Co je černá půda? Charakteristika a vlastnosti využití území

Článek prezentuje výsledky stanovení nejracionálnějšího využití zavlažovaných půd lesostepních agrokrajin Čeljabinské oblasti – vyluhovaných těžkých hlinitých černozemů. Jsou uvedeny jejich moderní charakteristiky vlastností nezbytných pro vývoj vědecky podložených zavlažovacích režimů. Je zmíněna vysoká karbonatace matečné horniny, schopnost udržet si uspokojivou makrostrukturu při využití na orné půdě, příznivá pórovitost, ale malá mocnost humusového horizontu. Je zdůrazněn a prokázán význam použití půdně-hydrologické konstanty – vlhkosti kapilárního zlomu (VRK) pro stanovení limitu snížení půdní vlhkosti před zavlažováním. Je prokázáno, že zavlažovací režimy používané v praxi v zavlažovacích systémech v rozsahu od nejnižší vlhkostní kapacity až po vlhkost bodu vadnutí (HW-WM) sice snižují počet zavlažování během vegetačního období, ale zároveň snižují rozsah aktivní vlhkosti na 50 %. V důsledku toho vede využívání těžko dostupné vlhkosti rostlinami pod úrovní vlhkosti kapilárního zlomu ke snížení jejich produktivity.

vyluhovaná černozem
půdně-hydrologické konstanty
nejnižší vlhkostní kapacita
vlhkost při prasknutí kapilár
stálá vadnoucí vlhkost
aktivní rozsah vlhkosti

1. Agroekologické hodnocení pozemků, návrh adaptivních systémů krajinného zemědělství a zemědělských technologií / Editovali V.I. Kirjušin, A.L. Ivanov. – M.: FGNU “Rosinformagrotech”, 2005. -783 s.

2. Veprikov A.V. Vliv zavlažovací technologie s diferencovanými malými normami na hustotu půdy / // Zprávy vysokých škol. Severokavkazský region. Přírodní vědy. – 2014. – č. 4. – s. 58-64.

3. Kozachenko, A.P. Stav půd a půdního pokryvu Čeljabinské oblasti na základě výsledků monitorování zemědělských pozemků. Čeljabinsk, 1997. 112 s.

4. Mustafayev M. Dlouhodobá prognóza melioračních opatření v Ázerbájdžánské republice // Agrochemický bulletin. – 2014. – č. 3. – s. 34-37.

5. Senkova, L.A. Ekologické a půdní charakteristiky Čeljabinské oblasti. – Čeljabinsk: Vydavatelství ČSAU, 2007. – 256 s.

6. Khaziev, F.Kh. Antropogenní vývoj černozemů na jižním Uralu // Abstrakty zpráv 3. sjezdu Dokučajevovy společnosti půdních vědců. Moskva: Půdní ústav V.V. Dokučajeva Ruské akademie zemědělských věd, 2000. – S. 75.

7. Khodjakov E. A. Vědecké zdůvodnění zavlažovacího režimu zemědělských plodin s využitím úsporných zavlažovacích metod pro dosažení plánovaných výnosů v oblasti Dolního Povolží. Abstrakt doktorátu zemědělských věd. Volgograd, 2002. – 25 s.

V podmínkách aktivního využívání půdního fondu s multistrukturální ekonomikou, ekonomickou stratifikací a různou úrovní výrobních zdrojů je důležité předcházet a blokovat degradaci půdy. Provádění opatření na ochranu a obnovu životního prostředí znamená uvedení výrobních procesů do souladu s různými krajinnými podmínkami a environmentálními zákony, a tím odstranění příčin určitých porušení, nikoli jejich následků [1].

V jižním Uralu je rozvoj zavlažovaného zemědělství důležitou oblastí pro intenzifikaci zemědělské produkce v souvislosti s rozvojem zavlažování černozemních půd a zejména v podmínkách očekávaného globálního oteplování. Zároveň je neméně důležité zachovat přirozenou úrodnost cenných orných černozemních půd a zabránit jejich sekundárnímu zasolování a hydromorfismu.

