Vegetácia ako faktor tvorby pôdy. Úloha mikroorganizmov, vyšších rastlín a živočíchov v pôdotvorných procesoch, ktoré organizmy sú pre tvorbu pôdy najdôležitejšie

Vyčlenených päť faktorov tvorby pôdy: materská (materská) hornina; podnebie; rastliny; živočíšne organizmy; úľava a čas. V súčasnosti boli doplnené o ďalšie dve: vody (pôda a zem) a ľudská hospodárska činnosť.

Materské skaly(alebo materské) sú horniny, z ktorých sa tvoria pôdy. Materská hornina je materiálnym základom pôdy a prenáša do nej svoje mechanické, mineralogické a chemické zloženie, ako aj fyzikálne, chemické a fyzikálno-chemické vlastnosti, ktoré sa postupne postupne v rôznej miere menia pod vplyvom procesu formovania pôdy určitá špecifickosť pre každý typ pôdy.

Matičné horniny sa líšia pôvodom, zložením, štruktúrou a vlastnosťami. Delia sa na magmatické, metamorfované a sedimentárne horniny.

Mineralogické, chemické a mechanické zloženie hornín určuje podmienky pre rast rastlín, má veľký vplyv na akumuláciu humusu, podzolizáciu, glejovanie, salinizáciu a ďalšie procesy. Obsah uhličitanov v horninách v pásme tajgy preto vytvára priaznivú reakciu prostredia, prispieva k formovaniu humusového horizontu, jeho štruktúry. V kyslých horninách sú tieto procesy oveľa pomalšie. Zvýšený obsah vo vode rozpustných solí vedie k tvorbe soľných pôd. V závislosti na mechanickom zložení a povahe zloženia hornín sa líšia priepustnosťou vody, vlhkosťou, pórovitosťou, ktorá predurčuje ich vodný, vzdušný a tepelný režim v procese vývoja pôdy.

Význam úľava pri tvorbe pôd a vývoji pôdneho krytu je veľký a rôznorodý. Reliéf pôsobí ako hlavný faktor pri redistribúcii slnečného žiarenia a zrážok v závislosti od expozície a strmosti svahov a ovplyvňuje vodný, tepelný, výživový, redoxný a soľný režim pôd.

Na horách teda vzniká vertikálne členenie podnebia, vegetácie a pôd v dôsledku poklesu teploty vzduchu s nadmorskou výškou a zmien vlhkosti. Vzduchové masy, blížiace sa k horám, pomaly stúpajú a postupne sa ochladzujú, čo prispieva k dosiahnutiu rosného bodu a zrážok. Po prechode cez hory sa rovnaké vzduchové masy zostupujú, zahrievajú a sušia. Rozdiely v hydratácii spôsobujú zmeny vo výživových, redoxných a soľných režimoch.

Biologický faktor tvorby pôdy- Na tvorbe pôdy sa podieľajú tri skupiny organizmov - zelené rastliny, mikroorganizmy a živočíchy, ktoré tvoria zložité biocenózy.

Vegetácia. Rastliny sú jediným primárnym zdrojom organických látok v pôde. Za ich hlavnú funkciu ako tvorcov pôdy je potrebné považovať biologický cyklus látok - syntézu biomasy v dôsledku oxidu uhličitého v atmosfére, slnečnej energie, vody a minerálnych látok pochádzajúcich z pôdy. Rastlinná biomasa vo forme zvyškov koreňov a mletého odpadu sa vracia do pôdy. Povaha účasti zelených rastlín na tvorbe pôdy je rôzna a závisí od typu vegetácie a intenzity biologického cyklu (tabuľka 5.1).

Všetky živé organizmy na Zemi tvoria biologické spoločenstvá (cenózy) a biologické útvary, s ktorými sú procesy tvorby a vývoja pôd neoddeliteľne spojené,

Teóriu formovania rastlín z pohľadu vedy o pôde vyvinul VR Williams. Ako hlavné kritérium pre oddelenie rastlinných formácií vzal také ukazovatele, ako je zloženie skupín rastlín, zvláštnosti vstupu organickej hmoty do pôdy a povaha jej rozkladu pod vplyvom mikroorganizmov s rôznymi pomermi aeróbnych a anaeróbne procesy.

V súčasnosti sa pri štúdiu úlohy cenóz rastlín pri tvorbe pôdy zohľadňuje charakter a intenzita biologického cyklu látok; To umožňuje rozšíriť teóriu formovania rastlín z pohľadu vedy o pôde a podrobnejšie ich rozdeliť.

Podľa N. N. Rozova sa rozlišujú tieto hlavné skupiny formácií rastlín:

  1. drevinová vegetácia: tajgové lesy, listnaté lesy, vlhké subtropické lesy a dažďové pralesy;
  2. prechodný drevitý - bylinný vegetačný útvar: xerofytické lesy, savany;
  3. bylinná vegetácia: suché a močaristé lúky, trávnaté prérie, stepi mierneho pásma, subtropické kríkové stepi;
  4. formácia púštnych rastlín: vegetácia subborealnej, subtropickej a tropickej pôdy - klimatické pásma;
  5. lišajník - machová vegetácia: tundra, vyvýšené močiare.
Pre každú skupinu rastlinných útvarov a v rámci skupiny pre každý útvar je charakteristický určitý biologický cyklus premeny látok v pôde. Závisí to od množstva a zloženia organickej hmoty, ako aj od charakteristík interakcie produktov rozkladu s minerálnou časťou pôdy. Preto sú rozdiely vo vegetácii hlavnou príčinou diverzity pôdy v prírode. Tak sa pod listnatou lesnou a lúčno-stepnou vegetáciou v rovnakých klimatických a reliéfnych podmienkach a na rovnakom druhu vytvoria rôzne pôdy.

Lesná vegetácia je viacročná vegetácia, preto jej zvyšky prichádzajú hlavne na povrch pôdy v podobe prízemného odpadu, z ktorého sa vytvára vrh lesa. Vo vode rozpustné produkty rozkladu vstupujú do minerálnej pôdy. Charakteristickým znakom biologického cyklu v lese je dlhodobá ochrana významného množstva prvkov dusíka a popola vo výžive rastlín vo viacročnej biomase a ich vylúčenie z ročného biologického cyklu. V rôznych prírodných podmienkach sa vytvárajú rôzne druhy lesov, ktoré určujú charakter pôdotvorného procesu a následne aj druh formujúcich pôd.

Bylinná vegetácia vytvára v pôde hustú sieť tenkých koreňov, prepletajúcich celú hornú časť pôdneho profilu, ktorých biomasa zvyčajne prevyšuje biomasu suchozemskej časti. Pretože suchozemská časť bylinnej vegetácie je človekom odcudzená a zožieraná zvieratami, sú korene hlavným zdrojom organických látok v pôde pod bylinnou vegetáciou. Koreňové systémy a produkty ich zvlhčovacej štruktúry horná koreňom obývaná časť profilu, v ktorej sa postupne vytvára humusový horizont bohatý na živiny. Intenzita procesov je daná prírodnými podmienkami, pretože v závislosti od typu bylinných útvarov sa líši množstvo tvorenej biomasy a intenzita biologického cyklu. Preto sa v rôznych prírodných podmienkach pod bylinnou vegetáciou vytvárajú rôzne pôdy. Vegetácia machu a lišajníka sa vyznačuje tým, že s vysokou vlhkosťou má malú aktivitu v biologickom cykle. To je dôvod pre ochranu zvyškov odumierajúcich rastlín, ktoré sa pri dostatočnej a prebytočnej vlhkosti premenia na rašelinu a za neustáleho sušenia ich ľahko trepe vietor.

Mikroorganizmy. (Úloha mikroorganizmov pri tvorbe pôdy nie je o nič menej významná ako úloha rastlín. Napriek svojej malej veľkosti majú vďaka svojej hojnosti obrovský celkový povrch a preto aktívne kontaktujú pôdu. Podľa ENMishustinu je aktívny povrch plocha na hektár plodiny na ornej pôde dosahuje baktérie 5 miliónov m 2. Kvôli krátkemu životnému cyklu a vysokej miere reprodukcie mikroorganizmy relatívne rýchlo obohacujú pôdu významným množstvom organických látok) Podľa výpočtov IV Tyurina je ročný prívod suchého mikrobiálnych látok do pôdy môže byť 0,6 tha. (Táto biomasa bohatá na bielkoviny, obsahujúca veľa dusíka, fosforu, draslíka, má veľký význam pre tvorbu pôdy a tvorbu pôdnej úrodnosti.

Mikroorganizmy sú aktívnym faktorom, s ktorého aktivitou sú spojené procesy rozkladu organických látok a ich premena na pôdny humus. Mikroorganizmy fixujú atmosférický dusík. Vylučujú enzýmy, vitamíny, rast a ďalšie biologické látky. Vstup rastlinných živín do pôdneho roztoku a následne jej úrodnosť závisí od aktivity mikroorganizmov.

Najbežnejším typom pôdneho mikroorganizmu sú baktérie. Ich počet sa pohybuje od niekoľko stotisíc do miliárd na gram pôdy. Podľa spôsobu kŕmenia sa baktérie delia na heterotrofné a autotrofné.

Heterotrofné baktérie využívať uhlík organických zlúčenín, rozkladať organické zvyšky na jednoduché minerálne zlúčeniny.

Autotrofné baktérie asimilovať uhlík zo vzduchu na oxid uhličitý a oxidovať nedeoxidované minerálne zlúčeniny tvorené počas aktivity heterotrofov.

Podľa typu dýchania sa baktérie delia na aeróbne, ktoré sa vyvíjajú v prítomnosti molekulárneho kyslíka, a anaeróbne, ktoré pre svoj vývoj nevyžadujú voľný kyslík.

Prevažná väčšina baktérií sa vyvíja najlepšie, keď je prostredie neutrálne. V kyslom prostredí sú neaktívne.

Aktinomycety (plesňové baktérie alebo žiarivé huby) sa nachádzajú v pôdach v menšom množstve ako iné baktérie; sú však veľmi rozmanité a hrajú dôležitú úlohu v procese formovania pôdy. Aktinomycety rozkladajú celulózu, lignín, humusové látky v pôde, podieľajú sa na tvorbe humusu. Najlepšie sa im darí v neutrálnych až mierne zásaditých pôdach, bohatých na organické látky a dobre kultivovaných.

Huby- saprofyty sú heterotrofné organizmy. Nachádzajú sa vo všetkých pôdach. Po rozvetvení mycélia huby husto preplietajú organické zvyšky v pôde. Za aeróbnych podmienok štiepia vlákninu, lignín, tuky, bielkoviny a ďalšie organické zlúčeniny. Huby sa podieľajú na mineralizácii pôdneho humusu.

Huby sú schopné vstúpiť do symbiózy s rastlinami a vytvárať vnútornú alebo vonkajšiu mykorízu. V tejto symbióze dostáva huba z rastliny uhlíkovú výživu a sama dodáva rastline dusík, ktorý vzniká pri rozklade organických pôdnych zlúčenín obsahujúcich dusík.

Morské riasy distribuované vo všetkých pôdach, hlavne v povrchovej vrstve. Vo svojich bunkách obsahujú chlorofyl, vďaka čomu sú schopné asimilovať oxid uhličitý a uvoľňovať kyslík.

