Vznik a složení půdy

Jak půda vzniká? Vznik, stavba a složení půdy jsou výsledkem působení klimatu, podzemní vody, živých organismů žijících v půdě i na jejím povrchu a lidské činnosti na výchozí substrát v určitém čase. Tyto faktory jsou tedy faktory půdotvorné a jejich působením půda vzniká a vyvíjí se na rozhraní litosféry, atmosféry, biosféry a hydrosféry. Proces vzniku půdy se obecně nazývá zvětrávání a podle převahy daného faktoru je zvětrávání fyzikální chemické biologické Prakticky se však tyto typy zvětrávání uplatňují v kombinaci. Jaké jsou hlavní půdotvorné procesy? Při vzniku a vývoji půdy, tedy při činnosti půdotvorných faktorů, probíhají různé typy procesů v půdě, jejichž povaha je závislá především na fyzikálních a chemických vlastnostech substrátu, na klimatických faktorech a biotické složce. Každý půdotvorný proces je nepřetržitý, nekončí vznikem půdního typu, ale je jeho součástí. Jde tedy o dynamické a komplikované procesy, které se mění tak, jak se mění podmínky vývoje půd. Elementárních procesů je velké množství a jsou sdružovány do několika kategorií. Půdotvorné mikroprocesy (uveden výběr hlavních mikroprocesů) Speciální půdotvorné procesy Půdotvorné makroprocesy Procesy v pedonu, spojené s přínosem a odnosem, translokací a přeměnou látek Půdotvorné mikroprocesy (uveden výběr hlavních mikroprocesů) akumulace organických látek na povrchu i pod povrchem půdy, rozklad a syntéza organických látek, rozklad a přeměny primárních minerálů, tvorba a rozklad organominerálních složek, výměna iontů, oxidačně-redukční procesy, fyziologický transport látek, rozpouštění, peptizace a koagulace, pohyb iontů a koloidů, Speciální půdotvorné procesy Procesy přeměn minerálních půdních složek Procesy akumulace a přeměn organických látek v půdách Procesy organizace půdního materiálu Procesy přeskupení látek v půdách Procesy přenosu, odnosu a transformace látek Procesy změn na povrchu agregátů Procesy přeměn minerálních půdních složek Rubefikace Proces, při kterém v subtropických klimatických podmínkách se střídáním vlhkých a suchých období dochází ve vlhkém období k uvolnění iontů železa (ve formě goethitu, hematitu). To se v suchých obdobích oxiduje a ve formě oxidů je vázáno na jíl, kterému dává typické červené zbarvení. Hnědnutí (brunifikace) Proces zvětrávání, při kterém se uvolněné železo difuzně rozptyluje v matrici. Tento proces je spojen s oxidací a hydratací železa v podmínkách s intenzívním zvětráváním hornin bohatých na Fe. Procesy akumulace a přeměn organických látek v půdách Humifikace Přeměna organických látek v půdách v humus a tvorba humózních horizontů. Mineralizace Uvolňování jednoduchých látek (CO2, H2O) při rozkladu organických látek. Akumulace organických látek Procesy, které vedou k nahromadění zbytků rostlin a živočichů v půdách a jsou podmiňovány bioklimaticky. Dekompozice Rozklad působením mikrobiálních procesů a působením zooedafonu v půdách. Transformace organických látek v půdách Fragmentace pomocí zooedafonu, hromadění přeměněných produktů, humifikace a mineralizace, stabilizace humusu a tvorba organominerálních komplexů. Rašelinění Akumulace organických látek v anaerobních podmínkách. Procesy organizace půdního materiálu Procesy tvorby lesklých povrchů agregátů (slickensides) Nabobtnávání a s tím spojené tlakové uhlazování povrchů agregátů. Tvorba skvrnitosti Projevy oxidačně-redukční nebo hydromorfní segregace půdního materiálu s rozdílným obsahem železa, organických látek a karbonátů, což se projevuje \"mramorováním\" - vznikem skvrnité půdní matrice. Procesy přeskupení látek v půdách Pedoturbace Proces promíchávání půdního materiálu pod vlivem fauny, flóry, gravitace, mrazu apod. Někdy tyto procesy vyústí v homogenizace materiálu. Generují se i vlivem člověka. Pedokompakce Procesy zhutňování půd pod vlivem přírodních nebo antropických faktorů. Pedokoncentrace Akumulace půdních komponentů spojená s jejich mobilizací pod vlivem přírodních i antropogenních procesů. Procesy přenosu, odnosu a transformace látek Translokace jílů (illimerizace) Všeobecný pojem pro přemísťování jílovitých komponentů jako důsledek jejich peptizace ve vyšších horizontech a translokace do nižších horizontů (vznik Bt horizontů). Translokace humusu Přemisťování humusu v půdním profilu (v kyselém prostředí). Chelatace Mobilizace oxidů Fe a Al (Mn, Cu) komplexotvornými organickými látkami a jejich migrace ve formě chelátů - organických komplexů kovů. Eluviace Proces odnosu látek spojený s procesy zvětrávání a s tvorbou eluvií. Tento proces se nejzřetelněji projeví při povrchu půd (eluviální horizonty). Iluviace Kumulace eluviací přemístěných komponentů, které se většinou translokují do spodnějších horizontů (argilikový a spodikový horizont). (Viz translokace jílů). Karbonatizace - dekarbonatizace Tvorba sekundárních karbonátů v půdách - rozpouštění a odnos karbonátů z půdního profilu. Salinizace - desalinizace Proces akumulace solí v půdách z primárních nebo sekundárních zdrojů - proces odnosu solí z půd. Alkalizace - dealkalizace