PEDOLOGIJA

Kao naučna disciplina je relativno mlada disciplina, ekspanziju doživljava u zadnjih 50-ak godina. Ona se bavi proučavanjem tla (logos = nauka, pedon ili predos = dno, pod, stopa, stopala).TLO predstavlja specifičnu prirodnu tvorevinu. Specifična tvorevina predstavlja specifikum površinskog djela litosfere. Površinski dio litosfere ima odlučujuću ulogu u opstanku živog svijeta (na planeti Zemlji).Tlo je medij na kome nastaje i nestaje živi svijet. Tanki, rastresiti i heterogeni omotač izdvojen je kao pedosfera.

ZNAČAJ PEDOSFERE nalazi se u činjenici da se u njoj ukorijenjuju biljke, obitavaju insekti koji provode svoj život. Na tlu obitavaju gljive, mikroorganizmi, virusi. Pedosfera ze te organizme predstavlja prostor u kome svi ovi organizmi stupaju u vrlo tijesnu vezu i tako stvaraju organsku cjelinu. Proizvod tako tako organski povezane cjeline predstavlja novi kvalitet, tj. suštinu života na planeti. Novi kvalitet je najvrednija osobina a to je PLODNOST. U tlu se vrši razgradnja organske materije uz pomoć mikroorganizama, i na taj način se oslobađa energija. Uz pomoć energije se neprekidno vrši razmjena materija, a ona predstavlja važno obilježje tla. Po kome se tlo razlikuje od litosfere.ZEMLJIŠTE ima u vidu širi prostor koje se vrlo često izražava i kao zemljišni prostor. Ono ima u vidu klimu, vegetaciju, reljefske pozicije, geološke komponente.Tlo je definirano trodimenzionalno prirodno historijsko tijelo. Tlo (engleski: soil; njem boden; rusko počv).Tlo je proizvod djelovanja biosfere i atmosfere. U prirodi je tlo gotovo univerzalno rasprostranjeno. Prisutno je gotovo u svakom djelu litosfere gdje ima organizama. Organizama ima samo tamo gdje ima vode. Izmjena materije između organizama i tla se vrši kroz niz složenih i povezanih fizičkih, hemijskih i bioloških procesa, koji se u tlu dešavaju stalno uzrokujući stalne promjene tla. To stanje dovodi do postepenih promjena u tlu i rezultiraju pojavom novih kvaliteta.DEFINICIJA – TLO je površinski dio litosfere koji je pod najvišim uticajima biosfere, hidrosfere i atmosfere steklo nova svojstva - plodnost.Aspekti predologije:

- nastanak tla ili geneza tla ili pedogeneza,- razvoj ili evolucija pedosfere,- fizički procesi i stanja – fizika tla,- hemijski procesi i stanja – hemija tla,- biloški procesi u tlu – biologija tla, - pripadnost tala po nekoj hijerarhijskoj skali – klasifikacija tla ili taksonomija.

Tlo predstavlja osnovno sredstvo proizvodnje u šumarstvu. Odlikuje se nastojanjima da obajsni osobenosti tala – pedologije.

SPECIFIČNOSTI I PRIRODA ŠUMSKIH TALA

Biljne zajednice su povezane biotopom. Biocenoza + biotop = ekosistem. Biotop – određeno staniste. Ekosistem – jedinstvena prirodna cjelina. Biogeocenoza je povezana sa tlom jer je tlo neodvojivi dio biogeocenoze. Osnovni zadatak pedologije je racionalno iskorištavanje prirodnih svojstava tla i iznalaženje mjesta za povečanje njegove plodnosti.

Strana 1.

TLO KAO ZASEBNO PRIRODNO TIJELO I OSNOVNA STRUKTURA TLA

Tlo nije jasno omeđeno ograničeno tijelo. Granice tla su vrlo postupne i nisu jasno izažene prema litosferi. Ne postoje jasne granice između tla i stijene. To su dogovorene (konvencionalne) granice. Donja granica tla ovisi od naše definicije: ako istaknemo da je tlo rastresiti dio litosfere tada stijena ne predstavlja subjekt definicije. Tlom možemo smatrati dijelove čvrste stijene koji su pretrpjeli izmjene uticajem mehaničkih, hemijskih i bioloških faktora.(vartikalni dio tla = solum). Najvažnija stvar rastresitog dijela – soluma je anizotropnost. Anizotropija se ogleda u cijelom nizu horizontalnih dijelova koji imaju potrebne karakteristike. Horizontalne zone se razlikuju po svojim morfološkim, fizičkim i hemijskim svojstvima. Anizotropnost je posljedica djelovanja cijeloga niza pedogenetskih procesa. Pedogenetski procesi mogu se podijeliti na više dijelova: razlaganje primarnih minerala i stvaranje sekundarnih minerala. Dešava se i sinteza specifičnih složenih organskih jedinjenja i ona u pedologiji nazivaju se HUMUS. Vrlo važna je i migracija (premještanje) organskih i mineralnih komponenti. Mnogi faktori utiću na migraciju. To su oborinske vode /padavine) i podzemne vode. Oborinske vode najčešće imaju descedentni tok, a podzemne vode najčešće imaju ascedentni tok.Horizonti tla – profil (vertikalni presjek soluma sve do litosfere). Proučavanje profila predstavlja osnovni metod za proučavanje nekog tla.Tlo predstavlja trodimenzionalno tijelo. Heterogenost nam nameće određivanje određenog minimuma. Zemljište individualno nazivamo zemljišni prostor. 1960. g. je definirana trodimenzionalnost i nazvana PEDON. Površina pedona kreće se od 1 m2 – 10 m2 što zavisi od homogenosti pedona. Zbir pedona koji imaju jednotipsku pripadnost naziva se TIP TLA.

TLO KAO TROFAZNI SISTEM

Sastoji se iz:Čvrste (oko 50%), gasovite (25%) i tečne (25%) faze.Čvrsta faza predstavlja ≈ 505m3 ukupne zapremine mase tla. Sastoji se od organske i mineralne komponente. Više ima mineralne komponente. Sastoji od 90% mineralnog dijela i 10% organskog dijela. Međusobni omjer zavisi od vegetacije geografskog položaja tla. Kod treseta sadrzaj organske materije prelazi 90%. Čvrsta faza se sastoji od čestica koje su raspoređene tako da predstavljaju poroznu masu.Mineralni dio potiće iz litosfere (trošenjem litosfere mehaničkim, hemijskim i biološkim putem). Ti faktori zovu se pedogentički. Uz pomoć njih nastaje pedosfera. Pedosfera ima debljini 0 – 2m, litosfera ima debljinu 50 – 100km, zemljin poluprečnik iznosi 6.378 km. Iako je sloj pedosfere veoma plitak on je veoma važan i komplikovanog je sastava. U debljinu pedosfere ulaze: dijelovi litosfere, atmosfere, hidrosfere i biosfere. Minerali koji imaju značaj u nastanku litosfere zovu se petrogeni minerali. Porijeklo petrogenih minerala: kristalizacija magme (petrogeni – magamtski). Organski dio tla ima porijeklo od biljaka i nešto malo od životinja. Organski dio je pretežno u obliku humusnih koloida. Izvorni biljni ostaci doživljavaju transformacije u tlu pod uticajem gljiva, bakterija, virusa. Organski dio nastaje kao posljedica životniuh procesa biosfere i organizama tla. Počeo je da se javlja pojavom života na Zemlji i mlađi je od mineralnog dijela. Organski dio tla je veoma složen sistem i izrazitog dinamičkog karaktera. Organske materije stupaju u reakcije sa mineralnim dijelom tvoreći specifičan i vrlo važan tzv. ORGANO – MINERALNI KOMPLEKS.

Strana 2.

PORE U TLU (POROZNOST) – vrlo važan dio tla, a ispunjene su tečnom i gasovitom fazom. Odnosi između tečne i gasovite faze su vrlo različiti i one su direktno suprostavljene (antagonistički pdnos). Ključna stvar je gravitacija. Veličina pora i struktura čvrste faze uvjetuju zadržavanju tečne faze u tlu. Interakcija sve tri faze rezultira novim svojstvom pedosfere – plodnost. Pedosfera se razlikuje od litosfere. Pod plodnošću tla podrazumjeva se sposobnost tla da biljke tokom cijelog života snadbijeva vodom, zrakom, hranom i da im obezbijedi ukorijenjavanje.

PORIJEKLO I PRIRODA MINERALNOG DIJELA TLA

Površina Zemlje je 510 miliona km2. Kopno zauzima 30% površine. Zemljinu koru čine sedimenti kristalnih škriljaca i granita u kojima od minerala prevlađuju alumosilikati i kvarc a od elemenata zastupljeni su: O, Si, Al, Ca, Mg, K, Na, Fe najviše ih ima u Zemljinoj kori. Od njih najviše ima Si i Al i zove se SIAL zona. Po načinu postanka je porijeklom iz tri osnovne grupe stijena:

1. Magmatske 2. Metamorfne3. Sedimentne

Minerali predstavljaju homogena tijela koja su u svakom svom dijelu istog hemijskog sastava i mogu se iskazati hemijskom formulom. Minerali se karakterišu i po svojim karakterističnim svojstvima: specifična masa, cjepljivost, sjaj, provodljivost, lomljivostNajvažniji minerali su:Feromagnezijski silikati, Alumosilikati, Liskuni, Oksidi, Karbonati, Sulfati, Fosfati, Hloridi

TRANSFORMACIJE (PROMJENE) MINERALNOG DIJELA

Pod uticajem bioklimatskih faktora dolazi do fizičkih ili hemijski promjena stijena. Navedene vrste raspadanja u prirodi su jasno razdvojene, što zavisi i od vrste stijena pored klimatskog faktora. Neke stijene se mehanički ne raspadaju dok se neke nemogu hemijski trošiti. Sedimentne stijene se teže raspadaju. Magmatske stijene se gotovo hemijski ne troše dok fizički troše. U pustinji hemijski se nemože trošiti dok je fizičko trošenje intezivno.Od uvjeta raspadanja zavisi karakter nastalog tla:

- tlo nastalo na jedroj stijeni;- tlo nastalo na rastresitoj stijeni.