Riasy sa aktívne podieľajú na zvetrávaní hornín a na primárnom procese tvorby pôdy.

Lišajníky v prírode sa zvyčajne vyvíjajú na chudobných pôdach, kamenistých podkladoch, borovicových lesoch, tundre a púšti.

Lišajník je symbióza húb a rias. Lišajové riasy syntetizujú organickú hmotu, ktorú huba využíva, a táto huba dodáva riasam vodu a minerály v nich rozpustené.

Lišajníky ničia horninu biochemicky - rozpúšťaním a mechanicky - pomocou hýf a tálií (telo lišajníka), ktoré pevne rastú spolu s povrchom.

Od chvíle, keď sa lišajníky usadia na skalách, začína intenzívnejšie biologické zvetrávanie a primárna tvorba pôdy.

Najjednoduchšie sú v pôde zastúpené triedami rizopodov (améba), bičíkovcov a nálevníkov. Živia sa hlavne mikroorganizmami, ktoré obývajú pôdu. Niektoré prvoky obsahujú chlorofyl difúzne rozpustený v protoplazme a sú schopné asimilovať oxid uhličitý a minerálne soli. Niektoré druhy môžu štiepiť bielkoviny, sacharidy, tuky a dokonca aj vlákninu.

Ohniská aktivity prvokov v pôde sú sprevádzané poklesom počtu baktérií. Preto je obvyklé považovať prejav aktivity prvokov za indikátor negatívny pre plodnosť. Niektoré údaje zároveň naznačujú, že v niektorých prípadoch s rozvojom améb v pôde rastie množstvo asimilovateľných foriem dusíka.

Mikroorganizmy v pôde tvoria zložitú biocenózu, v ktorej sú ich rôzne skupiny v určitých vzťahoch, ktoré sa menia v závislosti od zmien podmienok tvorby pôdy.

Charakter mikrobiálnych biocenóz je ovplyvnený podmienkami vodného, ​​vzdušného a tepelného režimu pôd, reakciou prostredia (kyslé alebo zásadité), zložením organických zvyškov atď. Teda so zvyšovaním vlhkosti pôdy a zhoršovaním kvality pôdy prevzdušňovaním sa zvyšuje aktivita anaeróbnych mikroorganizmov; so zvýšením kyslosti pôdneho roztoku dochádza k inhibícii baktérií a aktivácii plesní.

Všetky skupiny mikroorganizmov sú citlivé na zmeny vonkajších podmienok, takže počas roka je ich činnosť veľmi nerovná. Pri veľmi vysokých a nízkych teplotách vzduchu biologická aktivita v pôdach utícha.

(Reguláciou životných podmienok mikroorganizmov možno významne ovplyvniť úrodnosť pôdy. Zaistenie voľnej štruktúry ornej vrstvy a optimálnych vlhkostných podmienok, neutralizácia kyslosti pôdy, podporujeme rozvoj nitrifikácie a akumulácie dusíka, mobilizáciu ďalších živín. a vo všeobecnosti vytvárajú priaznivé podmienky pre vývoj rastlín.)

Zvieratá... Pôdna fauna je pomerne početná a rozmanitá; sú v nej zastúpené bezstavovce a stavovce.

Najaktívnejšou tvorbou pôdy medzi bezstavovcami sú dážďovky. Počnúc Charlesom Darwinom si mnoho vedcov všimlo ich dôležitú úlohu v procese formovania pôdy.

Dážďovky sú rozšírené takmer všade v kultivovaných aj v panenských pôdach. Ich počet sa pohybuje od stotisíc do niekoľkých miliónov na hektár. Dážďovky, ktoré sa pohybujú vo vnútri pôdy a kŕmia sa rastlinnými zvyškami, sa aktívne podieľajú na spracovaní a rozklade organických zvyškov, ktoré počas trávenia prechádzajú cez seba obrovským množstvom pôdy.

Podľa NA Dimo ​​na zavlažované kultivované sivé pôdy červy ročne vyhodia až 123 ton spracovanej pôdy na povrch 1 hektára vo forme exkrementov (koprolity). Koprolity sú dobre agregované hrudky obohatené o baktérie, organické látky a uhličitan vápenatý. Výskumy S. I. Ponomarevy preukázali, že emisie dážďoviek na sodno-podzolickej pôde majú neutrálnu reakciu, obsahujú o 20% viac humusu a absorbovaného vápnika. To všetko naznačuje, že dážďovky zlepšujú fyzikálne vlastnosti pôd, robia ich voľnejšími, vzdušnejšími a priepustnejšími, čo prispieva k zvýšeniu ich úrodnosti.

Hmyz- do procesu tvorby pôdy sa podieľajú aj mravce, termity, čmeliaky, osy, chrobáky a ich larvy. Urobením mnohých pohybov v pôde uvoľňujú pôdu a zlepšujú jej vodno-fyzikálne vlastnosti. Okrem toho sa živia zvyškami rastlín a miešajú ich s pôdou. Po odumretí slúžia ako zdroj obohatenia pôdy organickými látkami.

Stavovce- jašterice, hady, svište, myši, sysele, krtky - vynikajúco premiešajú pôdu. Vytvorením dier v pôde vyhodia na povrch veľké množstvo zeme. Vytvorené priechody (krtkové otvory) sú pokryté hmotou zeminy alebo skaly a na pôdnom profile majú zaoblený tvar, ktorý sa líši farbou a stupňom zhutnenia. V stepných oblastiach zmiešajú zvieratá pohybujúce sa na zemi horný a dolný horizont natoľko, že sa na povrchu vytvorí tuberkulózny mikroreliéf a pôdu charakterizujeme ako vykopanú (krtinatú) černozem, vykopanú gaštanovú pôdu alebo sivú pôdu.
prečítajte si to isté

Kapitola 2. FAKTORY TVORBY PÔDY. VŠEOBECNÁ SCHÉMA PROCESU OBRÁBANIA PÍBY

§Jeden. Pojem pôdotvorné faktory

Pod faktory tvorby pôdy rozumejú sa zložky prírodného prostredia mimo pôdy, pod vplyvom a ktorých účasťou sa vytvára pôdny kryt zemského povrchu. Prvýkrát tento úzky príčinný vzťah medzi prírodnými podmienkami, povahou formovania pôdy a vlastnosťami pôdy stanovil V. V. Dokuchaev. Identifikoval tiež hlavné faktory tvorby pôdy, ktorými sú: pôdotvorné horniny, podnebie, reliéf, živé organizmy, ľudská hospodárska činnosť a čas. Uvedené faktory v rôznych kombináciách vytvárajú veľké množstvo pôdnych typov, ich kombinácií a jedinečnú mozaiku pôdneho krytu. VV Dokuchaev poznamenal, že všetky pôdotvorné činidlá sú rovnocenné a podieľajú sa na tvorbe pôdy rovnakou mierou, absencia jedného z nich vylučuje možnosť pôdotvorného procesu. V určitých štádiách alebo v špecifických podmienkach vývoja pôdy môže ktorýkoľvek z faktorov pôsobiť ako určujúci faktor.

Materské skaly. Význam pôvodnej horniny alebo pôvodnej horniny ako faktora formovania pôdy spočíva v tom, že ide o zdrojový materiál, z ktorého sa tvoria pôdy, a o prostredie, kde sa prejavuje aktivita živých organizmov. Materská hornina však nie je inertnou kostrou pôdy. Podieľa sa priamo na procesoch, ktoré sa na ňom vyvíjajú, pričom určuje granulometrické, mineralogické a chemické zloženie pôd, a tým ovplyvňuje fyzikálne, fyzikálno-chemické vlastnosti vody a vzduchu, tepelné, výživové a vodné režimy pôdy. Všetky tieto vlastnosti priamo ovplyvňujú rýchlosť, smer a povahu pôdotvorných procesov: mineralizáciu a humifikáciu zvyškov rastlín, rýchlosť akumulácie a pohybu látok v pôdnej hmote, ako aj tvorbu a úroveň úrodnosti pôdy.

Za rovnakých prírodných podmienok, ale na rôznych pôdotvorných horninách, sa môžu vytvárať úplne odlišné pôdy. Takže napríklad v zóne tajgy - lesa na aluminosilikátovej moréne sa tvoria neplodné podzolické pôdy a na karbonátovej moréne úrodné pôdy s vysokým obsahom humusu, agronomicky hodnotnou štruktúrou a priaznivou neutrálnou reakciou. V tej istej zóne sa na fluviálnych ľadových pieskoch vytvárajú chudobné a suché piesočnaté pôdy a na náplavách zasypané lužné, úrodné pôdy.

Podľa pôvodu sú horniny rozdelené do troch skupín:

1) magmatický, tvorený pri vniknutí do zemskej kôry alebo pri erupcii na povrchu magmy (zásaditý - čadič, gabro; kyslý - žula; ultrabázický - peridonit, dunit);

2) sedimentárne horniny tvorené mechanickým alebo chemickým ukladaním produktov ničenia vyvretých a metamorfovaných hornín, ako aj životne dôležitá činnosť organizmov;

3) metamorfované horniny vytvorené z už existujúcich hornín pod vplyvom metamorfovaných faktorov (vysoké teploty, tlak, pôsobenie plynov). Najrozšírenejšie sú bridlice, fylity, ruly, kremeň a mramor.

Na väčšine Zeme sa pôdy vytvorili na usadených horninách. Pokrývajú asi 75% povrchu kontinentov. Podľa genetických charakteristík sa sedimentárne horniny rozlišujú: klastické alebo mechanické, chemické a organogénne.

Mechanický, alebo trosky, usadeniny vznikali pri mechanickom drvení (drvení) rôznych hornín pod vplyvom tepelného zvetrávania, ako aj pri ich ničení ľadovcami a snehovými vodami.

Eluvium- zvetraliny, ktoré zostávajú na mieste ich vzniku. Tento materiál pozostáva z trosiek rôznych veľkostí. V hornatom teréne sa náplavy vyskytujú na vyvýšeninách. Pôdy vytvorené na naplavených ložiskách sa vyznačujú nízkou úrodnosťou, nízkou hrúbkou, ako aj sutinami a kamienkami.

Deluvium Sú drobivé poveternostné produkty prenášané dočasnými nevýznamnými vodnými prúdmi stekajúcimi zo svahov počas dažďov a jarného topenia snehu. Tento jemne zemitý materiál sa ukladá na základni a v spodnej časti svahov. Na deluviálnych ložiskách sa vytvárajú pôdy s pomerne vysokou úrodnosťou.

Naplaveniny- sedimenty riečnych stálych vodných tokov. Tieto sedimenty sa vytvárajú v údoliach riek počas povodní a vyznačujú sa stratifikáciou a odstupňovaním. Môžu sa líšiť obsahom častíc - piesočnaté v nivnej riečnej časti nivy a prachové v časti blízkej terase.

Lacustrínové sedimenty- sapropel, jazerné bahno, slín. Vyznačujú sa ílovitým, menej často jemným piesočnatým zložením s významným množstvom bahna, uhličitanov alebo ľahko rozpustných solí. Vytvárajú sa celkom úrodné pôdy.

