο ελώζεηο ζε κεγαινκνξηαθέο αιπζίδεο πνπ δελ επηδέρνληαη πεξαηηέξσ απνδόκεζε. Σα πνιπκεξή απηά απνηεινύλ ηηο ρνπκηθέο ελώζεηο.

60-80% CO2

100 γξακκάξηα νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ 2-8% βηνκάδα (νξγαληζκνί ηνπ εδάθνπο)

15-35% Υνύκνο

Μεηαηξνπή 100 g νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ έλα ρξόλν κεηά ηελ ελζσκάησζή ηνπο ζην έδαθνο. Πάλσ από ηα 2/3 ηνπ άλζξαθα νμεηδώλεηαη ζε CO2 θαη ε κεγαιύηεξε πνζόηεηα από ην ππόινηπν 1/3 κεηαηξέπεηαη ζε ρνύκν

Οη ρνπκηθέο ελώζεηο αλάινγα κε ηε δηαιπηόηεηά ηνπο ζε νμέα θαη βάζεηο δηαθξίλνληαη: Υνπκηθέο ελώζεηο Υνπκηθά νμέα

Φνπιβηθά νμέα

Αλνηρηό θίηξηλν ρξώκα

Υξώκα ζθνύξν θαθέ έσο καύξν

Σν κηθξόηεξν Μ.Β.

(2000-50000) Γηαιπηά ζε βάζεηο, νμέα θαη λεξό

Μ.Β. έσο 300000 Γηαιπηά ζε βάζεηο, αδηάιπηα ζε νμέα θαη λεξό

Υνπκίλε Σν κεγαιύηεξν Μ.Β. Σν ζθνηεηλόηεξν ρξώκα Απνηειείηαη από ελώζεηο αδηάιπηεο ζε βάζεηο, νμέα θαη λεξό

Ο ιόγνο C/N (ζρέζε νξγαληθνύ άλζξαθα θαη αδώηνπ) Ο ιόγνο άλζξαθα πξνο άδσην (C/N) ζηελ νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο θαη ζηα νξγαληθά ππνιείκκαηα πνπ πξνζηίζεληαη ζην έδαθνο είλαη ζεκαληηθόο γηα δύν θπξίσο ιόγνπο: (α) Όηαλ ν ιόγνο C/N ησλ ππνιεηκκάησλ είλαη κεγάινο παξαηεξείηαη έληνλνο αληαγσληζκόο κεηαμύ ησλ κηθξννξγαληζκώλ θαη ησλ θαιιηεξγνύκελσλ θπηώλ γηα δηαζέζηκν άδσην (β) Δπεηδή ν ιόγνο C/N είλαη ζρεηηθά ζηαζεξόο ζηα εδάθε, ε δηαηήξεζε ησλ επηπέδσλ ηνπ άλζξαθα θαη επνκέλσο ηεο νξγαληθήο νπζίαο πξνζδηνξίδνληαη από ην επίπεδν ηνπ εδαθηθνύ αδώηνπ

Ο ιόγνο C/N ζηνπο επηθαλεηαθνύο νξίδνληεο θαιιηεξγνύκελσλ εδαθώλ θπκαίλεηαη από 8 έσο 15. ΢ηα εδάθε ηεο Διιάδαο ν ιόγνο απηόο εκθαλίδεη ζηαζεξή ηηκή πνπ είλαη πεξίπνπ 8. ΢πλήζσο ν ιόγνο C/N κεηώλεηαη κε ην βάζνο Ο ιόγνο C/N ζηα θπηηθά ππνιείκκαηα εκθαλίδεη κεγάιε δηαθύκαλζε κε ηηκέο κεηαμύ 10 θαη 30 γηα ςπραλζή θαη λεαξά θύιια έσο θαη 600 γηα ην πξηνλίδη εξπζξειάηεο Απμαλόκελεο ηεο ειηθίαο ηνπ θπηνύ κεηώλεηαη ην πνζνζηό πξσηεΐλεο ζηνπο ηζηνύο ηνπ θαη απμάλεηαη ην πνζνζηό ιηγλίλεο θαη θπηηαξίλεο κε απνηέιεζκα λα απμάλεηαη ν ιόγνο C/N.

Ο ιόγνο C/N ζηνπο κηθξννξγαληζκνύο θπκαίλεηαη κεηαμύ 5 θαη 10 Οη κηθξννξγαληζκνί ηνπ εδάθνπο ρξεηάδνληαη άλζξαθα γηα λα ζπλζέζνπλ δσηηθήο ζεκαζίαο νξγαληθέο ελώζεηο θαη γηα ηελ πξόζιεςε ελέξγεηαο από ην κεηαβνιηζκό νξγαληθώλ πιηθώλ. Όκσο κόλν κε άλζξαθα δελ κπνξνύλ λα αλαπηπρζνύλ θαη λα αλαπαξαρζνύλ. Υξεηάδνληαη θαη άδσην γηα ηε ζύλζεζε ακηλνμέσλ, έλδπκα θιπ. Καηά κέζν όξν ν ιόγνο C/N ζηα θύηηαξα ηωλ κηθξννξγαληζκώλ είλαη 8. Από ηνλ άλζξαθα πνπ κεηαβνιίδνπλ κόλν ην 1/3 ελζωκαηώλεηαη ζηα θύηηαξά ηνπο. ΢πλεπώο γηα θάζε έλα κέξνο αδώηνπ πνπ αθνκνηώλνπλ ρξεηάδνληαη 24 κέξε άλζξαθα. Γειαδή ε «ηξνθή ηνπο» ζα πξέπεη λα έρεη ιόγν C/N 24.

Απηό έρεη σο απνηέιεζκα δπν ζεκαληηθέο επηπηώζεηο: (1) Αλ ν ιόγνο C/N ησλ νξγαληθώλ πιηθώλ πνπ πξνζηίζεληαη ζην έδαθνο είλαη κεγαιύηεξνο από 25, ηόηε νη κηθξννξγαληζκνί ζα αλαδεηήζνπλ δηαζέζηκν άδσην ζην εδαθηθό δηάιπκα, ην νπνίν βαζκηαία ζα κεηώλεηαη θαη ηα αλώηεξα θπηά ζα ππνθέξνπλ από ηξνθνπελία αδώηνπ (όηαλ ν ιόγνο C/N είλαη κηθξόηεξνο από 20 ππάξρεη αξθεηό Ν γηα ηνπο κηθξννξγαληζκνύο θαη έρνπκε αλνξγαλνπνίεζε ηνπ Ν.)

(2) Ο ξπζκόο απνδόκεζεο ησλ νξγαληθώλ πιηθώλ ζα κεησζεί, εάλ ην δηαζέζηκν άδσην πνπ ρξεηάδεηαη γηα ηελ αλάπηπμε ησλ κηθξννξγαληζκώλ δελ ππάξρεη νύηε ζην απνδνκνύκελν νξγαληθό πιηθό αιιά νύηε θαη ζην εδαθηθό δηάιπκα.

Έηζη, -Ο ιόγνο C/N ησλ δσηθώλ θαη θπηηθώλ ππνιεηκκάησλ θαζνξίδεη ηελ πνζόηεηα αδώηνπ πνπ είλαη δηαζέζηκε γηα ηα θπηά - Όηαλ ν ιόγνο C/N ησλ πξνζηηζέκελσλ πιηθώλ είλαη κεγαιύηεξνο από 25, θαιό είλαη απηά λα θνκπνζηνπνηνύληαη πξηλ από ηελ ελζσκάησζε ηνπο ζην έδαθνο ή λα ελζσκαηώλνληαη κε ηελ πξνζζήθε αδσηνύρνπ ιίπαλζεο - Ζ ελζσκάησζε ππνιεηκκάησλ ζην έδαθνο λα γίλεηαη 45 κήλεο πξηλ από ηελ θύξηα θαιιηέξγεηα - Όπνπ είλαη δπλαηόλ λα πξνζηίζεληαη ζην έδαθνο ππνιείκκαηα κε κηθξό ιόγν C/N (π.ρ. ςπραλζή)

Δπεηδή ην πνζνζηό ηνπ αδώηνπ ζηελ νξγαληθή νπζία παξακέλεη ζρεηηθά ζηαζεξό (πεξίπνπ 5%), ην πνζό ηεο Οξγαληθήο νπζίαο ζε θάζε έδαθνο εμαξηάηαη ζε κεγάιν βαζκό από ην πνζό ηνπ αδώηνπ πνπ ππάξρεη ζε απηό. ΢πλεπώο ε νξγαληθή νπζία ηνπ εδάθνπο δελ κπνξεί λα απμεζεί ρωξίο ηαπηόρξνλε αύμεζε ηνπ αδώηνπ θαη ην αληίζηξνθν

Ρπζκόο απνδόκεζεο ηεο Οξγαληθήο νπζίαο Δμαξηάηαη: (1) Από ηηο ζπλζήθεο πεξηβάιινληνο Θεξκνθξαζία: Ζ ηδαληθή ζεξκνθξαζία γηα ηελ αλάπηπμε ησλ κηθξννξγαληζκώλ θπκαίλεηαη από 2540νC. ΢ε ςπρξέο πεξηνρέο κείσζε δξαζηεξηόηεηαο κηθξννξγαληζκώλ, κείσζε ηεο απνδόκεζεο ησλ νξγαληθώλ πιηθώλ, αύμεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο Αεξηζκόο: Αύμεζε ηνπ νμπγόλνπ απμάλεη ηελ νμείδσζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο (Ο.Ο.). Ζ κηθξόηεξε πεξηεθηηθόηεηα ησλ θαιιηεξγνύκελσλ εδαθώλ ζε Ο.Ο. νθείιεηαη εθηόο ησλ κηθξόηεξσλ πξνζζεθώλ θαη ζηελ απμεκέλε νμείδσζε ιόγσ απμεκέλνπ αεξηζκνύ από ηηο επεκβάζεηο κε κεραληθά κέζα

Τγξαζία: Μηθξή όπσο θαη ππεξβνιηθή εδαθηθή πγξαζία νδεγεί ζε αλάζρεζε ηεο κηθξνβηαθήο δξαζηεξηόηεηαο (λέθξσζε θπηηάξσλ ζηελ πξώηε πεξίπησζε, αλεπαξθήο εθνδηαζκόο κε νμπγόλν ζηε δεύηεξε) pH: Δπεξεάδεη ηε βιάζηεζε θαη ζπλεπώο ηε ζύζηαζε θαη πνζόηεηα ησλ νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ, θαη ηνπο πιεζπζκνύο ησλ κηθξννξγαληζκώλ (ζε πςειά pH επλννύληαη νη πιεζπζκνί ησλ βαθηεξίσλ, ζε ρακειά pH νη πιεζπζκνί ησλ κπθήησλ) Κνθθνκεηξηθή ζύζηαζε: ΢ηα αξγηιώδε εδάθε ε ζρεηηθά πςειή πγξαζία έρεη σο απνηέιεζκα ηελ κεησκέλε δξαζηεξηόηεηα ησλ κηθξννξγαληζκώλ

(2) Υεκηθή ζύζηαζε ηωλ ππνιεηκκάηωλ Οη απιέο θαη επδηάιπηεο νξγαληθέο ελώζεηο (π.ρ. ζάθραξα) δηαζπώληαη πνιύ γξήγνξα, ην άκπιν θαη νη πξσηεΐλεο απαηηνύλ πεξηζζόηεξν ρξόλν ελώ ε δηάζπαζε ησλ εκηθπηηαξηλώλ θαη ηεο θπηηαξίλεο θαζπζηεξεί. Δλώ νη ππόινηπεο νξγαληθέο ελώζεηο (εθηόο ησλ ζαθράξσλ) πδξνιύνληαη, ε ιηγλίλε, νη θεξνί θαη ηα ιίπε δελ πδξνιύνληαη θαη ε δηάζπαζή ηνπο ηνπο είλαη πεξίπινθε. Δπνκέλσο, θάπνηεο ρεκηθέο ελώζεηο ησλ νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ ιόγσ αξγήο δηάζπαζεο εκθαλίδνπλ κεγαιύηεξε ζπγθέληξσζε ζηελ νξγαληθή νπζία από όηη ζηα νξγαληθά ππνιείκκαηα από ηα νπνία πξνέξρνληαη (3) Δίδνο θπηώλ από ηα νπνία πξνέξρεηαη ε νξγαληθή νπζία

Ηδηόηεηεο ηεο νξγαληθήο νπζίαο – Δπίδξαζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο ζηηο ηδηόηεηεο ηωλ εδαθώλ 1. Ο ρνύκνο θέξεη αξλεηηθά θνξηία ιόγσ δηάζηαζεο ηνπ πδξνγόλνπ ησλ θαξβνμπιηθώλ θαη θαηλνιηθώλ νκάδσλ, πνπ απμάλνπλ κε ην pH. Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ πξνζξόθεζε θαηηόλησλ πνπ βξίζθνληαη ζην εδαθηθό δηάιπκα. Σν νιηθό αξλεηηθό θνξηίν ηνπ ρνύκνπ είλαη πνιύ κεγάιν θαη παξόηη απνηειεί έλα κηθξό πνζνζηό ηεο κάδαο ηνπ εδάθνπο, ζπλεηζθέξεη ζεκαληηθά ζηελ Ηθαλόηεηα Αληαιιαγήο Καηηόλησλ (Η.Α.Κ.) ησλ εδαθώλ. Δμαηηίαο ηεο κεγάιεο Η.Α.Κ. εληζρύεη ζεκαληηθά ηελ ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα ησλ εδαθώλ

2. Ο ρνύκνο ζπλδέεηαη κε ηελ άξγηιν θαη απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ επηπιένλ αύμεζε ηεο αλζεθηηθόηεηαο ηνπ ρνύκνπ ζηε δηάζπαζε θαη είλαη επίζεο έλαο από ηνπο θπξηόηεξνπο ιόγνπο πνπ ηα αξγηιώδε εδάθε έρνπλ κεγαιύηεξε πεξηεθηηθόηεηα ζε νξγαληθή νπζία από ηα ακκώδε.

3. Ζ νξγαληθή νπζία απνηειεί ηελ θύξηα πεγή αδώηνπ ζε εδάθε πνπ βξίζθνληαη ππό θπζηθή βιάζηεζε. Δπίζεο, ε βξαδεία δηάζπαζε ηνπ ρνύκνπ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ απειεπζέξσζε ζηνηρείσλ απαξαίηεησλ γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ θαη είλαη ε θύξηα πεγή θσζθόξνπ θαη ζείνπ όηαλ βξίζθεηαη ζηα εδάθε ζε πνζνζηό πάλσ από 2%. Με ηε δηάζπαζε ηνπ ρνύκνπ απειεπζεξώλνληαη θαη άιια ζηνηρεία απαξαίηεηα γηα ηα θπηά θαη ηνπο κηθξννξγαληζκνύο, όπσο Ca, Mg, K, Mn, B, θιπ

4. Πνιιά νξγαληθά πνιπκεξή πνπ βξίζθνληαη ζηελ νξγαληθή νπζία ή απνηεινύλ πξντόληα δηάζπαζήο ζπκκεηέρνπλ ζε ζπλδπαζκό κε ηελ άξγηιν θαη άιια εδαθηθά ζπζηαηηθά σο ζπγθνιιεηηθά πιηθά ζην ζρεκαηηζκό θαη ζηε ζηαζεξνπνίεζε ησλ εδαθηθώλ δνκηθώλ κνλάδσλ (ζπζζσκαησκάησλ). Με ηνλ ηξόπν απηό βειηηώλνληαη ην πνξώδεο, ε θαηαλνκή κεγέζνπο ησλ πόξσλ θαη νη ζεξκηθέο ηδηόηεηεο ηνπ εδάθνπο θαη δηεπθνιύλεηαη ε ζπγθξάηεζε θαη ε θίλεζε ηνπ λεξνύ, αλαλέσζε ηνπ εδαθηθνύ αέξα θαη ε απξόζθνπηε αλάπηπμε ηνπ ξηδηθνύ ζπζηήκαηνο ησλ θπηώλ. ΢ηα ακκώδε εδάθε ε νξγαληθή νπζία απμάλεη ηε δηαζέζηκε πγξαζία θαη ζε αξγηιώδε βειηηώλεη ηελ θίλεζε ηνπ αέξα θαη ηνπ λεξνύ.

5. Ζ νξγαληθή νπζία ζρεκαηίδεη ρειηθέο ελώζεηο, ζπλήζσο κε Fe, Zn, Cu θαη Mn. Οη ρειηθέο ελώζεηο ιόγσ ηεο δηαιπηόηεηάο ηνπο ζπληεινύλ ζηε κεηαθίλεζε ησλ ζηνηρείσλ απηώλ, απμάλνληαο έηζη ηε δηαζεζηκόηεηά ηνπο ζηα θπηά.

6. Ζ νξγαληθή νπζία είλαη πεγή άλζξαθα γηα πνιινύο κηθξννξγαληζκνύο 7. Ζ νξγαληθή νπζία όηαλ βξίζθεηαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο κεηώλεη ηε δηάβξσζε θαη ηελ απώιεηα πγξαζίαο 8. Με ηα νξγαληθά νμέα θαη ην CO2 πνπ ζρεκαηίδνληαη θαηά ηε δηάζπαζή ηεο, ε νξγαληθή νπζία ζπκβάιιεη ζηε ρεκηθή απνζάζξσζε ηνπ κεηξηθνύ πιηθνύ θαη έηζη επηηαρύλεη ηηο δηαδηθαζίεο ηεο εδαθνγέλεζεο.

Οπνηαδήπνηε ππεξβνιηθή κείωζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο ζηα εδάθε ζα πξέπεη λα πξνιακβάλεηαη επεηδή κπνξεί λα πξνθαιέζεη ππνβάζκηζε θαη κείωζε ηεο παξαγωγηθόηεηαο ηωλ εδαθώλ Υεηξηζκνί θαη πξαθηηθέο πνπ ζα καο επηηξέςνπλ λα πξνζηαηέςνπκε ή θαη λα απμήζνπκε ηελ νξγαληθή νπζία ησλ γεσξγηθώλ εδαθώλ είλαη [Οηραιηώηεο Κ. θαη Κνζκάο Κ. 2009. Κιηκαηηθέο αιιαγέο θαη Γεσξγία, Ζκεξίδα ηνπ Υπνπξγείνπ Γεσξγίαο Φπζηθώλ Πόξσλ θαη Πεξηβάιινληνο, Κππξηαθή Γεκνθξαηία, Κύπξνο, 29 Μαξηίνπ]

:

- Γηαηήξεζε επηθαλεηαθήο εδαθηθήο βιάζηεζεο ζε ακπειώλεο θαη ζε δελδξώδεηο θαιιηέξγεηεο (ηδηαίηεξα ζε πεξηνρέο κε ζρεηηθά κεγάιεο θιίζεηο εδαθώλ).

- Καζόινπ ή ειάρηζην όξγσκα, ηδηαίηεξα ζε πεξηνρέο κε ζρεηηθά κεγάιεο θιίζεηο εδαθώλ θαη πνιπεηείο θαιιηέξγεηεο.

- Σα θπηηθά ππνιείκκαηα ησλ θαιιηεξγεηώλ δελ ζα πξέπεη λα θαίγνληαη αιιά λα ελζσκαηώλνληαη ζην έδαθνο ή λα αθήλνληαη πάλσ ζε απηό ή λα θνκπνζηνπνηνύληαη.

- Σα εδάθε δελ ζα πξέπεη λα παξακέλνπλ γπκλά θαη ζα πξέπεη κεηά ηελ θύξηα θαινθαηξηλή θαιιηέξγεηα λα θαιιηεξγνύληαη κε ρεηκεξηλά θπηά.

- Δπηδόηεζε γηα εγθαηάιεηςε γεσξγηθήο γεο ηδηαίηεξα απηώλ πνπ βξίζθνληαη ζε απόηνκεο θιίζεηο θαη πνιηηηθέο δηαρείξηζήο ηεο.

- Πξνζπάζεηα γηα ηθαλνπνηεηηθά επίπεδα αδώηνπ ζην έδαθνο έηζη ώζηε ν ιόγνο C/N λα παξακέλεη ζηαζεξόο

Οξγαληθά εδάθε Ολνκάδνληαη ηα εδάθε πνπ πεξηέρνπλ: α) πεξηζζόηεξν από 30% νξγαληθή νπζία όηαλ ε πεξηεθηηθόηεηα ζε άξγηιν είλαη κεγαιύηεξε από 60% β) ηνπιάρηζηνλ 20% νξγαληθή νπζία θαη θαζόινπ άξγηιν γ) από 20-30% νξγαληθή νπζία όηαλ ε πεξηεθηηθόηεηά ηνπο ζε άξγηιν θπκαίλεηαη από 0-60%. ΢ρεκαηίδνληαη ζε πεξηνρέο κε αηειή ζηξάγγηζε, πγξό θαη ςπρξό θιίκα, όπνπ ε απνζύλζεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο είλαη πνιύ αξγή ιόγσ αλαεξόβησλ ζπλζεθώλ. ΢ηελ Διιάδα ζπλαληώληαη ζε πεξηνρέο πνπ ππήξραλ ιίκλεο θαη απνμεξάλζεθαλ, όπσο π.ρ. ζηα Σελάγε Φηιίππσλ Καβάιαο, ζηηο πεξηνρέο Γηαλληηζώλ θαη Κσπατδαο θ.ά.

Δδαθηθά θνιινεηδή Άξγηινη θαη ρνύκνο, πνπ απνηεινύλ θαη ηε βάζε ησλ πεξηζζόηεξσλ ρεκηθώλ, θπζηθώλ θαη βηνινγηθώλ εδαθηθώλ ηδηνηήησλ Φαξαθηεξηζηηθά ησλ εδαθηθώλ θνιινεηδώλ 1.Σν βαζηθό ραξαθηεξηζηηθό ηνπο είλαη ην πνιύ κηθξό κέγεζνο (<2κm).

2. Ζ πνιύ κεγάιε εμωηεξηθή επηθάλεηα αλά κνλάδα κάδαο (πνιιά αξγηιηθά νξπθηά, ιόγσ ηεο δνκήο ηνπο, έρνπλ θαη εμαηξεηηθά κεγάιε εζσηεξηθή επηθάλεηα, πνιύ κεγαιύηεξε από ηελ εμσηεξηθή). Ζ εμσηεξηθή επηθάλεηα ησλ εδαθηθώλ θνιινεηδώλ θπκαίλεηαη από 10 m2/g (άξγηινη κόλν κε εμσηεξηθή επηθάλεηα) έσο 800 m2/g (άξγηινη κε εθηεηακέλε εζσηεξηθή επηθάλεηα).