Tokovi i brzine nastanka i razvoja tla su drugačiji i bitno se razlikuju.

MEHANIČKO RASPADANJE MINERALA I STIJENA

Mehaničko raspadanje predstavlja dezintegraciju ili detritaciju.Detritacija – procesi koji dovode do drobljenja masivnih stijena na manje dijelove ili odlomke, a da se pri tome hemijski sastav ne mijenja. Najvažniji faktori su: temepraturna kolebanja a zatim voda, korijen biljaka, vjetar, mineralna komponenta tla, organska komponenta tla, način nakupljanja organskih ostataka, količina tih ostataka, hemijski sastav organskih ostataka, mineralne materije, razlaganje organskih ostataka. Raspadanjem stijena je samo mehanički raspadnuta ali hemijski je ostala ista. Faktori raspadanja:

1. Temperatura (kolebanje), 2. Led stvara se u šupljinama stijena jer je tu prethodno nakupljena voda. Smrzavanjem

vode volumen se povečava za 9%.

Strana 3.

3. Voda djeluje mehanički nošenjem kamenja i njegovim trošenjem, voda prolazi kroz kapilare i vrši njihovo proširenje i uzrokuje pucanje i usitnjavanje stijene.

4. Kristalizacija soli u kapilarima stijena se nalaze rastvori raznih soli.5. Vjetar nosi čestice udara po stijenama i dovodi do njihovog trošenja.

VODA – prodori vode su i u kapilare koji imaju prečnik i manji od 1µ(mikrona). Pritisci koji se javljaju mogu biti i do 15 x 103 N/m3. Pritisci zavise od veličine pore, veči će biti u manjim porama i iznosi 15 x 10–6 N/m3. Promjena agregatnog stanja vode dovodi do povečanja volumena.KORIJEN BILJKE – svojim rastom i razvojem vrši pritisak 10 – 15 kg/cm2. VJETAR – noseći čiste čestice tvrdih minerala, udarajući u stijene dovodi do njihovog rasitnjavanja. Produkt raspadanja stijena je detritus. Oni nošeni vodom nazivaju se FLUVIJALNI NANOSI, nošenigravitacijom KOLUVIJALNI, a vjetrom EOLSKI.

MINERALNA KOMPONENTA TLA

Vrlo je važna mineralna komponenta (zbog mineraloške strukture i pojedinačnih minerala). Mineralna komponenta je sastavljena od malih sitnih dijelova stijene. Mineral označava tla koja dominantno sadrže neorganske komponente. Mineral je poseban – specifičan termin koji objašnjava forme koje su u prirodi nastale (kvarc, feldspati).Pijesak je vidljiv golim okom, prah pod mikroskopom, a glina samo pod elektronskim mikroskopom. Pijesak je sitni dio i svi njegovi dijelovi se mogu vidjeti golim okom, pod prstima se osječa njihova oštrina. Prah izgleda kao puder. Nije jako vezan kad je mokar. Glina u mokrom stanju je ljepljiva, a kad je suha jako sljepljena. Glinoviti dijelovi imaju svojstva koloida. Temperatura direktno utiće na hemijske promjene. Voda koja ostaje u lisnom otpadu odstranjuje se sušenjem u termostatu na 105°C. Ostatak predstavlja suhu organsku supstancu. 90% te supstance su različita hemijska jedinjenja izgrađena od tri vodeća elementa: C, H i O, dok su drugi manje zastupljeni: Ca, Mg, Na, K. Elemente određujemo nakon spaljivanja suhe supstance. Sadržaji pepela u travnoj vegetaciji iznose do 10%. N (azot) nema u pepelu i nije obavezan konstitucioni elemenat svih organskih jedinjenja.U biljnim tkivima prosječni hemijski odnos pojedinih sastojaka (ovi elementi se vračaju u tlo) je sljedeći:

1. ugljeni hidrati (šečer i škrob, hemiceluloza, celuloza),2. masti, voskovi,3. lignin,4. proteini.

Navedene grupe se jako razlikuju po brzini tazlaganja. Šečer i škrob i proteini se brzo razlažu, hemiceluloza, celuloza malo sporije, masti, voskovi, tanini najsporije. Ako u zajednici preovlađuju elementi koji se brže razlažu kažemo da je humus kvalitetniji i obratno.

ORGANSKA KOMPONENTA TLAIma porijeklo od biljaka dok je uloga životinjskih organizama zanemariva. Biljni ostaci su izvor organske materije. Faktori nastajanja organskih materija: 1. Načini nakupljanja organske materije,2. Količine nakupljanja organske materije, 3. Hemijski sastav organske materije. Organska materija tla predstavlja sastavni dio svakog tla i ona utiče na fizička, hemijska i biološka svojstva.Tlo se obogaćuje materijom na dva načina:

Strana 4.

1. dolazi od organske materije koja potiče od korijena biljaka i životinja koje stanuju u tlu.

2. od biljnih ostataka koji dolaze sa površine zemlje i makroživotinjaOrganska materija nastaje procesima (organskim) biosfere.Tla tamnije boje su uvijek plodnija od onih svijetle boje. Pod organskom materijom podrazumijeva se cjelokupna organska materija koja nastaje i živi na tlu i u tlu. Poseban dio organske materije naziva se HUMUS.Humus predstavlja onaj dio organske materije koja je nastala procesom razgradnje izvorne organske materije kao i procesa sinteze tih produkata razgradnje.

RAZLAGANJE ORGANSKIH OSTATAKA Razlaganje: oksidacijom i reakcijom tla. Razlaganje organskih materija je biohemijski proces kojI dovodi do njene mineralizacije a kao krajnji produkt nastaje CO2, voda i pepeo. Međuprodukt raspadanja organske materije je humus koji nastaje kao posljedica kondenzacije razloženih dijelova organske materije. Organizmi u tlu se mogu podijeliti na:

1. flora tla (pedoflora), 2. fauna tla (pedofauna).

Pedoflora i pedofauna čine Edafon. Organizmi u tlu mogu biti vrlo male do velikih dimenzija.

ORGANIZMI KOJI UTIČU NA RAZLAGANJE ORGANSKIH DIJELOVA

Flora tla čine je makro, mezo i mikroflora. Mikroflora se klasifikuje prema načinu ishrane na: 1. autotrofne mikroorganizme, 2. heterotrofne. Makro i mezofloru čini korijenje biljaka, korijenove dlačice. Flora se još dijeli na osnovu korištenja kiseonika i to na: aerobni (mora imati slobodni ksik) i anaerobni (bez slobodnog kiseonika). Mikrofloru čine: bakterije, gljivice, aktinomicete i alge. Zahtjevi organizama u odnosu na temperaturu su između 25 - 35°C. N a razvoj organizama utiće i pH tla. Mikroorganizmi su na dubini od 5 – 20cm. Mikroorganizmi se najbolje razvijaju kod sadržaja vlage u tlu oko 50 – 80% od poljskog vodnog kapaciteta.Fauna tla: Uloga pedofaune je usitnjavanje organskih sastojaka. Pedofauna se dijeli na: mikrofaunu, mezofaunu, makrofaunu i megafaunu. Fauna se takođe dijeli na: protozoe, nematode, kišne gliste, druga viša fauna. Organska materija prelazi u sastavni dio tla i može trajati od nekoliko sati do nekoliko stotina godina. Organske materije u površinskom dijelu tla ima od 1 – 6%. Organska materija veže mineralne materije. Organska materija je najvažniji izvor sumpora i fosfora i ona je i primarni izvor nitrogena.

HUMUS – NASTAJANJE I SVOJSTVA HUMUSA

Humus je specifična organska materija, tamne boje nastala procesima huminifikacije, tj. razgradnje izvorne organske materije hemijskim i mikrobiološkim putem i sineteze novih novih kompleksnih organskih materija. Humus je vrlo haterogena mješavina organskih komponenti.Imamo dva tipa biohemijskih reakcija koja utiču na nastanak humusa:

1. dekompozicija – dezagregacija razgradnja posljedica hemijskih procesa;2. sinteza – intergracija.

Produkti raspadanja lignina su fenoli i humini.

Strana 5.

Humus se ne može iskazati jedinstvenom hemijskom jednačinom jer je nastao iz različitih vrsta biljnog i životinjskog porijekla. Najveću količinu organskih materija daju biljni ostaci. Prema svojstvima humus se sastoji od:

- lignina- proteina

humus se može označiti kao ligninsko – proteinski kompleksNajvažniji sastav humusa su proteini koji se sastoje iz raznih aminokiselina. Posebno je značajan odnos C : N (najpovoljnije je 10 : 1). Sastav humusa je heterogen. On zavisi od stepena razgradnje biljnih i životinjskih ostataka, kao i stepena sinteze novih produkata.U humusu postoje:

1. huminska grupa (60-80% organska materija otporna na mikrobiološke napade). 2. nehuminska.

Huminska grupa se smatra aromatičnim hemijskim supstancama. Huminska grupa nema jeasno definirana fizička i hemijska svojstva. Huminska grupa predstavlja 60 – 80% organske materije. Huminske komponente su amorfne, mrke boje, velike molekulske težine. Nehuminska grupa obuhvata 20 – 30% organske komponente. Matrije obuhvataju specifične organske komponente sa određenim fizičkim i hemijskim svojstvima. Neke od svojstava mogu biti izmjenjene samo metaboličkim procesima.Prema sastavu dijeli se u dvije grupe:

1. Specifične materije (Fulvokiseline, Huminske kiseline i Humini)2. Nespecifične materije

U nespecifične sastojke dolaze različita jedinjenja koja su već postojala u biljkama i životinjama. FULVO KISELINE – imaju 40 – 50% ugljika i 40 – 48% kisika. Žute se boje. Jako su mobilne i rastvorljive u vodi kao i večina njihovih soli. Koloidni rastvori vrlo slabo podliježu koagulaciji. Rastvori su vrlo kiseli. Djeluju agresivno na mineralnu komponentu tla. Važnije fulvo kiseline su: krenska i apokrenska.HUMINSKE KISELINE – umjereno tamne boje, rastvorljive u bazama, nerastvorljive u kiselinama. Hemijski sastav zavisi od klimatskih uvjeta. Ugljika ima od 49 – 62%, kisika 30 – 48%, hidrogena 3 – 6%, nitrogena 2 – 6%. Imaju neka svojstva koloidnih rastvora. Podliježu procesima koagulacije koji su uvjetovani prisustvom elektrolita. Imaju sposobnost apsorpcije. To su hidrofilni koloidi. Sa metalima grade soli HUMATE. Imaju veliku aktivnu površinu. Povečanjem pH stepen apsorpcije se povečava. Na ovaj način stvaraju se unutrašnja kompleksna jedninjenja tipa HELATA. Smeđa huminska kiselina je svjetlija za razliku od sive.HUMINI – imaju največu molekulsku težinu, najtamniji su. Nisu rastvorljivi ni u kiselinama ni u bazama. Nemogu se ekstrahovati stabilnim alkoholnim rastvorima. Sadrže bitumenske materije. Huminska kiselina se veže sa mineralima gline i predstavlja vrlo stabilne spojeve.

