Jak vzniká půda (vznik půdy) – vznik půdy na Zemi

Přírodě trvalo tisíce let, než zničila a rozdrtila horniny pod vlivem vody a teplotních změn. Na uvolněné, vlhké hmotě se objevily první bakterie, plísně a řasy. V procesu jejich životní činnosti se vytvořil tenký film organické hmoty, na kterém se nejprve usadily nižší rostliny – mechy a lišejníky a až o stovky let později se na něm objevily první vyšší rostliny.

Půda se tvoří velmi pomalu, k úplné obnově její minerální části do hloubky 1 m trvá nejméně 10 000 let. Doba potřebná k vytvoření 1 cm půdy s obsahem humusu 5-6% se může pohybovat od 150 do 300 let v závislosti na klimatických pásmech, 20 cm půdy – od 5 do 6 tisíc let. A při nesprávném zacházení může být půda zničena během několika desetiletí.

Moderní půda je svrchní vrstva zemské kůry, vytvořená na zvětralé, volné hornině, která v procesu vývoje získala svou hlavní vlastnost – úrodnost – schopnost uspokojovat potřeby rostlin pro všechny životní faktory (živiny, voda, vzduch, atd.) nezbytné k vytvoření sklizně.

Na vysokých březích řek, roklí a příkopů je jasně vidět, že tloušťka půdy je heterogenní vrstvy – horizonty, které se liší barvou, strukturou, strukturou a dalšími charakteristikami. Horní půdní horizont je humózní.

Hromadí se v něm zbytky odumřelých rostlin a vzniká humus. Níže jsou přechodové horizonty. Zde dochází k přechodu z humusového horizontu do půdotvorné (mateřské) horniny. Nejnižším horizontem je samotná půdotvorná hornina. Typy půd jsou dány stupněm vyjádření jednotlivých půdních horizontů, jejich mocností a chemickým složením.

Typy půdy. Následující hlavní typy půd se nacházejí v různých zónách země: drn-podzolic, drn-karbonát, rašelina (bažina), niva, šedý les, černozem, kaštan, solonetz, solonchak atd.

V severní části země zabírá rozsáhlá území oblast tajgy-les. Hlavním typem půd jsou zde podzolové a drnovopodzolové, vzniklé pod zápojem jehličnatých a smíšených lesů, doprovázené vlhkými lučními, bažinatými a někdy i bažinatými půdami. Vyznačují se nízkou úrodností, malou vrstvou humusového horizontu (10–20 cm), nízkým obsahem humusu (0,5–2,5 %), kyselým půdním roztokem (pH 4–5) a nízkým obsahem živin dostupných rostlinám. Hlinitohlinité půdy obsahují od 2 do 3 % humusu, písčité a hlinitopísčité půdy obsahují 0,5–1,0 %. Jednoletá podestýlka zde není velká a humus z ní vytvořený obsahuje fulvokyseliny a je rozpustný ve vodě.

V podmínkách nadměrné vlhkosti půdy se z nich většina humusu vyplaví. Při dostatečném hnojení a dobré péči mohou tyto půdy produkovat dobré výnosy. Hlavními opatřeními ke zvýšení úrodnosti sodno-podzolových půd je regulace vodního a vzdušného režimu nadměrně zvlhčených půd, odstranění překyselení (deoxidace) vápněním a aplikace organických a minerálních hnojiv.

Sodno-karbonátové půdy, které obsahují až 4 % humusu, jsou lépe zásobeny živinami dostupnými pro rostliny a jsou méně kyselé.

Rašelinné (bažinaté) půdy se dělí na nížinné, vrchovištní a přechodné. Pro zahrady jsou nejvhodnější půdy vzniklé v nížinných a přechodných bažinách. Rašelinné půdy nížinných rašelinišť mají hlubokou (více než 40 cm) vrstvu rašeliny, vyznačují se vysokou přirozenou úrodností, obsahují hodně dusíku (2–4 %), ale málo fosforu a draslíku, reagují mírně kysele nebo neutrálně , se vyznačují vysokým stupněm rozkladu rašeliny a vysokou vlhkostí. Přechodné bažinaté půdy mají vysokou kyselost (pH 3,5–5) a vyznačují se nižším stupněm rozkladu rašeliny.