Akumulace sodíkových iontů v sorpčním komplexu půd - odnos sodíkových iontů ze sorpčního komplexu půd. Acidifikace Přirozeně i antropogenně indukovaný proces postupného vymývání rozpustných solí, karbonátů, bazických iontů, za současné mobilizace Al3 a desalinizace sorpčního komplexu. Vznikají tak kyselé půdy (horizonty). Proces acidifikace je silně urychlován vstupy iontů SO42- a NO3- z antropogenních imisí (NO3- vzniká oxidací NH4 ). Adsorpční místa pro ionty SO42- a NO3- v půdě jsou naplněna a proto vzniká zvýšení koncentrace těchto iontů v půdním roztoku a v odtokové vodě. K vybalancování náboje se ve stejném roztoku nacházejí ionty Mg2 , Ca2 , a Al3 . Důsledkem je ztráta bazických kationtů v sorpčním komplexu půd, ale i toxické působení iontů Al3 na biotu ve vodních nádržích. Nejvíce náchylné k acidifikaci jsou půdy na přirozeně kyselých stanovištích. Procesy změn na povrchu agregátů Impregnace Vylučování látek (sesquioxidů, karbonátů) dovnitř matrice pedů. Odbarvování Proces nejčastěji spojený s redukcí a odnosem barvících komponentů z povrchových částí agregátů nebo s odnosem jemných koloidních částic, při kterém se mění granulometrické složení povrchů a tím i barevný odstín. Degradace Společný název pro různé změny povrchu pedů spojené s odnosem nebo chemickou změnou pedů. Tento pojem není totožný s obecným pojmem degradace půd. Půdotvorné makroprocesy Výsledkem kombinace půdotvorných mikroprocesů a speciálních procesů je v konkrétních podmínkách určitý makroproces, který v důsledku svého dlouhodobého působení rozhodujícím způsobem ovlivňuje klasifikaci půd. Přeměny anorganických složek Iluviace koloidů Glejové procesy Přeměny anorganických složek Kambizemní proces Primární minerály - silikáty obsahují v krystalové mřížce ionty dvojmocného železa. Při přeměně těchto minerálů a tvorbě jílu se uvolněné železo oxiduje a zachytává ve formě různých oxidů Fe3 v jílové matrici nebo na povrchu minerálních zrn. V podmínkách mírného klimatu jsou sekundární oxidy limonitické povahy a dodávají půdám typické hnědé, rezavé, až okrové zbarvení. Část železa je spojována s humusovými složkami a vznikají tak železito-humusové složky. Podzolizace Proces spojený se zvětráváním minerálů a hornin komplexotvornými organickými kyselinami (zejména fulvokyselinami) ve velmi kyselém prostředí. Vznikají tak pseudorozpustné chelátové organominerální komplexy, jejichž mobilita klesá ve spodnějších B horizontech. Tyto horizonty se vyznačují přítomností amorfních složek - humusu, hliníku a železa. V profilu se nacházejí pod A horizontem nebo pod E (eluviálním) horizontem. Typický podzolový (spodikový) horizont je členěn na dva subhorizonty: vrchní - černý, humózní a spodní, červenohnědý s vysráženým hliníkem a železem. Feralitizace Proces intenzivního oxidického zvětrávání, jež probíhá v horkém a humidním klimatu a vede k uvolnění všech složek: Si, Al a Fe. Současně dochází k odnosu bazických kationtů, relativní koncentraci hliníku a železa a tvorbě minerálů kaolinitové skupiny. Tyto minerály jsou zbarvené oxidy železa do červena. U nás se tyto půdy vyskytují lokálně, jako reliktní nebo fosilní. Iluviace koloidů Při ilimerizaci migrují jílové minerály a s nimi i oxidy železa a malé množství organických látek směrem dolů v půdním profilu. V hlubších horizontech, v podmínkách prosychání půdního profilu dochází k imobilizaci migrujícího jílu. To vede k texturní diferenciaci půdního profilu, kdy na jedné straně vznikají eluviální - jílem ochuzené horizonty a na druhé straně iluviální - jílem obohacené Bt horizonty. Iluviální horizonty se projevují přítomností koloidních povlaků na povrchu strukturních agregátů (jílové povlaky, argilany), což má za následek menší propustnost. Glejové procesy Oxidačně-redukční procesy v půdách je možno rozdělit do dvou skupin. Jsou-li vyvolané povrchovými vodami, jedná se o oglejení, v případě podzemních vod se jedná o glejovatění. Oglejení K procesu oglejení dochází v podmínkách periodicky zvýšené vlhkosti povrchovou, stagnující vodou nebo vodou poutanou ve vrstvách se sníženou hydraulickou vodivostí. V těchto podmínkách nastává mobilizace, redukce a migrace železa a manganu a vytvářejí se tak střídavě partie vysvětlené (ochuzené o železo a mangan) a okrové až rezivě hnědé (obohacené). Vzniká tak typické mramorování. Glejovatění Též typický glejový proces. Nastává pod vlivem stagnující podzemní vody s rozpuštěnými látkami. Dochází k mobilizaci a redukci železa a manganu. Z čeho se skládá půda? Půda tvoří složitý otevřený systém, ale svou schopností autoregulace vnitřních procesů i systém relativně samostatný. Protože zahrnuje všechny tři fáze skupenství, nazývá se též systém trojfázový. Složky půdy: Minerální - anorganická (kameny, štěrk, písek, prach, jílové částice) Organické hmota Voda (půdní roztok) Plyny Živé organismy (červi, hmyz, bakterie, prvoci, háďátka, houby, řasy). Mezi pevnou, kapalnou a plynnou složkou existuje neustálá výměna molekul a iontů, ovlivňovaná fyzikálními, chemickými a biologickými procesy. Zdroj: MŽP