Ζ θνιινεηδήο επηθάλεηα ησλ επηθαλεηαθώλ 15 εθ. ελόο εθηαξίνπ αξγηιώδνπο εδάθνπο κπνξεί λα θηάζεη ηα 700000 km2 (κεγαιύηεξε από ηε Γαιιία) 3. Φνξηία επηθαλείαο. Όιεο νη θνιινεηδείο επηθάλεηεο (εζσηεξηθέο θαη εμσηεξηθέο) θέξνπλ θνξηία αξλεηηθά ή/θαη ζεηηθά. ΢ηα πεξηζζόηεξα θνιινεηδή επηθξαηνύλ ηα αξλεηηθά θνξηία 4. Πξνζξόθεζε θαηηόληωλ θαη λεξνύ. Λόγσ ησλ θνξηίσλ επηθαλείαο ηόληα αληίζεηνπ θνξηίνπ έιθνληαη πξνο ηηο θνιινεηδείο επηθάλεηεο, θαη ε έιμε απηή έρεη ηδηαίηεξε ζεκαζία γηα ηα αξλεηηθά θνξηηζκέλα θνιινεηδή ηα νπνία έιθνπλ εθαηνληάδεο ρηιηάδεο θαηηόληα, όπσο H+, Al3+, Ca2+, Mg2+ θ.ά.

Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία κηαο ηνληθήο δηπιήο ζηνηβάδαο, όπνπ ην θνιινεηδέο ζσκαηίδην είλαη έλα ηεξάζηην αληόλ θαη απνηειεί ηελ εζσηεξηθή ηνληθή ζηνηβάδα θαη ε εμσηεξηθή ζηνηβάδα απνηειείηαη από έλα ηεξάζηην αξηζκό θαηηόλησλ πνπ ζπγθξαηνύληαη ζρεηηθά ραιαξά. Δπηπξόζζεηα, ηα θνιινεηδή ζπγθξαηνύλ κεγάιν αξηζκό κνξίσλ λεξνύ (κεξηθά έιθνληαη από ηα ελπδαησκέλα πξνζξνθεκέλα θαηηόληα θαη άιια ζπγθξαηνύληαη ζηηο εζσηεξηθέο επηθάλεηεο ησλ θνιινεηδώλ).

Σύπνη εδαθηθώλ θνιινεηδώλ 1. Φπιινππξηθά αξγηιηθά νξπθηά. Έρνπλ θξπζηαιιηθή δνκή θαη είλαη ηύπνπ 1:1, 2:1, 2:1:1 (δεο αλαθνξά ζε πξνεγνύκελεο δηαθάλεηεο γηα ηα αξγηιηθά νξπθηά). Σν θνξηίν ηνπο θαη νη ηδηόηεηέο ηνπο είλαη απνηειέζκα ηεο δνκήο ηνπο θαη ηεο ρεκηθήο ηνπο ζύλζεζεο. Σα θπιινππξηηηθά αξγηιηθά νξπθηά είλαη ηα θπξίαξρα αλόξγαλα θνιινεηδή ζηα εδάθε ησλ εύθξαησλ πεξηνρώλ.

2. Ομείδηα ηνπ ζηδήξνπ θαη ηνπ αξγηιίνπ. Απηνύ ηνπ ηύπνπ άξγηινη επηθξαηνύλ ζηα απνζαζξσκέλα ηξνπηθά εδάθε, αιιά βξίζθνληαη θαη ζηα εδάθε ησλ εύθξαησλ πεξηνρώλ. Παξαδείγκαηα είλαη ν γθηκπζίηεο (Al2Ο3.3Ζ2Ο) θαη ν γθαηηίηεο (Fe2Ο3.Ζ2Ο). ΢ε πνιύ όμηλα εδάθε θέξνπλ ζεηηθά θνξηία, ελώ ζε πςειέο ηηκέο pH θέξνπλ ιίγα αξλεηηθά θνξηία

3. Αιινθαλή θαη άιια άκνξθα πιηθά. Βξίζθνληαη θπξίσο ζε εδάθε πνπ αλαπηύρζεθαλ από εθαηζηεηαθή ηέθξα (Andisols) θαη έρνπλ κεγάιε ηθαλόηεηα, πνπ εμαξηάηαη από ην pH, λα πξνζξνθνύλ θαηηόληα αιιά θαη αληόληα.

4. Οξγαληθά εδαθηθά θνιινεηδή. Ζ θνιινεηδήο νξγάλσζε ηνπ ρνύκνπ κνηάδεη κε απηή ησλ αξγίισλ. Σα θνιινεηδή πεξηβάιινληαη από πιήζνο θαηηόλησλ, αιιά δελ είλαη θξπζηαιισκέλα. Απνηεινύληαη θπξίσο από άλζξαθα, νμπγόλν θαη πδξνγόλν θαη όρη από ππξίηην, αξγίιην, ζίδεξν, νμπγόλν θαη πδξνμήιηα όπσο νη άξγηινη. Σν θνξηίν επηθαλείαο ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ εμαξηάηαη από ην pH ηνπ εδάθνπο, όπσο θαη ησλ νμεηδίσλ ηνπ Fe θαη ηνπ Al.

΢πλνςίδνληαο γηα ηηο ηδηόηεηεο ησλ θνιινεηδώλ: - Ζ κεγάιε επηθάλεηα θαη ηα θνξηία επηθαλείαο ησλ θνιινεηδώλ (θπξίσο αξλεηηθώλ) ξπζκίδνπλ ηελ αληαιιαγή ηόλησλ κεηαμύ ησλ εδαθηθώλ ηεκαρηδίσλ θαη ησλ ξηδώλ ησλ θπηώλ, κηα δηαδηθαζία πνπ ζα κπνξνύζε λα ζεσξεζεί σο ίζσο ε επόκελε ζεκαληηθή γηα ηε δηαηήξεζε ηεο δσήο ζηνλ πιαλήηε κεηά ηελ θσηνζύλζεζε θαη ηελ αλαπλνή.

- Λεηηνπξγνύλ σο «ηξάπεδα» ζξεπηηθώλ, ζπγθξαηνύλ κόξηα θαη αέξηα θαη γηα ην ιόγν απηό ηα εδάθε κπνξνύλ λα ζεσξεζνύλ σο κηα δώλε ξύζκηζεο κεηαμύ ηεο αηκόζθαηξαο θαη ησλ ππόγεησλ λεξώλ - Δπηδξνύλ ζηε δεκηνπξγία δνκήο θαη ζηε ζπγθξάηεζε λεξνύ, ζηελ θίλεζε ηνπ αέξα θιπ

Φνξηία επηθαλείαο Γηαθξίλνπκε δύν εηδώλ θνξηία: 1) Μόληκα, πνπ ππάξρνπλ ζηηο επηθάλεηεο (εζσηεξηθέο θαη εμσηεξηθέο) ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ ηύπνπ 2:1 θαη 2:1:1 θαη νθείινληαη ζην θαηλόκελν ηεο ηζόκνξθεο αληηθαηάζηαζεο (δεο πξνεγνύκελεο δηαθάλεηεο). Σα θνξηία απηά είλαη αξλεηηθά θαη ιέγνληαη κόληκα γηαηί δελ επεξεάδνληαη από αιιαγέο ηνπ pH εθόζνλ ε θξπζηαιιηθή δνκή ησλ νξπθηώλ παξακέλεη αλέπαθε

2) Φνξηία πνπ εμαξηώληαη από ην pH θαη κεηαβάιινληαη κε κεηαβνιέο ησλ ηηκώλ ηνπ pH. α. Αξλεηηθά θνξηία πνπ ζρεηίδνληαη θπξίσο κε ηηο πδξνμεηινκάδεο (ΟΖ) πνπ βξίζθνληαη ζε ζξαπζηγελείο επηθάλεηεο ή αθκέο ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ SiOH AlOH SiOH AlOH

SiOH OHH+

AlOSiOH AlOH

+ H2O

β. Αξλεηηθά θνξηία ζηα νξγαληθά θνιινεηδή (ρνύκνο) ιόγσ ηεο δηάζπαζεο θαξβνμπινκάδσλ θαη θαηλνινκάδσλ COOH

OHH+ OH-

COH

H+

COO- +H2O CO- +H2O

γ. Κάησ από κέηξηα έσο ππεξβνιηθά όμηλεο ζπλζήθεο ζηα εδάθε ηα πδξνμείδηα ησλ Fe θαη Al κπνξεί λα εκθαλίζνπλ ζεηηθά θνξηία πάιη ιόγσ δηάζηαζεο ησλ πδξνμεηιίσλ.

Al – OH + H+

Al – OH2+

΢ε θάπνηεο πεξηπηώζεηο ε ίδηα ζέζε ζηελ επηθάλεηα ηνπ αλόξγαλνπ θνιινεηδνύο κπνξεί λα εκθαλίζεη αλάινγα κε ην pH αξλεηηθό (πςειό pH), νπδέηεξν (ελδηάκεζν pH) ή ζεηηθό (ρακειό pH) θνξηίν Al-O- + H+

AlOH + H+

AlOH2+

Πίλαθαο 3.1: Υαξαθηεξηζηηθά εδαθηθώλ θνιινεηδώλ ζρεηηθά κε ηα θνξηία επηθάλεηάο ηνπο (Brady and Weil, 1996) Αξλεηηθό θνξηίν Συνολικό ςε pH 7 (cmolc kg-1)

Μόνιμο (%)

Οργανικό

200

10

90

0

Σμεκτίτθσ

100

95

5

0

Βερμικουλίτθσ

150

95

5

0

Ιλλίτεσ*

30

80

20

0

Χλωρίτθσ

30

80

20

0

Καολινίτθσ

8

5

95

2

Γκιμπςίτθσ

4

0

100

5

Γκαιτίτθσ

4

0

100

5

Κολλοειδζσ

* Λεπηά δηακεξηζκέλνη καξκαξπγίεο

Μεταβλθτό (%)

Θετικό φορτίο (cmolc kg-1)

Γύν θύξηνη παξάγνληεο είλαη απηνί πνπ ξπζκίδνπλ ηε ζρεηηθή πνζόηεηα δηαθνξεηηθώλ θαηηόλησλ πνπ πξνζξνθώληαη ζηηο αξγίινπο 1. Όηαλ ηα θαηηόληα βξίζθνληαη ζε ίδηεο πνζόηεηεο ε έληαζε ηεο πξνζξόθεζεο αθνινπζεί ηε ζεηξά: Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+ 2. Ζ ζρεηηθή ζπγθέληξσζε ησλ θαηηόλησλ ζην εδαθηθό δηάιπκα βνεζάεη ζηελ εθηίκεζε ηνπ βαζκνύ πξνζξόθεζήο ηνπο: ΢ε όμηλα εδάθε επηθξαηνύλ ηα Ζ+ θαη Al3+, ζε νπδέηεξεο ηηκέο pH θαη πάλσ νη ζπγθεληξώζεηο ησλ δπν απηώλ ηόλησλ είλαη πνιύ κηθξέο θαη επηθξαηνύλ ηα Ca2+ θαη Mg2+. ΢ε εδάθε μεξηθώλ πεξηνρώλ κε αηειή ζηξάγγηζε ζπζζσξεύνληαη άιαηα ηνπ Na κε απνηέιεζκα ε παξνπζία θαη πξνζξόθεζε ηνπ Na λα είλαη απμεκέλε

Σα δηάθνξα θαηηόληα πνπ πξνζξνθώληαη ζηηο ζέζεηο αληαιιαγήο ηνπ εδάθνπο (δει. ζηα εδαθηθά θνιινεηδή πνπ κπνξνύλ λα ζπγθξαηήζνπλ θαη λα αληαιιάμνπλ θαηηόληα), αληαιιάζζνληαη κε άιια θαηηόληα θαη ε δηαδηθαζία απηή νλνκάδεηαη αληαιιαγή θαηηόληωλ Ζ απινπνηεκέλε κνξθή ηεο αληαιιαγήο θαηηόλησλ δίλεηαη κε ην παξαθάησ παξάδεηγκα: Σα ηόληα πδξνγόλνπ πνπ παξάγνληαη θαηά ηελ απνδόκεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο κπνξνύλ λα αληηθαηαζηήζνπλ θαηηόληα αζβεζηίνπ ή άιια κεηαιιηθά θαηηόληα από ηελ επηθάλεηα ηνπ θνιινεηδνύο Ca2+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+

2Ζ+

Η+

Η+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ Ca2+

Ζ αληίδξαζε απηή είλαη αληηζηξεπηή, δει. πξνζζήθε Ca2+ ζα νδεγήζεη ζε αληηθαηάζηαζε Ζ+ ζην θνιινεηδέο

Αληαιιαγή θαηηόληωλ ππό θπζηθέο ζπλζήθεο Αο ππνζέζνπκε γηα απινπνίεζε πσο ζηελ επηθάλεηα ελόο θνιινεηδνύο ηα Ca2+, Al3+, H+ θαη ηα άιια κνλνζζελή θαηηόληα Μ+ θαηαλέκνληαη ζε πνζνζηά 40, 20, 20 θαη 20 αληίζηνηρα. Σόηε ην πδξνγόλν ηνπ H2CO3 ζα αληηδξάζεη κε ην θνιινεηδέο σο εμήο: Ca40 Al20 H20 M20

Εδαφ ικό + 5H2CO3 κολλο ειδζσ

Ca36 Al20 H25 M19

Εδαφ ικό + 2Ca(HCO3)2 + M(HCO3) κολλο ειδζσ

΢ε πεξηνρέο κε ζεκαληηθή βξνρόπησζε ηθαλή λα εθπιύλεη ην αζβέζηην θαη άιια κεηαιιηθά θαηηόληα ε αληίδξαζε πξνρσξά πξνο ηα δεμηά θαη ην έδαθνο γίλεηαη πεξηζζόηεξν όμηλν. ΢ε πεξηνρέο κε κεησκέλε βξνρόπησζε ηα άιαηα αζβεζηίνπ θαη άιισλ ηόλησλ δελ εθπιύλνληαη, κε απνηέιεζκα ηα κεηαιιηθά θαηηόληα λα νδεγνύλ ηελ αληίδξαζε πξνο ηα αξηζηεξά θαη ε ηηκή ηνπ pH ηνπ εδάθνπο λα είλαη ίζε ή κεγαιύηεξε από 7. Δπηπξόζζεηα θάπνηα πνζόηεηα αζβεζηίνπ κπνξεί λα θαηαθξεκλίδεηαη σο CaCO3,ην νπνίν ζπζζσξεύεηαη ζε κεγαιύηεξα βάζε. Αληαιιάμηκα θαηηόληα νλνκάδνληαη ηα πξνζξνθεκέλα ζηα εδαθηθά θνιινεηδή θαηηόληα πνπ κπνξνύλ λα αληαιιάζζνληαη κε θαηηόληα ηνπ εδαθηθνύ δηαιύκαηνο. Κπξηόηεξα από πνζνηηθή άπνςε θαηηόληα ζην έδαθνο είλαη ηα Ca2+, Mg2+, K+, Na+, H+ θαη Al3+

Ηθαλόηεηα αληαιιαγήο θαηηόληωλ (Η.Α.Κ.) Οξίδεηαη σο ην ζύλνιν ησλ αληαιιάμηκσλ θαηηόλησλ πνπ κπνξεί λα πξνζξνθήζεη έλα έδαθνο ζε δεδνκέλε ηηκή pH. Με άιια ιόγηα, ε Η.Α.Κ. είλαη ην ζύλνιν ησλ θαηηόλησλ πνπ απαηηνύληαη γηα ηελ εμνπδεηέξσζε ησλ αξλεηηθώλ θνξηίσλ ηεο αξγίινπ θαη ηνπ ρνύκνπ. Ζ Η.Α.Κ. ππνινγίδεηαη αθνινπζώληαο ζπγθεθξηκέλα πξσηόθνιια κε βάζε ηα νπνία όια ηα πξνζξνθεκέλα θαηηόληα ηνπ εδάθνπο αληηθαζίζηαληαη από έλα ηόλ (π.ρ.

Ba, Na), ηνπ νπνίνπ ε ζπγθέληξσζε κεηά από ηελ αληηθαηάζηαζε πξνζδηνξίδεηαη. Δθθξάδεηαη ζε cmolc kg-1 (centimol ζεηηθνύ θνξηίν αλά ρηιηόγξακκν εδάθνπο). Παιαηόηεξε θαη ηζνδύλακε αξηζκεηηθά κνλάδα έθθξαζεο ηεο Η.Α.Κ. είλαη meq 100 g-1.

1 meq 100 g-1 = 1 cmol kg-1

Σν kg ελόο εδάθνπο πνπ έρεη Η.Α.Κ. 12 cmolc kg-1, κπνξεί λα πξνζξνθήζεη 12 cmol Ζ+ ή 12 cmol θάπνηνπ άιινπ κνλνζζελνύο θαηηόληνο όπσο ην Κ+ θαη ην Na+ ή 6 cmol θάπνηνπ δηζζελνύο θαηηόληνο όπσο ην Ca2+ θαη ην Mg2+ ή 4 cmol ελόο ηξηζζελνύο θαηηόληνο όπσο ην Al3+. ΢ε θάζε πεξίπησζε ηα 12 cmol αξλεηηθνύ θνξηίνπ πνπ ππάξρνπλ ζην θηιό ηνπ εδάθνπο πξνζειθύνπλ 12 cmol ζεηηθώλ θνξηίσλ είηε πξνέξρνληαη από ηα Ζ+, Κ+, Na+, Ca2+, Mg2+,Al3+ ή από άιιν θαηηόλ.

H I.A.K. ελόο εδάθνπο εμαξηάηαη αθελόο από ηα ζρεηηθά πνζά ησλ εδαθηθώλ θνιινεηδώλ ζην έδαθνο θαη ηελ Η.Α.Κ. ηνπ θάζε θνιινεηδνύο θαη αθεηέξνπ από ην pH.

- Σα ακκώδε εδάθε έρνπλ κηθξόηεξε Η.Α.Κ. από ηα αξγηιώδε, γηαηί έρνπλ κηθξόηεξε πεξηεθηηθόηεηα ζε άξγηιν όπσο ζπλήζσο θαη ζε νξγαληθή νπζία. Δπίζεο, έλα αξγηιώδεο έδαθνο πνπ επηθξαηνύλ αξγηιηθά νξπθηά ηύπνπ 1:1 θαη νμείδηα Fe θαη Al, έρεη κηθξόηεξε Η.Α.Κ. από έλα αξγηιώδεο έδαθνο κε παξόκνηα πεξηεθηηθόηεηα ζε ρνύκν ζην νπνίν επηθξαηνύλ αξγηιηθά νξπθηά ηύπνπ 2:1.

- Ζ Η.Α.Κ. ησλ πεξηζζνηέξσλ εδαθώλ απμάλεη κε ην pH. ΢ε πνιύ ρακειέο ηηκέο pH ε ηηκή ηεο Η.Α.Κ. δηακνξθώλεηαη θαηά θύξην ιόγν από ηα κόληκα αξλεηηθά θνξηία ησλ ηύπνπ 2:1 αξγηιηθώλ νξπθηώλ θαη ζε ειάρηζην βαζκό από ηα κεηαβαιιόκελα θνξηία ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ, ησλ αιινθαλώλ θαη θάπνησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ ηύπνπ 1:1.

Παξαδείγκαηα εθηίκεζεο ηεο Η.Α.Κ. εδαθώλ, κε βάζε ην είδνο θαη ηε ζρεηηθή αλαινγία ησλ θνιινεηδώλ ηνπο θαη ην pH. 1. Γεδνκέλα Έδαφοσ

Κοκκομετρική ςφςταςη (%)

Οργανική ουςία (%)

Σφςταςη τησ αργίλου (%)

pH (1:1)

1α

S: 40, Si: 20, C: 40

1,0

Σ : 80, Β : 20

4,0

1β

S: 40, Si: 20, C: 40

5,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

7.0

1γ

S: 40, Si: 20, C: 40

1,0

Σ : 80, Β : 20

7,0

1δ

S: 40, Si: 20, C: 40

5,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

4,0

2α

S: 80, Si: 10, C: 10

1,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

7.0

2β

S: 80, Si: 10, C: 10

5,0

Σ : 80, Β : 20

4,0

2γ

S: 80, Si: 10, C: 10

1,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

4,0

2δ

S: 80, Si: 10, C: 10

5,0

Σ : 80, Β : 20

7.0

S: άκκνο, Si: ηιύο, C: άξγηινο, ΢: ζκεθηίηεο, Β: βεξκηθνπιίηεο, Κ: θανιηλίηεο

2. Απαληήζεηο Από ηα δεδνκέλα θαη ηα ζηνηρεία ηνπ Πίλαθα 3.1 (δηαθάλεηα 106), πξνθύπηεη πσο Έδαθνο 1α: Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1α είλαη:

΢κεθηίηεο: (40/100 ρ 80/100 ρ 95/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 30,4 cmolc kg-1 (1) Βεξκηθνπιίηεο: (40/100 ρ 20/100 ρ 95/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 11,4 cmolc kg-1 (2) Ζ ζπλεηζθνξά ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1α είλαη, κε δεδνκέλν ην πνιύ ρακειό pH, πνιύ κηθξή έσο ζρεδόλ κεδεληθή Οξγαληθή νπζία: (1/100 ρ 10/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 0,2 cmolc kg-1 (3)

Δθηίκεζε:

Η.Α.Κ. εδάθνπο 1α = (1) + (2) + (3) = πεξίπνπ 42 cmolc kg-1

Έδαθνο 1γ: Έδαθνο αθξηβώο ίδηαο θνθθνκεηξηθήο ζύζηαζεο θαη ζύζηαζεο ηεο αξγίινπ κε ην έδαθνο 1α, αιιά κε pH 7,0 Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1γ είλαη: ΢κεθηίηεο: (40/100 ρ 80/100 ρ 100/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 32 cmolc kg-1 (4) Βεξκηθνπιίηεο: (40/100 ρ 20/100 ρ 100/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 12 cmolc kg-1 (5) Οξγαληθή νπζία: (1/100 ρ 100/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 2 cmolc kg-1 (6)

Δθηίκεζε: Η.Α.Κ. εδάθνπο 1γ = (4) + (5) + (6) = πεξίπνπ 46 cmolc kg-1

Καηά ηνλ ίδην ηξόπν ππνινγίδνπκε ηελ Η.Α.Κ. ησλ ππνινίπσλ εδαθώλ Έδαθνο 1β: Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1β είλαη: ΢κεθηίηεο: (40/100 ρ 5/100 ρ 100/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 2 cmolc kg-1 (7) Κανιηλίηεο: (40/100 ρ 90/100 ρ100/100) ρ 8 cmolc kg-1 = 2,9 cmolc kg-1 (8) Βεξκηθνπιίηεο: (40/100 ρ 5/100 ρ100/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 3 cmolc kg-1 (9)

Ζ ζπλεηζθνξά ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1β είλαη: Οξγαληθή νπζία: (5/100 ρ 100/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 10 cmolc kg-1 (10) Δθηίκεζε:

Η.Α.Κ. εδάθνπο 1β = (7) + (8) + (9) + (10) = πεξίπνπ18 cmolc kg-1

Έδαθνο 1δ: Ζ δηαθνξά κε ην έδαθνο 1β είλαη ην πνιύ όμηλν pH, πνπ ην θνξηίν ηνπ θανιηλίηε είλαη ζρεδόλ κεδεληθό όπσο θαη θαη ηεο νξγαληθήο νπζίαο. Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1δ είλαη: ΢κεθηίηεο: (40/100 ρ 5/100 ρ 95/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 1,9 cmolc kg-1 (11) Κανιηλίηεο: (40/100 ρ 90/100 ρ 5/100) ρ 8 cmolc kg-1 = 0,144 cmolc kg-1 (12) Βεξκηθνπιίηεο: (40/100 ρ 5/100 ρ 95/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 2,85 cmolc kg-1 (13) Ζ ζπλεηζθνξά ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 1δ είλαη: Οξγαληθή νπζία: (5/100 ρ 10/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 1 cmolc kg-1 (14)

Δθηίκεζε: Η.Α.Κ. εδάθνπο 1δ = (11) + (12) + (13) + (14) = πεξίπνπ 6 cmolc kg-1

Έδαθνο 2α: Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 2α είλαη: ΢κεθηίηεο: (10/100 ρ 5/100 ρ 100/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 0,5 cmolc kg-1 (15) Κανιηλίηεο: (10/100 ρ 90/100 ρ100/100) ρ 8 cmolc kg-1 = 0,72 cmolc kg-1 (16) Βεξκηθνπιίηεο: (10/100 ρ 5/100 ρ100/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 0,75 cmolc kg-1 (17)

Ζ ζπλεηζθνξά ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 2α είλαη: Οξγαληθή νπζία: (1/100 ρ 100/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 2 cmolc kg-1 (18)

Δθηίκεζε: Η.Α.Κ. εδάθνπο 2α = (15) + (16) + (17) + (18) = πεξίπνπ 4 cmolc kg-1 Παξαηήξεζε: Ζ νξγαληθή νπζία ζην ακκώδεο απηό έδαθνο θαη ζε pH 7,0 ζπλεηζθέξεη πάλσ από 50% ηεο Η.Α.Κ.

