PŮDA: VLASTNOSTI, TVORBA, SLOŽENÍ, VRSTVY, TYPY - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Půda je horní vrstva litosféry způsobené zvětráváním skalního podkladu v důsledku působení klimatu a biologické entity. Pochopení zvětráváním fragmentace horniny, která tvoří nekonsolidovaný materiál s definovanou strukturou a strukturou.

Agregace pevných částic, které tvoří půdu, určuje její strukturu a relativní podíl částic menších než 2 mm definuje strukturu. Tyto částice jsou seskupeny do tří obecných tříd, od větších po menší průměr: písek, bahno a jíl.

Půda. Zdroj: Cesta do Gaia

Působení klimatických faktorů, jako je srážení a teplota, jakož i živých organismů, jsou odpovědné za tvorbu půdy. Tyto faktory působí na původní materiál nebo podloží a fragmentují jej po dlouhou dobu.

Tento proces vede ke vzniku složité porézní struktury složené z různých minerálů, vody, vzduchu a organických látek. Tato struktura se vyskytuje ve více či méně definovaných horizontech nebo vrstvách s charakteristickou barvou, kompozicí, strukturou a strukturou.

Existuje velká rozmanitost typů půd, které jsou popsány a klasifikovány podle různých klasifikačních systémů. Půda je základem podpory vegetačního pokryvu, přírodního i zemědělského, jako základního prvku ekosystému.

Půda se však degraduje a ztrácí v důsledku eroze, důsledkem klimatických faktorů a působení člověka. Zatímco znečištění degraduje půdu zavedením toxických látek do ní nebo ovlivňujících její fyzikální, chemické a biologické vlastnosti.

Charakteristiky půdy

Půda je matrice tvořená abiotickými prvky, jako jsou minerály, voda a vzduch, s biotickými faktory, za určitých podmínek klimatu a reliéfu. Tato matrice má definovanou strukturu, strukturu, hustotu a porozitu a tvoří ekosystém s charakteristickou biotou.

- textura

Struktura půdy je určena relativním podílem písku, bahna a jílu přítomného v ní. Jedná se o jemnou frakci půdy (jemná zemina), kde písek obsahuje hrubší částice, o průměru 2 až 0,08 mm. Druhou složkou v průměru je bahno s 0,08 až 0,02 mm a nakonec jíl s méně než 0,02 mm, Toto složení závisí na matečném materiálu nebo podloží, které dalo vznik půdy, a na faktorech, které se podílely na jeho tvorbě. Jakýkoli fragment o průměru větším než 2 mm je již považován za hrubou frakci půdy nebo štěrku.

Písek

Složení písku je z větší části oxid křemičitý, protože se jedná o nejhojnější minerál v horninách na Zemi. Existují však i vápenaté písky z eroze korálů nebo sopečného písku ze sopečných hornin.

Limuzína

Jedná se o heterogenní sediment středních frakcí složený z anorganických i organických prvků.

Jíl

Jíly jsou hydratované křemičitany aluminy a jsou považovány za chemicky aktivní v půdě. Mají koloidní chování, elektricky nabité a jsou důležité při zadržování vlhkosti a minerálních prvků.

- Struktura

Struktura půdy je dána spojením pevných částic hrudek tvořících hrudky nebo strukturální jednotky zvané peds. Tvorba těchto struktur je výsledkem flokulačního nebo agregačního procesu způsobeného fyzikálně-chemickými událostmi.

Struktura půdy. Zdroj: Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. Převzato Pastranec (na základě nároků na autorská práva).

K tomu dochází v důsledku přitahování opačných elektrických nábojů mezi částicemi, které zahrnují vodu, humus a oxidy hliníku a železa.

Humické komplexy

Humus je koloidní látka způsobená rozkladem organické hmoty v důsledku rozkladu bakterií a hub. Agregáty humusu tvoří komplexy, které aglutinují půdní částice a vytvářejí peds.