Močiarne sedimenty pozostávajú z rašeliny a bahna.

Morské sedimenty nájdené v Kaspickej nížine, na pobreží severných morí. Tieto horniny sú triedené, rôzneho granulometrického zloženia, vrstvené a obsahujú soli. Na morských sedimentoch sa tvoria soľné pôdy.

Liparské vklady vznikajú pri prenose a ukladaní pieskového materiálu vetrom. Piesočnaté usadeniny zaberajú veľké plochy v púšti. Tvoria také formy reliéfu ako duny, duny, pahorky.

Na rozľahlých pláňach sú rozložené hlavne sedimenty štvrtohôr - ľadovcové usadeniny, produkty zvetrávania rôznych hornín, premiestnené a uložené ľadovcom. Prevažujú tiež v zložení materských hornín Bieloruska a delia sa na morény, vody a ľadovce, lacustríny a ľadovce. Pre morény vyznačuje sa netriedenou, heterogénnou textúrou, balvanmi, obohatením o primárne minerály, červenohnedými, žltohnedými farbami. Vodný ľadovec ložiská sú spojené s pohybom a opätovným ukladaním materiálu morény ľadovcovými tokmi za okraj ľadovca. Vyznačujú sa triedením, plochým reliéfom, bez balvanov, slabým chemickým zložením, väčšinou piesočnatými. Lacustrín-glaciál sú ložiská plytkých ľadovcových jazier. Vyznačuje sa vysokým obsahom prachových frakcií, bezvalnatosťou, bohatým chemickým zložením, hliny a piesčité hliny v mechanickom zložení, často karbonátové, zhutnené, náchylné na zamokrenie.

Hliny podobné spraši a spraše majú inú genézu. Vyznačujú sa svetlým alebo hnedasto sfarbeným sfarbením, obsahom uhličitanov, voľnou konštitúciou, sú bohaté na chemické zloženie, častejšie ľahké hliny, sú náchylné na eróziu a tvorbu roklín.

Chemické sedimentárne horniny vznikajú usadzovaním hmoty na dne vodných útvarov z roztokov v dôsledku chemických reakcií alebo zmien teploty vody. Uhličitanové horniny sa tvoria na dne morí čiastočne usadzovaním uhličitanu vápenatého z vody, ktorá vstupuje do vody rieky. Väčšina uhličitanu vápenatého uloženého na morskom dne je produktom činnosti niektorých organizmov. Takže v kriedovom období druhohôr došlo k hromadeniu kriedových usadenín v dôsledku mikroskopických škrupinových améb (foraminifera atď.).

Organogénne plemená pozostávajú z odpadových produktov zvierat a rastlín a tiež z ich nerozložených zvyškov (rašelina). Mnoho uhličitanových hornín (koraly, škrupinové vápence atď.) Sa vytvára za účasti organizmov, ktorých kostra alebo ochranná časť obsahuje uhličitan vápenatý.

Pri posudzovaní pôd sa všetky materské horniny delia (obr. 2) na soľný a soľný roztok... Slané horniny sú usadeniny dlho vysušených morských povodí alebo jazier, môžu sa na nich vyvíjať slané pôdy (slané močiare, soľné lizy). Na karbonátových horninách sa pôdy vyvíjajú s neutrálnou reakciou prostredia, čo prispieva k hromadeniu humusu v pôde (uhličitan sodný atď.).

Najcennejšie materské horniny sú spraše, sprašové hliny a iné karbonátové horniny (ľadovcové a jazerné ložiská), ako aj naplavené hliny v nivách riek. Menej hodnotné sú bezhličitanové príkrovové hliny a najchudobnejšie kremenné piesky (eolické usadeniny).

Na základe charakteristík materskej horniny urobil P.S. Kosovich (1911) dva závery:

1. Na rovnakých skalách sa môžu vytvárať rôzne pôdy, ak sa navzájom líšia iné faktory tvorby pôdy. Na hlinitej hornine pod bylinnou vegetáciou sa vytvára sodnatá pôda, pod lesom sodno-podzolická alebo iná lesná pôda.

2. Rovnaké pôdy môžu byť tvorené na rôznych horninách, ak sú rovnaké iné faktory tvorby pôdy. Sodno-podzolické pôdy sa tvoria pod zmiešaným ihličnatým-listnatým lesom na piesčitých, piesčitohlinitých, hlinitých horninách.

Sú však možné výnimky: čím je proces tvorby pôdy aktívnejší, tým je hornina slabšia, ale ak je chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti horniny vyjadrené ostro (karbonátová hornina), má dlhodobý účinok.

Podnebie je dlhodobý poveternostný režim konkrétnej oblasti. V rôznych prírodných podmienkach sa podnebie riadi zákonom o územnom plánovaní. Závisí to od zemepisnej šírky, nadmorskej výšky, reliéfu a vzdialenosti od morí a oceánov. Teplota, zrážky, vietor a vlhkosť vzduchu majú najväčší vplyv na tvorbu pôdy. Tieto prvky v kombinácii s ďalšími faktormi formovania pôdy určujú určitý vzorec v rozložení pôdneho krytu.

Zásobovanie pôdy energiou je spojené s podnebím - teplom a do značnej miery aj vodou. Činnosť biologických procesov a vývoj pôdotvorného procesu závisia od hodnoty ročného množstva prichádzajúceho tepla a vlhkosti, od charakteristík ich denného a sezónneho rozloženia.

Charakteristiky podnebia z hľadiska teplotných ukazovateľov a vlhkostných podmienok majú veľký význam. Nasledujúce klimatické zoskupenia sa rozlišujú podľa ukazovateľov súčtu teplôt nad 10 о С pre vegetačné obdobie: studený polárny< 600 о, холодно-умеренные – 600 – 2000 о, тепло-умеренные – 2000 – 3800 о, теплые субтропические – 3800 – 8000 о, жаркие тропические >8000 o... Tieto podnebné skupiny sa nachádzajú vo forme pásov s pozdĺžnymi šírkami a nazývajú sa pôdno-biotermálne pásy, ktoré sa vyznačujú určitými typmi vegetácie a pôd. Podľa podmienok zvlhčovania sa rozlišujú klimatické skupiny: veľmi vlhký- koeficient vlhkosti> 1,33, vlhký vlhký - 1,00 - 1,33, polovlhký - 0,55 – 1 , 00, polosuchý - 0,33 - 0,55, suchý suchý - 0,12 - 0,33, veľmi suchý -< 0,12. Koeficient zvlhčovania (HCP) Je pomer zrážok a odparenia. Hojnosť zrážok prispieva k premývaniu pôdy a odstraňovaniu ľahko rozpustných solí vrátane minerálov, ktoré vznikajú pri rozklade organických zvyškov na spodné horizonty. V suchom podnebí sa tieto zlúčeniny nielenže nevykonávajú, ale naopak sa môžu hromadiť v horných vrstvách pôdy, čo vedie k jej zasoleniu.

Podnebie má priame a nepriame vplyv na povahu pôdotvorného procesu. Priamy vplyv súvisí s priamym vplyvom zrážok, vykurovania a chladenia na pôdu. Nepriamy vplyv podnebia sa prejavuje vplyvom na flóru a faunu.

Podnebie teda výrazne ovplyvňuje tepelné, vzdušné a iné pôdne režimy. Typ vegetácie a zloženie fytocenóz, rýchlosť tvorby a premeny organických látok, rýchlosť enzymatických reakcií, metabolická a funkčná aktivita mikrobioty, rastlín a živočíchov a procesy veternej a vodnej erózie závisia od kombinácie teplotných podmienok a vlhkosti.

Úľava. Vplyv reliéfu na pôdotvorný proces je hlavne nepriamy, a to prerozdelením tepla a vody, ktoré vstupujú do povrchu krajiny. Výrazná zmena výšky terénu znamená výraznú zmenu teplotných podmienok a zmeny vlhkosti. Vzduchové masy stúpajúce k horám sú ochladené, čo spôsobuje zrážky a vzduch, ktorý prešiel horami, sa opäť ohreje a vysuší. To je spojené s fenoménom vertikálneho zónovania podnebia, vegetácie a pôd v horách.

Reliéf ovplyvňuje prerozdelenie slnečnej energie a zrážok v závislosti od expozície, strmosti a tvaru svahov. Zjazdovky rôznej strmosti a tvaru prerozdeľujú vlhkosť, regulujú pomer tečúcich, presakujúcich a hromadiacich sa zrážok. Z vyvýšených reliéfnych prvkov voda steká po svahoch a hromadí sa v priehlbinách. Na konkávnom svahu sa voda zhromažďuje v pôde, na konvexnom svahu steká dole. Zjazdovky s rôznou expozíciou dostávajú rôzne množstvo slnečnej energie. Južné svahy sú vždy teplejšie a suchšie ako severné. V najlepších podmienkach sú to juhovýchodné svahy, ktoré sú na vlhkej pôde vyhrievané slnkom. Najväčšie teplotné rozdiely sa pozorujú v lete a na rôznych svahoch môžu dosiahnuť 5 - 7 o C. Maximálne teploty sa pozorujú na juhozápadných svahoch, pretože slnko ohrieva už vysušenú pôdu. Náveterné svahy prijímajú viac vlhkosti ako záveterné svahy. To všetko vytvára rozdiely vo vlhkosti a ovplyvňuje povahu vodného, ​​výživového a vzduchového režimu. Tieto faktory vytvárajú odlišné podmienky pre rast vegetácie, rozdiely v syntéze a rozklade organických látok, premene pôdnych minerálov, čo vedie k tvorbe rôznych pôd v rôznych reliéfnych podmienkach.

Reliéf tiež ovplyvňuje intenzitu erózie. V prípade lúhovacieho vodného režimu sú svahové reliéfy podmienkou výskytu vodnej erózie pôd, vo vyprahnutom podnebí rovina podporuje výskyt veternej erózie.

Existujú tri skupiny reliéfov: makroreliéf- roviny, horské systémy, náhorné plošiny, ktoré určujú celkový vzhľad a ovplyvňujú podnebie veľkého územia, mezoreliéf- priemerné formy reliéfu na všeobecnom pozadí makroreliéfu: kopce, rokliny, údolia, svahy, pod vplyvom ktorých sa formuje miestne podnebie a štruktúra pôdneho krytu sa určuje v konkrétnej krajine, mikroreliéf- reliéfy s výškovými výkyvmi asi 1 m: pahorky, humno, depresie, podšálky, ktoré vytvárajú nesúdržnosť pôdneho krytu.

Biologické faktory... Rastliny, mikroorganizmy a živočíchy hrajú vedúcu úlohu pri tvorbe a úrodnosti pôdy. Každé z týchto zoskupení plní svoju úlohu, ale iba z ich spoločnej činnosti sa materské plemeno premení na pôdu.

