>>Tvorba a rozmanitost půdy
Půdy a půdní zdroje
§ 26. Tvorba a diverzita půdy
Slovo "země" se často používá jako synonymum pro půdu - úžasný produkt přírody. Pozoruhodný ruský vědec Vasilij Vasiljevič Dokučajev* jako první upozornil na rozdíl mezi půdou a ostatními částmi zemské kůry.
Půda je volná povrchová vrstva půdy, která je úrodná. Úrodnost půdy, tedy její schopnost poskytovat rostlinám potřebný soubor a množství živin, vody, vzduchu, je jednou z nejzákladnějších vlastností půdy.
Tvorba půdy probíhala po dlouhou dobu interakcí mateřské horniny, rostlin, zvířat, mikroorganismů, klima a také úlevu.
V.V. Dokučajev správně nazval půdy „zrcadlem krajiny“, protože půdy jsou nejdůležitějším vyjádřením povahy daného území. Půda určuje vegetační kryt a sama na něm závisí. Interakce těchto dvou složek za daných podmínek úleva a klima vytváří vzhled krajiny.
Jaké půdy Eurasie znáš? Proč se půdy v různých částech Eurasie liší? Na jakých přírodních složkách závisí tvorba půdy?
* Vasilij Vasilievič Dokučajev (1846-1903) - největší ruský přírodovědec. Poprvé v roce 1886 definoval půdu jako úrodnou povrchovou vrstvu Země, vytvořenou kombinovaným vlivem všech složek přírody. Je také jedním ze zakladatelů moderní fyzické geografie. V roce 1877 se V. V. Dokuchaev vydal na svůj první „černozemský“ výlet do Ruska. Po ujetí celkem 10 tisíc km shromáždil Dokuchaev tisíce vzorků půdy. Na základě výsledků svých cest vědec shrnul všechny obdržené materiály a připravil klasiku práce„Ruský Černozem“, ve kterém dokázal, že půda není skála, ale zcela nezávislé tělo přírody. Tím byly položeny základy nové vědy – pedologie.
Tvorba půdy je složitý proces. V závislosti na hornině, na které půda vznikla, může být hlinitá nebo písčitá. Na písčitých půdách se tvoří lehké, tedy snadno omyvatelné půdy. Na voděodolných jílech jsou těžké, špatně promyté, podmáčené a zasolené půdy. Na vápencích se tvoří tmavě zbarvené půdy, protože vápence mají schopnost zadržovat humus. Horniny, na kterých se půdy tvoří (tzv. matečné horniny), ovlivňují vlastnosti půdy.
Hlavní podmínkou pro tvorbu půdy je interakce živých organismů. Díky jejich působení na horskou (mateřskou) horninu spolu s takovými faktory, jako je vlhkostní režim, teplota vzduchu a reliéfní rysy, byla umožněna tvorba půd. Živé organismy přispívají k akumulaci organické hmoty, ovlivňují chemické a minerální složení půd, jejich fyzikální vlastnosti, tepelné a vodní režimy.
Biologické zbytky hnijí vlivem mikroorganismů žijících v půdě. V důsledku toho vzniká speciální látka - humus. Písek ani jíl nejsou půdou, dokud neobsahují humus.
Obsah lekce poznámky k lekci podpůrná rámcová lekce prezentace akcelerační metody interaktivní technologie Praxe úkoly a cvičení autotest workshopy, školení, případy, questy domácí úkoly diskuze otázky řečnické otázky studentů Ilustrace audio, videoklipy a multimédia fotografie, obrázky, grafika, tabulky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenství, rčení, křížovky, citáty Doplňky abstraktyčlánky triky pro zvídavé jesličky učebnice základní a doplňkový slovník pojmů ostatní Zkvalitnění učebnic a lekcíopravovat chyby v učebnici aktualizace fragmentu v učebnici, prvky inovace v lekci, nahrazení zastaralých znalostí novými Pouze pro učitele perfektní lekce kalendářní plán na rok; Integrované lekceV.V. Dokuchaev položil základ pro studium faktorů tvorby půdy. Byl první, kdo zjistil, že tvorba půdy úzce souvisí s fyzickým a geografickým prostředím.
V.V. Dokučajev identifikoval pět faktorů tvorby půdy: klima, půdotvorné horniny, živé a mrtvé organismy, věk a terén. V moderní pedologii se k uvedeným faktorům přidává lidská ekonomická činnost a podzemní voda. Při studiu půd je důležité vzít v úvahu vzájemné vztahy a vliv všech půdotvorných faktorů.
Funkční závislost půdy na půdotvorných faktorech lze znázornit schematickým vzorcem:
Půda = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,
kde f je funkce; K – klima; P – plemeno; O – organismy; R – reliéf;
HD – ekonomická činnost; GW – podzemní voda; t – čas.
Funkční vztah mezi půdou a půdotvornými faktory je natolik složitý, že řešení výše uvedeného vzorce zatím není možné. Nicméně V.V. Dokuchaev poukázal na to, že tyto obtíže jsou dočasné a je důvod očekávat, že budou nalezeny složité vztahy mezi půdou a faktory, které ji tvoří. V současné době je základem pro takový závěr za prvé zvyšující se tempo získávání kvantitativních (digitálních) dat v různých podmínkách a za druhé rozsáhlá komputerizace a využívání matematických metod pro studium hromadných digitálních dat.
Půdotvorné horniny
Půdotvorné horniny. Horniny, na kterých vznikají, se nazývají půdotvorné nebo matečné horniny. Nejběžnější jsou volné sedimentární horniny. Jsou pleistocénního (kvartérního) stáří. Pokrývají 90 % území extratropické části severní polokoule. Sedimentární horniny se vyznačují sypkým složením, pórovitostí, propustností vody a dalšími vlastnostmi příznivými pro tvorbu půdy. Jejich tloušťka může dosáhnout více než sto metrů.Jsou nalezeny následující genetické typy sedimentární horniny: eluviální, deluviální, aluviální, morénové, fluvio-glaciální, glaciolakustrinové, eolické atd.
Mateřská hornina je materiálovým základem, substrátem, na kterém se tvoří půda. Půda z velké části přebírá své granulometrické, mineralogické, chemické složení a vlastnosti od matečné horniny. Půdotvorná hornina však není kostrou půdy, inertní vůči procesům, které se v ní vyvíjejí. Skládá se z různých minerálních složek, které se různými způsoby účastní procesu tvorby půdy. Mezi nimi jsou částice, které jsou prakticky inertní vůči chemickým procesům, ale hrají důležitou roli při utváření fyzikálních vlastností půdy. Ostatní složky půdotvorných hornin se snadno ničí a obohacují půdu o určité chemické prvky, složení a struktura půdotvorných hornin tak má mimořádně silný vliv na proces tvorby půdy.
Takže například půdy se obvykle tvoří v jehličnatých-listnatých (smíšených) lesích. Pokud však v lesním pásmu půdotvorné horniny obsahují zvýšené množství uhličitanů vápenatých, vznikají půdy výrazně odlišné od půd podzolových. Ale v krajině, kde se nacházejí sprašová ložiska, obsahující zvýšené množství uhličitanů vápenatých, se tvoří zvláštní sodno-karbonátové půdy, ostře odlišné od vzhledu a vlastností. Významný význam má tedy obsah uhličitanů v horninách, na kterých mohou vznikat půdy s dobrými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Nejlepší půdotvorné horniny jsou spraše a spraši podobné hlíny a také karbonátové horniny - tvoří poměrně úrodné půdy.
Úleva je jedním z nejdůležitějších půdotvorných faktorů. Ovlivňuje tvorbu půdy především nepřímo, přerozděluje vodu, teplo a pevné částice půdy. Vliv reliéfu ovlivňuje především redistribuci tepla a vody, které proudí na zemský povrch. Výrazná změna nadmořské výšky území s sebou nese výraznou změnu teplotních podmínek, relativně nevýznamná změna nadmořské výšky ovlivňuje přerozdělení srážek, expozice svahu má velký význam pro přerozdělení sluneční energie, určuje míru vliv podzemní vody na půdu.
