Kimia di taman

Komposisi dan sifat kimia tanah

Tanah ialah lapisan permukaan luar kulit bumi. Sebahagian besarnya, komposisinya bergantung kepada jenis batuan dasar yang mengalami proses pembentukan tanah. Sebilangan unsur dan sebatian kimia boleh didapati di dalam tanah. Hampir separuh daripada komposisi tanah adalah bahan mineral. Ia dibahagikan kepada makroelemen, iaitu kalium, natrium, kalsium, aluminium, silikon, karbon, besi, fosforus, nitrogen dan hidrogen, dan unsur mikro, iaitu boron, mangan, molibdenum dan zink. Biasanya, unsur mikro terdapat dalam tanah sebagai mineral. Tanah juga termasuk gas, terutamanya yang terdapat di udara. Ini termasuk karbon dioksida, metana, hidrogen sulfida dan ammonia . Di antara semua unsur dalam komposisi tanah, oksigen mempunyai bahagian jisim terbesar, diikuti oleh silikon dan aluminium. Salah satu sifat kimia tanah adalah pHnya. Dalam amalan, kita bercakap mengenainya dengan merujuk kepada skala pH . Kebanyakan tumbuhan lebih suka pH neutral antara 6.5 dan 7.5, tetapi sesetengah tumbuhan akan tumbuh dengan baik dalam julat yang lebih luas (5.5 hingga 8). Apabila tanah menjadi terlalu berasid atau terlalu beralkali, beberapa komponen kimia akan menjadi tidak tersedia untuk tumbuhan. Itulah sebabnya pH sangat penting. Tindak balas tanah mempunyai kesan langsung ke atas kesuburannya, dan oleh itu produktiviti. Ion kalsium mempunyai pengaruh yang besar terhadap pH tanah. Mereka datang terutamanya daripada kalsium karbonat . Bersama-sama dengan asid karbonik, mereka membentuk sistem penimbalan yang menghalang perubahan pH yang cepat, yang sangat penting untuk tumbuhan kerana akar sensitif terhadap perubahan pH yang cepat. Keupayaan tanah untuk mengekalkan nilai pH yang tetap (walaupun terdapat faktor yang mengubah nilainya) dipanggil sifat penimbal. Ini berlaku apabila tanah mengandungi campuran sistem penimbal, contohnya, asid lemah dan garamnya. Ia boleh menyebabkan kekurangan perubahan pH walaupun menggunakan baja penyahasidan atau pengasidan yang sesuai. Potensi redoks adalah satu lagi sifat kimia tanah yang penting. Parameter ini berkait rapat dengan kelembapan. Semakin lembap tanah, semakin kurang kandungan oksigen. Tanah yang mengandungi sejumlah besar O ₂ dianggap mempunyai keadaan aerobik yang baik. Ini penting untuk pertumbuhan tumbuhan, kerana dalam tanah sedemikian, proses pengoksidaan mineral dan sebatian organik boleh berlaku tanpa gangguan. Apabila potensi redoks yang diukur terlalu rendah, ia mungkin merupakan tanda kelembapan berlebihan dalam tanah. Kemudian, pertama sekali, fenomena pengurangan diperhatikan, contohnya, nitrat, yang membawa kepada kehilangan nitrogen berharga dari tanah.

Proses kimia di taman

Tumbuhan dan tanah adalah tiang mana-mana taman. Sebagai unsur semula jadi mereka, mereka adalah lokasi proses kimia yang paling penting.

