Základy pedologie a ochrana půdy

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Základy pedologie a ochrana půdy"

Jana Soukupová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Základy pedologie a ochrana půdy 6. přednáška VZDUCH V PŮDĚ = plynná fáze půdy Význam (a faktory jeho složení): dýchání organismů výměna plynů mezi půdou a atmosférou průběh reakcí v půdě Formy: volně pohyblivý vázaný na pevnou či kapalnou fázi fyzikální vazby na povrchu pevné fáze rozpuštěné plyny v kapalné fázi uzavřené bublinky v kapilárních pórech velmi proměnlivé ve srovnání s atmosférickým vzduchem: méně O 2 (1020 % obj., ale i pouhé stopy) více CO 2 (0,15 %, ale i 10, extrémně až 50 %) podobný obsah Ar a dalších inertních plynů (0,9 %) obsah N 2 v závislosti na obsahu O 2 a CO 2 vodní pára za anoxických podmínek: vysoká koncentrace CO 2 a CH 4 nízký obsah N 2 (až 3040 %) Kyslík (O 2 ): z atmosféry obsah závisí na aeraci půdy obsah obvykle klesá směrem do hloubky význam má i rozpuštěný O 2 Obr.: obsah kyslíku ve vlhkém agregátu přítomny další plyny: H 2 S, N 2 O, C 2 H 4, H 2 Oxid uhličitý (CO 2 ): z dýchání organismů nejvyšší v málo provzdušněné půdě, při vyšší vlhkosti a teplotě zvyšuje se závlahou a organickým hnojením v rámci profilu je maximum: při nízké hladině podzemní vody zhruba v ½ profilu při vysoké hladině podzemní vody u této hladiny snadno rozpustný ovlivňuje ph půdy Oxid dusný (N 2 O): z mikrobiální přeměny dusíkatých látek (především denitrifikace) konc. až 0,010,65 % Ethylen: z rostlin, mikroorganismů aj., zvláště v kyselých lesních půdách rostlinný hormon Metan a další nasycené uhlovodíky: v anoxických poměrech při nadbytku organické hmoty (zejména zaplavované půdy a sedimenty) koncentrace až desítky %

kapalnou fázi fyzikální vazby na povrchu pevné fáze rozpuštěné plyny v kapalné fázi uzavřené bublinky v kapilárních pórech velmi proměnlivé ve srovnání s atmosférickým vzduchem: méně O 2 (1020 % obj.

2 Obsah vzduchu v půdě Vzdušné charakteristiky půdy: doplněk vodních charakteristik Provzdušenost: momentální obsah vzduchu V z = P θ mom Pohyb vzduchu v půdě výměna mezi půdou a atmosférou Proudění (10 %): tlakový gradient změny teploty a atmosférického tlaku srážková voda, vítr, obdělávání půdy příjem vody kořeny, kolísání hladiny podzemní vody propustnost pórů Difuse (90 %): v plynné i kapalné fázi difusní gradient změna parciálních tlaků součástí p. vzduchu, zejména CO 2, O 2 = vodná kapalná fáze půdy otevřený systém velmi proměnlivé složení Složení: rozpuštěné soli Ca 2+, Mg 2+, K +, Na +, NH 4 + HCO 3, Cl, SO 4 2, NO 3 DOM rozpustné komplexy, cheláty koloidní částice rozpuštěné plyny (O 2, CO 2 ) Anorganické složky půdního roztoku Kategorie Kationty Anionty Neutrální Hlavní složky ( mol/l) Ca 2+, Mg 2+, K +, Na + HCO 3, Cl, SO 4 2, NO 3 Si(OH) 4 0 Vedlejší složky ( mol/l) Fe 2+, Mn 2+, Zn 2+, Cu 2+, NH 4+, Al 3+ H 2 PO 4, F, HS B(OH) 3 0 Střední koncentrace běžné v půdách. Ostatní (<10 6 mol/l) Cr 3+, Ni 2+, Cd 2+, Pb 2+ CrO 4 2, HMoO 4 Organické složky půdního roztoku Metody odběru půdního roztoku Zdroj Přírodní Antropogenní Hlavní složky ( mol/l) Karboxylové kyseliny, aminokyseliny, jednoduché cukry Vedlejší složky (<10 5 mol/l) Uhlovodíky, fenoly, proteiny, alkoholy, sulfhydryly Herbicidy, fungicidy, insekticidy, PCB, PAH, ropné uhlovodíky, rozpouštědla, surfaktanty odběr lysimetrické vody gravitační lysimetry (drenážní voda) podtlakové lysimetry vytěsnění málo reaktivní organické kapaliny o vysoké specifické hmotnosti (trichlorotrifluoroetan) centrifugace odsátí ze vzorku nasyceného vodou nasycená půdní pasta (extrakce vodou) Střední koncentrace běžné v půdách.

kapalné fázi difusní gradient změna parciálních tlaků součástí p.