Úloha a význam makro-, mezo- a mikroreliéfu jsou znatelně odlišné. Formy makroreliéfu (plány, hory, nížiny) mohou souviset se změnami množství srážek, jak se šíří vzduchové hmoty, které je nesou. To vytváří podmínky pro postupnou změnu vegetačních typů, potažmo půd. V horách se při změně nadmořské výšky oblasti mění teplota vzduchu a charakter vláhy, což určuje vertikální zonaci klimatu, vegetace a půd.
Prvky mezoreliéfu (kopce, hřbety, rozvodí, rokle) přerozdělují sluneční energii a srážky na omezeném území. Na rovném terénu jsou téměř všechny srážky absorbovány půdou; svahy ztrácejí vodu odtokem a v prohlubních se může zbytečně hromadit a způsobovat podmáčení.
Mezi jižními a severními svahy je výrazný rozdíl v oslunění - až 10°C, což ovlivňuje vodní režim a charakter vegetace.
Negativní a pozitivní prvky reliéfu, nacházející se v blízkosti, mají obvykle různé režimy voda-vzduch a nutriční režimy a nestejné reakce (pH).
Povrchový a vnitřní odtok způsobuje řízenou migraci pevných částic (rozpuštěných látek) - dochází k výměně látek mezi formami mezo- a mikroreliéfu. V důsledku toho může být mocnost humusového horizontu na svahu 2–3krát menší než v prohlubni. Silný odtok vody ze strmých svahů způsobuje obtížné podmínky pro růst rostlin.
Formy mikroreliéfu (malé prohlubně, pahorky, pahorky) přispívají ke vzniku rozdílů v biotopu rostlin, tvorbě mikrostruktury vegetačního krytu a široké rozmanitosti půdních kombinací a komplexů.
Podle polohy v reliéfu a stupně vlhkosti se rozlišují půdy automorfní (půdy povodí, svahů), semihydromorfní (bažinaté) a hydromorfní půdy. Poslední dvě skupiny (řady) půd jsou v konjugované závislosti na půdách automorfních, to znamená, že půdy depresí jsou ovlivněny povrchovou a podzemní vodou obohacenou o chemické prvky a sloučeniny extrahované z půd výše položených oblastí. Geochemická závislost semi- a hydromorfních půd na automorfních se nazývá geochemická vazba.
Geochemická komunikace v podmínkách mezoreliéfu má jednosměrný směr.
V podmínkách mikroreliéfu má toto spojení obousměrný směr - chemické prvky migrující s povrchovým odtokem do mikrodepresí je obohacují. Vysychání mikrovýšků však způsobuje kapilární vytahování půdní vody z prohlubní - některé prvky jsou také vytahovány nahoru.
Podnebí. Velký vliv na rozvoj půdotvorných procesů má klima. Je spojena se zásobováním půdy energií (teplem) a vodou. Určují hydrotermální režim půdy.
Vývoj půdotvorného procesu závisí na ročním množství příchozího tepla a vláhy, charakteristikách jejich denního a sezónního rozložení. Vodní a tepelný režim půdy přímo ovlivňuje vývoj a diverzitu organismů, množství jejich biomasy, rychlost a charakter rozkladu organické hmoty, tvorbu humusu, destrukci minerální části půdy. V suchém horkém klimatu se tedy v půdě nehromadí velké množství humusu – tvoří se malé množství steliva, jeho organická hmota se rychle mineralizuje. V suchých oblastech je v období nedostatku srážek pozorováno zpomalení biologických a fyzikálně-chemických procesů. Jiný obraz je pozorován v chladném boreálním klimatu – zde dochází k pomalému rozkladu steliva a může se tvořit i rašelina. Přítomnost mrazivého období způsobuje zamrzání půdy, zastavení biologických procesů a prudké potlačení fyzikálních a chemických procesů.
Hydrotermální režim také určuje rychlost a směr procesů pohybu ve vodě rozpustných solí podél profilu. V podmínkách mírně chladného vlhkého klimatu tak dochází k výraznému odvodu organických a minerálních sloučenin do spodní části půdního profilu nebo do podzemních vod. Procesy pohybu soli probíhají v horkém a suchém klimatu odlišně – voda stoupá kapilárami ze spodních vrstev, což může způsobit zasolování půdy.
Pohyb vzdušných hmot (vítr) ovlivňuje výměnu plynů v půdě a zachycuje drobné půdní částice ve formě prachu. Vítr způsobuje proces fyzikálního zvětrávání hornin. Vyfukuje jílové a prachové částice z povrchu půdy, čímž se stává písčitou a způsobuje erozi. Vítr může také přispět k zasolování půdy transportem solí z povrchu povodí se slanou vodou.
Klima ovlivňuje půdu nejen přímo, ale i nepřímo, ovlivňuje biologické procesy (rozšíření vyšších rostlin, intenzita mikrobiologické aktivity).
Klimatické podmínky na zeměkouli se přirozeně mění od rovníku k pólům a v horských zemích - od úpatí k vrcholu. Ve stejném směru prochází přirozenou změnou složení vegetace a živočichů. Vzájemně související změny těchto důležitých půdotvorných faktorů ovlivňují distribuci hlavních půdních typů. Je třeba zdůraznit, že vliv klimatických prvků, stejně jako všech ostatních půdotvorných faktorů, se projevuje pouze v interakci s dalšími faktory. Takže například v podmínkách vysokohorského alpského pásma je množství srážek přibližně stejné jako v podmínkách pásma tajgy, nicméně stejné množství srážek v prvním a druhém případě neurčuje stejný typ půdy: v alpinské zóně jsou vyvinuty horské luční půdy a v zóně tajgy jsou vyvinuté podzolické půdy, a to kvůli značnému rozdílu v mnoha půdotvorných faktorech.
Voda. K tvorbě půdy dochází vlivem povrchových a podzemních vod. Jejich role je redukována především na pohyb rozvířených látek, rozpuštěných sloučenin působením gravitačních a kapilárních sil a hydrolýzu půdních minerálů; Když voda stagnuje, rozvíjejí se glejové procesy.
Mají určitý vliv na tvorbu půdy půda a podzemní voda. Voda je prostředí, ve kterém v půdě probíhají četné chemické a biologické procesy. Pro většinu půd v meziříčních prostorech jsou hlavním zdrojem vody srážky. Pokud je však podzemní voda mělká, má silný vliv na tvorbu půdy. Pod jejich vlivem se mění vodní a vzdušný režim půd. Podzemní voda obohacuje půdy o chemické sloučeniny, které obsahují, a v některých případech způsobuje zasolování. Podmáčené půdy obsahují nedostatek kyslíku, který potlačuje činnost některých skupin mikroorganismů. Vlivem podzemní vody vznikají zvláštní půdy.
Biologický faktor. Vede v procesu tvorby půdy. Jeho vývoj byl možný až po vzniku života. Bez života by nebyla půda. Tvorba půdy na Zemi začala až po objevení života. Jakákoli hornina, bez ohledu na to, jak hluboce je rozložená a zvětralá, ještě nebude půdou. Teprve dlouhodobá interakce mateřských hornin s rostlinnými a živočišnými organismy za určitých klimatických podmínek vytváří specifické vlastnosti, které odlišují půdu od hornin.
Na tvorbě půdy se podílejí tyto skupiny organismů: mikroorganismy, zelené rostliny a zvířata. Společně tvoří složité biocenózy. Každá z těchto skupin přitom plní specifické funkce.
Díky aktivitě mikroorganismy organické zbytky se rozkládají a prvky, které obsahují, se syntetizují na sloučeniny absorbované rostlinami. Mezi mikroorganismy patří bakterie, aktinomycety, houby, řasy a prvoci. Jejich počet v 1 g půdy se pohybuje od milionů až po miliardy jedinců. Hmotnost mikroorganismů se pohybuje od 3 do 8 t/ha, tedy cca 1–2 t/ha sušiny. Zvláště mnoho mikroorganismů je ve svrchních půdních horizontech, v kořenové zóně. Mikroorganismy jsou průkopníky tvorby půdy, jako první se usazují na hmotné hornině.
