DIRVOŽEMIS: CHARAKTERISTIKOS, FORMAVIMAS, SUDĖTIS, SLUOKSNIAI, TIPAI - APLINKA - 2025

Dirvožemio yra viršutinis sluoksnis iš litosferos, kurią sukelia pamatinės uolienos atmosferos dėl klimato kaitos ir biologinių subjektų veiksmų. Supratimas atlaikant uolienos suskaidymą, sudarant nekondensuotą medžiagą su apibrėžta struktūra ir tekstūra.

Kietųjų dalelių, sudarančių dirvožemį, agregacija lemia jo struktūrą, o santykinė mažesnių kaip 2 mm dalelių dalis nusako tekstūrą. Šios dalelės yra suskirstytos į tris bendras klases, pradedant nuo didesnio iki mažesnio skersmens: smėlio, dumblo ir molio.

Dirvožemis. Šaltinis: Kelias į Gaiją

Klimatiniai veiksniai, tokie kaip krituliai ir temperatūra, taip pat gyvieji organizmai yra atsakingi už dirvožemio formavimąsi. Šie veiksniai veikia pradinę medžiagą arba pagrindinę uolieną, ilgą laiką ją suskaidydami.

Dėl šio proceso susidaro sudėtinga porėta struktūra, susidedanti iš įvairių mineralų, vandens, oro ir organinių medžiagų. Ši struktūra susidaro daugiau ar mažiau apibrėžtuose horizontuose ar sluoksniuose, turintiems būdingą spalvą, kompoziciją, tekstūrą ir struktūrą.

Yra labai daug dirvožemio rūšių, kurios apibūdinamos ir klasifikuojamos pagal skirtingas klasifikavimo sistemas. Dirvožemis yra augalinės dangos, tiek natūralios, tiek žemės ūkio, atramos pagrindas, nes tai yra pagrindinis ekosistemos elementas.

Tačiau dirvožemis blogėja ir prarandamas dėl erozijos, dėl klimato veiksnių ir žmogaus veiksmų. Nors tarša ardo dirvožemį, įterpdama į jį toksinių medžiagų arba turinčių įtakos jo fizikinėms, cheminėms ir biologinėms savybėms.

Dirvožemio savybės

Dirvožemis yra matrica, sudaryta iš abiotinių elementų, tokių kaip mineralai, vanduo ir oras, turinti biotinių veiksnių, esant tam tikroms klimato ir reljefo sąlygoms. Ši matrica turi apibrėžtą tekstūrą, struktūrą, tankį ir poringumą ir sudaro ekosistemą su jai būdinga biota.

- tekstūra

Grunto tekstūrą lemia smėlio, dumblo ir molio santykinė dalis jame. Tai sudaro smulkiąją dirvožemio dalį (smulkiąją žemę), kur smėlyje yra smulkesnių dalelių, kurių skersmuo yra nuo 2 iki 0,08 mm. Antrasis komponentas, kurio skersmuo yra 0,08–0,02 mm pločio, o galiausiai molis - mažesnis nei 0,02 mm,

Ši kompozicija priklauso nuo pirminės medžiagos ar pagrindinio uolienų, iš kurių susidarė dirvožemis, taip pat nuo veiksnių, kurie dalyvavo jo formavime. Bet koks fragmentas, kurio skersmuo didesnis nei 2 mm, jau laikomas šiurkščia dirvos ar žvyro dalimi.

Smėlis

Smėlio sudėtis dažniausiai yra silicio dioksidas, nes tai yra gausiausias mineralas uolienose Žemėje. Tačiau taip pat yra kalkingo smėlio, susidarančio dėl koralų ar vulkaninio smėlio erozijos iš vulkaninių uolienų.

Limuzinas

Tai nevienalytės tarpinių frakcijų nuosėdos, sudarytos iš neorganinių ir organinių elementų.

Molis

Molis yra hidratuotas aliuminio oksido silikatas ir laikomas chemiškai aktyviu dirvožemyje. Jie veikia koloidiškai, yra įkrauti elektra ir yra svarbūs sulaikant drėgmę ir mineralinius elementus.