Úloha rastlín pri tvorbe pôdy je mnohostranná. Po prvé, zelené rastliny syntetizujú organickú hmotu. Po skončení životného cyklu rastlín sa časť biomasy vo forme koreňových zvyškov a prízemného odpadu ročne vracia do pôdy. V horných horizontoch prebiehajú procesy premeny organických látok a hromadia sa živiny, rozvíja sa pôdny profil a formuje sa úrodnosť pôdy. Každá prírodná zóna sa vyznačuje špecifickými kombináciami bylinnej, kríkovej a drevnatej vegetácie, ktoré sa veľmi líšia tak produktivitou, ako aj pomerom a množstvom chemických prvkov v rastlinnom materiáli. Preto sa úlohy drevnatej a bylinnej vegetácie v procesoch formovania pôdy významne líšia.

V lesoch je celková biomasa najvyššia, ale ročný prírastok a následne aj odpad v nich je oveľa menší ako v lúčnych stepiach, kde je hlavným zdrojom organických látok hmotnosť odumierajúcich koreňových systémov a v menšej miere , nadzemná hmota. Vrh drevnej vegetácie padá hlavne na povrch pôdy, zatiaľ čo bylinná vegetácia padá do pôdy, čo zabraňuje jej strate a spôsobuje lepšiu a rýchlejšiu interakciu s minerálnou časťou pôdy a mikroorganizmami. Ihličnatý odpad vďaka svojim chemickým vlastnostiam (nízky obsah popola v kombinácii s malým množstvom vápnika, obsah veľkého množstva ťažko rozložiteľných zlúčenín ako lignín, triesloviny, živice) podlieha rozkladu veľmi pomaly, hlavne plesňovou mikroflórou . Vytvorí sa hrubý humus fulvátového typu. Podstielka bylinnej vegetácie sa vyznačuje jemnejšou štruktúrou, nižšou mechanickou pevnosťou, vysokým obsahom popola (10 - 12%), bohatým na dusík a zásadami a je rýchlo rozkladaná hlavne baktériami. Tvorený „mäkký“ nasýtený vápnikovým humusom, hlavne humátového typu. Tieto faktory spôsobujú nízku úrodnosť lesných pôd, zatiaľ čo biomasa vracajúca sa do pôdy v lúčnych fytocenózach vytvára silný humusový horizont a úrodnú pôdu.

Najčastejšie je tohto typu proces formovania pôdy v ihličnatých lesoch v podmienkach lúhovacieho vodného režimu podzolizácia... Tvoriace sa pôdy sa vyznačujú vysokou kyslosťou, nízkym obsahom humusu, nenasýtením zásadami, nízkym obsahom živín, zníženou biologickou aktivitou a nízkou plodnosťou (podzolová, sodno-podzolová). Pôdotvorný proces pod vplyvom bylinnej vegetácie sa nazýva sod. V dôsledku tohto procesu sa vytvárajú pôdy s vysokým obsahom humusu, nasýtené vápnikom, s neutrálnou alebo takmer neutrálnou reakciou prostredia, bohaté na živiny, ktoré sa vyznačujú vysokou prírodnou úrodnosťou (černozemy, sod a rôzne lúky). pôdy). Pod krytom zmiešaných a listnatých lesov sa vytvárajú šedé lesné alebo hnedé lesné pôdy s menej kyslou reakciou ako v podzolických pôdach, zvyšuje sa stupeň nasýtenia zásadami, zvyšuje sa obsah dusíka a zvyšuje sa úrodnosť.

Rastliny vďaka vylučovaniu koreňov zvyšujú proces ničenia a transformácie ťažko rozpustných minerálov a prispievajú k tvorbe ľahko mobilných zlúčenín v pôdnej hmote. Toto všetko je výsledok priamy vplyv vegetácie na pôdotvorný proces. Nepriame vplyv na pôdu sa prejaví zmenou tepelného a vodného režimu.

Pri formovaní pôdy hrá významná a rozmanitá pôdna fauna. Ide o prvoky (bičíkovce, nálevníky, rizopody), bezstavovce (článkonožce (kliešte, jarabice atď.), Dážďovky), hmyz (chrobáky, mravce atď.), Stavovce (hlodavce). Drvia organické zvyšky, menia svoje chemické a fyzikálne vlastnosti a urýchľujú ich rozklad. Zvieratá žijúce v pôde, rôznymi pohybmi a miešaním organických a minerálnych látok, zvyšujú priepustnosť pôdy pre vzduch a vodu a vytvárajú štruktúru pôdy.

Mikroorganizmy, ktoré ničia mŕtvu organickú hmotu jednoduchých konečných produktov (voda, plyny, minerálne zlúčeniny), majú úplne jedinečnú a mimoriadne dôležitú úlohu v procesoch formovania pôdy. Mikroorganizmy sa podieľajú na tvorbe solí z organominerálnych komplexov, na deštrukcii a tvorbe minerálov, na pohybe a hromadení pôdotvorných produktov. Mikroorganizmy sú dôležitým faktorom biologického cyklu látok, ich metabolická aktivita ovplyvňuje procesy premeny organických látok, reguluje výživný a vzdušný režim pôdy a určuje vývoj pôdnej úrodnosti. Podľa počtu, druhového zloženia mikroorganizmov, biologickej aktivity pôd, zásob organických látok, obsahu živín, prísunu vzduchu a vlhkosti sa posudzuje. Najväčší počet z nich je v pôdach černozemu, najmenší - v pôdach tundry. Každý typ pôdy má svoju špecifickú profilovú distribúciu mikroorganizmov, väčšina sa koncentruje v horných vrstvách humusu v rozmedzí 25 - 35 cm. Biomasa húb a baktérií v ornej vrstve je 3 - 5 t / ha, počet baktérií dosahuje 5 - 8 miliárd CFU / g pôdy, aktinomycety - desiatky miliónov na gram pôdy, dĺžka hýf húb - až 1 000 m / ha.

Rôzne skupiny mikroorganizmov majú diferencovaný vplyv na tvorbu pôdy. Baktérie sú najbežnejšou skupinou, ktorá uskutočňuje rôzne transformácie organických látok v pôde, aktívne rozkladá zvyšky bohaté na bielkoviny a fixuje plynný dusík. Podľa potreby voľného kyslíka vo vzduchu sa prideľujú aeróbne, anaeróbne a fakultatívne baktérie podľa spôsobu výživy - autotrofné a heterotrofné baktérie. Autotrofné baktérie sa podľa spôsobu získavania energie delia na fotosyntetické a chemosyntetické (nitrifikačné, sírne baktérie, železné baktérie)... Heterotrofné baktérie používajú na výživu hotové organické látky, pod ich vplyvom dochádza k najdôležitejším procesom tvorby pôdy - rozkladu organických zvyškov a biosyntéze humusu. Aktinomycety a huby rozkladajú celulózu, lignín, vosky, živice, aktívne sa podieľajú na tvorbe humusu.

Riasy sú autotrofné fotosyntetické organizmy, ktoré sa podieľajú na zvetrávaní a primárnych pôdotvorných procesoch. Lišajníky sú symbiotické organizmy, hyfy sa vnášajú do hornín, vďaka čomu sa začína intenzívnejšie biologické zvetrávanie a primárna tvorba pôdy, vznikajú primitívne pôdy.

Vek. Pretože prirodzený proces formovania pôdy prebieha v čase, má vek pôd veľký význam pre ich vývoj. Samotný čas nemôže zmeniť povahu formovania pôdy, ale vplyv vplyvu každého faktora alebo ich kombinácie sa prejavuje práve v časovom aspekte. Pôda ako prírodno-historické teleso má teda svoj vek. Existujú absolútne a relatívne staroby pôdy. Absolútny vek- Toto je doba, ktorá uplynula od začiatku tvorby pôdy do fázy jej vývoja. Čím skôr bolo územie oslobodené od mora alebo ľadovca, a preto čím skôr sa bude skaziť materská hornina tejto oblasti, tým staršie pôdy budú mať. Naopak, mladé budú pôdy, kde sa proces tvorby pôdy začal relatívne neskôr. Najstaršie sú pôdy južných zemepisných šírok (Južná Amerika, juhovýchodná Ázia - 2 - 30 miliónov rokov), mladšie - stredné a severné zemepisné šírky (10 tisíc rokov), najmladšie sú pôdy na nivách pozdĺž brehov riek, na plytčinách. Relatívny vek charakterizuje rozdiely v miere pôdneho formovania pôd jedného územia s rovnakým absolútnym vekom, v závislosti od reliéfu a povahy pôvodných hornín, od cieleného vplyvu antropogénneho faktora. Preto môžu byť v rôznych štádiách vývoja.

Ľudská výrobná činnosť. Spôsoby a prostriedky ovplyvňovania pôdy sú veľmi rozmanité. Mechanické spracovanie s ťažkými poľnohospodárskymi strojmi, aplikácia organických a minerálnych hnojív, prípravkov na ochranu rastlín, odvodnenie a zavlažovanie, poruchy spôsobené človekom - to všetko vedie k zmene fyzikálnych, chemických, biologických a dokonca morfologických vlastností a tieto zmeny prebiehajú oveľa rýchlejšie ako v prírodných podmienkach. Mení sa vodný, vzduchový a potravinový režim obrábaných pôd. Všeobecne je ľudská činnosť zameraná na vytváranie kultúrnych vysoko úrodných pôd s nízkou prirodzenou úrodnosťou a na udržanie vysokej produktivity pôd s vysokou úrodnosťou, ktorá je vyčerpateľná. Ak sa výrobná činnosť vykonáva bez zohľadnenia podmienok vývoja a vlastností pôdy, potom také negatívne dôsledky ako zasolenie, erózia, podmáčanie, znečistenie, odvlhčenie pôdy atď.

Všetky faktory tvorby pôdy majú špecifický vplyv na pôdu a nemôžu byť navzájom nahradené, t.j. sú rovnocenné. Každý z nich hrá úlohu pri výmene hmoty a energie medzi pôdou a prostredím. Avšak vedúci faktor pri formovaní pôdy by sa mal stále považovať za biologický. Okrem toho má samotná pôda určitý vplyv na faktory tvorby pôdy a spôsobuje v nich určité zmeny.

§2. Geologické a biologické cykly látok

Tvorba a život pôdy sú neoddeliteľne spojené s procesmi cyklu látok. Pred objavením sa zelených rastlín na planéte prebiehali a existovali rôzne geologické procesy geologický cirkulácie látok, čo je súbor procesov výmeny látok medzi pevninou a morom a pozostáva z:

1) kontinentálne zvetrávanie hornín, ktoré vedie k tvorbe mobilných kĺbov; 2) prenos týchto zlúčenín z pevniny do morí a oceánov; 3) depozícia usadených hornín na dne oceánov morí s ich následnou premenou; 4) nový výbežok morských sedimentárnych a metamorfovaných hornín na povrchu.

Geologický cyklus trvá milióny a miliardy rokov a pokrýva až niekoľko kilometrov litosféry. Jeho hnacou silou je počasie. Proces mechanického ničenia a chemických zmien hornín a ich základných minerálov pod vplyvom atmosféry, hydrosféry a biosféry sa nazýva zvetrávanie.Živé organizmy, atmosférická voda, plyny a teplota spoločne ovplyvňujú horninu. Všetky tieto faktory na ňu pôsobia deštruktívne súčasne. V závislosti od prevládajúceho faktora sa rozlišujú tri formy zvetrávania: fyzikálna, chemická a biologická.