Bakterie- nejběžnější skupina mikroorganismů v půdě. Provádět různé procesy přeměny organických a minerálních sloučenin. Díky jejich činnosti se provádí grandiózní proces zpracování kolosálního množství mrtvé organické hmoty, která se ročně dostává do půdy. Tím se uvolňují chemické prvky, které byly pevně vázány na organickou hmotu.
Velký význam má aktivita heterotrofů, které určují proces amonifikace – rozkladu organické hmoty za vzniku amonných forem dusíku. Užitečná je i nitrifikace – činnost autotrofních aerobních bakterií, které oxidují amonný dusík nejprve na dusitý a poté na kyselinu dusičnou. Výsledkem je, že rostliny dostávají základní nutriční prvek, jako je dusík. Za jeden rok činnosti nitrifikačních bakterií může vzniknout až 300 kg solí kyseliny dusičné na 1 hektar půdy.
Zároveň v půdě s nedostatkem kyslíku může docházet k denitrifikace - redukci půdních dusičnanů na molekulární dusík, což vede k jeho ztrátě půdou.
Některé skupiny bakterií jsou schopny absorbovat molekulární dusík ze vzduchu a přeměnit jej na bílkovinnou formu. Tuto schopnost mají volně žijící půdní a nodulové bakterie, které žijí v symbióze s nahosemennými rostlinami. Po úhynu bakterií fixujících dusík je půda obohacena biologickým dusíkem - až 200 kg/ha.
Pomocí bakterií se provádějí oxidační procesy různých látek. Sirné bakterie tedy oxidují sirovodík na kyselinu sírovou – v důsledku toho se v půdě nahromadí až 200 kg/ha síranů za rok.
Velká skupina železných bakterií využívá energii oxidace železnatého železa k absorpci uhlíku.
Actinomycetes, neboli zářivé houby, rozkládají vlákninu, lignin, humusové látky v půdě a podílejí se na tvorbě humusu.
Houby. Jejich obsah se měří v desítkách tisíc kopií v jednom gramu půdy. Nejběžnější jsou plísňové houby a v lesních půdách - slizniční houba. Houby rozkládají lignin, vlákninu, bílkoviny a třísloviny. Vznikají tak organické kyseliny, které mohou přeměňovat půdní minerály. Houby často vstupují do symbiózy se zelenými rostlinami a vytvářejí na kořenech mykorhizu, což zlepšuje výživu rostlin dusíkem.
Mořská řasa vyvíjet na povrchu půdy. Jejich maximální počet je pozorován během vlhkého období. V lesních půdách převládají rozsivky a modrozelené řasy. Obohacují půdu o organickou hmotu a aktivně se podílejí na zvětrávání hornin.
Lišejníky- komplexní symbiotická formace houby a řasy. Nacházejí se všude - na půdě, na stromech, holých skalách. Ničí horniny tím, že na ně působí mechanicky a chemicky. Organické zbytky lišejníků a minerální zrna hornin jsou v podstatě primitivní půdou, na které se mohou usazovat vyšší organismy.
Vyšší rostliny. Zelené rostliny hrají hlavní roli při tvorbě půdy. Na souši se ročně vyprodukuje 15 1010 tun biomasy, kterou zelené rostliny syntetizují fotosyntézou.
Biomasa je celkové množství živé organické hmoty v rostlinném společenstvu. Nejvyšší biomasa v lesních společenstvech je 1–4 tis. c/ha. Bylinná společenstva tvoří méně biomasy. Luční stepi – 250 c/ha, suché stepi – 100 c/ha, pouště – 43 c/ha. Část biomasy ve formě kořenových zbytků a rozemletého steliva se vrací do půdy. Ročně se dostává do půdy (podestýlka, kořeny): les tajgy – 4–6 t/ha, luční stepi – asi 14 t/ha, agrofytocenóza – 3–8 t/ha. Rostliny v procesu své životní činnosti syntetizují organickou hmotu a určitým způsobem ji distribuují v půdě ve formě kořenové hmoty a po odumření nadzemní části ve formě rostlinného opadu. Složky steliva po mineralizaci vstupují do půdy, přispívají k hromadění humusu a získávání charakteristické tmavé barvy svrchního půdního horizontu. Rostliny navíc akumulují jednotlivé chemické prvky, které jsou v půdotvorných horninách v malém množství obsaženy, ale jsou nezbytné pro normální fungování rostlin. Poté, co rostliny zemřou a jejich zbytky se rozloží, tyto chemické prvky zůstávají v půdě a postupně ji obohacují.
Druhou důležitou funkcí zelených rostlin je koncentrace prvků popela a dusíku. Až 95 % hmoty sušiny rostlin tvoří uhlík, kyslík, vodík a dusík. Dále se v rostlinách hromadí tzv. popelové prvky (asi 5 %) - vápník, hořčík, draslík, sodík, síra, chlór atd. - asi 70 chemických prvků. Mnoho chemických prvků se hromadí v půdě (jako součást organické hmoty) v důsledku biogenní akumulace. Bylo zjištěno, že luštěniny akumulují ve svém složení více vápníku, hořčíku a dusíku; obiloviny – fosfor, oxid křemičitý, tzn. Absorpce chemických prvků je selektivní.
Podestýlka z jehličnatých lesů při rozkladu tvoří mnoho fulvokyselin, což přispívá k rozvoji procesu tvorby podzolové půdy. Pod lučním bylinným porostem se rozvíjí proces tvorby půdy. Mechy mají vysokou vlhkostní kapacitu, a proto přispívají k zamokření půd.
Vyšší rostliny a mikroorganismy tvoří určité komplexy, pod jejichž vlivem vznikají různé typy půd. Každý rostlinný útvar odpovídá specifickému typu půdy. Například pod rostlinným útvarem jehličnatých lesů nikdy nevznikne lesní útvar, který vzniká vlivem lučního stepního bylinného útvaru.
Živočišné organismy(hmyz, žížaly, drobní obratlovci aj.) žijící v půdě se také podílejí na tvorbě půdy. V půdě je jich obrovské množství. Jejich hlavní úlohou je přeměna půdní organické hmoty. Důležitá je i rycí činnost půdních živočichů.
Zoomasa na Zemi je menší než fytomasa a činí několik miliard tun. Největší zoomasy mají listnaté lesy – 600–2000 kg/ha, v tundře – 90 kg/ha.
Žížaly jsou nejrozšířenější skupinou půdních živočichů – na jednom hektaru jich jsou tisíce či miliony. Tvoří 90 % zoomasy v tajze a listnatých lesích. Na hektar se ročně zpracuje 50–380 tun zeminy. Zároveň se zlepšuje jeho pórovitost a fyzikální vlastnosti. C. Darwin zjistil, že v Anglii na každém hektaru červi ročně projdou tělem 20–26 tun půdy. Charles Darwin věřil, že půda je výsledkem činnosti zvířat, a dokonce ji doporučoval nazývat zvířecí vrstva.
Půdní hmyz kypří půdu, zpracovává rostlinné zbytky, obohacuje půdu o rostlinnou hmotu a minerální výživné prvky.
Rydla (bafíci, krtci, myši atd.) ryjí půdu, vytvářejí v půdě díry, mísí půdu, čímž podporují lepší provzdušňování a nejrychlejší rozvoj půdotvorného procesu a také obohacují organickou hmotu půdy s produkty jejich životně důležité činnosti, mění své složení.
Velmi zvláštní faktor tvorby půdy - čas. Všechny procesy probíhající v půdě probíhají v průběhu času. Aby se projevil vliv vnějších podmínek, aby se půda vytvořila v souladu s půdotvornými faktory, je zapotřebí určitý čas. Vzhledem k tomu, že geografické podmínky nezůstávají konstantní, ale mění se, půda se v průběhu času vyvíjí. Stáří půdy je trvání existence půdy v čase. Půdotvorný proces, jako každý jiný, probíhá v průběhu času. Každý nový cyklus tvorby půdy (sezónní, roční, dlouhodobý) přináší určité změny v přeměně minerálních a organických látek v půdě. Stupeň akumulace látek v půdě nebo jejich vyplavování může být určeno délkou trvání těchto procesů. Proto má určitý význam při vzniku a vývoji časový faktor („stáří země“, podle V.V. Dokuchaeva). půdy.
