कौन से पदार्थ कार्बनिक हैं. कार्बनिक रसायन विज्ञान का विषय. कार्बनिक यौगिकों की विशेषताएं. कार्बनिक पदार्थ के स्रोत. कार्बनिक पदार्थ का महत्व

भाषण

मिट्टी में खनिज और कार्बनिक कार्बन यौगिक।

मिट्टी में, सभी ऑक्सीकरण अवस्थाओं के कार्बन यौगिक बनते और पाए जाते हैं - सबसे कम सीएच 4 से लेकर सबसे अधिक ऑक्सीकृत - सीओ 2 तक।

कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनिक एसिड और कार्बोनेट

बढ़ते मौसम के दौरान सभी मिट्टी में CO2 का उत्पादन होता है। अपेक्षाकृत स्थिर ह्यूमस सामग्री वाली मिट्टी के लिए, वायुमंडल में बनने और जारी होने वाली CO2 की मात्रा लगभग मिट्टी में प्रवेश करने वाले पौधों के अवशेषों की मात्रा (कार्बन के संदर्भ में) से मेल खाती है। यदि कार्बनिक अवशेषों में कार्बन की मात्रा CO2 के रूप में निकलने वाले कार्बन की मात्रा से अधिक है, तो मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों का क्रमिक संचय अपरिहार्य है; यदि अनुपात उलट दिया जाता है, तो ह्यूमस खनिजकरण प्रबल हो जाता है और मिट्टी में इसकी सामग्री धीरे-धीरे कम हो जाती है। यह पौधों का कूड़ा-करकट और कार्बनिक पदार्थों का खनिजकरण है जो मिट्टी में कार्बन के संतुलन को निर्धारित करता है।

जब CO2 को पानी में घोला जाता है, तो इसका कुछ भाग प्रतिक्रिया के अनुसार कार्बोनिक एसिड के निर्माण पर खर्च होता है:

सीओ 2 + एच 2 ओ ↔ एच 2 सीओ 3

मिट्टी में कार्बोनिक एसिड का प्रमुख नमक CaCO3, कैल्साइट है। उसी के अन्य खनिज रासायनिक संरचना- एरागोनाइट और ल्यूब्लेनाइट - का वितरण सीमित है। मिट्टी में एमजीसीओ 3 की मात्रा बहुत कम है, और इसका प्रमुख रूप खनिज नेस्क्यूगोनाइट एमजीसीओ 3 3 एच 2 ओ है।

कार्बोनिक एसिड के सोडियम लवण केवल सोडा-लवणीय मिट्टी (Na 2 CO 3 10 H 2 O, Na 2 CO 3 NaHCO 3 2 H 2 O, NaHCO 3) में ध्यान देने योग्य मात्रा में पाए जाते हैं।

कार्बोनेट आयन इनमें से एक है महत्वपूर्ण घटक, जो मिट्टी में कई मैक्रो- और माइक्रोलेमेंट्स के यौगिकों के रूपों को निर्धारित करता है। अधिकांश कार्बोनेटों (क्षार धातु कार्बोनेटों को छोड़कर) की घुलनशीलता कम होती है। अधिकांश मामलों में मिट्टी की क्षारीयता उनमें मौजूद कार्बोनेट के कारण होती है। अभिव्यक्ति की विधि के अनुसार वास्तविक और संभावित क्षारीयता के बीच अंतर करना संभव है। वास्तविक क्षारीयता मिट्टी के घोल की विशेषता बताती है, जबकि संभावित क्षारीयता मिट्टी पर विभिन्न प्रभावों के परिणामस्वरूप ही प्रकट होती है।

मीथेन

मीथेन का निर्माण होता है शर्तों को कम करनाप्रतिक्रिया द्वारा:

जीवाणु

सीओ 2 + 4एच 2 → सीएच 4 + 2 एच 2 ओ

ऐसी प्रक्रिया मिट्टी में अवायवीय स्थितियों के विकास और सूक्ष्मजीवों के लिए उपलब्ध Fe 3+ यौगिकों के Fe 2+ यौगिकों में पूर्ण रूपांतरण के दौरान होती है। इस मामले में, मीथेन बनाने वाले बैक्टीरिया द्वारा सीओ 2 के बंधन के कारण मिट्टी का पीएच आमतौर पर थोड़ा बढ़ जाता है।

पानी में मीथेन की घुलनशीलता कम होती है - सामान्य तापमान पर, लगभग 2-5 मिलीग्राम प्रति 100 मिलीलीटर, और दलदली स्थितियों में बनने वाली गैस वायुमंडल में छोड़ी जाती है। मीथेन की महत्वपूर्ण मात्रा केवल जलयुक्त मिट्टी की मिट्टी की हवा में मौजूद हो सकती है।