Έδαθνο 2γ: Γηαθέξεη σο πξνο 2α κόλν ζην pH, θαη ε Η.Α.Κ. ηνπ είλαη πεξίπνπ 1,4 cmolc kg-1

Έδαθνο 2β: Ζ ζπλεηζθνξά ησλ αλόξγαλσλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 2β είλαη: ΢κεθηίηεο: (10/100 ρ 80/100 ρ 95/100) ρ 100 cmolc kg-1 = 7,6 cmolc kg-1 (19) Βεξκηθνπιίηεο: (10/100 ρ 20/100 ρ 95/100) ρ 150 cmolc kg-1 = 2,85 cmolc kg-1 (20)

Ζ ζπλεηζθνξά ησλ νξγαληθώλ θνιινεηδώλ ζηελ Η.Α.Κ ηνπ εδάθνπο 2β είλαη: Οξγαληθή νπζία: (5/100 ρ 10/100) ρ 200 cmolc kg-1 = 1 cmolc kg-1 (21)

Δθηίκεζε: Η.Α.Κ. εδάθνπο 2β = (19) + (20) + (21) = πεξίπνπ 11,5 cmolc kg-1 Έδαθνο 2δ: Γηαθέξεη σο πξνο 2β κόλν ζην pH, θαη ε Η.Α.Κ. ηνπ είλαη πεξίπνπ 21 cmolc kg-1

Ο Πίλαθαο δεδνκέλωλ (δηαθάλεηα 46) κε ηελ πξνζζήθε ηεο εθηηκεζείζαο ηηκήο Η.Α.Κ. γηα θάζε έδαθνο γίλεηαη: Έδαφοσ

Κοκκομετρική ςφςταςη (%)

Οργανική ουςία (%)

Σφςταςη τησ αργίλου (%)

pH (1:1)

Ι.Α.Κ cmolc kg-1

1α

S: 40, Si: 20, C: 40

1,0

Σ : 80, Β : 20

4,0

42,0

1β

S: 40, Si: 20, C: 40

5,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

7.0

18,0

1γ

S: 40, Si: 20, C: 40

1,0

Σ : 80, Β : 20

7,0

46,0

1δ

S: 40, Si: 20, C: 40

5,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

4,0

6,0

2α

S: 80, Si: 10, C: 10

1,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

7.0

4,0

2β

S: 80, Si: 10, C: 10

5,0

Σ : 80, Β : 20

4,0

11,5

2γ

S: 80, Si: 10, C: 10

1,0

Σ : 5, Κ : 90, Β : 5

4,0

1,4

2δ

S: 80, Si: 10, C: 10

5,0

Σ : 80, Β : 20

7.0

21,0

Παξαηεξείζηε θαιά, αλαηξέμηε ζηνπο ππνινγηζκνύο πνπ ππάξρνπλ ζηηο πξνεγνύκελεο δηαθάλεηεο θαη πξνζπαζήζηε λα θαηαλνήζεηε ηηο δηαθνξέο ζηελ ηηκή ηεο Η.Α.Κ. Δπηπξόζζεηα κπνξείηε λα δνθηκάζεηε κε δηαθνξεηηθνύο ζπλδπαζκνύο εδαθηθώλ ηδηνηήησλ

Βαζκόο θνξεζκνύ κε βάζεηο (Β.Κ.) Β.Κ. =

Σ[Ca2+ , Mg2+ , K+ , Na+]

Υ 100

Ηθαλόηεηα αληαιιαγήο θαηηόλησλ Όηαλ ην pH ηνπ εδάθνπο έρεη ηηκή θάησ από 6,5 ν Β.Κ. είλαη ζπλήζσο κηθξόηεξνο από 75 κε 80%. ΢ε αζβεζηνύρα εδάθε (εδάθε πνπ έρνπλ CaCO3), ν Β.Κ. είλαη ζπλήζσο 100, γηαηί νη ζέζεηο αληαιιαγήο ηνπ εδάθνπο είλαη θνξεζκέλεο από ηα Ca2+ , Mg2+ , K+ , Na+. ΢ηα κε-αζβεζηνύρα εδάθε ε δηαθνξά ηνπ αζξνίζκαηνο ησλ ηεζζάξσλ απηώλ θαηηόλησλ από ηελ Η.Α.Κ. αλαθέξεηαη σο αληαιιάμηκε νμύηεηα, θαη νπζηαζηηθά είλαη ην πνζνζηό ησλ ζέζεσλ αληαιιαγήο πνπ θαηαιακβάλνληαη από θαηηόληα Ζ+ θαη Al3+

Αληαιιαγή αληόληωλ Όπσο είδακε ζε πξνεγνύκελεο δηαθάλεηεο, θάησ από ζρεηηθά ηζρπξά θαη ηζρπξά όμηλεο ζπλζήθεο, θάπνηα αξγηιηθά νξπθηά θαη ηα νμείδηα ησλ Fe θαη Al κπνξνύλ λα θέξνπλ ζεηηθά θνξηία ζηηο επηθάλεηέο ηνπο. Γεληθά, ηα ζεηηθά θνξηία ησλ εδαθηθώλ θνιινεηδώλ είλαη πνιύ ιηγόηεξα από ηα αξλεηηθά (ηδηαίηεξα γηα ηελ πιεηνςεθία ησλ ειιεληθώλ γεσξγηθώλ εδαθώλ). Αληίζηνηρε ηεο αληαιιαγήο θαηηόλησλ είλαη ε αληαιιαγή αληόληωλ ΝΟ3-

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ Cl-

Cl-

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ ΝΟ3-

΢ε θάπνηεο πεξηπηώζεηο όκσο ε δηαδηθαζία αληαιιαγήο αληόλησλ είλαη πην πεξίπινθε, όπσο γηα παξάδεηγκα ζηελ πεξίπησζε ηνπ H2PO4-, πνπ νδεγεί ζε κείσζε ηνπ ζεηηθνύ θνξηίνπ ηνπ θνιινεηδνύο θαη ζε πνιύ ηζρπξή πξνζξόθεζή ηνπ ζηα εδαθηθά θνιινεηδή, κε απνηέιεζκα ηε ζεκαληηθή κείσζε ηεο δηαζεζηκόηεηαο ηνπ H2PO4- ζηα θπηά: Al-OH2+ + H2PO4-

Al-H2PO4 + H2O

4. ΑΝΣΗΓΡΑ΢Ζ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢, ΡΤΘΜΗ΢ΣΗΚΖ ΗΚΑΝΟΣΖΣΑ, ΡΤΘΜΗ΢Ζ ΟΞΤΣΖΣΑ΢ ΣΧΝ ΔΓΑΦΧΝ

Σν επίπεδν ηεο νμύηεηαο ή ηεο αιθαιηθόηεηαο ελόο εδάθνπο (δει. ε αληίδξαζε ηνπ εδάθνπο), ζεσξείηαη σο θύξηα παξάκεηξνο πνπ επεξεάδεη ζρεδόλ όιεο ηηο εδαθηθέο ηδηόηεηεο – ρεκηθέο, θπζηθέο θαη βηνινγηθέο θαη εθθξάδεηαη σο pH ηνπ εδάθνπο. Ζ ηηκή ηνπ εδαθηθνύ pH θαζνξίδεη ηνλ ηύπν ηεο βιάζηεζεο πνπ ζα αλαπηπρζεί ζε κηα πεξηνρή ππό θπζηθέο ζπλζήθεο, αιιά θαη ην πνηα θπηά κπνξνύλ λα θαιιηεξγεζνύλ ζε δηαθνξεηηθά εδάθε. Ζ αληίδξαζε ηνπ εδάθνπο θαζνξίδεη ηελ ηύρε πνιιώλ ξύπσλ ζην έδαθνο γηαηί επεξεάδεη ην ξπζκό δηάζπαζήο ηνπο θαη ηελ πηζαλή κεηαθίλεζή ηνπο κέζσ ηνπ εδάθνπο ζηα ππόγεηα λεξά, ειέγρεη ηελ δηαζεζηκόηεηα ησλ ζξεπηηθώλ ζηνηρείσλ θαη επεξεάδεη ηε δξαζηεξηόηεηα ησλ κηθξννξγαληζκώλ ζηα εδάθε. Δπίζεο, επεξεάδεη θαη ηηο δηεξγαζίεο εδαθνγέλεζεο.

Μεξηθέο βαζηθέο έλλνηεο: Σα κόξηα ηνπ λεξνύ δηαζπώληαη, ζε πνιύ κηθξό βαζκό, H2O H+ + OH- δίλνληαο ίζεο ζπγθεληξώζεηο ηόλησλ πδξνγόλνπ θαη πδξνμειίνπ, 10-7 Μ ζηνπο 25νC. pH = - log[H+]

Σν pH ινηπόλ είλαη ν αξλεηηθόο δεθαδηθόο ινγάξηζκνο ηεο ελεξγόηεηαο ησλ ηόλησλ πδξνγόλνπ, ε νπνία ζε δηαιύκαηα κπνξεί λα ζεσξεζεί θαη σο ίζε κε ηε ζπγθέληξσζε ηνπο. ΢ην λεξό ηα ηόληα Ζ+ είλαη ελπδαησκέλα κε έλα κόξην Ζ2Ο θαη ζρεκαηίδνπλ νμόληα Ζ3Ο+, θάηη όκσο πνπ δελ επεξεάδεη ηνλ νξηζκό ηνπ pH.

Ζ θιίκαθα ηνπ pH θαιύπηεη ηηκέο από 0 έσο 14, όπνπ ζε ηηκή pH = 0 ηζρύεη όηη [H+] = 1 mol L-1 θαη ζε ηηκή pH = 14 ηζρύεη όηη [H+] = 10-14 mol L-1. ΢ε ηηκή pH = 7 ηζρύεη όηη [Ζ+] = [ΟΖ-] = 10-7 mol L-1 θαη ε ηηκή απηή αλαθέξεηαη σο νπδέηεξν pH. Σηκέο κηθξόηεξεο ηνπ 7 αλήθνπλ ζηελ όμηλε πεξηνρή ηεο θιίκαθαο θαη ηηκέο κεγαιύηεξεο ηνπ 7 ζηελ αιθαιηθή πεξηνρή. Γηα θάζε κνλάδα κεηαβνιήο ηεο ηηκήο ηνπ pH, ε ζπγθέληξσζε ησλ ηόλησλ Ζ+ κεηαβάιιεηαη θαηά 10 θνξέο.

Ο ραξαθηεξηζκόο ελόο εδάθνπο σο όμηλνπ, νπδέηεξνπ ή αιθαιηθνύ γίλεηαη κε βάζε ηε ζπγθέληξσζε ησλ ηόλησλ Ζ+ ή θαιύηεξα ηελ ελεξγόηεηα ησλ ηόλησλ Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα Τιμή pH < 4,5 4,6 – 5,0

Χαρακτηριςμόσ του εδάφουσ Υπερβολικά όξινο Πολφ ιςχυρά όξινο

5,1 – 5,5 5,6 – 6,0

Ιςχυρά όξινο Μζτρια όξινο

6,1 – 6,5 6,6 – 7,3 7,4 – 7,8 7,9 – 8,4 8,5 – 9,0 > 9,0

Ελαφρά όξινο Ουδζτερο Ελαφρά αλκαλικό Μζτρια αλκαλικό Ιςχυρά αλκαλικό Πολφ ιςχυρά αλκαλικό

Πεγέο ηόληωλ Ζ+ θαη ΟΖΓπν θπξίσο θαηηόληα – ηνπ αξγηιίνπ θαη ηνπ πδξνγόλνπ - επζύλνληαη γηα ηελ νμύηεηα ηνπ εδάθνπο. Οη κεραληζκνί κε ηνπο νπνίνπο απηά ηα δπν θαηηόληα επεξεάδνπλ ηελ νμύηεηα εμαξηώληαη από ην επίπεδν ηεο εδαθηθήο νμύηεηαο θαη από ηα εδαθηθά θνιινεηδή. α. Πνιύ ηζρπξά όμηλα εδάθε (pH<5,0) Παξαηεξείηαη απμεκέλε δηαιπηόηεηα ηνπ αξγηιίνπ, ην νπνίν είηε δεζκεύεηαη ηζρπξά από ηελ νξγαληθή νπζία, είηε βξίζθεηαη κε ηνληηθή κνξθή (Al3+) ή σο πδξνμπιησκέλν θαηηόλ (Al(OH)ρ). Σα θαηηόληα απηά πξνζξνθώληαη θαηά πξνηίκεζε (ζε ζρέζε κε ηα ππόινηπα θαηηόληα) ζηηο αξλεηηθά θνξηηζκέλεο ζέζεηο ησλ εδαθηθώλ θνιινεηδώλ, βξίζθνληαη ζε ηζνξξνπία κε ηα θαηηόληα αξγηιίνπ ζην εδαθηθό δηάιπκα θαη πδξνιπώκελα ζπλεηζθέξνπλ ζηε νμύηεηα ηνπ εδάθνπο.

Εδαφικό κολλοειδζσ

Al3+ πξνζξνθεκέλν

Al3+ εδαθηθό δηάιπκα

Al3+ + Ζ2Ο Al(OH)2+ + H+ Σα ηόληα ηνπ πδξνγόλνπ πνπ απειεπζεξώλνληαη κέζσ ηεο πδξόιπζεο ηνπ αξγηιίνπ είλαη ε θύξηα πεγή νμύηεηαο ζηα πνιύ όμηλα εδάθε. Κάησ από πνιύ όμηλεο ζπλζήθεο πξνζξνθεκέλα ζηα θνιινεηδή ηόληα Ζ+ ζπλεηζθέξνπλ ειάρηζηα ζηελ εδαθηθή νμύηεηα, γηαηί είλαη ηζρπξά δεζκεπκέλα κε νκνηνπνιηθνύο δεζκνύο ζηελ νξγαληθή νπζία θαη ζηα αξγηιηθά νξπθηά. Πνιύ ιίγα από ηα Ζ+ ζηηο ζπλζήθεο απηέο είλαη αληαιιάμηκα θαη ζπλεηζθέξνπλ ζηελ νμύηεηα.

β. Ηζρπξά έσο ειαθξά όμηλα εδάθε (pH από 5,0 έσο 6,5) ΢ε απηό ην εύξνο ηηκώλ pH ην αξγίιην δελ ππάξρεη ζηελ ηνληηθή ηνπ κνξθή (Al3+) αιιά σο πδξνμπιησκέλν αξγίιην – Al(OH)2+ θαη Al(OH)2+ - πνπ ζπκπεξηθέξνληαη σο αληαιιάμηκα θαη πδξνιπώκελα απμάλνπλ ηε ζπγθέληξσζε ησλ H+ ζην εδαθηθό δηάιπκα ζύκθσλα κε ηηο παξαθάησ αληηδξάζεηο: Al(OH)2+ + Ζ2Ο Al(OH)2+ + Ζ+ Al(OH)2+ + Ζ2Ο Al(OH)3 + Ζ+ ΢ηελ πεξίπησζε απηή ε ζπλεηζθνξά ησλ Ζ+ ζηελ νμύηεηα ηνπ εδάθνπο είλαη θάπσο κεγαιύηεξε, γηαηί ζπγθξαηείηαη ιηγόηεξν ηζρπξά ζε ζέζεηο κε κόληκσλ θνξηίσλ θαη γηαηί κεηώλεηαη ην πνζνζηό ησλ ηζρπξά δεζκεπκέλσλ κε νκνηνπνιηθνύο δεζκνύο Ζ+ ζηελ νξγαληθή νπζία θαη ζε αξγηιηθά νξπθηά

γ. Οπδέηεξα ή αιθαιηθά εδάθε Οη ζέζεηο κόληκνπ θνξηίνπ ζηα εδαθηθά θνιινεηδή έρνπλ θαηαιεηθζεί από βαζηθά αληαιιάμηκα θαηηόληα (θπξίσο Ca2+ θαη Mg2+) θαη ηα ηόληα πδξνγόλνπ θαη πδξνμπιπσκέλνπ αξγηιίνπ έρνπλ απνκαθξπλζεί. Σα πεξηζζόηεξα Al(OH)2+ έρνπλ κεηαηξαπεί ζε αδηάιπην γθηκπζίηε Al(OH)2+ + ΟΖ-

Al(OH)3 (γθηκπζίηεο)

ελώ επεηδή απμάλνληαη νη δηαζέζκεο ζέζεηο κεηαβιεηνύ θνξηίνπ γηα αληαιιαγή θαηηόλησλ ηα Ζ+ αληαιιάζζνληαη κε Ca2+ θαη Mg2+ θαη κεηαθηλνύληαη ζην εδαθηθό δηάιπκα όπνπ αληηδξνύλ κε ΟΖ- γηα ην ζρεκαηηζκό κνξίσλ H2O

δ. Άιιεο δηαδηθαζίεο πνπ ζπλεηζθέξνπλ ζηελ αύμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ησλ Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα - Από ηελ αλαπλνή ησλ ξηδώλ, ησλ δσηθώλ νξγαληζκώλ θαη ησλ κηθξννξγαληζκώλ ηνπ εδάθνπο παξάγεηαη CO2 ην νπνίν θαηά ηελ αληίδξαζε ηνπ κε ην Ζ2Ο ζρεκαηίδεη ην αζζελέο θαη αζηαζέο H2CO3 κε ηε δηάζπαζε ηνπ νπνίνπ Ζ+ εκπινπηίδνπλ ην εδαθηθό δηάιπκα - Καηά ηελ απνδόκεζε νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ ζρεκαηίδνληαη νξγαληθά νμέα θαη θαηά ηε βηνινγηθή νμείδσζε ησλ αλνξγαλνπνηεκέλσλ ζηνηρείσλ αδώηνπ θαη ζείνπ ζε ληηξηθά θαη ζεηηθά αληόληα, απειεπζεξώλνληαη ηόληα Ζ+.

- Καζώο ην λεξό ηεο βξνρήο (pH πεξίπνπ 5,5) δηαιύεη ην CO2 ηεο αηκόζθαηξαο ζρεκαηίδεηαη H2CO3, ην νπνίν κε ηε δηάζπαζή ηνπ εκπινπηίδεη ην εδαθηθό δηάιπκα κε ηόληα Ζ+.

ε. Πξνέιεπζε πδξνμεηδίσλ ΢ε μεξηθά πεξηβάιινληα ηα εδαθηθά θνιινεηδή είλαη θνξεζκέλα κε βαζηθά θαηηόληα (Ca2+, Mg2+, Κ+ θαη Na+) θαη κε ηελ πδξόιπζε απηώλ ησλ θνξεζκέλσλ θνιινεηδώλ απμάλεηαη ε ζπγθέληξσζε ησλ ΟΖ- ζην εδαθηθό δηάιπκα Ca2+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ 2H2O

2Ζ+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ Ca2+ + 2OH-

Μνξθέο νμύηεηαο Δλεξγόο νμύηεηα: Δίλαη ε ελεξγόο ζπγθέληξσζε ησλ ηόλησλ Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα Αληαιιάμηκε νμύηεηα: Δίλαη ε νμύηεηα πνπ νθείιεηαη ζε ηόληα Ζ+ θαη Al3+ πνπ είλαη πξνζξνθεκέλα ζε αληαιιάμηκεο ζέζεηο ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ θαη ηεο νξγαληθήο νπζίαο. Δίλαη πνιύ κεγαιύηεξε από ηελ ελεξγό νμύηεηα θαη γίλεηαη ελεξγόο όηαλ ηα Ζ+ θαη Al3+ αληαιιάζζνληαη θαη κεηαθέξνληαη ζην εδαθηθό δηάιπκα Τπνιεηκκαηηθή νμύηεηα: ΢πλδέεηαη θπξίσο κε ηόληα πδξνμπ-αξγηιίνπ, πδξνγόλνπ θαη αξγηιίνπ πνπ βξίζθνληαη ηζρπξά δεζκεπκέλα ζηελ νξγαληθή νπζία θαη ζηα αξγηιηθά νξπθηά. ΢ε ακκώδε εδάθε ε ππνιεηκκαηηθή νμύηεηα είλαη πεξίπνπ 1000 θνξέο κεγαιύηεξε από ηελ ελεξγό, ελώ ζε αξγηιώδε πινύζηα ζε νξγαληθή νπζία κπνξεί λα είλαη 50000 έσο 100000 θνξέο κεγαιύηεξε.

Παξάγνληεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ αληίδξαζε ηνπ εδάθνπο α) Ο βαζκόο θνξεζκνύ κε βάζεηο (Β.Κ.). Τςειόο Β.Κ. ζεκαίλεη όηη ηα πξνζξνθεκέλα θαηηόληα Ζ+ θαη Al3+ βξίζθνληαη ζε κηθξέο αλαινγίεο θαη ζπλεπώο ε ζπγθέληξσζε ησλ Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα ζα είλαη κηθξή θαη ε ηηκή ηνπ pH κεγάιε. Όηαλ ν Β.Κ. είλαη κεγαιύηεξνο ηνπ 50 – 80% ηόηε αλάινγα ηνλ ηύπν ηνπ εδάθνπο ε ηηκή ηνπ pH είλαη ζπλήζσο > 6 θαη πιεζηάδεη ή κπνξεί λα είλαη θαη κεγαιύηεξε από 7. ΢ε εδάθε ζηα νπνία επηθξαηνύλ αξγηιηθά νξπθηά ηύπνπ 2:1 έρνπλ ηηκέο pH θάησ από 7 όηαλ ν Β.Κ. είλαη κηθξόηεξνο ηνπ 80%, ελώ ζε εδάθε πνπ θπξηαξρνύλ αξγηιηθά νξπθηά ηύπνπ 1:1 ή/θαη νμείδηα ε αληίζηνηρε ηηκή ηνπ Β.Κ. κπνξεί λα είλαη πνιύ κηθξόηεξε.

β. Δίδνο εδαθηθνύ θνιινεηδνύο. Σα δηάθνξα εδαθηθά θνιινεηδή δηαθέξνπλ σο πξνο ηελ ηθαλόηεηα παξνρήο Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα. Γηα παξάδεηγκα, ε απόζπαζε πξνζξνθεκέλσλ Ζ+ από ηνπο ζκεθηίηεο είλαη πνιύ πην εύθνιε από όηη από ηα νμείδηα ησλ Fe θαη Al, κε απνηέιεζκα ην pH εδαθώλ ζηα νπνία επηθξαηνύλ νη ζκεθηίηεο λα είλαη πνιύ κηθξόηεξν από απηό εδαθώλ ζηα νπνία επηθξαηνύλ ηα νμείδηα ησλ Fe θαη Al γηα ηνλ ίδην Β.Κ. γ. Δίδνο πξνζξνθεκέλσλ θαηηόλησλ. Όζν ειεθηξνζεηηθόηεξν είλαη έλα θαηηόλ ηόζν εληνλόηεξα πδξνιύεηαη θαη επνκέλσο εκθαλίδνληαη πεξηζζόηεξα ΟΖ- ζην εδαθηθό δηάιπκα, κε ζπλέπεηα ηελ αύμεζε ηεο ηηκήο ηνπ pH.

δ. Παξνπζία νπδέηεξσλ αιάησλ ζην εδαθηθό δηάιπκα. Σα θαηηόληα ησλ αιάησλ αληαιιάζζνπλ ηα πξνζξνθεκέλα ζηελ άξγηιν θαη νξγαληθή νπζία θαηηόληα H+ θαη Al3+ κε απνηέιεζκα ηελ αύμεζε ηεο ζπγθέληξσζεο ησλ Ζ+ θαη ηε κείσζε ηεο ηηκήο ηνπ pH. Όζν κεγαιύηεξε είλαη ε ζπγθέληξσζε ησλ αιάησλ θαη ην ζζέλνο ησλ θαηηόλησλ ηνπο, ηόζν κεγαιύηεξε ε κείσζε ηεο ηηκήο ηνπ pH. Δπεηδή πνιινί από απηνύο ηνπο παξάγνληεο δελ παξακέλνπλ ζηαζεξνί αιιά κεηαβάιινληαη ιόγσ θιηκαηηθώλ ζπλζεθώλ θαη ιόγσ αλζξσπνγελώλ δξαζηεξηνηήησλ ην pH ηνπ εδάθνπο εκθαλίδεη επνρηαθέο δηαθπκάλζεηο θαη είλαη γεληθά πςειόηεξν θαηά ηνπο ρεηκεξηλνύο από όηη ηνπο ζεξηλνύο κήλεο.

ΡΤΘΜΗ΢ΣΗΚΖ ΗΚΑΝΟΣΖΣΑ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢ Ζ ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα είλαη έλαο ρεκηθόο όξνο πνπ αλαθέξεηαη ζηελ ηθαλόηεηα αληίζηαζεο ελόο ζπζηήκαηνο ζηηο κεηαβνιέο ηνπ pH. Καη΄αληηζηνηρία ε πςθμιζηική ικανόηηηα ενόρ εδάθοςρ εθθξάδεη ην κέγεζνο ηεο αληίζηαζεο πνπ απηό πξνβάιιεη ζηηο κεηαβνιέο ηνπ pH. Ζ ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα ηνπ εδάθνπο εμαξηάηαη από ηελ Η.Α.Κ. ηνπ θαη ην Β.Κ. Δδάθε κε κεγάιε Η.ΑΚ. θαη κηθξό Β.Κ. ραξαθηεξίδνληαη από κεγάιε ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα, δειαδή εκθαλίδνπλ κεγαιύηεξε αληίζηαζε ζηε κεηαβνιή ηνπ pH ηνπο. Μηθξόο Β.Κ. ζεκαίλεη κεγάιε αληαιιάμηκε νμύηεηα. Δδάθε κε κεγάιε πεξηεθηηθόηεηα ζε άξγηιν θαη νξγαληθή νπζία, ζηελ άξγηιν ησλ νπνίσλ επηθξαηνύλ αξγηιηθά νξπθηά ηύπνπ 2:1 θαη ζηεξνύληαη αλζξαθηθνύ αζβεζηίνπ εκθαλίδνπλ κεγάιε ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα.

Πεξηγξαθή κεραληζκνύ αληίζηαζεο ζηηο κεηαβνιέο ηνπ pH. 1. Σα πξνζξνθεκέλα θαηηόληα βξίζθνληαη ζε ρεκηθή ηζνξξνπία κε ηα αληίζηνηρα θαηηόληα ηνπ εδαθηθνύ δηαιύκαηνο θαη ε ζπγθέληξσζή ηνπο είλαη πάληα κεγαιύηεξε από ηε ζπγθέληξσζε ησλ ίδησλ θαηηόλησλ ζην εδαθηθό δηάιπκα.

2. Αλ θαηηόληα Ζ+ πνπ βξίζθνληαη ζην εδαθηθό δηάιπκα εμνπδεηεξσζνύλ (όπσο κε ηελ πξνζζήθε ζην εδαθηθό δηάιπκα ΟΖ-, σο Ca(OH)2), ηόηε πξνζξνθεκέλα θαηηόληα Ζ+ ζα κεηαθηλεζνύλ ζην εδαθηθό δηάιπκα γηα λα επέιζεη ρεκηθή ηζνξξνπία. Απηό κπνξεί λα ζπκβαίλεη κέρξη λα εμαληιεζνύλ όια ηα πξνζξνθεκέλα Ζ+, δειαδή κέρξη λα εμνπδεηεξσζεί ε αληαιιάμηκε νμύηεηα.

3. Ζ ζπλερήο απηή αληηθαηάζηαζε ησλ Ζ+ ηνπ δηαιύκαηνο από πξνζξνθεκέλα Ζ+ εκπνδίδεη ηελ αύμεζε ηνπ pH ηνπ εδαθηθνύ δηαιύκαηνο

΢εκαζία ηεο ξπζκηζηηθήο ηθαλόηεηαο ηνπ εδάθνπο 1. Δμαζθαιίδεη κηα ζρεηηθή ζηαζεξόηεηα ζηελ ηηκή ηνπ εδαθηθνύ pH, απνηξέπνληαο ζεκαληηθέο κεηαβνιέο πνπ ζα κπνξνύζαλ λα έρνπλ θαηαζηξνθηθέο ζπλέπεηεο ζηνπο πιεζπζκνύο ησλ κηθξννξγαληζκώλ ηνπ εδάθνπο αιιά θαη ζηελ αλάπηπμε θαη επηβίσζε ησλ αλώηεξσλ θπηώλ. Έλα θαιό παξάδεηγκα, είλαη ε αληίζηαζε ζηελ νμηλνπνηό επίδξαζε ηεο όμηλεο βξνρήο ηόζν ζην έδαθνο όζν θαη ζηα λεξά ηεο ζηξάγγηζεο.

2. Καζνξίδεη ηελ πνζόηεηα ηνπ πιηθνύ πνπ απαηηείηαη λα πξνζηεζεί γηα ηε βειηίσζε ηεο αληίδξαζεο ηνπ εδάθνπο.

Δπίδξαζε ηνπ pH ζηε δηαζεζηκόηεηα ησλ ζξεπηηθώλ θαη ζηε κηθξνβηαθή δξαζηεξηόηεηα Σηκή εδαθηθνύ pH 4 Μφκθτεσ Βακτιρια και ακτινομφκθτεσ Ν S

Ca, Mg Al P Fe, Mn Mo Cu B Zn

5

6

7

8

9

Γεληθά, ε ζπγθέληξσζε ησλ H+ θαη OH- ζην εδαθηθό δηάιπκα δελ έρεη άκεζε αιιά έκκεζε επίδξαζε ζηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ. Σν pH ηνπ εδάθνπο έρεη άκεζε επίδξαζε ζηελ αλάπηπμε θαη ζηε ζύλζεζε ηνπ κηθξνβηαθνύ πιεζπζκνύ ηνπ εδάθνπο, αιιά θαη θπξίσο ζηε δηαζεζηκόηεηα ησλ απαξαίηεησλ ζξεπηηθώλ γηα ηα θπηά θαη ηνπο κηθξννξγαληζκνύο. Γηα ην ζύλνιν ησλ ζξεπηηθώλ ζηνηρείσλ ηθαλνπνηεηηθή δηαζεζηκόηεηα παξαηεξείηαη ζε πεξίπνπ νπδέηεξν pH (6,5). Οη αθηηλνκύθεηεο θαη ηα βαθηήξηα εκθαλίδνπλ πνιύ κεησκέλε δξαζηεξηόηεηα ζε όμηλεο ζπλζήθεο, ελώ νη κύθεηεο δελ επεξεάδνληαη από ηηο ηηκέο pH πνπ απαληώληαη ζπλήζσο ζηα εδάθε.

Έηζη, ε ακκσληνπνίεζε ηνπ Ν πνπ πξαγκαηνπνηείηαη από κύθεηεο (αιιά θαη άιινπο κηθξνννξγαληζκνύο) δελ επεξεάδεηαη από ην pH, ελώ ε ληηξνπνίεζε, δειαδή ε βηνινγηθή νμείδσζε ηνπ ΝΖ4-Ν ζε ΝΟ3-Ν, πνπ πξαγκαηνπνηείηαη από εμεηδηθεπκέλα βαθηήξηα επεξεάδεηαη έληνλα, γηαηί ηα βαθηήξηα απηά πξνηηκνύλ νπδέηεξεο ζπλζήθεο pH. Δπνκέλσο, ε ζπγθέληξσζε ηνπ ΝΟ3-Ν ζε όμηλα εδάθε ζα είλαη πνιύ κηθξόηεξε από όηη ζε νπδέηεξα εδάθε γηα ηελ ίδηα ζπγθέληξσζε ΝΖ4-Ν. Δπίζεο, ε δέζκεπζε ηνπ αηκνζθαηξηθνύ Ν από ειεύζεξνπο θαη ζπκβησηηθνύο κηθξννξγαληζκνύο είλαη κεγαιύηεξε ζε εδάθε κε νπδέηεξν pH.

Βέιηηζηε πεξηνρή pH γηα νξηζκέλα θπηά Φυτό Αμπζλι Αραβόςιτοσ Βαμβάκι Κολοκφκι Λεμονιά Κεραςιά Μαροφλι Μελιτηάνα Μθδικι Μθλιά Τομάτα Τεφτλο Σιτάρι Φαςόλι

4

5

6

7

8

Αιιαγέο ζην pH ηνπ εδάθνπο α. Φπζηθέο αιιαγέο Ζ απνζάζξσζε ησλ πεηξσκάησλ θαη ε απνδόκεζε νξγαληθώλ πιηθώλ έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ απειεπζέξσζε αθελόο βαζηθώλ θαηηόλησλ (Ca2+ , Mg2+ , K+ θιπ) (απνζάζξσζε) θαη αθεηέξνπ Ζ+ σο απνηέιεζκα πνιύπινθσλ αληηδξάζεσλ (απνδόκεζε νξγαληθώλ πιηθώλ) [C2H4ONS] + 5O2 + H2O Οξγαληθή Οπζία ΄

H2CO3 + RCOOH + H2SO4 + HNO3 Αλζξ. νμύ

Ηζρπξά Ηζρπξά αλόξγαλα νξγαληθά νμέα νμέα

Σα Ζ+ πξνθύπηνπλ από ηελ δηάζηαζε απηώλ ησλ νμέσλ. Δπίζεο, βνεζνύλ ζηε δηαιπηνπνίεζε ηνπ αξγηιίνπ από ηηο επηθάλεηεο ησλ νξπθηώλ, κηα πνιύ ζεκαληηθή δηαδηθαζία ζηα πην όμηλα εδάθε.

΢ε πεξηνρέο κε ιίγεο βξνρνπηώζεηο ηα βαζηθά θαηηόληα εθπιύλνληαη ειάρηζηα πξνο ηνπο βαζύηεξνπο νξίδνληεο θαη αληαγσλίδνληαη ηα ηόληα αξγηιίνπ θαη πδξνγόλνπ γηα ηηο ζέζεηο αληαιιαγήο ησλ θνιινεηδώλ, κε απνηέιεζκα ν Β.Κ. λα είλαη ζρεηηθά πςειόο θαη ην pH > 7. Αληίζεηα, ζε πην πγξέο πεξηνρέο ηα βαζηθά θαηηόληα απνκαθξύλνληαη από ηνπο επηθαλεηαθνύο νξίδνληεο θαη νη ζέζεηο ηνπο ζηα εδαθηθά θνιινεηδή θαηαιακβάλνληαη από ηόληα αξγηιίνπ θαη πδξνγόλνπ πνπ πξνέξρνληαη από ηελ απνδόκεζε ηεο νξγαληθήο νπζίαο θαη άιιεο δηεξγαζίεο απνζάζξσζεο, κε απνηέιεζκα ν Β.Κ. θαη ην pH λα κεηώλνληαη.

Οη δηεξγαζίεο νμίληζεο ηνπ εδάθνπο μεθηλνύλ από ηελ επηθάλεηα ηνπ εδάθνπο θαη πξνρσξνύλ ζηνπο νξίδνληεο πνπ βξίζθνληαη ζε κεγαιύηεξν βάζνο. ΢ε ζπλζήθεο έληνλεο απνζάζξσζεο θαη έθπιπζεο ην pH κπνξεί λα είλαη όμηλν ζε όινπο ηνπο νξίδνληεο. ΢ε πεξίπησζε κε πξνρσξεκέλεο απνζάζξσζεο θαη έθπιπζεο ην pH κπνξεί λα είλαη νπδέηεξν ή αιθαιηθό ζε όινπο ηνπο νξίδνληεο. ΢ε ελδηάκεζεο ζπλζήθεο απνζάζξσζεο θαη έθπιπζεο ην pH κπνξεί λα είλαη όμηλν ζηνπο επηθαλεηαθνύο θαη αιθαιηθό ή νπδέηεξν ζηνπο βαζύηεξνπο νξίδνληεο.

β. Αιιαγέο ηνπ εδαθηθνύ pH από αλζξσπνγελείο δξαζηεξηόηεηεο (i) Υξήζε ρεκηθώλ ιηπαζκάηωλ: Σα επξέσο ρξεζηκνπνηνύκελα ακκσληαθά ιηπάζκαηα όπσο (NH4)2SO4 νμεηδώλνληαη από ηνπο κηθξννξγαληζκνύο θαη παξάγνληαη ηζρπξά αλόξγαλα νμέα κε αληηδξάζεηο όπσο: (NH4)2SO4 + 4Ο2 2ΖΝΟ3 + Ζ2SO4 + 2H2O Σα ηζρπξά νμέα παξέρνπλ Ζ+ ηα νπνία ρακειώλνπλ ην pH. Με δεδνκέλε ηελ ξαγδαία αύμεζε ηεο ρξήζεο ιηπαζκάησλ ηηο ηειεπηαίεο δεθαεηίεο, ην απνηέιεζκα ηέηνησλ αληηδξάζεσλ δελ είλαη θαζόινπ ακειεηέν.

(ii) Καιιηεξγεηηθέο πξαθηηθέο ΢ε εδάθε πνπ αθνινπζνύληαη πξαθηηθέο ειάρηζηεο ή θαζόινπ άξνζεο ν ζπλδπαζκόο ηεο απνδόκεζεο ησλ νξγαληθώλ πιηθώλ θαη ηεο πξνζζήθεο ακκσληαθώλ ιηπαζκάησλ, κπνξεί λα νδεγήζεη ζε ηζρπξόηεξε νμίληζε ηνπ νξίδνληα άξνζεο (ηνπηθή νμίληζε ιόγσ έιιεηςεο άξνζεο) από όηη ζε εδάθε πνπ εθαξκόδνληαη νη θνηλέο πξαθηηθέο άξνζεο. (iii) Όμηλε βξνρή Οη εθπνκπέο αεξίσλ πνπ πεξηέρνπλ άδσην θαη ζείν έρνπλ ζαλ απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία H2SO4 θαη HNO3 ηα νπνία επηζηξέθνπλ ζηε γε ζαλ όμηλε βξνρή (ζύλεζεο pH= 4 – 4,5). Ζ παξνπζία ησλ ηζρπξά νμηλνπνηώλ αληόλησλ (NO3- θαη SO42+) καδί κε ηα Ζ+ ηεο όμηλεο βξνρήο ζην έδαθνο

έρεη σο απνηέιεζκα ηελ έθπιπζε ησλ βαζηθώλ θαηηόλησλ θαη ηελ αύμεζε ηεο θηλεηηθόηεηαο ηνπ αξγηιίνπ, κε ζπλέπεηα ηε κείσζε ηεο ηηκήο ηνπ εδαθηθνύ pH. Ζ έθπιπζε ηνπ αζβεζηίνπ θαη ε αύμεζε ηεο θηλεηηθόηεηαο ηνπ αξγηιίνπ κπνξεί λα νδεγήζεη ζε ηηκή ηνπ ιόγνπ Ca/Al < 1 ζην εδαθηθό δηάιπκα, θάησ από ηελ νπνία παξαηεξνύληαη ηξνθνπελίεο θαη ηνμηθόηεηεο Al ζηα θπηά. Οη επηπηώζεηο ηεο όμηλεο βξνρήο ζηα εδάθε βξαρππξόζεζκα δελ είλαη πνιύ ζεκαληηθέο (εμαηηίαο ηεο ξπζκηζηηθήο ηθαλόηεηαο ησλ εδαθώλ) αιιά είλαη καθξνπξόζεζκα. ΢εκαληηθή κείσζε ηνπ pH έρεη παξαηεξεζεί ζε δαζηθά εδάθε, δηαδηθαζία πνπ δελ είλαη εύθνια αληηζηξεπηή ιόγσ ησλ ηεξάζηησλ πνζνηήησλ πιηθώλ αζβέζησζεο πνπ απαηηνύληαη γηα ηελ δηόξζσζε ηεο νμύηεηαο.

(iv) Δλζωκάηωζε όμηλωλ νξγαληθώλ απνβιήηωλ Μηα ηέηνηα πεξίπησζε είλαη ε ελζσκάησζε ζην έδαθνο ηιύνο από ζηαζκνύο βηνινγηθήο επεμεξγαζίαο αζηηθώλ ιπκάησλ. Ζ απνδόκεζε ηνπ κεγάινπ νξγαληθνύ θνξηίνπ νδεγεί ζε παξαγσγή ηζρπξώλ νμέσλ (αληηδξάζεηο παξόκνηεο κε απηή ηεο δηαθάλεηαο 147) θαη ηελ κείσζε ηνπ pH. Γηα ηελ απνθπγή παξόκνησλ επηπηώζεσλ ζηηο πεξηζζόηεξεο ρώξεο ππάξρνπλ θαλνληζκνί πνπ επηβάινπλ ηελ ζηαζεξνπνίεζε ηνπ pH ηεο ηιύνο (7,58,5), πνπ βνεζά επηπιένλ ζηε κείσζε ηεο θηλεηηθόηεηαο βαξέσλ κεηάιισλ πνπ πηζαλά λα ππάξρνπλ ζηελ ηιύ.

(v) Πξαθηηθέο άξδεπζεο Δάλ ε απνκάθξπλζε ηεο πεξίζζεηαο ηνπ αξδεπηηθνύ λεξνύ δελ είλαη πνιύ γξήγνξε, άιαηα ζπζζσξεύνληαη ζηα εδάθε ιόγσ εμάηκηζεο. Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηελ αύμεζε ηεο αιαηόηεηαο θαη ηδηαίηεξα ζηελ πεξίπησζε ησλ αιάησλ Na+ ε ηηκή ηνπ pH κπνξεί λα θζάζεη ζε αλεπηζύκεηα επίπεδα θαη λα απνζηαζεξνπνηήζεη ηε δνκή ηνπ εδάθνπο (αιθαιησκέλα εδάθε).