Výzkum stanovil dobu trvání jednotlivých půdotvorných procesů. Určitá úroveň akumulace humusu v půdě se tak ustaví během 100–600 let. Na mladých horských morénách a sedimentech vypuštěných jezer se během 100–300 let vytvoří dostatečně zformovaná půda.
Existuje rozdíl mezi absolutní a relativní věk půda Absolutní věk- to je doba, která uplynula od počátku tvorby půdy do současné fáze jejího vývoje. Může se pohybovat od několika tisíc do milionů let.
Půdotvorný proces začal dříve na těch územích, která byla rychleji zbavena vody a ledové pokrývky. Na území Běloruska jsou tedy půdy jeho severní části mladé (v hranicích posledního Valdajského (Poozerského) zalednění) - jejich stáří je asi 10–12 tisíc let; Půdy jižních území republiky jsou vyzrálejší. Přitom v hranicích stejného území, stejného absolutního stáří může půdotvorný proces probíhat různou rychlostí. Je to dáno územní heterogenitou půdotvorné horniny, topografií apod. V důsledku toho vznikají půdy s různým stupněm vývoje půdního profilu - jejich relativní stáří nebude stejné.
Pro stanovení absolutního stáří půd a organické hmoty se používá radioaktivní izotop 14C a jeho poměr s 12C. Poločas rozpadu 14C je 5600 let. Izotop 12C je stabilní. Při znalosti radiokarbonové aktivity humusu je možné určit jeho stáří v rozmezí 40–50 tisíc let.
Ekonomická činnost člověka je silným faktorem ovlivňujícím půdu, zejména v podmínkách rostoucí intenzifikace zemědělství. Od všech ostatních faktorů se výrazně liší svým vlivem na půdu. Pokud se vliv přírodních faktorů na půdu projevuje spontánně, pak člověk v procesu své ekonomické činnosti působí na půdu cíleně a mění ji v souladu se svými potřebami. S rozvojem vědy a techniky, s rozvojem společenských vztahů se zintenzivňuje využívání půdy a její přeměny.
Člověk a jeho vybavení výkonnými prostředky k ovlivňování prostředí včetně půdy (hnojiva, stroje, odvodnění, závlahy, chemizace atd.) výrazně mění přirozené ekologické systémy.
Rekultivace, kácení nebo výsadba lesů, vytváření umělých nádrží - to vše má odpovídající dopad na vodní režim území, potažmo půdy.
Aplikace minerálních a organických hnojiv, vápnění kyselých půd, rašelina písčitých půd a pískování jílovitých půd mění chemické složení půd a jejich vlastnosti. Mechanické zpracování půdy způsobuje změnu komplexu fyzikálních, chemických a biologických vlastností půdy.
Systematické uplatňování opatření ke zlepšení půdy vede k jejich kultivaci.
Nesprávné provádění některých opatření a nerozumné využívání půd však může způsobit výrazné znehodnocení půd – vést k podmáčení, erozi, znečištění půdy a prudkému zhoršení chemických a fyzikálních vlastností. Proto musí být dopad člověka na půdu vědecky doložen; zaměřené na zvýšení její úrodnosti, na vytváření udržitelných, vysoce produktivních agroekosystémů.
Během posledních desetiletí bylo zjištěno, že interakce půdotvorných faktorů uvádí do pohybu obrovské masy hmoty. V důsledku interakce hornin a živých organismů dochází k přirozené redistribuci chemických prvků a jakémusi metabolismu. Totéž se děje v systémech živých organismů - atmosféra, horniny - spadlá atmosférická voda atd. V půdě jsou tyto migrační procesy obzvláště intenzivní, protože se na nich současně podílejí všechny půdotvorné faktory. Zpočátku se věřilo, že k pohybu chemických prvků dochází ve formě více či méně uzavřených okruhů. Později se ukázalo, že pohyb hmoty v půdě je různorodý, ale primární význam mají otevřené migrační cykly. Migrační procesy, ke kterým dochází při tvorbě půdy, jsou zase součástí planetárních cyklů, které pokrývají celou biosféru.
Proto můžeme dojít k závěru, že půda je Jedná se o zvláštní přírodní útvar, kde procesy cyklické migrace chemických prvků na povrchu země a metabolismus mezi složkami krajiny dosahují nejvyššího napětí. Současně s energetickou redistribucí hmoty v půdě dochází k aktivní přeměně a akumulaci sluneční energie.
Půda je nejpovrchnější vrstva země na zeměkouli, která je výsledkem změn hornin pod vlivem živých a mrtvých organismů (vegetace, zvířata, mikroorganismy), slunečního tepla a srážek. Půda je zcela zvláštní přírodní útvar, který má pouze svou vlastní strukturu, složení a vlastnosti.
Půda je nejdůležitější složkou všech suchozemských biocenóz a biosféry Země jako celku; prostřednictvím zemského půdního pokryvu existují četná ekologická spojení všech organismů žijících na zemi a v ní (včetně člověka) s litosférou, hydrosférou a atmosférou.
V roce 2001 bylo na světě asi 6 miliard lidí. Rozloha Země je přibližně 149 milionů metrů čtverečních. km., tedy na každého z nás připadá asi 2,5 hektaru půdy. Téměř 70 % půdy však nelze zemědělsky využít. Patří sem: polární ledovce, zmrzlá půda, strmé a skalnaté hory nevhodné pro tyto účely, pouště a oblasti pokryté holými kameny nebo vrstva půdy příliš tenká pro pěstování. Dvě třetiny ze zbývajících 30 % jsou vhodné pouze pro pastvu. Pouze na 10 % zemského povrchu lze tedy pěstovat plodiny.
Takže v roce 2001 měl každý z nás v průměru 0,25 hektaru orné půdy. Odborníci se domnívají, že k produkci současného objemu potravin je potřeba 0,5 - 0,7 hektaru na osobu.
Tvorba půdy.
Za počátek procesu tvorby půdy je třeba považovat okamžik, kdy se vegetace a mikroorganismy usadily na produktech zvětrávání hornin. Od tohoto okamžiku se z drcené horniny stala půda, tedy kvalitativně nové těleso, disponující řadou kvalit a vlastností, z nichž nejdůležitější je úrodnost.
Půda vzniká z povrchové horniny, tzv. „rodičovské“, vlivem klimatických podmínek (teplota, vzduch, voda atd.), živých organismů, se známým terénem a za určité časové období, které určuje stáří půdy.
. Půdotvorné horniny.
Půdotvorná (mateřská) hornina je jakákoli hornina, na jejímž minerálním základě vzniká a vyvíjí se půda. Mezi půdou a mateční horninou dochází k neustálé výměně energie (zejména tepla), plynů, vodní páry a roztoků. Tyto horniny jsou nejčastěji produkty zvětrávání sedimentárních hornin. Leží přímo na povrchu země a slouží jako hlavní zdrojové horniny. Nejčastějšími zdrojovými horninami jsou kontinentální kvartérní ložiska: starověké i novověké ledovcové útvary (moréna), spraše a spraši podobné horniny, naplaveniny, koluvium, eluvium aj. Velký význam mají chemické a fyzikální vlastnosti hornin. Minerální část každé půdy obsahuje především ty prvky, které byly součástí minerálního složení matečné horniny a intenzita a charakter půdotvorných procesů přímo závisí na faktorech, jako je granulometrické složení horniny, její hustota, pórovitost a tepelná vodivost.
. Klima při tvorbě půdy.
Klima hraje obrovskou roli v procesech tvorby půdy, jeho vliv je velmi různorodý. Půdní klima známým způsobem ovlivňuje vlastnosti půdy (obsah humusu, teplota, vlhkost, podmínky provzdušňování atd.) a závisí na půdě, vegetaci na ní rostoucí a reliéfních prvcích. Nejdůležitějšími klimatickými prvky při tvorbě půdy jsou srážky a příliv sálavé energie ze slunce (teplo a světlo). Nerovnoměrné periodické srážky na některých místech také vytvářejí nepříznivý vodní režim půdy, charakterizovaný střídáním období vysychání s obdobími nadměrné vlhkosti.