Rozvoj zavlažování půd v Čeljabinské oblasti je velmi slibným směrem. Praxe zavlažování na stávajících zavlažovacích systémech však ukázala, že zavlažování bez zohlednění regionálních genetických a melioračních rysů těchto půd a použití vědecky podložených norem a metod zavlažování vždy vede ke snížení úrodnosti a jejich přeměně na půdy nevhodné pro zemědělství [5].

Aby se odstranily příčiny narušení vývoje půd při zavlažování, měly by být hlavními principy a metodami využití půdy teoretické a experimentální zdůvodnění, prognóza a vývoj agromelioračních metod pro zachování a zvýšení úrodnosti zavlažovaných půd.

Cílem výzkumu proto bylo stanovit agromeliorační vlastnosti nezbytné pro technologii výpočtu závlahového režimu vyluhované těžké hlinité černozemě.

Pro zavlažované zemědělství je velmi důležité posoudit vhodnost půd pro rozvoj zavlažování [4; 7]. Na základě tohoto postoje lze půdy zonálních typů agrokrajiny Jižního Uralu, včetně Čeljabinské oblasti, rozdělit do tří skupin podle stupně antropogenních změn a povahy opatření:

1) nemodifikované a mírně modifikované přírodní půdy, jejichž zachování spontánního stavu je nezbytné ve vědeckých zájmech, pro ochranu vod, hygienické a jiné účely;

2) mírně modifikované půdy, jejichž další intenzivní využití je možné díky vývoji a implementaci technologií na ochranu půdy založených na důkladném studiu jejich fyzikálních a vodních vlastností;

3) degradované, vyžadující obnovu úrodnosti stanovením potenciálu pro přirozenou obnovu jejich vlastností nebo rekultivaci.

Zvažme způsoby dalšího využití půd skupiny 2.

Půdy zonálního typu agrokrajiny rovin v Čeljabinské oblasti jsou černozemě. Jsou zastoupeny černozeměmi lesostepní a stepní agrokrajiny. 70–90 % černozemí se nachází v orné půdě [3].

Půdy rovinných zonálních lesostepních typů agrokrajiny jsou reprezentovány černozemi lesostepního pásma – podzolizované (severní lesostep) a vyluhované (jižní lesostep) podtypy černozemů. Ve stepních agrokrajinách se tvoří černozemy obyčejné a jižní.

Bohatost půd lesostepních typů zemědělské krajiny určila nejvyšší stupeň zornosti území, intenzivní rozvoj zemědělství s pěstováním převážně obilovin a rozvoj zavlažovaného zemědělství [6].

Vyluhované černozemě jsou hlavními půdami plochých zonálních krajin Západosibiřské provincie v lesostepi a částečně i v Kazachstánské provincii ve stepní zóně. Mají periodicky proplachovaný typ vodního režimu. Hluboká podzemní voda v přírodních podmínkách neovlivňuje proces tvorby půdy. Důležitým regionálním rysem vyluhovaných černozemí je vysoká karbonizace matečné horniny.

Vliv Uralských hor určuje strukturní stav, fyzikální a vodní vlastnosti vyluhovaných černozemů. Tyto půdy mají řadu příznivých agrofyzikálních vlastností. Důležitou roli v tom zjevně sehrálo obohacení půdotvorných hornin uhličitany, které se projevují nejen ve formě pseudomycelia, ale i velkých akumulací, což se odráží v nejdůležitějších vlastnostech půd využívaných pro rozvoj zavlažovacích technologií.

Nejdynamičtější půdní parametry jsou při vývoji závlahových režimů mimořádně důležité. Mocnost horizontů studovaných půd se značně liší, ale nejrozšířenější jsou vyluhované černozemy nízké a méně často střední mocnosti, jejichž humusový horizont je asi 40 cm, což není typické pro jiné regiony Ruska a je vysvětleno blízkostí těchto půd k Uralským horám (tabulka 1).

