Podzolické půdy – Půdověda

Charakteristika půdotvorných faktorů. Morfologické znaky a granulometrické složení, chemické a fyzikální vlastnosti podzolových půd, jejich půdní režimy a stupeň náchylnosti k erozi. Ekonomické využití tohoto typu půdy.

• viz text práce

• Dílo si můžete stáhnout zde

• kompletní informace o práci

• celý seznam podobných děl

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu při studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Zveřejněno na http://www.allbest.ru/

1. Půdotvorné faktory

1.3 Půdotvorná hornina

1.4 Biologické faktory

2. Morfologické charakteristiky půd

2.1 Struktura profilu

2.2 Mocnost půdy a jednotlivé horizonty

2.6 Novotvary a inkluze

2.7 Granulometrické složení

3. Vlastnosti půdy

3.1 Chemické (obsah makro a mikroprvků, pH)

3.4 Půdní režimy

3.4.1 Tepelný režim

3.4.2 Vzduchový režim

3.4.3 Vodní režim

3.4.4 Výživový režim

3.5 Stupeň náchylnosti k erozním procesům

4. Ekonomické využití tohoto typu půdy

Tyto půdy vznikají jako důsledek rozvoje podzolického procesu (podzolizace), jehož podstatným znakem je destrukce primárních a sekundárních minerálů v horní části půdního profilu a odvádění produktů destrukce do podložních horizontů a do podzemních vod. Ve své nejčistší formě se podzolický proces vyskytuje pod baldachýnem jehličnatého lesa tajgy s mechem a dočasnou nadměrnou vlhkostí. Podzolové půdy se vyznačují výskytem málo úrodného bělavého podzolového horizontu s kyselou reakcí, nízkým obsahem živin a agronomicky nepříznivými fyzikálními vlastnostmi pod vrstvou lesního opadu.

Hlavní masivy podzolových půd jsou omezeny na podzolové a glejové podzoly. Nacházejí se také v jižních oblastech zóny pod jehličnatými lesy, zejména v podmínkách dočasné nadměrné vlhkosti. Velké plochy z nich se nacházejí na písčitých skalách lesů. Podzolové a glejové podzolové půdy zabírají asi 132 milionů hektarů (Kaurichev).

<b>1.1 Klima</b>

Klima zóny je mírně chladné, s rostoucí kontinentalitou směrem na východ. V oblastech východní Sibiře je ostře kontinentální a na Dálném východě je monzunový. Průměrná roční teplota v západní části evropské tajgy-lesní zóny je 4 °C, v její východní části (Střední Ural) asi 1 °C, na východní Sibiři -7. -16 °C a na Dálném východě až 7,5 0 C. Roční množství srážek v severní podzóně tajgy střední části evropského území Ruska je asi 400 mm, ve střední tajze asi 500 mm a v jižní tajze asi 600 mm. Součet ročních teplot >10 0 C je v tomto pořadí asi 1200, 1600 a 2200 °C. Na západ se množství srážek a součet teplot zvyšuje a na východ snižuje.

Hlavní množství srážek v zóně spadá během teplé sezóny; Roční množství srážek na většině území převyšuje výpar 1,1-1,3krát, a to zejména pod lesy zajišťuje splachovací typ vodního režimu, vytvářející podmínky pro vznik podzolových půd.

V mnoha oblastech východní Sibiře (Střední jakutská nížina atd.) je však vlhkost nedostatečná a roční množství srážek je menší než výpar. Asijské území, zejména východní Sibiř, se nachází v zóně ostrovního a souvislého permafrostu s rozšířeným typem vodního režimu permafrost, který má významný vliv na půdotvorné procesy (Kovrigo).