γ. Μηθξέο δηαθπκάλζεηο ζην pH (i) Λόγσ κεηαθίλεζεο αιάησλ κε ην εδαθηθό λεξό, κπνξεί λα παξαηεξεζνύλ κηθξέο δηαθνξνπνηήζεηο (ii) Καηά ηε δηάξθεηα ηεο θαιιηεξγεηηθήο πεξηόδνπ ην pH ησλ αλόξγαλσλ εδαθώλ κεηώλεηαη σο απνηέιεζκα απμεκέλεο κηθξνβηαθήο δξαζηεξηόηεηαο θαη ηεο δξάζεο ησλ ξηδώλ ησλ θπηώλ (απμεκέλε παξαγσγή CO2 δεκηνπξγία αλζξαθηθνύ νμένο αύμεζε Ζ+ ζην εδαθηθό δηάιπκα). Αληίζεηα, όηαλ ε ζεξκνθξαζία κεηώλεηαη, κεηώλεηαη θαη ε βηνινγηθή δξαζηεξηόηεηα θαη ην pH απμάλεηαη.

δ. Γηαθύκαλζε ηεο ζπγθέληξσζεο Ζ+ Μέζα ζην έδαθνο παξαηεξνύληαη ζεκαληηθέο δηαθνξνπνηήζεηο ζηελ ηηκή ηνπ pH ζε πνιύ κηθξέο απνζηάζεηο (ιίγσλ εθαηνζηώλ), πνπ είλαη θπξίσο απνηέιεζκα δηαθνξεηηθήο έληαζεο ηεο κηθξνβηαθήο δξαζηεξηόηεηαο ιόγσ άληζεο θαηαλνκήο ησλ νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ θαη δηαθνξεηηθήο ππθλόηεηαο ηνπ ξηδηθνύ ζπζηήκαηνο. Απηή ε δηαθνξνπνίεζε ηνπ εδαθηθνύ pH είλαη πνιύ ζεκαληηθή γηαηί παξέρεη ηε δπλαηόηεηα ζε κηθξννξγαληζκνύο πνπ ε αλάπηπμε ηνπο δελ επλνείηαη από κηα ζπγθέληξσζε Ζ+ λα βξνπλ ζε πνιύ θνληηλή απόζηαζε επλντθόηεξεο ζπλζήθεο. ΢ε απηέο ηηο δηαθνξνπνηήζεηο ηνπ εδαθηθνύ πεξηβάιινληνο απνδίδνληαη ελ κέξεη θαη ε πνιύ κεγάιε πνηθηιόηεηα ησλ κηθξνβηαθώλ εηδώλ πνπ ππάξρνπλ ζηα εδάθε.

Μείωζε ηεο νμύηεηαο ηνπ εδάθνπο (αζβέζηωζε) Ζ ζπλήζεο ηάζε πνπ επηθξαηεί ζηα εδάθε ζε θπζηθέο ζπλζήθεο είλαη ε κείσζε ηνπ pH, δηαδηθαζία πνπ επηηαρύλεηαη θαη από αλζξσπνγελείο δξαζηεξηόηεηεο, κε απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία όμηλσλ εδαθώλ. ΢πλεπώο, ζπρλά δεκηνπξγείηαη ε αλάγθε γηα κείσζε ηεο νμύηεηαο (δει. αύμεζεο ηνπ pH), ελώ ζε ζπάληεο πεξηπηώζεηο απαηηείηαη ε αύμεζε ηεο νμύηεηαο (δει. κείσζεο ηνπ pH). Δπίζεο, ζε εδάθε πνπ πεξηέρνπλ αλζξαθηθό αζβέζηην, ε κείσζε ηνπ pH ζε ηηκέο θάησ ηνπ 7 είλαη πξαθηηθά αδύλαηε, ιόγσ πδξόιπζεο ηνπ CaCO3 πνπ δίλεη ΟΖ- ηα νπνία εμνπδεηεξώλνπλ ηα Ζ+ πνπ πξνζηίζεληαη ζην έδαθνο, κε απνηέιεζκα ε ηηκή ηνπ pH λα παξακέλεη κεγαιύηεξε από 7.

Ζ πξνζζήθε πιηθώλ ζην έδαθνο πνπ πεξηέρνπλ αζβέζηην ή/θαη καγλήζην ζε πνζόηεηεο πνπ κπνξνύλ λα κεηώζνπλ ηελ νμύηεηά ηνπ νλνκάδεηαη αζβέζησζε θαη ηα πιηθά πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη νλνκάδνληαη ζπρλά σο γεσξγηθή άζβεζηνο Γηα ηελ αύμεζε ηνπ pH όμηλσλ εδαθώλ ρξεζηκνπνηνύληαη ζπλήζσο ν αζβεζηόιηζνο (CaCO3) θαη παξάγσγά ηνπ όπσο ην πδξνμείδην ηνπ αζβεζηίνπ (Ca(OH)2) θαη θπξίσο ην νμείδην ηνπ αζβεζηίνπ (CaO). Γηα λα ραξαθηεξηζηεί κηα έλσζε αζβεζηίνπ σο πιηθό αζβέζησζεο ζα πξέπεη ην ζπλνδό αληόλ λα κεηώλεη ηελ ελεξγόηεηα ησλ Ζ+ θαη Al3+ . Γηα ην ιόγν απηό ε γύςνο (CaSO4 . 2H2O) δελ ζεσξείηαη σο πιηθό αζβέζησζεο.

Σα πιηθά απηά κε ηελ πξνζζήθε ηνπο ζην έδαθνο αληηδξνύλ κε ην CO2 (α) θαη κε ηα εδαθηθά θνιινεηδή (β):

(α) Αληηδξάζεηο κε ην CO2 CaO + H2O + 2CO2 Ca(OH)2 + 2CO2 CaCO3 + H2O + CO2

Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2

(β) Αληηδξάζεηο κε ηα εδαθηθά θνιινεηδή Ζ+ H+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ Ca(OH)2

Ca2+

H+ H+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ Ca(HCO3)2

Ca2+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ 2H2O + CO2

H+ Ζ+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ CaCO3

Ca2+

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ H2O + CO2

Εδαφικό κολλοειδζσ

+ 2H2O

Σν CO2 πνπ εθιύεηαη νδεγεί ηελ αληίδξαζε πξνο ηα δεμηά θαη ηα πξνζξνθεκέλα ηόληα αζβεζηίνπ απμάλνπλ ηνλ Β.Κ. θαη ην pH ηνπ εδάθνπο απμάλεηαη ζεκαληηθά Όζν όκσο νη δηαιπηέο ελώζεηο ηνπ αζβεζηίνπ ή/θαη καγλεζίνπ απνκαθξύλνληαη από ην έδαθνο είηε ιόγσ πξόζιεςεο από ηα θπηά είηε ιόγσ έθπιπζεο, ν Β.Κ. θαη ην pH κεηώλνληαη θαη θάπνηα ζηηγκή είλαη απαξαίηεηε λέα εθαξκνγή πιηθώλ αζβέζησζεο

Ζ πνζόηεηα ηνπ πιηθνύ αζβέζησζεο πνπ απαηηείηαη γηα λα επηθέξεη ηελ επηζπκεηή αιιαγή ζην pH εμαξηάηαη: (α) από ην πόζεο κνλάδεο ζέινπκε λα απμήζνπκε ην pH (β) ηε ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα ηνπ εδάθνπο (Η.Α.Κ. θαη Β.Κ.) (γ) ηε ρεκηθή ζύζηαζε ησλ πιηθώλ πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνύλ (δ) Σν δηακεξηζκό ησλ πιηθώλ (όζν πην ιεπηνηεκαρηζκέλα ηόζν πην γξήγνξε ε αληίδξαζε)

Τπνινγηζκόο πνζόηεηαο πιηθνύ αζβέζηωζεο γηα αύμεζε ηνπ pH όμηλνπ εδάθνπο Σν παξάδεηγκα πνπ αθνινπζεί απνηειεί έλα γεληθό ηξόπν ππνινγηζκνύ πνπ ζηεξίδεηαη ζηελ παξαδνρή πσο γηα έλα πειώδεο έδαθνο ν Β.Κ. είλαη 80% γηα ηηκή pH = 6,5. Γηα πην αθξηβείο ππνινγηζκνύο απαηηνύληαη πην ρξνλνβόξεο δηαδηθαζίεο όπσο ε επώαζε νξηζκέλεο πνζόηεηαο ηνπ εδάθνπο κε δηαθνξεηηθέο πνζόηεηεο νμένο ή βάζεο, κέηξεζε ηνπ pH ηζνξξνπίαο θαη θαηαζθεπή ηεο ραξαθηεξηζηηθήο θακπύιεο ξπζκηζηηθήο ηθαλόηεηαο ηνπ εδάθνπο ή ε επώαζε νξηζκέλεο πνζόηεηαο ηνπ εδάθνπο κε δηαθνξεηηθέο πνζόηεηεο CaO γηα αξθεηέο εβδνκάδεο κε ηνλ πξνζδηνξηζκό ηνπ pH ηζνξξνπίαο θαη ηελ θαηαζθεπή ραξαθηεξηζηηθήο θακπύιεο.

Γεδνκέλα: Έδαθνο πειώδεο, κε Η.Α.Κ. = 10 cmolc kg-1 B.K. = 50%, θαη ηηκή pH = 5. Μνξηαθό βάξνο CaO = 56, Φ.Δ.Β. = 1500 kg m-3 Εεηνύκελν: Πνηα ε πνζόηεηα CaO πνπ απαηηείηαη γηα ηελ άλνδν ηεο ηηκήο ηνπ pH ζην 6,5 γηα επηθάλεηα 1 ha (10 ζηξέκκαηα) θαη βάζνο 30 εθ. Λύζε 1) Πξώηα πξέπεη λα ππνινγίζνπκε ηα cmolc Ca kg-1 εδάθνπο πνπ ρξεηαδόκαζηε γηα λα επηθέξνπκε ηελ αιιαγή ζην pH. Αθνύ ε Η.Α.Κ. = 10 cmolc kg-1 θαη ζέινπκε κηα αιιαγή ηεο ηάμεο ηνπ 30% ζηνλ Β.Κ. (από 50 ζε 80%) ην Ca2+ πνπ απαηηείηαη είλαη:

10 cmolc kg-1 ρ 30/100 = 3 cmolc Ca kg-1 εδάθνπο (1)

2) Δπεηδή ην Ca2+ είλαη δηζζελέο ηα 4 cmolc κπνξνύλ λα εθθξαζηνύλ ζε γξακκάξηα Ca2+ πνιιαπιαζηάδνληαο κε ην κνξηαθό βάξνο ηνπ Ca (40) θαη δηαηξώληαο κε 2 (ην ζζέλνο) θαη κε 100 γηαηί έρνπκε centimol: 3 cmolc Ca2+ ρ (40/2 ρ 1/100) g Ca kg-1 εδάθνπο = = 0,6 g Ca kg-1 εδάθνπο (2) 3) Τπνινγίδνπκε ηελ πνζόηεηα ηνπ CaO πνπ ρξεηαδόκαζηε γηα λα παξέρνπκε 0,6 g Ca kg-1 εδάθνπο, πνιιαπιαζηάδνληαο κε ην ιόγν ησλ κνξηαθώλ βαξώλ ησλ CaO θαη Ca: 0,6 g Ca kg-1 εδάθνπο ρ [56 (CaO) / 40 (Ca)] = = 0,84 g CaΟ kg-1 εδάθνπο (3)

4) Τπνινγίδνπκε ηε κάδα ηνπ εδάθνπο: 10000 m2 ρ 0,3 m ρ 1500 kg m-3 = 4500000 kg ha-1 (4)

5) ΢ύκθσλα κε ην (3) ρξεηαδόκαζηε 0,00084 kg CaΟ kg-1 εδάθνπο (5) 6) Ζ απαηηνύκελε πνζόηεηα CaO ηζνύηαη κε ην γηλόκελν (4) ρ (5) = 3780 kg ha-1 ή 378 kg αλά ζηξέκκα

5. ΓΟΝΗΜΟΣΖΣΑ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢. ΑΕΧΣΟ, ΦΧ΢ΦΟΡΟ΢, ΚΑΛΗΟ, ΜIΚΡΟΘΡΔΠΣΗΚΑ. ΢ΤΝΟΦΖ

ΓΟΝΗΜΟΣΖΣΑ ΣΟΤ ΔΓΑΦΟΤ΢ Ωο γνληκόηεηα ηνπ εδάθνπο νξίδεηαη ε ηθαλόηεηα ελόο εδάθνπο λα εθνδηάδεη ζπλερώο ηα θπηά κε επαξθή γηα ηελ αλάπηπμή ηνπο ζξεπηηθά ζηνηρεία. Ζ έλλνηα ηεο γνληκόηεηαο πξέπεη λα δηαρσξίδεηαη από ηελ έλλνηα ηεο παξαγωγηθόηεηαο ηεο γεωξγηθήο γεο πνπ είλαη επξύηεξε θαη νξίδεηαη σο «ε απνδνηηθόηεηα ηεο Γεσξγηθήο Γεο γηα ηελ παξαγσγή νηθνλνκηθήο ζεκαζίαο θπηηθώλ πξντόλησλ ζπλαξηήζεη ηεο πνηόηεηάο* ηεο, ησλ θιηκαηηθώλ ζπλζεθώλ, ησλ ππνδνκώλ θαη ησλ ηνπηθώλ ηδηαηηεξνηήησλ θάζε πεξηνρήο» (ΦΔΚ 1528/7-9-10). *ε θπζηθή θαηάζηαζε θαη ε γνληκόηεηα ηεο γεο δειαδή ε δπλαηόηεηα ηνπ εδάθνπο λα ελεξγεί σο έλα θπζηθό κέζν γηα ηελ αεηθνξηθή αλάπηπμε ησλ θαιιηεξγνύκελσλ θπηώλ ώζηε λα εμππεξεηνύληαη νη αλάγθεο επηβίσζεο ησλ αλζξώπσλ θαη ησλ δώσλ (ΦΔΚ 1528/7-9-10).

Έλα ζηνηρείν ζεσξείηαη σο απαξαίηεην γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ θαη νλνκάδεηαη ζξεπηηθό όηαλ: 1. Απνδεδεηγκέλα ζπκκεηέρεη ζηηο κεηαβνιηθέο ιεηηνπξγίεο ηνπ θπηνύ θαη ην θπηό δελ κπνξεί λα ζπκπιεξώζεη ηνλ βηνινγηθό ηνπ θύθιν ρσξίο απηό ην ζηνηρείν.

2. Οξαηά ή κε ζπκπηώκαηα, πνπ παξνπζηάδεη ην θπηό, θαη είλαη ραξαθηεξηζηηθά ηεο έιιεηςεο ελόο ζηνηρείνπ εμαθαλίδνληαη όηαλ ην ζηνηρείν απηό δνζεί ζην θπηό.

3. Ζ έιιεηςε είλαη εηδηθή γηα ην ζηνηρείν, δειαδή ε έιιεηςε ηνπ ζπγθεθξηκέλνπ ζηνηρείνπ θαη κόλν πξνθαιεί ζπγθεθξηκέλε δπζιεηηνπξγία ζην θπηό θαη δελ κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί από άιιν ζηνηρείν.

Από ην ζύλνιν ησλ ζηνηρείσλ πνπ ππάξρνπλ ζηε θύζε, δεθαέμη ζεσξνύληαη σο απαξαίηεηα γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ θαη είλαη: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu θαη Mo Σα C, H θαη O πξνζιακβάλνληαη από ηα θπηά από ην CO2 ηεο αηκόζθαηξαο θαη ην H2O. Σα ππόινηπα 13 πξνζιακβάλνληαη από ην εδαθηθό δηάιπκα (εθηόο ηνπ Ν πνπ πξνζιακβάλεηαη θαη από ηελ αηκόζθαηξα) θαη θαηαηάζζνληαη, αλάινγα κε ηε ζρεηηθή αλάγθε ησλ θπηώλ γηα θάζε ζηνηρείν θαη ηε ζρεηηθή ζπγθέληξσζή ηνπο θαη όρη ηε ζπνπδαηόηεηά ηνπο γηα ηελ αλάπηπμε ησλ θπηώλ, ζε: καθξνζξεπηηθά: N, P, K, Ca, Mg θαη S θαη κηθξνζξεπηηθά (ή ηρλνζηνηρεία): Cl, Fe, B, Mn, Zn, Cu θαη Mo

Δπηπιένλ, πέληε ζηνηρεία – ηα Na, Co, I, Ni θαη V – έρνπλ ζεσξεζεί όηη είλαη άκεζα απαξαίηεηα γηα νξηζκέλα είδε θπηώλ ή όηη κπνξεί λα έρνπλ ζεηηθά απνηειέζκαηα ζηε ζξέςε ησλ θπηώλ είηε άκεζα είηε έκκεζα σο απαξαίηεηα ζηνηρεία νξηζκέλσλ κηθξννξγαληζκώλ ηνπ εδάθνπο.

Δθηόο από ηα 16 απαξαίηεηα ζξεπηηθά ζηνηρεία, ζηα θπηά έρνπλ αληρλεπζεί θαη άιια 40 ρεκηθά ζηνηρεία (ζηα νπνία πεξηιακβάλνληαη ηα Na, Co, I, Ni θαη V), ηα νπνία πξνζιακβάλνληαη παζεηηθά από ηα θπηά θαη ηα πεξηζζόηεξα από απηά κεηά ηελ πξόζιεςή ηνπο δελ ζπκκεηέρνπλ ζε θακία θπζηνινγηθή ιεηηνπξγία ή βηνρεκηθή αληίδξαζε.

Σα δεθαηξία ζξεπηηθά ζηνηρεία πνπ ηα θπηά πξνζιακβάλνπλ από ην έδαθνο, δελ αξθεί κόλν λα βξίζθνληαη ζε πνζόηεηεο ηθαλνπνηεηηθέο γηα ηηο αλάγθεο ησλ θπηώλ ζην έδαθνο, αιιά θαη ζε κνξθέο θαηάιιειεο ώζηε λα κπνξνύλ λα ρξεζηκνπνηεζνύλ άκεζα από ηα θπηά. Με άιια ιόγηα ηα ζξεπηηθά ζηνηρεία ζα πξέπεη λα βξίζθνληαη ζην έδαθνο ζε αθνκνηώζηκε ή δηαζέζηκε κνξθή, δειαδή λα βξίζθνληαη είηε ζε δηαιπηή κνξθή ζην εδαθηθό δηάιπκα είηε πξνζξνθεκέλα ζε αληαιιάμηκε κνξθή ζηα εδαθηθά θνιινεηδή. Σα ζξεπηηθά ζηνηρεία ζηα εδάθε βξίζθνληαη θαη ζε κε-αθνκνηώζηκεο κνξθέο (πνπ δελ είλαη δηαζέζηκεο ζηα θπηά), νη νπνίεο απνηεινύλ θαη ηηο «απνζήθεο» θαη κπνξνύλ λα ρξεζηκνπνηεζνύλ ζην κέιινλ εθόζνλ πξώηα κεηαηξαπνύλ ζε αθνκνηώζηκεο.

Ζ πεξηεθηηθόηεηα ελόο εδάθνπο ζε ζξεπηηθά ζηνηρεία θαη ε δηαζεζηκόηεηα ησλ ζξεπηηθώλ ζηα θπηά εμαξηώληαη θπξίσο από:

- ηε ρεκηθή ζύζηαζε ηνπ κεηξηθνύ πιηθνύ ηνπ εδάθνπο - ηελ αληίδξαζε ηνπ εδάθνπο (ηηκή pH) - ηηο νμεηδναλαγσγηθέο ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνύλ ζην εδαθηθό πεξηβάιινλ - ηπρόλ πξνζζήθεο (ιηπάζκαηα, θνπξηέο θιπ)

Ζ πξόζιεςε ησλ ζξεπηηθώλ ζηνηρείσλ από ην ξηδηθό ζύζηεκα ησλ θπηώλ γίλεηαη κε δπν ηξόπνπο: - κεηαθνξά κάδαο, δειαδή παζεηηθή κεηαθίλεζε ησλ ζξεπηηθώλ κε ην εδαθηθό λεξό πξνο ηηο ξίδεο θαη πξόζιεςή ηνπο από απηέο θαη - δηάρπζε, κεηαθίλεζε ιόγσ δηαθνξάο ζπγθέληξσζεο ελόο ζξεπηηθνύ ζηνηρείνπ κεηαμύ ηνπ εδαθηθνύ δηαιύκαηνο θαη ηεο επηθάλεηαο ησλ ξηδώλ. Πξέπεη λα ζεκεησζεί πσο γηα λα πξνζιεθζεί έλα ζξεπηηθό ζηνηρείν από ηηο ξίδεο ζα πξέπεη λα βξίζθεηαη ζε άκεζε επαθή κε απηέο.

Σα ζξεπηηθά ζηνηρεία πξνζιακβάλνληαη από ην ξηδηθό ζύζηεκα ησλ θπηώλ άιια σο θαηηόληα θαη άιια σο αληόληα, ελώ ην άδσην κπνξεί λα πξνζιεθζεί από ηα πεξηζζόηεξα θπηά ηόζν σο θαηηόλ (ΝΖ4+) όζν θαη σο αληόλ (ΝΟ3-) (Παλαγησηόπνπινο, 2008). Μαθξνζξεπηηθά Θρεπτικό Κατιόντα ςτοιχείο

Μηθξνζξεπηηθά

Ανιόντα

Θρεπτικό ςτοιχείο

ΝΟ3-

Cl

Κατιόντα

N

ΝΗ4+

K

K+

Fe

Fe2+, Fe3+

Ca

Ca2+

Mn

Mn2+, Mn4+

Mg

Mg2+

Zn

Zn2+

P

HPO4 2- , H2PO4-

B

S

SO42-

Cu Mo

Ανιόντα Cl-

BO32Cu2+ MoO42-

Οη ζπλήζεηο ζπγθεληξώζεηο ησλ απαξαίηεησλ ζξεπηηθώλ ζηνπο θπηηθνύο ηζηνύο δίλνληαη ζηνλ παξαθάησ Πίλαθα (Παλαγησηόπνπινο, 2008)

Μαθξνζξεπηηθά

Μηθξνζξεπηηθά mg kg-1

% Οξυγόνο (Ο)

45 - 50

Χλϊριο (Cl)

50 – 200

Άνκρακασ (C)

40 - 45

Σίδθροσ (Fe)

30 – 150

Υδρογόνο (H)

5-6

Μαγγάνιο (Mn)

15 – 100

Άηωτο (N)

0,5- 5

Ψευδάργυροσ (Zn)

10 – 50

Κάλιο (K)

1–3

Βόριο (B)

5 – 50

Χαλκόσ (Cu)

5 – 15

Αςβζςτιο (Ca)

0,2 – 0,3

Μαγνιςιο (Mg)

0,1 – 1

Φϊςφοροσ (P)

0,1 – 0,4

Θείο (S)

0,1 – 0,2

Μολυβδαίνιο (Mo)

1-5

Αλάινγα κε ηηο αλάγθεο ησλ θπηώλ θαη ηε ζπγθέληξσζε ελόο ζξεπηηθνύ ζηνηρείνπ ζην θπηό, δηαθξίλνπκε ηηο εμήο πεξηπηώζεηο: Σξνθνπελία: Μηθξή ζπγθέληξσζε ζξεπηηθνύ κε απνηέιεζκα ζεκαληηθά κεησκέλε παξαγσγή. Σν θπηό εκθαλίδεη ζπκπηώκαηα ηξνθνπελίαο θαη ζε αθξαίεο πεξηπηώζεηο δελ αλαπηύζζεηαη ή λεθξώλεηαη. Όηαλ ε έιιεηςε δελ είλαη πνιύ κεγάιε, κπνξεί λα κελ εκθαλίδνληαη νξαηά ζπκπηώκαηα αιιά ε παξαγσγή είλαη αξθεηά κεησκέλε. Κξίζηκν επίπεδν: Δίλαη ε ζπγθέληξσζε ηνπ ζξεπηηθνύ ζην θπηό θάησ από ηελ νπνία ην θπηό αληαπνθξίλεηαη ζηελ πξνζζήθε ηνπ ζξεπηηθνύ απμάλνληαο ηελ αλάπηπμε θαη ηελ παξαγσγή ηνπ.

