Pôda je obrovské prírodné bohatstvo. Poskytuje zvieratám krmivo, ľuďom potraviny a priemyslu suroviny potrebné na výrobu tovaru. Tvorba pôdy prebieha už stáročia a tisícročia. A dnes stojí ľudstvo pred otázkou správneho využívania pôdy. A to nie je možné bez znalostí o štruktúre, vlastnostiach, zložení a štruktúre pôd.
História štúdia úrodnej vrstvy Zeme
Už v 18. storočí si vedci všimli, že pôda sa skladá z rôznych zložiek. Záujem o túto nehnuteľnosť sa obnovil oveľa neskôr. V Nemecku teda od roku 1879 do roku 1899 každoročne uverejňoval Volney a jeho škola štúdie v tejto oblasti. Početné laboratórne štúdie preukázali závislosť fyzikálnych vlastností pôdy od veľkosti jej hrudiek a od obsahu prachu.
V roku 1877 vedec P. A. Kostachev poznamenal, že po oraní panenskej pôdy sa rýchlo rozptýlia, čo vedie k zníženiu výnosu. Štruktúra pôdy sa obnovila až po ponechaní polí pod trvácou bylinnou vegetáciou. Tieto štúdie mali veľký význam. Dokázali, že v poľnohospodárstve štruktúra pôdyhrá dôležitú agrotechnickú úlohu.
Veľká pozornosť bola venovaná štúdiu hornej vrstvy Zeme v 30-40-tych rokoch minulého storočia. Vedci zároveň pripisovali prvoradý význam štruktúre pôdy v otázkach úrodnosti. Tieto dva výrazy povýšili na úroveň synoným.
Štruktúrou pôdy a jej významom sa vedci v 50-60-tych rokoch minulého storočia prakticky nezaoberali. Dôvodom bola kritika systému trávnatých plôch. Výskumníci začali spochybňovať úlohu pôdnej štruktúry v otázkach úrodnosti. A niekedy to úplne popreli.
Niektorí vedci však pokračovali vo výskume v tejto oblasti. A tu sa vyznačujú najmä diela akademika V. V. Medvedeva. Štruktúru pôdy a jej význam vedci skúmali pomocou mikromorfologických metód. Zároveň využíval moderné matematické nástroje, ktoré mu umožňujú analyzovať a sumarizovať získané údaje. Výsledkom Medvedevovej práce bola v roku 2008 vydaná monografia o štruktúre pôd. V tejto práci boli zhrnuté štúdie, ktoré presvedčivo dokázali, že zlepšenie tepelného a vzdušného režimu horných vrstiev zeme priamo aj nepriamo ovplyvňuje rast rastlín.
Základná definícia
Čo je štruktúra pôdy? Definícia tohto pojmu naznačuje, že ide o súbor rôznych agregátov (hrudiek), ktoré sa líšia veľkosťou a tvarom. Každý z týchto prvkov pozostáva z látok prepojených koreňmi rastlín, humusom atď.
Štruktúra pôdy má veľký význam. Je to hlavný faktor zodpovedný za úrodnosť pôdy. Pre človeka je dôležitá najmä štruktúra pôd horného horizontu. Toto je vrstva, v ktorej dochádza k vývoju koreňového systému rastlín. Žijú v ňom rôzne pôdne organizmy. Z tohto horizontu prichádza prísun živín a vody potrebnej pre rast rastlín. Preto musí mať ornica optimálny pomer medzi jej kvapalnou, pevnou a plynnou fázou. Tento pomer vyzerá takto – 25:50:25.
Klasifikácia pôd podľa štruktúry
Horné horizonty Zeme môžu vyzerať inak. Sú neštrukturálne a štrukturálne. Prvý z týchto typov zahŕňa granulometrické prvky, ktorých stav je charakterizovaný ako samostatná častica. Pozoruhodným príkladom pôdy bez štruktúry je piesčitá. Obsahuje málo humusových a ílových častíc. Prechodné typy pôdnej štruktúry sú medzi bezštruktúrnou a štrukturálnou. V nich sú spojenia agregátov medzi sebou vyjadrené veľmi slabo.