Živé organismy, které přidávají půdu

Kořeny rostlin a látky, které vylučují, také přispívají k tvorbě struktury aglutinovaných částic v půdě. Stejně tak organismy, jako jsou žížaly, jsou zásadní při zpracování půdy a definici její struktury.

- Hustota a pórovitost

Textura a struktura půdy určují existenci pórů v ní, které mají různý průměr. Složení a pórovitost půdy také určují proměnnou hustotu, protože čím nižší porozita, tím vyšší je hustota půdy.

Půdní půdy jsou důležité, protože tvoří systém prostorů, kterými voda a vzduch cirkulují v půdě. Voda i vzduch v půdě jsou životně důležité pro rozvoj života na ní i uvnitř.

- Rozhraní a ekosystém

V půdě interagují minerální prvky litosféry, voda hydrosféry, vzduch atmosféry a živé bytosti biosféry. Půda udržuje výměnu chemických prvků s vodou, stejně jako plyny s atmosférou, jako je O2 a CO2.

Na druhé straně, živé bytosti z půdy získávají živiny a vodu a poskytují organickou hmotu a minerály. V této souvislosti je půda ekosystémem, ve kterém jsou vzájemně propojeny abiotické a abiotické faktory.

Rhizosféra

Je to prostředí, které obklopuje kořeny rostlin v půdě a vytváří v půdě zvláštní stav. V tomto prostředí kořeny získávají vodu a minerální živiny z půdy a poskytují různé exsudáty, kromě navazování symbiotických vztahů.

Rhizosphere je místo, kde se odehrává většina života v půdě, protože tam je větší dostupnost uhlíku.

- Plodnost

Základní vlastností půdy je její úrodnost, protože obsahuje nezbytné minerální prvky pro rozvoj suchozemských rostlin. Mezi tyto minerály patří makronutrienty, jako je dusík, fosfor a draslík, jakož i mikronutrienty (mezi jinými železo, bór, zinek, mangan, nikl, molybden).

- Voda

V porézní části její struktury cirkuluje voda, ulpívá na koloidních částicích (jílech) a hraje zásadní roli při tvorbě struktury půdy. Hlavním zdrojem vody pro vegetaci je půda a v ní se rozpustí základní minerály rostlin.

Půdní formace

Proces tvorby půdy nebo pedogeneze je výsledkem působení několika faktorů. Tyto sahají od skály, která ji vede k faktorům, které ji počasí.

- Rodičovský materiál

Podloží, které tvoří litosféru, je souvislá vrstva různého mineralogického složení v závislosti na její povaze. Mohou to být sedimentární, metamorfované nebo vyvřelé horniny vytvořené různými procesy.

Pohled na skalní podloží. Zdroj: Cesta do Gaia

Regolith

Pod vlivem klimatických a biologických faktorů se skála postupně rozpadá nebo fragmentuje a vytváří proměnlivou vrstvu silného materiálu zvaného regolit. Klima a živé bytosti na tento materiál nadále působí, dokud nevytvoří půdu.

- Počasí

Povrch Země je vystaven různým klimatickým podmínkám, které vytvářejí gradient teploty a vlhkosti. Každá oblast má režim srážek, větru a teplot, které se mění během dne a roku.

Tyto podmínky působí na matečný materiál, degradují ho a dávají mu konkrétní strukturu, vytvářejí různé typy půd.

Srážky

Voda ovlivňuje tvorbu půdy jak fyzikálním erozivním účinkem na skálu, tak i samotným přísunem vody. Voda jako univerzální rozpouštědlo je základním prvkem chemických reakcí, které se vyskytují při tvorbě půdy.

Nadměrná vlhkost a střídání vlhkého a suchého období navíc ovlivňují typ vytvořené půdy.

Teplota

Vysoké teploty podporují různé chemické procesy, které přispívají k tvorbě půdy. Zatímco extrémní změny teplot podporují strukturální napětí ve skále, vytvářejí zlomeniny.