ORGANO – MINERALNI KOMPLEX TLA (HUMUS – GLINA)

Silikatne gline privlače i zadržavaju aminokiseline, proteine, peptide formirajući komplexe koji sadrže N i koji ga štite od mikrobiološke degradacije. Veza glina – proteini nisu samo važne kao reakcije između organskih i neorganskih komponenti. Gline su katalizatori oksidacionih i polimerizacionih reakcija. Različiti organo – mineralni kompleksi uključeni su i u vezivanje fenola. Mineralne i organske materije vežu se kroz različite reakcije. Najvažnija organo – mineralna jedinjenja: humusno – glinoviti komplexi, komplexne zoli humusnih koloida, kolidi hidroxi – seskvioksida, komplexno organomineralni oxidi – helati sa Fe+2, Fe+3, H+3.

Strana 6.

NAČINI VEZANJA ORGANO – MINERALNOG KOMPLEXA

1. HUMUSNO – GLINOVITI KOMPLEXSa mineralima gline povezano je do 70% humusa. Istraživanje ovih veza je komplexno, nije još definirana priroda jonske veze. Jonski mostovi ostvaruju večinu veza koje obezbjeđuju Fe, Ca. Jonske veze obrazuju humusne opne oko kvarca (SiO2) koji je inertan ali se oko njega formiraju opne. Nastanak ovakvih komplexa je kod montmolironitne grupe. Ovi komplexi su otporni na napad mikroorganizama. Na povečanje apsorpcije tla utiče stvaranje opni.

2. KOMPLEXNE ZOLI HUMUSNIH KOLOIDASa – nabijeni i vežu se + nabijene koloide Fe i Al i kao rezultat nastaju zoli. Od širine odnosa zavisi i forma zoli i gel forma. Ako su odnosi širi veze su zastupljene u zoli formi, uži odnos znači prisustvo gel gormi.

3. KOMPLEXNA ORGANO – MINERALNA JEDINJENJA TIPA HELATAHelati su kompleksna jedinjenja u kojima centralni kation predstavlja najčešće Fe+3 ili Fe+2, može biti Al i vezani su putem više koreaciono hemijskih veza. Fe+3 u helatnoj formi je lahko pristupačan biljkama.

4. SOLI HUMINSKIH KISELINAHumati, kremati i apokremati. Značaj ima, pored ostalih, Ca-humat.

FORME HUMUSA U TLU

Ovise od uvjeta sredine u kojima humus nastaje. Od uvjeta sredine zavisi i kvalitet humusa, a može da zavisi i od aeriranosti sredine, mikoorganizama. Kvalitet humusa možemo klasificirati na osnovu fizičkih i hemijskih svojstava. Humus djelimo na osnovu mjesta nastanka i imamo dvije velike skupine: kopnene forme (terestične) i hidromorfne forme.FORME KOPNENOG HUMUSA: sirovi humus (mohr ili rohhumus), polusirovi (moder humus) i zreli (mull – humus).SIROVI HUMUS: je jako kiseo, mogu se prepoznati izvorni organski materijali. Nije ugrađen u mineralni dio tla. Najčešće se nalazi na površini tla. Dobro je prirastao micelijama gljiva. Karakteristično je da ima oštru granicu u odnosu na mineralni dio. Ako je prisutan sirovi humus siromaštvo je mikrofaune.POLUSIROVI HUMUS: najčešće se nalazi na površini, iznad mineralnog dijela tla. Protkan je ekskrementima podzemne i nadzemne faune. Može biti kiseo i karbonatan.ZRELI HUMUS: najznačajnije svojstvo je potpuna humifikanost organski komponenti. Ima tamnosmeđu do mrku boju. Nastaje kao rezultat vrlo intezivne biološke aktivnosti. Povoljna vlaga i temepratura, visok sadržaj baznih kationa, visoka sadržaj N. Blago kisel ili neutralan.HIDROMORFNE FORMEKarakteristično je trajno ili preovladavajuće prisustvo viškova vode. Viškovi uzrokuju anerobne uslove obrazovanja humusa. Dva tipa hidromorfnog humusa:MOČVARNI – nastaje u uvjetima stalnog prisustva code ili povremenog prekida ovakvog stanja. Kao posljedica je razlaganje izvorne organske materije i odvija se pod uticajem vodenih organizama i anaerobnih mokroorganizama. Dvije su varijante močvarnog humusa: hidormul (potpuno razložena organska materija) i anmor humus.TRESETNI – se sasroji od slabo razloženih biljnih ostataka. Najvažnija karakteristika je da se može nakupljati i do desetak metara dubokih slojeva. Nastaje u potpuno anaerobnim uvjetima. Postoje forme tresetnog humusa: Eutrična forma (sadrži do 15% mineralne tvari i najčešće ima neutralnu reakciju, C:N < 30) i Distrični humus (je karakterističan za „visoke tresete“,

Strana 7.

sadrži do 30% mineralne tvari, jako kisela reakcija, predstavlja tzv. distrofnu kiselinu pH < 3 – biljke više tu ne mogu da opstanu, C:N > 40).

STABILNOST HUMUSA

Humus predstavlja predmet stalnih mikrobiloških napada. Da nema kontinuiranog ulaza izvornih organskih komponenti ne bi bilo mikoorganizama. Istraživanja pokazuju da se određene količine C transportirane u humus stotine godina. Otpornost je važna za određivanje određenog nivoa organske materije u tlu.

DEFINICIJA HUMUSA

Jasno je da su dvije važne činjenice koje karakterišu humus:1. Humus je mješavina komponenti,2. Komponente koje izgrađuju humus su bile sintetizirane u mikoorganizme u tlu.

Humus je kompleksna i prilično otporna smjesa tamno smeđe boje.

MINERALNI DIO TLA – PORIJEKLO, SASTAV I DINAMIKA

Ima porijeklo iz litosfere, a nastao je kao posljedica trošenja. Najveće učešće imaju magmatske stijene. Sedimentne stijene su također značajan izvor mineralne komponente tla. Metamorfne stijene su nastale metamorfozom. Sva tri tipa iamju isti značaj, a posebno zastupljeni minerali od kojih su izgrađene stijene. Važni su petrogeni minerali. Pored ovih stijena najbitniji je površinski dio stijena. Največi značaj imaju stijene koje se nalaze na površini jer su one največi izvor mineralnog dijela tla. U BiH su najvažnije sedimentne stijene. Uloga pojedinih elemenata je različita. Oksigen ima ključnu ulogu u nastanku i raspadanju stijena i u tvorbi živog svijeta. Si je strukturni dio najzastupljeniji dio kvarca. Al je dio alumosilikatnih minerala i najčešće je vezan za Si. Sekundarni alumosilikati ulaze u sastav tla u kome imaju poseban značaj. Fe se nalazi u strukturi mnogih minerala: karbonati, sulfati, sulfidi. Fe nije ekstremno čvrsto vezan za Si-ion kao što je slučaj sa Al. Minerali koji sadrže Fe lahko oxidišu i hidratiziraju. Ca i Mg ulaze u sastav primarnih minerala. K i Na ulaze u strukturnu građu alumosilikata i feldspata čijim raspadanjem se oslobađa. K i Na grade soli koje su lahko rastvorive u vodi. Soli K imaju veliki značaj. H u litosferi se nalazi kao strukturni elemenat hidratisanih minerala.

PETROGENI MINERALI

U pedologiji su najznačajniji oni minerali koji učestvuju u izgradnji stijena (petrogeni minerali), a od stijena su važne one koje se javljaju na površini zemlje i služe kao supstrat za obrazovanje tla. Petrogeni minerali, ako vode porijeklo iz magme smatraju se PRIMARNIM mineralima, a ako se obrazuju iz produkata raspadanja magme smatraju se SEKUNDARNIM. U magmatskim stijenama dominiraju primarni a u sedimentnim sekundarni minerali. Specifična težina predstavlja težinu određene mase nekog minerala tačno odrđenog volumena. Minerale dijelimo na osnovu postanka, najvažnija je podjela minerala na:

1. primarni – nastali iz magme,2. sekundarni – vode porijeklo iz produkata raspadanja magme, nalaze se u sedimentnim

stijenama.

Strana 8.