Statistické ukazatele síly horizontů a hustoty vyluhovaných černozemů lesostepní zóny

Horizonty půdního profilu

objemová hmotnost, g/cm3

Statistické ukazatele hustoty půdy naznačují její proměnlivost v orné půdě, zejména v subarabálním horizontu B1 ve srovnání s panenskou půdou. Hustotu půdy ovlivňují také zavlažovací technologie [2].

Nejvíce náchylná k destrukci během zavlažování je půdní struktura. Důležitou pozitivní vlastností vyluhovaných černozemů je jejich schopnost udržet si uspokojivou makrostrukturu při využití na orné půdě, kdy se půdní makroagregáty dlouhodobě nepromáčejí vlivem vody a neničí se vlivem techniky (tabulka 2).

Agregátní složení vyluhovaných černozemů

Panenská půda. Vyluhovaná černozem

středně silná, středně humózní, středně hlinitá

Orná půda. Vyluhovaná černozem

nízkoenergetický středně humusový středně hlinitý

Poznámka: Čitatel – data ze suchého prosévání, jmenovatel – data ze mokrého prosévání.

Data ze suchého prosévání naznačují převahu frakcí větších než 1 mm ve složení kameniva, které tvoří 70,6 % v panenské půdě a 69,0 % v orné půdě.

Je charakteristické, že i pod vlivem vody je obsah této agronomicky nejcennější frakce nad přederozním prahem – na panenské půdě až 67,7 % a na orné půdě 53,2 %.

Mezi frakcemi většími než 1 mm se na panenské půdě, a to jak v suchém stavu, tak pod vlivem vody, nachází asi 5 % středně velkých agregátů (2–20 mm) a na orné půdě 17,8–14,5 %, tj. o něco méně než na panenské půdě. Velké agregáty větší než 5 mm tvoří na panenské půdě 35,3–35,5 % a na orné půdě 36,4–28,0 %. Tyto agregáty jsou z agronomického hlediska velmi cenné; voda je příliš neničí.

Erozně nebezpečná frakce o velikosti menší než 1 mm v panenských černozemích a dokonce i v orné půdě se suchým i mokrým proséváním není příliš velká.

Obsah agregátů větších než 10 mm je asi 20 %. Tato data naznačují, že při orbě černozemí s fyzickou zralostí nejsou podmínky pro tvorbu hrudek a velkých hrud. To vede ke zlepšení řady dalších strukturních, agrofyzikálních a vodních vlastností vyluhovaného černozemě, které by měly být zachovány v procesu závlahového vývoje půd (tabulka 3).

Fyzikální a vodní vlastnosti vyluhovaných černozemí

Pórovitost zamokření v NV,

Panenská půda. Vyluhovaná černozem

středně silná, středně humózní, středně hlinitá

Orná půda. Vyluhovaná černozem

středně silná, středně humózní, středně hlinitá

Z agrofyzikálního hlediska se vyluhované černozemě vyznačují jednotností profilu granulometrického složení s optimálním obsahem fyzikálního jílu. Ve většině Čeljabinské oblasti mají vyluhované černozemě středně těžké a těžké hlinité granulometrické složení. Změna profilu obsahu fyzikálního jílu závisí na stupni projevu vyluhovacího procesu a degradace během orby.

Tyto půdy mají příznivou celkovou pórovitost, při orbě se zvyšuje v horizontu A a snižuje v zhutněném horizontu B1.

Nejnižší vlhkostní kapacita (MC) v humusovém horizontu dosahuje 26-26,4 % půdní hmoty v panenské černozemi a o něco méně (23,1-24,2 %) v orné variantě. V méně humifikovaném horizontu B2 hodnota MC klesá a v horizontu C dosahuje 21,0-21,8 % půdní hmoty, což odpovídá asi 30 % objemu půdy v celém profilu.

Tyto půdy jsou středně vlhkostně náročné, ale jejich rozsah aktivní vlhkosti (AMR) je vysoký (až 70 % HV). V těchto ukazatelích nejsou horší než podobné černozemy západní Sibiře, ale jsou horší než černozemy evropské části Ruska, což je dáno menší mocností půdy.

