>>Tvorba a rozmanitosť pôdy
Pôdy a pôdne zdroje
§ 26. Tvorba a rozmanitosť pôdy
Slovo „zem“ sa často používa ako synonymum pre pôdu – úžasný produkt prírody. Pozoruhodný ruský vedec Vasilij Vasilievič Dokučajev* ako prvý upozornil na rozdiel medzi pôdou a ostatnými časťami zemskej kôry.
Pôda je sypká povrchová vrstva pôdy, ktorá je úrodná. Úrodnosť pôdy, teda jej schopnosť poskytnúť rastlinám potrebný súbor a množstvo živín, vody, vzduchu, je jednou z najzákladnejších vlastností pôdy.
Tvorba pôdy prebiehala počas dlhého časového obdobia interakciou materskej horniny, rastlín, zvierat, mikroorganizmov, podnebie a tiež úľavu.
V.V. Dokuchaev správne nazval pôdy „zrkadlom krajiny“, pretože pôdy sú najdôležitejším vyjadrením povahy daného územia. Pôda určuje vegetačný kryt a sama od neho závisí. Interakcia týchto dvoch zložiek za daných podmienok úľavu a klíma vytvára vzhľad krajiny.
Aké pôdy Eurázie poznáte? Prečo sú pôdy v rôznych častiach Eurázie odlišné? Od akých prírodných zložiek závisí tvorba pôdy?
* Vasilij Vasilievič Dokučajev (1846-1903) - najväčší ruský prírodovedec. Prvýkrát v roku 1886 definoval pôdu ako úrodnú povrchovú vrstvu Zeme, vytvorenú spoločným vplyvom všetkých zložiek prírody. Je tiež jedným zo zakladateľov modernej fyzickej geografie. V roku 1877 sa V. V. Dokuchaev vydal na svoj prvý „čiernozemský“ výlet do Ruska. Po celkovom prejdení 10 000 km zhromaždil Dokuchaev tisíce vzoriek pôdy. Na základe výsledkov svojich ciest vedec, ktorý zhrnul všetky prijaté materiály, pripravil klasiku práca„Ruský Černozem“, v ktorom dokázal, že pôda nie je skala, ale úplne nezávislé telo prírody. Tým sa položili základy novej vedy – vedy o pôde.
Tvorba pôdy je zložitý proces. V závislosti od horniny, na ktorej sa vytvorila pôda, môže byť hlinitá alebo piesčitá. Na piesočnatých pôdach sa tvoria ľahké, t.j. ľahko umývateľné pôdy. Na vodeodolných íloch sú ťažké, zle umyté, podmáčané a zasolené pôdy. Na vápencoch sa tvoria tmavé pôdy, pretože vápence majú schopnosť zadržiavať humus. Horniny, na ktorých sa tvoria pôdy (nazývané materské horniny), ovplyvňujú vlastnosti pôdy.
Hlavnou podmienkou tvorby pôdy je interakcia živých organizmov. Vďaka ich vplyvu na horskú (materskú) horninu spolu s takými faktormi, ako je vlhkostný režim, teplota vzduchu a reliéfne vlastnosti, bola možná tvorba pôd. Živé organizmy prispievajú k akumulácii organickej hmoty, ovplyvňujú chemické a minerálne zloženie pôd, ich fyzikálne vlastnosti, tepelné a vodné režimy.
Biologické zvyšky hnijú pod vplyvom mikroorganizmov žijúcich v pôde. V dôsledku toho vzniká špeciálna látka - humus. Piesok ani íl nie sú pôdou, kým neobsahujú humus.
Obsah lekcie poznámky k lekcii podporná rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Prax úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, questy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafika, tabuľky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky triky pre zvedavcov jasličky učebnice základný a doplnkový slovník pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínoprava chýb v učebnici aktualizácia fragmentu v učebnici, prvky inovácie v lekcii, nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok; Integrované lekcieV.V. Dokuchaev položil základ pre štúdium faktorov tvorby pôdy. Ako prvý zistil, že tvorba pôdy úzko súvisí s fyzickým a geografickým prostredím.
V.V. Dokučajev identifikoval päť faktorov tvorby pôdy: podnebie, pôdotvorné horniny, živé a mŕtve organizmy, vek a terén. V modernej pedológii sa k uvedeným faktorom pridáva aj hospodárska činnosť človeka a podzemná voda. Pri štúdiu pôd je dôležité brať do úvahy vzájomné vzťahy a vplyv všetkých pôdotvorných faktorov.
Funkčnú závislosť pôdy od faktorov tvorby pôdy možno znázorniť schematickým vzorcom:
Pôda = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,
kde f je funkcia; K – podnebie; P – plemeno; O – organizmy; R – reliéf;
HD – ekonomická činnosť; GW – podzemná voda; t – čas.
Funkčný vzťah medzi pôdou a pôdotvornými faktormi je taký zložitý, že riešenie vyššie uvedeného vzorca zatiaľ nie je možné. Avšak V.V. Dokučajev poukázal na to, že tieto ťažkosti sú dočasné a existuje dôvod očakávať, že sa nájdu zložité vzťahy medzi pôdou a faktormi, ktoré ju tvoria. V súčasnosti je základom pre takýto záver po prvé narastajúce tempo získavania kvantitatívnych (digitálnych) údajov v rôznych podmienkach a po druhé rozšírená informatizácia a využívanie matematických metód na štúdium hromadných digitálnych údajov.
Pôdotvorné horniny
Pôdotvorné horniny. Horniny, na ktorých vznikajú, sa nazývajú pôdotvorné alebo materské horniny. Najbežnejšie sú voľné sedimentárne horniny. Sú pleistocénneho (štvrtohorného) veku. Pokrývajú 90% územia extratropickej časti severnej pologule. Sedimentárne horniny sa vyznačujú sypkým zložením, pórovitosťou, priepustnosťou vody a ďalšími vlastnosťami priaznivými pre tvorbu pôdy. Ich hrúbka môže dosiahnuť viac ako sto metrov.Zistili sa nasledovné genetické typy sedimentárne horniny: eluviálne, deluviálne, aluviálne, morénové, fluvio-glaciálne, glaciolakustrínne, eolické atď.
Materská hornina je materiálový základ, substrát, na ktorom sa tvorí pôda. Pôda z veľkej časti zdedí svoje granulometrické, mineralogické, chemické zloženie a vlastnosti od materskej horniny. Pôdotvorná hornina však nie je kostrou pôdy, inertnou voči procesom, ktoré sa v nej vyvíjajú. Pozostáva z rôznych minerálnych zložiek, ktoré sa rôznymi spôsobmi podieľajú na procese tvorby pôdy. Medzi nimi sú častice, ktoré sú prakticky inertné voči chemickým procesom, ale zohrávajú dôležitú úlohu pri vytváraní fyzikálnych vlastností pôdy. Ostatné zložky pôdotvorných hornín sa ľahko ničia a obohacujú pôdu o určité chemické prvky, takže zloženie a štruktúra pôdotvorných hornín má mimoriadne silný vplyv na proces tvorby pôdy.
Takže napríklad pôdy sa zvyčajne tvoria v ihličnatých-listnatých (zmiešaných) lesoch. Ak však v rámci lesnej zóny pôdotvorné horniny obsahujú zvýšené množstvo uhličitanov vápenatých, vznikajú pôdy výrazne odlišné od pôd podzolových. Ale v krajinách, kde sa nachádzajú sprašové ložiská, ktoré obsahujú zvýšené množstvo uhličitanov vápenatých, sa vytvárajú zvláštne sodno-karbonátové pôdy, ktoré sa výrazne líšia vzhľadom a vlastnosťami. Významný význam má teda obsah uhličitanov v horninách, na ktorých môžu vzniknúť pôdy s dobrými fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Najlepšie pôdotvorné horniny sú spraše a spraše podobné hliny, ako aj karbonátové horniny - tvoria pomerne úrodné pôdy.
Úľava je jedným z najdôležitejších faktorov tvorby pôdy. Pôdotvorbu ovplyvňuje najmä nepriamo, redistribúciou vody, tepla a pevných častíc pôdy. Vplyv reliéfu ovplyvňuje najmä redistribúciu tepla a vody, ktoré prúdia na zemský povrch. Výrazná zmena nadmorskej výšky územia so sebou nesie výraznú zmenu teplotných pomerov, relatívne nevýrazná zmena nadmorskej výšky ovplyvňuje prerozdelenie zrážok, exponovanosť svahu má veľký význam pre prerozdelenie slnečnej energie, určuje mieru vplyv podzemnej vody na pôdu.
Úloha a význam makro-, mezo- a mikroreliéfu sú výrazne odlišné. Formy makroreliéfu (roviny, pohoria, nížiny) môžu súvisieť so zmenami množstva zrážok, ako sa šíria vzduchové hmoty, ktoré ich nesú. To vytvára podmienky pre postupnú zmenu vegetačných typov, a teda pôd. V horách sa pri zmene nadmorskej výšky územia mení teplota vzduchu a charakter vlahy, čo určuje vertikálnu zonáciu podnebia, vegetácie a pôd.
