Půda je obrovské přírodní bohatství. Poskytuje zvířatům krmivo, lidem potravu a průmyslu suroviny potřebné k výrobě zboží. Tvorba půdy probíhá po staletí a tisíciletí. A dnes je lidstvo postaveno před otázku správného využití půdy. A to je nemožné bez znalostí o struktuře, vlastnostech, složení a struktuře půd.
Historie studia úrodné vrstvy Země
Už v 18. století si vědci všimli, že půda se skládá z různých složek. Zájem o tuto nemovitost se obnovil až mnohem později. V Německu tak v letech 1879 až 1899 vycházely každoročně studie v tomto oboru Volney a jeho škola. Četné laboratorní studie prokázaly závislost fyzikálních vlastností půdy na velikosti jejích hrud a na obsahu prachu.
V roce 1877 vědec P. A. Kostachev poznamenal, že po orání panenských pozemků se rychle rozptýlí, což vede ke snížení výnosu. Struktura půdy byla obnovena až po ponechání polí pod vytrvalou bylinnou vegetací. Tyto studie měly velký význam. Dokázali, že v zemědělství struktura půdyhraje důležitou agrotechnickou roli.
Ve 30-40 letech minulého století byla věnována velká pozornost studiu horní vrstvy Země. Vědci přitom přikládali prvořadý význam struktuře půdy v otázkách úrodnosti. Povýšili tyto dva výrazy na úroveň synonym.
Strukturou půdy a jejím významem se vědci v 50.-60. letech minulého století prakticky nezabývali. Důvodem byla kritika systému travnatých hřišť. Vědci začali zpochybňovat roli půdní struktury v otázkách úrodnosti. A někdy to úplně popřeli.
Někteří vědci však pokračovali ve výzkumu v této oblasti. A zde se zvláště vyznačují díla akademika V. V. Medveděva. Strukturu půdy a její význam vědci zkoumali pomocí mikromorfologických metod. Zároveň používal moderní matematické nástroje, které mu umožňují analyzovat a sumarizovat získaná data. Výsledkem Medveděvovy práce byla v roce 2008 vydaná monografie o struktuře půd. V této práci byly shrnuty studie, které přesvědčivě prokázaly, že zlepšení tepelného a vzdušného režimu horních vrstev země přímo i nepřímo ovlivňuje růst rostlin.
Základní definice
Co je struktura půdy? Definice tohoto pojmu naznačuje, že se jedná o soubor různých agregátů (hrud), které se liší velikostí a tvarem. Každý z těchto prvků se skládá z látek propojených kořeny rostlin, humusem atd.
Struktura půdy je velmi důležitá. Je to hlavní faktor zodpovědný za úrodnost půdy. Pro člověka je zvláště důležitá struktura půd svrchního horizontu. Toto je vrstva, ve které dochází k vývoji kořenového systému rostlin. Žijí v něm různé půdní organismy. Z tohoto horizontu přichází přísun živin a vody nezbytné pro růst rostlin. Proto musí mít ornice optimální poměr mezi její kapalnou, pevnou a plynnou fází. Tento poměr vypadá takto – 25:50:25.
Klasifikace půd podle struktury
Horní horizonty Země mohou vypadat jinak. Jsou nestrukturované a strukturální. První z těchto typů zahrnuje granulometrické prvky, jejichž stav je charakterizován jako samostatná částice. Pozoruhodným příkladem půdy bez struktury je písčitá. Obsahuje málo humusových a jílových částic. Přechodné typy půdní struktury jsou mezi bezstrukturní a strukturní. V nich jsou spojení agregátů mezi sebou vyjádřena velmi slabě.
Úrodná půda je považována za strukturální. Lépe odolává větrné a vodní erozi a také se při orbě snadno drolí. Pokud složení a struktura půdy umožňuje klasifikovat ji jako úrodnou, pak má vyváženou kombinaci vzdušného, tepelného a vodního režimu. Tento faktor má pozitivní vliv na výživu rostlin a rozvoj biologických procesů.
Nestrukturované půdy nejsou schopny dobře absorbovat vodu. Navíc dešťový odtok na takových pozemcích způsobuje erozi. Vzduch a voda v takových půdách jsou antagonisté. Padající deště nezanechávají v takových přízemních horizontech vlhkost. To se děje v důsledku intenzivního kapilárního vzlínání vody. Půda vysychá. Rostliny zároveň nemají dostatek tekutin a živin, které potřebují. Navzdory tomu všemu je na polích s bezstrukturními půdami možné získat vysoký výnos. To však bude vyžadovat neustálou práci, aby zemědělská technologie byla na vysoké úrovni.