प्राकृतिक वातावरण में, अन्य हाइड्रोकार्बन भी मिट्टी में बनते हैं, उदाहरण के लिए, ईथेन सी 2 एच 6, एथिलीन सीएच 2 \u003d सीएच 2, आदि। एथिलीन भी जलयुक्त (मुख्य रूप से बाढ़ वाली) मिट्टी में बनता है।

सबसे सरल हाइड्रोकार्बन गैसों के अलावा, सी 16-सी 33 की श्रृंखला लंबाई वाले हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव (अल्कोहल, एसिड, एस्टर) मिट्टी में बनते और जमा होते हैं। मिट्टी के विश्लेषण में ये हाइड्रोकार्बन लिपिड के समूह में आते हैं, बड़ी मात्रा में ये ह्यूमिक एसिड के निर्माण में शामिल होते हैं।

कार्बनिक पदार्थ एवं उनका महत्व

विभिन्न कार्बन यौगिकों में से, कार्बनिक पदार्थ मिट्टी के निर्माण और मिट्टी की उर्वरता में सबसे बड़ी भूमिका निभाते हैं। मृदा में उपस्थित कार्बनिक यौगिकों की समग्रता कहलाती है मृदा कार्बनिक पदार्थ.. इस अवधारणा में कार्बनिक अवशेष (पौधे और पशु ऊतक, मूल संरचनात्मक संरचना को आंशिक रूप से बनाए रखना), और एक विशिष्ट और गैर-विशिष्ट प्रकृति के व्यक्तिगत कार्बनिक यौगिक दोनों शामिल हैं।

कार्बनिक यौगिकों की भूमिका इतनी महान है कि यह सैद्धांतिक और व्यावहारिक मृदा विज्ञान में केंद्रीय स्थानों में से एक है। उपयोग की गई मिट्टी की ह्यूमस स्थिति का विनियमन उतना ही महत्वपूर्ण हो जाता है जितना कि मिट्टी की अम्लता और जल व्यवस्था का अनुकूलन, लवणीय श्रृंखला की मिट्टी का सुधार, या जलयुक्त मिट्टी के रेडॉक्स शासन का विनियमन।

कार्बनिक पदार्थों का मूल्य.ह्यूमस की सामग्री, भंडार और संरचना सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से हैं, जिसके स्तर पर मिट्टी के लगभग सभी मूल्यवान गुण निर्भर करते हैं।

1. उच्च और अति-उच्च खुराक के पौधे पर नकारात्मक प्रभाव को दूर करने के लिए ह्यूमस की क्षमता का विशेष महत्व है खनिज उर्वरक;

2. ह्यूमस से समृद्ध मिट्टी में बाहरी कारकों के संबंध में पौधों के लिए पानी और खाद्य व्यवस्था की स्थिरता बढ़ जाती है, जिससे कृषि की स्थिरता बढ़ जाती है;

3. ह्यूमस की इष्टतम सामग्री मिट्टी की एक मूल्यवान संरचना और अनुकूल जल-वायु व्यवस्था प्रदान करती है;

4. इष्टतम ह्यूमस सामग्री मिट्टी की गर्मी में सुधार करती है;

5. मिट्टी के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक और रासायनिक संकेतक ह्यूमस से जुड़े हैं, जिसमें धनायन विनिमय की उच्च क्षमता भी शामिल है;

6. अम्लता और कमी प्रक्रियाओं का विकास ह्यूमस सामग्री की गुणवत्ता और स्तर पर निर्भर करता है।

मिट्टी में ह्यूमस की कमी के मुख्य कारण हैं:

1. प्राकृतिक बायोकेनोसिस में परिवर्तन होने पर मिट्टी में प्रवेश करने वाले पौधों के अवशेषों की मात्रा में कमी;

2. गहन खेती और मिट्टी के वातन की बढ़ी हुई डिग्री के परिणामस्वरूप कार्बनिक पदार्थों के खनिजकरण में वृद्धि;

3. अम्लीय उर्वरकों के प्रभाव में ह्यूमस का अपघटन और बायोडिग्रेडेशन और लागू उर्वरकों के कारण माइक्रोफ्लोरा की सक्रियता;

4. जलयुक्त मिट्टी के जल निकासी उपायों के परिणामस्वरूप खनिजकरण में वृद्धि;

5. सिंचाई के पहले वर्षों में सिंचित मिट्टी में ह्यूमस के खनिजकरण में वृद्धि;

