Jaké složky jsou obsaženy v půdě?

Půda se skládá z minerálních, organických a organominerálních látek. Půda přijímá minerální sloučeniny z hornin, organické látky vstupují do půdy v důsledku životně důležité činnosti organismů, organominerální sloučeniny vznikají v důsledku interakce organických a minerálních látek.

Chemické složení půd se liší od chemického složení půdotvorných hornin, na kterých vznikla.

Chemické složení půdy závisí na mineralogickém, mechanickém a v důsledku toho i chemickém složení půdotvorné horniny.

Složení půdy zahrnuje téměř všechny prvky Mendělejevovy periodické tabulky. Naprostá většina z nich se však v půdách nachází ve velmi malém množství, takže se v praxi musíme vypořádat pouze s 15 prvky. Patří mezi ně především čtyři prvky organogenu, tj. C, N, O a H, obsažené v organických látkách, dále nekovy S, P, Si a C1 a kovy Na, K, Ca, Mg, AI, Fe a Mn.

Uvedených 15 prvků, které tvoří základ chemického složení litosféry jako celku, je současně zahrnuto do popelové části rostlinných a živočišných zbytků, která se zase tvoří díky prvkům rozptýleným v půdě. . Kvantitativní obsah těchto prvků v půdě je různý: O a Si by měly být umístěny na prvním místě, A1 a Fe na druhém, Ca a Mg na třetím a potom K a všechny ostatní.

Normální růst rostlin je způsoben obsahem dostupných forem prvků popela a dusíku v půdě. Rostliny obvykle absorbují N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Na, Si z půdy v poměrně velkém množství a tyto prvky se nazývají makroprvky a B, Mn, Mo, Cu, Zn, Co, F jsou se používají v zanedbatelném množství a nazývají se mikroelementy. Mezi nejvýznamnější z nich patří prvky, bez kterých je tvorba bílkovin nemožná – N, P, S, Fe, Mg; Prvky jako K, Cu, Mg, Na mají obrovský vliv na regulaci funkce buněk a tvorbu různých rostlinných pletiv.

Prvky potravy, obsažené v půdách, jsou v různých minerálních a organických sloučeninách a jejich zásoby obvykle výrazně převyšují roční potřebu. Většina z nich je však ve formě pro rostliny nepřístupné: dusík – v organické hmotě, fosfor – ve fosforečnanech, železo, hliník, vápník, draslík – ve vstřebaném stavu, vápník a hořčík – ve formě uhličitanů, tj. rozpustná forma. Proces asimilace živin rostlinami nastává v důsledku metabolické absorpce. Formy sloučenin a biologický význam chemických prvků jsou různé. Prvky jsou obsaženy v půdách ve formě různých chemických sloučenin, které charakterizují typ půdy a mají různý biologický význam.

Kyslík ve volném stavu se nachází v půdním vzduchu a ve vázaném je součástí vody, oxidů, hydrátů, kyslíkatých kyselin a jejich solí. Je důležitý jako prvek nezbytný pro dýchání rostlin a živočichů a jako prvek organogenní.

Silikon je součástí křemičitanů, t. j. solí křemíku, kyselin hlinitých a křemíkových a nachází se také ve formě oxidu křemičitého, a to jak krystalického (křemen), tak amorfního. Biologický význam křemíku není jasný, ale vždy se nachází v popelu rostlin (zejména rákosí a rákosu) a je zřejmě nezbytný pro tvorbu buněk a tkání pevnějších částí organismů.

Hliník je součástí hlinitokřemičitanů, oxidu hlinitého a hydrátů oxidu hlinitého. Nemá žádný biologický význam.

Železo je součástí ferosilikátů a dalších solí, jak oxidových, tak železnatých, jakož i hydrátů železa. Jeho biologický význam je velký: je s ním spojena tvorba chlorofylu v zelených rostlinách.

Vápník Nachází se především ve formě solí různých kyselin, nejčastěji uhličitých. Pro rostliny je velmi důležitý, protože je součástí stonků a obvykle se vyskytuje v rostlinných buňkách ve formě krystalů šťavelanu vápenatého.

Hořčíkse stejně jako vápník vyskytuje ve formě podobných sloučenin. Je důležitý pro rostliny, protože je součástí chlorofylu.

Sodík и draslíku jsou součástí solí různých kyselin a sodík nemá biologický význam, zatímco draslík je jedním z hlavních prvků výživy rostlin a zejména hraje velkou roli při tvorbě škrobu.

Fosfor se do půdy dostává ve formě fosfátů a ve formě různých organických sloučenin. Nachází se v jádru rostlinných buněk. Je známo, že nedostatek fosforu v půdě ovlivňuje kvalitu zrna. Je jednou z hlavních živin a je nezbytný pro vývoj rostlin stejně jako dusík.