Fyzické zvetrávanie je mechanické ničenie hornín na fragmenty rôznych veľkostí bez zmeny chemického zloženia minerálov, ktoré ich tvoria. Hlavným faktorom fyzického zvetrávania sú výkyvy denných a sezónnych teplôt, vplyv mrznúcej vody a vetra. Pri zahriatí sa minerály obsiahnuté v hornine rozširujú. A keďže rôzne minerály majú rôzne koeficienty objemovej a lineárnej rozťažnosti, vznikajú miestne tlaky, ktoré horninu ničia. Tento proces prebieha na kontaktných miestach rôznych minerálov a hornín. Pri striedavom zahrievaní a chladení vznikajú medzi kryštálmi trhliny. Voda, ktorá preniká do malých trhlín, vytvára taký kapilárny tlak, že sú zničené aj tie najtvrdšie horniny. Keď voda zamrzne, tieto praskliny sa zväčšia. V horúcom podnebí sa voda dostáva do trhlín spolu s rozpustenými soľami, ktorých kryštály tiež ničivo pôsobia na horninu. Takto sa dlho vytvára veľa trhlín, ktoré vedú k jej úplnému mechanickému zničeniu. Zničené skaly získavajú schopnosť prechádzať a zadržiavať vodu. V dôsledku rozdrvenia masívnych hornín sa celková plocha, s ktorou prichádzajú voda a plyny do styku, výrazne zväčšila. A to určuje priebeh chemických procesov.

Chemické poveternostné podmienky vedú k tvorbe nových zlúčenín a minerálov, ktoré sa líšia chemickým zložením od primárnych minerálov. Faktory tohto typu zvetrávania sú voda so soľami a oxidom uhličitým rozpusteným v nej, ako aj vzdušný kyslík. Chemické zvetrávanie zahŕňa tieto procesy: rozpúšťanie, hydrolýza, hydratácia, oxidácia. Rozpúšťací účinok vody rastie so zvyšujúcou sa teplotou. Ak voda obsahuje oxid uhličitý, v kyslom prostredí sa minerály ničia rýchlejšie. Vplyvom zvetrávania vyvretých hornín sa získavajú zvyškové útvary, znovu usadené sedimenty a rozpustné soli.

Pred vznikom života na zemeguli prebiehala deštrukcia hornín iba dvoma vyššie uvedenými spôsobmi, ale s príchodom organického života vznikli nové procesy zvetrávania - biologické.

Biologické zvetrávanie je mechanická deštrukcia a chemická zmena hornín pod vplyvom živých organizmov a ich metabolických produktov. Tento typ zvetrávania je spojený s tvorbou pôdy. Ak počas fyzikálneho a chemického zvetrávania dôjde iba k premene vyvretých hornín na sedimentárne, potom sa pri biologickom zvetrávaní vytvorí pôda, v ktorej sa hromadia živiny pre rastliny a organické látky.

Na procese tvorby pôdy sa podieľajú baktérie, huby, aktinomycety, zelené rastliny a tiež rôzne zvieratá. Početné mikroorganizmy, najmä chemosyntetické, rozkladajú horniny. Nitrifikačné baktérie teda tvoria silnú kyselinu dusičnú a sírne baktérie - kyselinu sírovú, ktoré prudko rozkladajú hlinitokremičitany a ďalšie minerály. Silikátové baktérie, ktoré uvoľňujú organické kyseliny a oxid uhličitý, ničia živce, fosfority a premieňajú draslík a fosfor na formu dostupnú pre rastliny. Horniny ničia aj riasy (rozsievky, modrozelené, zelené atď.), Machy a lišajníky.

Zelené rastliny vylučujú organické kyseliny a ďalšie biogénne látky, ktoré interagujú s minerálnou časťou a vytvárajú zložité organominerálne zlúčeniny. Koreňové systémy selektívne asimilujú prvky popola a po odumretí rastlín sa v horných pôdnych horizontoch hromadí dusík, fosfor, draslík, vápnik, síra a ďalšie biogénne prvky. Okrem toho korene rastlín, najmä drevnatých, ktoré prasklinami prenikajú hlboko do hornín, vytvárajú na ne tlak a mechanicky ich ničia. Pod vplyvom fyzikálnych, chemických a biologických poveternostných vplyvov sú skaly, ktoré sa zrútia, obohatené o jemnú zeminu, hlinu a koloidné častice, získavajú vlhkosť, nasiakavosť, stávajú sa priepustnými pre vodu a vzduch; akumulujú rastlinné živiny a organické látky. To vedie k vzniku základnej vlastnosti pôdy - úrodnosti, ktorú skaly nemajú.

Na pozadí veľkej geologickej cirkulácie látok existuje malá biologický cyklus látok, ktorým je výmena hmoty v systéme „pôda - rastlina“. Rysom tohto cyklu je selektivita absorpcie látok organizmami, cyklickosť, krátke trvanie, pokrýva metrové vrstvy litosféry, hnacou silou je tvorba pôdy. Biologický cyklus látok je jadrom poľnohospodárskej výroby.

Cykly látok sú navzájom prepojené, biologický ide na pozadí geologického, preto sa látky môžu dostať z jedného cyklu do druhého. Na udržanie úrodnosti pôdy je potrebné vytvoriť podmienky, za ktorých by biologický cyklus získal najkompletnejšie vyjadrenie a geologický cyklus by bol obmedzený vo svojom prejave.

§3. Všeobecná schéma procesu formovania pôdy

Proces formovania pôdy - je to súbor javov transformácie a pohybu látok a energie prúdiacej v pôdnej hmote (A.A. Rode). Tvorba pôdy začína od okamihu, keď sa živé organizmy usadia na skalách alebo na produktoch ich zvetrávania. Akýkoľvek proces formovania pôdy podľa A.A. Rodeho sa skladá zo sady elementárne pôdotvorné procesy(EPP) prvého a druhého rádu. EPT prvého poriadku alebo všeobecné procesy formovania pôdy zahŕňajú:

1) syntéza organickej hmoty ↔ deštrukcia a mineralizácia organickej hmoty;

2) syntéza sekundárnych minerálov a organominerálnych komplexov ↔ deštrukcia minerálnych zlúčenín;

3) biologická akumulácia prvkov ↔ vylúhovanie minerálnych a organických zlúčenín;

4) vstup vlhkosti do pôdy ↔ spotreba vlhkosti z pôdy;

5) príjem sálavej energie na povrch pôdy a ohrev ↔ vyžarovanie energie pôdou a ochladenie.

Prvé tri páry elementárnych procesov určujú potravu, štvrtý pár - voda, piaty pár - tepelné režimy pôdy. Proces formovania pôdy je kvalitatívne rovnaký na všetkých pôdach, ale kvantitatívne (rýchlosťou prietoku) sa líši, t.j. v rôznych pôdach je proces tvorby pôdy odlišný a dokonca v tej istej pôde v rôznych hĺbkach postupuje rôznymi spôsobmi. Akákoľvek pôda je teda radom postupne sa nahradzujúcich navzájom vertikálne genetické horizonty- vrstvy, do ktorých je materská hornina rozdelená v procese tvorby pôdy. Celá kumulatívna postupnosť horizontov sa nazýva pôdny profil... Horizonty sa nazývajú genetické, pretože sú spojené spoločným pôvodom.

EPP majú svoje vlastné charakteristiky v rôznych štádiách vzniku a vývoja pôdy, čo nám umožňuje hovoriť o mnohých etapy pôdotvorný proces. Genéza akejkoľvek pôdy pozostáva z troch po sebe nasledujúcich etáp:

1) počiatočná tvorba pôdy(primárny proces tvorby pôdy). Zhoduje sa s osídlením prvých živých organizmov na skale, vyznačuje sa nízkou aktivitou a objemom biologického cyklu, aktívnymi nebiologickými EPP prvého rádu (rozpúšťanie, zrážanie, hydratácia, difúzia atď.), Ich slabým spojením. procesy navzájom, preto materská hornina v tomto štádiu nemá výrazné pôdne vlastnosti a profil je veľmi slabo rozdelený do horizontov;

2) štádium vývoja pôdy charakterizované zvýšením aktivity a objemu biologického cyklu aktivitou vyšších rastlín, hromadením živín. Intenzita a smer vývoja pôdotvorných procesov tu preto závisí predovšetkým od charakteru vegetácie. V tomto štádiu prevládajú EPP druhého rádu alebo konkrétne procesy formovania pôdy (mezo- a makroprocesy). Pod ich vplyvom sa formuje konkrétne materiálové zloženie pôdy a jej fyzikálne vlastnosti. Na konci tejto etapy sa proces postupne spomaľuje (prichádza do určitého rovnovážneho stavu), vytvára sa vyzretá pôda s charakteristickým profilom a súborom vlastností. Fáza vývoja môže trvať stovky, tisíce alebo viac rokov.

Medzi hlavné súkromné ​​procesy formovania pôdy patria:

soddy- proces intenzívneho vytvárania humusu a akumulácie biogénnych prvkov. Vyvíja sa pod viacročnou bylinnou vegetáciou v mierne vlhkom podnebí, najintenzívnejšie s nezaplaveným typom vodného režimu na karbonátových horninách v stepnej zóne, kde sa tvoria obyčajné černozeme. Typické černozémy sa tvoria v lesostepi, v tajga-lesnom pásme na zatopených lúkach riečnej nivy - lužné nivy, mimo nivy na karbonátových horninách - sodno-vápenaté, na bezkarbonátových - sodno-podzolické pôdy;

podzolizácia- proces odstraňovania produktov deštrukcie primárnych a sekundárnych minerálov z horných horizontov pôdy do podzemných alebo podzemných vôd s relatívnou akumuláciou oxidu kremičitého. Vo svojej čistej forme sa vyvíja pod korunami ihličnatých lesov so zlým bylinným porastom vo vlhkom podnebí s vylúhovacím typom vodného režimu na horninách bez obsahu uhličitanov a spôsobuje tvorbu podzolických pôd;

menšia výhoda- zložitý proces spojený s podzolizáciou odstraňovania kalových látok bez deštrukcie vo forme suspenzií z horných horizontov s ich akumuláciou v spodných. Toky pod listnatými lesmi;

močaristá- sa vyvíja pod vplyvom močaristej vegetácie v podmienkach neustálej nadmernej vlhkosti v priebehu procesu tvorby rašeliny a glejovania. V podmienkach Bieloruska sa v dôsledku procesu bažiny vytvárajú rašeliniská, rašeliniská, močiare a sodno-podzolické močiare, naplaveniny. Proces prebieha za anaeróbnych podmienok s povinnou účasťou húb a baktérií;

tvorba rašeliny - biochemický proces transformácie a konzervácie organických zvyškov s ich nevýznamným zvlhčovaním a mineralizáciou, vedúci k vytvoreniu povrchových rašelinových horizontov rôzneho stupňa hrúbky;

glejovanie- proces biochemickej redukcie zlúčenín železa a mangánu sprevádzaný ich prechodom do mobilnej formy počas podmáčania pôd za anaeróbnych podmienok za účasti mikroorganizmov. Pôda získava modrasté, modrasté, nazelenalé odtiene a ak je farba charakteristická pre celý horizont, potom sa taký horizont nazýva glej, ak sú farbou iba škvrny - glej;

lateritic - proces akumulácie zlúčenín železa a hliníka v pôde a lúhovanie oxidu kremičitého vo vlhkom a teplom podnebí. Na takýchto pôdach tiež prebieha intenzívny plesnivý proces s tvorbou červených a žltých pôd v subtrópoch a ferralitických pôd vo vlhkých trópoch;

solonetzic - proces akumulácie ľahko rozpustných solí (chloridy, sírany atď.) v pôdnom profile počas výtokového typu vodného režimu v podmienkach slaných podzemných vôd alebo soľných pôdotvorných hornín. Vznikajú slané močiare s odsoľovaním - soľné lizy, s ďalším premývaním - slad;

3) rovnovážny stupeň(formovaná pôda) nastáva, keď podľa hlavných parametrov (množstvo humusu, hrúbka genetických horizontov, množstvo základných živín atď.) dôjde k dynamickej rovnováhe s existujúcim komplexom faktorov formovania pôdy na neurčito. V tomto štádiu biologický cyklus prebieha tak, že každý ďalší cyklus prakticky opakuje predchádzajúci. Všetky mikro-, mezo- a makroprocesy sú koordinované v čase a priestore a tvoria zložitý biogeochemický cyklus, ktorý prispieva k obnove prírodných vlastností pôdy.