Δπάξθεηα: Ζ ζπγθέληξσζε ηνπ ζξεπηηθνύ ζηνηρείνπ ζην θπηό κε ηελ νπνία ε αλάπηπμε θαη παξαγσγή ηνπ θπηνύ είλαη ε επηζπκεηή

Τπεξεπάξθεηα: Ζ ζπγθέληξσζε ηνπ ζξεπηηθνύ ζηνηρείνπ βξίζθεηαη πάλσ από ηα επηζπκεηά επίπεδα επάξθεηαο, ρσξίο όκσο λα απμάλεηαη ε αλάπηπμε θαη ε παξαγσγή ηνπ θπηνύ θαη ρσξίο λα εκθαλίδνληαη ηνμηθόηεηεο. Σνμηθόηεηα: Ζ ζπγθέληξσζε ηνπ ζξεπηηθνύ ζηνηρείνπ είλαη πνιύ πςειή κε απνηέιεζκα λα κεηώλεηαη ε αλάπηπμε θαη ε παξαγσγή ηνπ θπηνύ.

΢ρέζε κεηαμύ ηεο δηαζέζηκεο ζπγθέληξωζεο ελόο κηθξνζξεπηηθνύ ζην έδαθνο θαη ηεο αλάπηπμεο ηνπ θπηνύ (Brady & Weil, 2008). Γηα ηα καθξνζξεπηηθά ζπάληα εκθαλίδνληαη ζπκπηώκαηα ηνμηθόηεηαο. Γηα ηα κηθξνζξεπηηθά όκσο, ε δηαθνξά κεηαμύ ησλ επηπέδσλ αλεπάξθεηαο θαη ηνμηθόηεηαο κπνξεί λα είλαη πνιύ κηθξή, π.ρ. Βόξην

Αλάινγα κε ηελ ηαρύηεηα κε ηελ νπνία ηα ζξεπηηθά ζηνηρεία κεηαθηλνύληαη, κεηά ηελ πξόζιεςή ηνπο από ην ξηδηθό ζύζηεκα ηνπ θπηνύ, πξνο ηνπο ηζηνύο ηεο ξίδαο θαη ηνπ ππέξγεηνπ ηκήκαηνο δηαθξίλνληαη ζε επθίλεηα θαη δπζθίλεηα. Αλ ζε θάπνηα ρξνληθή ζηηγκή εκθαληζηεί έιιεηςε θάπνηνπ επθίλεηνπ ζξεπηηθνύ ζην έδαθνο, ηόηε πνζόηεηα από ην ζπγθεθξηκέλν ζηνηρείν ζα κεηαθηλεζεί από ηνπο παιαηόηεξνπο πξνο λένπο ηζηνύο. ΢πλεπώο ηα όπνηα ζπκπηώκαηα ηξνθνπελίαο ζα εκθαληζηνύλ ζηα ρακειόηεξα (κεγαιύηεξεο ειηθίαο) ηκήκαηα ηνπ θπηνύ. Αληίζεηα, ζηελ πεξίπησζε έιιεηςεο ζην έδαθνο θάπνηνπ δπζθίλεηνπ ζξεπηηθνύ, ηα ζπκπηώκαηα ηξνθνπελίαο ζα εκθαληζηνύλ ζηα λέα θύιια θαη ζηνπο λένπο βιαζηνύο. Εςκίνηηα: N, P, K, Mg, S θαη Δςζκίνηηα: Ca, Cu, Fe, Mn, B

ΑΕΧΣΟ ΢εκαζία γηα ην θπηό: Απνηειεί ζεκαληηθό ηκήκα ησλ ακηλνμέσλ θαη θαηά ζπλέπεηα ησλ πξσηετλώλ, όπσο θαη ελδύκσλ ηα νπνία ειέγρνπλ ηηο βηνινγηθέο δηεξγαζίεο. Δπίζεο, ζπκκεηέρεη ζηε ζύζηαζε ησλ λνπθιεηθώλ νμέσλ θαη ηεο ρισξνθύιιεο θαη δηαδξακαηίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηελ αμηνπνίεζε ησλ πδαηαλζξάθσλ εληόο ησλ θπηώλ. Ο ελδεδεηγκέλνο εθνδηαζκόο ηνπ θπηνύ κε άδσην βνεζά ζηελ αλάπηπμε ησλ ξηδώλ θαη ησλ ππέξγεησλ θπηηθώλ ηζηώλ αιιά θαη ζηελ πξόζιεςε από ην θπηό άιισλ ζξεπηηθώλ ζηνηρείσλ. Σξνθνπελία αδώηνπ έρεη ζαλ απνηέιεζκα ρισξσηηθά θαηλόκελα θαη πεξηνξηζκέλε αλάπηπμε. Σα θαηλόκελα εκθαλίδνληαη πξώηα ζηα παιαηόηεξα θύιια

Πξνέιεπζε θαη θαηαλνκή ηνπ Αδώηνπ Ζ πνζόηεηα ηνπ Ν ζηνπο επηθαλεηαθνύο νξίδνληεο ησλ εδαθώλ θπκαίλεηαη κεηαμύ 0,02 θαη 0,5%. Ζ κεγαιύηεξε πνζόηεηα ηνπ εδαθηθνύ Ν βξίζθεηαη ζε νξγαληθά κόξηα, ζηελά ζπλδεδεκέλν κε ζπγθεθξηκέλα αξγηιηθά νξπθηά θαη αλζεθηηθά ρνπκηθά νμέα θαη έηζη νη αδσηνύρεο νξγαληθέο ελώζεηο πξνζηαηεύνληαη από ηελ κηθξνβηαθή απνδόκεζε. Έηζη, νη αλόξγαλεο κνξθέο Ν ζην έδαθνο ζπάληα αληηπξνζσπεύνπλ πεξηζζόηεξν από 1 έσο 2% ηνπ νιηθνύ Ν ηνπ εδάθνπο. Ζ νξγαληθή νπζία πεξηέρεη κεζνζηαζκηθά πεξίπνπ 5% Ν. Ο επηθαλεηαθόο νξίδνληαο ζε επηθάλεηα ελόο ha κπνξεί λα πεξηέρεη πεξίπνπ 3 Mg αδώηνπ θαη ην ζύλνιν ησλ ππνεπηθαλεηαθώλ νξηδόλησλ κπνξεί λα πεξηέρεη ηζόπνζν Ν. Ο αέξαο πάλσ από ην ha εδάθνπο πεξηέρεη 300000 Mg Ν θαη ε αηκόζθαηξα πνπ πεξηέρεη 78% Ν είλαη κηα αλεμάληιεηε δεμακελή αδώηνπ.

Βηνγεωρεκηθόο θύθινο ηνπ αδώηνπ (Brady & Weil, 2008)

Αθηλεηνπνίεζε θαη αλνξγαλνπνίεζε ηνπ Ν Απηά ηα δπν θαηλόκελα ιακβάλνπλ ρώξα ηαπηόρξνλα ζηα εδάθε θαη ην εάλ ην απνηέιεζκα ζα είλαη αύμεζε ή κείσζε ηνπ αλόξγαλνπ Ν εμαξηάηαη από ηνλ ιόγν C/N ησλ νξγαληθώλ ππνιεηκκάησλ πνπ απνδνκνύληαη. Ζ κεγαιύηεξε πνζόηεηα ηνπ Ν ηεο νξγαληθήο νπζίαο ηνπ εδάθνπο βξίζθεηαη ζε ακηληθή κνξθή (R-NH2) ζε πξσηεΐλεο θαη ζε ρνπκηθέο ελώζεηο (ακινηηοποίηζη). Με ηε δξάζε ησλ κηθξννξγαληζκώλ νη ζύλζεηεο απηέο ελώζεηο δηαζπώληαη ζε πην απιέο ακηληθέο ελώζεηο, πνπ πδξνιύνληαη θαη ην Ν απειεπζεξώλεηαη σο ΝΖ4+ (πξσηεόιπζε – ακκσληνπνίεζε*), πνπ ηειηθά κεηαηξέπεηαη ζε ΝΟ3- (ανοπγανοποίηζη). * Μεηέρεη πιήζνο εηεξνηξνθηθώλ κηθξννξγαληζκώλ (απνδνκνύλ νξγαληθά πιηθά θαη ηελ ελέξγεηα πνπ απειεπζεξώλεηαη ηελ ρξεζηκνπνηνύλ ζηε κεηαβνιηθή ηνπο δξαζηεξηόηεηα ελώ ηνλ άλζξαθα γηα ηε ζύλζεζε ησλ ηζηώλ ηνπο)

Αλ θαη νη δηαδηθαζίεο αλνξγαλνπνίεζεο θαη αθηλεηνπνίεζεο ηνπ Ν είλαη πνιύ ζύλζεηεο ζε απινπνηεκέλε κνξθή κπνξνύλ λα απνδνζνύλ σο εμήο:

Αλνξγαλνπνίεζε + 2Η2Ο

R-NH2

- 2Η2Ο

+Ο2

ΟΖ- + R – OH + NH4+

4H+ + ελέξγεηα + ΝΟ2-

+1/2 Ο2 -1/2 Ο2

-Ο2

ελέξγεηα + ΝΟ3-

Αθηλεηνπνίεζε

Έρεη απνδεηρζεί, πσο αθόκε θαη ζε εδάθε πνπ δέρνληαη κεγάιεο πνζόηεηεο αδσηνύρνπ ιίπαλζεο ην αλνξγαλνπνηεκέλν εδαθηθό άδσην απνηειεί ζεκαληηθό κέξνο ηεο ζπλνιηθήο πνζόηεηαο Ν πνπ πξνζιακβάλεηαη από ηα θπηά.

Νηηξνπνίεζε Δίλαη ε κεηαηξνπή ηνπ ΝΖ4-Ν ζε ΝΟ3-Ν κε ηελ ελδπκαηηθή νμείδσζε ησλ ΝΖ4+ από ζπγθεθξηκέλα βαθηήξηα. Ζ δηαδηθαζία ηεο ληηξνπνίεζεο πξαγκαηνπνηείηαη ζε δπν ζηάδηα. ΢ην πξώην ζηάδην, ηα ακκσληαθά ηόληα κεηαηξέπνληαη ζε ληηξώδε από κηα ζπγθεθξηκέλε νκάδα ρεκεηνηξνθηθώλ* βαθηεξίσλ ηνπο Nitrosomonas. ΢ην δεύηεξν ζηάδην, ηα ληηξώδε κεηαηξέπνληαη ζε ληηξηθά κε ηε δξάζε άιιεο ζπγθεθξηκέλεο νκάδαο απηόηξνθσλ βαθηεξίσλ ηνπο Nitrobacter. ΢ρεκαηηθά: * Μηθξννξγαληζκνί πνπ ρξεζηκνπνηνύλ ελέξγεηα ρεκηθήο νμείδσζεο αληί γηα ελέξγεηα από ηελ απνδόκεζε νξγαληθώλ πιηθώλ

1ν ζηάδην ΝΖ4+ + ½ Ο2

Nitrosomonas

2ν ζηάδην ΝΟ2- + ½ Ο2

Nitrobacter

ΝΟ2- +2H+ + Ζ2Ο + ελέξγεηα (351 kJ) ΝΟ3- + ελέξγεηα (74 kJ)

Όζν νη ζπλζήθεο είλαη επλντθέο θαη γηα ηηο δπν αληηδξάζεηο, ε δεύηεξε κεηαηξνπή (2ν ζηάδην) αθνινπζεί πνιύ γξήγνξα θαη δελ ζπζζσξεύνληαη ληηξώδε ηα νπνία αθόκε θαη ζε πνιύ κηθξή ζπγθέληξσζε είλαη ηνμηθά ζηα πεξηζζόηεξα θπηηθά είδε θαη ζηα ζειαζηηθά Αλεμάξηεηα από ηελ πεγή ηνπ NH4+ ζηα εδάθε ε ληηξνπνίεζε απμάλεη ηελ νμύηεηα ηνπ εδάθνπο ζεκαληηθά ιόγσ ηεο παξαγσγήο Ζ+.

Δδαθηθέο ζπλζήθεο πνπ επεξεάδνπλ ηελ νιηποποίηζη Σα βαθηήξηα ηεο ληηξνπνίεζεο είλαη πνιύ πην επαίζζεηα ζε δηαθνξνπνηήζεηο ησλ ζπλζεθώλ πεξηβάιινληνο, από ηνπο εηεξνηξνθηθνύο νξγαληζκνύο πνπ είλαη ππεύζπλνη γηα ηε δηαδηαζία ηεο ακκσληνπνίεζεο. Μεγάιε ηηκή ηνπ ιόγνπ C/N, ζπλεπάγεηαη κεησκέλε παξαγσγή ακκσληαθώλ θαη θαηά ζπλέπεηα κεησκέλε έληαζε ληηξνπνίεζεο.

1.Τςειέο ζπγθεληξώζεηο νπξίαο ζε αιθαιηθά εδάθε κπνξεί λα νδεγήζνπλ ζε ηνμηθά επίπεδα αέξηαο ακκσλίαο (ΝΖ3) γηα ηα Nitrobacter βαθηήξηα, κε απνηέιεζκα λα κελ κπνξεί λα νινθιεξσζεί ε ληηξνπνίεζε θαη λα απμάλνληαη ηα επίπεδα ησλ ληηξσδώλ ζηα εδάθε.

2. Σα ληηξνπνηεηηθά βαθηήξηα είλαη αεξόβηα θαη επνκέλσο απαηηνύληαη θαιέο ζπλζήθεο αεξηζκνύ θαη ζηξάγγηζεο ζηα εδάθε, γηα έληνλνπο ξπζκνύο ληηξνπνίεζεο 3. Ζ εδαθηθή πγξαζία πνπ είλαη ε βέιηηζηε γηα ηα ληηξνπνηεηηθά βαθηήξηα είλαη 60%, αιιά ζεκαληηθή ληηξνπνίεζε παξαηεξείηαη θαη θνληά ζην ζεκείν κάξαλζεο.

4. Ζ ηδαληθή ζεξκνθξαζία γηα ληηξνπνίεζε είλαη κεηαμύ 25 θαη 35 νC, θαη πξαθηηθά ε δηαδηθαζία ηεο ληηξνπνίεζεο ζηακαηά θάησ από ηνπο 5 νC θαη πάλσ από ηνπο 50 νC. 5. Ζ δξαζηεξηόηεηα ησλ ληηξνπνηεηηθώλ βαθηεξίσλ επεξεάδεηαη από ην pH θαη θαηά ζπλέπεηα ζε όμηλα εδάθε ε ληηξνπνίεζε είλαη πην αξγή.

6. Ηθαλνπνηεηηθά επίπεδα ζξεπηηθώλ ζην έδαθνο εληζρύνπλ ηε δξάζε ησλ ληηξνπνηεηηθώλ νξγαληζκώλ

Βηνινγηθή δέζκεπζε ηνπ αδώηνπ Δίλαη κηα από ηηο ζεκαληηθόηεξεο βηνρεκηθέο αληηδξάζεηο γηα ηε δηαηήξεζε ηεο δσήο ζηνλ πιαλήηε, κε ηελ νπνία ην αδξαλέο αέξην άδσην (Ν2) ηεο αηκόζθαηξαο κεηαηξέπεηαη από ζπγθεθξηκέλνπο νξγαληζκνύο ηνπ εδάθνπο ζε αδσηνύρεο νξγαληθέο ελώζεηο πνπ είλαη δηαζέζηκεο ζε όιεο ηηο κνξθέο δσήο κέζσ ηνπ θύθινπ ηνπ Ν. Ζ δηαδηθαζία πξαγκαηνπνηείηαη από έλα πεξηνξηζκέλν αξηζκό κηθξννξγαληζκώλ, πνπ πεξηιακβάλεη θάπνηα είδε βαθηεξίσλ, αθηηλνκπθήησλ θαη θάπνηα θπαλνβαθηήξηα. ΢πγθεθξηκέλα, ε βηνινγηθή δέζκεπζε ηνπ Ν είλαη ε βηνρεκηθή δηαδηθαζία θαηά ηελ νπνία ην ζηνηρεηαθό Ν αλάγεηαη ζε ακκσλία θαη ν βαζηθόο κεραληζκόο πεξηγξάθεηαη κε ηελ αληίδξαζε:

Ν2 +

6Ζ+

+

6e-

Νιτρογενάςθ Fe, Mo

2ΝΖ3

Ζ ακκσλία πνπ πξνθύπηεη από ηε δηαδηθαζία ηεο αδσηνδέζκεπζεο ζα ήηαλ ηνμηθή γηα ηα θύηηαξα εάλ παξέκελε ζηε κνξθή απηή. Μεηαηξέπεηαη όκσο άκεζα ζηα θύηηαξα ησλ κηθξνβηαθώλ θαη θπηηθώλ ηζηώλ ζε ακηλνμέα θαη πξσηεΐλεο. ΝΖ3 + νξγαληθά νμέα

ακηλνμέα

πξσηεΐλεο

Σν άδσην πνπ δεζκεύεηαη βηνινγηθά ζε όιν ηνλ πιαλήηε εθηηκάηαη πσο θηάλεη ζηελ ηεξάζηηα πνζόηεηα ησλ 175 εθαηνκκπξίσλ ηόλσλ εηεζίσο, πνζόηεηα πνιιαπιάζηα από ηηο πνζόηεηεο ησλ αδσηνύρσλ ιηπαζκάησλ πνπ εθαξκόδνληαη εηεζίσο ζηα εδάθε.

Ζ ληηξνγελάζε, ην έλδπκν πνπ είλαη ππεύζπλν γηα ηελ βηνρεκηθή αληίδξαζε ηεο αδσηνδέζκεπζεο, πεξηέρεη ζίδεξν θαη κνιπβδαίλην (ή ελαιιαθηηθά βαλάδην) θαη απαηηεί ηελ παξνπζία Mg2+ γηα λα ιεηηνπξγήζεη. Οη αδσηνδεπζκεπηηθνί κηθξννξγαληζκνί δηαθξίλνληαη ζε ζπκβηωηηθνύο θαη ζε ειεύζεξνπο ΢ηνπο ζπκβησηηθνύο αλήθνπλ ηα θπξηόηεξα, από γεσξγηθή άπνςε, βαθηήξηα γλσζηά κε ην όλνκα Rhizobia (ζπκβησηηθνί κε ςπραλζή) πνπ ζρεκαηίδνπλ θπκάηηα ζηηο ξίδεο ηνπ θπηνύ μεληζηή, κέζα ζηα νπνία πξαγκαηνπνηείηαη ε αδσηνδέζκεπζε θαη ε παξνρή άλζξαθα (ελέξγεηαο) είλαη ε ζεκαληηθόηεξε ζπκβνιή ηνπ θπηνύ πξνο ηα βαθηήξηα ζηε ζπκβησηηθή απηή ζρέζε. Από ηνπο ειεύζεξνπο (αδσηνδεζκεύνπλ ρσξίο εμαξηήζεηο από θπηό μεληζηή) γλσζηνί εθπξόζσπνη είλαη ηα γέλε Azotobacter θαη Azospirillum.

Απώιεηεο αδώηνπ από ηα εδάθε 1. Απώιεηα ΝΖ3 ιόγσ πηεηηθνπνίεζεο ΝΖ4+ + ΟΖ-

Ζ2Ο + ΝΖ3

Παξαηεξείηαη ζε αιθαιηθά pH θαη νη απώιεηεο κπνξεί λα είλαη ζεκαληηθέο όηαλ ην pH ηνπ εδάθνπο απμάλεηαη από πδξόιπζε ιηπαζκάησλ νπξίαο πνπ πξνζηίζεληαη επηθαλεηαθά ζηα εδάθε, πξνθαιώληαο έηζη απώιεηα ηνπ ΝΖ4-Ν πνπ παξάγεηαη. ΢εκαληηθέο απώιεηεο κπνξεί επίζεο λα παξνπζηαζηνύλ ζηα αξρηθά ζηάδηα απνδόκεζεο θπηηθώλ ππνιεηκκάησλ πινύζησλ ζε Ν, ηδηαίηεξα όηαλ απηά είλαη πγξά θαη έρνπλ ελζσκαησζεί ζην έδαθνο.

2. Απνληηξνπνίεζε Πνιιά είδε βαθηεξίσλ κπνξνύλ λα αλάγνπλ ηα ληηξηθά ζε αέξηεο κνξθέο αδώηνπ (ΝΟ Ν2Ο, Ν2) νη νπνίεο απνβάιινληαη ζηε ζπλέρεηα ζηελ αηκόζθαηξα. Ζ δηαδηθαζία απηή νλνκάδεηαη απνληηξνπνίεζε θαη πξαγκαηνπνηείηαη από αλαεξόβηνπο κηθξννξγαληζκνύο

2ΝΟ3

-

-2*Ο+

2ΝΟ2

-

-2*Ο+

2ΝΟ

-*Ο+

Ν2Ο

-*Ο+

Ν2

Έρνπλ παξαηεξεζεί απώιεηεο ηεο ηάμεο ησλ 5-15 έσο θαη 60 kg N/ha/έηνο από θαιιηεξγνύκελα εδάθε.