Dusík – mimořádně důležitý prvek pro výživu rostlin, organogenní prvek, který je součástí bílkovinné molekuly základu rostlinných a živočišných buněk.Nachází se v půdě ve formě různých organických sloučenin, solí amoniaku a solí dusičných a dusičnatých kyseliny.

Síra je také součástí molekuly proteinu. Nachází se v půdách ve formě síranů, sirných solí, sirovodíku a různých organických sloučenin.

Vodík důležitý pro rostliny jako organogen. Část vody, hydráty, různé volné kyseliny a jejich kyselé soli.

Chlor nemá biologický význam. Nachází se v půdě ve formě chloridových solí.

Uhlík je součástí rostlinných zbytků a tvoří v průměru 45 % jejich hmoty. Jako základ všech organických sloučenin má mimořádně velký význam. Nachází se také v půdě ve formě minerálních sloučenin oxidu uhličitého a solí kyseliny uhličité.

Mangan hraje roli katalyzátoru. Určitý biologický význam má i řada dalších chemických prvků vyskytujících se v půdách ve velmi malých množstvích (například měď, zinek, fluor, bor a další), tzv. mikroprvky. Některé z nich se používají jako minerální hnojiva. Největší význam pro výživu rostlin však mají soli draslíku, vápníku, hořčíku, železa a kyseliny – dusičná, fosforečná, sírová a uhličitá.

Pro charakterizaci půdní úrodnosti má největší význam obsah. humus, dusík, fosfor a draslík. Stanovení obsahu určitých chemických prvků a forem jejich sloučenin v půdě je úkolem chemického rozboru půd.

Humusový obsah v horním horizontu půd různých typů se velmi liší, ale pro každý typ a subtyp půdy je poměrně stabilní, a proto charakteristický ukazatel. U zbývajících prvků spolu s jejich hrubým obsahem (který udává ten či onen stupeň úrodnosti půdy) je nutné znát obsah jejich forem v rostlinách.

Hrubý obsah dusíku a fosforu v půdách (v horním horizontu) se obvykle vyjadřuje v desetinách procenta, draslík obsahuje do dvou procent a více. Obsah jejich stravitelných forem nepřesahuje tisíciny procent a obvykle se vyjadřuje v miligramech na 100 g půdy.

Vědět, z čeho se půda skládá, může být užitečné. S představou o tom, co je zahrnuto v půdě na zahradním pozemku, může každý letní obyvatel snadno zjistit, co na této zemi dobře poroste a jak ji učinit úrodnější a výživnější.

Obsah

1. Z jakých pevných fází se skládá?
2. Minerální základna
3. Organické
4. Tekutá část půdy
5. ovzduší
6. Životní fáze a její role
7. Vliv kompozice na rostliny
8. Jak zjistit složení půdy na místě?

Z jakých pevných fází se skládá?

V každé půdě lze rozlišit 4 fáze: pevnou, kapalnou, plynnou a živou. Tento vzor je typický pro každý typ půdy. Pevná fáze obsahuje různá množství primárních a sekundárních minerálů, rostlinných a živočišných organických látek a produktů vzniklých jejich vzájemným působením. Pevná fáze je nízkodynamická, tvoří jakýsi rám, na kterém jsou umístěny zbývající fáze.

Tato fáze je charakteristická přítomností vlastního mineralogického a chemického složení a morfologických charakteristik.

Minerální základna

Volná hornina má vlastnosti, jejichž přítomnost nebo nepřítomnost je spojena s velikostí a poměrem částic, které ji tvoří. Mechanické složení horniny je procento anorganických mechanických prvků, které jsou zase chápány jako částice přibližně stejné velikosti. Mechanické složení půdy má významný vliv na přirozené vlastnosti půdy – z hlediska mechaniky, chemie, biologie.

Kromě toho, Minerální složení závisí na mechanických vlastnostech. Kameny, oblázky a chrupavky mají vynikající propustnost pro vodu, ale k jejich tvorbě dochází v důsledku rozpadu horniny na úlomky. Primární minerály tvoří nejen kameny, ale i písek, ale přestože má výbornou vodivost, dokáže ji špatně zadržovat. Z tohoto důvodu jsou písčité typy půdy vybaveny dobrým provzdušňováním.

Čím menší jsou částice písku, tím slabší je kapalina absorbována a kapacita vlhkosti se naopak zvyšuje.