Bitna razlika između primarnih i sekundarnih minerala je u tome što su primarni obrazovani u termodinamskim uslovima, drukčijim od onih koji vladaju u pedosferi, pa su zbog toga nestabilni, pri čemu raspadanjem daju kvalitativno nove mineralne proizvode, osim kvarca, cirkona, turmalina i rutila koji su vrlo stabilni i praktično se ne raspadaju.NAJZNAČAJNIJI PRIMARNI MINERALI SU:

1. SILIKATNI MINERALI (75% litosfere)a. KVARC (oko 12%) je najzastupljeniji. Nastanak kvarca je takav Si tetraedri vežu

preko zajedničkih atoma oksigena. Ove forme vezanja Si – O – Si predstavljaju najčvršću vezu i to je najotporniji mineral.

b. FELDSPATI oko 60% je zastupljeno u magmatskim stijenama, 10% se nalazi u sedimentnim stijenama a 30% u metamorfnim. Podjela na osnovu oscjepanja: plagioklasi (albit i anortit) i ortoklasi. Kod feldspata se javljaju izomorfne zamjene Al i Si. Veza Al – O – Si znatno je slabija od veze Si – O – Si. I feldspati su vrlo značajni jer se mogu raspadati. Mogu da formiraju oxide i lažne sekundarne minerale. Feldspati predstavljaju potencijalne izvore glina.

c. OLIVINI – nastaju zasičivanjem slobodnih veza sa jonima Mg, Fe2+, Fe+3 i radi toga imaju formulu (MgFe)SiO4. Zamjena je izomorfna. Olivin je izomorfna smjesa fosterita i fajalita.

d. PIROKSENI I AMFIBOLI – predstavljaju povezane grupe minerala sa složenijom strukturom. Dva negativna naboja Si se zasite sa Ca ili Mg i nastaju pirokseni. Mogu biti različite kristalografske strukture: rombično, monoklinično i triklinično. Pirokseni su značajan izvor Mg, mogu imati 5 – 17% MgO, značajan su izvor i Ca (19 – 25% CaO). Dijele se na dvije grupe: pirokseni sa Al (prelaze u hlorite) i pirokseni bez Al (prelaze u serpentin). Amfiboli nastaju od tetraedara, imaju složeniji sastav od piroksena. Važan mineral je: Horn Blenda predstavlja važan izvor Ca (10 – 14%), Mg (10 -17%), K, Na, Al. Amfiboli predstavljaju značajan izvor baznih kationa, obrazuju sekundarne minerale glina. Što je njihova struktura složenija oni su tvrđi, otporniji suna dezinegraciju.

e. LISKUNI – imaju najsloženiju građu. Vezanjem velikog broja jednostrukih lanaca Si tetraedara nastaje tzv. tetraedarska mrežica. Liskuni suizgrađeni od troslojnih lamela koje su međusobno povezane. Liskuni predstavljaju značajan izvor K u tlu. Najzančajniji minerali ove grupe su: muskovit, biotit, srepentin, talk, hlorit.

2. OSTALI PRIMARNI MINERALI Nastaju iz magme. Minerali skoncentrisani u večim nakupinama predstavljaju ležišta ruda. Ostali primarni minerali su: magnetit, hematit, apatit i pirit.

SEKUNDARNI MINERALIPutevi nastajanja su:

- hidrotermalni procesi i novonastali uvjeti (uvjeti okoline).Prilikom raspadanja primarnih minerala izdvajaju se bazni kationi: K, Ca, Mg, Na, P i seskvioxid koji grade hidroxide a kationi grade oxide. Pored oxida kationi u reakciji sa kiselinama grade soli. Najčešće su to karbonati, fosfati, sulfati i hloridi. Novonastali minerali ulaze u sastav stijena i tala. Najznačajniji su predstavnici: Iz grupe hidroxida: opal, boksit, limonit. Iz grupe karbonata: kalcit, magnezit, dolomit.Iz grupe sulfata: gips i antihidritIz grupe hloridnih soli: halit i silvin.Iz grupe fosfata: fosferit i vivijanit.Iz grupe minerala gline: montmorilonit i ilit.

Strana 9.

MINERALI GLINEsu sekundarni minerali koji su nastali kao promjena primarni minerala, a primarni minerali glina su oni koji se nalaze u litosferi ovi minerali utiču na fizička i hemijaska svojstva tla i ulaze u sastav čestica gline (<2 mikrona) minerali glina imaju kristalnu građu i građeni su iz kisika, silicija, aluminija i dijelom želja. Hemijski sastav min. Glina zavisi od odnosa SiO2 : R2O3.Ako je u odnos više SiO2 tada minerali gline čine Acidoidnu grupu. Ako je u odnos više R2O3 tada minerali gline čine Bazoidnu grupu. Minerali gline su listaste građe tj sastoje se iz lamela, a svaka lamela sastoji se iz tetraedra i oktaedra. Tetraedar gradi silicij tetroksid sa atomom silicija u sredini a ostalo su atomi oksida, a oktaedar čini atom aluminija u sredini i oksidi. Ako se veže tetraedar i oktaedar onda su min.gline dvoslojne građe , a ako se veže 2 tetraedra i jedan oktaedar onda su troslojne građe. Min. Gline skloni su bubrenju i kontrakciji, elastičnosti i neelastičnosti struktura, izomorfnoj izmjeni. Glavne grupe minerala gline su

- Kaolinitska (kaolinit, halojzit)- Ilitska (ilit) - Montmorilonitska (montmorilonit, nanotronit, bajadelit)

TROŠENJE (RASPADANJE) STIJENA I MINERALA

Največi uticaj imaju hemijski, fizički i biološki procesi.Regoliti nastaju fizičkim trošenjem. Gornji slojevi regolita se nazivaju roditeljski materijal tla. On ne ostaje uvijek ne taknut, led, vode, vjetrovi ga nose. Ovo premještanje se dešava sve dok se kinetička energija ne izgubi.Procesi trošenja se mogu podijeliti na:

1. Fizičko trošenje ili dezintegracijaTo je proces usitnjavanja stijene ali produkti raspadanja hemijski se ne mijenjaju.U faktore fizičkog trošenja spadaju: voda, led, vjetar, toplota, soli, biljke.Djelovanje vode – djeluje mehanički krećući se po površini stijene ili noseći pojedine dijelove stijene. Prilikom toga može doći do različitih oblika, ako su obli znači da su duže vrijeme nošeni vodom, ako su rovljasti znači da je voda djelovala manjim intenzitetom.Djelovanje leda – voda se nalazi u porama i šupljinama u svim stijenama. Pri niskim temperaturama dolazi do smrzavanja vode u tim šupljinama i tako dolazi do povećanja volumena. Led vrši pritisak unutar stijene i dolazi do njenog pucanja. Djelovanje leda je veće ukoliko je veći broj pukotina u stijenama.Djelovanje vjetra – od naročitog značaja na većim nadmorskim visinama i pustinjama. Noseći sa sobom sitnije čestice udara u stijene i postepeno dovodi do sitnjenja stijena.Djelovanje temperature – uslijed temperaturnih kolebanja dolazi do istezanja stijena i skupljanja. Pod uticajem promjene temperature dolazi do zagrijavanja površine stijene sa dubljim slojevima. To dovodi do negativnog istezanja površine i dubine stijene. Kao posljedica toga dolazi do pucanja stijene. Do pucanja lakše dolazi ako je stijena sastavljena iz više različitih minerala, posebno ako su ti minerali različito obojeni.Djelovanje kristalizacije soli – u šupljinama stijena zajedno sa vodom se nalaze i rastvorene soli. Tokom ljeta voda će ispariti so će ostati, so dovodi do povećanja volumena što dovodi do pucanja stijene.Djelovanje biljaka – dok je korijen još mali uvuče se u pukotine, njegovim rastom javlja se veliki pritisak i stijena puca.

Strana 10.

2. Hemijsko trošenje Naziva se još i dekompozicija, ono dovodi do dubokih promjena stijena i minerala, njihove hemijske izmjene i nastali produkti se razlikuju od izvorne stijene. Značajni su procesi: Hidratacija, Hidroliza, Oksidacija, Rastvaranjehidratacija – proces hemijskog vezivanja vode u mineralima što dovodi do promjena u svojstvima nastalih produkata npr.Hematit Fe2O3 + H2O → Fe2O3 H2O hidroliza – jedan od najvažnijih procesa koji dovodi do hemijskog trošenja stijena i minerala. Zasniva se na elektrolitičkoj disocijaciji vode. U prirodi se voda nikad ne nalazi čista hemijska voda nego u njoj se uvijek nalaze rastvorene mineralne kiseline npr. HCl, H2SO4 čija je disocijacija i stvaranje H+ iona mnogo veća. Drugi razlog je da djelovanje H+ iona vrši i 1000 godina i takvo djelovanje dovodi do dugotrajnog trošenja stijena. Proces hidrolize dovodi do dubinskih promjena u litosferi.oksidacija – proces pretvaranja manjih oksidacionih jedinjenja u veća oksidaciona jedinjenja. Ovaj proces je slabo prisutan pošto je već većina mineralnih jedinjenja dobro oksidiranarastvaranje – posebno se manifestuje kod trošenja krečnjaka i dolomita CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2.U ovom procesu CaCO3 pretvara se u Ca(HCO3)2 koji je rastvorljiv i ispire se, a zaostaje iz tog procesa trošenje tzv. nerastvorivi ostatak REZIDUM. Ovaj zaostatak SiO2, Al2O3 i Fe2O3 služi kao materijal za stvaranje crnica, a i smeđih zemljišta.

3. BIOLOŠKO TROŠENJEPodrazumjeva energiju biosfere, i ušešća viših, nižih biljaka i životinja. Uloga živih organizama toliko je velika da se smatra da pedogeneza nastaje prisustvom prvih organizama na površini.

TEČNA FAZA TLA (VODA TLA)

Predstavlja važnu fazu. Sinonim je voda tla. U njoj se nalaze različite rastopljene supstance. Voda se zadržava u porama. Voda je vezana različitom energijom. Kada je sadržaj vlage u optimumu voda je u porama pokretna kroz tlo i biljke je mogu koristiti u fiziološkim procesima. Sva voda u tlu nije raspoloživa za biljke što zavisi od svojstava tla. 1/3 – 1/4 vode tla može da preostane u tlu, a da biljke ugine. Ovaj trenutak se zove VLAŽNOST TRAJNOG UVENUĆA. Tlo uvijek sadrži vodu u kojoj su rastvorene različite organske i mineralne materije. Voda u tlu je jedan od osnovnih faktora njegove geneze i jedan od glavnih uslova njegove plodnosti. Osnovni izvor snadbijevanja tla vodom su oborine, podzemne vode, navodnjavanje i iz zraka vodena para. Bez vode nebi bilo života a ni tla. Jedno od važnih karakteristika tla je da ono snadbijeva biljku vodom. Vlaga koja se nalazi u nekom tlu nije sva pristupačna za biljke u istom stepenu. VODNI REŽIM – sve pojave kretanja vlage u tlu, njene promjene po slojevima, pojave izmjene između tla i drugih prirodnih tijela, te pojave infiltracije, upijanja i njenog rashodavanja.REŽIM VLAŽNOSTI promjena sadržaja vlage pojedinim slojevima. Neke od osnovnih karakteristika vode u tlu se mogu razumjeti jedino kroz poznavanje: 1. oblika vode u tlu,2. snage vezivanja vode za čestice tla, 3. kretanja vode u tlu, 4. vodnog režima i vodnog bilansa tla.