Prvky mezoreliéfu (vrchy, hrebene, povodia, rokliny) prerozdeľujú slnečnú energiu a zrážky na obmedzenom území. Na rovinatom teréne sú takmer všetky zrážky absorbované pôdou; svahy odtokom strácajú vodu a v priehlbinách sa môže zbytočne hromadiť a spôsobovať podmáčanie.
Medzi južnými a severnými svahmi je výrazný rozdiel v insolácii – do 10°C, čo ovplyvňuje vodný režim a charakter vegetácie.
Negatívne a pozitívne prvky reliéfu, nachádzajúce sa v blízkosti, majú zvyčajne rozdielny vodný-vzduchový a nutričný režim a nerovnaké reakcie (pH).
Povrchový a vnútorný odtok spôsobuje riadenú migráciu pevných častíc (rozpustených látok) - dochádza k výmene látok medzi formami mezo- a mikroreliéfu. V dôsledku toho môže byť hrúbka humusového horizontu na svahu 2-3 krát menšia ako v depresii. Silný odtok vody zo strmých svahov spôsobuje sťažené podmienky pre rast rastlín.
Formy mikroreliéfu (malé priehlbiny, pahorky, pahorky) prispievajú k vzniku rozdielov v biotopoch rastlín, tvorbe mikroštruktúry vegetačného krytu a širokej palete pôdnych kombinácií a komplexov.
Podľa polohy v reliéfe a stupňa vlhkosti sa rozlišujú pôdy automorfné (pôdy povodí, svahov), semihydromorfné (bažinaté) a hydromorfné pôdy. Posledné dve skupiny (rady) pôd sú v konjugovanej závislosti od automorfných pôd, to znamená, že pôdy depresií sú ovplyvnené povrchovou a podzemnou vodou obohatenou o chemické prvky a zlúčeniny extrahované z pôd vyššie položených oblastí. Geochemická závislosť semi- a hydromorfných pôd od automorfných je tzv geochemická väzba.
Geochemická komunikácia v podmienkach mezoreliéfu má jednosmerný smer.
V podmienkach mikroreliéfu má toto spojenie obojsmerný smer - chemické prvky migrujúce s povrchovým odtokom do mikrodepresií ich obohacujú. Ale vysychanie mikrohôr spôsobuje kapilárne nasávanie pôdnej vody z priehlbín - niektoré prvky sú tiež vyťahované.
Klíma. Veľký vplyv na rozvoj pôdotvorných procesov má klíma. Je spojená so zásobovaním pôdy energiou (teplom) a vodou. Určujú hydrotermálny režim pôdy.
Vývoj pôdotvorného procesu závisí od ročného množstva prichádzajúceho tepla a vlhkosti, od charakteristík ich denného a sezónneho rozloženia. Vodný a tepelný režim pôdy priamo ovplyvňuje vývoj a diverzitu organizmov, množstvo ich biomasy, rýchlosť a charakter rozkladu organickej hmoty, tvorbu humusu, deštrukciu minerálnej časti pôdy. V suchom horúcom podnebí sa teda v pôde nehromadí veľké množstvo humusu – tvorí sa malé množstvo steliva, jeho organická hmota sa rýchlo mineralizuje. V suchých oblastiach sa v období nedostatku zrážok pozoruje spomalenie biologických a fyzikálno-chemických procesov. Iný obraz je pozorovaný v chladnom, boreálnom podnebí - tu dochádza k pomalému rozkladu podstielky a dokonca sa môže vytvárať rašelina. Prítomnosť mrazivého obdobia spôsobuje zamrznutie pôdy, zastavenie biologických procesov a prudké potlačenie fyzikálnych a chemických procesov.
Hydrotermálny režim tiež určuje rýchlosť a smer procesov pohybu vo vode rozpustných solí pozdĺž profilu. V podmienkach mierne chladnej, vlhkej klímy tak dochádza k výraznému odstraňovaniu organických a minerálnych zlúčenín do spodnej časti pôdneho profilu alebo do podzemných vôd. Procesy pohybu soli prebiehajú v horúcom a suchom podnebí inak – voda stúpa kapilárami zo spodných vrstiev, čo môže spôsobiť zasolenie pôdy.
Pohyb vzdušných hmôt (vietor) ovplyvňuje výmenu pôdnych plynov a zachytáva drobné čiastočky pôdy vo forme prachu. Vietor spôsobuje proces fyzického zvetrávania hornín. Z povrchu pôdy vyfukuje častice hliny a prachu, čím sa stáva piesčitým a spôsobuje eróziu. Vietor môže tiež prispieť k salinizácii pôdy transportom solí z povrchu nádrží so slanou vodou.
Klíma ovplyvňuje pôdu nielen priamo, ale aj nepriamo, ovplyvňuje biologické procesy (rozšírenie vyšších rastlín, intenzita mikrobiologickej aktivity).
Klimatické podmienky zemegule sa prirodzene menia od rovníka po póly av horských krajinách - od úpätia po vrchol. Rovnakým smerom sa prirodzene mení aj zloženie vegetácie a živočíchov. Vzájomne súvisiace zmeny v takých dôležitých pôdotvorných faktoroch ovplyvňujú distribúciu hlavných pôdnych typov. Je potrebné zdôrazniť, že vplyv klimatických prvkov, ako aj všetkých ostatných pôdotvorných faktorov sa prejavuje len v interakcii s inými faktormi. Takže napríklad v podmienkach vysokohorského alpského pásma je množstvo zrážok približne rovnaké ako v podmienkach tajgy, avšak rovnaké množstvo zrážok v prvom a druhom prípade neurčuje rovnaký typ pôdy: v alpínskej zóne sú vyvinuté horsko-lúčne pôdy a v zóne tajgy sú vyvinuté podzolické pôdy, čo je spôsobené výrazným rozdielom v mnohých pôdotvorných faktoroch.
Voda. Tvorba pôdy sa vyskytuje pod vplyvom povrchových a podzemných vôd. Ich úloha sa redukuje najmä na pohyb rozvírených látok, rozpustených zlúčenín pod vplyvom gravitačných a kapilárnych síl a hydrolýzu pôdnych minerálov; Keď voda stagnuje, vyvíjajú sa glejové procesy.
Majú určitý vplyv na tvorbu pôdy pôdy a podzemnej vody. Voda je médium, v ktorom prebiehajú v pôde mnohé chemické a biologické procesy. Pre väčšinu pôd v medziriečnych priestoroch sú hlavným zdrojom vody zrážky. Ak je však podzemná voda plytká, má silný vplyv na tvorbu pôdy. Pod ich vplyvom sa mení vodný a vzdušný režim pôd. Podzemná voda obohacuje pôdu o chemické zlúčeniny, ktoré obsahuje, a v niektorých prípadoch spôsobuje salinizáciu. Podmáčané pôdy obsahujú nedostatok kyslíka, ktorý potláča aktivitu niektorých skupín mikroorganizmov. Vplyvom podzemnej vody vznikajú špeciálne pôdy.
Biologický faktor. Vedie v procese tvorby pôdy. Jeho vývoj bol možný až po vzniku života. Bez života by nebola pôda. Tvorba pôdy na Zemi sa začala až po objavení sa života. Akákoľvek hornina, bez ohľadu na to, ako hlboko je rozložená a zvetraná, ešte nebude pôdou. Až dlhodobá interakcia materských hornín s rastlinnými a živočíšnymi organizmami za určitých klimatických podmienok vytvára špecifické vlastnosti, ktoré odlišujú pôdu od hornín.
Na tvorbe pôdy sa podieľajú tieto skupiny organizmov: mikroorganizmy, zelené rastliny a živočíchy. Spoločným pôsobením tvoria zložité biocenózy. Každá z týchto skupín zároveň plní špecifické funkcie.
Vďaka aktivite mikroorganizmy organické zvyšky sa rozkladajú a prvky, ktoré obsahujú, sa syntetizujú na zlúčeniny absorbované rastlinami. Medzi mikroorganizmy patria baktérie, aktinomycéty, huby, riasy a prvoky. Ich počet v 1 g pôdy sa pohybuje od miliónov až po miliardy jedincov. Hmotnosť mikroorganizmov sa pohybuje od 3 do 8 t/ha, resp. okolo 1–2 t/ha sušiny. Obzvlášť veľa mikroorganizmov je v horných pôdnych horizontoch, v koreňovej zóne. Mikroorganizmy sú priekopníkmi tvorby pôdy, sú prvé, ktoré sa usadzujú na hmotnej hornine.
Baktérie- najrozšírenejšia skupina mikroorganizmov v pôde. Vykonávať rôzne procesy transformácie organických a minerálnych zlúčenín. Vďaka ich činnosti sa uskutočňuje grandiózny proces spracovania obrovského množstva mŕtvej organickej hmoty, ktorá sa každoročne dostáva do pôdy. Tým sa uvoľňujú chemické prvky, ktoré boli pevne viazané na organickú hmotu.