§4. Morfologické znaky pôd ako odraz procesov ich formovania a vývoja

V procese vývoja získava pôda množstvo vonkajších alebo morfologických znakov, ktoré ju odlišujú od materskej horniny. Udávajú smer a závažnosť pôdotvorného procesu. Medzi tieto vlastnosti patrí: 1) štruktúra a hrúbka profilu; 2) charakter prechodu horizontov; 3) var z 10% HCl; 4) granulometrické zloženie; 5) sfarbenie; 6) vlhkosť; 7) štruktúra; 8) sčítanie; 9) novotvary a inklúzie.

Štruktúra a hrúbka pôdneho profilu. Každý pôdny typ má určitú vertikálnu postupnosť genetických horizontov, ktorej celá množina sa nazýva pôdny profil. Tvorba obzorov je spojená s pohybom rôznych látok (stúpajúcim alebo zostupným prúdom) po pôdnej hmote a distribúciou živých organizmov po vrstvách. Genetické horizonty sú reprezentované homogénnymi horizontálnymi vrstvami pôdy, líšiacimi sa morfologickými charakteristikami, zložením a vlastnosťami. Každý horizont má svoje vlastné meno a je označený začiatočnými písmenami latinskej abecedy. Horizont je možné rozdeliť na čiastkové horizonty, aby sa určilo, ktoré a odrážajú ich špecifické vlastnosti, sa používajú ďalšie digitálne a abecedné indexy.

Ďalej uvádzame systém identifikácie hlavných typov pôdnych horizontov.

ALE - humín - akumuluje sa v ňom povrchový horizont akumulácie organických látok, humusu a živín. Podľa povahy sa rozlišujú:

A O - lesný vrh, pozostávajúci z rozpadajúceho sa lesného vrhu (listy, ihly, konáre atď.);

A d - trávnik - povrchový horizont, silne prepletený a držaný pohromade koreňmi bylinnej vegetácie;

A 1 - humusovo-riečny horizont, v ktorom spolu s hromadením humusu dochádza k deštrukcii a čiastočnému vylúhovaniu organických a minerálnych látok;

A slabiny - orný- povrchový humusový horizont, transformovaný periodickým obrábaním pôdy v poľnohospodárstve.

V bažinatých pôdach sa horný horizont skladá z rašeliny - masy polorozpadnutých rastlín.

T 1 - rašelina, nerozložená - zvyšky rastlín si úplne zachovali svoj pôvodný tvar;

T 2 - rašelinové médium rozložené - zvyšky rastlín si iba čiastočne zachovali svoj tvar vo forme zvyškov tkaniva;

T 3 - rašelina rozložená - súvislá organická rozširujúca sa hmota bez viditeľných stôp po rastlinných zvyškoch;

TA - rašelina mineralizovaná - orný rašelinový horizont upravený odvodnením a kultiváciou.

A 2 - podzolický (eluvial) - horizont intenzívneho ničenia minerálnej časti pôdy a lúhovania produktov ničenia. Nachádza sa pod humusovým horizontom a má svetlú farbu (sivú, belavú, bledožltú); podľa pôvodu môže byť podzolický(kyslá hydrolýza minerálov a odstraňovanie degradačných produktov), solodizovaný(alkalická hydrolýza minerálov). Pod horizontom A2 (v podzolických, sivých lesných pôdach, solodoch) sa formuje horizont B, ktorý sa svojimi vlastnosťami líši od ktoréhokoľvek povrchového horizontu.

IN - iluvial obzor, do ktorého sa zaplavujú produkty pôdnej formácie a kde sa čiastočne hromadia. V závislosti od vyplavených látok sa rozlišujú nasledujúce typy iluvialného horizontu:

B h - iluvial-humus horizont je kávovo sfarbený kvôli obsahu železito-humínových látok;

B f - žľazový iluvial horizont okrovej alebo hnedej farby, obsahujúci železité produkty deštrukcie minerálnej časti horného horizontu;

V Ca - iluvial-karbonát horizont, často obsahujúci nové uhličitanové formácie vo forme voľnej akumulácie uhličitanov vápenatých.

V pôdach bez riečneho horizontu (v černozemoch, gaštanových pôdach), v ktorých nedochádza k vertikálnemu pohybu látok, sa horizont B nazýva prechodný od humusakumulatívnej po materskú horninu.

G - gley horizont - sa vytvára v bažinatých a bahnitých pôdach v podmienkach neustálej nadmernej vlhkosti. Je sfarbený do modrastých, modrastých tónov železnými zlúčeninami železa (II) a mangánu, ktoré sa tu tvoria. Líši sa štruktúrovanosťou a nízkou pórovitosťou.

V podmienkach dočasnej nadmernej vlhkosti sa glej môže vyskytnúť aj v iných horizontoch profilu. V takom prípade sa k základnému indexu pridá písmeno „g“, napríklad A 2 g, B g.

S - materská skala - horizont, slabo ovplyvnený pôdotvornými procesmi a bez známok vyššie opísaných pôdnych horizontov.

D - podkladová skala - Vyniká v prípade, keď sa na jednej hornine vytvorili pôdne horizonty a pod nimi je ďalšia hornina, ktorá sa líši litologickými vlastnosťami.

Prechod z jedného horizontu do druhého v rôznych pôdach môže byť rôzny: ostrý, jasný, zreteľný alebo postupný. preto povaha prechodu medzi pôdnymi horizontmi v profile má diagnostickú hodnotu a často udáva smer a intenzitu tvorby pôdy.

Sila pôdy Je vertikálny rozsah jeho horizontov od povrchu k zdrojovej hornine. Pre rôzne typy pôd sa priemerná hrúbka pohybuje od 40 do 50 do 100 až 150 cm. V drsných prírodných podmienkach tundry môže pôdotvorný proces prebiehať iba v hornej časti hornín, nad permafrostom, preto je hrúbka celej pôdy zanedbateľná (20 - 30 cm). V stepiach pod bujnou bylinnou vegetáciou môže hrúbka černozeme dosiahnuť 200 - 300 cm.

Hrúbka jednotlivých horizontov charakterizuje genézu a agronomickú hodnotu pôd. Silný humusový horizont teda naznačuje značný vývoj akumulácie, slabé vyplavovanie a následne veľké zásoby živín. Chudoba a nízka produkčná hodnota napríklad podzolických pôd je určená výrazným nivným horizontom, z ktorého sa vyplavujú živiny.

Terénne štúdie môžu odhaliť prítomnosť uhličitany v pôde a hĺbka ich výskytu s použitím 10% HC1. Za týmto účelom sa na stenu pôdneho rezu nakvapká kyslý roztok a stanoví sa hĺbka, od ktorej začína. vriaci, a jeho intenzita.

Farba pôdy má veľkú diagnostickú hodnotu, pretože odráža jeho chemické a mineralogické zloženie, je základom pre rozdelenie pôdnej vrstvy na horizonty. Všetku rozmanitosť farieb pôdy je možné znížiť na tri základné farby: čiernu, bielu a červenú.

Čierna a tmavá farba je spôsobená obsahom humusu: čím viac humusu, tým tmavšia farba pôdy. Pri 9 - 12% obsahu humusu je pôda čierna, pri 4 - 6% - tmavošedá, tmavohnedá alebo gaštanová. Pôdy s nízkym obsahom humusu majú farebnú charakteristiku pre pôvodnú horninu. Intenzitu čiernej farby ovplyvní aj typ humusu, pôdy s rovnakým kvantitatívnym obsahom humusu fulvátového typu budú svetlejšie ako pôdy humátového typu. Niektoré pôdy sú čierno sfarbené tmavými primárnymi minerálmi, sulfidmi, hydroxidmi mangánu.

Biela farba a svetlé tóny iných farieb sú spôsobené prítomnosťou kremeňa, vápna, hydrátov a solí oxidu hlinitého v pôde. Červené sfarbenie pôdy je spôsobené akumuláciou oxidov železa (III). S jeho vysokým obsahom má pôda červenú, hrdzavú alebo červenohnedú farbu, s malým množstvom - žltú alebo oranžovú. Modrasté, modrasté a nazelenalé tóny farieb sú spôsobené tvorbou zlúčenín železnatého železa za anaeróbnych podmienok s nadmernou vlhkosťou. Pôdy tejto farby sa označujú ako glej alebo glej. Nehomogénna, škvrnitá farba je dôsledkom striedania oxidačných a redukčných procesov. Pri opise morfologických znakov zvyčajne označujú stupeň farebnosti (tmavohnedý, svetlý gaštan) alebo zaznamenávajú odtieň (belavý so žltkastým nádychom). Je potrebné mať na pamäti, že to závisí od vlhkosti: vlhká pôda je tmavšia ako suchá. Pokiaľ ide o vlhkosť, pôda môže byť suchý(zaprášené) , čerstvé(studená ruka), mokrá (po stlačení v ruke cítiť vlhkosť, papier stlačený na zemi zvlhne) a mokré(voda tečie). Všetky procesy prebiehajúce v pôde a farebný odtieň sú spojené s množstvom vody.

Schopnosť pôdy rozpadnúť sa na jednotlivé agregáty sa nazýva štruktúra a agregát kameniva je štruktúra pôdy. Rozlišujte medzi bezštruktúrnymi pôdami (mechanické prvky nie sú spojené v agregátoch) a štrukturálnymi. Neštruktúrované pôdy majú veľa nepriaznivých vlastností: nízka priepustnosť vody a vzduchu, keď prší, plávajú, stávajú sa viskóznymi, po zaschnutí rýchlo strácajú vlhkosť, spájajú sa do jednej ťažko kultivovateľnej masy. V agronomickom koncepte je štrukturálna pôda, v ktorej prevládajú (najmenej 55%) agregáty strednej veľkosti (0,25 - 10 mm), ktoré sa vyznačujú protikladnými vlastnosťami voči pôde bez štruktúr.