<b>1.2 Úleva</b>

V evropské části zóny, v rámci Ruské nížiny, převládá ledovcový a fluvioglaciální akumulační reliéf, reprezentovaný pahorkatinnými a pahorkatinně zvlněnými rovinami složenými z morénových hlín a fluvioglaciálních uloženin. Rozšířený je erozní typ reliéfu s různým stupněm disekce a deluviálními uloženinami v nižších částech svahů.

Západosibiřská nížina se vyznačuje plochým, slabě členitým reliéfem s nízkým odvodněním povodí, vysokou hladinou podzemní vody a silnou bažinou území. Půdotvorné horniny jsou zastoupeny morénovými a fluvioglaciálními uloženinami, na jihu pak sprašovitými hlínami a jíly.

Na východ od řeky. Jenisejská tajga-lesní zóna se nachází v oblasti Středosibiřské plošiny a horských systémů východní Sibiře a Dálného východu. Celé toto území má složitou geologickou stavbu a převážně hornatý terén. Půdotvorné horniny jsou zastoupeny eluviem a deluviem podloží. Rozsáhlá území zde zabírají Lena-Vilyui, Zeysko-Bureinskaya a Nizhne-Amurskaya nížiny, které se vyznačují plochým reliéfem. Půdotvorné horniny jsou zastoupeny jílovitými a hlinitými prastarými naplaveninami (Ganzhara).

<b>1.3 Půdotvorná hornina</b>

Průběh podzolického procesu závisí do značné míry na matečné hornině, zejména na jejím chemickém složení. Na karbonátových horninách je tento proces výrazně oslaben, což je způsobeno neutralizací kyselých produktů volným uhličitanem vápenatým z horniny a vápníkem steliva. Navíc se zvyšuje úloha bakterií při rozkladu steliva a to vede k tvorbě méně kyselých produktů než při rozkladu houbami. Dále kationty vápníku a hořčíku uvolněné z lesního opadu a obsažené v půdě koagulují mnoho organických sloučenin, hydroxidy železa, hliníku a manganu a chrání je před odstraněním z horních půdních horizontů (Kaurichev).

Aluviální roviny (Jaroslavl-Kostroma, Mari) jsou slabě členité a složené z aluviálních usazenin. V Karélii a na poloostrově Kola je rozšířen bahenní reliéf s amplitudou relativních fluktuací 100-200 m. Vrchoviny (Valdaj, Smolensk-Moskva, Severní Uvaly) se vyznačují erozním typem reliéfu s různým stupněm disekce. Absolutní výšky dosahují 300-450 m. Nížiny (Horní Volha, Meshcherskaya atd.) se vyznačují slabě členitými plochými a mírně zvlněnými rovinami s výškami 100-150 m, s rozsáhlými bažinatými oblastmi a velkým množstvím malých jezer.

Půdotvorné horniny jsou v evropské části zastoupeny morénovými hlínami, místy karbonáty, příkrovovými hlínami, fluvioglaciálními uloženinami a často se vyskytují dvoučlenné uloženiny. V severozápadní části jsou rozšířeny jezerní uloženiny – páskované jíly; Na jihu pásma jsou sprašovité karbonátové hliny. Říční terasy jsou někdy složeny z vápenců, které místy vystupují na povrch. Většina půdotvorných hornin neobsahuje uhličitany, má kyselou reakci a nízký stupeň nasycení zásadami (Ganzhara).

<b>1.4 Biologické faktory</b>

Převládají lesy tajgy, převážně jehličnaté s mechovým porostem, na jihu pásma tvoří lesní porost listnaté a listnaté dřeviny s příměsí jehličnanů, s travnatým a mechovým porostem. Otevřená, nebažinatá území jsou obsazena lučními rostlinami, zatímco podmáčené plochy jsou obsazeny svazy bahenních rostlin. Zvláště mnoho bažin je v severní části zóny a v Západosibiřské nížině (Kovrigo).