Veľký význam má aktivita heterotrofov, ktoré podmieňujú proces amonifikácie – rozklad organickej hmoty za vzniku amónnych foriem dusíka. Užitočná je aj nitrifikácia – činnosť autotrofných aeróbnych baktérií, ktoré oxidujú amónny dusík najskôr na dusný a potom na kyselinu dusičnú. Výsledkom je, že rastliny dostávajú základný výživový prvok, ako je dusík. Za jeden rok činnosti nitrifikačných baktérií môže vzniknúť až 300 kg solí kyseliny dusičnej na 1 hektár pôdy.
Zároveň v pôde s nedostatkom kyslíka môže dochádzať k denitrifikácii - redukcii pôdnych dusičnanov na molekulárny dusík, čo vedie k jeho strate pôdou.
Niektoré skupiny baktérií sú schopné absorbovať molekulárny dusík zo vzduchu a premeniť ho na proteínovú formu. Túto schopnosť majú voľne žijúce pôdne a nodulové baktérie, ktoré žijú v symbióze so strukovinami. Po odumretí baktérií viažucich dusík sa pôda obohacuje biologickým dusíkom – až 200 kg/ha.
Pomocou baktérií sa uskutočňujú oxidačné procesy rôznych látok. Sírne baktérie teda oxidujú sírovodík na kyselinu sírovú – v dôsledku toho sa v pôde ročne nahromadí až 200 kg/ha síranov.
Veľká skupina železných baktérií využíva energiu oxidácie železnatého železa na absorpciu uhlíka.
Actinomycetes, alebo žiarivé huby, rozkladajú vlákninu, lignín, humusové látky v pôde a podieľajú sa na tvorbe humusu.
Huby. Ich obsah sa meria v desiatkach tisíc kópií v jednom grame pôdy. Najbežnejšie sú plesňové huby a v lesných pôdach - slizniaky. Huby rozkladajú lignín, vlákninu, bielkoviny a triesloviny. To produkuje organické kyseliny, ktoré môžu transformovať pôdne minerály. Huby často vstupujú do symbiózy so zelenými rastlinami a vytvárajú na koreňoch mykorízu, čo zlepšuje výživu rastlín dusíkom.
Morské riasy vyvíjať na povrchu pôdy. Ich maximálny počet sa pozoruje počas vlhkých období. V lesných pôdach prevládajú rozsievky a modrozelené riasy. Obohacujú pôdu o organickú hmotu a aktívne sa podieľajú na zvetrávaní hornín.
Lišajníky- komplexný symbiotický útvar huby a riasy. Nachádzajú sa všade - na pôde, na stromoch, holých skalách. Horniny ničia tým, že na ne pôsobia mechanicky a chemicky. Organické pozostatky lišajníkov a minerálne zrná hornín sú v podstate primitívnou pôdou pre osídlenie vyšších organizmov.
Vyššie rastliny. Zelené rastliny zohrávajú hlavnú úlohu pri tvorbe pôdy. Na súši sa ročne vyprodukuje 15 1010 ton biomasy, ktorú zelené rastliny syntetizujú fotosyntézou.
Biomasa je celkové množstvo živej organickej hmoty v rastlinnom spoločenstve. Najvyššia biomasa v lesných spoločenstvách je 1–4 tis. c/ha. Bylinné spoločenstvá tvoria menej biomasy. Lúčne stepi – 250 c/ha, suché stepi – 100 c/ha, púšte – 43 c/ha. Časť biomasy vo forme koreňových zvyškov a pomletej podstielky sa vracia späť do pôdy. Ročne sa dostáva do pôdy (podstielka, korene): les tajgy – 4–6 t/ha, lúčne stepi – asi 14 t/ha, agrofytocenóza – 3–8 t/ha. Rastliny v procese svojej životnej činnosti syntetizujú organickú hmotu a určitým spôsobom ju distribuujú v pôde vo forme koreňovej hmoty a po odumretí nadzemnej časti vo forme rastlinného opadu. Zložky podstielky po mineralizácii vstupujú do pôdy, čím prispievajú k akumulácii humusu a získaniu charakteristickej tmavej farby horného pôdneho horizontu. Okrem toho sa v rastlinách hromadia jednotlivé chemické prvky, ktoré sú v malom množstve obsiahnuté v pôdotvorných horninách, ale sú nevyhnutné pre normálne fungovanie rastlín. Po tom, čo rastliny odumrú a ich zvyšky sa rozložia, tieto chemické prvky zostávajú v pôde a postupne ju obohacujú.
Druhou dôležitou funkciou zelených rastlín je koncentrácia prvkov popola a dusíka. Až 95 % sušiny rastlín tvorí uhlík, kyslík, vodík a dusík. Okrem toho sa v rastlinách hromadia takzvané popolové prvky (asi 5%) - vápnik, horčík, draslík, sodík, síra, chlór atď. - asi 70 chemických prvkov. Mnoho chemických prvkov sa hromadí v pôde (ako súčasť organickej hmoty) v dôsledku biogénnej akumulácie. Zistilo sa, že strukoviny vo svojom zložení akumulujú viac vápnika, horčíka a dusíka; obilniny – fosfor, oxid kremičitý, t.j. Pri absorpcii chemických prvkov existuje selektivita.
Podstielka z ihličnatých lesov pri rozklade vytvára veľa fulvových kyselín, čo prispieva k rozvoju procesu tvorby podzolovej pôdy. Pod lúčnym bylinným porastom sa rozvíja proces tvorby pôdy. Machy majú vysokú vlhkosť, a preto prispievajú k podmáčaniu pôdy.
Vyššie rastliny a mikroorganizmy tvoria určité komplexy, pod vplyvom ktorých vznikajú rôzne druhy pôd. Každá rastlinná formácia zodpovedá špecifickému typu pôdy. Napríklad pri rastlinnej formácii ihličnatých lesov nikdy nevznikne lesný útvar, ktorý vzniká vplyvom lúčno-stepného bylinného útvaru.
Živočíšne organizmy(hmyz, dážďovky, drobné stavovce a pod.) žijúce v pôde sa podieľajú aj na tvorbe pôdy. V pôde je ich obrovské množstvo. Ich hlavnou úlohou je premena pôdnej organickej hmoty. Dôležitá je aj kopacia činnosť pôdnych živočíchov.
Zoomasa na Zemi je menšia ako fytomasa a predstavuje niekoľko miliárd ton. Najväčšiu zväčšovaciu plochu majú listnaté lesy – 600–2000 kg/ha, v tundre – 90 kg/ha.
Dážďovky sú najrozšírenejšou skupinou pôdnych živočíchov – na jednom hektári sú ich tisíce či milióny. Tvoria 90 % zoomasy v tajge a listnatých lesoch. Na hektár sa ročne spracuje 50 – 380 ton pôdy. Zároveň sa zlepšuje jeho pórovitosť a fyzikálne vlastnosti. C. Darwin zistil, že v Anglicku na každom hektári červy ročne prejdú telom 20–26 ton pôdy. Charles Darwin veril, že pôda je výsledkom činnosti zvierat, a dokonca ju odporučil nazývať zvieracia vrstva.
Pôdny hmyz kyprí pôdu, spracováva rastlinné zvyšky, obohacuje pôdu o rastlinnú hmotu a prvky minerálnej výživy.
Podrývači (kopáči, krtkovia, myši atď.) vykopávajú pôdu, vytvárajú v pôde diery, premiešavajú pôdu, čím podporujú lepšie prevzdušňovanie a najrýchlejší rozvoj pôdotvorného procesu a tiež obohacujú organickú hmotu pôdy s produktmi ich životne dôležitej činnosti, zmenou jeho zloženia.
Veľmi špeciálny faktor tvorby pôdy - čas. Všetky procesy prebiehajúce v pôde prebiehajú v priebehu času. Aby sa prejavil vplyv vonkajších podmienok, aby sa pôda vytvorila v súlade s pôdotvornými faktormi, je potrebný určitý čas. Keďže geografické podmienky nezostávajú konštantné, ale menia sa, pôdy sa časom vyvíjajú. Vek pôdy je trvanie existencie pôdy v priebehu času. Pôdotvorný proces, ako každý iný, prebieha v priebehu času. Každý nový cyklus tvorby pôdy (sezónny, ročný, dlhodobý) prináša určité zmeny v premene minerálnych a organických látok v pôde. Stupeň akumulácie látok v pôde alebo ich vylúhovanie môže byť určené trvaním týchto procesov. Preto časový faktor („vek krajiny“, podľa V. V. Dokuchaeva) má určitý význam pri vzniku a vývoji. pôdy.
Výskumom sa zistilo trvanie jednotlivých procesov tvorby pôdy. Určitá úroveň akumulácie humusu v pôde sa teda vytvorí v priebehu 100–600 rokov. Na mladých horských morénach a sedimentoch odvodnených jazier sa v priebehu 100–300 rokov vytvorí dostatočne vytvorená pôda.