Podľa tvaru agregátov sa rozlišujú tri typy štruktúr:

1) kváder- agregáty sú rovnako vyvinuté pozdĺž všetkých troch osí a pripomínajú kocku; sú rozdelené na orechové, hrudkovité, zrnité, hrudkovité;

2) hranolový- agregáty sú vyvinuté pozdĺž zvislej osi a pripomínajú hranol, ktorý je ďalej rozdelený na stĺp a hranol;

3) ako tanier- agregáty sú vyvinuté pozdĺž vodorovnej osi, niekedy platinové a šupinaté.

Kvádrová štruktúra je agronomicky hodnotnejšia, pretože vytvára najcennejší režim voda - vzduch. Jednou z hlavných podmienok pre vytvorenie štruktúrnej pôdy je prítomnosť dostatočného množstva prachových a koloidných častíc a humusu v nej. Prvé sú „lepidlo“, druhé dodáva agregátom pôdy odolnosť proti vode.

Každý typ pôdy a dokonca aj každý pôdny horizont má svoju vlastnú štruktúru. Pre kyslé pôdy je vlastná plošná štruktúra, pre alkalické pôdy prizmatické, pre neutrálne a takmer neutrálne pôdy kvádrovité.

Dodatok - sú to vonkajšie znaky povahy pórovitosti a stupňa hustoty pôdy. Závisí to od vlastností základnej horniny, distribúcie veľkosti častíc, štruktúry pôdy, ako aj od aktivity pôdnej fauny a koreňov rastlín. Podľa stupňa hustoty sa rozlišuje veľmi hustá, hustá, voľná a drobivá konštitúcia.

Voľný prídavok je charakteristický pre piesčité pôdy bez humusu. Pri mechanickom namáhaní, aj keď malom, sa vyznačujú tekutosťou, t.j. rozdeliť na samostatné prvky.

Voľný prídavok je vlastný hlinitým a ílovitým pôdam s presne stanovenou štruktúrou, ako aj horným horizontom piesočnatých a piesčitých hlinitých pôd obohatených o humus. Pluhové obzory majú taký prídavok po ich spracovaní v zrelom stave. Lopata ľahko vstupuje do takejto pôdy.

Husté pridanie je charakteristické pre iluviálne horizonty väčšiny hlinitých a ílovitých pôd. Kopanie lopatou si vyžaduje značné úsilie.

Veľmi hustá alebo zlúčené, prídavok je charakteristický pre súdržné ílovité bezštruktúrne pôdy, ako aj pre iluvialne horizonty niektorých sólonetzových pôd. Takéto pôdy nie je možné vykopať lopatou, musíte použiť šrot alebo krompáč.

Zloženie pôdy je dôležitou agronomickou charakteristikou, ktorá určuje pracovný cyklus, a teda prevzdušnenie, priepustnosť vody, ako aj odolnosť pôdy počas kultivácie.

Novotvary Ide o akumulácie látok, ktoré sa líšia zložením a zložením od obklopujúceho pôdneho materiálu. Vznikajú v dôsledku fyzikálnych, chemických a biologických procesov tvorby pôdy. TO chemická látka neoplazmy zahŕňajú ľahko rozpustné soli, sadru, uhličité vápno, zlúčeniny železa, oxid kremičitý a ďalšie látky.

Ľahko rozpustné soli typické pre slané pôdy. Nachádzajú sa vo forme bielych kôr na povrchu pôdy alebo vo forme usadenín, žíl, zŕn v hrúbke profilu. Sadra sa vyskytuje v gaštanových, hnedých, soľných pôdach a sivých pôdach vo forme bielych, sivých a žltkastých žíl, akumulácií kryštálov na povrchu pôdy. Novotvary CaCO 3 biele sa nachádzajú vo forme ostro načrtnutých bielych škvŕn, vo forme plesní, hustých akumulácií vápna rôznych tvarov. Stanovia sa varom s 10% roztokom kyseliny chlorovodíkovej.

Hydroxidy železa nájdené v podzolických, sodno-podzolických a podmáčaných pôdach vo forme tmavohnedých zaoblených pevných uzlín, rozmazaných škvŕn. Piesčité pôdy sa vyznačujú ortsandmi - hnedými cementovanými vrstvami hydroxidu železa. Pre glej a glejové pôdy sú charakteristické zlúčeniny železa modrastej, modrastej alebo zelenkavej farby.

Kremičitý vytvára biely prášok na povrchu štruktúrnych celkov sivých lesných pôd, podzolizovaných černozemov a solonetzov

K novotvarom biologický pôvod zahŕňajú: koprolity - exkrementy červov a lariev vo forme lepených vodeodolných hrudiek; krtiny - priechody krtkov, syseľov, svišťov, škrečkov, pokrytých zeminou; korene - stopy zhnitých veľkých koreňov; červy - pohyby červov; dendrity - tmavé odtlačky malých koreňov vo forme vzoru.

Každá pôda má svoju vlastnú špecifickú skupinu novotvarov s ich špecifickou polohou v profile

Inklúzie - ide o rôzne predmety (úlomky kameňov, balvanov, kúsky tehál, skla, škrupiny, zvieracie kosti atď.), ktoré geneticky nesúvisia s pôdotvorným procesom.

Úloha mikroorganizmov pri tvorbe a úrodnosti pôdy je mimoriadne zložitá a rôznorodá; Mikróby, ktoré sú najstaršími organizmami na svete a existujú miliardy rokov, sú najstaršími tvorcami pôdy, pôsobiacimi dávno pred výskytom vyšších rastlín a živočíchov. Dôsledky vitálnej aktivity mikroorganizmov siahajú ďaleko za pôdu nimi obývanú a do značnej miery určujú vlastnosti sedimentárnych hornín, zloženie atmosféry a prírodných vôd, geochemickú históriu prvkov ako uhlík, dusík, síra, fosfor, kyslík , vodík, vápnik, draslík a železo.
Mikroorganizmy sú z biochemického hľadiska polyfunkčné a sú schopné vykonávať procesy v biosfére a pôdach, ktoré sú neprístupné pre rastliny a živočíchy, ale ktoré sú nevyhnutnou súčasťou biologickej cirkulácie energie a látok. Jedná sa o procesy fixácie dusíka, oxidácie amoniaku a sírovodíka, redukcie síranov a solí kyseliny dusičnej, vyzrážania zlúčenín železa a mangánu z roztoku. Patrí sem aj mikrobiálna syntéza mnohých vitamínov, enzýmov, aminokyselín a iných fyziologicky aktívnych zlúčenín v pôde.
Vykonaním týchto úžasných reakcií môžu autotrofné baktérie, podobne ako rastliny, syntetizovať organickú hmotu samy, ale bez použitia slnečnej energie. Preto existujú všetky dôvody domnievať sa, že primárny proces formovania pôdy na Zemi uskutočňovali spoločenstvá autotrofných a heterotrofných mikroorganizmov dávno pred výskytom zelených rastlín. Je potrebné poznamenať, že baktérie a huby sú veľmi silnými ničiteľmi primárnych minerálov a spálených hornín, pôvodcami takzvaného biologického zvetrávania.
Hlavnou črtou mikroorganizmov je však ich schopnosť doviesť procesy rozkladu rastlinných a živočíšnych organických látok k úplnej mineralizácii. Bez tohto spojenia by normálna špirálová cyklickosť biologických procesov v biosfére nemohla existovať a samotný život by nebol možný. Toto je hlboký zásadný rozdiel medzi úlohou mikroorganizmov v biosfére a úlohou rastlín a živočíchov. Rastliny syntetizujú organickú hmotu, zvieratá vykonávajú primárnu mechanickú a biochemickú deštrukciu organickej hmoty a pripravujú ju na budúcu tvorbu humusu. Mikroorganizmy dokončujúce rozklad organických látok syntetizujú pôdny humus a potom ho ničia. Syntéza fyziologicky aktívnych zlúčenín, tvorba humusu a úplná mineralizácia organických zvyškov sú hlavnými funkciami mikroorganizmov v pôdnych procesoch a biologickej cirkulácii.
Mikroorganizmy sa niekedy vyskytujú v hĺbke desiatok a stoviek metrov. Ale ich hlavná hmota je sústredená v pôdnych horizontoch obývaných koreňmi, najmä v horných 10 - 20 cm. Celková hmotnosť vlhkej hmoty rôznych mikroorganizmov môže byť v hornej 25-centimetrovej pôdnej vrstve až 10 t / ha. Mikroorganizmy maky tvoria 0,5 - 2,5% hmotnosti humusu v pôdach. Zároveň je na 1 g pôdy počet mikroorganizmov desiatky a stovky miliónov exemplárov a v rizosfére rastlín - desiatky miliárd. Čím vyššia je úroveň plodnosti prírodných pôd, tým sú v nich zastúpené bohatšie a rozmanitejšie mikroorganizmy. Vysoko úrodné kultivované pôdy sú najbohatšie na rôzne mikroorganizmy. S vývojom nových metód štúdia mikroorganizmov sa ukazuje, že naše moderné vedomosti sú stále mimoriadne nedostatočné. Úloha, počet a funkcia mikroorganizmov pri tvorbe pôdy je zjavne oveľa väčšia, ako si teraz predstavujeme.
Medzi pôdnymi mikroorganizmami sú zástupcovia rastlinného sveta aj zástupcovia živočíšneho sveta (obr. 52). Mikroflóra obsahuje najpočetnejšie huby, aktinomycety a baktérie. Riasy sú oveľa menej bežné. V mikrofaune dominujú améby a bičíkovce. Ciliati a mikronematódy v pôdach sa tiež niekedy vyskytujú vo veľkom množstve. Čoraz viac sa hromadia údaje o prítomnosti nebunkových foriem mikroorganizmov (bakteriofágov, vírusov) v pôdach.

Pôdne riasy


Pôdne riasy sú jednobunkové a mnohobunkové mikroorganizmy (niekedy mobilné) so špecifickými pigmentmi, ako je chlorofyl, ktoré zabezpečujú asimiláciu oxidu uhličitého a fotosyntézu organických látok. Riasy, na rozdiel od väčšiny ostatných mikroorganizmov, prispievajú k obohateniu pôdy organickými látkami a kyslíkom.
Riasy obývajú hlavne horné osvetlené pôdne horizonty, aj keď sa občas vyskytujú v hĺbke 30 - 50 cm, podľa druhu pigmentov sa riasy odlišujú zelenou, modrozelenou, fialovou a žltou farbou. 1 g pôdy môže obsahovať až 300 tisíc jednobunkových rias. Úloha jednobunkových mikrorias je zreteľná najmä na povrchu neúrodných ílovitých pôd púští - takýrov, na slaných lizoch, na čerstvých naplaveninách v plytkých vodách. Použitím vlhkosti, ktorá sa objaví, mikroskopické riasy obohacujú povrch čerstvou organickou hmotou, spôsobujú zvýšenú deštrukciu primárnych minerálov a zvyšujú disperziu tuhej fázy. Niektoré riasy hrajú významnú úlohu pri premene oxidu kremičitého (rozsievka) a zlúčenín vápnika v pôde, zatiaľ čo iné majú schopnosť fixovať dusík.
Pre rovnováhu pôdneho dusíka sú obzvlášť dôležité modrozelené riasy (India, Japonsko, Indonézia) žijúce v ryžových poliach a aluviálne pôdy riek údolí v trópoch. Dodávajú dusíku a kyslíku do pôdy a rastlín týchto krajín vo významnom množstve a udržiavajú tak ich plodnosť. V porovnaní s inými mikroorganizmami je úloha rias pri tvorbe pôdy stále pomerne obmedzená. Je to tak kvôli skutočnosti, že celková hodnota biomasy rias je v priemere 0,5 - 1 t / ha.