Strana 11.

RASTVOR TLA

Sadrži male ali značajne sadržaje rastvorljivih mineralnih komponenti. Biljni rast zavisi od rastvora tla, njegovog karaktera. Ključno svojstvo rastvora tla je njegova kiselost ili bazičnost. Voda uvijek mora biti biljci na raspolaganju zajedno sa rastvorenim hranjivima. Iz rastvora biljke apsorbuju esencijalne elemente. Vlaga tla kontrolira sadržaj zraka u tlu i temperturnih odnosa. Posredni uticaji vode u tlu su da voda tla ima uticaj na izmjenu gasova u tlu, djeluje na mikrobiološke procese , na henijske procese, največi je pokretač hemijskih procesa, utiče na premještanje koloidnih mehaničkih elemenata. Voda hemijski djeluje i predstavlja najzanačajniji hemijski rastvarač koji prenosi hranjive supstance.Kod rastvora tla treba poznavati dvije karakteristike:1. Koncentracija rastvora tla – u prvom redu zavisi od klime. U vlažnim (humidnim)

klimama ova koncentracija iznosi 0,05% Ona je u suhim klimama mnogo veća 1% i više. Ovo je rezultat što u suhim klimama ima manje kiše, manje je vode prisutno u tlu pa su i koncentracije veće.

2. Sastav rastvora tla – iz različitih kationa i aniona. Njegov sastav u prvom redu zavisi od matičnog supstrata, od utjecaja čovjeka koji putem gnjojenja može da utiče na ovaj sastav.

GASOVITA FAZA TLA (ZRAK TLA)

Predstavlja važnu fazu, volumni odnosi ove faze zavise od čvrste i tečne. U tlu je prisutan veči broj gasova. Volumne zastupljenosti predstavljaju vrlo dinamičnu pojavu. Gasovita faza tla nalazi se u krupnim porama tla koje ostaju za tu fazu tla nakon oticaja gravitacione vode u tlu. Pod gasovitom fazom se podrazumjeva zrak tla. Porijeklo zraka je iz atmosfere, a dio drugih gasova vode porijeklo od različitih hemijskih procesa koji se odvijaju u tlu. Za gasovitu fazu su važne pore > 50 µ (mikrona). Sastav ove faze značajno se razlikuje od sastava gasova u atmosferi. Gasovita faza u atmosferi je gotovo zasičena vodenom parom. Sastav zraka tla, se znatno razlikuje od sastava atmosferskog zraka:

% u tlu % u atmosferiN2 78 – 80 78O2 0,1 – 2,0 21CO2 0,1 – 1,5 0,03

Djelovanje gasova u tlu se razlikuje: O2 – potreban za disanje korijena, mikroorganizama i faune tla. O2 je bitan, uloga mu je što je biljci potrebno konstantno snadbijevanje sa O2, jer većina biljaka prestaje sa normalnim porastom ako se smanji procent O2 ispod 10%, a potpuno prestaju sa funkcijom ako se procent O2 smanji ispod 2%,CO2 – vrši rastvaranje hranjiva i tako ih čini pristupačne za biljku,N2 – predstavlja esencijalni element u proizvodnji proteina.

KRETANJE GASOVA U TLUJe dinamičan proces. Kretanje gasova je pod uticajem difuzije, i odvija se po pravcima sa kružnim pritiskom. Oborine imaju značajan uticaj, vjetar.Kapacitet tla za gasove (gasni kapacitet tla) pod direktnim je uticajem ukupne poroznosti i poljskog vodnog kapaciteta.Gasni kapacitet = Up – PVK.

Strana 12.

EKOLOŠKI ZNAČAJ ZRAKA U TLU

Zrak tla je izvor kiseonika da disanje biljnog korijenja, pedofaune te mikroorganizama. Odsustvo kiseonika u tla, izaziva čitav niz štetnih posljedica što se odražava kako na samo tlo, tako i na biljku. Pošto je stvaranjem povoljnog zračnog režima u tlu važna mjera za postizanje visokih prinosa, u praksi se poduzimaju razne mjere da se on poboljša. Poboljšanje strukture rješava istovremeno vodni, zračni i toplotni režim u tlu. Druga mjera je uništavanje pokorice čim se ona počne obrazovati. Zračni režim u tlu se duboko poboljžava dubokom obradom. TOPLOTNA SVOJSTVA TLA

To je količina toplote u tlu, koja zavisi od intenziteta, bioloških, hemijskih i fizičkih procesa. Od dinamike toplote zavisi sva dinamika tla. Mnogi životni procesi flore i faune zavise od toplote u tlu: klijanje, rast i razvoj. Toplota ima svoje porijeklo i može se podijeliti na vanjske i unutrašnje faktore.VANJSKI FAKTORI:Sunčeva radijacija – količina toplote koju primi Zemlja, ali stvarnu količinu toplote koja dođe je mala jer zavisi od ekspozicije, inklinacije, godišnjeg doba, doba dana.Inklinacija – (nagib terena) što je veći nagib to su i razlike u zagrijavanju izraženije.Ekspozicija – Utiče na toplotni režim tla. Tla na južnoj i zapadnoj su tolpiji nego na sjevernoj i istočnoj.Biljni pokrov – vegetacija smanjuje kolebanje temperature. Najbrže se hlade površine bez vegetacije. Šumski pokrov smanjuje variranje u toploti tla, tako da su tla u zimi u šumi toplija nego van nje.Snježni pokrov – djeluje kao izolator. Tla ispod snijega su toplija nego bez snijega.Kondenzacija – je egzotermni proces. U uslovima kondenzacije može doći do povećanja temperature i za 50C i više.Evarporacija – endotermni proces. Ukoliko je stepen evaporacije veci utoliki tlo postaje hladnije.UNUTRAŠNJI FAKTORI:Boja tla – najvažniji faktor koji utiče na zagrijavanje tla. Najjače upijaju toplotu crna, a najslabije bjelkasta tla. Crno tlo se brže zagrijava i u proljeće su prije spremna za vegetaciju od bjeličastih tala.Kod toplote tla je važan odnos između mogućeg i reflektovane toplote – ALBEDO. Maximum albeda je 1, što je albedo veći to je tlo hladnije.Vlažnost tla – mokro tlo se slabije zagrijava od suhog.Struktura tla- dobro struktuirano tlo se brze zagrijava i toplije je od nestruktuiranog tla.Tekstura tla – glinovita tla su uvijek vlažnija i teže se griju nego pjeskovito tlo, te se ta tla zovu HLADNA TLA, a pjeskuše TOPLA TLA.

U toplotna svojstva spadaju:Specifična toplota – podrazumjeva broj kalorija potrebnih da se zagrije 1g tla za 1ºC i iznosi 1 cal/gKapacitet tla za toplotu – svojstvo tla da određenu količinu toplote primi. Zavisi od speifične toplote i mase ili količine tla.Provodljivost tla za toplotu – sposobnost tla da kroz svoju masu sprovodi toplotu. Najbolje sprovodi toplotu čvrsta faza pa tečna, zatim gasovita. Najslabiji vodić toplote je zrak.

Strana 13.

TOPLOTNI REŽIM TLAPoznavanje toplotnog režima pojedinih tipova tla omogučava nam da možemo uticati na promjene toplotnih svojstava. U prvom redu izbor staništa sa obzirom na ekspoziciju, selekciju kultura sa posebnom pažnjom na otpornost prema zimi. Obrada tla je vrlo važan regulator toplote. Temperatura je najdinamičnije svojstvo tla. Podložna je dnevnim i sezonskim promjenama. Važni elementi toplotnog režima su: tekstura i struktura tla, sadržaj vode,dinamika ulaza i izlaza toplote, obrada, boja, pokrovnost, vrsta vegetacije, ukupna suma temperatura.

FIZIKA TLA (FIZIČKA SVOJSTVA)

Fizika tla je oblast ukupne nauke o tlu koja se bavi proučavnjem fizičkih odnosa i stanja u tlu koje ima mineralni karakter u okviru čvrste faze tla. Itzuzetno su važna u određivanjaima namjene i načina upotrebe nekog tla. Fizička svojstva su zavisna od sve tri faze. Mineralna tla prestavljaju određenu fizičku smjesu neorganskog dijela i preostale organske materije, zraka i vode. Veći mineralni fragmenti su česti fragmenti tla i okruženi su glinama i drugim fragmentima tla. Tamo gdje veći mineralni dijelovi dominiraju su skeletna tla, a tamo gdje dominiraju koloidi čine glinovita tla.

ČVRSTA FAZA

Podrazumjevamo mineralnu komponentu.

TEKSTURA TLA

Dijametri pojedinih elemenata ne podliježu čestim promjenama. Međusobni odnosi mehaničkih elemenata spadaju u temeljne osobine nekog tla. Radi proučavanja komponenti u tlu, pedolozi su ih podjelili na osnovu njihovih dimenzija. Postoji niz klasifikacija:

MEĐUNARODNA KLASIFIKACIJA

NAZIV MATERIJEDIMENZIJE U mm

SKELET TLAKamenje >20Šljunak 20-2Krupni pijesak 2-0,2

SITNICASitni pijesak 0,2-0,02Prah 0,02-0,002Glina <0,002

ATTENBERGOVA KLASIFIKACIJANAZIV MATERIJE DIMENZIJE U mm

Kamenje > 60 Skelet tla

Krupni šljunak 60 – 20Srednji šljunak 20 – 6Sitni šljunak 6 – 2Krupni pijesak 2 – 0,6

Srednji pijesak 0,6 – 0,2Sitni pijesak 0,2 – 0,06Krupni prah 0,06 – 0,02Srednji prah 0,02 – 0,006

Strana 14.

Fini prah 0,006 – 0,002Krupna glina 0,002 – 0,0006Srednja glina 0,0006 – 0,0002

Fina glina < 0,0002

PIJESAK – Najvažnije svojstvo je njegova preovladajuća silikatna komponenta. Pjeskovita smjesa je nevezana. Pjesak nije ljepljiv, niti je plastičan , nemože se modelirati, ima mali kapacitet za zadržavanje vode. Zbog velikih dimenzija voda i zrak cirkuliraju kroz međućelijski prostor.