3 Vzorkování půdního roztoku Vzorkování půdního roztoku Podtlakové lysimetry (rhizony) Instalace lysimetrů Faktory složení půdního roztoku vlhkost půdy zdroje přirozené antropogenní ph půdy rozpouštění / precipitace sorpce / desorpce vymývání / vzlínání podzemní a povrchový odtok / přítok příjem a vylučování rostlinami biologická aktivita výpar / kondenzace

antropogenní ph půdy rozpouštění / precipitace sorpce / desorpce vymývání / vzlínání

4 Význam půdního roztoku pohyb látek průběh chemických reakcí přístupnost látek pro organismy živiny vzduch prostředí pro organismy půdotvorné procesy PŮDNÍ REAKCE = koncentrace (aktivita) kyselých iontů (H + ) Formy půdní reakce: aktuální aktivní půdní reakce (ph) potenciální výměnná reakce (ph, mmol/100 g) hydrolytická reakce (mmol/100 g) Aktivní půdní reakce = koncentrace (aktivita) kyselých iontů H + (H 3 O + ) ve vodném výluhu nebo suspenzi půdy Výměnná půdní reakce = schopnost půdy měnit reakci roztoků neutrálních solí 0,2M KCl, 1M KCl, 0,02M CaCl 2 EXTRAKT EXTRAKT K K + H + K K + H + O Mg 2+ H + O Mg 2+ H + L H + L H + O H + + H 2 O O H + + H 2 O I Ca 2+ I Ca 2+ D Ca 2+ D Ca 2+ stanovuje se pouze v jednotkách ph ph H2O K K + K K + + kationty O Mg 2+ O K + + Cl L H + H + L K + O H + H + + n K + Cl O K + + n H + Cl I Ca 2+ I K + D Ca 2+ D K + stanovuje se potenciometricky v jednotkách ph ph KCl titračně výměnná acidita V a (mmol/100g) Hydrolytická půdní reakce Hodnocení půdní reakce = schopnost půdy měnit reakci roztoků hydrolyticky štěpitelných solí octan sodný nebo vápenatý Reakce silně kyselá ph H2O < 4,9 ph KCl < 4,5 EXTRAKT K K + K Na + O Mg 2+ O Na + + octany L H + H + L Na + + n CH 3 COOH O H + H + + n CH 3 COONa O Na + I Ca 2+ I Na + D Ca 2+ D Na + kyselá slabě kyselá neutrální slabě alkalická alkalická silně alkalická 4,9 5,9 6,0 6,9 7,0 7,1 8,0 8,1 9,4 > 9,4 4,5 5,5 5,6 6,5 6,6 7,2 > 7,2 stanovuje se pouze titračně hydrolytická acidita H a (mmol/100g)

iontů H + (H 3 O + ) ve vodném výluhu nebo suspenzi půdy Výměnná půdní reakce = schopnost půdy měnit reakci roztoků neutrálních solí 0,2M KCl, 1M KCl, 0,02M CaCl 2 EXTRAKT EXTRAKT K K + H + K K + H +

5 Hodnocení půdní reakce lesních půd Hodnocení půdní reakce Reakce Velmi silně kyselá Silně kyselá ph H2O 2,5 3,5 3,5 4,5 ph KCl Acidita velmi silná silná V a (mmol/100g) > 1,14 1,14 0,57 H a (mmol/100g) > 1,37 1,37 0,92 Středně kyselá 4,5 5,5 4 5 střední 0,56 0,40 0,91 0,63 Mírně kyselá 5,5 6,5 5 6 mírná 0,39 0,23 0,62 0,29 slabá < 0,23 0,28 0,17 velmi slabá < 0,17 Příčiny kyselé půdní reakce mateční hornina vyluhování půd sloučeniny síry a dusíku (atmosférická depozice) využití půdy, druh porostu tvorba CO 2 organické látky fulvokyseliny huminové kyseliny jednodušší organické kyseliny, aminokyseliny hnojení fyziologicky kyselá hnojiva jílové minerály Alkalita půd přítomnost solí zejména karbonátů CaCO 3, MgCO 3 Na 2 CO 3 Na 2 CO H 2 O (soda, natrit) Na 2 CO 3. H 2 O (thermonatrit) NaHCO 3 nasycenost sodíkem u nás málo Význam půdní reakce Význam půdní reakce fyzikální vlastnosti půdy struktura chemické vlastnosti půdy: rozpustnost, mobilita a přijatelnost živin a rizikových prvků sorpce KVK a nasycenost sorpčního komplexu mobilita chelátů biologické vlastnosti půdy složení a aktivita mikroorganismů růst a vývoj rostlin přímé působení citlivost nepřímé působení rozpustnost živin a rizikových prvků půdotvorné procesy zvětrávání minerálů transport a ukládání látek

reakce mateční hornina vyluhování půd sloučeniny síry a dusíku (atmosférická depozice) využití půdy, druh porostu tvorba CO 2 organické látky fulvokyseliny huminové kyseliny jednodušší organické

6 Ústojná (pufrační) schopnost půd Ústojná (pufrační) schopnost půd = schopnost půdy bránit se změnám půdní reakce Ústojné systémy v půdě humusové látky výměna iontů reakce funkčních skupin (COOH, OH) jílové minerály, gely kyseliny kremičité, gely seskvioxidů výměna iontů reakce okrajových OH skupin karbonáty a H 2 CO 3 fosforečnany ionty Al Úprava půdní reakce Úprava kyselé reakce: vápnění sycení půdy Ca 2+ (Mg 2+ ) vápenec, dolomit, pálené vápno pro podorničí možno použít sádrovec vhodné hnojení, druh porostu Úprava alkalické reakce: sádrovec síra, kyselina sírová sírany Al, Fe polysulfid Ca

skupin karbonáty a H 2 CO 3 fosforečnany ionty Al Úprava půdní reakce Úprava kyselé reakce: vápnění sycení půdy Ca 2+ (Mg 2+ ) vápenec, dolomit,

Podobné dokumenty

OBECNÁ FYTOTECHNIKA BLOK: VÝŽIVA ROSTLIN A HNOJENÍ Témata konzultací: Základní principy výživy rostlin. Složení rostlin. Agrochemické vlastnosti půd a půdní úrodnost. Hnojiva, organická hnojiva, minerální