- Biotické faktory

Činnost živých bytostí, které obývají půdu a na ní, je rozhodující při tvorbě půdy.

Vegetace

Přítomnost vegetačního krytu hraje roli ve stabilitě substrátu a poskytuje prostředí příznivé pro tvorbu půdy. Bez vegetačního pokryvu se zvyšuje eroze a následná ztráta půdy ve formaci.

Na druhé straně kořeny rostlin a jejich výlučky přispívají k fragmentaci rodičovského materiálu a jsou pojivy půdy.

Ostatní organismy

K jeho tvorbě podstatně přispívají mikroorganismy a makroorganismy, které obývají půdu. Rozkladače jako bakterie, archaea, houby a prvoky zpracovávají organickou hmotu a vytvářejí humus.

Žížaly vrtají tunely a přijímají půdu, zpracovávají organickou hmotu tak, že přispívají k vytváření struktury v půdě. Tím se zvyšuje pórovitost půdy a tím i proud vody a vzduchu.

Existuje také velké množství větších kopajících zvířat, která také přispívají k tvorbě půdy, jako jsou krtci, mláďata a další.

- úleva

Při formování půdy je velmi důležité, protože strmý svah zabraňuje trvalému formování půdy. Na druhou stranu, prostá nebo prohlubeň v blízkosti horské oblasti obdrží promytý půdní materiál.

- Počasí

Vytváření půdy vyžaduje dlouhý proces zvětrávání podloží a zpracování regolitů. Časový faktor je proto zásadní pro vývoj půdy, dokud nedosáhne svého vrcholu.

- vyvrcholení podlahy

Jakmile bylo dosaženo rovnováhy v procesu formování ve vztahu k podmínkám prostředí, bylo vytvořeno vyvrcholení. V tomto okamžiku se má za to, že dotyčná půda dosáhla nejvyšší evoluční úrovně.

Složení půdy

Složení půdy se mění v závislosti na zdrojové hornině, která jí poskytla původ, a zapojeným procesům tvorby půdy.

Minerály

Téměř všechny známé minerály se nacházejí v půdě, přičemž nejhojnějšími skupinami jsou křemičitany, oxidy, hydroxidy, uhličitany, sírany, sulfidy a fosfáty.

Organický materiál

V závislosti na biomu, kde se vyvíjí, bude mít půda vyšší nebo nižší obsah organických látek. V tropickém deštném pralese je tedy většina organické hmoty v povrchovém stelivu (horizont 0) a podkladová půda je v humusu chudá.

V mírném listnatém lese je vyšší akumulace rozložené organické hmoty a v pouštních oblastech je tato akumulace organické hmoty velmi nízká.

Voda

V porézní matrici půdy voda cirkuluje jak v kapalné formě, tak i jako vodní pára. Část vody je pevně připojena k koloidním částicím půdy.

Vzduch

Porézní matrice obsahuje vzduch, a proto kyslík, oxid uhličitý a atmosférický dusík. Vzduch v půdě je důležitý pro udržení života v půdě, včetně radikálního dýchání.

Vrstvy (horizonty)

Při tvorbě půdy vytváří gravitaci, infiltraci vody, velikost částic a další faktory vrstvenou strukturu. Tyto horizontální vrstvy jsou uspořádány ve svislém gradientu a nazývají se půdní horizonty, které společně tvoří tzv. Půdní profil.

Půdní horizonty. Zdroj: Mariiana QM

Tradičně jsou identifikovány 3 základní horizonty v půdě identifikované shora dolů písmeny A, B a C. Zatímco pracovníci divize průzkumu půdy Spojených států definují 5 základních horizontů a 2 možné vrstvy.

Horizon 0

Je to přítomnost vrstvy povrchové organické hmoty s minerálním složením menším než 50% objemových. V tomto případě nezáleží na úrovni rozkladu přítomné organické hmoty.