Teplota ovlivňuje rychlost chemických a biologických procesů probíhajících v půdě. Teplotní podmínky oblasti a délka vegetačního období určují dobu trvání intenzivní sezónní tvorby půdy. Tvorba půdy může být ovlivněna větrem, což způsobuje deflaci. Vítr podporuje výměnu vzduchu mezi atmosférou a půdou, zvyšuje odpařování vody z povrchu země a z půdy. Klima ovlivňuje půdu nejen přímo, ale také nepřímo, protože existence té či oné vegetace, stanoviště určitých zvířat, jakož i intenzita mikrobiologické aktivity je určována právě klimatickými podmínkami.
. Rostliny a živočichové v půdní tvorbě.
Na tvorbě půdy se velkou měrou podílejí rostliny a živočichové. Rostliny, pronikající svými kořeny do horní vrstvy půdotvorné horniny, získávají živiny z jejích spodních horizontů a fixují je v syntetizované organické hmotě. V důsledku rozkladu rostlinných zbytků se v půdě hromadí humus, který má velký význam pro úrodnost půdy. Rostlinné zbytky v půdě jsou nezbytným živným substrátem a nezbytnou podmínkou pro rozvoj mnoha půdních mikroorganismů.
Živočichové při své životní činnosti výrazně urychlují rozklad organických látek. Významnou roli hrají červi, brouci, larvy, ale i hrabaví živočichové, jako jsou krtci, myši, svištíci, svišti atd. Opakovaným rozmělňováním půdy přispívají k promíchávání organických látek s minerály. jako zvýšení propustnosti vody a vzduchu půdy, což urychluje a urychluje procesy rozkladu organických zbytků v půdě. Také obohacují půdní hmotu produkty své životně důležité činnosti. Na zvětrávání hornin se velkou měrou podílejí rostliny a živočichové.
. Mikroorganismy při tvorbě půdy.
Nedávno byla prokázána význačná role mikroorganismů při tvorbě půdy, zejména bakterií a saprofytických hub. Jejich počet dosahuje statisíců až milionů na 1 cm 2 půdy v její horní vrstvě. Mikroorganismy, které patří do kategorie aerobních nebo anaerobních, produkují všechny druhy oxidačních, dezoxidačních, nitrifikačních a denitrifikačních produktů. Při známé kombinaci vlhkosti, teploty a dalších formovacích faktorů slouží mikroorganismy jako jednoduché přenašeče kyslíku a dalších plynů a hrají roli enzymu. Nejvíce studovanými nitrifikačními bakteriemi jsou Nitrosomonas (přeměňuje amoniak na kyselinu dusitou) a Nitrobacter, který oxiduje kyselinu dusitou na kyselinu dusičnou (Schlesing, Münz, Vinogradsky). Obecně lze říci, že většina fyzikálně-chemických procesů probíhajících v půdě je v současnosti připisována činnosti půdních mikroorganismů.
. Úleva při tvorbě půdy.
Terén je velmi důležitým faktorem při tvorbě půdy. Strmost svahu určuje mechanické působení tekoucí vody, tj. obohacení nebo ochuzení půdy o jemné a rozpustné látky, a poloha svahu vzhledem ke světovým stranám určuje teplotu a vlhkost půdy a tedy téměř všechny vnitřní (chemicko-biologické) procesy tvorby půdy. Reliéf má nepřímý vliv na tvorbu půdního pokryvu. Jeho role se redukuje především na redistribuci tepla a zvlhčování.
. Stáří půdy při tvorbě půdy.
Stáří půdy je doba, která uplynula od doby, kdy se povrchová hornina vynořila z vody nebo ledu, tedy od počátku zvětrávání. Význam stáří při tvorbě půdy pro mladé půdy je nepochybně problematický pro staré. Někteří se domnívají, že zvětrávání půd, hromadění organických látek, nárůst tloušťky atd., je neomezené, zatímco jiní na základě některých výpočtů tvrdí, že po určité době nastává mezi přítokem a spotřebou rovnováha. humusu a dalších látek v půdách, které dozrávají.
Typy půd.
. Kamenitá půda.
Povaha horniny hraje rozhodující roli v tom, jaké rostliny v takové půdě porostou. Hlavní význam zde mají rozdíly v tvrdosti, pórovitosti, tepelné kapacitě a tepelné vodivosti. Hlavní horniny jsou: žula, vápenec, dolomit, pískovec, břidlice, čedič atd.
Písčitá půda.
Písek se skládá z jednotlivých zrn různých minerálů, především křemene, ale i rohovce, živce, slídy, někdy i vápna (např. v korálovém písku, písku z vulkanických produktů apod.) Přednost písčitých půd jako živného média závisí na chemické vlastnosti zrn, z nichž se skládá: čistý křemenný písek je sterilní, protože křemenná zrna nepodléhají povětrnostním vlivům a v důsledku toho nemohou rostlině sloužit jako potrava. Humus se obtížně tvoří v suché, volné, písčité půdě, protože organické části půdy snadno podléhají oxidaci a rozkladu s volným přístupem vzduchu.
. Půda vápenitá.
Vápenný písek vyrobený ze zrn syceného vápna obsahuje více živin než křemenný písek. Má o něco vyšší schopnost zadržovat vodu a hůře vysychá.
. Jílovitá půda.
Jílovitá půda se vyznačuje vysokou absorpční schopností a hygroskopičností (dokáže absorbovat 5-6 % vodní páry ze vzduchu). Je obtížné větrat; Tato okolnost je pro rostliny nepříznivá a vede k tvorbě kyselin a podmáčení půdy. Jílová půda obsahuje především jíl, který zase obsahuje kaolin (vodný silikátový oxid hlinitý), který je důležitou živinou pro rostliny. Při smíchání s pískem, humusem a vápnem se jílovitá půda stává velmi úrodnou.
. Humusové půdy.
Tento typ půdy vzniká z rostlinných a živočišných zbytků a odpadů a především ze zvířecích exkrementů v různém stupni rozkladu. Na jeho vzniku se významně podílejí mikroorganismy (bakterie, houby, monera aj.), ale i větší živočichové, především žížaly.
Huminové látky tvoří snadno rozpustné sloučeniny se špatně rozpustnými rostlinnými živinami a korigují tak nutriční hodnotu půd. Výrazně mění fyzikální vlastnosti půdy; aplikovatelné na minerální půdy, zvyšují její absorpční kapacitu, tepelnou, vodní kapacitu a mnoho dalšího. Huminové půdy zahrnují rašelinové a bahnité půdy.
. Solončacká půda.
Půda nasycená chloridem sodným, jejíž složení může být velmi rozmanité.
Složení půdy.
Půda se skládá z pevných, kapalných, plynných a živých částí. Jejich poměr se liší nejen v různých půdách, ale také v různých horizontech stejné půdy.
. Pevná část půdy se skládá z minerálních a organických částic, které tvoří 80 - 98 % půdní hmoty. Skládají se z písku, jílu, prachových částic, úlomků a částic primárních minerálů (křemen, živce, rohovec, slída atd.). Mineralogické složení pevné části půdy zahrnuje takové látky jako: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S a mikroprvky: Cu, Mo, I, B, F, Pb a mnohé ostatní.
Organické složení pevné části půdy představují odpadní produkty rostlin, živočichů a mikroorganismů (bílkoviny, sacharidy, organické kyseliny, tuky, lignin, pryskyřice), dále komplexní komplex huminových látek skládající se z uhlíku, kyslíku. , vodík, dusík a fosfor.
. Kapalná část půdy (půdní roztok) je voda s rozpuštěnými organickými a minerálními sloučeninami. Obsah vody v půdě se pohybuje od 0,1 % do 60 %. Kapalná část se podílí na zásobování rostlin vodou a rozpuštěnými živinami.