Ve stavu HB se nejlepší, téměř ideální poměr pórů vytváří v půdě na panenské půdě s objemovou hmotností 1,20 g/cm3, kdy aerační pórovitost podél profilu činí asi 20 % objemu půdy s zároveň dobrým obsahem vody. V tomto případě je obsah vzduchu a vody pro středně hlinitý černozem příznivý a dostatečný pro normální život rostlin.

Při použití v orné půdě, v podorámavých vrstvách vyluhovaného černozemu, je zaznamenáno zvýšení zhutnění na 1,38 g/cm3, pokles množství humusu a kořenových zbytků v důsledku obdělávání půdy v jejím fyzikálně nezralém stavu. Při takové hustotě složení se celková pórovitost snižuje na 48 % a pouze 34 % pórovitosti tvoří aerační pórovitost a obsah vody v pórech je 66 %, ale podmínky zůstávají blízké ideálním.

Ale v zavlažovaných podmínkách tyto vlastnosti snižují schopnost akumulace vody v černé půdě a způsobují odtok závlahové vody.

V horizontech orné černozemě, které nepodléhají vlivu mechanického zpracování a tvorbě plužné podrážky, je opět pozorován optimální poměr vzdušné a vodní fáze, kdy je zavlažováno asi 60 % všech pórů a pórovitost provzdušnění je asi 40 % celkové pórovitosti.

Vyluhované černozemy na panenských půdách se tedy vyznačují vyvinutým profilem s kyprou strukturou humusových horizontů a subhumusového horizontu vyluhovaného z uhličitanů, granulometrickým složením s optimálním obsahem fyzikálního jílu, vodoodolnou makrostrukturou, příznivými vodními a vzdušnými vlastnostmi a jasně projeveným drnovým procesem.

V orné půdě tyto půdy nabývají degradačních znaků a vlastností: zhutnění profilu, změna poměru vodní a vzdušné fáze, ale zároveň zůstává složení kameniva stále příznivé.

Zemědělský produkční potenciál těchto černozemů je omezen nedostatečným zásobováním vláhou pro pěstování zeleninových plodin. Proto je jedním ze způsobů racionálního využití černozemů Jižního Uralu, včetně Čeljabinské oblasti, a zejména půd nově zapojených do zavlažovaného zemědělství, vývoj vědecky podložených zavlažovacích režimů založených na hloubkovém studiu chování a stavu vlhkosti v půdním profilu s přihlédnutím ke genetickým charakteristikám a vlastnostem půd. Tyto informace jsou teoretickým a experimentálním zdůvodněním pro vývoj a prognózou účinnosti technologií, které eliminují degradaci zemědělské krajiny, která je možná při využívání půd.

Schopnost půdy zadržovat vlhkost proti gravitaci je považována za jednu z nejdůležitějších vlastností půd. Otázky, které jsou důležité z praktického i vědeckého hlediska (rovnováha hodnoty nejmenší vlhkostní kapacity (LMC), načasování jejího stanovení pro různé půdy a různé přírodní podmínky), dosud nebyly v mnoha ohledech vyřešeny, ačkoli jsou velmi důležité, zejména v zavlažovaném zemědělství. Tyto studie dosud nebyly pro Jižní Ural provedeny.

Výsledky provedených studií jsou uvedeny v tabulce 4.

Půdno-hydrologické konstanty vyluhované těžké hlinité černozemě

Černozem je vysoce úrodná vrstva půdy a jak její název napovídá, má černou barvu. Černozemě se zpravidla tvoří na místech, kde je všemožná vegetace. K jeho tvorbě dochází v důsledku rozpadu právě této vegetace a životně důležité činnosti mnoha mikroorganismů, včetně užitečných červů. Tato formace se může vyskytovat mnoho let v řadě. Za nejpříznivější podmínky pro vznik černozemě jsou považovány podmínky ve stepních a lesostepních zónách, neboť v nich panují zvýšené teploty, což je jedna z nezbytných podmínek pro vznik černozemě. V Rusku černozemské zóny zahrnují: Centrální oblasti, Povolží, Západní Sibiř a Severní Kavkaz. Tento typ půdy je považován za nejlepší pro vývoj rostlin, protože obsahuje obrovské množství mikroorganismů, a proto má zrnitou hrudkovitou strukturu a vysokou úrodnost.