Úrodná pôda sa považuje za štrukturálnu. Lepšie odoláva veternej a vodnej erózii a tiež sa pri orbe ľahko drobí. Ak zloženie a štruktúra pôdy umožňuje zaradiť ju medzi úrodnú, potom má vyváženú kombináciu vzdušného, termálneho a vodného režimu. Tento faktor má pozitívny vplyv na výživu rastlín a rozvoj biologických procesov.
Neštruktúrované pôdy nie sú schopné dobre absorbovať vodu. Okrem toho dažďový odtok na takýchto pozemkoch spôsobuje eróziu. Vzduch a voda v takýchto pôdach sú antagonistami. Padajúce dažde nezanechávajú v takýchto pôdnych horizontoch vlhkosť. To sa deje v dôsledku intenzívneho kapilárneho vzlínania vody. Pôda vysychá. Rastliny zároveň nemajú dostatok tekutín a živín, ktoré potrebujú. Napriek tomu všetkému je na poliach s pôdou bez štruktúry možné dosiahnuť vysoký výnos. To si však bude vyžadovať neustálu prácu, aby sa poľnohospodárska technológia udržala na vysokej úrovni.
Vytvorenie štruktúry úrodnej vrstvy
Horný horizont Zeme sa stáva vhodným pre život rastlín pod vplyvom dvoch procesov prebiehajúcich súčasne. K tvorbe pôdnej štruktúry teda dochádza v dôsledku mechanického rozdeľovania vrstvy na agregáty rôznych tvarov a veľkostí. Druhým procesom je poskytnutie vnútorných vlastností a štruktúry výsledným prvkom.
Výskum vedcov ukázal, že tvorba pôdnej štruktúry je možná pod vplyvom chemických, fyzikálno-chemických, biologických a fyzikálno-mechanických faktorov.
K tvorbe agregátov teda dochádza pri striedaní sušenia a zvlhčovania, mrazenia a rozmrazovania. Zloženie a štruktúra pôdy sa mení pod vplyvom životne dôležitej činnosti hrabavých zvierat, od tlaku vyvíjaného rastúcimi koreňmi rastlín. Mení vlastnosti vrchnej vrstvy zeme a rôznych oblastí spracovania náradia.
Zloženie a štruktúra pôdy tiež závisí od prítomnosti lepidla. Zvyčajne sú to huminové koloidy. Tieto prvky sú po koagulácii schopné premenyštruktúra pôdy je odolná voči vode. Táto charakteristika závisí od množstva humusu, mechanického zloženia, schopnosti zadržiavať a absorbovať vodu a tiež ju dodávať na povrch kapilárami. Po daždi sa na takýchto pozemkoch nevytvára kôra, čo znižuje prístup kyslíka ku koreňom rastúcich rastlín.
Ťažké pôdy
Úrodné pôdy sa podľa mechanického zloženia delia na hlinité a hlinité, piesočnaté a rašeliniská. Ako sú definované? Mechanické zloženie zemín sa skúma vzorkami. Častice pôdy sa odoberú z niekoľkých miest horného horizontu, pričom sa urobia priehlbiny po 20 cm, potom sa vzorky navzájom zmiešajú a navlhčia do pastovitého stavu obyčajnou vodou. Ak dostanete loptu, ale nie je možné ju zvinúť do povrazu, potom je pôda klasifikovaná ako piesočnatá hlina. Pri jednoduchom vykonávaní takýchto akcií možno zem klasifikovať ako hlinitú. A v prípade, že sa z gule vyvalí šnúra, ktorá sa následne uzavrie do krúžku, pôda sa klasifikuje ako hlina. Tento typ ornice sa považuje za ťažký. Tieto pôdy majú vysokú hustotu a viskozitu. Ľahko sa lepia a ťažko sa spracovávajú, čím potvrdzujú svoje meno.