Vytvoření struktury úrodné vrstvy
Horní horizont Země se stává vhodným pro život rostlin pod vlivem dvou procesů probíhajících současně. K tvorbě půdní struktury tedy dochází v důsledku mechanického oddělování vrstvy na agregáty různých tvarů a velikostí. Druhý proces dává výsledným prvkům vnitřní vlastnosti a strukturu.
Výzkum vědců ukázal, že tvorba půdní struktury je možná pod vlivem chemických, fyzikálně-chemických, biologických a fyzikálně-mechanických faktorů.
K tvorbě agregátů tedy dochází při střídání sušení a vlhčení, zmrazování a rozmrazování. Složení a struktura půdy se mění pod vlivem vitální činnosti hrabavých zvířat, z tlaku vyvíjeného rostoucími kořeny rostlin. Mění vlastnosti vrchní vrstvy Země a různých polí zpracování nářadí.
Také složení a struktura půdy závisí na přítomnosti lepidla. Jsou to obvykle huminové koloidy. Tyto prvky jsou po koagulaci schopny přeměnypůdní struktura je odolná vůči vodě. Tato charakteristika závisí na množství humusu, mechanickém složení, schopnosti zadržovat a absorbovat vodu a také ji dodávat na povrch kapilárami. Po dešti se na takových pozemcích nevytváří kůra, což snižuje přístup kyslíku ke kořenům rostoucích rostlin.
Těžké půdy
Podle mechanického složení se úrodné země dělí na hlinité a hlinité, písčité a rašeliniště. Jak jsou definovány? Mechanické složení zemin se zkoumá pomocí vzorků. Půdní částice se odebírají z několika míst horního horizontu, přičemž se vytvoří zářezy po 20 cm. Poté se vzorky vzájemně promísí a navlhčí do pastovitého stavu čistou vodou. Pokud získáte míč, ale není možné jej svinout do provazce, pak je půda klasifikována jako písčitá hlína. Při snadném provádění takových akcí lze zemi klasifikovat jako hlínu. A v případě, že se z koule vyvalí šňůra, která se následně uzavře do prstence, je zemina klasifikována jako jíl. Tento typ ornice je považován za těžký. Tyto půdy mají vysokou hustotu a viskozitu. Snadno se lepí pohromadě a obtížně se zpracovávají, čímž potvrzují své jméno.
Při kopání se jílovitá půda nedrolí. Tvoří velké hrudky, které je těžké rozbít a rozdrtit. Pokud se taková půda orá a nechá se chvíli uležet, pak půjde veškerá práce do odpadu. Po chvíli se hrudky opět slepí. Pole se bude muset znovu zorat.
Jaký je důvod tohoto chování těžkých půd? Je spojena s příliš malou strukturouagregované částice, přičemž mezi nimi zůstává jen malý prostor.
Vysoké zhutnění jílovitých půd způsobuje špatnou prodyšnost. To zase vede k tomu, že kořeny rostlin nejsou dostatečně zásobovány kyslíkem. Omezený je také přístup vzduchu k mikroorganismům, které v takových půdách žijí. Malé množství kyslíku vede ke zpomalení procesu rozkladu organických látek na konečné produkty rozkladu. Díky tomu je půda chudá a není schopna poskytnout rostlinám organickou hmotu, kterou potřebují k růstu. Proto je v jílových vrstvách mizivý biologický život. Některé části takových zemí se dokonce nazývají mrtvé. Chybí jim vyvinuté mikrobiologické prostředí.
Stlačování agregovaných půdních částic je spojeno s takovými vlastnostmi půdy, jako je její propustnost pro vodu. V jílovitých horizontech nevzniká rozvinutý kapilární systém. Vlhkost jimi proto neprochází. Kořeny rostlin na takových polích jen stěží získají tolik potřebnou vodu pro svůj život.
Těžké půdy mají ještě jednu negativní vlastnost. Pokud se v nich hromadí voda, pak neprochází do spodních vrstev jílového horizontu. V oblasti růstu kořenového systému rostlin zůstávají značné objemy, což vede k jeho rozkladu.
Stěží lze říci, že nejlepší půdní strukturou je jíl. A to potvrzuje i zaplavování orné vrstvy při dešti. Padající kapky rozbíjejí drobné půdní agregáty. jílovitýhrudky přecházejí na menší složky, částečně rozpustné ve vodě. Vzniklá kejda velmi pevně váže půdní agregáty. Po vysušení jsou taková pole pokryta tvrdou a velmi hustou kůrou, která omezuje pronikání kyslíku, vlhkosti a světla ke kořenovým systémům rostlin. Tento jev se nazývá „betonová půda“. Působení slunečního záření vede k praskání půdy, jejíž struktura z tohoto důvodu ještě více zhoustne.