PRAH – Brašanst je. Zastupljeni su silikatni minerali. Nije ljepljiv i vrlo je slabo plastičan. Visok procentualni sadržaj praha u tlu rezultira nestabilnu strukturu, eroziju. Na svojoj površini ima vezan tanki sloj glina i tako dobiva na plastičnosti.

GLINA – Ima veliku površinu po jedinici mase, frakcija glina ima oko 10 000 puta veču površinu od iste mase praha i pijeska. Površina može da ima interval od 10 do 1 000. ova velika površina predstavlja osnovu apsorpcije vode. Glina u vlažnom stanju ima tendenciju da povećava svoj volumen – da bubri i kako vlaga nestaje ona se skuplja – kontrakuje. Glina može da se modelira i jako je plastična.

MINERALOŠKA SVOJSTVA TEKSTURNIH ELEMENATA

Frakcija pijeska predstavlja dijelove stijena pa čak i agregate različitih minerala. Minerali su zastupljeni u različitim odnosima. Veliku važnost u suhim regionima imaju silikatna gline lističavog karaktera. Te, gline pored svojstava da bubre razlikuju se po njihovoj plastičnosti i koheziji.

TEKSTURNE VRSTE TLA

Da bi se mogle prepoznati neke fizičke osobine, razvijena je ideja o razvrstavanju tala po procentulanoj zastupljenosti na: pijesak, prah i glinu.Podjele koje se koriste:

- Ehwald et al (Njemačka)- US siol Taxonomy surval

Grupe pijeskovitih i praškastih tala sadrže 14 – 15% glinovite frakcije. Određivanje je zasnovano na tome da zbir pijeska, praha i gline mora da iznosi 100%.

EKOLOŠKI ZNAČAJ MEHANIČKOG SASTAVA TLA (TEKSTURE)

Ovdje treba razlikovati već opisane karakteristike teksturnih elemenata tla od pojedinih teksturnih vrsta, koje se ovdje daju kao glavne grupe teksturnih klasa tala. Osnovne karakteristike izdvojenih osnovnih grupa su slijedeće:PJESKULJE – su vrlo propusna tla, dobro aerisana, mali procenat zadržavanja hranjivih materija. To su topla tla, gladna tla pa zahtijevaju češće unošenje hranjiva u malim količinama, imaju malu ljepljivost i plastičnost, sipkava su. Radi lahke obrade mehaničkim sredstvima nazivaju se lahka tla. Imaju veliku primjenu u šumarstvu i na njima se mogu uzgajati ksertotermne vrste i vrste koje podnose fiziološku glad.PRAHULJE – sadrže i preko 50% praha. Predstavljaju nepovoljna tla . visoko učešće frakcije praha utiče na zbijenost. Imaju nepovoljna vodna svojstva posebno kada je sadržaj vode veči od PVK. Tada dobijaju kašastu masu i imaju tendenciju tečenja. Sadržaji hranjiva su veči

Strana 15.

nego u pijeskulja, pa su bliže ilovačama. Jako su snadbijevena kalijumom. Može se se na njima uzgajati čitav spektar šumskih vrsta.ILOVAČE – ovo su najpovoljnija tla. Mogu se definirati kao sa ujednačenim frakcijama pijeksa, praha i gline. Radi ovog omjera imaju povoljan vodni i zračni režim. Dobro su snadbijevene hranjivima i imaju dobra hemijska svojstva. Ubrajaju se u srednje teška tla. Hranjiva se mogu unositi u meliorativnim svojstvima. Velika im je apsorpciona površina. Pogodne su za uzgoj svih šumskih vrsta.GLINUŠE – imaju povoljna hemijska, a nepovoljna fizička svojstva. Radi navedenog označavaju se kao umjereno plodna tla na kojima je neophodno vršiti meliorativne zahvate. Slabo propusna tla za vodu nazivaju se hladna tla. Slabo su aerisana i imaju slabu flori i faunu. Ova tla se nazivaju teška tla. Tla su podložna zbijanju. Nazivaju se još i minutna tla. Od šumskih vrsta uzgajaju se one vrste koje imaju veliku snagu prodiranja korijenovog sistema.ŠLJUNAK – skletna tla odlikuju se visokim procentualnim učešćem čestica večim od 2mm. Mogu biti šljunkovita sa zaobljenim skeletom, brusna tla sa nezaobljenim skeletom i kamena tla. Pored skeletnih tala koja imaju više od 50% čestica večih od 2mm imamo i skeletiodna tla sa manje od 50% ovih čestica. Za oba tla vrijedni pravilo da su propusna i zavisi porduktivnost od koloidne frakcije oja se nalazi u dubljim slojevima. U uzgojnom smislu ova tla su pogodna za šumske vrste koje se dobro ukorijenjavaju i koja podnose ksertotermne uslove.

STRUKTURA TLA Ovi teksturni elementi stupaju u međusobne odnose formirajući različite veličine i oblike sa različitom čvrstočom njihove veze. Na taj način izgrađuju se tzv. sekundarni elementi. Uzajamni odnosi koje uspostavljaju primarni elementi, zatim intenzitet vezanja, oblici i veličine tih elemenata predstavljaju STRUKTURU TLA. Važna karakteristika strukture tla je da ona na potreban način utiče na volumno – zračne osobine. Veliki dio svojstava zavisno od procentalnog učešća elemenata značajno modificira vezanjem u strukturne agregate. Pomenute agregacije (pormjene fizičkih svojstava) su pod uticajem vode koje se nalazi u međučestićnim i međuagregatnim prostorima. Strukturu tla predstavljaju različite forme agregacije nastale međuvezanjem primarnih elemenata. Kao pojava mehaničkih oblika nemože biti direktni faktor biljnog rasta koji direktno zavise od strukture tla. Najizraženij su faktori: prisustvo vode, gasovite faze, prisustvo i pristupačnost hranjiva, mikrobiološka aktivnost i prodiranje korijena kroz pore tla. Struktura je za razliku od teksture u stalnom dinamičkom procesu jer postoje faktori koji utiču na nastanak i razgradnju strukturnih agregata.Značajna su tri tipa strukture:

1. jednočestična,2. koherentna i 3. agregatna struktura.

Oblici struktirnih agregata su najčešće:- Sferoidni imaju zaobljene spoljne površine sa ujednačenim dimenzijama razvoja.- Listasti ili liskuni imaju dvije osovoine izarzito razvijene dužinu i širinu a visina je

jako mala.- Prizmatični strukturni elementi imaju izrazito razvijenu visinu.- Stubasti imaju formu stuba.- Poliedrični imaju nepravilne, uglavnom ravne površine.

Strana 16.

ZNAČAJNI MEHANIZMI I PROCESI NASTANKA STRUKTURNIH AGREGATA

1. Proces koagulacije koloida – nastajanje mikrostrukturnih agregata pod uticajem Van Der Valsovih sila.

2. Elektrostatičko vezanje pod uticajem negativnog naboja koji su stalni i dešava se na rubovima stabala. To se najčešće dešava u kiseloj sredini.

3. Bubrenje i kontrakcija u vezi je sa zastupljenošću minerala.4. Pseudoagregiranje pod uticajem različitih temperatura.5. Najvažniji faktor je sljepljivanje – cementiranje materijama. Ulogu tih materija mogu

imati zoli Al i Fe.6. Uticaj biljnog korijena ima značaja na više načina. Rast korijena utiće na zbijanje

čestica i one se međusobno vežu. Uticaj različitih izlučevina koje mogu imati ulgu lijeka.

7. Uticaj kišnih glista koje praveći različite hodnike kroz tlo utiću na stabilnost strukturnih agregata.

MEHANIZMI NASTAJANJA RAZLIČITIH OBLIKA STRUKTURNIH AGREGATA

1. ZRNASTI AGREGATI – nastaju u dvije faze: koagulacijom koloida i sljepljivanjem mikroagregata cementnim materijama. Najvažnije cementne materije predstavljene su: Ca – humatima, izumusno seskvi oksidni komplexi.

2. POLIEDRIČNI AGREGATI – nastaju najčešće izlučivanjem iz određene koherentne mase. Agregati se lahko stabiliziraju vezujući cementne materije na površini.

3. PRIZMATIČNI – nastaju izlučivanjem na glinovitim supstratima pod uticajem bubrenja i kontrakcije.

STABILNOST STRUKTURNIH AGREGATA

Karakteriše se njihovom otpornošću na destruktivno dejstvo vode i mehaničkih sila. Pošto je voda najvažniji faktor to se otpornost strukturnih agregata izjednačuje sa njihovom ukupnom otpornošću.Važni razarači strukture tla:Kišne kapi, mehanizovana obrada tla i razni pritisci.

EKOLOŠKI ZNAČAJ STRUKTURE TLA

Struktura tla je veoma važna u tlima koja imaju visoke procente zastupljenosti koloidnih frakcija. Nastajanjima strukturnih agregata, negativno komponente mijenjaju se u znatnom omjeru. Najbolji su zrnasti strukturni agregati, a prostori između strukturnih agregata obezbjeđuju makroporoznost. Ilovasta tla radi povoljnog odnosa tih elemenata imaju ujednačen odnos mikro i makroelemenata što pogoduje nastanku zrnaste strukture. ekološki značaj zrnaste strukture je največi i formiranje zrnastih agregata treba podsticati za što je najbolje unošenje Ca – jona i to unošenjem Ca – karobnata u nekoj frakciji pijeska koji utiće na brzu koagulaciju koloida i pokreče proces na stanka mikroagregata i Ca joni imaju ključnu cemetirajuću ulogu u sadejstvu sa organskom komponentom, u tj. u formi Ca – humata.Danas je u upotrebi i tzv. sintetski stabilizatori koji vrlo brzo utiću na stanje stabilnosti nekog tla.

Strana 17.

SPECIFIČNE GUSTINE TLA

Pod specifičnim gustinama neke materije smatra se težina 1cm3 te materije. Za naša tla karakteristične su: zapreminska gustina (Zg) i prava gustina (Pg), koje se izražavaju u g/ccm.