6. ह्यूमस की क्षरणात्मक हानि, जिसके परिणामस्वरूप ह्यूमस की मात्रा तब तक कम हो जाती है जब तक क्षरण बंद नहीं हो जाता। पूर्ण हानि की दर धीरे-धीरे कम हो सकती है, क्योंकि कम ह्यूमस क्षितिज अत्यधिक क्षरण वाली मिट्टी में बह जाते हैं।

मिट्टी के कार्बनिक भाग को अकार्बनिक भाग और जीवित जीवों से अलग माना जाता है। इसका मतलब यह नहीं है कि मिट्टी में कार्बनिक और अकार्बनिक घटक अलग-अलग मौजूद हैं। इसके अलावा, मिट्टी में ह्यूमिक पदार्थों का प्रमुख हिस्सा धातु धनायन, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड या सिलिकेट से जुड़ा होता है, जो सरल लवण, जटिल लवण या सोखना परिसरों जैसे विभिन्न ऑर्गेनोमिनरल यौगिकों (ओएमसी) का निर्माण करता है।

योजना।

कार्बनिक पदार्थ के कार्य. अर्थ

ह्यूमस के स्रोत, उनकी रासायनिक संरचना

कार्बनिक पदार्थ की संरचना. ह्यूमस की संरचना और गुण

मिट्टी में कार्बनिक अवशेषों के परिवर्तन की प्रक्रियाएँ

मिट्टी की ह्यूमस अवस्था और उसके नियमन के तरीके

1. कार्बनिक पदार्थ के कार्य. अर्थ

कार्बनिक पदार्थमिट्टी का (आरएच) ठोस चरण के आयतन का लगभग 10% है। हालाँकि, अपने नगण्य हिस्से के बावजूद, यह मिट्टी की प्रक्रियाओं और उर्वरता में लगभग महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

मुख्य कार्य:

सूक्ष्मजीवों और पौधों के लिए ऊर्जा स्रोत

आरएच मिट्टी की भुरभुरापन बढ़ाता है, समुच्चय का जल प्रतिरोध बढ़ाता है, मिट्टी का घनत्व कम करता है (ह्यूमिक एसिड की भूमिका)

आरएच पौधों द्वारा पोषक खनिज यौगिकों के अवशोषण में सुधार करता है

आरएच नमी क्षमता, अवशोषण क्षमता, बफरिंग बढ़ाता है

आरएच हल्की मिट्टी के सामंजस्य को बढ़ाता है और भारी मिट्टी के सामंजस्य को कम करता है।

आरएच जैविक गतिविधि को प्रभावित करता है

स्वच्छता-सुरक्षात्मक: आरएच कीटनाशकों के विषहरण (अपघटन) को तेज करता है

ह्यूमस की उच्च सामग्री वाली मिट्टी पर, पौधे खनिज उर्वरकों की अधिकता को बेहतर ढंग से सहन करते हैं।

2. कार्बनिक पदार्थ और ह्यूमस के स्रोत

मुख्य स्रोतों में शामिल हैं:

हरा पौधा कूड़े (जमीन और भूमिगत - जड़)

सूक्ष्मजीवों का बायोमास

अकशेरुकी जीवों का बायोमास

कार्बनिक अवशेषों की प्राप्ति - ताजे मृत पौधों और जानवरों के अवशेषों, जानवरों के मलमूत्र, जैविक उर्वरकों के रूप में कार्बनिक पदार्थों को मिट्टी की सतह पर या मिट्टी में लाने की प्रक्रिया।

प्रक्रिया की तीव्रता और प्रकृति जलवायु, राहत और मुख्य रूप से बायोजियोसेनोसिस या एग्रोसेनोसिस की संरचना के कामकाज पर निर्भर करती है।

भूतल प्रवेशएक नियम के रूप में, कार्बनिक अवशेष प्रबल होते हैं वन पारिस्थितिकी तंत्र.

यहां, मुख्य बायोमास जमीन के ऊपर की परत में केंद्रित है। जड़ का कूड़ा जमीन के ऊपर की तुलना में 3-5 गुना कम होता है। सूक्ष्मजीवों की संरचना में कवक की प्रधानता होती है।

इंट्रा-प्रोफ़ाइल रसीदजैविक अवशेषों की प्रधानता होती है घासयुक्त पारिस्थितिकी तंत्र, सहित। मैदान.