. Plynná část (půdní vzduch) vyplňuje póry neobsazené vodou. Složení půdního vzduchu zahrnuje oxid uhličitý, kyslík, metan, těkavé organické sloučeniny a vodní páru. Složení půdního vzduchu se výrazně liší od atmosférického vzduchu a závisí na probíhajících procesech. Mezi půdou a atmosférickým vzduchem probíhá neustálá výměna plynů. Kořenové systémy vyšších rostlin a aerobních mikroorganismů intenzivně absorbují kyslík a uvolňují oxid uhličitý. Přebytečný CO2 z půdy se uvolňuje do atmosféry a do půdy proniká atmosférický vzduch obohacený o kyslík.
Vlastnosti půdy.
. Chemické vlastnosti.
Chemické vlastnosti půdy jsou určovány procesy probíhajícími především mezi její pevnou a kapalnou částí. Podle zákona hromadného působení se v půdě tvoří různé látky, které se dostávají do roztoku a mezi pevnou částí a půdním roztokem se v ní ustavuje pohyblivá rovnováha. Půdní roztok vzniká při procesu tvorby půdy po dlouhou dobu v důsledku pohybu vody v půdě a její smáčení. Reakce půdního roztoku vzniká interakcí půdy s vodou nebo roztoky solí a je charakterizována koncentrací vodíkových a hydroxylových iontů. Reakce může být kyselá, alkalická nebo neutrální. Existují aktivní (aktuální) kyselosti vznikající ze slabých kyselin (hlavně oxid uhličitý, organické kyseliny), kyselých solí, minerálních kyselin (H2SO4) a potenciální kyselosti.
Pufrovací kapacita je schopnost půdy odolávat změnám ve své aktivní reakci (pH), když jsou do půdy přidány kyseliny nebo zásady; je vlastní pevné fázi půdy a závisí na jejím chemickém, koloidním a mechanickém složení.
. Fyzikální vlastnosti půdy.
Fyzikální vlastnosti půdy se dělí na základní (objem a měrná hmotnost, pórovitost, plasticita, lepivost, soudržnost, tvrdost, zralost) a funkční (vodní, vzdušná a tepelná). Mezi posledně jmenované patří schopnost absorbovat (absorbovat) padající srážkovou nebo závlahovou vodu, přepouštět, skladovat nebo zadržovat ji, dodávat ji z hlubokých horizontů na povrch, zásobovat jimi rostliny atd. Voda výrazně mění fyzikální, chemické, tepelné a vzdušné vlastnosti půdy. Fyzikální vlastnosti půdy, úzce související s jejími dalšími vlastnostmi, se mění v souladu s postupem tvorby půdy a se změnami vlastností se mění i půdní tvorba.
. Úrodnost půdy.
Půdní úrodnost je schopnost půdy uspokojovat potřeby rostlin na živiny, vlhkost, vzduch, biotické a fyzikálně-chemické prostředí. Úrodnost půdy zajišťuje výnos zemědělských plodin a také biologickou produktivitu divoké vegetace.
Role půdy v životě člověka.
Slova „země je zdravotní sestra“ slyšíme tak často, že jim sotva přikládáme nějaký význam. Správnější by ale bylo říci, že stromy a tráva rostou, lesy šumí a pšenice se houpe na poli jen proto, že máme půdu, respektive půdu. Tvorba půdy začala s objevením se prvních živých tvorů na Zemi, takže právě jim vděčíme za život, a to nejen geneticky. Od pradávna lidé věděli, že svět kolem nich má úžasnou vlastnost, které se říkalo plodnost. Půda, které moderní flóra a fauna vděčí za svou existenci a vývoj, byla lidem nejnápadněji, každodenně blízká a srozumitelná. Je nezbytnou podmínkou pro život rostlin, zvířat a lidí. Při pěstování zemědělských plodin si lidé všimli, že plodina vypěstovaná ze semen stejné rostliny se na různých pozemcích liší.
Půda také hraje důležitou roli v přirozeném prostředí člověka. Půda, klasifikovaná jako neobnovitelný přírodní zdroj, je hlavním prostředkem zemědělské výroby. Mezinárodní deklarace a dohody o otázkách životního prostředí („Světová strategie ochrany“, „Světová charta půdy“, „Základy světové politiky půdy“) potvrzují důležitost půdy jako univerzálního dědictví lidstva, které by měli všichni lidé racionálně využívat a chránit. ze země.
V současné době je problém interakce mezi lidskou společností a přírodou obzvláště akutní. Stává se nesporným, že řešení problému zachování kvality lidského života je nemyslitelné bez určitého pochopení moderních problémů životního prostředí. Půdní pokryv Země je nejdůležitější složkou biosféry Země. Je to půdní obal, který určuje mnoho procesů probíhajících v biosféře. Nejdůležitějším významem půd je akumulace organické hmoty, různých chemických prvků a energie. Půdní pokryv funguje jako biologický absorbér, ničitel a neutralizátor různých škodlivin. Půda je navíc nejdůležitější přírodní útvar.
Jeho role v životě společnosti je dána skutečností, že půda je hlavním zdrojem potravy poskytující 95–97 % potravinových zdrojů pro obyvatelstvo planety. Světová plocha je 129 milionů čtverečních kilometrů neboli 86,5 % rozlohy země. Orná půda a trvalkové výsadby jako součást zemědělské půdy zabírají asi 15 milionů metrů čtverečních. km. (10 % půdy), sena a pastviny – 37,4 milionů metrů čtverečních. km. (25% sushi). Celková vhodnost půdy pro ornou půdu je různými výzkumníky odhadována různě: od 25 do 32 milionů metrů čtverečních. km.
Pokud bude toto spojení biosféry zničeno, pak bude stávající fungování biosféry nevratně narušeno. Moderní půdní pokryv vznikal tisíce let za podmínek, které se nyní zcela změnily. Důležitost správného a efektivního využívání a ochrany půdních zdrojů proto nesmírně roste.
Půda a lidské zdraví.
Většina mikroorganismů žijících v půdě jsou saprofágy, které nepoškozují živočišné organismy. V půdě přitom trvale nebo dočasně žijí patogenní, patogenní mikroorganismy a původci infekčních onemocnění. Proto představují nebezpečí. Patogenní bakterie zahrnují původce takových nebezpečných infekčních onemocnění, jako je antrax, plynatost, tetanus a botulismus.
K infekci člověka prostřednictvím kontaminované půdy může dojít za různých okolností: přímo při kultivaci půdy, sklizni, stavebních pracích a dalších podmínkách. Antrax je jednou z nejnebezpečnějších nemocí lidí a zvířat. Původcem antraxu je antraxový bacil, který při vstupu do půdy s močí a výkaly nemocných zvířat kolem sebe vytvoří spor a v tomto stavu může přetrvávat léta, zejména na kaštanových a černozemních půdách. Zvířata, která jedí potravu kontaminovanou touto bakterií, se nakazí antraxem. Člověk se nakazí antraxem zpravidla kontaktem s nemocnými nebo mrtvými zvířaty, produkty a surovinami získanými z nemocných zvířat (maso, vlna, kůže), jakož i přímým kontaktem s půdou.
Tetanus bacillus je sporonosný bacil, který je pro člověka nebezpečný. K infekci člověka dochází přes poškozenou kůži nebo sliznice při kontaktu s kontaminovanou půdou. Tetanus bacillus je původcem botulismu, těžké otravy jídlem. Co do síly účinku na lidský a zvířecí organismus tento toxin předčí všechny ostatní bakteriální toxiny a chemické jedy.
Gangrenózní bacil – spory bacila způsobují plynovou gangrénu, která se vyskytuje ve formě rychle se šířícího otoku tkání a nekróz.
Mezi dočasnými mikroorganismy, které žijí v půdě, tvoří velkou skupinu původci střevních infekcí (tyfus, paratyfus, úplavice, cholera), brucelóza, tularémie, mor, černý kašel. Do půdy se dostávají pouze za určitých podmínek (se sekrety pacientů, s odpadními vodami atd.). Nelze říci, že půda je příznivé prostředí pro jejich stanoviště. Někteří z nich zemřou kvůli nedostatku živin a někteří jsou schopni přežít v půdě až šest měsíců.