Horizon A

Je to horizont povrchu nebo pod horizontem 0, charakterizovaný obsahem humusu smíchaného s minerální složkou. Má tmavou barvu a jsou zde kořeny i změny způsobené biologickou aktivitou.

Horizon E

Tam je převaha písku a bahna kvůli ztrátě jílů, ukazovat světlou barvu.

Horizon B

Je to horizont bohatý na minerály s hromaděním jílu a dalších látek, které mohou vytvářet nepropustné jílové bloky nebo vrstvy.

Horizon C

Je to horizont nejblíže k skalnímu podloží, a proto je méně podroben procesům pedogeneze. Je tvořen mimo jiné fragmenty hornin, hromaděním sádry nebo rozpustných solí.

Vrstva R

Identifikujte vrstvy tvrdé horniny, která vyžaduje použití těžkého vybavení pro vrtání.

Vrstva W

Tato vrstva byla nedávno přidána, aby odkazovala na přítomnost vrstvy vody nebo ledu na jakékoli úrovni. To znamená, že tato vrstva může být umístěna mezi kterýmkoli z výše uvedených horizontů.

Druhy půdy

Existují různá kritéria pro klasifikaci půd, od velmi jednoduchých schémat založených na struktuře nebo klimatu, až po komplexní systémy. Mezi ně patří USDA (Ministerstvo zemědělství Spojených států amerických) a FAO-UNESCO.

- Podle textury

Je založena na struktuře půdy, podle podílu písku, bahna a jílu. K jeho definici se používá půdní texturní trojúhelník (FAO nebo Ministerstvo zemědělství Spojených států).

Takto se zřizují texturní třídy, které představují písčité, jílovité nebo hedvábné půdy a různé kombinace, jako je jílovitě písčitá půda.

- Podle počasí

Tato klasifikace se vztahuje na půdy, v jejichž formaci je základním prvkem klima a které vedou ke vzniku tzv. Zonálních půd.

Vlhké klimatické půdy

Vysoká vlhkost urychluje procesy tvorby půdy a zároveň rozpouští uhličitan vápenatý a narušuje křemičitany a živce. Převládá železo a hliník, protože jsou to půdy s nízkou úrodností a vysokým obsahem organických látek, jako jsou lateritové typy tropického deštného pralesa.

Suché klimatické půdy

Nízká vlhkost zpomaluje proces formování půdy, takže je tenká a je přítomna jen málo zvětralého matečného materiálu. Představují malé organické látky vzhledem k vzácné vegetaci, kterou podporují, a hojnému uhličitanu vápenatému, jako jsou aridisoly.

Mírné klimatické půdy

Vlhkost a teplotní podmínky jsou mírné a v průběhu času se vytvářejí hluboké a úrodné půdy. Představují významná množství organických látek a nerozpustných minerálů, jako je železo a hliník, jako v alfisolech.

- USDA

Je to systém půdní taxonomie Ministerstva zemědělství Spojených států, který uznává 12 objednávek jako nadřazenou kategorii. Sleduje kategorii podřádu s 64 třídami, skupinami s více než 300 třídami a podskupinami s více než 2 400 tříd.

Diagnostické vlastnosti

Tento systém používá jako diagnostické prvky k přiřazení půdy ke třídě, typu vlhkosti půdy a teplotnímu režimu. Stejně tak přítomnost určitých horizontů jak na povrchu (epipedony), tak uvnitř půdy (endopedony).

FAO-UNESCO

Hlavní kategorie v tomto systému, která odpovídá objednávce v systému USDA, je skupina hlavních půd a zahrnuje 28 tříd. Další úrovní v hierarchii je Soil Unit a pokrývá 152 tříd.

Role a význam

Půda je základní součástí pozemských ekosystémů a základem většiny lidských činností.

Podpora a výživa suchozemské vegetace

Půda poskytuje podporu, na které se zakládají rostlinné rostliny prostřednictvím kořenového systému. Kromě toho poskytuje minerální živiny a vodu, které rostliny vyžadují pro svůj vývoj.

