PŮDA A BIOTA půda PEDOGEOGRAFIE • zkoumá půdní kryt jako součást FG sféry • popis půdních typů (část pedologie) • pedologie (půdoznalství) – zabývá se vznikem, složením, vlastnostmi, klasifikací a rozmístěním půd Terminologie  Pedosféra (půdní kryt) – transformace svrchní části zemské kůry působením organismů na horniny za účasti vody, vzduchu a sl. záření  Půda – směs minerálních látek, které vznikají rozkladem horniny vlivem chemických a fyzikálních faktorů, s organickými látkami vzniklými rozkladem zbytků rostlin biologickými činiteli Půdní složky Řez půdou v mírném pásu Tropy Půdní složky  pevná minerální složka (substrát) - půdotvorné minerály: primární a sekundární  kapalná složka (půdní voda) - gravitační, vázaná, hygroskopická  plynná složka (půdní vzduch)  neživá organická složka (humus)  živá organická složka - edafon Půda a její znaky  Barva půdy (Munsellove tabulky) Hloubka půdy – hluboká více než 60 cm, středně hluboká 30-60 cm, do 30 cm mělká půda Obsah skeletu (méně 5% skeletovanost žádná, 5-10%- příměs, 11-25%slabá, 26-50%-střední, 51-75%-silná, 75% a víc velmi silná Vlhkost zemin vyprahlá-beze známek vlhkosti, suchá-nevyvolává pocit chladu, vlahávyvolává pocit chladu, vlhká-ruku ovlhčuje, mokrávoda odkapává Munsellove tabulky půd Půdotvorné procesy  Základní skupiny:  1) nárůst hmoty v půdní matrici (akumulace)  2) ztráta hmoty v půdní matrici  3) translokace hmoty v půdní matrici  4) transformace látek v půdní matrici Půdotvorný proces  1) nárůst hmoty v půdní matrici (akumulace)  Obohacování – o nový minerální nebo organický podíl  Salinizace – zasolování půdy Půdotvorný proces  2) ztráta hmoty v půdní matrici  Vyluhování – vymývání rozpustných látek z půdního profilu nebo jeho části  Eroze – (vodní, větrná, ledovcová) – odnos látek z povrchu půdy  Desalinizace – opak salinizace Půdotvorný proces 3) Translokace hmoty v půdní matrici  eluviace – pohyb látek z určité části půdního profilu – přemísťování půdních složek (roztoky)  iluviace (diluviace) – pohyb látek do určité části profilu, kde se akumulují - opak eluviace  dekalcifikace a kalcifikace – odstraňování/obohacování půdního profilu o uhličitan vápenatý  illimerizace – mechanická migrace malých minerálních částic ze svrchního horizontu do spodních vrstev půdy za vzniku o jílnaté částice obohaceného argilického horizontu (typické pro půdní typ hnědozem a luvizem)  pedoturbace – biologické a fyzikální promísení půdní hmoty (mráz/teplo, sucho/vlhko)  podzolizace – chemická migrace sloučenin hliníku a železa (typické pro půdní typ podzol a kryptopodzol)  lateritizace – migrace kyseliny křemičité z půdního profilu Půdotvorný proces  4) transformace látek v půdní matrici  syntéza/rozklad (dekompozice – tvorba/rozklad nových částic minerálního a organického původu  humifikace – přeměna surových půdních látek na stabilní humus (typické pro půdní typ černozem)  hnědnutí (braunifikace, rubifikace) – uvolňování železa z primárních minerálů a jeho disperze: tento proces je spojený s oxidací a hydratací sloučenin železa a zabarvením horizontu (typické pro kambizem)  rašelinění – tvorba rašeliny  oglejení – střídání period redukce a oxidace vedoucí k