זיהום הקרקע, בעיקר כתוצאה מפעילות כלכלית אנושית, הוא כיום קבוע. אבל הרעיון של טיהור עצמי של קרקעות ידוע גם. הבה נבחן מה זה אומר, את המאפיינים והדרכים שבהן האדמה יכולה לנקות את עצמה: אירובי, אנאירובי, מינרליזציה, ניטריפיקציה והומיפיקציה. וגם החשיבות ההיגיינית שמקבל ניקוי עצמי של אדמה.
קונספט ומאפיינים
כאשר כמות מסוימת של תרכובות רעילות מצטברת בקרקע, ההרכב הכימי שלה משתנה, שלמות הסביבה הגיאוכימית משתבשת, והמיקרופלורה מעוכבת. מהאדמה המים המצטברים יכולים להיכנס לגופם של בעלי חיים ואנשים, מה שמוביל להשפעה שלילית על הבריאות.
טיהור עצמי של הקרקע הוא יכולתה למינרליזציה של חומרים ממקור אורגני, להמיר אותם לצורות אורגניות ומינרליות שאינן מסוכנות במובן התברואתי, והוטמעות בצמחים.
באדמה מכל סוג מתרחשים ללא הרף תהליכים ביולוגיים, פיזיקליים, כימיים ואחרים מורכבים. חיידקים, פרוטוזואה ופטריות באדמה יכולים לעבד פחמן חד חמצני, חומרי הדברה ותרכובות מזיקות אחרות, ולהפוך אותם לאט לאט לחומרים לא רעילים.
גם חיות האדמה לוקחות חלק בניקוי העצמי של הקרקע: חרקים, תולעי אדמה, שרצים, שומות; הם חופרים מנהרות באדמה ומערבבים אותה. מהירות הניקוי תלויה בתנאי האקלים, הלחות והטמפרטורה - ככל שהיא גבוהה יותר, התהליך עובר מהר יותר, לכן באזורים הדרומיים כדור הארץ מתנקה מהר יותר. קנה המידה והטבע של הזיהום חשובים. למידת הניקוז, הפעילות הביולוגית ועובי שכבת החומוס וליחס בין נפח המשקעים לאידוי יש השפעה משמעותית.
שיטות ניקוי עצמי
עיבוד החומר האורגני לצורות מינרלים מתרחש במספר דרכים. לכל תהליך יש מאפיינים כימיים וביולוגיים משלו והוא מתנהל אחרת. פירוק תרכובות אורגניות בשכבת הקרקע מתרחש בהשפעת מיקרואורגניזמים המצויים בה בכמות גדולה. תהליך טבעי זה יכול להתרחש הן בצורה אירובית (בהשתתפות חמצן) והן בצורה אנאירובית, בעזרת חיידקים נרקבים שאינם זקוקים לחמצן.
שיטה אירובית
התהליך מתרחש בהשפעת חיידקים, בהשתתפות חמצן. חומר אורגני, המכיל חנקן בעיקר, מתפרק לתרכובות מינרליות פשוטות. תהליך זה נקרא אמוניפיקציה, הוא מאופיין בפירוק של חלבונים לחומצות אמינו, לאחר מכן למימן גופרתי, אינדול, אמוניה, סקטול, חומרים אלו מומרים לניטריטים, ולאחר מכן לחנקות, שכבר יכולים להיספג בצמחים. התהליך כולל שחרור חום, אשר נספג על ידי מיקרואורגניזמים. במקביל לתהליך האמוניפיקציה מתקיימת סינתזה של חומצות הומיות, המגבירות את פוריות הקרקע.
שיטה אנאירובית
זה מתרחש ללא נוכחות של חמצן; חומר אורגני מעובד גם על ידי חיידקים. התהליך דומה לתסיסה ומתרחש עם ספיגת אנרגיה, וכתוצאה מכך נוצרים אלכוהול וחומצות אורגניות, פחמן דו חמצני, מתאן, מימן וגזים נוספים שלרוב יש להם ריח לא נעים.