बायोमास का मुख्य भाग मिट्टी की खनिज परत में केंद्रित होता है। जड़ का कूड़ा जमीन के कूड़े से 3-6 गुना अधिक होता है। सूक्ष्मजीवों की संरचना में बैक्टीरिया की प्रधानता होती है।

एग्रोकेनोज़ मेंजैविक अवशेष निम्न रूप में आते हैं:

खेती किए गए पौधों की जड़ प्रणाली, फसल अवशेष, पुआल

हरी खाद (हरी खाद)

जैविक उर्वरक (खाद का मुख्य स्रोत), जबकि 50% फाइटोमास फसल के साथ अलग हो जाता है।

सबसे महत्वपूर्ण कारक कूड़े की मात्रा, गुणात्मक संरचना और पोषक तत्वों, नाइट्रोजन और बायोफिलिक तत्वों के साथ इसका संवर्धन हैं।

कार्बनिक अवशेषों की रासायनिक संरचना

रासायनिक संरचना को सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रभावों के प्रतिरोध के संदर्भ में जटिल कार्बनिक यौगिकों के विभिन्न वर्गों द्वारा दर्शाया गया है।

शुष्क पदार्थपेश किया:

कार्बोहाइड्रेट (सेलूलोज़, हेमिकेलुलोज़)

मोम और राल

टैनिन

विभिन्न रंगद्रव्य

एंजाइम और विटामिन

मौलिक संरचना:

सी, एच, ओ, एन (वे 90-99% के लिए खाते हैं)

राख तत्व (1-10%) - Ca, K, Si, P, Mg

न्यूनतम राख सामग्री लकड़ी के अवशेषों के लिए विशिष्ट है। घास के अवशेषों के लिए अधिकतम राख सामग्री।

3. कार्बनिक पदार्थ की संरचना. ह्यूमस की संरचना और गुण

मिट्टी में मौजूद कार्बनिक कार्बन यौगिकों की समग्रता को कार्बनिक पदार्थ कहा जाता है। ये कार्बनिक अवशेष हैं (पौधे और जानवरों के ऊतक जिन्होंने अपनी मूल शारीरिक संरचना को आंशिक रूप से बरकरार रखा है), परिवर्तन और क्षय उत्पाद, एक विशिष्ट और गैर-विशिष्ट प्रकृति के कार्बनिक यौगिक।

धरणजीवित जीवों के कार्बनिक अवशेषों और अपशिष्ट उत्पादों के अपघटन और आर्द्रीकरण के दौरान गठित कार्बनिक यौगिकों का एक जटिल गतिशील परिसर कहा जाता है।

मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों का समूह बहुत बड़ा है। अलग-अलग यौगिकों की सामग्री पूर्ण प्रतिशत से लेकर सूक्ष्म मात्रा तक भिन्न होती है। हालाँकि, न तो यौगिकों की सूची और न ही विभिन्न मिट्टी में उनके अनुपात को यादृच्छिक माना जा सकता है।

मिट्टी के कार्बनिक भाग की संरचना स्वाभाविक रूप से मिट्टी के निर्माण के कारकों द्वारा निर्धारित होती है। वी.एम. पोनोमेरेवा (1964) के अनुसार, मिट्टी के निर्माण के प्रकार कार्बनिक पौधों के अवशेषों (ह्यूमस गठन के प्रकार) के परिवर्तन के सामान्य चक्र का पर्याय हैं। आइए हम गैर-विशिष्ट और विशिष्ट प्रकृति के कार्बनिक यौगिकों की विशेषताओं पर ध्यान दें।

गैर-विशिष्ट कार्बनिक यौगिक - ये जीवित जीवों द्वारा संश्लेषित और उनकी मृत्यु के बाद मिट्टी में प्रवेश करने वाले यौगिक हैं। इसका मतलब यह है कि पौधे और जानवरों के अवशेष गैर-विशिष्ट यौगिकों के स्रोत के रूप में काम करते हैं। विभिन्न कार्बनिक अवशेषों की रासायनिक संरचना में सामान्य विशेषताएं होती हैं। कार्बोहाइड्रेट, लिग्निन, प्रोटीन, लिपिड प्रबल होते हैं।

मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के लिए कार्बोहाइड्रेट कार्बन और ऊर्जा का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत हैं, जड़ प्रणालियों के विकास को उत्तेजित करते हैं।

इन्हें निम्नलिखित यौगिकों द्वारा दर्शाया गया है:

मोनोसेकेराइड - सूक्ष्म मात्रा (पौधों की संरचना के दसवें से प्रतिशत की इकाइयों तक) में निहित होते हैं और सूक्ष्मजीवों द्वारा जल्दी से उपयोग किए जाते हैं;

ओलिगोसेकेराइड्स (सुक्रोज, लैक्टोज) - पौधों की संरचना का 5-7% तक, धीरे-धीरे परिवर्तित होते हैं;