hromadění železa na stěnách makropórů a k rezivě skvrnitému zbarvení (výrazný pro PT pseudoglej)  glejizace –redukce železa v anaerobních podmínkách spojená s charakter. zabarvením části profilu do modra nebo zelena (typické pro PT glej) Ekologické funkce půdy  Filtrační  Retenční či akumulační schopnosti půdy  Pufrační schopnosti půdy  Transformační schopnosti půdy  Asanační funkce  Transportní funkce půdy  Funkce půdy jako genové rezervy a prostředí pro živočichy Filtrační funkce půdy  Umožňuje vstup vody do půdního prostředí a propustnost vody při průchodu tímto prostředím. Přitom se voda může obohatit o určité látky v půdě obnažené nebo půda může svou pufrační schopností neutralizovat kyselé srážky. Tato funkce tak zásadním způsobem ovlivňuje dotaci, složení a kvalitu podzemních vod. Retenční /akumulační schopnosti půdy  Je uvažována jako retence vody v půdě, ale taky jde o zadržování celé řady dalších látek. Mohou to být rostlinné živiny (N,P,K,Mg atd) v organické hmotě a v minerálním sorpčním komplexu. Mohou v ní ovšem být vázány různé znečišťující látky, polutanty a kontaminanty. Retenční schopnost je značná: 1 ha kvalitní hluboké černozemě může akumulovat 3 500 m3 vody a trvale zadržovat 1 700 m3 vody. Retenční schopnost půd ČR mnohonásobně převyšuje objem vody zadržované ve všech našich vodních nádržích a tocích. Mezi akumulační schopnosti patří zadržování solí (zasolené půdy) Pufrační schopnost půd  Tlumí dynamiku některých půdních vlastností. Většinou se pufrace uvažuje jen jako tlumení změn půdní reakce (okyselování, acidifikace půdy), ale znamená i tlumení rychlých teplotních změn. Zranitelnost acidifikací je u různých půd rozmanitá a je důležité si uvědomit, že při významném a rychlém poklesu půdní reakce vyvolané zvenčí, půda svou pufrační schopnost ztrácí a změny jsou nevratné. Při významném poklesu půdní reakce dochází k rozpadu půdní struktury a poruchám sorpční schopnosti všemi doprovodnými jevy jako je utužení půdy, tvorba škraloupů, rozbřídavost atd. Transformační schopnosti půdy  Zabezpečuje přeměnu látek v jejich cyklu, tzn. umožňuje procesy rozkladu, mineralizace a syntézy látek nových. Porušení této funkce může způsobit znečištění půdy, problémy ve výživě rostlin a podmínkách lidské hygieny (znečišťování vody). Asanační schopnost půdy  Je někdy spojována s funkcí transformační, které je někdy součástí. Asanační funkce půdy zahrnuje procesy rozkladu a mineralizace živočišných (a i lidských) organismů a těl. Na asanační funkci půdy a na půdy, které tuto funkci dobře plní, jsou kladeny požadavky (zejména v minulosti, ale i v současnosti) při výběru míst pro hřbitovy. Transportní funkce půdy  Zprostředkovává migraci látek v půdním prostředí a v krajině, vzájemný posun a transport látek zejména mezi pedosférou, hydrosférou a atmosférou. Pohyb látek neprobíhá pouze vertikálně, ale i paralelně s povrchem půdy a to jak smyvem po povrchu, tak i vnitropůdními toky v závislosti na klimatu a reliéfu. Transportním médiem je nejčastěji voda, ale i látky mohou migrovat i pevné formě prostřednictvím půdních organismů a pedogenetickými pochody (jíl při illimerizaci) a nebo i plynné formě výměnou s atmosférou (CO2, metan, sirovodík atd. Funkce půdy jako genové rezervy a prostředí pro živočichy  Málo prozkoumaná a vyhodnotitelná. Jde o stále pokračující výzkum role půdních organismů a mikroorganismů z hlediska získávání nových genů v přítomnosti v budoucnosti. Půdní znaky  Barva půdy (Munsellove tabulky)  Hloubka půdy – hluboká více než 60 cm, středně hluboká 30- 60 cm, do 30 cm mělká půda  Obsah skeletu (méně 5% - skeletovanost žádná, 5-10%příměs, 11-25%-slabá, 26-50%-střední, 51-75%-silná, 75% a víc velmi silná  Vlhkost zemin vyprahlá-beze známek vlhkosti, suchánevyvolává pocit chladu, vlahá-vyvolává pocit chladu, vlhkáruku ovlhčuje, mokrá-voda odkapává Zrnitost částic půdy Jemnozem a třídění podle částic:  střední písek (2-0,25 mm)  jemný písek ((0,25-0,05 mm)  hrubý prach (0,05-01 mm)  střední a jemný prach (silt) (0,01-0,001 mm)  jíl (méně než 0,001 mm) Klasifikační stupnice zrnitosti půd kategorie charakt. označení Obsah ˂0,01 mm půdy 1. písčitá P 0-10 % Lehké 2. Hlinitopísčitá hp 10-20% Lehké 3. Písčitohlinitá ph 20-30% Střední 4. Hlinitá h 30-45% Střední 5. Jílovitohlinitá jh 45-60% Těžké 6. Jílovitá jv 60-75% Těžké 7. jíl j nad 75% Těžké Fyzikální vlastnosti půdy  Kvalita a obsah organické hmoty (obsah humusu v půdě se stanovuje oxidací uhlíku organických látek (žíhání vzorku v plameni/peci Ct, rozklad org. C za pomoci oxid. Činidla v kyselinosírovém prostředí (nepřímé stanovení – Cox, Tjurinova metoda) nad 5% je vysoký podíl humusu  Struktura půdy prostorové shluky-aregáty, které mezi sebou vytvářejí prostory-póry lišící se svojí velikostí, uspořádáním a vzájemným propojením– drobtovitá, polyedrická, hrudkovitá, prizmatická, zrnitá  Pórovitost 46-69% střední až těžší, 35-46% lehčí minerální, 50-67% luční a lesní svrchní vrstvy, 79-83% rašeliny Chemické vlastnosti půdy  Kritéria aktivní a výměnné půdní reakce pH H2O pH KCL hodnocení ˂ 4,9 ˂ 4,5 silně kyselá 5,0-5,9 4,6-5,5 kyselá 6,0-6,9 5,6-6,5 slabě kyselá 7,0 6,6-7,2 neutrální 7,1-8,0 ˃7,2 slabě alkalická 8,1-9,4 / alkalická ˃9,4 / silně alkalická Biologické vlastnosti půd  Dělení edafonu podle velikosti (fyto a zooedafon) Název Dělení podle J. Smrže Dělení podle K. Rejška mikroedafon 0,002-0,2 mm pod 0,2 mm mezoedafon 0,2-2,0 mm 0,2-2 mm makroedafon 2,0-20 mm 2-15 mm megaedafon nad 20 mm nad 15 mm Biologické vlastnosti půd  Bakterie, houby, aktinomycety, řasy, prvoci, hlístice, dešťovky, krtonoška, hraboši v orniční vrstvě půdy Skupina mikroedafonu Počet v 1 g půdy Hmotnost v kg na ha bakterie 600 000 000 10 000 plísně a aktinomycety 400 000 10 000 řasy 100 000 140 prvoci 1 100 000 370 Půdní profil (půdní horizonty)  půdní profil – svislý průřez půdou  Půdní horizont – zřetelné polohy v profilu (vytvořené p. procesy) Půdní klasifikace základní klasifikační jednotka – půdní typ Skupina půd charakterizovaná obdobnými morfologickými a analytickými znaky, která se vyvíjela vlivem určitého souboru půdotvorných procesů. – půdní druh - podle % zastoupení obsahu jílnatých částic tzn. částic menších než 0,01 mm. Při jejich obsahu 20% je půda označována jako lehká, při obsahu od 21 do 45% jeho střední a nad 45% jako těžká. Klasifikační morfogenetický klíč půd ČR