- Struktūra

Dirvožemio struktūrą lemia kietų dirvožemio dalelių, sudarančių pledus ar struktūrinius vienetus, vadinamus peds, sąjunga. Šių struktūrų susidarymas yra flokuliacijos arba agregacijos proceso rezultatas, kurį sukelia fizikiniai-cheminiai įvykiai.

Dirvožemio struktūra. Šaltinis: nepateiktas mašininio skaitymo autorius. Daroma prielaida, kad „Pastranec“ (remdamasis pretenzijomis dėl autorių teisių).

Tai įvyksta dėl priešingų elektrinių krūvių pritraukimo tarp dalelių, susijusių su vandeniu, humusu, aliuminiu ir geležies oksidais.

Humikos kompleksai

Humusas yra koloidinė medžiaga, kurią sukelia organinių medžiagų skaidymasis dėl suyrančių bakterijų ir grybelių. Humuso užpildai sudaro kompleksus, kurie aglutuoja dirvožemio daleles, sudarydami pūdelius.

Gyvi organizmai, kurie prideda dirvožemio

Augalų šaknys ir jų išskiriamos medžiagos taip pat prisideda prie agliutinavusių dalelių formavimo dirvožemyje. Taip pat organizmai, tokie kaip sliekai, yra pagrindiniai dirvožemio apdorojimo ir jo struktūros apibrėžimo principai.

- Tankis ir poringumas

Dirvožemio tekstūra ir struktūra lemia porų, kurių skersmuo yra kintamas, egzistavimą. Dirvožemio sudėtis ir poringumas taip pat lemia kintamą tankį, nes kuo mažesnis akytumas, tuo didesnis dirvožemio tankis.

Dirvožemio poros yra svarbios, nes jos sudaro erdvių, per kurias vanduo ir oras cirkuliuoja dirvoje, sistemą. Tiek vanduo, tiek oras dirvožemyje yra gyvybiškai svarbūs kuriant gyvenimą jame ir jo viduje.

- Sąsaja ir ekosistema

Dirvožemyje sąveikauja litosferos mineraliniai elementai, hidrosferos vanduo, atmosferos oras ir gyvosios biosferos būtybės. Dirvožemis palaiko cheminių elementų mainus su vandeniu, taip pat atmosferos dujų, tokių kaip O2 ir CO2.

Kita vertus, gyvos būtybės iš dirvožemio gauna maistines medžiagas ir vandenį, teikdamos organines medžiagas ir mineralus. Šiame kontekste dirvožemis yra ekosistema, kurioje abiotiniai ir abiotiniai veiksniai yra tarpusavyje susiję.

Rizosfera

Tai aplinka, kuri supa augalų šaknis dirvožemyje ir sudaro ypatingą dirvožemio būklę. Tokioje aplinkoje šaknys iš dirvožemio gauna vandenį ir mineralines maistines medžiagas, be to, užmezga simbiotinius ryšius.

Didžiąją dirvožemio gyvenimo dalį yra rizosfera, nes ten yra daugiau anglies.

- Vaisingumas

Pagrindinė dirvožemio savybė yra jo derlingumas, nes jame yra būtinų mineralinių elementų sausumos augalų vystymuisi. Tarp šių mineralų yra makroelementų, tokių kaip azotas, fosforas ir kalis, taip pat mikroelementų (geležies, boro, cinko, mangano, nikelio, molibdeno ir kt.).

- Vanduo

Vanduo randamas cirkuliuojančioje akytoje jo struktūros dalyje, prilipęs prie koloidinių dalelių (molio) ir vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant dirvožemio struktūrą. Pagrindinis augalijos vandens šaltinis yra dirvožemis ir jame ištirpsta augalams būtini mineralai.

Dirvožemio formavimas

Dirvožemio formavimo arba pedogenezės procesas yra kelių veiksnių rezultatas. Tai svyruoja nuo ją sukuriančios uolos iki ją lemiančių veiksnių.