Závažnost podzolického procesu je také velmi ovlivněna skladbou dřevin. Za stejných stanovištních podmínek dochází k podzolizaci v listnatých a zejména listnatých lesích (dub, lípa atd.) méně rychle než v lesích jehličnatých. Podzolizaci pod zápojem lesa umocňuje len kukačka a rašeliník.

Přestože je rozvoj podzolového procesu spojen s lesní vegetací, i v pásmu tajgy-lesa se podzolové půdy pod lesem vždy nevytvářejí. Na karbonátových horninách se tedy podzolický proces projevuje až při vyplavování volných karbonátů ze svrchních půdních horizontů do určité hloubky. Na východní Sibiři, pod lesy, je proces tvorby podzolů slabě vyjádřen, což je určeno kombinací důvodů způsobených zvláštnostmi bioklimatických podmínek této oblasti (Kaurichev).

<b>1.5 Voda</b>

<b>podzolová eroze půdy</b>

Intenzita podzolického procesu závisí na kombinaci půdotvorných faktorů. Jednou z podmínek jeho projevu je sestupný proud vody: čím méně je půda smáčená, tím je tento proces slabší.

Dočasná nadměrná vlhkost v půdě pod lesem zesiluje podzolický proces. Za těchto podmínek vznikají železnaté, snadno rozpustné sloučeniny železa a manganu a mobilní formy hliníku, což usnadňuje jejich odstraňování z horních půdních horizontů. Kromě toho se vyrábí velké množství kyselin s nízkou molekulovou hmotností a fulvokyselin. Změny v režimu půdní vlhkosti, ke kterým dochází pod vlivem reliéfu, také posílí nebo oslabí vývoj podzolického procesu (Kaurichev).

<b>1.6 Zvětrávání</b>

V důsledku podzolického procesu se pod lesním stelivem izoluje podzolový horizont, který má tyto hlavní charakteristiky a vlastnosti: v důsledku odstraňování železa a manganu a hromadění zbytkového oxidu křemičitého se barva horizontu mění z červenohnědé nebo žlutohnědé na světle šedou nebo bělavou, připomínající barvu popela z kamen; horizont je ochuzen o živiny, seskvioxidy a částice bahna; horizont má kyselou reakci a silnou bazickou nenasycenost; U hlinitých a jílovitých odrůd získává lamelárně fóliovitou strukturu nebo se stává bezstrukturní.

Část látek odstraněných z lesního opadu a podzolového horizontu je fixována pod podzolovým horizontem. Vzniká obmývací horizont, neboli iluviální horizont, obohacený o částice bahna, seskvioxidy železa a hliníku a řadu dalších sloučenin. Další část vyplavených látek se sestupným proudem vody dostává do půdy a podzemních vod a společně s nimi překračuje půdní profil.

V iluviálním horizontu mohou vlivem splavených sloučenin vznikat sekundární minerály jako montmorillonit, hydroxidy železa a hliníku atd. Iluviální horizont nabývá znatelného zhutnění, někdy i cementace. Hydroxidy železa a manganu se v některých případech hromadí v půdním profilu ve formě železito-manganových nodulů. V lehkých půdách jsou častěji omezeny na iluviální horizont a na těžkých půdách – na podzolický horizont. Vznik těchto konkrementů je zjevně spojen s aktivitou specifické bakteriální mikroflóry (Kaurichev).

<b>2.1 Struktura profilu</b>

Struktura podzolové půdy je určena následujícími genetickými horizonty:

А_д — lesní podestýlka polorozpadlých, často rašelinných rostlinných zbytků o mocnosti 2–10 cm; A₀A₁ — hrubý humus;

A_t — humózní drenážní horizont o mocnosti 1–3 cm; A₂ — podzolický eluviál je v profilu nejsvětlejší (bělavý, někdy bledě žlutý, „podzol“); křemičité, lehké granulometrické složení, šupinato-platovitá struktura; V₍ – iluviální, jílovitě železité, hnědohnědé nebo červenohnědé, nejhustší a pestře zbarvené, s hrubou hrudkovitou strukturou. Tloušťka horizontu může sahat až do hloubky 100 cm;

C – základní hornina hlinitého nebo jílovitého granulometrického složení různého původu, ale zpravidla nekarbonátová.