Je rozdiel medzi absolútny a relatívny vek pôdy Absolútny vek- to je čas, ktorý prešiel od začiatku tvorby pôdy do súčasného štádia jej vývoja. Môže sa pohybovať od niekoľkých tisícok do miliónov rokov.
Pôdotvorný proces začal skôr na tých územiach, ktoré boli rýchlejšie zbavené vody a ľadovej pokrývky. Na území Bieloruska sú teda pôdy jeho severnej časti mladé (v rámci hraníc posledného zaľadnenia Valdai (Poozersk)) - ich vek je asi 10–12 tisíc rokov; Pôdy južných území republiky sú vyzretejšie. Zároveň v rámci hraníc toho istého územia, rovnakého absolútneho veku môže pôdotvorný proces prebiehať rôznou rýchlosťou. Je to dané územnou heterogenitou pôdotvornej horniny, topografiou atď. V dôsledku toho vznikajú pôdy s rôznym stupňom vývoja pôdneho profilu - ich relatívny vek nebude rovnaký.
Na určenie absolútneho veku pôd a organickej hmoty sa používa rádioaktívny izotop 14C a jeho pomer s 12C. Polčas rozpadu 14C je 5600 rokov. Izotop 12C je stabilný. Pri znalosti rádiouhlíkovej aktivity humusu je možné určiť jeho vek v rozmedzí 40–50 tisíc rokov.
Ekonomická činnosť človeka je silným faktorom ovplyvňujúcim pôdu najmä v podmienkach zvyšujúcej sa intenzifikácie poľnohospodárstva. Vo svojom vplyve na pôdu sa výrazne líši od všetkých ostatných faktorov. Ak sa vplyv prírodných faktorov na pôdu prejaví spontánne, potom človek v procese svojej ekonomickej činnosti pôsobí na pôdu cielene a mení ju podľa svojich potrieb. S rozvojom vedy a techniky, s rozvojom spoločenských vzťahov sa zintenzívňuje využívanie pôdy a jej premena.
Človek a jeho vybavenie výkonnými prostriedkami na ovplyvňovanie životného prostredia vrátane pôdy (hnojivá, stroje, drenáž, závlahy, chemizácia a pod.) výrazne menia prirodzené ekologické systémy.
Meliorácia, výrub alebo výsadba lesov, vytváranie umelých nádrží - to všetko má zodpovedajúci vplyv na vodný režim územia, a teda aj pôdy.
Aplikácia minerálnych a organických hnojív, vápnenie kyslých pôd, rašelenie piesočnatých pôd a pieskovanie ílovitých pôd mení chemické zloženie pôd a ich vlastnosti. Mechanické obrábanie spôsobuje zmenu v komplexe fyzikálnych, chemických a biologických vlastností pôdy.
Systematické uplatňovanie opatrení na zlepšenie pôdy vedie k ich obrábaniu.
Nesprávna realizácia niektorých opatrení a iracionálne využívanie pôd však môže spôsobiť výrazné znehodnotenie pôd – viesť k podmáčaniu, erózii, znečisteniu pôdy a prudkému zhoršeniu chemických a fyzikálnych vlastností. Preto musí byť vplyv človeka na pôdu vedecky podložený; zameraná na zvýšenie jej úrodnosti, na vytváranie udržateľných, vysoko produktívnych agroekosystémov.
V posledných desaťročiach sa zistilo, že interakcia pôdotvorných faktorov uvádza do pohybu obrovské masy hmoty. V dôsledku vzájomného pôsobenia hornín a živých organizmov dochádza k prirodzenej redistribúcii chemických prvkov a k akejsi látkovej premene. To isté sa vyskytuje v systémoch živých organizmov - atmosféra, horniny - spadnutá atmosférická voda atď. V pôde sú tieto migračné procesy obzvlášť intenzívne, pretože sa na nich súčasne podieľajú všetky pôdotvorné faktory. Spočiatku sa verilo, že pohyb chemických prvkov sa vyskytuje vo forme viac-menej uzavretých okruhov. Neskôr sa ukázalo, že pohyb hmoty v pôde je rôznorodý, ale prvoradý význam majú otvorené migračné cykly. Migračné procesy, ku ktorým dochádza pri tvorbe pôdy, sú zasa súčasťou planetárnych cyklov, ktoré pokrývajú celú biosféru.
Preto môžeme konštatovať, že pôda je Ide o zvláštny prírodný útvar, kde procesy cyklickej migrácie chemických prvkov na zemskom povrchu a metabolizmus medzi zložkami krajiny dosahujú najvyššie napätie. Súčasne s energetickou redistribúciou hmoty v pôde sa slnečná energia aktívne premieňa a akumuluje.
Pôda je najpovrchnejšia vrstva zeme na zemeguli, ktorá je výsledkom zmien hornín pod vplyvom živých a mŕtvych organizmov (vegetácia, zvieratá, mikroorganizmy), slnečného tepla a zrážok. Pôda je úplne špeciálny prírodný útvar, ktorý má iba svoju vlastnú štruktúru, zloženie a vlastnosti.
Pôda je najdôležitejšou zložkou všetkých suchozemských biocenóz a biosféry Zeme ako celku; prostredníctvom zemského pôdneho krytu existujú početné ekologické spojenia všetkých organizmov žijúcich na Zemi a v nej (vrátane človeka) s litosférou, hydrosférou a atmosférou.
V roku 2001 bolo na svete asi 6 miliárd ľudí. Zemská plocha je približne 149 miliónov metrov štvorcových. km., teda na každého z nás pripadá asi 2,5 hektára pôdy. Takmer 70 % pôdy však nie je možné využiť na farmárčenie. Patria sem: polárne ľadovce, zamrznutá pôda, strmé a skalnaté hory nevhodné na tieto účely, púšte a oblasti pokryté holými skalami alebo vrstva pôdy príliš tenká na pestovanie. Dve tretiny zo zvyšných 30 % sú vhodné len na pastvu. Len na 10 % zemského povrchu sa teda môžu pestovať plodiny.
Takže v roku 2001 mal každý z nás v priemere 0,25 hektára ornej pôdy. Odborníci sa domnievajú, že na výrobu súčasného objemu potravín je potrebných 0,5 – 0,7 hektára na osobu.
Tvorba pôdy.
Za začiatok procesu tvorby pôdy treba považovať moment, keď sa vegetácia a mikroorganizmy usadili na produktoch zvetrávania hornín. Od tohto momentu sa z drvenej horniny stala pôda, teda kvalitatívne nové teleso, disponujúce množstvom vlastností a vlastností, z ktorých najdôležitejšia je úrodnosť.
Pôda vzniká z povrchovej horniny, nazývanej „materská“, vplyvom klimatických podmienok (teplota, vzduch, voda atď.), živých organizmov, so známym terénom a za určité časové obdobie, ktoré určuje vek pôdy.
. Pôdotvorné horniny.
Pôdotvorná (materská) hornina je každá hornina, na ktorej minerálnom základe vzniká a vyvíja sa pôda. Medzi pôdou a materskou horninou prebieha neustála výmena energie (najmä tepla), plynov, vodných pár a roztokov. Tieto horniny sú najčastejšie produktom zvetrávania sedimentárnych hornín. Ležia priamo na povrchu zeme a slúžia ako hlavné zdrojové horniny. Najčastejšími zdrojovými horninami sú kontinentálne kvartérne ložiská: staroveké a novoveké ľadovcové útvary (moréna), spraše a spraši podobné horniny, naplaveniny, kolúvium, eluvium atď. Veľký význam majú chemické a fyzikálne vlastnosti hornín. Minerálna časť akejkoľvek pôdy obsahuje najmä tie prvky, ktoré boli súčasťou minerálneho zloženia materskej horniny a intenzita a charakter pôdotvorných procesov priamo závisí od faktorov, akými sú granulometrické zloženie horniny, jej hustota, pórovitosť a pod. tepelná vodivosť.
. Klíma pri tvorbe pôdy.
Klíma zohráva obrovskú úlohu v procesoch tvorby pôdy, jej vplyv je veľmi rôznorodý. Pôdna klíma známym spôsobom ovplyvňuje vlastnosti pôdy (obsah humusu, teplota, vlhkosť, podmienky prevzdušňovania a pod.) a následne závisí od pôdy, vegetácie na nej rastúcej a reliéfnych prvkov. Najdôležitejšími klimatickými prvkami pri tvorbe pôdy sú zrážky a prílev sálavej energie zo slnka (teplo a svetlo). Nerovnomerné periodické zrážky na niektorých miestach vytvárajú aj nepriaznivý vodný režim pôdy, charakterizovaný striedaním období vysychania s obdobiami prebytku vlahy.