पॉलीसेकेराइड (सेलूलोज़ - 40% तक, स्टार्च - कुछ प्रतिशत, पेक्टिन - 10% तक, आदि) - अपघटन के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी हैं।

एल.ए. ग्रिशिना (1986) के अनुसार, टुंड्रा फाइटोकेनोज के ऊपरी-जमीन द्रव्यमान में मोनो- और ऑलिगोसेकेराइड का भंडार 9-50 ग्राम/एम2, शंकुधारी वन - 500-1000, स्टेप्स - 11-17 ग्राम/एम2 है। टुंड्रा समुदायों में सेलूलोज़ का स्टॉक 26-119 ग्राम/एम2, शंकुधारी जंगलों - 8.5 - 9.5, फ़ोर्ब-अनाज घास के मैदान - 115, अनाज एग्रोकेनोज़ - 75-100 ग्राम/एम2 तक पहुँच जाता है। टुंड्रा समुदायों की जड़ों में मोनो- और ऑलिगोसेकेराइड उपरोक्त भूमिगत द्रव्यमान की तुलना में अधिक जमा होते हैं। स्टेपीज़ के शाकाहारी पौधों की जड़ों में इनकी संख्या लगभग उतनी ही है जितनी कि ज़मीन के ऊपर के अंगों में। सेलूलोज़ की सबसे बड़ी मात्रा शंकुधारी जंगलों (2.5 किग्रा/एम2 से अधिक) की जड़ों में देखी जाती है।

प्रोटीन, पॉलीपेप्टाइड्स, अमीनो एसिड, अमीनो शर्करा, न्यूक्लिक एसिड और उनके डेरिवेटिव, क्लोरोफिल, एमाइन सबसे महत्वपूर्ण गैर-विशिष्ट नाइट्रोजन युक्त पदार्थ हैं। प्रोटीन पदार्थों के इस समूह का 90% हिस्सा बनाते हैं और इनके निम्नलिखित अर्थ हैं:

सूक्ष्मजीवों द्वारा उपभोग;

पेप्टाइड्स या अमीनो एसिड में तेजी से विघटन के अधीन हैं;

पानी और अमोनिया में खनिजयुक्त;

पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड के साथ, वे ह्यूमिक पदार्थों का हिस्सा हैं।

विशिष्ट कार्बनिक कार्बन यौगिक ह्यूमिक एसिड (ह्यूमिक और फुल्विक एसिड), प्रोह्यूमिक पदार्थ और ह्यूमिन द्वारा दर्शाए जाते हैं। प्रो-ह्यूमिक पदार्थ - कार्बनिक अवशेषों के "युवा" ह्यूमिक-जैसे अपघटन उत्पादों का खराब अध्ययन किया गया है। ह्यूमिन एक अघुलनशील कार्बनिक यौगिक है जो मिट्टी के खनिज भाग से मजबूती से जुड़ा होता है। उनका पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन वे संरचनात्मक मिट्टी समुच्चय के निर्माण में महत्वपूर्ण हैं।

आइए ह्यूमिक एसिड की विशेषताओं पर अधिक विस्तार से ध्यान दें, क्योंकि उनका गठन, मात्रा और संरचना मिट्टी के निर्माण की पारिस्थितिक स्थितियों से निर्धारित होती है।

ह्यूमिक एसिड में कार्बन परमाणु अणु में परमाणुओं की कुल संख्या का 36-43% बनाते हैं। यह सुगंधित छल्लों के एक महत्वपूर्ण प्रतिस्थापन और पार्श्व स्निग्ध श्रृंखलाओं के विकास का संकेत देता है। फुल्विक एसिड में काफी कम कार्बन होता है।

मिट्टी की आंचलिक श्रृंखला में, चर्नोज़म के ह्यूमिक एसिड में कार्बन सामग्री में वृद्धि देखी गई है। पॉडज़ोलिक, सोडी-पॉडज़ोलिक, ब्राउन फ़ॉरेस्ट और ब्यूरोज़ेम में, सबसे कम कार्बोनाइज्ड ह्यूमिक एसिड बनते हैं। चेरनोज़ेम और चेस्टनट मिट्टी के फुल्विक एसिड में, कार्बन सामग्री में कमी देखी गई है, जबकि पॉडज़ोलिक मिट्टी और लाल मिट्टी में, वृद्धि देखी गई है। डी.एस. ओर्लोव इन मिट्टी की सूक्ष्मजीवविज्ञानी गतिविधि की विशिष्टताओं द्वारा चर्नोज़ेम में फुल्विक एसिड के कम कार्बोनाइजेशन और सॉडी-पोडज़ोलिक मिट्टी के बढ़ते कार्बोनाइजेशन की व्याख्या करते हैं।