- Tėvų medžiaga

Litosferą formuojantis pagrindas yra ištisinis įvairios mineralinės sudėties sluoksnis, priklausomai nuo jo pobūdžio. Tai gali būti nuosėdinės, metamorfinės ar dujinės uolienos, susidariusios dėl skirtingų procesų.

Pamatų vaizdas. Šaltinis: Kelias į Gaiją

Regolitas

Veikiant klimatiniams ir biologiniams veiksniams, uoliena palaipsniui suyra arba suskyla, sudarydama kintamą storos medžiagos sluoksnį, vadinamą regolitu. Klimatas ir gyvos būtybės veikia šią medžiagą tol, kol nesudaro dirvožemio.

- Orai

Žemės paviršius yra veikiamas skirtingų klimato sąlygų, sukuriant temperatūros ir drėgmės gradientą. Kiekviename regione kritulių, vėjų ir temperatūros režimas skiriasi dieną ir metus.

Šios sąlygos veikia pirminę medžiagą, ją nualindamos ir suteikdamos jai tam tikrą struktūrą, sukurdamos skirtingų tipų dirvožemį.

Krituliai

Vanduo daro įtaką dirvožemio formavimui tiek dėl fizinio erozinio poveikio uolienoms, tiek dėl paties vandens tiekimo. Vanduo, kaip universalus tirpiklis, yra pagrindinis elementas vykstant cheminėms reakcijoms, vykstančioms formuojant dirvožemį.

Be to, perteklinė drėgmė ir drėgno ir sauso periodo kaita daro įtaką formuojamo dirvožemio tipui.

Temperatūra

Aukšta temperatūra palaiko įvairius cheminius procesus, kurie prisideda prie dirvožemio formavimosi. Dideli temperatūrų svyravimai skatina uolienų struktūrinius įtempius ir sukelia įtrūkimus.

- Biotiniai veiksniai

Dirvožemyje ir ant jo esančių gyvų būtybių aktyvumas yra lemiamas formuojant dirvožemį.

Augmenija

Augalijos dangos buvimas vaidina įtaką substrato stabilumui, sukurdamas aplinką, palankią dirvožemio formavimuisi. Neaugant augalijai, padidėja erozija ir dėl to susidaro dirvožemis.

Kita vertus, augalų šaknys ir jų eksudatai prisideda prie tėvų medžiagos suskaidymo ir yra dirvožemio rišikliai.

Kiti organizmai

Dirvožemyje esantys mikroorganizmai ir makroorganizmai iš esmės prisideda prie jo formavimo. Skaidikliai, tokie kaip bakterijos, archaja, grybeliai ir pirmuonys, apdoroja organines medžiagas ir sudaro humusą.

Sliekai gręžia tunelius ir praryja dirvožemį, perdirbdami organines medžiagas taip, kad jie prisideda prie dirvožemio struktūros susidarymo. Tai padidina dirvožemio poringumą, todėl vandens ir oro srautą.

Taip pat yra daugybė didesnių kasimo gyvūnų, kurie taip pat prisideda prie dirvožemio formavimo, pavyzdžiui, apgamai, šarai ir kiti.

- palengvėjimas

Tai labai svarbu formuojant dirvožemį, nes stačias nuolydis apsaugo nuo dirvožemio pastovumo formuojant. Kita vertus, lyguma ar įduba netoli kalnuotos teritorijos gaus išplautą dirvožemio medžiagą.

- Orai

Dirvožemiui formuoti reikalingas ilgas dirvožemio dirvožemio iškritimo ir pakartotinio perdirbimo procesas. Todėl laiko veiksnys yra pagrindinis dirvožemio evoliucijai, kol jis pasiekia kulminaciją.

- kulminacijos grindys

Pasiekus formavimo proceso pusiausvyrą atsižvelgiant į aplinkos sąlygas, susidarė kulminacija. Šiuo metu laikoma, kad aptariamas dirvožemis pasiekė aukščiausią evoliucijos lygį.