Genetický profil podzolových půd je tedy určen horizonty: A₀+A₀A₁+A₁+A₂+B_i+C. Nejdůležitějším genetickým rysem je absence nebo rudimentární povaha A horizontu₀ se světlým bělavým písčitým povrchem půdy (Valkov).

<b>2.2 Mocnost půdy a jednotlivé horizonty</b>

Podzolové půdy mají na povrchu podestýlku (A) o tloušťce 2-5 až 10 cm. Dole je slabě vyvinutý humusový horizont, reprezentovaný vrstvou hrubého humusu 1-3 cm (AA₁), nebo se fulvátový humus vyplaví z podestýlky do hloubky 3-5 cm (A₁A₂). Pod málo vyvinutým humusovým horizontem leží podzolový (A)₂), dále iluviální (B), která je podložena skálou (C) (obr. 27). Mezi podzolickým a iluviálním horizontem se rozlišuje přechodný horizont A.₂B, a mezi iluviálním a skalním – př. Kr. Podle stupně exprese iluvia lze horizont B rozdělit na několik podhorizontů — B₁, B₂ atd. Mocnost půdního profilu dosahuje 100-120 cm. Horní horizonty jsou silně kyselé (pH_KCl 3,3–4). Podzolické půdy se tvoří především v subzóně střední tajgy (Kaurichev).

Typické podzolové půdy vznikají pod jehličnatými a smíšenými lesy v podmínkách splachovacího vodního režimu při sezónním zamrzání na hlinitých morénách, plášťových hlínách, hlinitých deluviálních a eluviálně-deluviálních uloženinách kyselých hornin. Jejich vznik je charakterizován periodickým přemokřením horní části profilu na jaře při tání sněhu a na podzim před tvorbou sněhové pokrývky. Genesis. První vědeckou hypotézu o původu podzolových půd vyslovil mineralog A. Krylov (1873), který v podzolu Mogilevské gubernie objevil jednotná křemičitá tělesa, která klasifikoval jako křemičité horniny rostlinného původu. Později V.V. Dokučajev (1880) na příkladu podzolických půd Smolenské gubernie dospěl k závěru, že vznikly v lesích s významnou účastí bažinné (mechové) vegetace. Mimochodem, termín „podzol“ převzal z lidového lexikonu provincie Smolensk. Pokračování děl V.V. Dokučajev je výzkum A.V. Georgievskii, který dokázal, že podzolový horizont je omýván roztoky organických kyselin prosakujících z rostlinné vrstvy a že horizonty A]A₂ se tvoří současně v těsném genetickém spojení.