http://web.czu.cz/mksp/ Půdní horizonty  h. nadložního humusu (AO)  h. rašeliny (T - torf)  h.humusový (A1 nebo H) Aor  h. eluviální (E)  h. iluviální (B nebo I, G)  h. vnitropůdního zvětrávání (C)  Matečná hornina (D) D C B Ao E A1 Půdní typy Půdní typy  Organozem, rašeliniště (vrchoviště), slatiniště  Fluvizem, v nivách vodních toků  Psedudoglej, střídání oxidačních a redukčních podmínek v okrajích říčních niv  Gleje, trvale zamokřená místa pouze redukční podmínky, deprese v nivách řek a bezodtokových depresích  Solončak, zasolení vzlínající vodou, jižní Morava  Slanec, degradovaný solončak, prosakující voda vyplavuje soli do spodin horizontu, jižní Morava autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Půdní typy Půdní typy  Smonice, vyvinutá ze smektických jílů v suchých oblastech  Šedozem, prohumózněná půda na periferii výskytu černozemí (jižní Morava)  Hnědozem, hnědé zbarvení, v rovinatém a mírně zvlněném reliéfu vyvinutá na spraších  Luvizem, na čtvrtohorních středně těžkých a těžkých (jílovitých) sedimentech, v nížinách a kotlinách  Podzol, vyluhovaná málo úrodná půda, na kyselých matečních horninách (žula-granit, granodiorit, syenit, )  Kambizem, vázána na svahoviny a členitý reliéf, typická lesní půda autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Horské bezlesí a lesní půdy autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Půdní typy Půdní typy  Litozem, mělká půda na horninovém substrátu (hornatiny, vrchoviny, hrany údolí, …)  Regozem, půda vyvinutá na písečných sedimentech  Ranker, půda vyvinutá na pevných horninách, hlubší profil než u litozemě  Rendzina, půda vyvinutá na vápencích  Černozem, nejhlubší humusový horizont, vyvinutá na spraších  Černice, hydromorfní černozemě autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa  v knižní podobě – 2001 (Němeček a kol.)  jednotlivé kategorie půd v ČR se tak mohou třídit podle svých vlastností  referenční třídy - půdní typy - půdní subtypy – variety - fáze - formy Půda: funkce Edafické prostředí Půdní faktory - fyzikální (textura, tepelná vodivost, barva,…. - chemické (obsah minerálů, reakce, …), epigeocké - povrch, hypogeické - podpovrch…. Rostliny:  Vztah k zrnitosti  1. petrofyty - skalní podklady ----- epility (řasy, mechy, lišejníky)  ----- chasmofyty (pukliny)  2. psamofyty - písky  3. pelofyty – jílovité půdy, trvale zamokřené oblasti  Vztah k množství živin (eutrofofyty, mezotrofofyty, oligotrofofyty - mixotrofie, distrofní - nízký obsah + toxicita) www.masozravky.cz  Podle prvků (indikátory): kalcifyty, silikofyty, halofyty, metalofyty  Podle reakce: neutrofyty (ph 6,5-7,4), alkalofyty (ph 7,5-11), acidofyty (ph 3-6,4) autor prezentace, datum prezentace, univerzitní oddělení, fakulta, adresa Mapa půdních typů  Atlas krajiny ČR 1:500 000  ČGS 1:50 000  VUMOP (Během bonitačního průzkumu bylo vymezeno 2172 BPEJ, tato základní skupina byla dále rozřazena do následujících 13 skupin půdních typů. – mapa skupin půdních typů) Micka VUMOP: Skupiny půdních typů  FAO SOILS PORTAL | Food and Agriculture Organization of the United Nations FAO/UNESCO Soil Map of the World | FAO SOILS PORTAL | Food and Agriculture Organization of the United Nations