Dirvožemio sudėtis

Dirvožemio sudėtis skiriasi priklausomai nuo šaltinio, kuris jį sukėlė, ir vykstančių dirvožemio formavimo procesų.

Mineralai

Beveik visi žinomi mineralai gali būti randami dirvožemyje. Gausiausios jų grupės yra silikatai, oksidai, hidroksidai, karbonatai, sulfatai, sulfidai ir fosfatai.

Organinė medžiaga

Atsižvelgiant į biomą, kuriame jis vystosi, dirvožemyje bus didesnis ar mažesnis organinių medžiagų kiekis. Taigi atogrąžų lietaus miške didžioji organinių medžiagų dalis yra paviršutiniškose pakratėse (horizontas 0), o pagrindiniame dirvožemyje nėra daug humuso.

Viduramžių lapuočių miškuose yra didesnis suskaidytų organinių medžiagų kaupimosi greitis, o dykumų vietose organinių medžiagų kaupimasis yra labai mažas.

Vanduo

Poringoje dirvožemio matricoje vanduo cirkuliuoja tiek skystu pavidalu, tiek vandens garų pavidalu. Dalis vandens yra tvirtai prisirišusi prie koloidinių dirvožemio dalelių.

Oro

Porėtoje matricoje yra oras, todėl deguonis, anglies dioksidas ir atmosferos azotas. Dirvožemio oras yra svarbus palaikant gyvybę dirvoje, įskaitant radikalų kvėpavimą.

Sluoksniai (horizontas)

Formuojant dirvožemį, gravitacija, vandens infiltracija, dalelių dydis ir kiti veiksniai sukuria sluoksniuotą struktūrą. Šie horizontalūs sluoksniai yra išdėstyti vertikaliame gradiente ir yra vadinami dirvožemio horizontais, kartu sudarydami vadinamąjį dirvožemio profilį.

Dirvožemio horizontas. Šaltinis: Mariiana QM

Tradiciškai 3 pagrindiniai horizontai yra identifikuojami dirvožemyje, iš viršaus į apačią pažymėtomis raidėmis A, B ir C. Tuo tarpu JAV dirvožemio tyrimo skyriaus darbuotojai nustato 5 pagrindinius horizontus ir 2 galimus sluoksnius.

„Horizontas 0“

Tai yra paviršinių organinių medžiagų sluoksnis, kurio mineralinė sudėtis yra mažesnė kaip 50% tūrio. Šiuo atveju nesvarbus esančių organinių medžiagų skilimo lygis.

„Horizontas A“

Tai yra paviršiaus horizontas arba žemiau horizonto 0, kuriam būdingas humuso kiekis, sumaišytas su mineraliniu komponentu. Ji yra tamsios spalvos ir yra šaknų, taip pat pakitusi dėl biologinio aktyvumo.

„Horizontas E“

Vyrauja smėlis ir dumblas, nes netenkama molio, kuris pasižymi šviesia spalva.

„Horizontas B“

Tai horizontas, kuriame gausu mineralų, kaupiantis molis ir kitos medžiagos, galinčios sudaryti nelaidžius molio blokus ar sluoksnius.

„Horizontas C“

Tai horizontas, esantis arčiausiai uolienos, todėl mažiau paveiktas pedogenezės procesų. Jį sudaro uolienų fragmentai, gipso sankaupos ar tirpios druskos, be kitų medžiagų.

R sluoksnis

Nustatykite kietų uolienų sluoksnius, kuriems gręžti reikia naudoti sunkiąją įrangą.

W sluoksnis

Šis sluoksnis neseniai buvo pridėtas siekiant nurodyti vandens ar ledo sluoksnį bet kuriame lygyje. Tai yra, šis sluoksnis gali būti tarp bet kurio iš aukščiau paminėtų horizontų.

Dirvožemio tipai

Yra įvairūs dirvožemių klasifikavimo kriterijai: nuo labai paprastų schemų, pagrįstų tekstūra ar klimatu, iki sudėtingų sistemų. Tarp pastarųjų yra USDA (Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamentas) ir FAO-UNESCO.