चेरनोज़म की उच्च जैविक गतिविधि ह्यूमिक एसिड अणुओं (चारिंग) से साइड चेन के उन्मूलन और सबसे स्थिर उत्पादों के संचय को बढ़ावा देती है। फुल्विक एसिड, सूक्ष्मजीवों के लिए सुलभ मिट्टी के ह्यूमस का एक समूह होने के कारण, सूक्ष्मजीवों द्वारा जल्दी से उपयोग किया जाता है और नवीनीकृत किया जाता है। परिणामस्वरूप, ह्यूमस की संरचना में फुल्विक एसिड का अनुपात कम हो जाता है, और फुल्विक एसिड स्वयं, युवा होने के कारण, कम कार्बोनाइज्ड होते हैं। पॉडज़ोलिक मिट्टी में, फुल्विक एसिड बड़ी मात्रा में और कार्बन से समृद्ध अधिक जटिल रूपों में जमा होते हैं।

यह उनके संरक्षण की स्थितियों द्वारा समर्थित है, क्योंकि कम जैविक गतिविधि के साथ, ह्यूमिक एसिड अच्छी तरह से परिभाषित परिधीय और स्निग्ध श्रृंखलाओं द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं और सूक्ष्मजीवों द्वारा आसानी से उपयोग किए जाते हैं।

इस प्रकार, चेरनोज़म में कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तन की प्रक्रिया ह्यूमिक एसिड के तीव्र भेदभाव का कारण बनती है, और पॉडज़ोलिक और सोडी-पॉडज़ोलिक मिट्टी में, ह्यूमिक और फुल्विक एसिड की संरचना का एक सापेक्ष अभिसरण होता है।

गतिशीलता की डिग्री के अनुसार, कार्बनिक पदार्थ के दो अंशों को प्रतिष्ठित किया जाता है: आसानी से खनिजयुक्त (एलएमओएम) और स्थिर (सीस्टैब ह्यूमस)। LMOW एक साथ ह्यूमस संश्लेषण के स्रोत और वायुमंडल में खनिज कार्बन प्रवाह के निर्माण के स्रोत के रूप में कार्य करता है; इसे प्रयोगशाला (कम) और गतिशील (कम) कार्बनिक पदार्थ का योग माना जाता है।

वीओसी घटक पौधे और पशु अवशेष, माइक्रोबियल बायोमास, जड़ स्राव हैं; एसओएम - पौधों के अवशेषों और ह्यूमस के कार्बनिक उत्पाद, आसानी से घुलनशील रूप में बदल जाते हैं। स्थिर ह्यूमस कार्बनिक पदार्थ है जो अपघटन के लिए प्रतिरोधी है।

गतिशीलता की डिग्री के अनुसार कार्बनिक पदार्थों का विभाजन न केवल सैद्धांतिक मुद्दों के अध्ययन के लिए, बल्कि कृषि के अभ्यास के लिए भी आवश्यक है। मिट्टी में आसानी से खनिज योग्य कार्बनिक पदार्थों की कमी से पोषक तत्वों की व्यवस्था और मिट्टी की संरचनात्मक स्थिति में गिरावट होती है। इसलिए, किसान का कार्य मिट्टी में आसानी से खनिजयुक्त कार्बनिक पदार्थों की एक निश्चित मात्रा बनाए रखना है।

वी.वी. चुप्रोवॉय (1997) ने पाया कि लीच्ड चेरनोज़ेम की कृषि योग्य परत में 8 टन/हेक्टेयर अल्फाल्फा के ठूंठ और जड़ के अवशेष या 12 टन/हेक्टेयर मेलिलॉट हरी खाद फाइटोमास की जुताई करने से मिट्टी में कार्बन और नाइट्रोजन का सकारात्मक संतुलन होता है और उल्लेखनीय वृद्धि होती है। फसल चक्र में फसल की पैदावार में।

इसलिए, आसानी से खनिज योग्य पदार्थों की मात्रा को एक निश्चित स्तर पर बढ़ाने और बनाए रखने से, प्रभावी सहित मिट्टी की उर्वरता की क्षमता को बढ़ाना संभव है।

जैसा कि आप जानते हैं, सभी पदार्थों को दो बड़ी श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है - खनिज और कार्बनिक। नेतृत्व कर सकते हैं एक बड़ी संख्या कीअकार्बनिक, या खनिज, पदार्थों के उदाहरण: नमक, सोडा, पोटेशियम। लेकिन किस प्रकार के कनेक्शन दूसरी श्रेणी में आते हैं? किसी भी जीवित जीव में कार्बनिक पदार्थ मौजूद होते हैं।