Na podmáčených půdách je nutné nejprve odvodnit povrchové a podzemní vody. Po odvodnění, aplikaci fosforečných a draselných hnojiv a vápnění lze takové půdy úspěšně použít pro plodiny zeleniny a bobulovin.

Šedé lesní půdy jsou běžné v pásmu listnatých lesů a lesostepí. Mají silnější (od 15–25 do 40–60 cm) humózní akumulační horizont. Šedé lesní půdy mají kyselou a mírně kyselou reakci, vyznačují se však vyšším obsahem humusu (až 3–6 %) a jsou bohatší na živiny. V závislosti na mocnosti humusového horizontu, obsahu humusu a vývoji známek podzolizace se rozlišují světle šedé, šedé a tmavě šedé lesní půdy lišící se agrochemickými vlastnostmi. Jsou to vysoce úrodné půdy schopné produkovat vysoké výnosy mnoha plodin. Mezi hlavní opatření ke zvýšení jejich úrodnosti patří vápnění a aplikace organických a minerálních (hlavně dusíkatých a fosforečných) hnojiv.

Černozemě vznikly ve stepní zóně. V černozemích je dobře ohraničený humusový horizont, místy dosahuje mocnosti 0,8–1,2 metru. Takové půdy se obvykle nazývají hluboké černozemě. Rozlišují se tyto podtypy černozemí: podzolizované, vyluhované, typické, obyčejné a jižní. Obsah humusu se pohybuje od 8 do 12 % v typické černozemě a do 3–6 % v jižní černozemě. Vysoký obsah humusu v černozemích je způsoben tím, že vegetace charakteristická pro luční a stepní zóny v procesu vývoje akumuluje velkou rostlinnou hmotu, která se každoročně odumírá a stává se zdrojem pro tvorbu půdní organické hmoty.

Humus akumuluje cenné nutriční prvky, které jsou v jeho složení přítomny ve formě vázaných organických sloučenin, nejsou vyplavovány z půdy a postupně se stávají dostupnými pro rostliny. Právě humus určuje tmavou barvu, zrnitou strukturu a zvýšenou úrodnost černozemě. Všechny podtypy černozemí jsou bohaté na draslík. I přes vysokou potenciální úrodnost je jejich zásoba stravitelnými formami dusíku a dostupného fosforu, zejména ve starých orných a málo hnojených půdách, často pod optimální. Proto je na těchto půdách pozorována vysoká účinnost fosforečných hnojiv. Černozemě není vždy zajištěna dostatečná vlhkost. Za příznivějších vláhových podmínek jsou účinná i dusíkatá hnojiva. Vyluhované černozemě často vyžadují vápnění. V zavlažovaných podmínkách nebo s umělým zadržováním vlhkosti poskytují plodiny na černozemích vysoké výnosy.

Každá zóna obsahuje půdy říčních niv nacházejících se podél řek. Každoročně řeky tyto půdy hnojí bahnem, jsou úrodné. Na řezu jsou patrné střídající se vrstvy světlého písku a tmavého bahna. Na rozdíl od předchozích půdních typů jsou lužní půdy velmi mladé (v geologickém měřítku) – jsou staré pouze 15–20 tisíc let.

Nina Alekseevna Sereda – doktor biologických věd, profesor, agrochemik, absolvent katedry pedologie Moskevské státní univerzity (Moskevská státní univerzita pojmenovaná po M. V. Lomonosovovi)

Tvorba půdy je dlouhý a složitý proces tvorby půdy. Začalo to v okamžiku, kdy se na souši objevily první živé organismy. Dnes to nekončí. Nejstarší půdy se nacházejí v tropech a jsou staré 30 až 300 milionů let. Nejmladší se začaly tvořit po sestupu ledovce ve Skandinávii a na Ruské nížině. Takové půdy jsou staré 5 až 10 tisíc let.