Nebezpečí při vstupu do půdy představují také původci tuberkulózy, lepry a záškrtu. Typicky se člověk nakazí střevními infekcemi prostřednictvím kontaminované zeleniny. Neméně nebezpečí však představuje sekundární znečištění podzemních a povrchových vod. Bacily tuberkulózy zůstávají životaschopné až 15 měsíců, bacily záškrtu žijí asi dva týdny.
Určitý vliv na lidské zdraví může mít mimo jiné i chemické složení půdy. Mikroprvky vstupují do lidského těla s rostlinnou a živočišnou potravou, částečně s vodou, podle schématu: půda - rostlina - tělo zvířat. Úroveň zásobení rostlinných a živočišných organismů mikroprvky závisí na jejich obsahu, především v půdě. Nedostatek nebo nadbytek mikroelementů v půdě vede k nedostatku nebo nadbytku nejen u býložravců, ale také u masožravců a také v lidském těle. To znamená oslabení nebo posílení syntézy biologicky aktivních látek, které zahrnují mikroelementy, narušení procesu intermediárního metabolismu a výskyt onemocnění.
Výzkum půdy.
Jaký druh půdy je na našem webu? Jaké látky obsahuje? Jak bezpečné je použití pro zemědělské účely? Půda je velmi složitá biochemická látka, která má určitou inertnost vůči látkám přiváděným zvenčí. Vzhledem k této inertnosti a pufrování půdy je v některých případech aplikace minerálních a organických hnojiv nedostatečná pro doplnění živin do rostlin.
Nedostatek jakéhokoli živného prvku v rostlině vede k znatelným anomáliím v jejím růstu a vývoji. V takové situaci není možné vytvořit zdravou a krásnou zahradu pomocí běžné zemědělské techniky. V tomto případě se výzkum půdy stává relevantním. V současnosti je nejpřesnějším a nejspolehlivějším způsobem testování půdy na kvalitu a vhodnost použití její chemické a bakteriologické studium. Díky analytické chemii dnes můžeme provádět naprosto jakékoli zkoumání půdy.
. Chemické testování půdy.
Půda je povrchová vrstva Země, která je úrodná. Půda je multifunkční čtyřfázový systém vzniklý v důsledku zvětrávání hornin a životně důležité činnosti organismů. Je považována za speciální přirozenou membránu (biogeomembránu), která reguluje interakci mezi biosférou, hydrosférou a atmosférou Země. Vzniká vlivem klimatu, topografie, původní půdotvorné horniny, ale i živých organismů.
Chemické složení půdy je heterogenní a může se výrazně lišit v závislosti na území. Půda je aktivně vystavena lidské hospodářské a průmyslové činnosti. Do půdy se dostává řada nebezpečných škodlivin (velmi časté je znečištění půdy ropnými produkty a těžkými kovy). Jejich obsah je přísně regulován hygienickými normami.
Před zahájením jakýchkoli terénních úprav je vhodné provést chemickou zkoušku půdy. Studie umožňuje včasnou identifikaci specifických problémů souvisejících s půdou.
Shrneme-li výše uvedené, můžeme dojít k závěru: výsledky studie půdy umožňují stanovit chemické složení a vlastnosti půdy. Umožňuje zjistit celkový obsah C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti a dalších prvků v půdě, dává představu o obsahu ve vodě rozpustných látek (sírany, chloridy a uhličitany vápníku, hořčíku, sodíku aj.), zjišťuje absorpční schopnost půdy, odhaluje zásobu půdních živin - zjišťuje množství snadno rozpustného (pohyblivého) dusíku, fosforu a sloučeniny draslíku absorbované rostlinami, určuje těžké kovy v půdě (Cd, Zn, Cr ,Co atd.), které mají toxický účinek na člověka; pomáhá identifikovat skupiny rostlin, které mohou v dané oblasti bezpečně zakořenit a růst.
. Bakteriologické studium půdy.
Půda je bohužel zásobárnou nejen prospěšné mikroflóry a fauny, ale i patogenních. S ohledem na určitou epidemiologickou roli půdy jako faktoru šíření některých infekčních onemocnění zvířat a lidí je v sanitární a protiepidemické praxi prováděna řada opatření zaměřených na ochranu půdy před kontaminací a infekcí patogenními druhy mikroorganismů. . Mezi patogenními obyvateli půdy mají zvláštní význam lidské patogeny. Děti jsou vůči nim nejzranitelnější.
Životně důležitá aktivita mikroorganismů v půdě, jejich kvalitativní a kvantitativní složení je dáno půdními podmínkami: přítomností živin, vlhkostí, provzdušňováním, reakcí prostředí a teplotou. Typ půdy má velký vliv jak na celkový počet, tak na poměr jednotlivých systematických skupin mikroorganismů. Půdní mikroflóra zahrnuje následující skupiny mikroorganismů:
Amoniční bakterie, které způsobují hnilobu zvířecích mrtvol, rostlinných zbytků, rozklad močoviny za vzniku čpavku a dalších produktů
Nitrifikační bakterie
Bakterie zapojené do koloběhu síry, železa, fosforu a dalších prvků(sirné bakterie, železité bakterie)
Bakterie, které rozkládají vlákninu a způsobují fermentaci.
Bakteriologické testování půdy zahrnuje stanovení celkového počtu saprofytických bakterií, koliformních bakterií (coli-titr a coli-index), klostridií (perfringens-titr), termofilních bakterií, nitrifikačních bakterií, stanovení aktinomycet, hub, salmonel, shigel, původců tetanus, botulismus, brucelóza, antrax.
V prostorách pro děti je zpravidla hřiště pro venkovní hry, které má dřevěný nebo travnatý povrch. Je ale možné obsáhnout malou smršť v omezeném prostoru? Průzkumný zájem nutí děti hledat dobrodružství. Malé dítě na místě má čas běhat po trávníku, vylézt na rozložitý strom, bezpečně přistát na zemi, cákat se v mělké vodě jezírka, zarývat se do hlíny květinového záhonu nebo okrasné zeleninové zahrady a vyzkoušet vše světlé bobule a ovoce. Do těla dítěte se přirozeně mohou dostat i patogenní organismy. Testování půdy na přítomnost lidských patogenů má v takových případech mimořádný význam.
Půda je obrovský přírodní zdroj, který poskytuje lidem potravu, zvířatům krmivo a průmyslu suroviny. Vznikal po staletí a tisíciletí. Ochrana půdy je proto jedním z primárních úkolů ruského státu.
P.S.: „Půda by se měla nazývat „denní“ nebo vnější horizonty hornin,
přirozeně modifikované kombinovaným vlivem vody, vzduchu a
různé druhy organismů, živých i mrtvých."
Dokučajev V.V.
Ekopolis. Všechna práva vyhrazena.
V této lekci se dozvíte, jak vzniká vrchní úrodná vrstva – půda. Seznamte se s vlastnostmi půdy a jejích obyvatel.
Téma: Vztah mezi neživou a živou přírodou
Lekce: Jak se tvoří půda
Naše lekce bude věnována půdě a jejímu vzniku. Vysoký strom i malé stéblo trávy zpevňují svými kořeny v zemi, respektive v její horní vrstvě, které se říká půda.
Jak vznikla půda? Základem pro tvorbu půdy jsou horniny Země. Dno nádrží, plání a hor je tvořeno horninami, které byly zničeny miliony let vlivem slunečního tepla, vody, vzduchu a živých organismů. Nejmenší částice hornin se hromadí ve skalních puklinách a valí se dolů s proudem vody do nízkých míst. Voda, vzduch, bakterie, drobní živočichové a semena rostlin snadno pronikají do trhlin. Díky tomu na kamenech raší trsy bylinek, malé keříčky a dokonce i stromy. Kořeny rostlin nadále rozšiřují trhliny a ničí kameny.