Základy zemědělství a chovu

V zemědělství je nezbytným výrobním faktorem, i když s ním existují moderní techniky, jako je hydroponie. Hromadná produkce většiny plodin je však možná pouze na velkých plochách půdy.

Uhlíkový cyklus a sekvestrace

Při výměně plynu s atmosférou půda dodává a absorbuje CO2. V tomto smyslu půda přispívá ke snižování skleníkového efektu, a tím ke globálnímu oteplování.

Permafrost

Jde o vrstvu organické půdy zamrzlé v cirkumpolárních zeměpisných šířkách, která představuje důležitou rezervu CO2 v půdě.

Stavební nadace

Půda je základem podpory lidských staveb, jako jsou silnice, kanály, budovy a mnoho dalších.

Eroze půdy

Eroze je ztráta půdy v důsledku působení klimatických faktorů nebo lidské činnosti. Extrémní eroze půdy způsobuje dezertifikaci a je jednou z největších hrozeb pro zemědělské půdy.

Eroze půdy. Zdroj: US Fish and Wildlife Service

Vodní eroze

Srážení způsobuje ztrátu půdy v důsledku dopadu kapiček vody na agregáty a následný povrchový odtok. Čím více je země a strmější svah, tím větší je odpor způsobený odtokem.

Eolická eroze

Vítr nese částice půdy, zejména ve vyprahlých podmínkách, kde je suchý a s malou přilnavostí. Vegetace působí jako bariéra proti větru, takže její absence přispívá ke zvýšení účinků větrné eroze.

Antropická eroze

Mezi nejvíce erozivní činnosti patří odlesňování a intenzivní plodiny, zejména kvůli zemědělské mechanizaci. Stejně jako těžba, zejména povrchové doly a výstavba infrastruktury.

Kontaminace půdy

Půdy mohou být kontaminovány přírodními i člověkem způsobenými příčinami, ale nejzávažnější případy jsou způsobeny lidskou činností.

Agrochemikálie

Aplikace chemických pesticidů a hnojiv je jednou z hlavních příčin kontaminace půdy. Mnohé z těchto produktů jsou reziduální a biodegradace trvá dlouhou dobu.

Odtoková a odtoková voda

Příčinou znečištění jsou špatně směrované a neupravené odpadní vody, jakož i odtoková voda z městských a průmyslových oblastí. Odtokové vody nesou odpad, jako jsou maziva, motorové oleje a zbytky barev, které kontaminují zemi.

Hornictví

Tato aktivita nejen fyzicky degraduje půdu, ale je také zdrojem znečišťujících chemikálií. To je případ rtuti a arsenu používaného při těžbě kovů, jako je zlato.

Stejně tak použití vysoce výkonných hydropneumatických čerpadel k erodování půdy při hledání kovu uvolňuje znečišťující těžké kovy.

Ropný průmysl

Ropné skvrny ve vrtných zařízeních a úniky z hrází zadržujících hrází znečišťují zemi.

Kyselý déšť

Kyselá dešťová mapa. Zdroj: Alfredsito94

Kyselý déšť produkovaný průmyslovými plyny při reakci v atmosféře s vodní parou způsobuje okyselení půdy.

Odpadky

Akumulace pevného odpadu, zejména plastů a elektronického odpadu, jsou zdrojem kontaminace půdy. Plasty mimo jiné uvolňují dioxiny a elektronický odpad přispívá do půdy těžkými kovy.

Reference

1. FAO (2009). Průvodce popisem půd. Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství.
2. INIA (2015). Den otevřených dveří vědy a techniky. Národní ústav zemědělského výzkumu, Tacuarembó.
3. Jaramillo, DF (2002). Úvod do vědy o půdě. Přírodovědecká fakulta, Národní univerzita v Kolumbii.
4. Lal, R. (2001). Degradace půdy erozí. Degradace a rozvoj půdy.
5. Morgan, RPC (2005). Eroze a ochrana půdy. Blackwell Publishing.