΢πλζήθεο απαξαίηεηεο γηα ζεκαληηθνύο ξπζκνύο απνληηξνπνίεζεο είλαη: - Ζ παξνπζία ληηξηθώλ - Δύθνια απνδνκήζηκεο νξγαληθέο ελώζεηο γηα ηελ παξνρή ελέξγεηαο - Ο εδαθηθόο αέξαο πξέπεη λα πεξηέρεη ιηγόηεξν από 10% νμπγόλν θαη εάλ ην νμπγόλν απνπζηάδεη ε απνληηξνπνίεζε είλαη πην γξήγνξε. Γελ ρξεηάδεηαη όιν ην έδαθνο λα είλαη αλαεξνβηθό, γηαηί ππάξρνπλ ζεκεία κε ιίγν νμπγόλν ζην θέληξν ησλ εδαθηθώλ ζπζζσκαησκάησλ, αθόκε θαη ζε εδάθε πνπ ζεσξνύληαη πσο έρνπλ θαιή θπθινθνξία αέξα.

- Ζ ζεξκνθξαζία πξέπεη λα είλαη κεηαμύ 2 θαη 50 oC αιιά ε βέιηηζηε είλαη 25-35 oC. - ΢ε πνιύ ρακειέο ηηκέο pH (<5) ε δηαδηθαζία ηεο απνληηξνπνίεζεο επηβξαδύλεηαη.

Αημοζθαιπική πύπανζη εξαιηίαρ ηηρ απονιηποποίηζηρ ζηα εδάθη Ζ απνληηξνπνίεζε, ζπλεηζθέξεη ζεκαληηθά ζηνλ εκπινπηηζκό ηεο αηκόζθαηξαο κε νμείδηα ηνπ αδώηνπ, ηδηαίηεξα από θαιιηέξγεηεο ξπδηνύ (αθόκε θαη 70% ηνπ πξνζηηζέκελνπ Ν κπνξεί λα απνληηξνπνηεζεί), ειώδεηο εθηάζεηο θαη από εδάθε πνπ έρνπλ δερζεί πνιύ κεγάιεο πνζόηεηεο αδσηνύρσλ ιηπαζκάησλ ή θνπξηάο. Οη επηπηώζεηο από ηα ΝΟρ είλαη: 1. Όμηλε βξνρή 2. Σα ΝOρ κε πηεηηθνύο νξγαληθνύο ξύπνπο δεκηνπξγνύλ όδνλ, έλα πνιύ ζεκαληηθό ξύπν ζε αζηηθά πεξηβάιινληα.

3. Σν ΝΟ ζπκβάιιεη ζην θαηλόκελν ηνπ ζεξκνθεπίνπ 4. Σν Ν2Ο θηάλεη ζηε ζηξαηόζθαηξα θαη ζπκκεηέρεη ζε αληηδξάζεηο πνπ θαηαζηξέθνπλ ην Ο .

3. Έθπιπζε ΝΟ3-Ν Σα ΝΟ3- σο αληόληα δελ ζπγθξαηνύληαη ζηα εδαθηθά θνιινεηδή θαη όηαλ βξίζθνληαη ζε πεξίζζεηα ζην εδαθηθό πεξηβάιινλ κεηαθηλνύληαη πξνο ηα βαζύηεξα ζηξώκαηα, ηδηαίηεξα ζε πεξηόδνπο βξνρνπηώζεσλ θαη έληνλεο άξδεπζεο, κε απνηέιεζκα λα θαηαιήγνπλ ζηνπο ππόγεηνπο πδξνθνξείο θαη κεηά λα ξππαίλνπλ επηθαλεηαθνύο πδαηηθνύο απνδέθηεο. Έθπιπζε ΝΟ3-Ν ζε εδάθε ηεο κεζνγεηαθήο ιεθάλεο παξαηεξείηαη κε ηηο πξώηεο βξνρέο ηνπ θζηλνπώξνπ (κεηά από ζπζζώξεπζή ηνπο θαηά ηνπο ζεξηλνύο κήλεο). Έληνλε έθπιπζε επίζεο παξαηεξείηαη θαηά ηνπο ρεηκεξηλνύο κήλεο ζε πεξηνρέο θησρήο βιάζηεζεο ή αθαιιηέξγεηαο ή λσξίο ηελ άλνημε ζε πεξηπηώζεηο πξώηκεο εθαξκνγήο ληηξηθώλ ιηπαζκάησλ πξηλ ηελ έλαξμε ηαρείαο αλάπηπμεο ησλ θπηώλ.

Δπίζεο, απώιεηεο ΝΟ3-Ν (αιιά θαη ΝΖ4-Ν) κπνξεί λα ππάξρνπλ θαη κέζσ επηθαλεηαθήο απνξξνήο κε απνηέιεζκα θαη πάιη ηελ ξύπαλζε επηθαλεηαθώλ πδξνθνξέσλ. Πξαθηηθέο δηαρείξηζεο ηνπ αδώηνπ ζηα εδάθε Ο ζηόρνο είλαη αθελόο λα ππάξρεη δηαζέζηκν άδσην γηα ηελ ηζνξξνπία ηνπ νηθνζπζηήκαηνο θαη γηα ηελ ζσζηή αλάπηπμε ησλ θαιιηεξγνύκελσλ θπηώλ θαη αθεηέξνπ ε κείσζε ησλ απσιεηώλ ηνπ πξνζηηζέκελνπ αδώηνπ (ιηπάζκαηα, θνπξηέο, νξγαληθά πιηθά θιπ). Γηα ηε κείσζε ηεο έθπιπζεο ηνπ ΝΟ3-Ν, ζεκαληηθό είλαη ηελ θαινθαηξηλή θαιιηέξγεηα λα αθνινπζεί ρεηκεξηλή θαιιηέξγεηα ζηηεξώλ. Δπίζεο, ζε εδάθε πνπ κέλνπλ αθαιιηέξγεηα ηε δηάξθεηα ηνπ ρεηκώλα, ε ελζσκάησζε νξγαληθώλ πιηθώλ κε κεγάιν ιόγν C/N έρεη απνδεηρζεί πσο πεξηνξίδεη ζεκαληηθά ηελ έθπιπζε ΝΟ -Ν.

ΦΧ΢ΦΟΡΟ΢ Σα θπηά θαη ηα δώα δελ κπνξνύλ λα αλαπηπρζνύλ ρσξίο Ρ. Δίλαη ζεκαληηθό ζπζηαηηθό ησλ ΑΣΡ, DNA, RNA θαη ησλ θσζθνξνιηπηδίσλ. Ζ ηξνθνπελία Ρ είλαη ζπρλά δύζθνιν λα δηαγλσζζεί θαη ηα ζπρλόηεξα ζπκπηώκαηα είλαη κεησκέλε αλάπηπμε, ζθνύξν θύιισκα (κπιέ-πξάζηλν θαη κεξηθέο θνξέο κσβ) θαη εκθαλίδνληαη ζηα παιαηόηεξα θύιια (ν Ρ είλαη επθίλεην ζηνηρείν).

Σν πξόβιεκα ηνπ Ρ ζρεηηθά κε ηε γνληκόηεηα ηνπ εδάθνπο ζρεηίδεηαη: α) Ζ νιηθή ζπγθέληξσζε ηνπ Ρ ζηα εδάθε είλαη πνιύ ρακειή (1/10 κε 1/4 ηνπ απηήο ηνπ Ν θαη 1/20 απηήο ηνπ Κ) β) Σν κεγαιύηεξν πνζνζηό ηνπ Ρ ζηα εδάθε δελ δηαζέζηκν γηα πξόζιεςε από ηα θπηά θαη γ) νη δηαζέζηκεο κνξθέο Ρ πνπ πξνζηίζεληαη ζηα εδάθε (ιηπάζκαηα, θνπξηέο) δεζκεύνληαη πνιύ γξήγνξα. Δμαηηίαο ηεο δέζκεπζεο ηνπ Ρ ζηα εδάθε, κόλν ην 1015% ηνπ Ρ πνπ πξνζηίζεηαη κε ηα ιηπάζκαηα αμηνπνηείηαη από ηα θπηά ηε ρξνληά ηεο εθαξκνγήο ηνπ ιηπάζκαηνο. Δδάθε πνπ πεξηέρνπλ πάλσ από 20 mg kg-1 θαηά Olsen εθρεηιίζηκνπ Ρ ζεσξνύληαη επαξθώο εθνδηαζκέλα.

Βηνγεωρεκηθόο θύθινο ηνπ θωζθόξνπ (Brady & Weil, 2008)

Ο θώζθνξνο ζην εδαθηθό δηάιπκα ΢πγθξηλόκελνο κε άιια καθξνζξεπηηθά, ν Ρ βξίζθεηαη ζε πνιύ κηθξέο ζπγθεληξώζεηο ζην εδαθηθό δηάιπκα (από 0,001 mg L-1 ζηα άγνλα εδάθε έσο 1 mg L-1 ζηα ππεξβνιηθά ιηπαζκέλα εδάθε). Οη ξίδεο ησλ θπηώλ πξνζιακβάλνπλ ηνλ Ρ από ην εδαθηθό δηάιπκα θπξίσο κε ηε κνξθή ησλ θσζθνξηθώλ αληόλησλ (H2PO4- θαη ΖΡΟ42-), ησλ νπνίσλ ε ζρεηηθή αλαινγία κεηαβάιιεηαη αλάινγα κε ηελ ηηκή ηνπ pH. ΢ε ηζρπξά όμηλα εδάθε (pH 4 κε 5,5) επηθξαηεί ην κνλνζζελέο αληόλ H2PO4- ελώ ζηα αιθαιηθά ην δηζζελέο αληόλ ΖΡΟ42-. Καη ηα δπν αληόληα είλαη ζεκαληηθά ζε νπδέηεξεο ζπλζήθεο.

Ζ πξόζιεςε ηνπ Ρ από ηηο ξίδεο γίλεηαη κε δηάρπζε αιιά θαη κε ηε βνήζεηα κπθνξηδηθώλ κπθήησλ (ζπκβησηηθνί νξγαληζκνί). Δπεηδή, ν Ρ είλαη ηζρπξά δεζκεπκέλνο ν κεραληζκόο ηεο δηάρπζεο πνιιέο θνξέο δελ επαξθεί θαη νη κπθόξηδεο βνεζνύλ ζεκαληηθά ζηελ πξόζιεςε Ρ θαη ζηε δηάζεζή ηνπ ζηα θπηά, ηδηαίηεξα ζε ζπλζήθεο κηθξήο δηαζέζηκεο πνζόηεηαο Ρ ζηα εδάθε.

Γεληθά, ν Ρ ζηα εδάθε απαληάηαη ζαλ οπγανικόρ θώζθνξνο, ζαλ ανόπγανορ δεζμεςμένορ ζε ενώζειρ ηος Ca θαη ζαλ ανόπγανορ δεζμεςμένορ ζε ενώζειρ ηων Fe και Al. Ο αλόξγαλνο Ρ δεζκεπκέλνο ζε ελώζεηο ηνπ Ca επηθξαηεί ζηα αιθαιηθά εδάθε, ελώ αλόξγαλνο δεζκεπκέλνο ζε ελώζεηο ησλ Fe θαη Al ζηα όμηλα εδάθε. Καη νη ηξεηο κνξθέο ζπλεηζθέξνπλ Ρ ζην εδαθηθό δηάιπκα, αιιά ε κεγαιύηεξε πνζόηεηα Ρ θαη ζηα ηξηα θιάζκαηα είλαη κηθξήο δηαιπηόηεηαο θαη κε δηαζέζηκε γηα πξόζιεςε από ηα θπηά.

Οξγαληθόο θώζθνξνο ζηα εδάθε ΢ηνπο επηθαλεηαθνύο νξίδνληεο ησλ εδαθώλ ην νξγαληθό θιάζκα ηνπ Ρ απνηειεί ζπλήζσο ην 20 κε 80% ηνπ νιηθνύ Ρ. Ο Ρ ζηα εδάθε αθηλεηνπνηείηαη θαη αλνξγαλνπνηείηαη από ηελ νξγαληθή νπζία κε ηηο ίδηεο πεξίπνπ δηαδηθαζίεο πνπ ηζρύνπλ γηα ην Ν. Αθηλεηνπνίεζε Fe3+ , Al3+ , Ca2+

Μικροοργ.

Οξγαληθέο κνξθέο Ρ

Ζ2ΡΟ4Μικροοργ.

δηαζέζηκνο Ρ

Αλνξγαλνπνίεζε

Fe, Al,Ca – P δεζκεπκέλνο Ρ

To δηαζέζηκν Ζ2ΡΟ4- είηε πξνζιακβάλεηαη από ηα θπηά είηε δεζκεύεηαη ζε αδηάιπηεο ελώζεηο ησλ Fe, Al,Ca θαη ζε πνιύ κηθξόηεξν βαζκό ηνπ Mn. Ζ όιε δηαδηθαζία βαίλεη πξνο ηα αξηζηεξά (αθηλεηνπνίεζε) όηαλ ν ιόγνο C/P ζηα νξγαληθά πιηθά πνπ απνδνκνύληαη είλαη > 300/1, ελώ πξνο ηα δεμηά (αλνξγαλνπνίεζε) όηαλ ν ιόγνο C/P είλαη < 200/1. ΢ε πεξηνρέο κε εύθξαην θιίκα ε αλνξγαλνπνίεζε ηνπ Ρ ζε έλα έηνο κπνξεί λα εκπινπηίζεη ην εδαθηθό δηάιπκα κε 5 έσο 20 kg P ha-1, πνπ ζε κεγάιν βαζκό είλαη δηαζέζηκνο γηα πξόζιεςε από ηα θπηά. Οη ηηκέο απηέο είλαη ζπγθξίζηκεο κε ηηο εηήζηεο αλάγθεο ησλ πεξηζζνηέξσλ θπηώλ γηα Ρ πνπ θπκαίλνληαη από 5 έσο 30 kg P ha-1.

Αλόξγαλνο θώζθνξνο ζηα εδάθε Ζ δηαιπηόηεηα ηνπ Ρ ζηα όμηλα εδάθε ειέγρεηαη από αληηδξάζεηο κε ηα Fe, Al, Mn, πνπ βξίζθνληαη είηε ζε ηνληηθή κνξθή ζην εδαθηθό δηάιπκα είηε ζαλ νμείδηα. Ζ αληίδξαζε πνπ αθνινπζεί, δείρλεη ηελ δεκηνπξγία αδηάιπηεο θσζθνξηθήο έλσζεο ησλ Ζ2ΡΟ4- κε ηα θαηηόληα αξγηιίνπ πνπ ππάξρνπλ ζην εδαθηθό δηάιπκα πνιύ όμηλσλ εδαθώλ.

Al3+ + Ζ2ΡΟ4- + H2O (δηαιπηό)

2H+ + Al(OH)2H2PO4 (αδηάιπην)

Ζ δηαζεζηκόηεηα ηνπ Ρ ζηα αιθαιηθά εδάθε ειέγρεηαη από ηελ δηαιπηόηεηα ησλ δηάθνξσλ ελώζεσλ ηνπ Ρ κε ην Ca. ΢ηα εδάθε απηά ην Ζ2ΡΟ4- αληηδξά γξήγνξα κε ην Ca δεκηνπξγώληαο κηα ζεηξά ελώζεσλ κεηνύκελεο δηαιπηόηεηαο. Γηα παξάδεηγκα ε πξνζζήθε ηνπ επδηάιπηνπ θσζθνξηθνύ κνλναζβεζηίνπ [Ca(H2PO4)2 .

H2O] σο ιίπαζκα, αληηδξά κε ην αλζξαθηθό αζβέζηην γηα ηελ παξαγσγή πξώηα θσζθνξηθνύ δηαζβεζηίνπ θαη κεηά θσζθνξηθνύ ηξηαζβεζηίνπ: Ca(H2PO4)2 . H2O + 2CaCO3 (επδηάιπην)

Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 3H2O

(πνιύ κηθξή δηαιπηόηεηα)

Ζ ηθαλόηεηα ησλ εδαθώλ λα δεζκεύνπλ Ρ απμάλεη κε ηελ πεξηεθηηθόηεηά ηνπο ζε άξγηιν, αλζξαθηθό αζβέζηην θαη ηελ ζπγθέληξσζε ησλ ζίδεξνπ, αξγηιίνπ θαη καγγαλίνπ ηδηαίηεξα ησλ πδξνμεηδίσλ απηώλ ησλ κεηάιισλ. Δπίζεο, ε ειάρηζηε δέζκεπζε ηνπ Ρ ζηα εδάθε ζπκβαίλεη ζε ηηκέο pH κεηαμύ 6 θαη 7. Ζ ηθαλόηεηα ησλ ζπζηαηηθώλ ηνπ εδάθνπο λα δεζκεύνπλ Ρ είλαη θαη΄ αύμνπζα ζεηξά: 2:1 αξγηιηθά νξπθηά << 1:1 αξγηιηθά νξπθηά < αλζξαθηθό αζβέζηην < θξπζηαιιηθά νμείδηα ησλ Fe, Al, Mn < άκνξθα νμείδηα ησλ Fe, Al, Mn < αιινθαλή Γηα ηε δηαηήξεζε ηθαλνπνηεηηθώλ πνζώλ δηαζέζηκνπ Ρ ζηα εδάθε πξέπεη α) λα πξνζηίζεηαη Ρ (ιηπάζκαηα θαη βειηησηηθά) θαη β) λα ξπζκίδνληαη θαηά ην δπλαηόλ νη δηαδηθαζίεο πνπ είλαη ππεύζπλεο γηα ηε δέζκεπζε ηνπ Ρ.

ΚΑΛΗΟ ΢ε αληίζεζε κε ηα ππόινηπα καθξνζξεπηηθά ην Κ βξίζθεηαη ζην εδαθηθό δηάιπκα κόλν ζηελ ηνληηθή ηνπ κνξθή (Κ+). Ζ ζπκπεξηθνξά ηνπ ζην έδαθνο θαζνξίδεηαη θπξίσο από ηηο δηαδηθαζίεο ηνλην-αληαιιαγήο θαη ηελ απνζάζξσζε ησλ νξπθηώλ. Γελ είλαη ηνμηθό θαη δελ δεκηνπξγεί πεξηβαιινληηθά πξνβιήκαηα όηαλ απνκαθξύλεηαη από ην έδαθνο (ζε αληίζεζε κε ηνλ Ρ θαη ην Ν – επηξνθηζκόο). Παξακέλεη ζηελ ηνληηθή ηνπ κνξθή θαη ζηα θύηηαξα ησλ νξγαληζκώλ (δελ απνηειεί κέξνο νξγαληθώλ ελώζεσλ) θαη ελεξγνπνηεί πεξηζζόηεξα από 80 έλδπκα ππεύζπλα γηα πνιιέο κεηαβνιηθέο ιεηηνπξγίεο ζηα θπηά θαη ζηα δώα.

΢αλ ζπζηαηηθό ηνπ θπηνπιάζκαηνο ξπζκίδεη ν νζκσηηθό δπλακηθό ηνπ λεξνύ κεηώλνληαο ηηο απώιεηεο λεξνύ από ηα ζηνκάηηα ησλ θύιισλ θαη απμάλνληαο ηελ πξόζιεςε λεξνύ από ηηο ξίδεο. Σν Κ είλαη απαξαίηεην γηα ηε θσηνζύλζεζε, ηελ αδσηνδέζκεπζε ζηα ςπραλζή, ηελ ζύλζεζε ακύινπ θαη ηελ κεηαθνξά ησλ ζαθράξσλ. Δπίζεο, ην Κ βνεζά ηα θπηά λα αληεπεμέιζνπλ ζε αληίμνεο πεξηβαιινληηθέο ζπλζήθεο. Καιή ζξέςε κε Κ έρεη ζπκβάιιεη ζηελ αληνρή ησλ θπηώλ ζηελ μεξαζία θαη εληζρύεη ηελ άκπλά ηνπο απέλαληη ζε θάπνηνπο παζνγόλνπο κύθεηεο θαη έληνκα. ΢ε ζπζηήκαηα νινθιεξσκέλεο γεσξγίαο, πνιύ ζπρλά ε θαιηνύρνο ιίπαλζε απνηειεί ζεκαληηθή παξάκεηξν γηα ηε κείσζε ηεο ρξήζεο θπηνθαξκάθσλ.

΢ε πεξίπησζε αλεπάξθεηαο, επεηδή ην Κ είλαη επθίλεην ζηνηρείν κέζα ζην θπηό, ηα ζπκπηώκαηα εκθαλίδνληαη ζηα παιαηόηεξα θύιια αξρηθά κε θηηξίληζκα ηεο θνξπθήο θαη ηειηθά κε λέθξσζή ηεο (ζαλ θάςηκν). Σα ζπκπηώκαηα απηά κνηάδνπλ κε ηα ζπκπηώκαηα πνπ εκθαλίδνληαη ζηα θπηά εμαηηίαο απμεκέλεο αιαηόηεηαο ζηα εδάθε, κόλν πνπ ζηελ πεξίπησζε ηεο απμεκέλεο ζπγθέληξσζεο αιάησλ ηα ζπκπηώκαηα εκθαλίδνληαη ζπλήζσο ζηα λεόηεξα θύιια. ΢ε θάπνηα θπηηθά είδε (θπξίσο θηελνηξνθηθά θαη ςπραλζή) αλεπάξθεηα Κ έρεη σο απνηέιεζκα ηελ εκθάληζε ιεπθώλ λεθξσηηθώλ θειίδσλ ζηελ πεξηθέξεηα ηνπ θύιινπ.

Κύθινο ηνπ Κ (Brady & Weil, 2008)

Γηαζεζηκόηεηα θαη κνξθέο ηνπ θαιίνπ ζηα εδάθε Σν θάιην ζηα εδάθε βξίζθεηαη σο: 1) ΢ε ζρεηηθά κε δηαζέζηκεο κνξθέο (δνκηθό θάιην). Σν 90 – 98% ηεο νιηθήο ζπγθέληξσζεο ηνπ θαιίνπ ζηα εδάθε βξίζθεηαη ζην θξπζηαιιηθό πιέγκα ησλ πξσηνγελώλ νξπθηώλ, θπξίσο καξκαξπγηώλ θαη άζηξησλ. Σα νξπθηά απηά είλαη αλζεθηηθά ζηελ απνζάζξσζε θαη απειεπζεξώλνπλ κηθξέο πνζόηεηεο Κ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο θαιιηεξγεηηθήο πεξηόδνπ, αιιά ζηε δηάξθεηα πνιιώλ εηώλ ε αζξνηζηηθή απειεπζέξσζε Κ είλαη ζεκαληηθή.