Prach obsahuje ve velkém množství sekundární minerály. Z vody bobtnají, pak se půda stává plastickou a lepkavou. Hlodavá půda je také „plná“ sekundárními minerály, ale jílovitými. Když se do nich dostane kapalina, nabobtnají a voda a vzduch takovou půdou neprocházejí. Částice bahna mají zvláštní vlastnosti nazývané koloidní: jsou kladně nebo záporně nabité, mohou provádět výměnné reakce a koagulují vlivem soli. Čím menší takové částice jsou, tím dříve z nich mizí sekundární minerály – hlinitokřemičitany, hydroxidy železa a hliníku, soli oxidu uhličitého.

Zjistit to které mechanické frakce jsou zahrnuty ve složení půdy, použijte řadu následujících metod. Například sítová analýza je vhodná pro oddělení částic větších než 1 mm od zbytku. První se účastní procesu tvorby půdy a tvoří „kostru“ půdy. Částice menší než 1 mm se nazývají „jemná zemina“. K jejich oddělení se používá metoda N.A. Kachinského, nazývaná „metoda pipety“. Principem této metody je rozdílná rychlost, jakou částice různých velikostí padají do vody. Větší částice padají rychleji, menší částice pomaleji.

Mechanické složení je nesmírně důležité, protože ve skutečnosti určuje, jak úrodná půda bude. „Mechanika“ půdy se dělí na několik hlavních složek – frakcí:

• kámen, který obsahuje částice větší než 3 mm;
• štěrk – jedná se o částice od 1 do 3 mm;
• písek – od 0,05 mm do 1 mm;
• prach – od 0,001 do 0,05 mm;
• ještě menší jsou kalné a koloidní.

Soubor mechanických prvků, jejichž velikost je větší než 0,01 mm, se nazývá fyzický písek a menší se nazývá fyzická hlína. Ke stanovení mechanického složení půdy dochází prostřednictvím vztahu těchto dvou pojmů.

V závislosti na mechanickém složení může být zemina lehká nebo těžká. První obsahuje více velkých mechanických částic a naopak jílu je málo. Jejich schopnost přenášet vodu je vysoká, ale retence vody v takových půdách je špatná. Lehká půda je neúrodná a má málo humusu. Kultivace takové půdy je snadná, s nástupem teplé sezóny se rychle otepluje a na podzim rychle ochlazuje. Těžká půda je mnohem úrodnější, ale zároveň je viskózní, hustá a obtížně se obdělává. Pokud půda obsahuje přibližně stejné množství jílu a písku (fyzické), pak se nazývá hlinitá nebo střední. Většina rostlin, zeleniny a ovoce na takové půdě dobře roste.

Mechanické složení půdy není neměnnou hodnotou, lze jej zlepšit aplikací organických hnojiv (humus, hnůj, močovina) nebo výsadbou zeleného hnojení – rostlin nazývaných také „zelené hnojení“. Ve většině případů se jedná o druhy luštěnin – fazole, hrách, ale i jetel a lupinu. Pokud je půda těžká, vyžaduje častější kypření.

Organické

Tato část půdy zahrnuje veškerou organickou hmotu přítomnou v profilu. Nezáleží na tom, zda je ve volném stavu nebo zda je součástí organominerální sloučeniny. Výjimkou jsou látky ve složení živého organismu, jsou součástí půdní bioty. Látky v organické části lze rozdělit do 2 typů:

• organické zbytky;
• humus.

První skupinou jsou částice tkání živých organismů – stromy, spadané listí, hmyz, zvířata. Mohou si zachovat svůj původní vzhled nebo jej částečně ztratit. Všechny mají samozřejmě jiné chemické složení. Pokud jde o humus, nutně zahrnuje půdně organické látky, kromě živých organismů v některém z typů, pokud nedojde ke ztrátě struktury jejich tkání. Existuje vědecké rozdělení huminových látek na dva typy – nespecifické a přímo huminové. Hlavní část organické hmoty v půdě tvoří tzv. humifikované organické látky.

Jiným způsobem se nazývají humus. Mnoho půdologů je považuje za nejcennější část půdy, protože akumulují sluneční energii.

Tekutá část půdy

Kapalná fáze půdy zahrnuje vodu nacházející se v pórovém prostoru a také vstupující do půdy jak z atmosféry (déšť, sníh), tak z podzemních vod. Kapalná fáze se nenazývá voda. Vzhledem k tomu, že obsahuje velké množství rozpuštěných organických a minerálních látek, dostává název „půdní roztok“. Právě díky tomuto řešení se rostliny živí. Jedná se o dynamické prostředí, doba aktualizace je jeden den. Půdní roztok má hlavní roli při výměně procesů probíhajících v půdě, jak vertikálních, tak horizontálních.

ovzduší

Plynnou fázi tvoří vzduch, který vyplňuje tu část pórů, která není obsazena vodou. Složky půdního vzduchu se od atmosférického neliší – jde o směs plynů jako je kyslík a oxid uhličitý. Jeden rozdíl tu ale přece jen je – ve srovnání s konstantním procentem kyslíku a oxidu uhličitého v atmosférickém vzduchu se podíly těchto látek v půdě mohou měnit, jsou nestabilní, ale ve většině případů převažuje oxid uhličitý. Je to způsobeno tím, že při rozkladu organické hmoty v půdě kořeny rostlin dýchají, to znamená, že spotřebovávají kyslík a uvolňují oxid uhličitý.