Teplota ovplyvňuje rýchlosť chemických a biologických procesov prebiehajúcich v pôde. Teplotné podmienky oblasti a dĺžka vegetačného obdobia určujú trvanie intenzívnej sezónnej tvorby pôdy. Tvorba pôdy môže byť ovplyvnená vetrom, čo spôsobuje defláciu. Vietor podporuje výmenu vzduchu medzi atmosférou a pôdou, čím zvyšuje vyparovanie vody z povrchu zeme az pôdy. Klíma ovplyvňuje pôdu nielen priamo, ale aj nepriamo, pretože existencia tej či onej vegetácie, biotop určitých zvierat, ako aj intenzita mikrobiologickej aktivity je daná práve klimatickými podmienkami.
. Rastliny a živočíchy pri tvorbe pôdy.
Rastliny a zvieratá sa vo veľkej miere podieľajú na tvorbe pôdy. Rastliny, ktoré svojimi koreňmi prenikajú do hornej vrstvy pôdotvornej horniny, získavajú živiny z jej spodných horizontov a fixujú ich v syntetizovanej organickej hmote. V dôsledku rozkladu rastlinných zvyškov sa v pôde hromadí humus, ktorý má veľký význam pre úrodnosť pôdy. Rastlinné zvyšky v pôde sú nevyhnutným živným substrátom a nevyhnutnou podmienkou pre rozvoj mnohých pôdnych mikroorganizmov.
Živočíchy pri svojej životnej činnosti výrazne urýchľujú rozklad organických látok. Významnú úlohu zohrávajú červy, chrobáky, larvy, ale aj norovité živočíchy, ako sú krtky, myši, svište, svište a pod. Opakovaným rozdrobovaním pôdy prispievajú k miešaniu organických látok s minerálmi, ako aj ako zvýšenie priepustnosti vody a vzduchu pôdy, čo podporuje a urýchľuje procesy rozkladu organických zvyškov v pôde. Tiež obohacujú pôdnu hmotu produktmi svojej životnej činnosti. Na zvetrávaní hornín sa veľkou mierou podieľajú rastliny a živočíchy.
. Mikroorganizmy pri tvorbe pôdy.
Nedávno bola preukázaná významná úloha mikroorganizmov pri tvorbe pôdy, najmä baktérií a saprofytických húb. Ich počet dosahuje státisíce až milióny na 1 cm 2 pôdy v jej hornej vrstve. Mikroorganizmy patriace do kategórie aeróbnych alebo anaeróbnych, produkujú všetky druhy oxidačných, dezoxidačných, nitrifikačných a denitrifikačných produktov. Pri známej kombinácii vlhkosti, teploty a iných formujúcich faktorov slúžia mikroorganizmy ako jednoduché nosiče kyslíka a iných plynov a zohrávajú úlohu enzýmu. Najviac študovanými nitrifikačnými baktériami sú Nitrosomonas (premieňa amoniak na kyselinu dusitú) a Nitrobacter, ktorý oxiduje kyselinu dusičnú na kyselinu dusičnú (Schlesing, Münz, Vinogradsky). Vo všeobecnosti väčšina fyzikálno-chemických procesov prebiehajúcich v pôde sa v súčasnosti pripisuje činnosti pôdnych mikroorganizmov.
. Úľava pri tvorbe pôdy.
Terén je veľmi dôležitým faktorom pri tvorbe pôdy. Strmosť svahu určuje mechanické pôsobenie tečúcej vody, to znamená obohacovanie alebo ochudobnenie pôdy o jemné a rozpustné látky, a poloha svahu vzhľadom na svetové strany určuje teplotu a vlhkosť pôdy a teda takmer všetky vnútorné (chemicko-biologické) procesy tvorby pôdy. Reliéf má nepriamy vplyv na tvorbu pôdneho krytu. Jeho úloha sa redukuje hlavne na redistribúciu tepla a zvlhčovanie.
. Vek pôdy pri tvorbe pôdy.
Vek pôdy je čas, ktorý uplynul odvtedy, čo sa povrchová hornina vynorila spod vody alebo ľadu, teda od začiatku zvetrávania. Význam veku pri tvorbe pôdy pre mladé pôdy je nepochybne problematický pre staré. Niektorí veria, že zvetrávanie pôd, hromadenie organických látok, zväčšovanie hrúbky atď., je neobmedzené, zatiaľ čo iní na základe niektorých výpočtov tvrdia, že po určitom čase nastáva rovnováha medzi prítokom a spotrebou. humusu a iných látok v pôdach, ktoré dozrievajú.
Typy pôd.
. Skalnatá pôda.
Povaha horniny hrá rozhodujúcu úlohu v tom, aké rastliny budú v takejto pôde rásť. Hlavný význam tu majú rozdiely v tvrdosti, pórovitosti, tepelnej kapacite a tepelnej vodivosti. Hlavné horniny sú: žula, vápenec, dolomit, pieskovec, bridlica, čadič atď.
Piesčitá pôda.
Piesok pozostáva z jednotlivých zŕn rôznych minerálov, hlavne kremeňa, ale aj rohovca, živca, sľudy, niekedy aj vápna (napríklad v koralovom piesku, piesku z vulkanických produktov a pod.) Prednosť piesočnatých pôd ako živného média závisí od chemické vlastnosti zŕn, z ktorých sa skladá: čistý kremenný piesok je sterilný, pretože kremenné zrná nepodliehajú poveternostným vplyvom a v dôsledku toho nemôžu slúžiť ako potrava pre rastlinu. Humus sa ťažko tvorí v suchej, voľnej, piesočnatej pôde, pretože organické časti pôdy ľahko podliehajú oxidácii a rozkladu s voľným prístupom vzduchu.
. Vápnitá pôda.
Vápenný piesok vyrobený zo zŕn sýteného vápna obsahuje viac živín ako kremenný piesok. Má o niečo vyššiu kapacitu zadržiavania vody a menej ľahko vysychá.
. Hlinená pôda.
Ílovitá pôda sa vyznačuje vysokou absorpčnou schopnosťou a hygroskopicitou (dokáže absorbovať 5-6% vodnej pary zo vzduchu). Je ťažké vetrať; Táto okolnosť je pre rastliny nepriaznivá a vedie k tvorbe kyselín a podmáčaniu pôdy. Ílovitá pôda obsahuje hlavne íl, ktorý zase obsahuje kaolín (vodný kremičitan hlinitý), ktorý je dôležitou živinou pre rastliny. Po zmiešaní s pieskom, humusom a vápnom sa ílovitá pôda stáva veľmi úrodnou.
. Humusové pôdy.
Tento typ pôdy vzniká z rastlinných a živočíšnych zvyškov a odpadu a predovšetkým zo živočíšnych exkrementov v rôznom stupni rozkladu. Významnú úlohu pri jeho vzniku zohrávajú mikroorganizmy (baktérie, huby, monera atď.), ako aj väčšie živočíchy, najmä dážďovky.
Humínové látky tvoria ľahko rozpustné zlúčeniny so slabo rozpustnými rastlinnými živinami a korigujú tak nutričnú hodnotu pôd. Výrazne menia fyzikálne vlastnosti pôdy; použiteľné na minerálne pôdy, zvyšujú jej absorpčnú schopnosť, tepelnú, vodnú kapacitu a mnohé ďalšie. Humínové pôdy zahŕňajú rašelinové a bahnité pôdy.
. Solonchak pôda.
Pôda nasýtená chloridom sodným, ktorej zloženie môže byť veľmi rôznorodé.
Zloženie pôdy.
Pôda pozostáva z pevných, kvapalných, plynných a živých častí. Ich pomer sa líši nielen v rôznych pôdach, ale aj v rôznych horizontoch tej istej pôdy.
. Pevnú časť pôdy tvoria minerálne a organické častice, ktoré tvoria 80 - 98 % pôdnej hmoty. Pozostávajú z piesku, ílu, prachových častíc, úlomkov a častíc primárnych minerálov (kremeň, živce, rohovec, sľuda atď.). Mineralogické zloženie pevnej časti pôdy zahŕňa také látky ako: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S a mikroprvky: Cu, Mo, I, B, F, Pb a mnohé iní.
Organické zloženie pevnej časti pôdy predstavujú odpadové produkty rastlín, živočíchov a mikroorganizmov (bielkoviny, sacharidy, organické kyseliny, tuky, lignín, živice), ako aj komplexný komplex humínových látok pozostávajúci z uhlíka, kyslíka. , vodík, dusík a fosfor.
. Kvapalná časť pôdy (pôdny roztok) je voda s rozpustenými organickými a minerálnymi zlúčeninami. Obsah vody v pôde sa pohybuje od 0,1 % do 60 %. Kvapalná časť sa podieľa na zásobovaní rastlín vodou a rozpustenými živinami.