• Jak vzniká půda (pedogeneze)
• Co je to půda
• Co je podstatou procesu tvorby půdy?

Půda se tvoří v horních vrstvách země pod vlivem různých vnějších faktorů. S mateřskou horninou je neodmyslitelně spjat i obal. V této části se dozvíte vše o tvorbě půdy, jejích fázích, faktorech a podmínkách, za kterých půda vzniká.

Než se ale podíváme na půdotvorný proces podrobně, je nutné se rozhodnout, co je půda a co se pod tímto slovem rozumí. O tom pojednává první část našeho článku.

Co je to půda

Půda je unikátní přírodní látka, směs minerálních a organických složek a sloučenin. Někdy se mu také říká zemská skála. Hlavním rysem půdy je, že je úrodná. Tato vlastnost jej odlišuje od ostatních hornin a půd.

Aktivní studium půdy jako úrodné vrstvy Země začalo v Rusku v 18. století. Badatelé se tehdy dostali do pozornosti černozemě, nejúrodnějšího půdního pokryvu. Právě zde se pěstovaly obilniny na prodej. Vědce proto zajímalo, jak se černozem objevila, jaký byl důvod její plodnosti a jak by se daly zachovat její blahodárné vlastnosti.

Ve vědeckém světě byla první hypotéza o původu černozemě předložena M. V. Lomonosovem. Stalo se tak v roce 1763. Ve své knize „On the Layers of the Earth“ napsal, že černá půda pochází ze shnilých zbytků zvířat a rostlin. O sto let později tuto teorii potvrdil V. V. Dokučajev, slavný ruský geolog a půdolog, zakladatel takových věd, jako je pedologie a půdní geografie.

V roce 1883 Dokuchaev dokončil práci na své knize „Ruská černá země“. Pro vědu to mělo obrovský teoretický význam.

V něm vědec poprvé podrobně popsal tak důležité aspekty černozemů jako:

• Původ
• Vlastnosti
• Volatilita
• Šíření

Dokučajev jako první prostudoval téma černozemních půd tak široce a také strukturoval všechny informace. Kromě toho ve své práci došel zásadně k novým myšlenkám o půdách a položil základy půdně-geografické metody výzkumu. Vědci z celého světa stále používají ten druhý.

Dokučajev popsal půdu jako komplexní útvar, který se od ostatních sypkých sedimentů liší složením (chemickým a minerálním), strukturou a tvarem. Poznamenal, že její tloušťka není omezena pouze na vrstvu, která se používá v zemědělství, a že celá půda je dokonce větší než vrstva, ve které se nacházejí mohutné kořeny stromů. Půdní pokryv, jak napsal Dokučajev, se skládá ze soustavy horizontů a postupně přechází v nezměněnou mateřskou horninu. K tomu dochází v hloubce 1,6-2 m a níže.

Kromě toho Dokuchaev zjistil, že půdy mají určitý genetický profil, jehož vlastnosti jsou určeny různými podmínkami.

Jmenoval nejdůležitější faktory ovlivňující tvorbu půdy:

• podnebí
• Povaha vegetace
• Aktivita zvířat
• Složení a vlastnosti matečné horniny
• Reliéf
• Doba tvorby půdy

Pokud jsou všechny tyto „půdotvorné látky“ v určité oblasti stejné, pak budou půdy vytvořené během jejich interakce podobné. Pokud se změní byť jen jedna podmínka, změní se i půdní pokryv. Na základě toho Dokuchaev dospěl k závěru, že všechny půdy se na zemském povrchu nenacházejí chaoticky, ale v přísném souladu s faktory tvorby půdy.

Dokuchaev také sestavil několik půdních map Ruska. Byly úplnější než všechny předchozí mapy. Zohlednili všechny faktory popsané výzkumníkem.

Postupem času Dokučajevovi následovníci a studenti rozvinuli jeho učení, studovali půdu z nových úhlů a doplňovali ustanovení, která předložil, o nové teorie. Například badatel G.N.Vysockij prohloubil a rozvinul otázku významu vodního režimu při tvorbě různých půd. Mnoho vědců také předkládá hypotézy o obrovské roli člověka a jeho ekonomických aktivit při tvorbě půdy.