Pri kopaní sa hlinitá pôda nedrobí. Tvorí veľké hrudky, ktoré je ťažké rozbiť a rozdrviť. Ak sa takáto pôda orá a nechá sa chvíľu ležať, potom všetka práca pôjde dole vodou. Po chvíli sa hrudky opäť zlepia. Pole bude musieť byť znovu orané.
Aký je dôvod tohto správania ťažkých pôd? Je spojená s príliš malou štruktúrouagregované častice, pričom medzi nimi zostáva len malý priestor.
Vysoké zhutnenie ílovitých pôd spôsobuje zlú priedušnosť. To zase vedie k tomu, že korene rastlín nie sú dostatočne zásobené kyslíkom. Obmedzený je aj prístup vzduchu k tým mikroorganizmom, ktoré v takýchto pôdach žijú. Malé množstvo kyslíka vedie k spomaleniu procesu rozkladu organických látok na konečné produkty rozkladu. To robí pôdu chudobnou, nie je schopná poskytnúť rastlinám organickú hmotu, ktorú potrebujú na rast. To je dôvod, prečo je biologický život v ílových vrstvách obmedzený. Niektoré časti takýchto krajín sa dokonca nazývajú mŕtve. Chýba im vyvinuté mikrobiologické prostredie.
Stlačenie častíc agregátu pôdy je spojené s takými vlastnosťami pôdy, ako je jej priepustnosť pre vodu. V ílovitých horizontoch nevzniká rozvinutý kapilárny systém. Preto cez ne neprechádza vlhkosť. Korene rastlín na takýchto poliach len ťažko získajú vodu, ktorú potrebujú pre svoj život.
Ťažké pôdy majú ešte jednu negatívnu vlastnosť. Ak sa v nich hromadí voda, tak neprechádza do spodných vrstiev ílového horizontu. V oblasti rastu koreňového systému rastlín zostávajú značné objemy, čo vedie k jeho rozpadu.
Je sotva možné povedať, že najlepšou štruktúrou pôdy je hlina. A potvrdzuje to aj zaplavovanie ornej vrstvy počas dažďa. Padajúce kvapky rozbijú malé zhluky pôdy. ílovitýhrudky prechádzajú na menšie zložky, čiastočne rozpustné vo vode. Výsledná kaša veľmi pevne viaže pôdne agregáty. Po vysušení sú takéto polia pokryté tvrdou a veľmi hustou kôrou, ktorá obmedzuje prenikanie kyslíka, vlhkosti a svetla ku koreňovým systémom rastlín. Tento jav sa nazýva „betónová pôda“. Pôsobenie slnečného žiarenia vedie k praskaniu pôdy, ktorej štruktúra z tohto dôvodu ešte viac zhustne.
Áno, ílovité pôdy sú bohaté na stopové prvky a minerály. Rastliny ich však nedokážu naplno využiť. Faktom je, že koreňový systém môže absorbovať iba tie živiny, ktoré sú v rozpustenej forme, a sú tiež konečným produktom spracovania mikroorganizmov. Ílovité pôdy majú slabú priepustnosť vody. Majú slabý biologický život. To ovplyvňuje nemožnosť normálnej výživy rastlín.
Nízke výnosy na takýchto pôdach sú dôsledkom skutočnosti, že ílové vrstvy sú kvôli svojej hustote slabo ohrievané slnečnými lúčmi. Najextrémnejšie oblasti pre poľnohospodárstvo zostávajú počas leta nevykurované.