ZAPREMINSKA GUSTINA

Je težina mase tla u g/ccm koje se određuje u prirodnom stanju. Težinske vrijenosti Zg su manje od Pg. Na vrijednsoti Zg utiće: struktura tla sadržaj organske materije i vrste zastupljenih elemenata. Zg je direktno proporcionalna zapremini pora u nakom tlu. Svi faktori koji utiću na poroznost tla ujedno utiću i na Zg. Određuje se težina tla po jedinici površine, određuju se sadržaji makrohranjiva Ca i K, izračunavaju se sadržaji vode po jedinici površine. Pjeskovita tla imaju vrijednost Zg između 1,3 – 1,7 g/ccm. Praškasta, ilovasta i glinovita 1,1 – 1,8 g/ccm. Tla koja su jako prorasla korijenovim sistemima 0,5 – 1 g/ccm. Tresetna tla 0,2 – 0,4 g/ccm. Kao prosječne vrijenosti za Zg ≈ 1,5 g/ccm u našim klimatskim uvjetima. Sadržaj hranjiva se izražava u mg na 100 g tla. 1mg nekog hranjiva ustanovljen u 100g tla odgovara količinama od 30kg tog hranjiva za površinu od 1ha za dubinu od 10cm. Ako se težinske vrijednosti Zg približavaju težinskim vrijednostima Pg tada korijenov sistem nemože optimalno da se razvija. Ako imamo u vidu glinuše, vrijednost 1,7 gotovo onemogučavaju razvoj biljaka. Sa povečanjem dubine se povečavaju vrijendosti Zg zbog descendentnih tokova.

Ocjena karakteristika tla na osnovu njihovih zapreminskih gustina

Zg u g/ccm Ocjena karaktera tla1 Tla bogata sadržajima organske materije (livade, šumska tla)

1,0 – 1,1 Tipična veličina na svježe izorani pašnjak1,2

1,3 – 1,4Karakteristično za travnjakTravnjak (pašnjak) jako zbijen

1,4 – 1,6 Tipična veličina za podpovršinski horizont različitih tala1,6 – 1,8 Jako zbijen horizont

PRAVA GUSTINA

Je težina 1cm3 bez pora. Prisustvo organske materije značajno smanjuje vrijednost i značajno je zavisna od vrste minerala i procjene zastupljenosti elemenata. Pg je veča u dubljim slojevima, određujemo je piknometrom. Pg se odnosi na čvrstu fazu. Pg za određene dubine predstavlja konstantnu vrijednost.

POROZNOST TLA

Porama tla mogu da se smatraju dijelovi koji u određenoj zapremini zauzimaju međučestićni i međuzapreminski prostor različitog oblika i dimenzija. Ukupni međučestićni i međuagregatni prostor definira se kao poroznost tla. Sadržaj pora u tlu izraz su položaja i veličine strukturnih agregata i primarnih mehaničkih elemenata. Pore, odnosno prostor koji se nalazi između primarnih čestica nazivaju se primarne pore – mikropore, a pore koje se nalaze između sekundarnih odnosno strukturnih agregata nazivaju se sekundarne pore – makropore. Poroznost tla predstavlja životni prostor biljnog korijena , pedoflore i mikroorganizama.

Strana 18.

SKLOP ILI GRAĐA TLA predstavljeni su međusobnim odnosima strukturnih agregata i prostorom izneđu njih . Teksturni elementi + strukturni elementi + pore = sklop.Poroznost predstavlja fizičko svojstvo koje utiće na režim voda u tlu, aeraciju i na dinamiku gasovite faze tla i utiće na toplotna svojstva nekog tla.Ukupna poroznost se dijeli na:Vodnu poroznost koja predstavlja zbir svih pora u kojima se zadržava voda.Ostatak pora predstavljaju pore u kojima se nalazi gasovita faza.

Na osnovu dimenzija pora i njihove zastupljenosti Gračanin je napravio podjelu:Oznaka poroznosti Sadržaj pora u %

Vrlo porozno > 60Porozno 60 – 45

Slabo porozno 45 – 30Vrlo slabo porozno < 30

Funkcije pora po veličini na osnovu podjele po Sekeri o De Bodtu:Oznaka pora Prečnik pora (u mikronima) Funkcija pora

Krupne pore> 50

50 – 10Za brzo ocijeđivanje vodeZa lagano ocijeđivanje vode

Srednje pore 10 – 0,2 Retenciona vodaSitne pore < 0,2 Vezana voda

FAKTORI KOJI UTIĆU NA POROZNOST

Teksturni sastav i dimenzije strukturnih agregata rezultiraju dimenzijama pora. Krupne se nazivaju cjedne pore, u srednjima se nalaze retencione pore. Šumska tla su više porozna od nešumskih. Ukupna poroznost ne odražava realno porizvodno ekološke karakteristike tog tla. Uobičajeni je stav da se tlo smatra pojedinim medijem ako se odnosi sitnih , srednjih i krupnih pora 1:1:1.

MEHANIČKA SVOJSTVA TLA

To je odnos mehaničkih elemenata. Svako tlo pokazuje u određenim okolnostima određene mehaničke sprecifičnosti na što največi uticaj ima procenat vode. Prisustvo ili nedostatak vode bitno utiću na konzistenciju, plastičnost, ljepljivost, bubrenje, kontrakcija tla i na tvrdoču tla. Večina mehaničkih svojstava tla je pod značajnim uticajima atruktuiranosti tla.KONZISTENCIJA – predstavlja količinu energije kojom su međusobno vezani pojedini teksturni elementi. To se povečava učešćem koloidne frakcije. Po konzistenciji tlo može biti:

- suho tlo tvrde konzistencije i teško se drobi,- umjereno vlažno tlo drobine konzistencije,- vlažno tlo je ljepljive konzistencije,- mokro tlo je plastične konzistencije i može da se modelira.

PLASTIČNOST – tla predstavlje vid konzistencije tla na određenom nivou tla. To je sposobnost tla da trajno izmjeni oblik spoljašnim uticajima, a da pritom ne dođe do fizičke lomljivosti. (glinuše jako plastične a pjeskulje nisu). Svojstvo plastičnosti po Atterbergu je pdoijeteljeno u tri grupe:

1. gornja granica plastičnosti (Gp) – predstavlja početak tečenja tla usljed velokig sadržaja vode,

2. donja granica (Dp) – kada tlo može da se modelira bez pucanja,

Strana 19.

3. index platičnosti (Ip) – predstavlja razliku u sadržaju vlage između gornje i donje granice plastičnsoti (Gp – Gd).

LJEPLJIVOST – se manifestuje kao energija međusobnog vezanja dijelova tla i oruđa koja ne pripadaju tlu. Prema Kačinskom tlo se prema ljepljivosti dijeli u 4 kategorije: vrlo jako ljepljivo (>15g/cm2), jako ljepljivo (5 – 15g/cm2), osrednje ljepljivo (2 – 5g/cm2), i slabo ljepljivo (<2 g/cm2).BUBRENJE I KONTRAKCIJA – osnovni pokretači su hidratacioni procesi kontrakcije koloidne frakcije. Nivoi zavise od količine i vrste zastupljenih sekundarnih minerala. Bubrenje tla nastaje sa navlaživanjem tla, usljed čega dolazi do povećanja volumena, a kontrakcija je smanjenje volumena tla usljed gubitka vode.

VODA U TLU

Voda kao najzastupljenija supstanca ima više svojstava od svih drugih supstanci. Voda predstavlja osnov siromaštva ili bogatstva. Svi organizmi imaju potrebu za određenim količinama vode. Biljke je trebaju u velikim količinama. Jedna biljka potroši 1l vode na dan ili odraslo stablo tokom vegetacije potroši oko 200 – 300 l vode na dan. Voda je univerzalan rastvarač i kao takva je prisutna u rastvoru tla. Voda tla utiče na aeraciju i na temperaturu tla. Voda ima i vrlo štetne utjecaje – uzrokuje procese površinske erozije. Voda je jedinstvena supstanca. Na sobnoj temperaturi molekul vode je manji od molekule vode u gasovitom stanju, dok led pluta na vodi. Voda posjeduje površinski napon i ima tendenciju da formira oblik kugli. Posjeduje veliku specifičnu toplotu. Ima najvišu energiju isparavanja. H+ ion ima odlučujuću ulogu, razlog je pozicija 2 atoma H koji se nalazi na jednoj strani a 0 na drugoj. U vodi je H+ ion vezan za najbliži O ion ionskom vezom i radi toga dolazi do koncentrisanja 2 H+ na jednu stranu. Minerali prestavljaju izvor O za kojeg se veže H. Voda je vezana i sa O tla i tako stupa u kristalografsku građu. Sile adhezije vežu vodu za čvrsto stanje. Tlo i voda se privlače iz 2 razloga:

- tlo predstavlja poroznu sredinu- postoji značajno privlačenje između vode i površine čvrste faze.

Voda je ključni faktor plodnosti tla. Voda stupa u fizički kontakt sa čvrstom fazom. Postoje snažni razlozi za izučavanje sadržaja vode i dinamike u tlu. Ta voda mora biti biljkama na raspolaganju. To je naročito važno jer biljke odaju velike količine vode. Značajan dio vode dolazi iz tla. Vlaga tla pomaže u kontroli gasovite faze i temperature tla.

STRUKTURE I KARAKTERISTIKE VODE U TLU

Voda direktno dolazi u tlo i nalazi se u njemu u različitim sadržajima. Molekul vode je jednostavan. Atomi H su manji. H i O su vezani ionskom vezom jer svaki H dijeli svoj elektron sa O. Molekul vode je asimetričan. Molekul H2O je polarni ili dipol molekul.Polaritet vode nam objašnjava kako molekul H2O reaguje sa svim ostalim materijama. Molekul H2O je povezan sa susjednim molekulama. Voda se prilagođava prostoru u kojeg dolazi. Polaritet vode utiče na mnoga druga svojstva vode. H+ privlači O- što rezultira polimerima. Na isti način, površinski negativne nabijene gline privlače vodu. Polaritet vode omogućava i pospješuje razlaganje soli u vodi. Kada molekul H2O bude privučen od – nabijenog iona molekul bude češće vezan i upakovan nego u slučaju čiste vode. Dijelovi gline postanu hidratisani, dio energije se oslobodi tom hidratacijom. Oslobođena energija se tumači kao:

- Toplota rastvora – kada se ioni hidratiziraju- Toplota kvašenja – to se dešava u slučajevima kada se vrši hidratacija elemenata.