O tom, jaké faktory ovlivňují tvorbu půdy a jak přesně, na čem závisí, si můžete přečíst v naší sekci Faktory a podmínky vzniku půdy.

Dále si stručně popíšeme, co je to proces tvorby půdy. Více si o tom můžete přečíst v příslušném článku.

Co je podstatou procesu tvorby půdy?

Jak jsme poznamenali výše, půda úzce souvisí s mateřskou horninou – tvoří se na ní obal. Odtud jeho druhý název – půdotvorný. Proces tvorby 1 cm úrodného půdního krytu trvá 250-300 let. Vytvoření 10 cm půdy trvá tisíce let.

Proces tvorby půdy se skládá z následujících fází:

1. Zvětrávání
2. Základní vzdělání
3. Vývoj půdy
4. Rovnováha
5. Vývoj

Zpočátku se zemská kůra skládala z vyvřelých hornin – ztuhlé lávy. Pod vlivem různých faktorů (fyzikálních, chemických, biologických) byly tyto horniny zničeny. Tento proces se nazývá zvětrávání. V důsledku toho se tvoří crumble – porézní hornina skládající se z částic různých velikostí. Rozpadající se dřevo vytváří optimální prostředí pro osídlení a rozmnožování živých organismů na něm.

Na zničené skále se jako první usadí modrozelené řasy. Živí se rozpuštěnými solemi a vytvářejí substrát pro lišejníky. Lišejníky produkují kyseliny i zásady, což podporuje další destrukci horniny a uvolňování minerálních prvků. Když odumírají, vzniká jemná zemina – substrát pro kolonizaci mechů. Současně se na troskách objevují bakterie a houby, které ničí organické zbytky a syntetizují minerální sloučeniny.

Vývoj půdy začíná naplno, když vyšší rostliny kolonizují mateřskou horninu – nahosemenné rostliny (přesličky, kapradiny, jehličnany) a krytosemenné rostliny (trávy, širokolisté keře a stromy). Tyto druhy jsou hlavním zdrojem organické hmoty. Umírají a rozkládají se. Zároveň se půda obohacuje o humus, fosfor, dusík a sloučeniny draslíku. Dalšími zdroji živin se stávají zvířata – malí červi, larvy, hmyz, hlodavci. Začíná se tvořit složení a základní vlastnosti půdy.

Ve fázi rovnováhy se vlastnosti a složení půdy prakticky nemění. V mocnosti půdního pokryvu neustále probíhají biochemické procesy – rozklad organické hmoty na minerální částice, hromadění humusu, vstřebávání živin rostlinami, mikroorganismy a živočichy. Ale množství a poměr složek zůstává stabilní díky biologické rovnováze.

Evoluční fáze nastává, když se v zóně tvorby půdy změní podmínky prostředí. Může to být vysychání bažin, vzestup hladiny podzemní vody nebo vznik nového rostlinného druhu z jiného ekosystému. Evoluce probíhá zvláště intenzivně pod vlivem člověka.

Fáze tvorby půdy se navzájem nahrazují. Ale procesy charakteristické pro každou z nich se nezastaví. Půda je totiž dynamický systém, který se neustále mění. Mateřská hornina proto nadále eroduje a řasy a lišejníky se usazují v nových holých oblastech. Proces tvorby půdy tak pokračuje donekonečna.

Přečtěte si více o všech fázích tvorby půdy a jejich vlastnostech na naší stránce Fáze tvorby půdy.

Doporučujeme také přečíst si naše přiložené články:

• Faktory a podmínky vzniku půdy
  • Biologický faktor tvorby půdy
  • Čas jako půdotvorný faktor
  • Podzemní voda jako půdotvorný faktor
  • Lidská činnost jako půdotvorný faktor
  • Klima jako půdotvorný faktor
  • Půdotvorná hornina jako půdotvorný faktor
  • Reliéf jako půdotvorný faktor