Podrobný rozbor biochemie tvorby podzolu je obsažen v pracích N. M. Sibirtseva (1909), který shrnul výzkum P.A. Kostychev, S. Kozlovský, Ramann, Müller a další, týkající se osudu odstraněných minerálních a organických látek. Koloidně-chemická teorie K.K. Gedroits si zaslouží povšimnutí, protože vodu disociující na H + a OH – a obohacenou H jako podzolizační činidlo.₂С0₃. Nejprve vyluhuje z půdy jednoduché soli a poté iont H+ vytěsní báze z humátových a hlinitokřemičitanových částí půdního absorpčního komplexu. V důsledku toho PPC přechází do dispergovaného stavu a rozkládá se na oxidy křemíku, železa a hliníku, které jsou unášeny a ukládány v horizontu B. Předmětem podzolizace je podle teorie K.K. Gedroits, jsou půdy nasycené zásadami, což je považováno za slabé místo této teorie. Proti K.K. teorii V.R. mluvil v Gedroitse. Williams (1935), který předložil humusovo-kyselou teorii, považoval tvorbu podzolu za destrukci půdních minerálů skupinou specifických kyselin (moderní terminologií crenicových nebo fulvokyselin), vzniklých při rozkladu vegetace v kyselém prostředí houbovou mikroflórou. Moderní myšlenky o tvorbě podzolu jsou prezentovány v dílech I.V. Tyurina, S.P. Yarkova, A.A. Rode, I.S. Kauritcheva, V.V. Ponomareva a kol. Podle V.V. Ponomareva (1964, 1980), geneze podzolických půd pod lesy je spojena se zvláštními bioklimatickými a biogeochemickými podmínkami. Je to způsobeno: 1) úbytkem prvků dusíku a popela v podestýlce; 2) nízké teploty a režim splachovací vody; 3) zvláštnost bioklimatických přeměn steliva – zpomalení mikrobiální aktivity, převaha houbového kyselinotvorného rozkladu, konzervace lesního opadu ve formě steliva, produkce ve stelivu a vyplavování ve vodě rozpustných huminových kyselin (fulvokyselin) a jednoduchých organických kyselin. Jak se pohybují po profilu, půdní roztoky reagují s primárními a sekundárními minerály, ničí je a mobilizují volné seskvioxidy přítomné v hornině. Zároveň pod stelivem dochází k vysrážení hnědých huminových kyselin spojených se seskvioxidy a ve velmi malé míře šedých huminových kyselin spojených s vápníkem. V důsledku toho vzniká humusový horizont Aj nebo A)A.₂. Frakce s nižší molekulovou hmotností, včetně fulvokyselin, procházejí níže a tvoří horizont A₂. Produkty destrukce minerálů jsou unášeny hlouběji a ukládají se spolu s odnesenými nezničenými částicemi bahna a tvoří iluviální horizont B včetně B_т — jílovito-iluviální, B_f – železitá-iluviální. V tomto případě je vztah mezi horizonty Ai a A₂ závisí na množství a kvalitě rozložené biomasy, ale obecně se profil tvoří jako jeden celek v celém souboru genetických horizontů Ao – (A|A₂) – A₂ — B — C. Podobný mechanismus vzniku podzolických půd je typický pro homogenní hlinité půdy. Na písčitých skalách se mohou tvořit podzolické iluviálně-humózní půdy s horizontem B._h, ve kterých kolísá obsah humusu, železa a hliníku.

Na karbonátových horninách podzolový proces výrazně slábne a nakonec ustupuje procesu drnové a na binárních horninách může mít půdní profil neobvyklou strukturu, pokud je horní hornina lehká a spodní těžká: Ao – – Bj – A₂ – B₂D — D. Současně s procesem podzolizace a redukce na hlinitých půdách s nadměrnou vlhkostí se rozvíjí eluviálně-glejový proces, tvořící horizonty glejových podzolových půd severní tajgy. Vyznačuje se kontrastním vodním režimem; přeměna organických látek za vzniku velkého množství fulvokyselin, polyfenolů, nízkomolekulárních kyselin; vznik mobilních železnatých forem železa a manganu a v kyselém prostředí mobilních sloučenin hliníku; interakce agresivních organických látek s minerální částí půdy za vzniku vodorozpustných komplexních organominerálních sloučenin a jejich migrace se sestupnými vodními proudy (I.S. Kaurichev). Gleyizace zvyšuje podzolizaci a akumulace humusu snižuje intenzitu tohoto procesu. Kombinace podzolizačních, méněivačních a eluviálně-glejových procesů vede k výraznému zhoršení agronomických vlastností půd. Klasifikace, vlastnosti a zemědělské využití. Charakteristickým morfologickým znakem podzolických půd je absence jasně vymezeného humuso-akumulačního horizontu. V Rusku jsou rozděleny do dvou podtypů: gley-podzolic a podzolic. Gley-podzolické půdy mají následující profil: V současnosti se jako podzolové bažinaté rozlišují půdy glejové-podzolové, které se na úrovni subtypu dělí na dočasně nadměrně zvlhčené (slabě oglejené), glejové a glejové s iluviálním (železitým)-humusovým horizontem a bez něj. Vyznačují se přítomností gleje ve formě modrošedých tónů, nahnědlých skvrn a malých konkrementů. Tyto půdy jsou málo produkční; kultivace je účinná na lehkých horninách. Na území Běloruska se téměř nikdy nevyskytují. V Bělorusku nebyly široce distribuovány a podzolové půdy. Vyskytují se v malých masivech v severních oblastech republiky pod jehličnatými lesy i na zarovnaných, málo odvodněných plochách (nivní terasy, záplavové pláně) složených z rozvolněných hornin. Vegetační kryt představují mechy zelené, šťovík lesní a borůvka; někdy velmi řídké nebo zcela chybí. Profil podzolických půd má následující strukturu: Ao – lesní stelivo hnědé barvy, tvořené převážně jehličnatým opálem, zbytky mechu, často rašelinné, sypké, mocnost 3 cm; AjA₂ — humus-eluviální horizont, šedavě bělavý s tmavými skvrnami, dobře patrná jsou zrna křemene, bez struktur, mocnost 5 cm; A₂ — podzolový horizont, popelavě bělavý, jemnozrnný, zhutněný, bez struktur, mocnost 10 cm i větší, přechází do podložního horizontu hlubokými rýhami;