. Plynná časť (pôdny vzduch) vypĺňa póry neobsadené vodou. Zloženie pôdneho vzduchu zahŕňa oxid uhličitý, kyslík, metán, prchavé organické zlúčeniny a vodnú paru. Zloženie pôdneho vzduchu sa výrazne líši od atmosférického vzduchu a závisí od prebiehajúcich procesov. Medzi pôdou a atmosférickým vzduchom prebieha neustála výmena plynov. Koreňový systém vyšších rastlín a aeróbnych mikroorganizmov intenzívne absorbuje kyslík a uvoľňuje oxid uhličitý. Prebytočný CO2 z pôdy sa uvoľňuje do atmosféry a do pôdy preniká atmosférický vzduch obohatený o kyslík.
Vlastnosti pôdy.
. Chemické vlastnosti.
Chemické vlastnosti pôdy sú určené procesmi, ktoré prebiehajú hlavne medzi jej pevnou a tekutou časťou. Podľa zákona hromadného pôsobenia vznikajú v pôde rôzne látky, ktoré sa dostávajú do roztoku a medzi pevnou časťou a pôdnym roztokom sa v nej nastoľuje pohyblivá rovnováha. Pôdny roztok vzniká pri procese tvorby pôdy počas dlhého časového obdobia v dôsledku pohybu vody v pôde a jej zamokrenia. Reakcia pôdneho roztoku vzniká interakciou pôdy s vodou alebo soľnými roztokmi a je charakterizovaná koncentráciou vodíkových a hydroxylových iónov. Reakcia môže byť kyslá, zásaditá alebo neutrálna. Existujú aktívne (skutočné) kyslosti pochádzajúce zo slabých kyselín (hlavne oxid uhličitý, organické kyseliny), kyslé soli, minerálne kyseliny (H2SO4) a potenciálna kyslosť.
Pufrovacia kapacita je schopnosť pôdy odolávať zmenám vo svojej aktívnej reakcii (pH), keď sa do pôdy pridávajú kyseliny alebo zásady; je súčasťou pevnej fázy pôdy a závisí od jej chemického, koloidného a mechanického zloženia.
. Fyzikálne vlastnosti pôdy.
Fyzikálne vlastnosti pôdy sa delia na základné (objem a merná hmotnosť, pórovitosť, plasticita, lepivosť, súdržnosť, tvrdosť, zrelosť) a funkčné (vodné, vzdušné a tepelné). K tým druhým patrí schopnosť absorbovať (absorbovať) padajúcu zrážkovú alebo závlahovú vodu, prepúšťať ju, skladovať alebo zadržiavať, zásobovať ju z hlbokých horizontov na povrch, zásobovať ňou rastliny atď. Voda výrazne mení fyzikálne, chemické, tepelné a vzdušné vlastnosti pôdy. Fyzikálne vlastnosti pôdy, úzko súvisiace s jej ďalšími vlastnosťami, sa menia v súlade s postupom tvorby pôdy a so zmenami vlastností sa mení aj tvorba pôdy.
. Úrodnosť pôdy.
Úrodnosť pôdy je schopnosť pôdy uspokojovať potreby rastlín na živiny, vlhkosť, vzduch, biotické a fyzikálno-chemické prostredie. Úrodnosť pôdy zabezpečuje výnos poľnohospodárskych plodín, ako aj biologickú produktivitu divokej vegetácie.
Úloha pôdy v živote človeka.
Slová „zem je zdravotná sestra“ počujeme tak často, že im sotva prikladáme nejaký význam. Správnejšie by však bolo povedať, že stromy a tráva rastú, lesy šumia a pšenica sa kýve na poli len preto, že máme pôdu, či skôr pôdu. Tvorba pôdy sa začala objavením sa prvých živých tvorov na Zemi, takže práve im vďačíme za život, a to nielen geneticky. Od staroveku ľudia vedeli, že svet okolo nich má úžasnú vlastnosť, ktorá sa nazývala plodnosť. Pôda, ktorej moderná flóra a fauna vďačí za svoju existenciu a vývoj, bola ľuďom najnápadnejšie, každodenne blízka a zrozumiteľná. Je nevyhnutnou podmienkou pre život rastlín, zvierat a ľudí. Pri pestovaní poľnohospodárskych plodín si ľudia všimli, že plodina vypestovaná zo semien tej istej rastliny sa na rôznych pozemkoch líši.
Pôda zohráva dôležitú úlohu aj v prirodzenom prostredí človeka. Pôda, klasifikovaná ako neobnoviteľný prírodný zdroj, je hlavným prostriedkom poľnohospodárskej výroby. Medzinárodné deklarácie a dohody o otázkach životného prostredia („Svetová stratégia ochrany“, „Svetová charta pôdy“, „Základy svetovej politiky pôdy“) potvrdzujú dôležitosť pôdy ako univerzálneho dedičstva ľudstva, ktoré by mali všetci ľudia racionálne využívať a chrániť. Zeme.
V súčasnosti sa problém interakcie medzi ľudskou spoločnosťou a prírodou stal obzvlášť akútnym. Stáva sa nesporným, že riešenie problému zachovania kvality ľudského života je nemysliteľné bez určitého pochopenia moderných environmentálnych problémov. Pôdna pokrývka Zeme je najdôležitejšou zložkou biosféry Zeme. Je to obal pôdy, ktorý určuje mnohé procesy prebiehajúce v biosfére. Najdôležitejším významom pôd je akumulácia organickej hmoty, rôznych chemických prvkov a energie. Pôdna pokrývka funguje ako biologický absorbér, ničiteľ a neutralizátor rôznych znečisťujúcich látok. Okrem toho je pôda najdôležitejším prírodným útvarom.
Jeho úloha v živote spoločnosti je daná skutočnosťou, že pôda je hlavným zdrojom potravy, ktorá poskytuje 95 – 97 % potravinových zdrojov pre obyvateľstvo planéty. Svetová plocha je 129 miliónov štvorcových kilometrov alebo 86,5 % rozlohy krajiny. Orná pôda a trvalkové výsadby ako súčasť poľnohospodárskej pôdy zaberajú asi 15 miliónov metrov štvorcových. km. (10 % pôdy), sena a pasienky – 37,4 milióna metrov štvorcových. km. (25% sushi). Celkovú vhodnosť pôdy na ornú pôdu odhadujú rôzni výskumníci rôzne: od 25 do 32 miliónov metrov štvorcových. km.
Ak sa toto prepojenie biosféry zničí, potom sa nenávratne naruší doterajšie fungovanie biosféry. Moderná pôdna pokrývka sa formovala tisíce rokov za podmienok, ktoré sa teraz úplne zmenili. Dôležitosť správneho a efektívneho využívania a zachovania pôdnych zdrojov sa preto nesmierne zvyšuje.
Pôda a ľudské zdravie.
Väčšina mikroorganizmov žijúcich v pôde sú saprofágy, ktoré nepoškodzujú živočíšne organizmy. V pôde zároveň trvale alebo dočasne žijú patogénne, patogénne mikroorganizmy a patogény infekčných chorôb. Preto predstavujú nebezpečenstvo. Patogénne baktérie zahŕňajú pôvodcov takých nebezpečných infekčných chorôb, ako je antrax, plynová gangréna, tetanus a botulizmus.
Infekcia človeka prostredníctvom kontaminovanej pôdy sa môže vyskytnúť za rôznych okolností: priamo počas kultivácie pôdy, zberu, stavebných prác a iných podmienok. Antrax je jednou z najnebezpečnejších chorôb ľudí a zvierat. Pôvodcom antraxu je antraxový bacil, ktorý po vstupe do pôdy s močom a výkalmi chorých zvierat vytvorí okolo seba spóru av tomto stave môže pretrvávať roky, najmä v gaštanových a černozemných pôdach. Zvieratá, ktoré jedia potravu kontaminovanú touto baktériou, sa nakazia antraxom. Človek sa nakazí antraxom spravidla kontaktom s chorými alebo mŕtvymi zvieratami, výrobkami a surovinami získanými z chorých zvierat (mäso, vlna, koža), ako aj priamym kontaktom s pôdou.
Tetanus bacillus je spóronosný bacil, ktorý je pre človeka nebezpečný. K infekcii človeka dochádza cez poškodenú kožu alebo sliznice pri kontakte s kontaminovanou pôdou. Tetanus bacillus je pôvodcom botulizmu, ťažkej otravy jedlom. Z hľadiska sily účinku na ľudský a zvierací organizmus tento toxín prekonáva všetky ostatné bakteriálne toxíny a chemické jedy.
Gangrenózny bacil - spóry bacila spôsobujú plynovú gangrénu, ktorá sa vyskytuje vo forme rýchlo sa šíriaceho opuchu tkaniva a nekrózy.
Medzi dočasnými mikroorganizmami, ktoré žijú v pôde, veľkú skupinu tvoria patogény črevných infekcií (týfus, paratýfus, dyzentéria, cholera), brucelóza, tularémia, mor, čierny kašeľ. Do pôdy sa dostávajú len za určitých podmienok (so sekrétmi pacientov, s odpadovými vodami atď.). Nedá sa povedať, že pôda je priaznivým prostredím pre ich biotop. Niektoré z nich uhynú v dôsledku nedostatku živín a niektoré sú schopné prežiť v pôde až šesť mesiacov.