गिलहरी

कार्बनिक पदार्थों का सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण प्रोटीन हैं। इनमें नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन शामिल हैं। इनके अतिरिक्त कभी-कभी कुछ प्रोटीनों में सल्फर परमाणु भी पाए जा सकते हैं।

प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों में से हैं और वे प्रकृति में सबसे अधिक पाए जाते हैं। अन्य यौगिकों के विपरीत, प्रोटीन में कुछ विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। उनकी मुख्य संपत्ति एक विशाल आणविक भार है। उदाहरण के लिए, अल्कोहल परमाणु का आणविक भार 46 है, बेंजीन का 78 है, और हीमोग्लोबिन 152,000 है। अन्य पदार्थों के अणुओं की तुलना में, प्रोटीन हजारों परमाणुओं वाले वास्तविक विशालकाय होते हैं। कभी-कभी जीवविज्ञानी उन्हें मैक्रोमोलेक्यूल्स कहते हैं।

प्रोटीन सभी कार्बनिक संरचनाओं में सबसे जटिल हैं। वे पॉलिमर के वर्ग से संबंधित हैं। यदि आप माइक्रोस्कोप के नीचे एक बहुलक अणु को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि यह सरल संरचनाओं से बनी एक श्रृंखला है। उन्हें मोनोमर्स कहा जाता है और पॉलिमर में कई बार दोहराया जाता है।

प्रोटीन के अलावा, बड़ी संख्या में पॉलिमर होते हैं - रबर, सेलूलोज़, साथ ही साधारण स्टार्च। इसके अलावा, बहुत सारे पॉलिमर मानव हाथों द्वारा बनाए गए थे - नायलॉन, लैवसन, पॉलीथीन।

प्रोटीन का निर्माण

प्रोटीन कैसे बनते हैं? वे कार्बनिक पदार्थों का एक उदाहरण हैं जिनकी जीवित जीवों में संरचना आनुवंशिक कोड द्वारा निर्धारित होती है। उनके संश्लेषण में, अधिकांश मामलों में, विभिन्न संयोजनों का उपयोग किया जाता है।

इसके अलावा, नए अमीनो एसिड पहले से ही बन सकते हैं जब प्रोटीन कोशिका में कार्य करना शुरू कर देता है। वहीं, इसमें केवल अल्फा-एमिनो एसिड पाया जाता है। वर्णित पदार्थ की प्राथमिक संरचना अमीनो एसिड यौगिकों के अवशेषों के अनुक्रम से निर्धारित होती है। और ज्यादातर मामलों में, प्रोटीन के निर्माण के दौरान पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला एक हेलिक्स में बदल जाती है, जिसके मोड़ एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं। हाइड्रोजन यौगिकों के निर्माण के परिणामस्वरूप इसकी काफी मजबूत संरचना होती है।

वसा

वसा कार्बनिक पदार्थ का एक और उदाहरण है। एक व्यक्ति कई प्रकार के वसा जानता है: मक्खन, गोमांस और मछली की चर्बी, वनस्पति तेल। पौधों के बीजों में वसा बड़ी मात्रा में बनती है। यदि छिलके वाले सूरजमुखी के बीज को कागज की शीट पर रखा जाए और नीचे दबाया जाए, तो शीट पर एक तैलीय दाग रह जाएगा।

कार्बोहाइड्रेट

वन्य जीवन में कार्बोहाइड्रेट भी कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। ये सभी पौधों के अंगों में पाए जाते हैं। कार्बोहाइड्रेट में चीनी, स्टार्च और फाइबर शामिल हैं। इनमें आलू के कंद, केले के फल प्रचुर मात्रा में होते हैं। आलू में स्टार्च का पता लगाना बहुत आसान है. आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया करने पर यह कार्बोहाइड्रेट नीला हो जाता है। आप आलू के टुकड़े पर थोड़ा सा आयोडीन गिराकर इसकी पुष्टि कर सकते हैं।

शर्करा को पहचानना भी आसान है - इन सभी का स्वाद मीठा होता है। इस वर्ग के अनेक कार्बोहाइड्रेट अंगूर, तरबूज़, ख़रबूज़, सेब के पेड़ों के फलों में पाए जाते हैं। वे कार्बनिक पदार्थों के उदाहरण हैं जो कृत्रिम परिस्थितियों में भी उत्पादित होते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी गन्ने से निकाली जाती है।

