Půdy pěstované pro zemědělské účely jsou pouze z poloviny pevné, zatímco zbytek tvoří póry naplněné vodou a vzduchem. Z pevných látek nejvíce ovlivňují půdu jíl a organické sloučeniny a určují její agrotechnické vlastnosti.
Půda se skládá z přibližně 50 % pevného materiálu a 50 % půdních pórů. Jinými slovy, polovinu veškeré půdy tvoří pevná hmota, druhou polovinu tvoří póry.
Vodní a vzdušné póry
Pevná část může sestávat z minerálních částic různé velikosti nebo organické hmoty. Je důležité, čím jsou póry vyplněny: vzduchem nebo vodou, na tom závisí aktuální vlhkost půdy, její struktura a operace zpracování půdy. V ideálním případě je polovina pórů vzduchová, zbytek je vyplněn vodou. Zhutněné půdy, jako je jíl, však mají o něco vyšší poměr pórů (40 % až 60 %) než volné půdy.
Klasifikace velikosti částic
Struktura půdy závisí na rozložení minerálních částic do tříd různé velikosti. Různé země používají různé klasifikace, ale mezinárodně uznávaný systém kategorizuje půdní strukturu na: klas, kámen, štěrk, písek, bahno a jíl, na základě velikosti těchto částic. Distribuce je uvedena níže v tabulce klasifikace velikosti částic.
Obrázek ukazuje rozdíl ve velikosti některých minerálních částic v půdě a jejich význam. Částice jílu a humusu jsou nejmenšími složkami půdy. Jejich průměrný průměr je menší než 0,0002 mm (tj. 1000krát menší než zrnko písku) a nazývají se koloidy. Povrch koloidů má záporný náboj. To znamená, že kladně nabité částice živin, jako jsou ionty draslíku, vápníku a hořčíku, se mohou vázat na částice jílu. Proto jílové částice obsahují zásobu živin pro rostliny.
1) Jemný písek 2) Velmi jemný písek 3) Hrubý bahno 4) Jemný bahno 5) Hrubý jíl
Zadržování vody bahnem
Kultivované orné půdy jsou často směsí částic různých velikostí. Převládá-li v půdě štěrk a písek, činí ji propustnou, suchou a relativně neplodnou, zatímco zahrnutí písku do jílovité půdy ji činí teplejší. Naplavené půdy jsou často studené a zadržují vodu a mohou snadno zvýšit vlhkost půdy kapilárním vzlínáním vody. Nejmenší minerální částice, jíl, mají silný vliv na půdu již v koncentraci kolem 5 %. Jílové půdy se stlačují, bobtnají a dodávají půdě celkovou strukturu s trhlinami a zlomy, kde mohou kořeny růst, aniž by se protlačily půdním profilem. Typické vlastnosti půdy jsou závislé na obsahu jílu, který výrazně ovlivňuje typ půdy a postupy zpracování půdy.
Organická hmota jako pozitivní faktor
Organické látky v půdě mají určitý vliv na její charakter. Skládá se z téměř 60 % uhlíku a vzniká z rostlinných zbytků, které se rozkládají vlivem mikroorganismů. Při rozkladu rostlin se uvolňují živiny jako dusík (N), fosfor (P) a síra (S). Organická hmota může mít obrovský pozitivní dopad na vlastnosti půdy, například:
- strukturální a agregátní stabilita
- hospodaření s vodními zdroji
- zpracování půdy
- zásoby živin
- zanášení a krustování
Proces rozkladu
- Půdní mikroflóra (viz níže) začíná rozkládat odumřelou organickou hmotu jednak jejím dělením na malé části, ale také vytvářením tunelů v půdě pro lepší zásobení kyslíkem. Žížaly hrají specifickou a velmi důležitou roli tím, že rozkládají organickou hmotu a mísí ji s půdou.
- Bakterie a houby se dále rozkládají v několika fázích. Poslední fáze, která spočívá ve vytváření jednoduchých konečných produktů dostupných rostlinám (například dusičnany, fosforečnany a sírany), se nazývá mineralizace.
- Tvorba humusu. Rozklad různých organických zbytků probíhá za vzniku řady meziproduktů, které jsou jednodušší povahy než sloučeniny získané v důsledku tohoto procesu. Tyto meziprodukty reagují mezi sebou a se sloučeninami vytvořenými půdními organismy. To vede ke vzniku nových chemických sloučenin, které se přeměňují na těžké, vysokomolekulární, tmavě zbarvené huminové látky. Tyto huminové struktury mají schopnost vázat kladně nabité částice, jako je draslík, vápník a hořčík.
Menší částice mají větší povrch
Pravý jíl (méně než 0,0002 mm) a některé organické materiály jsou koloidy, což jsou drobné částice půdy. Mají však velkou specifickou oblast, tzn. povrch na jednotku hmotnosti látky. Specifická plocha se zvětšuje s klesající velikostí částic. Povrch jílových částic je záporně nabitý, takže se vážou na kladně nabité částice živin – kationty, čímž si vytvářejí jejich zásobu.
Klasifikace velikosti částic
Skupina částic
Průměr částice (mm)
Charakteristickým znakem všech jílových částic je jejich plochý tvar. To ve spojení s jejich neuvěřitelně malou velikostí znamená, že koloidy mají velmi velký povrch vzhledem ke své hmotnosti – vysokou specifickou plochu. Například 1 gram písku má celkovou plochu 1,5 – 2 cm 2, což je srovnatelné s poštovní známkou. A 1 gram hlíny může mít plochu asi 100 m2 – průměrně velký dům.
Slovník:
Kapilarita – kapilární voda je voda, která může malými póry stoupat do horních vrstev půdy vazbou molekul vody v pórech (adheze), ale také přibližováním molekul vody k sobě (koheze). Silty půdy mají vysokou vzlínavost, kombinující velkou hloubku vzlínání a vysokou rychlost kapilárního pohybu.
Kationy – kladně nabité ionty v půdě, jako je draslík, vápník, hořčík.
koloidní — koloidy jsou nejlepší strukturní jednotky půdy s průměrným průměrem menším než 0,0002 mm. Koloidy zahrnují některé organické látky a skutečný jíl.
Minerální částice — půdní minerální částice představují nejmenší anorganické inkluze, které vznikly v místě destrukce různých minerálně-pískových hornin klimatickými faktory nebo tam byly zaneseny např. ledovci. Vlastnosti půdy jsou vysoce závislé na velikosti částic, které ji tvoří, podle tabulky poměru částic podle abundance.
póry — půdní póry jsou dutiny, průchody a trhliny v půdě, které jsou vyplněny buď vodou, nebo vzduchem, v závislosti na aktuálním obsahu vlhkosti v půdě.
Půdní fauna – žížaly, dřevomorky, ocasy, stonožky, roztoči – živočichové, kteří otevírají cestu bakteriím a plísním dělením a mletím rostlin v tlamě, žaludku a střevech.
Specifická oblast – celkový povrch částic vyjádřený v metrech čtverečních na 1 gram suché půdy. Tento pojem je důležitou charakteristikou, která ukazuje průměrné množství živin, které může půda při zvětrávání uvolnit a naopak se vázat na svůj povrch.
Struktura — struktura půdy je určena poměrem tříd s různými průměry, zejména relativním podílem písku, bahna a jílu, v souladu s tabulkou „Poměr částic podle abundance“.