Nebezpečenstvo pri vstupe do pôdy predstavujú aj pôvodcovia tuberkulózy, lepry a záškrtu. Typicky sa človek nakazí črevnými infekciami prostredníctvom kontaminovanej zeleniny. Nemenej nebezpečenstvo však predstavuje sekundárne znečistenie podzemných a povrchových vôd. Bacily tuberkulózy zostávajú životaschopné až 15 mesiacov, bacily záškrtu žijú asi dva týždne.
Určitý vplyv na zdravie človeka môže mať okrem iného aj chemické zloženie pôdy. Mikroelementy vstupujú do ľudského tela s rastlinnou a živočíšnou potravou, čiastočne s vodou, podľa schémy: pôda - rastlina - telo živočícha. Úroveň zásobovania rastlinných a živočíšnych organizmov mikroelementmi závisí od ich obsahu, predovšetkým v pôde. Nedostatok alebo nadbytok mikroelementov v pôde vedie k nedostatku alebo prebytku nielen u bylinožravcov, ale aj u mäsožravcov, ako aj v ľudskom tele. To znamená oslabenie alebo posilnenie syntézy biologicky aktívnych látok, ktoré zahŕňajú mikroelementy, narušenie procesu stredného metabolizmu a výskyt chorôb.
Výskum pôdy.
Aký druh pôdy je na našej stránke? Aké látky obsahuje? Aké bezpečné je použitie na poľnohospodárske účely? Pôda je veľmi zložitá biochemická látka, ktorá má určitú inertnosť voči látkam vnášaným zvonku. Kvôli tejto inertnosti a pufrovaniu pôdy je v niektorých prípadoch aplikácia minerálnych a organických hnojív nedostatočná na doplnenie živín do rastlín.
Nedostatok akéhokoľvek prvku živín v rastline vedie k výrazným anomáliám v jej raste a vývoji. V takejto situácii nie je možné vytvoriť zdravú a krásnu záhradu pomocou bežnej poľnohospodárskej techniky. V tomto prípade sa výskum pôdy stáva relevantným. V súčasnosti je najpresnejším a najspoľahlivejším spôsobom testovania pôdy na kvalitu a vhodnosť použitia jej chemické a bakteriologické štúdium. Vďaka analytickej chémii dnes môžeme vykonávať absolútne akékoľvek vyšetrenie pôdy.
. Chemické testovanie pôdy.
Pôda je povrchová vrstva Zeme, ktorá je úrodná. Pôda je multifunkčný štvorfázový systém, ktorý vzniká v dôsledku zvetrávania hornín a životnej činnosti organizmov. Považuje sa za špeciálnu prírodnú membránu (biogeomembránu), ktorá reguluje interakciu medzi biosférou, hydrosférou a atmosférou Zeme. Vzniká vplyvom klímy, topografie, pôvodnej pôdotvornej horniny, ako aj živých organizmov.
Chemické zloženie pôdy je heterogénne a môže sa výrazne líšiť v závislosti od územia. Pôda je aktívne vystavená ľudskej hospodárskej a priemyselnej činnosti. Do pôdy sa dostáva množstvo nebezpečných škodlivín (veľmi časté je znečistenie pôdy ropnými produktmi a ťažkými kovmi). Ich obsah je prísne regulovaný hygienickými normami.
Pred začatím akýchkoľvek terénnych úprav sa odporúča vykonať chemický test pôdy. Štúdia umožňuje včasnú identifikáciu špecifických problémov súvisiacich s pôdou.
Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že výsledky štúdie pôdy umožňujú stanoviť chemické zloženie a vlastnosti pôdy. Umožňuje zistiť celkový obsah C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti a ďalších prvkov v pôde, dáva predstavu o obsahu vo vode rozpustných látok (sírany, chloridy a uhličitany vápnika, horčíka, sodíka a pod.), zisťuje absorpčnú schopnosť pôdy, odhaľuje zásobu pôdnych živín - zisťuje množstvo ľahko rozpustného (pohyblivého) dusíka, fosforu a zlúčeniny draslíka absorbované rastlinami, určuje ťažké kovy v pôde (Cd, Zn, Cr ,Co atď.), ktoré majú toxický účinok na človeka; pomáha identifikovať skupiny rastlín, ktoré sa môžu v danej oblasti bezpečne zakoreniť a rásť.
. Bakteriologické štúdium pôdy.
Žiaľ, pôda je zásobárňou nielen prospešnej mikroflóry a fauny, ale aj patogénnej. Vzhľadom na určitú epidemiologickú úlohu pôdy ako faktora šírenia niektorých infekčných chorôb zvierat a ľudí sa v sanitárnej a protiepidemickej praxi vykonáva množstvo opatrení zameraných na ochranu pôdy pred kontamináciou a infekciou patogénnymi druhmi mikroorganizmov. . Medzi patogénnymi obyvateľmi pôdy majú mimoriadny význam ľudské patogény. Deti sú voči nim najzraniteľnejšie.
Životnú aktivitu mikroorganizmov v pôde, ich kvalitatívne a kvantitatívne zloženie určujú pôdne podmienky: prítomnosť živín, vlhkosť, prevzdušňovanie, reakcia prostredia a teplota. Typ pôdy má veľký vplyv na celkový počet aj pomer jednotlivých systematických skupín mikroorganizmov. Pôdna mikroflóra zahŕňa nasledujúce skupiny mikroorganizmov:
Čpavkové baktérie, ktoré spôsobujú hnilobu zvieracích tiel, zvyškov rastlín, rozklad močoviny s tvorbou čpavku a iných produktov
Nitrifikačné baktérie
Baktérie zapojené do kolobehu síry, železa, fosforu a ďalších prvkov(sírne baktérie, baktérie železa)
Baktérie, ktoré rozkladajú vlákninu a spôsobujú fermentáciu.
Bakteriologické vyšetrenie pôdy zahŕňa stanovenie celkového počtu saprofytických baktérií, koliformných baktérií (coli-titer a coli-index), klostrídií (perfringens-titer), termofilných baktérií, nitrifikačných baktérií, stanovenie aktinomycét, húb, salmonely, shigelly, pôvodcov tetanus, botulizmus, brucelóza, antrax.
V priestoroch pre deti sa spravidla nachádza ihrisko na vonkajšie hry, ktoré má drevený alebo trávnikový povrch. Je však možné obsiahnuť malú smršť v obmedzenom priestore? Prieskumný záujem núti deti hľadať dobrodružstvo. Malé dieťa na mieste má čas behať po trávniku, vyliezť na rozrastajúci sa strom, bezpečne pristáť na zemi, čľapkať sa v plytkej vode jazierka, zahrabať sa do pôdy záhona alebo okrasnej zeleninovej záhrady a vyskúšať všetky svetlé bobule a ovocie. Prirodzene, patogénne organizmy môžu vstúpiť aj do tela dieťaťa. Testovanie pôdy na prítomnosť ľudských patogénov má v takýchto prípadoch mimoriadny význam.
Pôda je obrovský prírodný zdroj, ktorý poskytuje ľuďom potravu, zvieratám krmivo a priemyslu suroviny. Vznikol v priebehu storočí a tisícročí. Preto je ochrana pôdy jednou z primárnych úloh ruského štátu.
P.S.: „Pôda by sa mala nazývať „deň“ alebo vonkajšie horizonty skál,
prirodzene modifikované kombinovaným vplyvom vody, vzduchu a
rôzne druhy organizmov, živých i mŕtvych."
Dokučajev V.V.
Ekopolis. Všetky práva vyhradené.
V tejto lekcii sa dozviete, ako vzniká vrchná úrodná vrstva – pôda. Dozviete sa o vlastnostiach pôdy a jej obyvateľov.
Téma: Vzťah medzi neživou a živou prírodou
Lekcia: Ako sa tvorí pôda
Naša lekcia bude venovaná pôde a jej formovaniu. Vysoký strom aj malé steblo trávy spevňujú korene v zemi, respektíve v jej hornej vrstve, ktorá sa nazýva pôda.
Ako sa vytvorila pôda? Základom pre tvorbu pôdy sú horniny Zeme. Dno nádrží, plání a hôr tvoria horniny, ktoré boli zničené milióny rokov pod vplyvom slnečného tepla, vody, vzduchu a živých organizmov. Najmenšie skalné častice sa hromadia v skalných puklinách a kotúľajú sa s prúdením vody do nízkych miest. Voda, vzduch, baktérie, drobné živočíchy a semená rastlín ľahko prenikajú do trhlín. Výsledkom je, že na kameňoch klíčia trsy bylín, malé kríky a dokonca aj stromy. Korene rastlín naďalej rozširujú trhliny a ničia kamene.