प्रकृति में कार्बोहाइड्रेट कैसे बनते हैं? सबसे सरल उदाहरण प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया है। कार्बोहाइड्रेट कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनमें कई कार्बन परमाणुओं की एक श्रृंखला होती है। इनमें कई हाइड्रॉक्सिल समूह भी होते हैं। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन मोनोऑक्साइड और सल्फर से अकार्बनिक शर्करा का निर्माण होता है।

सेल्यूलोज

फाइबर कार्बनिक पदार्थ का एक और उदाहरण है। इसका अधिकांश भाग कपास के बीजों, साथ ही पौधों के तनों और उनकी पत्तियों में पाया जाता है। फाइबर में रैखिक पॉलिमर होते हैं, इसका आणविक भार 500 हजार से 2 मिलियन तक होता है।

अपने शुद्ध रूप में यह एक ऐसा पदार्थ है जिसमें कोई गंध, स्वाद और रंग नहीं होता है। इसका उपयोग फोटोग्राफिक फिल्म, सिलोफ़न, विस्फोटकों के निर्माण में किया जाता है। मानव शरीर में फाइबर अवशोषित नहीं होता है, लेकिन यह आहार का एक आवश्यक हिस्सा है, क्योंकि यह पेट और आंतों के काम को उत्तेजित करता है।

पदार्थ कार्बनिक एवं अकार्बनिक

कार्बनिक एवं अकार्बनिक पदार्थों के निर्माण के अनेक उदाहरण दिये जा सकते हैं। उत्तरार्द्ध हमेशा खनिजों से आते हैं - निर्जीव प्राकृतिक पिंड जो पृथ्वी की गहराई में बनते हैं। वे विभिन्न चट्टानों का भी हिस्सा हैं।

प्राकृतिक परिस्थितियों में खनिजों या कार्बनिक पदार्थों के विनाश की प्रक्रिया में अकार्बनिक पदार्थ बनते हैं। दूसरी ओर, खनिजों से लगातार कार्बनिक पदार्थ बनते रहते हैं। उदाहरण के लिए, पौधे पानी में घुले यौगिकों को अवशोषित करते हैं, जो बाद में एक श्रेणी से दूसरी श्रेणी में चले जाते हैं। जीवित जीव भोजन के लिए मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों का उपयोग करते हैं।

विविधता के कारण

अक्सर स्कूली बच्चों या विद्यार्थियों को इस प्रश्न का उत्तर देने की आवश्यकता होती है कि कार्बनिक पदार्थों की विविधता के क्या कारण हैं। मुख्य कारक यह है कि कार्बन परमाणु दो प्रकार के बंधनों का उपयोग करके परस्पर जुड़े होते हैं - सरल और एकाधिक। वे शृंखला भी बना सकते हैं। दूसरा कारण भिन्न-भिन्न प्रकार का होना है रासायनिक तत्वजो कार्बनिक पदार्थ में शामिल हैं। इसके अलावा, विविधता एलोट्रॉपी के कारण भी होती है - विभिन्न यौगिकों में एक ही तत्व के अस्तित्व की घटना।

अकार्बनिक पदार्थ कैसे बनते हैं? प्राकृतिक और सिंथेटिक कार्बनिक पदार्थों और उनके उदाहरणों का अध्ययन हाई स्कूल और विशेष उच्च शिक्षण संस्थानों दोनों में किया जाता है। अकार्बनिक पदार्थों का निर्माण प्रोटीन या कार्बोहाइड्रेट के निर्माण जितनी जटिल प्रक्रिया नहीं है। उदाहरण के लिए, प्राचीन काल से ही लोग सोडा झीलों से सोडा निकालते रहे हैं। 1791 में, रसायनज्ञ निकोलस लेब्लांक ने इसे चाक, नमक और सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करके प्रयोगशाला में संश्लेषित करने का सुझाव दिया। एक समय सोडा, जिससे आज हर कोई परिचित है, काफी महंगा उत्पाद था। प्रयोग को अंजाम देने के लिए, सामान्य नमक को एसिड के साथ प्रज्वलित करना और फिर परिणामी सल्फेट को चूना पत्थर और चारकोल के साथ प्रज्वलित करना आवश्यक था।

अकार्बनिक पदार्थों का एक अन्य उदाहरण पोटेशियम परमैंगनेट या पोटेशियम परमैंगनेट है। यह पदार्थ औद्योगिक परिस्थितियों में प्राप्त होता है। निर्माण प्रक्रिया में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान और मैंगनीज एनोड का इलेक्ट्रोलिसिस शामिल है। इस मामले में, घोल बनने के साथ एनोड धीरे-धीरे घुल जाता है बैंगनी- यह सुप्रसिद्ध पोटैशियम परमैंगनेट है।