Ano, jílovité půdy jsou bohaté na stopové prvky a minerály. Rostliny je však nedokážou plně využít. Faktem je, že kořenový systém může absorbovat pouze ty živiny, které jsou v rozpuštěné formě, a jsou také konečným produktem zpracování mikroorganismů. Jílovité půdy mají špatnou propustnost vody. Mají špatný biologický život. To ovlivňuje nemožnost normální výživy rostlin.
Nízké výnosy na takových pozemcích jsou důsledkem skutečnosti, že hliněné vrstvy jsou kvůli své hustotě špatně zahřívány slunečními paprsky. Nejextrémnější oblasti pro zemědělství zůstávají nevytápěné po celé letní období.
Zlepšení těžké půdy
Abyste získali normální úrodu z hliněných polí, musí mít země volnější a hrudkovitou strukturu. Pouze v tomto případě budou vytvořeny příznivé podmínky pro růst rostlin. Jak zlepšit strukturu půdy, která je považována za těžkou? To je možné pravidelným zaváděním kypřících a vylehčovacích složek do půdy. Oni mohoubýt rašelina nebo písek, vápno nebo popel. Kromě toho bude k vytvoření příznivých podmínek pro růst rostlin vyžadován hnůj a kompost. Tyto složky vytvoří v půdě normální biologické a živné prostředí.
Zlepšení struktury půdy z hlediska kapacity vlhkosti je možné, když se do ní přidá písek. To současně zvýší tepelnou vodivost těžké půdy. Po broušení se jílovité horizonty zahřejí, rychle schnou a jsou připraveny k dalšímu zpracování.
Lehké nebo písčité půdy
Pro takové horizonty je typický nízký podíl jílových částic. Převážnou část této půdy zabírá písek. Humus se v nich nachází jen v malém množství.
Písčité půdy se z nějakého důvodu nazývají lehké. Ostatně je celkem snadné je zpracovat. A tomu nahrává zrnitá struktura půdy. Díky tomu mají takové horizonty vysokou propustnost vody a vzduchu. Podléhají však erozi a nejsou schopny zadržovat vlhkost ve svých vrstvách. Písčité půdy se navíc nejen dobře prohřívají. Také velmi rychle vychladnou.
To však není jediný důvod, proč nelze říci, že nejlepší půdní struktura je písčitá. Biologický život je v takových horizontech chudý. To je způsobeno nedostatkem živin a vlhkosti pro mikroorganismy žijící v takových půdách.
Zlepšení písčité půdy
Pro získání dobré sklizně se na lehkou půdu pravidelně aplikují spojovací a zhutňovací komponenty. Zlepšení struktury půdy,klasifikovaný jako lehký, je možný při smíchání s rašelinou nebo naplaveninami, vrtnou moukou nebo hlínou. Tím se vyplní póry mezi částicemi písku. A aby se vytvořilo biologické prostředí příznivé pro rostliny, bude nutné zavést humus a kompost.
V otázce jejich obohacování hnojivy je třeba vzít v úvahu i rysy písčitých půd. Lehké půdy dokonale procházejí vlhkostí, což z nich vyplavuje všechny užitečné prvky. Proto minerální hnojiva na takových polích používají pouze rychle působící hnojiva a aplikují je často, ale v malých objemech.
Střední půdy
Hlinité půdy jsou pro zemědělství a zahradnictví nejpříznivější. Mají nejlepší půdní strukturu, jejíž rozdíly spočívají v zrnitosti. Složení takové půdy zahrnuje jak pevné, poměrně velké částice, tak jemné prachovité složky. Půda na takových polích se obdělává celkem snadno. Po orání se nepečou a netvoří husté hrudky.
V hlinitých půdách je mnoho minerálů a živin, jejichž zásoba je doplňována aktivním životem mikroorganismů. Takové půdy mají vysokou propustnost vzduchu a propustnost vody. Dokonale udržují vlhkost a také se rychle a rovnoměrně zahřívají pod vlivem slunečního záření. Díky vyvážené vlhkosti je v hlínách udržován konstantní teplotní režim.
Zlepšení středně velkých půd
Na podporuzásoba živin je na správné úrovni, hlinité půdy je nutné pravidelně přihnojovat kompostem. Další minerální a organická hnojiva jsou cíleně aplikována po předběžné analýze stavu orné půdy.