- Pagal tekstūrą

Tai pagrįsta grunto tekstūra pagal smėlio, dumblo ir molio proporcijas. Jai apibrėžti naudojamas dirvožemio tekstūros trikampis (FAO arba Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamentas).

Taigi yra sudarytos tekstūros klasės, pateikiančios smėlingą, molingą ar priemolio dirvožemį ir įvairius derinius, pavyzdžiui, molingą-smėlėtą dirvą.

- Pagal orą

Ši klasifikacija taikoma dirvožemiams, kurių formavimosi pagrindas yra klimatas ir dėl kurių atsiranda vadinamieji zoniniai dirvožemiai.

Drėgnas klimato dirvožemis

Didelė drėgmė pagreitina dirvožemio susidarymo procesus, tuo pačiu ištirpindama kalcio karbonatą ir skaidydama silikatus bei žemės paviršius. Vyrauja geležis ir aliuminis, nes žemo derlingumo ir daug organinių medžiagų turinčių dirvožemių, tokių kaip atogrąžų miškų vėlyvieji tipai.

Sauso klimato dirvožemiai

Dėl žemos drėgmės sulėtėja dirvožemio formavimo procesas, todėl jie yra ploni ir su nedaug oro turinčia pradine medžiaga. Jie turi mažai organinių medžiagų, atsižvelgiant į menką augaliją, kurią palaiko, ir daug kalcio karbonato, pavyzdžiui, aridisolius.

Vidutinio klimato dirvožemiai

Drėgmės ir temperatūros sąlygos yra vidutinio sunkumo, laikui bėgant susidaro gilus ir derlingas dirvožemis. Jose yra daug organinių medžiagų ir netirpių mineralų, tokių kaip geležis ir aliuminis, kaip alfizoliuose.

- USDA

Tai yra Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamento dirvožemio taksonomijos sistema, kuri 12 kategorijų pripažįsta aukštesne kategorija. Tai seka pogrupio kategorija su 64 klasėmis, grupės su daugiau nei 300 klasių ir pogrupiai su daugiau nei 2400 klasių.

Diagnostinės savybės

Ši sistema naudojama kaip diagnostiniai elementai dirvožemio priskyrimui klasei, dirvožemio drėgmės tipui ir temperatūros režimui. Taip pat tam tikrų horizontų buvimas tiek paviršiuje (epipedonai), tiek dirvos viduje (endopedonas).

FAO-UNESCO

Aukščiausia šios sistemos kategorija, prilygstanti tvarkai USDA sistemoje, yra pagrindinio dirvožemio grupė ir apima 28 klases. Kitas hierarchijos lygis yra Dirvožemio vienetas ir apima 152 klases.

Vaidmenys ir svarba

Dirvožemis yra pagrindinis sausumos ekosistemų komponentas ir daugumos žmonių veiklos pagrindas.

Sausumos augalijos palaikymas ir maitinimas

Dirvožemis suteikia paramą, ant kurio sausumos augalai įsitvirtina per jų šaknų sistemą. Be to, jame yra mineralinių maistinių medžiagų ir vandens, kurių augalams reikia jų vystymuisi.

Žemės ūkio ir veisimo pagrindai

Tai yra svarbus žemės ūkio gamybos veiksnys, nors yra ir modernių metodų, kurių nereikia, pavyzdžiui, hidroponikos. Tačiau masinę daugumos kultūrų produkciją įmanoma atlikti tik dideliuose dirvožemio plotuose.

Anglies ciklas ir sekvestracija

Keisdamasis dujomis su atmosfera, dirvožemis tiekia ir absorbuoja CO2. Šia prasme dirvožemis prisideda prie šiltnamio efekto ir dėl to visuotinio atšilimo mažinimo.

Amžinasis įšalas

Tai organinio dirvožemio sluoksnis, užšaldytas aplinkinėse platumose, sudarantis svarbų CO2 rezervą dirvožemyje.