2) Με αληαιιάμηκν Κ ζηα δεπηεξνγελή νξπθηά. Σν 1 – 10% ηεο νιηθήο ζπγθέληξσζεο ηνπ θαιίνπ ζηα εδάθε ησλ βξίζθνληαη ηζρπξά πξνζξνθεκέλα κεηαμύ ησλ ζηνηβάδσλ ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ ηύπνπ 2:1 κε απνηέιεζκα λα κελ είλαη άκεζα δηαζέζηκα. Σα θαηηόληα Κ απηήο ηεο «δεμακελήο», είλαη ζε ηζνξξνπία κε ηηο άκεζα δηαζέζηκεο κνξθέο θαη έηζη απνηεινύλ κηα πνιύ ζεκαληηθή κνξθή αξγά δηαζέζηκνπ θαιίνπ.

3) Άκεζα δηαζέζηκεο κνξθέο. Σν 1 - 2% ηεο νιηθήο ζπγθέληξσζεο ηνπ θαιίνπ ζηα εδάθε είλαη άκεζα δηαζέζηκν. Σν άκεζα δηαζέζηκν θιάζκα ηνπ Κ ζηα εδάθε βξίζθεηαη ζην εδαθηθό δηάιπκα θαη ζηελ αληαιιάμηκε θάζε ηνπ εδάθνπο. Σν αληαιιάμηκν Κ απνηειεί πεξίπνπ ην 90% ησλ άκεζα δηαζέζηκσλ κνξθώλ ηνπ Κ θαη βξίζθεηαη ζε δπλακηθή ηζνξξνπία κε ην Κ ηνπ εδαθηθνύ δηαιύκαηνο.

Ζ πνζόηεηα ηνπ κε αληαιιάμηκνπ Κ (2), αξγά αιιά ζπλερώο κεηαπίπηεη ζε αληαιιάμηκε κνξθή, κε απνηέιεζκα ζε θάπνηνπο ηύπνπο εδαθώλ ην Κ πνπ πξνζιακβάλεηαη από ηα θπηά λα πξνέξρεηαη ζε κεγάιν βαζκό από ην κε αληαιιάμηκν Κ ησλ δεπηεξνγελώλ νξπθηώλ. ΢ρεκαηηθά: Γριγορα

Αργά

Με αληαιιάμηκν Κ

αληαιιάμηκν Κ

Κ ζην εδαθηθό δηάιπκα

΢ε ακκώδε εδάθε κε κηθξή Η.Α.Κ. είλαη πηζαλόλ ε ζπγθέληξσζε ηνπ δηαζέζηκνπ Κ ζηελ αξρή ηεο θαιιηεξγεηηθήο πεξηόδνπ λα είλαη κεγάιε, αιιά πξνο ην ηέινο ηεο θαιιηεξγεηηθήο πεξηόδνπ λα είλαη αξθεηά κηθξή, γηαηί ε δεμακελή ηνπ κε αληαιιάμηκνπ Κ (κε άκεζα δηαζέζηκνπ) είλαη πνιύ κηθξή, κε απνηέιεζκα λα είλαη πηζαλή ε εκθάληζε όςηκεο ηξνθνπελίαο Κ.

Σν αληίζεην ζπκβαίλεη ζηα πην ιεπηόθνθθα εδάθε πνπ έρνπλ κεγαιύηεξε Η.Α.Κ. (θαη ζπλεπώο κεγαιύηεξε ξπζκηζηηθή σο πξνο ην Κ ηθαλόηεηα, δειαδή κεγαιύηεξε δεμακελή κε άκεζα δηαζέζηκνπ Κ). Ζ αξρηθή ζπγθέληξσζε ηνπ δηαζέζηκνπ Κ κπνξεί λα είλαη κηθξόηεξε από όηη ζηα ακκώδε εδάθε αιιά ηειηθά λα ππάξρεη ζπλερήο αλαπιήξσζε ηνπ Κ πνπ πξνζιακβάλεηαη από ηα θπηά από ην κε άκεζα δηαζέζηκν Κ πνπ βξίζθεηαη πξνζξνθεκέλν ζε κε αληαιιάμηκε κνξθή ζηα 2:1 αξγηιηθά νξπθηά, κε απνηέιεζκα ηελ επαξθή ζξέςε ησλ θπηώλ. Γεληθά, εδάθε κε πεξηεθηηθόηεηα ζε αληαιιάμηκν Κ πάλσ από 200 mg kg-1, ζεσξνύληαη σο επαξθώο εθνδηαζκέλα, αλ θαη πξέπεη λα ιακβάλνληαη ππόςε θαη νη ζπγθεληξώζεηο ησλ αληαγσληζηηθώλ θαηηόλησλ Ca θαη Mg

ΣΟ ΘΔΗΟ Σν ζείν απνηειεί ζπζηαηηθό ακηλνμέσλ θαη νξηζκέλσλ ελδύκσλ θαη πξσηετλώλ. Σα θπηά πξνζιακβάλνπλ ην ζείν από ην έδαθνο κε ηε κνξθή ζεητθώλ αληόλησλ (SO42-) θαη από ηα ζηνκάηηα ησλ θύιισλ ζαλ SO2. Σα ζπκπηώκαηα έιιεηςεο ζείνπ ζηα θπηά κνηάδνπλ κε απηά ηεο έιιεηςεο αδώηνπ θαη επεηδή ην ζείν είλαη επθίλεην κέζα ζηα θπηά ηα ζπκπηώκαηα έιιεηςήο ηνπ εκθαλίδνληαη πξώηα ζηνπο παιαηόηεξνπο ηζηνύο. Σα ζεητθά αληόληα εθιπύλνληαη από ην έδαθνο όηαλ νη ζπλζήθεο είλαη επλντθέο. Σν κεγαιύηεξν πνζνζηό ησλ SO42- ελζσκαηώλεηαη ζηελ νξγαληθή νπζία (πεξίπνπ 90%) ελώ ην ππόινηπν πξνζξνθάηαη ζηα αλόξγαλα θνιινεηδή (νμείδηα Fe θαη Al θαη 1:1 αξγηιηθά νξπθηά).

Δπίζεο, ηα ζεητθά αληόληα βξίζθνληαη ζην εδαθηθό δηάιπκα, ελώ ππό αλαεξνβηθέο ζπλζήθεο αλάγνληαη κε ηε δξάζε κηθξννξγαληζκώλ ζε H2S (πδξόζεην). Ζ ζπκπεξηθνξά ηνπ ζείνπ ζηα εδάθε κνηάδεη κε απηή ηνπ αδώηνπ (έθπιπζε ζεητθώλ, αληηδξάζεηο νμείδσζεο θαη αλαγσγήο, πξνζζήθε ζην έδαθνο από ηελ αηκόζθαηξα κε ηηο βξνρνπηώζεηο). Σν ζείν αθηλεηνπνηείηαη από ηνπο κηθξννξγαληζκνύο ηνπ εδάθνπο (κεηαηξνπή αλόξγαλεο κνξθήο ζείνπ ζε νξγαληθή γηα ηε ζύλζεζε ησλ θπηηάξσλ ηνπο) θαη κε ηνλ ηξόπν απηό πεξηνξίδεηαη ε έθπιπζε ησλ ζεητθώλ αληόλησλ. Με ηελ αλνξγαλνπνίεζε ηνπ από ηε δξάζε κηθξννξγαληζκώλ ην ζείν γίλεηαη πάιη δηαζέζηκν γηα ηα θπηά.

Α΢ΒΔ΢ΣΗΟ ΚΑΗ ΜΑΓΝΖ΢ΗΟ Αζβέζηην Σν αζβέζηην ζην έδαθνο είλαη ζξεπηηθό ζηνηρείν, ξπζκίδεη ην pH θαη ηε δηαζεζηκόηεηα άιισλ καθξνζξεπηηθώλ θαη κηθξνζξεπηηθώλ θαη κε ηελ πξνζζήθε ηνπ ζε πνιύ όμηλα εδάθε εμνπδεηεξώλεη ηελ ηνμηθόηεηα ησλ Al θαη Mn. Σν αζβέζηην ζην έδαθνο είλαη δηαζέζηκν ζηα θπηά σο θαηηόλ ζην εδαθηθό δηάιπκα θαη ζηελ αληαιιάμηκε θάζε ηνπ εδάθνπο (αληαιιάμηκν θαηηόλ).

Κύξηα πεγή αζβεζηίνπ ζην έδαθνο είλαη ην CaCO3 θαη ζε κηθξόηεξν βαζκό ηα αζβεζηνύρα πξσηνγελή νξπθηά.

΢ε ειαθξώο όμηλα, νπδέηεξα θαη αιθαιηθά εδάθε, ην αληαιιάμηκν Ca2+ θαιύπηεη ην κεγαιύηεξν κέξνο ηεο Η.Α.Κ. Τξνθνπελία αζβεζηίνπ παξαηεξείηαη ζηα πνιύ όμηλα εδάθε θαη ηα ζπκπηώκαηα είλαη νξαηά όηαλ ε ηηκή ηνπ pH είλαη κηθξόηεξε από 4,5 θαη ε ζπγθέληξσζε ηνπ αληαιιάμηκνπ Ca2+ είλαη κηθξόηεξε από 400 mg kg-1. ΢πλήζσο ε ειάρηζηε θξίζηκε πνζόηεηα ηνπ αζβεζηίνπ ζην έδαθνο εθηηκάηαη σο πνζνζηό θνξεζκνύ ηεο Η.Α.Κ. κε Ca2+ θαη εμαξηάηαη από ην είδνο ηνπ θπηνύ θαη ην είδνο ησλ αξγηιηθώλ νξπθηώλ. Γηα παξάδεηγκα, ε ζόγηα, ην βακβάθη θαη ε κεδηθή αληαπνθξίλνληαη ζε αζβεζηνύρν ιίπαλζε όηαλ ην πνζνζηό θνξεζκνύ ηεο Η.Α.Κ. κε Ca2+ είλαη κηθξόηεξν από 20, 60 θαη 70% αληίζηνηρα.

΢ε εδάθε κε κνληκνξηιινληηηθή άξγηιν γηα ηελ επαξθή ζξέςε ησλ θπηώλ ην πνζνζηό θνξεζκνύ ηεο Η.Α.Κ. κε Ca2+ πξέπεη λα είλαη πάλσ από 70% ελώ γηα εδάθε κε θανιηληηηθή άξγηιν ην αληίζηνηρν πνζνζηό είλαη 40-50%.

Ζ δηαζεζηκόηεηα ηνπ Ca2+ επεξεάδεηαη από ηε ζρέζε ηεο ζπγθέληξσζήο ηνπ κε ηηο ζπγθεληξώζεηο άιισλ θαηηόλησλ ζην εδαθηθό δηάιπκα, όπσο Al3+, Mg2+, K+ θαη NH4+. Ο ιόγνο Ca2+ / (Ca2+ + Mg2+ + K+) ζην εδαθηθό δηάιπκα πξέπεη λα είλαη κεγαιύηεξνο από 0,15 ελώ γηα ηελ απνθπγή ηεο ζήςεο ηνπ άθξνπ ηνπ θαξπνύ ηεο ηνκάηαο ζα πξέπεη λα είλαη κεγαιύηεξνο από 0,20.

Μαγλήζην Σν καγλήζην ζην έδαθνο είλαη δηαζέζηκν ζηα θπηά σο θαηηόλ ζην εδαθηθό δηάιπκα θαη ζηελ αληαιιάμηκε θάζε ηνπ εδάθνπο (αληαιιάμηκν θαηηόλ). ΢πλήζσο ε ειάρηζηε θξίζηκε πνζόηεηα ηνπ καγλεζίνπ ζην έδαθνο εθηηκάηαη σο πνζνζηό θνξεζκνύ ηεο Η.Α.Κ. κε Mg2+, πνπ όηαλ είλαη πάλσ από 5% ζεσξείηαη ηθαλνπνηεηηθό, ζηελ πεξίπησζε όκσο θηελνηξνθηθώλ θπηώλ (π.ρ. κεδηθή) θαιό είλαη λα είλαη πάλσ από 10%. Σελ πξόζιεςε ηνπ Mg2+ από ηα θπηά αληαγσλίδνληαη ηα Ca2+ θαη K+. Ο ιόγνο αληαιιάμηκσλ Ca2+/Mg2+ πξέπεη λα είλαη < 7/1 ελώ απηόο ησλ αληαιιάμηκσλ K+/Mg2+ πξέπεη λα είλαη < 5/1 έσο < 2/1 αλάινγα κε ηελ θαιιηεξγνύκελν θπηηθό είδνο.

ΜΗΚΡΟΘΡΔΠΣΗΚΑ (ή ηρλνζηνηρεία) (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Cl θαη Mo) Σα κηθξνζξεπηηθά απνηεινύλ ζπζηαηηθά ησλ ελδύκσλ θαη ησλ νξκνλώλ θαη ζπκκεηέρνπλ ζε βηνρεκηθέο αληηδξάζεηο νμείδσζεο θαη αλαγσγήο.

Ζ δηαζεζηκόηεηα ησλ κηθξνζξεπηηθώλ ζην έδαθνο εμαξηάηαη από: - ην κεηξηθό πιηθό - ηελ ηηκή ηνπ pH - ην δπλακηθό νμεηδναλαγσγήο - ην πνζνζηό ηνπ CaCO3 - ην πνζνζηό θαη ηε κνξθή ησλ νμεηδίσλ Al, Fe, Mn - ην πνζνζηό ηεο νξγαληθήο νπζίαο - ηηο αιιειεπηδξάζεηο κεηαμύ ησλ ζηνηρείσλ

Οη αιιειεπηδξάζεηο κεηαμύ ησλ ζηνηρείσλ είλαη πνιύπινθεο θαη απμεκέλε ζπγθέληξσζε ηνπ ελόο ζηνηρείνπ κπνξεί λα νδεγήζεη ζε κεησκέλε πξόζιεςε θάπνηνπ άιινπ ζηνηρείνπ. Σν θαηλόκελν απηό νλνκάδεηαη αληαγωληζκόο. Γηα παξάδεηγκα, απμεκέλε ζπγθέληξσζε θαη δηαζεζηκόηεηα ζην έδαθνο ελόο από ηα Fe, Mn, Cu, Zn κπνξεί λα νδεγήζεη ζε έιιεηςε ζηα θπηά ελόο από ηα άιια ηξία κηθξνζξεπηηθά. Μεηαμύ ησλ ζηνηρείσλ έρεη παξαηεξεζεί θαη ζπλεξγηζκόο, δειαδή ε παξνπζία ελόο ζηνηρείνπ λα εληζρύεη ηελ πξόζιεςε ελόο άιινπ ζηνηρείνπ από ηα θπηά

Αιιειεπηδξάζεηο κεηαμύ ηρλνζηνηρείσλ κέζα ζην θπηό θαη ζηελ πεξηνρή ηεο ξηδόζθαηξαο (Kabata-Pendias & Pendias, 1992)

Ζ δηαζεζηκόηεηα ησλ Fe, Mn, Cu, Zn απμάλεηαη κε ηε κείσζε ηεο ηηκήο ηνπ pH, κε απνηέιεζκα ζε πνιύ όμηλεο ζπλζήθεο νη ζπγθεληξώζεηο απηώλ ησλ κηθξνζξεπηηθώλ ζην εδαθηθό δηάιπκα λα θηάλνπλ θαη ζε επίπεδα ηνμηθόηεηαο γηα ηα θπηά (π.ρ. ηνμηθόηεηα Mn είλαη πνιύ πηζαλή ζε pH < 4,5-5,0). ΢ε αιθαιηθέο ζπλζήθεο, ε δηαζεζηκόηεηα απηώλ ησλ κηθξνζξεπηηθώλ κεηώλεηαη θαη κπνξεί λα παξνπζηαζηνύλ ζπκπηώκαηα ηξνθνπελίαο ζηα θπηά (ηδηαίηεξα Zn αιιά θαη Fe). Δπίζεο, κείσζε ηεο δηαζεζηκόηεηαο ησλ Fe, Mn, Cu, Zn παξαηεξείηαη ζε νξγαληθά εδάθε αιιά θαη ζε εδάθε κε πςειά πνζνζηά νξγαληθήο νπζίαο, γηαηί ηα ζπγθεθξηκέλα κηθξνζξεπηηθά πξνζξνθώληαη ηζρπξά ζηα καθξνκόξηα ηνπ ρνύκνπ.

Ωο θξίζηκεο ηηκέο ησλ Fe, Mn, Cu, Zn ζην έδαθνο (εθρπιηδόκελεο κε DTPA, ζε mg kg-1) ζεσξνύληαη νη: Cu: 0,5 – Fe: 4,5-5,0 – Mn: 0,2-0,25 – Zn: 0,5-0,7 Ζ δηαζεζηκόηεηα ηνπ βνξίνπ ζηελ όμηλε πεξηνρή ηνπ pH είλαη κεησκέλε ιόγσ έθπιπζεο, ελώ ζε ηηκέο pH 7 - 8 θαη 8 – 9 ε δηαζεζηκόηεηα ηνπ Β κεηώλεηαη γηαηί πξνζξνθάηαη από ηα Al(OH)3 θαη Fe(OH)3 αληίζηνηρα. Ζ κεγαιύηεξε δηαζεζηκόηεηα ηνπ Β παξαηεξείηαη ζηελ νπδέηεξε πεξηνρή ηηκώλ pH. Ωο θξίζηκε ηηκή ηνπ δηαζέζηκνπ Β ζην έδαθνο (Β εθρπιηδόκελν κε δένλ ύδσξ) ζεσξνύληαη ηα 0,5 mg kg-1, σο ηθαλνπνηεηηθή κεηαμύ 0,5 θαη 1,0 mg kg-1 ελώ ζπγθέληξσζε δηαζέζηκνπ Β κεγαιύηεξε από 5 mg kg-1

Ζ δηαιπηόηεηα ηνπ Mo θαη ε δηαζεζηκόηεηά ηνπ, ζε αληίζεζε κε ηα ππόινηπα κηθξνζξεπηηθά, απμάλεη κε ηελ αύμεζε ηνπ pH θαη ζε αζβεζηνύρα εδάθε ην Μν κπνξεί λα βξίζθεηαη ζε ηνμηθέο ζπγθεληξώζεηο. ΢ε όμηλα εδάθε ε δηαζεζηκόηεηα ηνπ Μν είλαη κεησκέλε θαη κπνξεί λα εκθαληζηνύλ ζπκπηώκαηα ηξνθνπελίαο ηνπ ζηνηρείνπ ζηα θπηά. Δπεηδή νη αλάγθεο ησλ θπηώλ γηα ριώξην είλαη πνιύ πεξηνξηζκέλεο, ην Cl είλαη έλα ζηνηρείν πνπ ππάξρεη ζε επάξθεηα ζηα εδάθε θαη ζπάληα εκθαλίδνληαη ειιείςεηο ρισξίνπ ζηα θπηά. Μεηαθέξεηαη κε ηε κνξθή NaCl σο ζπζηαηηθό ησλ ζηαγνληδίσλ ηνπ ζαιαζζηλνύ λεξνύ ζηελ αηκόζθαηξα θαη πξνζηίζεηαη ζην έδαθνο κε ηηο βξνρνπηώζεηο.

΢ΤΝΟΦΖ: Ση πιεξνθνξίεο κπνξνύκε λα αληιήζνπκε από ηηο ηδηόηεηεο ησλ πέληε εδαθώλ ηνπ Πίλαθα πνπ αθνινπζεί γηα ηελ (επόκελε δηαθάλεηα): Ιδιότητα

Έδαφοσ 1

Έδαφοσ 2

Έδαφοσ 3

Έδαφοσ 4

Έδαφοσ 5

Άργιλοσ %

14,4

43,4

33,0

9,6

11,0

Άμμοσ %

65,0

37,2

48,8

77,2

75,8

Ιλφσ %

20,6

19,4

18,2

13,2

13,2

pH (1:1)

5,2

6,1

4,3

6,8

7,6

Ι.Α.Κ. (cmolc kg-1)

14,0

35,5

30,0

9,2

9,9

Οργανικι ουςία %

1,12

1,98

2,06

1,11

1,46

Ανταλλάξιμο Κ+ (cmolc kg-1)

0,40

1,66

0,61

0,66

0,20

Ανταλλάξιμο Na+ (cmolc kg-1)

0,33

0,92

0,37

1,32

0,31

Ανταλλάξιμο Ca2+ (cmolc kg-1)

3,05

20,35

3,50

5,85

8,05

Ανταλλάξιμο Mg2+ (cmolc kg-1)

1,28

0,22

3,22

0,74

1,54

P – Olsen (mg kg-1)

13,0

7,9

25,4

19,5

48,0

Fe – DTPA (mg kg-1)

93,5

7,1

99,3

139,2

1,6

Zn – DTPA (mg kg-1)

2,2

0,6

0,8

1,8

0,2

Cu – DTPA (mg kg-1)

3,2

3,0

4,0

1,0

0,4

Mn – DTPA (mg kg-1)

55,6

45,3

67,7

15,0

3,0

(΢ε παξέλζεζε θάπνηεο από ηηο δηαθάλεηεο πνπ ζα βνεζήζνπλ ζηηο απαληήζεηο ησλ ζρεηηθώλ εξσηεκάησλ) -

θνθθνκεηξηθή ζύζηαζε (δηαθάλεηεο 39, 42,43,44) νμύηεηα – πεγέο H+ (δηαθάλεηεο 129, 130,131) νξγαληθή νπζία παξνπζία ή κε CaCO3 (θξηηήξην ην pH) ξπζκηζηηθή ηθαλόηεηα (δηαθάλεηα 140) ηα αλόξγαλα εδαθηθά θνιινεηδή (δηαθάλεηεο 106, 114-121) ηα επίπεδα θαη ηε δηαζεζηκόηεηα ζξεπηηθώλ ζηνηρείσλ (δηαθάλεηεο 199, 216, 220-222, 226) δπλαηόηεηα αμηνπνίεζεο ζξεπηηθώλ (βαζηθό θξηηήξην ε Η.Α.Κ.)

Ση βειηησηηθέο παξεκβάζεηο κπνξνύκε λα πξνηείλνπκε γηα ηα ζπγθεθξηκέλα εδάθε?

ΔΤΥΑΡΗ΢ΣΧ ΓΗΑ ΣΖΝ ΢ΤΝΔΡΓΑ΢ΗΑ ΚΑΛΖ ΢ΤΝΔΥΔΗΑ