Rýže. 2. Naklíčené rostliny na kameni ()
Roky plynou, tvorba půdy je velmi dlouhý proces. Po tisíci letech vzniká půda ze zbytků rostlin na úpatí skal. Jedná se o horní úrodnou vrstvu země o tloušťce až 2 cm Na měkkém sopečném popelu dochází k tomuto procesu rychle, za pouhých 50-60 let. Živočichové se podílejí na tvorbě půdy. Uvolňují horninu, mísí ji s poloshnilými kořeny rostlin, a když zemřou, sami se stanou jejími částečkami. K tvorbě půdy tedy dochází v důsledku ničení hornin pod vlivem všech složek přírody: slunečního tepla, vody, vzduchu, živých organismů. Pouze všechny části přírody, které na sebe působí, tvoří půdu. Pokud nebudou kameny a živé organismy, nebude ani půda. Není zde voda a vzduch – půda se netvoří.
Vzpomeňme na procházku podzimním lesem. Dokážete na základě svých pozorování dokázat, že půda spojuje neživou a živou přírodu do jediného celku?
Suché listí, jehličí, tráva, větve stromů padají na zem a hromadí se v její nejvyšší vrstvě. Pod spadaným listím a větvemi je písek a hlína, drobné oblázky, zbytky zvířat a rostlin, humus, a to odkazuje na neživou přírodu. To vše hromadí kořeny rostlin, protože každá rostlina si bere živiny z půdy. Bakterie, houby a drobní živočichové jsou v půdě vždy přítomni, a to platí i pro živou přírodu. Víme, kdo bere živiny z půdy. A kdo je zase doplňuje? Pokud se totiž zásoby nedoplní, půda bude rychle vzácná. Půdní živočichové si v ní dělají průchody, kudy vstupuje voda a vzduch, mísí půdu, drtí zbytky rostlin a bakterie, které v půdě vždy žijí, mění tyto zbytky na humus.
Listí a tráva se v půdě poměrně rychle rozkládají. Za pouhých šest měsíců se promění ve vynikající hnojiva. Živiny se tak neustále vracejí do půdy a opět spotřebovávají rostliny. Nastává koloběh půdy. Půda spojuje neživou a živou přírodu do jediného celku.
Jaká zvířata lze vidět v půdě? V lesní půdě zamrzla beruška, mravenci něco táhnou do svých podzemních obydlí, ale krtci a žížaly tráví celý život v půdě.
A čmelák zemní pouze zimuje. Žáby a hlemýždi se před denními horky schovávají v půdě a chrousti kladou vajíčka, ze kterých vycházejí jejich potomci.
Brouci pronikají do půdy do hloubky 2 metrů, mravenci - až 3 metry. Krtci - až 5 metrů a žížaly - až 8 metrů.
Krtci přinášejí půdě velké výhody tím, že vytvářejí hluboké tunely, krtci vyhazují půdu na povrch a tato půda je jedenapůlkrát bohatší na vápník, hořčík, železo a další živiny.
Vědci spočítali, že v březovém lese zvednou krtci z hloubky na povrch takto obohacené půdy až 10 tun na hektar. Ukazuje se, že většinu březového lesa pohnojí krtci. A v malých hromadách v zemi, krtincích, se hromadí voda, která zvlhčuje půdu.
Co jedí půdní živočichové? Živí se zbytky živých organismů, kořeny rostlin a dalšími drobnými živočichy. Kořeny pampelišek ohlodávají larvy chroustů a krtci si na larvách rádi pochutnávají. Krtek po jídle jde spát a spí 4 hodiny, probudí se a okamžitě jde hledat jídlo. Krtek, který dělá hluboké chodby, neustále naráží na škodlivý hmyz a jeho larvy. Krtek za den sní tolik, kolik váží, a ještě více. Krtek nemůže hladovět 17-18 hodin bez jídla je pro něj katastrofální. To je důvod, proč krtci nemohou v zimě hibernovat.
Mezi rostlinami a živočichy půdy existuje potravinová závislost: kořen pampelišky - larva - krtek. Nejsou-li pampelišky, larvy zahynou, nejsou-li larvy, krtci budou hladovět. Proto se vědci domnívají, že všechny živé organismy jsou propojeny potravními řetězci. Potravní řetězec ukazuje, kdo koho jí. Mezi obyvateli půdy existuje mnoho potravních řetězců, ale v každém takovém řetězci je prvním článkem rostlina. Vždyť jen ona je schopna tvořit živiny z oxidu uhličitého a vody s minerálními solemi rozpuštěnými na světle. Druhým článkem jsou býložravá zvířata, třetím článkem masožravci a všežravci. Když dravá nebo všežravá zvířata umírají, jejich zbytky se stávají potravou pro bakterie a další drobné živočichy.
Dnes jste se v lekci naučili, že půda je jednota živé a neživé přírody, jak půda vzniká a jaké existují potravní řetězce.
- Vakhrushev A.A., Danilov D.D. Svět kolem nás 3. M.: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakov A.N. Svět kolem nás 3. M.: Nakladatelství Fedorov.
- Pleshakov A.A. Svět kolem nás 3. M.: Vzdělávání.
- Encyklopedie kolem světa ().
- Encyklopedie světa zvířat ().
- Věda a život ().
- co je půda?
- Jaká zvířata žijí v půdě?
- Dokáže se půda vzpamatovat?
Tvorba půdy
Tvorba půdy
Půda vzniká z hornin v důsledku dlouhého procesu destrukce a následných kvalitativních změn částí a částic těchto destruovaných hornin.
Proces tvorby půdy lze pozorovat dodnes. Nejprve horniny nacházející se v povrchových vrstvách zemské kůry procházejí prvotní destrukcí – zvětráváním. Vzniká v důsledku silného zahřívání hornin slunečními paprsky ve dne a prudkého ochlazení v noci. Ve skále se tvoří četné trhliny, které se časem rozšiřují a prohlubují, čemuž napomáhá voda, která do nich proniká a tam zamrzá. V důsledku těchto fyzických dopadů se horniny drtí na úlomky různých tvarů a velikostí, které se postupně uvolňují.
Mikroorganismy se jako první usazují na holých sypkých horninách, živí se hlavně uhlíkem a dusíkem z atmosféry a také minerálními sloučeninami horniny. Pak se zde usazují nižší rostliny - lišejníky a více organizované - mechy, které energetičtěji ničí horniny a hluboce mění jejich složení. Odumírající lišejníky a mechy jsou rozkládány mikroorganismy a tvoří humus, neboli humus (z latinského humus - země, půda), čímž vznikají primární vrstvy tenké půdy. Tyto půdní vrstvy však již obsahují látky nezbytné pro výživu vyšších bylin a dřevin, které nakonec přeměňují horniny na půdy (obr. 2). Odumírající části rostlin poskytují každoročně potravu mikroorganismům a živočichům. Zpracováním potravy vytvářejí ještě více různých látek, které ničí horniny, díky čemuž se zvětšuje mocnost půdy a v jejích horních vrstvách se hromadí humus. Periodické odumírání bakterií, lišejníků, mechů, vyšších bylin a dřevin je tedy doprovázeno obohacováním svrchního horizontu zemské kůry organickými látkami a biologicky významnými prvky minerální výživy rostlin.
Na tvorbě půdy se významnou měrou podílejí i živočišné organismy - červi, mravenci, hraboši, svory, krtci atd. Pohybem v půdě ji kypří a mísí s rostlinnými zbytky, čímž zlepšují fyzikální vlastnosti půdy. Červi a hmyz zpracovávají zbytky rostlin a obohacují půdu humusem.
V důsledku fyzikálních, chemických a biologických procesů probíhajících v půdě se postupně utváří její struktura. Struktura půdy se nazývá její vnitřní struktura z hrudek půdy různých velikostí a tvarů, které se skládají z půdních částic. Nejlepší půdy mají jemně hrudkovitou nebo zrnitou strukturu s hrudkami o průměru 1 až 10 mm. V úrodných půdách se tvoří mnoho dutin nebo pórů, takže jsou vytvořeny podmínky pro to, aby bakterie a kořeny rostlin mohly přijímat vzduch a vlhkost, což jim umožňuje lepší vývoj. Tuto strukturu mají úrodné černozemě a jim blízké půdy.