To znamená, že se v půdě uvolňují bubliny. Čím je půda bahnitější, čím je v ní více drobných částic, fyzického jílu, tím hůře propouští vzduch.. Doba obnovy plynné fáze se přibližně rovná stejné periodě kapalné fáze.

Životní fáze a její role

A konečně, životní fáze se skládá z organismů žijících v půdě. To je obrovský seznam druhů – od mikroorganismů a bakterií po houby, hmyz a žížaly. Všechny tvoří půdní biotu. Půdníci nemají jednotný názor na to, zda by kořeny rostlin měly být klasifikovány jako půdní biota, nebo ne. Na jedné straně se podílejí na půdotvorném procesu, na straně druhé nejsou plně živé.

Ve vztahu k životní fázi se používá termín „půdní mikrobiální číslo“. Jedná se o číselnou hodnotu celkového počtu mikroorganismů, které jsou obsaženy v jednom gramu studovaného typu půdy. K tomu se provádějí mikrobiologické studie pěstováním kolonií mikroorganismů v Petriho misce.

Vliv kompozice na rostliny

Pro stejnou rostlinu mohou být různé druhy půdy destruktivní i pohodlné. Je to způsobeno koncentrací určitých látek v půdě a jejich vlivem na vývoj rostlin. Například některé plodiny dobře rostou v půdách nasycených kovy, jako je zinek, měď, nikl, kobalt nebo mangan, a z těchto látek berou sílu pro růst. Na základě chemického složení rostlin pak můžeme vyvodit závěr o tom, jaké složení má půda a jaké jsou její vlastnosti.

Vývoj rostliny je ovlivněn nejen složením půdy, ale také podzemní vodou a tím, jak hluboko leží. Díky bylinkám a keřům lze v zemi najít ten či onen minerál – jeho přítomnost naznačí vývoj rostliny, její růst, typický či atypický vzhled atd.

Stává se, že stejná látka, koncentrovaná různými způsoby v půdě, je pro rostlinu stimulátorem růstu i jedem. Jedná se například o bór. Pokud je ho v půdě málo, pak se všechny plodiny vyznačují gigantismem, ale nadbytek tohoto prvku způsobuje zakrslost, nadměrné větvení, změny tvaru keře, nedostatek kvetení a v důsledku toho smrt. Půdy přesycené mědí se také vyznačují přítomností atypicky zakrslých rostlin, navíc květy mění barvu z růžové na modrou.

Přebytek manganu a manganistanu draselného v půdě způsobuje změnu barvy listů v důsledku ničení chlorofylu. Naopak na pozemcích přesycených železem rostou plodiny s jasně zelenými listy, které na podzim ostře žloutnou. Nízký obsah ropných produktů v půdě podněcuje rostliny k atypickému růstu – gigantismu. Ale čím více ropy je v půdě, tím horší je to pro všechno živé. Stonky nabobtnají, tkáně na nich odumírají, načež se stonek stočí.

Jak zjistit složení půdy na místě?

Není tak těžké pochopit, jaký druh půdy je v letní chatě. Chcete-li to provést, stačí vzít malé množství zeminy (velikost pěsti), namočit ji a hníst do konzistence těsta. Teď je potřeba to zkusit stočit do klubíčka a natáhnout co nejvíc jako šňůru. Výsledný produkt je třeba svinout do prstence. Ne všechny tyto akce bude možné provést. Dále vyvodíme závěry:

• písčitá půda se nesroluje ani do koule, ani do provazce;
• písčitou hlínu lze svinout do koule, ale nelze ji vytáhnout;
• světlá hlína se dobře táhne, ale nekroutí se do prstenu. Střední hlína se zvlní do prstence, ale bude popraskaná a zlomená a těžká hlína bude prostě prasklá;
• jílovitá půda se zvlní do hladkého prstence bez prasklin.

Díky znalosti mechanického složení půdy může letní obyvatel snadno určit, jaké a kdy je třeba aplikovat hnojiva. Tyto informace se budou hodit i pro výsev semen, přesněji řečeno pro hloubku jejich výsadby.