Poměrně často se černozem používá, když je třeba zlepšit písčité půdy, aby se zvýšila jejich úrodnost. Mícháním písku a černozemě vzniká optimální úrodná půdní struktura bohatá na humus a dusík, železo, vápník a fosfor. Černozem má navíc výbornou propustnost vody, má potřebnou hustotu a výborné granulometrické složení. Po přidání černozemě do jiných neúrodných půd je téměř vždy pozorováno celkové zlepšení složení půdy s rychlým obnovením rovnováhy voda-vzduch.

Na vaší zahradě je široký výběr rostlin, ale podmínky na stanovišti – půda, umístění, počasí, klima – mohou výsadbu v určitých oblastech omezit.

Jednou z hlavních výhod černozemě je, že je ideální pro všechny typy výsadeb. Pro svou vysokou úrodnost byl tento typ půdy vždy ceněn a dodnes je ceněn po celém světě. Zelenina, ovoce a bobule rostou dobře na černozemní půdě. V určitých případech se pro lepší růst některých rostlin černozem smíchá s rašelinou, pískem nebo kompostem, takže černozemě se více uvolní, protože sama o sobě nemá dostatečnou kyprost.

Černozem může být: podzolizovaná, louhovaná, typická, obyčejná a jižní. Za nejúrodnější černozem je považována jižní, které se často říká „tučná“. Černozemní půda se vyznačuje vyšším obsahem humusu než jiné typy půd – od 5% do 15%, což určuje její vysoké úrodné vlastnosti, zrnitou-hrudkovitou strukturu s optimální hustotou a přítomnost velkého množství půdních mikroorganismů. Bohužel je zde skutečnost, že při umístění do jiných klimatických podmínek, které se liší od černozemské zóny, například v klimatických podmínkách moskevské oblasti, začíná černozem poměrně rychle ztrácet svou hlavní výhodu, a to přirozenou úrodnost, a začíná , jak se říká, degradovat . Proto, když se plánuje dodání černozemě do jiných oblastí, je třeba vzít v úvahu faktor degradace. To umožní kompetentně naplánovat objemy dodávky černozemní půdy tak, aby dodávka černozemu byla prováděna bez přebytečných objemů, protože v zásadě lze černozem podmíněně nazvat „produktem podléhajícím zkáze“. A jeho dlouhodobé skladování na odděleném místě může vést ke ztrátě jeho úrodných vlastností.

Použití černozemě

V souvislosti s výše uvedenými faktory má využití černozemě tzv. úzkoprofilový charakter, a to k radikálnímu zlepšení některých typů půd, jako jsou písčité, hlinitopísčité. Jak již bylo uvedeno, černozemní půda je ideální pro všechny typy výsadeb. Navíc se velmi snadno používá. Způsob jeho aplikace podle technologie je velmi podobný způsobu používanému při použití rašeliny a rašelinových směsí. Při smíchání písku s těžkou jílovitou černozemí vzniká optimální granulometrické složení půdy s lehkou hlinitou úrodnou vrstvou, bohatou na humus a obsahující velké množství různých živin. Černozem je také vysoce ceněna pro své vysoké vlastnosti voda-vzduch, neutrální nebo téměř neutrální reakci a samozřejmě pro svou vynikající přirozenou úrodnost a intenzitu humifikačního procesu. Na podzolizované a vyluhované černozemě, která má vysoký obsah draslíku, se důsledně sklízí bohaté úrody brambor, krmných okopanin, řepy, zeleniny, tabáku, chvojí a mnoha dalších plodin spotřebovávajících draslík ve velkém. Černozem je možná nejlepší půdou pro zemědělství a zlepšování jiných typů půdy, protože se přirozeně tvoří po mnoho let.

Ceny za Černozem

Materiál	Jednotka	Cena, rub
Černá země	krychlový/metr	Z 500