• ? nevyvinutý na dunových píscích (slabě diferencovaný) – vznikl na sypkých píscích, profil je slabě diferencovaný do genetických horizontů;
• ? pseudovláknité na hlubokých, často vrstevnatých píscích – charakterizované přítomností tenkých zhutněných vrstev;
• ? iluviální-(železný)-humus na křemenných píscích chudý na minerální oxidy, rezavě okrové barvy, prosycený oxidy železa.

Na základě mocnosti eluviální části profilu se podzolické půdy dělí na následující typy:

• ? mírně podzolický (povrchově-podzolický) – spodní hranice horizontu A₂ v hloubce 20 cm.

Profil podzolických půd se jasně odlišuje granulometrickým složením. V horizontu A je obsaženo minimální množství částic bahna a jílu₂.

Podzolové půdy jsou v přirozeném stavu málo úrodné, neboť v horizontu A obsahují 1 % fulvického humusu. a často jen jeho stopy v horizontu A₂. Jsou kyselé (pH_KS) 4,0. 4,5), nízká absorpční kapacita (od 2,4 do 12 meq/17 g půdy), úroveň nasycení bází nižší než 100 %, nízká zásoba rostlinných živin, nepříznivé fyzikální vlastnosti, vysoký obsah mobilního hliníku, který zvyšuje metabolickou kyselost a způsobuje toxikózu. Eluviální horizonty jsou ochuzeny o fyzikální jíl, Fe₂₃, A1₂₃, bazické kationty, jsou relativně obohaceny Si0₂ (až 85 %). Při orbě kvůli nízké kapacitě vlhkosti dochází k jejich zanášení; panenské analogy podléhají povrchovému glejování (obr. 17.1).

Obr. 17.1. Profilová charakteristika podzolové (drno-podzolové) půdy pod lesem (předložil V.V. Ponomareva)

Pěstování podzolové půdy jsou spojeny s vysokými náklady na vápnění, organická a minerální hnojiva, regulaci vodního režimu a vytvoření mohutné orné vrstvy. Je provázena zásadními změnami nejen ve všech půdních režimech, ale i v morfologických charakteristikách, tvořících kultivované podzolové půdy. Zároveň pod lesními plantážemi na bývalé orné půdě přechází svrchní část ornice, nacházející se přímo pod stelivem, v podzolový horizont o mocnosti 5 cm, tedy dochází k sekundární podzolizaci orného horizontu.