Pôdne huby

Baktérie


Baktérie sú najpočetnejšie a najrozmanitejšie z najmenších jednobunkových organizmov, ktoré obývajú pôdu. Ich veľkosť je veľmi malá - 0,5-2 mikrónov.
Baktérie spolu s riasami, hubami a prvokmi v pôdach vykonávajú funkciu tvorby humusu a úplnú mineralizáciu organických látok. Bolo opísaných asi 50 rodov a až 250 druhov pôdnych baktérií. Spomedzi mnohých skupín baktérií majú pri tvorbe pôdy osobitný význam dve alebo tri: skutočné baktérie, aktinomycety a myxobaktérie. Pravé baktérie sa delia na dve skupiny - nespór a spór. Do skupiny nespórových baktérií patria autotrofné baktérie, ktoré samy syntetizujú organickú hmotu, a preto môžu existovať v prostredí, kde úplne chýba akákoľvek forma organickej hmoty. Ide o baktérie, ktoré oxidujú vodík (Bacterium hydrogenius), zlúčeniny uhlíka (Bact. Methanicus), železné baktérie a sírne baktérie, ktoré oxidujú železo a síru, nitrifikačné baktérie, ktoré oxidujú amoniak na dusitany, a tieto na dusičnany (tabuľka 29). Úloha autotrofných baktérií bola obzvlášť významná pred vznikom rias a zelených rastlín syntetizujúcich organickú hmotu.

Takzvané semiautotrofy, ktoré fixujú dusík z pôdneho vzduchu, ale tiež vyžadujú organickú hmotu, patria do tejto skupiny nespórových baktérií. Baktérie fixujúce dusík žijú voľne alebo v symbióze so strukovinami a na koreňoch vytvárajú zvláštne uzliny a uzliny. Baktérie rodu Phizobium Azotobactcr a Clostridium žijú voľne v pôde a fixujú dusík v pôdnom vzduchu. Po celý rok môžu tieto mikroorganizmy akumulovať v pôde až 50 - 300 kg / ha dusíka, pričom zničia a oxidujú úmerné množstvo organických látok. To je základ praxe zavádzania rastlinných hmôt (slama, listy, zelené hnojivá atď.) Do pôd, ktoré zabezpečujú „kŕmenie“ ustaľovačov dusíka a aktivujú ich činnosť. Na zlepšenie fixácie dusíka na poliach sa používajú špeciálne bakteriálne hnojivá.
Aktinomycety sa považujú za organizmy, ktoré prechádzajú medzi baktériami a hubami. Sú to typické heterotrofné organizmy. Vo svojom tvare predstavujú rozvetvené jednobunkové organizmy, o niečo väčšie ako skutočné baktérie. Najtenšie hýfy (menej ako 1 mikrón) sú pomerne dlhé. Z tejto skupiny baktérií Waxman izoloval kmene streptomycete, ktoré produkujú známe antibiotikum streptomycín, ktorý má obrovskú aktivitu. Niektoré druhy aktinomycét sa používajú na výrobu vitamínov. Aktinomycety dodávajú pôde charakteristický zápach čerstvo zoranej pôdy. V pôde sú aktinomycety úzko spojené s rozkladom organických látok, ničením a konzumáciou vlákniny, hemicelulózy, bielkovín a zjavne aj lignínu. Aktinomycety sú aeróbne mikroorganizmy a hrajú hlavnú úlohu v pôdach v suchom, horúcom podnebí.
Baktérie nesúce spóry sú podľa S.N. Mishustin, citlivý indikátor smeru pôdotvorného procesu, veku pôd, stupňa ich obrábania. Niektorí mikrobiológovia zaviedli koncept pôdnej biogenicity a bioorganicko-minerálneho komplexu pôd. Posledne menované zahŕňajú povrchové vrstvy minerálov, organické a organominerálne koloidy, mikroorganizmy, vodu a plyny. Čím vyššia je biogenicita pôd, tým vyššia je ich úrodnosť. Kultivované a zavlažované pôdy sa vždy vyznačujú relatívne vyššou biogenicitou. Aktívna výroba oxidu uhličitého v pôdach je jedným z ukazovateľov ich biogenicity. Oxid uhličitý je univerzálnym produktom metabolizmu pôdnych organizmov. Ročná produkcia CO2 v pôde môže dosiahnuť 3–4 a dokonca 8 000 l / ha. Oxid uhličitý v povrchovom vzduchu je produktom metabolizmu pôdnych organizmov a výsledkom mineralizácie organických zlúčenín.
Poľnohospodárske rastliny na tak vysoko biogénnych pôdach, ako sú černozemy, lúčne pôdy údolí, sú vďaka práci mikroorganizmov vybavené fyziologicky aktívnymi látkami, výživou dusíkom a fosforom a relatívne zvýšenou koncentráciou oxidu uhličitého, ktorý je pre fotosyntézu nevyhnutný. Kultivované pôdy sú spravidla bohaté na bakteriálne mikroorganizmy, obsahujú aktívne formy azotobaktérov a sú obohatené o fyziologicky aktívne látky. V permafrostových kyslých pôdach na severe, v rašelinách, sú rastliny kvôli nízkej aktivite mikroorganizmov nedostatočne vybavené hormonálnou a vitamínovou výživou, ako aj minerálnymi zlúčeninami dusíka a fosforu. Pozemný vzduch v Arktíde má dvakrát nižšiu koncentráciu oxidu uhličitého (podľa A.A. Grigorieva - 0,16% namiesto 0,03%). To významne znižuje úrodnosť severných pôd ako celku. Pôdy púšte, najmä subtropické a tropické, sú tiež vysušené o baktérie v dôsledku sucha a zahriatia na 70 - 80 ° C.

Vírusy (bakteriofág)


Mikroorganizmy sú pre oči neviditeľné, a preto majú ľudia tendenciu podceňovať svoju úlohu v biosfére a pri formovaní pôdy. Z toho, čo bolo uvedené vyššie, jednoznačne vyplýva, že mikroorganizmy sú nepostrádateľnou súčasťou akejkoľvek prírodnej biogeocenózy. Trofické reťazce aj ekologické pyramídy, ktoré ilustrujú proces ničenia biomasy a redistribúciu energie akumulovanej vo fytomase a zoomase každej krajiny, zahŕňajú komplexné odkazy vo svete mikroorganizmov.
Na rozdiel od sveta zvierat veľa autotrofných mikroorganizmov v tomto prípade do istej miery dopĺňa biomasu a akumulované energetické zásoby, čím predlžuje biogénny obeh biosférických látok v jej pôdnej časti. Hmotnosť mikrobiomasy v pôdach je asi 1 * 10 9 ton v absolútnom vyjadrení, čo sa v prípade fytobiomasy rovná iba 0,0001%, ale úžasná miera reprodukcie a generačné zmeny v mikroorganizmoch je taká vysoká, že geochemický a pôdny význam aktivita mikroorganizmov v biosfére je ekvivalentná hodnote aktivity rastlín a možno ju dokonca prevyšuje.

Vedúca úloha pri formovaní pôdy a formovaní úrodnosti pôdy patrí k trom

skupiny živých organizmov - suchozemské rastliny, mikroorganizmy a pôdne živočíchy. Každá z týchto skupín

organizmy plní svoju úlohu, ale iba ich spoločnou činnosťou sa materská hornina premení na pôdu. Dominantné postavenie vo formovaní pôdy majú zelené rastliny, ktoré extrahujú prvky popola a dusík z horniny, syntetizujú organickú hmotu v procese fotosyntézy, ktorá spolu s prvkami popola vstupuje do pôdy podstielkou. Úloha rôznych druhov vegetácie sa výrazne líši, a to je hlavný dôvod rozmanitosti pôd v prírode. Ako prvé sa na skale usadzujú mikroorganizmy (baktérie, huby, riasy a lišajníky), ktoré sa aktívne podieľajú na jej biologickom zvetrávaní. Zohrávajú hlavnú úlohu v procesoch rozkladu rastlinných zvyškov zelených rastlín a ich mineralizácie na jednoduché soli dostupné pre rastliny. Podieľajú sa na procesoch humifikácie a mineralizácie humusu, na deštrukcii a tvorbe pôdnych minerálov v pôde, ovplyvňujú zloženie pôdneho vzduchu, regulujú pomer medzi O 2 a CO 2 v ňom.

Počet, druhové zloženie a aktivita mikroorganizmov závisí od úrodnosti pôdy a hydrotermálnych podmienok. Najbežnejšie baktérie v pôde, ktorých počet môže dosiahnuť 3 miliardy kusov. v 1 g pôdy. Pôdne zvieratá sa tiež podieľajú na tvorbe pôdy, ktorú tvoria nematódy, hmyz, dážďovky, mravce, krtky, hlodavce atď. Všetci používajú organické zvyšky vo forme potravy, podporujú jej rozklad, urýchľujú zvlhčovanie rastlinných zvyškov, zlepšiť fyzikálne vlastnosti pôdy. Medzi pôdnou faunou prevládajú bezstavovce (nematódy, hmyz, červy atď.). Osobitnú úlohu zohrávajú dážďovky, ktoré ročne prechádzajú cez seba až 600 ton jemnej zeminy. Zistilo sa, že veľa pôd je z 50, niekedy z 89%, zložených z rozpadnutých agregátov vytvorených červami.

Proces formovania pôdy- proces tvorby pôdy, ktorého podstatou je interakcia organizmov a produktov ich rozpadu s horninami a produktmi ich zvetrávania.

K pôdotvornému procesu teda dochádza pri kontakte litosféry a biosféry v dôsledku ich vzájomného prenikania. Spolu s litosférou a biosférou je atmosféra a hydrosféra zdrojom látok zapojených do procesu formovania pôdy. Hlavným zdrojom energie v procese formovania pôdy je slnečná energia, priama aj kondenzovaná v pozostatkoch organizmov, voda presakujúca cez pôdu atď. Proces formovania pôdy je veľmi zložitý a zahŕňa rôzne chemické, fyzikálne a biologické javy vyskytujúce sa súčasne a rôznymi smermi ... Tieto javy možno rozdeliť do 3 skupín - rozklad, syntéza a pohyb... V pôde dochádza k rozpadu rastlinných a živočíšnych organizmov, rôznych minerálov a úlomkov hornín; syntetizuje špeciálne formy organických látok (humus) a rôzne sekundárne minerály (hlavne ílové minerály, minerálne oxidy a jednoduché soli); produkty rozkladu a syntézy vo forme skutočných a koloidných roztokov, ako aj suspenzií, sa pohybujú smerom nadol a s blízkym výskytom pôdy a podzemných vôd a hore s ich kapilárnymi a filmovými prúdmi. Tieto hlavné skupiny procesov sú naopak rozmanité.