• Proses yang paling terkenal dalam kes tumbuhan ialah fotosintesis . Ia membolehkan pengeluaran sebatian struktur tumbuhan yang diperlukan dan bahan yang diperlukan untuk berfungsi dengan betul. Fotosintesis ialah perubahan karbon dioksida dan air kepada glukosa dan oksigen. Tindak balas ini berlaku dengan kehadiran tenaga daripada cahaya matahari. Fotosintesis adalah proses terpenting yang mengekalkan kehidupan di Bumi.
• Pengkomposan adalah kaedah popular untuk menguruskan sisa hijau di taman. Kitar semula organik ini terdiri daripada penguraian bahan organik oleh mikroorganisma. Fasa utamanya ialah pemineralan bahan organik daripada sisa tumbuhan dan haiwan, yang mengakibatkan pembentukan sebatian mineral mudah. Mineralisasi melibatkan dua proses: pembusukan dan reput. Yang pertama berlaku dalam keadaan anaerobik. Sebatian mineral yang terbentuk melalui pembusukan termasuk karbon dioksida, air, ammonia, dan hidrogen sulfida. Sebaliknya, reput berlaku dengan kehadiran oksigen. Ia menyokong pembentukan ion oksida, fosfat atau sulfat. Sebatian yang mudah terurai, seperti gula , kanji atau protein, sangat terdedah kepada mineralisasi. Mereka adalah sumber karbon unsur dan nitrogen yang berharga untuk mikroorganisma.
• Banyak proses kimia yang diperhatikan di taman melibatkan peredaran unsur . Contoh tertentu ialah nitrogen, yang sebagai gas membentuk kira-kira 78 %daripada udara, dan dalam tanah ia merupakan nutrien utama bagi kebanyakan tumbuhan. Organisma hidup menarik nitrogen atmosfera melalui bakteria. Mereka mempunyai keupayaan untuk mengambil nitrogen molekul dan mengubahnya menjadi ammonia. Bentuk ini kemudiannya boleh diambil oleh tumbuhan dan digunakan untuk menghasilkan molekul organik. Apabila tumbuhan itu dimakan oleh haiwan, unsur ini memasuki badannya. Nitrogen yang terkandung dalam tumbuhan dan kekal dalam haiwan, yang kemudiannya mati, dan sebagai hasil daripada tindak balas kimia seterusnya diubah menjadi ammonia dan nitrogen molekul, yang kemudiannya memasuki semula atmosfera.

Baja dan produk perlindungan tumbuhan

Iklim dan proses kimia yang berlaku di taman bermakna lama kelamaan ia akan menjadi lebih miskin dalam nutrien. Proses ini dipanggil penipisan tanah. Di taman semula jadi, nutrien kembali ke tanah dengan kematian dan pereputan tumbuhan, tetapi prosesnya terganggu di tanah di mana tanaman ditanam dan kemudian dituai. Tanah yang kurang subur, semakin sukar bagi tumbuhan untuk terus hidup. Baja digunakan untuk menambah kekurangan unsur dalam tanah. Yang penting, kaedah pembajaan dan pemilihan baja yang sesuai bukanlah mudah dan bergantung sepenuhnya kepada keadaan keperluan nutrisi tanah dan tumbuhan. Hari ini, dua jenis baja pertanian digunakan:

• Asli (organik) – ini adalah, pertama sekali, baja asal tumbuhan dan haiwan. Yang paling biasa digunakan ialah kompos. Ia diperbuat daripada sisa tumbuhan dan benda-benda seperti rumput atau daun yang dipotong. Ia terbentuk akibat penguraian bakteria aerobik mereka. Kompos kaya terutamanya dengan nitrogen, tetapi juga dalam fosforus (V) oksida dan kalium oksida. Kualiti baja dinilai berdasarkan kandungan unsur-unsur yang disebutkan di atas. Baja semula jadi lain adalah baja yang diperoleh daripada najis haiwan ternakan dan biohumus yang diperoleh daripada najis (‘tuangan’) cacing tanah California. Perlu diingatkan bahawa baja semulajadi tidak akan selalu mengandungi semua unsur kimia yang diperlukan.
• Tiruan (mineral) – baja ini mempunyai kecekapan yang tinggi dan tindakan yang lebih cepat berbanding dengan baja semulajadi. Baja tiruan mengandungi komponen utama seperti nitrogen, fosforus dan kalium, komponen sekunder seperti kalsium, magnesium, natrium dan sulfur serta mikronutrien termasuk boron, kobalt, kuprum dan besi. Baja tiruan dikategorikan sebagai mudah (dengan jumlah bahan utama yang diisytiharkan – baja nitrogen, fosforus atau kalium) dan sebatian (mengandungi sekurang-kurangnya dua nutrien, diperoleh semasa tindak balas kimia). Baja tiruan yang paling biasa digunakan termasuk: superfosfat tiga kali ganda, callimagnesia, ammonium sulfat, magnesium sulfat dan polifosfat.

Lihat rangkaian agrokimia daripada Kumpulan PCC. Tidak syak lagi, produk perlindungan tumbuhan kimia adalah contoh yang baik tentang kehadiran kimia di taman. Matlamat utama mereka adalah perlindungan aktif terhadap perosak, seperti serangga, siput dan slug, rumpai dan kulat. Ia adalah bahan aktif atau sediaan yang mengandungi satu atau beberapa bahan aktif. Produk perlindungan tumbuhan kimia dikategorikan terutamanya sebagai racun kulat, racun herba, racun serangga, bahan bantu dan pengawal selia pertumbuhan. Ia mengandungi pelbagai bahan kimia, termasuk fosforus oksiklorida , fosforus triklorida , asid monokloroasettik dan paradichlorobenzene . Berhati-hati amat penting apabila bekerja dengan bahan ini.