Statybos pamatas

Dirvožemis yra atrama žmonių konstrukcijoms, tokioms kaip keliai, kanalai, pastatai, be kitų.

Dirvožemio erozija

Erozija yra dirvožemio praradimas dėl klimato veiksnių ar žmogaus veiklos. Didelė dirvožemio erozija sukelia dykumėjimą ir yra viena didžiausių grėsmių žemės ūkio dirvožemiams.

Dirvožemio erozija. Šaltinis: JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnyba

Vandens erozija

Krituliai sukelia dirvožemio praradimą dėl vandens lašelių įtakos užpildams ir vėlesniam paviršiaus nuotėkiui. Kuo daugiau žemės paviršiaus ir tuo didesnis šlaito nuolydis, tuo didesnį nutekėjimą sukelia nuotėkis.

Eolinė erozija

Vėjas neša dirvožemio daleles, ypač sausringomis sąlygomis, kai sausa ir mažai sukibusi. Augalija veikia kaip vėjo barjeras, todėl jos nebuvimas padidina vėjo erozijos padarinius.

Antropinė erozija

Tarp labiausiai erzinančių veiklų yra miškų naikinimas ir intensyvus pasėlių auginimas, ypač dėl žemės ūkio mechanizacijos. Taip pat kasyba, ypač atvirų kasyklų kasyklos, ir infrastruktūros statyba.

Dirvožemio užteršimas

Dirvožemis gali būti užterštas tiek dėl natūralių, tiek dėl žmogaus sukeltų priežasčių, tačiau sunkiausi atvejai kyla dėl žmogaus veiklos.

Agrochemija

Cheminių pesticidų ir trąšų naudojimas yra viena pagrindinių dirvožemio užteršimo priežasčių. Daugelis šių produktų yra likutiniai, kurių biologinis skaidymasis trunka ilgą laiką.

Nuotekų ir nuotekų vanduo

Užterštumą sukelia blogai kanalizuojami ir neišvalyti nuotekai, taip pat nuotekos iš miesto ir pramonės teritorijų. Nuotekų vanduo gabena atliekas, tokias kaip tepalai, variklinės alyvos ir dažų likučiai, kurie užteršia žemę.

Kasyba

Ši veikla ne tik fiziškai ardo dirvožemį, bet ir yra teršiančių cheminių medžiagų šaltinis. Tai yra gyvsidabris ir arsenas, naudojami metalų, tokių kaip auksas, gavybai.

Lygiai taip pat, naudojant didelės galios hidropneumatinius siurblius dirvožemiui ardyti ieškant metalo, išsiskiria teršiantys sunkieji metalai.

Naftos pramonė

Naftos išsiliejimas gręžimo vietose ir nuotėkiai iš purvo sulaikymo užtvankų užteršia žemę.

Rūgštūs lietūs

Rūgštaus lietaus žemėlapis. Šaltinis: Alfredsito94

Rūgštus lietus, kurį sukelia pramoninės dujos, reaguodamas atmosferoje su vandens garais, sukelia dirvožemio rūgštėjimą.

Šiukšlių

Kietųjų atliekų, ypač plastiko ir elektronikos atliekų, kaupimasis yra dirvožemio užteršimo šaltinis. Be kita ko, plastikai išskiria dioksinus, o elektroninės atliekos į dirvožemį patenka sunkiųjų metalų.

Nuorodos

1. FAO (2009). Dirvožemio aprašymo vadovas. Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizacija.
2. INIA (2015). Mokslo ir technologijų savaitės atvirų durų diena. Nacionalinis žemės ūkio tyrimų institutas, Tacuarembó.
3. Jaramillo, DF (2002). Įvadas į dirvožemio mokslą. Kolumbijos nacionalinio universiteto Mokslų fakultetas.
4. Lal, R. (2001). Dirvožemio degradacija dėl erozijos. Žemės degradacija ir plėtra.
5. Morganas, RPC (2005). Dirvožemio erozija ir išsaugojimas. „Blackwell“ leidyba.