Ryža. 2. Naklíčené rastliny na kameni ()
Roky plynú, tvorba pôdy je veľmi dlhý proces. Po tisíc rokoch sa zo zvyškov rastlín na úpätí skál vytvára pôda. Toto je horná úrodná vrstva zeme s hrúbkou až 2 cm Na mäkkom sopečnom popole sa tento proces vyskytuje rýchlo, len za 50-60 rokov. Živočíchy sa podieľajú na tvorbe pôdy. Uvoľnia skalu, zmiešajú ju s polozhnitými koreňmi rastlín a keď odumrú, sami sa stanú jej časticami. K tvorbe pôdy teda dochádza v dôsledku ničenia hornín pod vplyvom všetkých zložiek prírody: slnečného tepla, vody, vzduchu, živých organizmov. Iba všetky časti prírody, ktoré na seba pôsobia, tvoria pôdu. Ak nebudú skaly a živé organizmy, nebude ani pôda. Nie je tam voda a vzduch - pôda sa netvorí.
Spomeňme si na prechádzku v jesennom lese. Dokážete na základe svojich pozorovaní dokázať, že pôda spája neživú a živú prírodu do jedného celku?
Suché lístie, ihličie, tráva, konáre stromov padajú na zem a hromadia sa v jej najvrchnejšej vrstve. Pod opadanými listami a konármi je piesok a hlina, drobné kamienky, zvyšky zvierat a rastlín, humus, a to sa týka neživej prírody. To všetko hromadia korene rastlín, pretože každá rastlina si berie živiny z pôdy. Baktérie, huby a drobné živočíchy sú v pôde vždy prítomné, a to platí aj pre živú prírodu. Vieme, kto berie živiny z pôdy. A kto ich zase dopĺňa? Ak sa totiž zásoby nedoplnia, pôda sa rýchlo stane vzácnou. Pôdne živočíchy si v nej robia chodbičky, kadiaľ vstupuje voda a vzduch, premiešavajú pôdu, drvia zvyšky rastlín a baktérie, ktoré v pôde vždy žijú, premieňajú tieto zvyšky na humus.
Listy a tráva sa v pôde pomerne rýchlo rozkladajú. Len za šesť mesiacov sa premenia na vynikajúce hnojivá. Živiny sa tak neustále vracajú do pôdy a opäť ich spotrebúvajú rastliny. Nastáva kolobeh pôdy. Pôda spája neživú a živú prírodu do jedného celku.
Aké zvieratá možno vidieť v pôde? V lesnej pôde zamrzla lienka, mravce niečo ťahajú do svojich podzemných príbytkov, no krtkovia a dážďovky trávia celý život v pôde.
A čmeliak zemný len zimuje. Žaby a slimáky sa pred horúčavou schovávajú v pôde a šváby kladú vajíčka, z ktorých vychádzajú ich potomkovia.
Chrobáky prenikajú do pôdy do hĺbky 2 metrov, mravce - až 3 metre. Krtkovia - do 5 metrov a dážďovky - do 8 metrov.
Krtkovia prinášajú do pôdy veľké výhody tým, že vytvárajú hlboké tunely, krtkovia vyhadzujú zeminu na povrch a táto pôda je jeden a pol krát bohatšia na vápnik, horčík, železo a ďalšie živiny.
Vedci vypočítali, že v brezovom lese krtkovia zdvihnú z hĺbky na povrch takto obohatenej pôdy až 10 ton na hektár. Ukazuje sa, že väčšina brezového lesa je oplodnená krtkami. A v malých hromadách v zemi, krtincoch, sa hromadí voda, ktorá zvlhčuje pôdu.
Čo jedia pôdne zvieratá? Živia sa zvyškami živých organizmov, koreňmi rastlín a inými drobnými živočíchmi. Korene púpav obhrýzajú larvy chrústov a krtkovia si na larvách radi pochutnávajú. Krtek, ktorý jedol, ide spať a spí 4 hodiny, zobudí sa a okamžite ide hľadať jedlo. Pri hlbokých chodbách krtko neustále naráža na škodlivý hmyz a jeho larvy. Za deň krtko zje toľko, koľko váži a ešte viac. Krtek nemôže hladovať 17-18 hodín bez jedla je pre neho katastrofálne. To je dôvod, prečo krtky nemôžu v zime hibernovať.
Medzi rastlinami a živočíchmi pôdy existuje potravinová závislosť: koreň púpavy - larva - krtek. Ak nie sú žiadne púpavy, larvy zomrú, ak nie sú žiadne larvy, krtky budú hladovať. Preto sa vedci domnievajú, že všetky živé organizmy sú vzájomne prepojené potravinovými reťazcami. Potravinový reťazec ukazuje, kto koho zje. Medzi obyvateľmi pôdy existuje veľa potravinových reťazcov, ale v každom takomto reťazci je prvým článkom rastlina. Koniec koncov, iba ona je schopná vytvárať živiny z oxidu uhličitého a vody s minerálnymi soľami rozpustenými na svetle. Druhým článkom sú bylinožravé zvieratá, tretím sú mäsožravé a všežravé zvieratá. Keď uhynú dravé alebo všežravé zvieratá, ich zvyšky sa stanú potravou pre baktérie a iné drobné živočíchy.
Dnes ste sa v lekcii dozvedeli, že pôda je jednota živej a neživej prírody, ako pôda vzniká a aké potravinové reťazce existujú.
- Vakhrushev A.A., Danilov D.D. Svet okolo nás 3. M.: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakov A.N. Svet okolo nás 3. M.: Vydavateľstvo Fedorov.
- Pleshakov A.A. Svet okolo nás 3. M.: Vzdelávanie.
- Encyklopédia Okolo sveta ().
- Encyklopédia sveta zvierat ().
- Veda a život ().
- čo je pôda?
- Aké zvieratá žijú v pôde?
- Dokáže sa pôda zotaviť?
Tvorba pôdy
Tvorba pôdy
Pôda vzniká z hornín v dôsledku dlhého procesu deštrukcie a následných kvalitatívnych zmien častí a častíc týchto zničených hornín.
Proces tvorby pôdy možno pozorovať dodnes. Najprv horniny nachádzajúce sa v povrchových vrstvách zemskej kôry prechádzajú počiatočnou deštrukciou – zvetrávaním. Vzniká v dôsledku silného zahrievania hornín slnečnými lúčmi cez deň a prudkého ochladenia v noci. V hornine vznikajú početné trhliny, ktoré sa časom rozširujú a prehlbujú, čomu napomáha voda, ktorá do nich preniká a tam zamŕza. V dôsledku týchto fyzikálnych vplyvov sa horniny drvia na úlomky rôznych tvarov a veľkostí, ktoré sa postupne uvoľňujú.
Mikroorganizmy sa ako prvé usadzujú na holých voľných horninách, živia sa hlavne uhlíkom a dusíkom z atmosféry, ako aj minerálnymi zlúčeninami horniny. Potom sa tu usadia nižšie rastliny - lišajníky a viac organizované - machy, ktoré energickejšie ničia horniny a hlboko menia ich zloženie. Odumierajúce lišajníky a machy sú rozložené mikroorganizmami a vytvárajú humus alebo humus (z latinského humus - zem, pôda), čím vznikajú primárne vrstvy riedkej pôdy. Ale tieto pôdne vrstvy už obsahujú látky potrebné na výživu vyšších bylín a drevín, ktoré nakoniec premieňajú horniny na pôdy (obr. 2). Každý rok poskytujú odumierajúce časti rastlín potravu pre mikroorganizmy a živočíchy. Spracovaním potravy vytvárajú ešte viac rôznych látok, ktoré ničia horniny, vďaka čomu sa zväčšuje hrúbka pôdy a v jej horných vrstvách sa hromadí humus. Periodické odumieranie baktérií, lišajníkov, machov, vyšších bylín a drevín je teda sprevádzané obohacovaním horného horizontu zemskej kôry o organické látky a biologicky významné prvky minerálnej výživy rastlín.
Významnú úlohu pri tvorbe pôdy zohrávajú aj živočíšne organizmy - červy, mravce, hraboše, mory, krtky a pod. Pohybom v pôde ju kyprí a miešajú s rastlinnými zvyškami, čím zlepšujú fyzikálne vlastnosti pôdy. Červy a hmyz spracovávajú zvyšky rastlín a obohacujú pôdu humusom.
V dôsledku fyzikálnych, chemických a biologických procesov prebiehajúcich v pôde sa postupne formuje jej štruktúra. Štruktúra pôdy sa nazýva jeho vnútorná štruktúra pôdnych hrudiek rôznych veľkostí a tvarov, ktoré pozostávajú z pôdnych častíc. Najlepšie pôdy majú jemne hrudkovitú alebo zrnitú štruktúru s hrudkami s priemerom od 1 do 10 mm. V úrodných pôdach sa vytvára veľa dutín alebo pórov, takže sa vytvárajú podmienky na to, aby baktérie a korene rastlín prijímali vzduch a vlhkosť, čo im umožňuje lepší vývoj. Túto štruktúru majú úrodné černozeme a im blízke pôdy.