תהליכי ניקוי עצמי
חומר אורגני הנכנס לאדמה הופך תחילה לתרכובות אנאורגניות ולאלמנטים מינרליים, המשמשים לאחר מכן להאכלת צמחים. השאר הופך בהדרגה לחומוס.
מינרליזציה
זהו תהליך המרת תרכובות אורגניות ליסודות מינרלים. השלב הראשון מורכב מפירוק חלבונים, פחמימות ושומנים לתרכובות פשוטות יותר - בהתאמה, אמוניה, פחמן דו חמצני ומים, גליצרול וחומצות שומן.
ניטריפיקציה
אמוניה מומרת לניטריטים וחומצה חנקתית, ולאחר מכן לחנקות ולחומצה חנקתית. תהליך זה - ניטריפיקציה - הופך את החנקן לזמין לכל הצמחים והמיקרואורגניזמים המשתמשים בו להאכלה ובניית תאים.
התהליך ההפוך מתרחש גם בקרקע - דניטריפיקציה, זוהי תוצאה של פעילות של חיידקים המפחיתים אמוניה מחנקות.דניטריפיקציה מדלדלת את הקרקע מחנקן, ומפחיתה את זמינותו לצמחים.
האישה
זהו השלב האחרון בתהליך של מבנה מחדש של שאריות אורגניות לחומרים הומוסיים; התהליך מתרחש בשכבות העליונות של הקרקע. האימה היא קבוצה של תגובות ביוכימיות המתרחשות בעזרת מיקרואורגניזמים בקרקע, וכתוצאה מכך ייצור של חומצות הומיות ספציפיות, חומצות פולוויות ומלחיהן, חומצות אורגניות, חומצות שומן, פחמימות ותרכובות פחמן. חומצות הומיות, כתרכובות פולימריות גבוהות, מתפרקות לאט יותר מאשר תרכובות אורגניות אחרות, ולכן הן נשארות ומצטברות באדמה, והופכות לבסיס לחומוס. ככל שהוא נמצא יותר באדמה, כך הוא נחשב פורה יותר.
לחומוס שנוצר בהשפעת חיידקים ופטריות אירוביים ואנאירוביים יש חשיבות אגרוטכנית ותברואתית רבה. חומוס אינו נרקב, אינו פולט ריח לא נעים ואינו מכיל חומרים מדבקים.
ערך היגייני
תהליכי טיהור עצמית של קרקע נחוצים לא רק עבור חיי הצומח, אלא חשובים לשמירה על בריאותם של בעלי חיים ובני אדם. טיהור עצמי מתחיל בכך שהשאריות האורגניות המצויות בו, יחד עם פתוגנים וביצי הלמינת, מסוננים ובהשפעת תגובות ביולוגיות, גיאוכימיות, מנוטרלים, נהרסים ומתפרקים. לפיכך, הם מאבדים את היכולת להידבק. טיהור עצמי של הקרקע מפחית את תכולת הפתוגנים המדבקים בה, פתוגנים המועברים במגע עם האדמה ונשארים על החלקים הירוקים של צמחים ופירות.
מבין שתי שיטות הפירוק - אירובי ואנאירובי - עדיף אירובי, הוא מתרחש ללא שחרור גזים רעילים או מסריחים וחומרים המחמירים את מאפייני המים והאוויר. השיטה האירובית לטיהור עצמי אופיינית לקרקעות מובנות שסופגות אוויר ומים היטב.
ליכולתה של אדמה לספוג וללכוד רכיבים אורגניים, להתפרק לחומרים פשוטים ולאלמנטים מינרליים יש חשיבות תברואתית והיגיינית עליונה. אם לאדמה לא הייתה יכולת זו, החיים של מיקרואורגניזמים וצמחים בה היו הופכים לבלתי אפשריים. על מנת שתהליכי טיהור עצמי יתנהלו בצורה נכונה ויציבה, יש צורך שהאספקה של שאריות אורגניות וסינטטיות לא תעלה על יכולת האדמה לטיהור עצמית. כאשר חריגה, החומר האורגני אינו מינרלי, אלא נרקב, מזהם את הקרקע והאוויר בגזים רעילים.