Vylepšenie ťažkej pôdy
Ak chcete získať normálnu úrodu z hlinených polí, musí mať zem voľnejšiu a hrudkovitú štruktúru. Iba v tomto prípade sa vytvoria priaznivé podmienky pre rast rastlín. Ako zlepšiť štruktúru pôdy, ktorá sa považuje za ťažkú? To je možné pravidelným zavádzaním kypriacich a odľahčujúcich zložiek do pôdy. Môžubyť rašelina alebo piesok, vápno alebo popol. Okrem toho, aby sa vytvorili priaznivé podmienky pre rast rastlín, bude potrebný hnoj a kompost. Tieto zložky vytvoria v pôde normálne biologické a výživné prostredie.
Zlepšenie štruktúry pôdy z hľadiska kapacity vlhkosti je možné, keď sa do nej pridá piesok. Tým sa súčasne zvýši tepelná vodivosť ťažkej pôdy. Po brúsení sa ílovité horizonty zahrejú, rýchlo schnú a sú pripravené na ďalšie spracovanie.
Ľahké alebo piesčité pôdy
Pre takéto horizonty je typický nízky podiel ílových častíc. Väčšinu tejto pôdy zaberá piesok. Humus sa v nich nachádza len v malom množstve.
Piesočnaté pôdy sa z nejakého dôvodu nazývajú ľahké. Koniec koncov, je celkom jednoduché ich spracovať. A tomu napomáha zrnitá štruktúra pôdy. Vďaka tomu majú takéto horizonty vysokú priepustnosť vody a vzduchu. Podliehajú však erózii a nie sú schopné zadržiavať vlhkosť vo svojich vrstvách. Okrem toho sa piesočnaté pôdy nielen dobre zahrejú. Tiež sa veľmi rýchlo ochladzujú.
To však nie je jediný dôvod, prečo nemožno povedať, že najlepšia štruktúra pôdy je piesčitá. Biologický život je v takýchto horizontoch chudobný. Je to spôsobené nedostatkom živín a vlhkosti pre mikroorganizmy žijúce v takýchto pôdach.
Zlepšenie piesočnatej pôdy
Na získanie dobrej úrody sa na ľahkú pôdu pravidelne aplikujú viazacie a zhutňovacie komponenty. Zlepšenie štruktúry pôdy,klasifikovaný ako ľahký, je možný pri zmiešaní s rašelinou alebo bahnom, vrtnou múkou alebo hlinou. Tým sa vyplnia póry medzi časticami piesku. A aby sa vytvorilo biologické prostredie priaznivé pre rastliny, bude potrebné zaviesť humus a kompost.
Pri problematike ich obohacovania hnojivami treba brať do úvahy aj vlastnosti piesočnatých pôd. Ľahké pôdy dokonale prechádzajú vlhkosťou, ktorá z nich vymýva všetky užitočné prvky. Preto minerálne hnojivá na takýchto poliach používajú iba rýchlo pôsobiace hnojivá a aplikujú ich často, ale v malých množstvách.
Stredné pôdy
Hlinité pôdy sú pre poľnohospodárstvo a záhradkárstvo najpriaznivejšie. Majú najlepšiu štruktúru pôdy, ktorej rozdiely spočívajú v zrnitosti. Zloženie takejto pôdy zahŕňa pevné, pomerne veľké častice a jemné prachové zložky. Pôda na takýchto poliach sa dá pomerne ľahko obrábať. Po oraní sa nespiekajú a nevytvárajú husté hrudky.
V hlinitých pôdach sa nachádza množstvo minerálov a živín, ktorých zásoby sa dopĺňajú vďaka aktívnemu životu mikroorganizmov. Takéto pôdy majú vysokú priepustnosť vzduchu a priepustnosť vody. Dokonale udržujú vlhkosť a tiež sa rýchlo a rovnomerne zahrievajú pod vplyvom slnečného žiarenia. Vďaka vyváženej vlhkosti sa v hlinitách udržiava stály teplotný režim.
Zlepšenie stredne veľkých pôd
Na podporuzásoba živín je na správnej úrovni, hlinité pôdy sa musia pravidelne prihnojovať kompostom. Ďalšie minerálne a organické hnojivá sa aplikujú cielene po predbežnej analýze stavu ornej pôdy.