Strana 20.

KOHEZIJA I ADHEZIJAKohezija je vezanje H2O za bilo šta drugo. Adhezija – adsorpcijom – neke molekule drže se čvrsto za površinu čvrste faze. Molekule koje su zajedno drže se silama kohezije, a molekule na površini drže se silama adhezije. Kohezija i adhezija grade mogućnost čvrste faze tla da zadržava vlagu i da kontrolira njeno korištenje od strane biljaka.

POVRŠINSKI NAPONČesto se tumači i kao tečno-zračni odnosi. To je kohezija između molekula vode. Uporedne snage koje utiču na molekule vode na površini i pod površinom. Snage koje djeluju ispod površine iste su u svim smjerovima, odnosno molekule vode se jednako privlače sa susjednim vodama. Površinski napon je vezan u fenomenu kapilarnosti, a on određuje kako se voda kreće kroz tlo i kako se zadržava u tlu.

OSNOVI KAPILARNOSTI I VODA U TLUFenomen kapilarnosti se prikazuje u klasičnom primjeru kretanja vode naviše kada je donji dio tanke cijevi uronjen u vodu. Dvije sile:

1. Snaga vezanja H2O za čvrstu fazu na stjenkama pora uzrokovana je adsorpcijom 2. Površinski napon vode koja ima privlačenje molekula. Uzrokovano je kohezijom.

MEHANIZMI KAPILARNOSTINivo vode će biti veći u cijevi koja ima manji unutarnji prečnik. Zidovi stijenki uzrokuju povlačenje vode. Kohezione sile osiguravaju da voda nije direktno u kontaktu sa stjenkama i to potpomaže dizanju vode u cijevi. Dizanje vode obrnuto je proporcionalna prečniku, a direktno je proporcionalan površinskom naponu.

VISINA RASTA KAPILARNE VODE U TLUU svim mokrim tlima kapilarne snage su u dejstvu. Bez obzira na dejstvo, nivo i brzina porasta su niži nego što očekujemo na osnovu veličine pora. Razlog: pore nisu ravne, nisu ujednačenih promjera, neke pore su popunjene i zrakom koji je zarobljen u porama između vode. Sve to usporava ili zaustavlja kretanje vode. Uzlazno kretanje vode predstavlja rezultat kapilarnosti i veći je u tlima fine teksture i kada pore nisu male.Kapilarnost se interpretira kao usponski uređen tok vode. Voda je aktivna kada se kreće u vertikalnim i horizontalnim porama.

KONCEPT ENERGIJE VODE U TLUZadržavanje i kretanje vode kao i _____ i biljke i gubljenje u atmosferu predstavljaju svojstvene fenomene koji su vezani za energiju. ________ _______ ________ uključene su energije kao što su: potencijalna, kinetička, električna energija. U ovom konceptu vrlo važno mjesto zauzima tzv. slobodna energija koja karakterizira energetski status vode u tlu. Slobodna energija je uvrštena sa svim ostalim formama koje su na raspolaganju da izvrše neki rad.Nivoi slobodne energije predstavljaju okvirni način mjerenja nekih tendencija da ta supstanca izvrši neke promjene. Određene supstance se kreću od mjesta sa većim ka mjestima sa nižim količinama slobodne energije. Ako su u tlu svi elementi jednako zastupljeni voda se kreće od vlažnih tala ka suhim jer je u njih slobodna energija manja. Te razlike u energetskim nivoima održavaju se kao kretanje vode u tlu.

MATIČNI POTENCIJAL = ADSORBOVANA VODA + KAPILARNA VODAVisina izdizanja vode u kapilarnoj cijevi naziva se osmotski potencijal.

Strana 21.

TIPOVI VODE KOJI SE KREĆU U TLUKretanje vode kroz tlo:

1. Zasićeni tok2. Nezasićeni tok3. Tokovi pora

Prva dva podrazumijevaju tečna stanja vode. Tokovi tečne vode pod dejstvom su gravitacije i matičnog potencijala. Zasićen tok je aktivno kretanje kada su pore tla u potpunosti zasićene vodom, a nezasićeni kada su pore samo djelimično popunjene vodom. Iz ovog slijedi Retencija = zadržavanje vode u realnim uvijetima.Odnosi vlage i energije u tlu tokom intenzivnih oborina naziva se maksimalnim retencionim kapacitetom i može doći do descendentnih tokova vode. Takvo tlo nazivamo zasićeno. To predstavlja njegov maksimalni retencioni potencijal, matični potencijal je visok i blizu je nivoa za čistu vodu.Poljski retencioni kapacitet predstavljen je 2 – 3 dana nakon prethodno obrazloženog stanja i tlo posjeduje PVK. Tada voda počinje da se cijedi iz makrospora i na njeno mjesto ulazi zrak. Makrospore su još uvijek popunjene vodom i zadržavanje tih voda zadovoljava potrebe biljaka za vodom. Promjene vlažnosti će se nastavljati ili nivo vlažnosti će se manje mijenjati jer su popunjene makrospore i kapilarne sile tla.

VODA TRAJNOG UVENUĆAKarakteriše to da tokom procesa transpiracije i evaporacije preostale vode prelaze u paru i intenzivnim procesima moglo bi se desiti da biljka ugine ako se voda ne dodaje. Nivo vlage u tlu nije pristupačan.

HIGROSKOPNA VLAGATo je vlažnost koje je ispod vlažnosti trajnog uvenuća. To je stanje vlažnosti kada je atmosfera zasićena sa 98% pa čak i 100% vlažnosti. Voda je vezana jakom energijom, može se odstraniti od čvrste faze samo kao gasovita.Konvencionalne podjele vode:

- fizička podjela- bioločka podjela

Fizička podjela: ukupna voda je podijeljena na gravitacionu, higroskopnu i kapilarnu vodu.

HEMIJA TLA (pH REAKCIJA)

Najznačajnije svojstvo tla je njegova reakcija (kiselo, bazno i neutralno stanje). Kisela tla su česta u regionima gdje su veće oborine. Kiselost se javlja kao jedno od svojstava tla o kojima se najviše raspravlja. Prisustvo kationa rezultira velikim prisustvom kationa OH – i H +. Ako je prisutan Na+ ion i njegova pH može biti čak veća od 10. Alkalna tla sa visokim sadržajem Ca, Mg i K su karakteristična za oridne regije.

PORIJEKLO OH – i H + IONA U TLUDva apsorbovana kationa Al+3 i H+ u najvišem smislu su odgovorni za kiselost tla. Mehanizmi, uz čiju pomoć ova dva kationa imaju uticaj, zavise od reakcije tla.JAKO KISELA TLA – Dvovalentni Al postaje rastvorljiv i veže se za organsku materiju (ukoliko je ima), ako je nema on je prisutan u jonskoj formi. Negativni koloidi dominiraju pri niskim pH vrijednostima. H+ snižava pH vrijednost i največi je izvor H jona u kiselim tlima. Večina H u kiselim tlima vezana je sa Al snažnim kovalentnim vezama i kristalima gline i vrlo ograničeno učestvuje u kiselosti tla.

Strana 22.

UMJERENO KISELA TLA – Al i H se nalaze u rastvoru sa određenim viškom H, pH 5 – 6,5. Imaju povečane sadržaje Ca, Mg, K i Fe i radi toga Al baš nemože potpuno dugo da se zadrži u jonskoj formi nego se u procesu hidratacije stabilizira. AlOH sprečava unutar – kristalno bubrenje ulezeći u lamelarnu rešetku. Povečanje reakcije tla rezultira pormjenama sadržaja jona i oslobađanja određenih pozicija. K2O3 oksidi su odgovorni za pH vrijednost ovisni naboj tla. U umjereno kiselim tlima mali sadržaji H+ utiću na kiselost tla. Učešće H+ u rastvoru tla se povečava i postepeno se vrši zamjena.VRLO BLAGO KISELA TLA – Ne dominiraju predhodno dva isticana elementa. Stalni naboj na izmjenjenim pozicijama su najčešće zauzeti sa Ca i Mg. Al i H su uglavnom već zamijenjeni. Joni AlOh se vežu i najčešće nastaje mineral gipsit. Naboji postaju raspoloživi i na njima se vrši zamjena H jona i odlaze u rastvor tla.Neutralno = omjer H+ i OH – jona je jednak.

KLASIFIKACIJA KISELOSTITri su tipa kiselosti: aktivna, hidrolitička i supstitucijska kiselost.Na aktivnu kiselost utiće H jon i to u rastvoru tla.Supstitucijska kiselost je zastupljena sa Al i H jonom koji su lahko zamjenjivi u običnom, ne pufernom rastvoru tla, rastvorom neutralnih soli (KCl).Hidrolitička je preostala kiselost koja se može neutralisati unosom krečnjaka ali se ne može odrediti tehnikom supstitucije soli. Ovakvi tipovi se mogu promatrati kao ukupna(zajednička) kiselost.AKTIVNA KISELOST – se mjeri u aktivnosti H jona u rastvoru tla u bilo kojem vremenu. Potrebno je oko 2kg CaCO3 da neutralizira aktivnu kiselost 1ha tla. Koncentracija H+ jona je mala ali je jako važna jer se nalazi u okruženju u kome biljni korijen i mikrooorganizmi crpe svoju hranu.SUPSTITUCIJSKA (ZAMJENJIVA) KISELOST – je asocijacija izmjenjivih jona Al i H i oni predstavljaju najšire sadržaje kationa u kiselim tlima. Neutralizacija se vrši unošenjem soli (KCl). Ova kiselost najveća je za smektitne gline. Ona predstavlja mali dio ukupne kiselosti.HIDROLITIČKA KISELOST – je ona kiselost koja je još preostala u tlu kada se predhodne dvije kiselosti neutrališu. Ina je združena sa AlOH i sa joni koji su vezani u nezamjenjivim pozicijama sa organskom komponentom i sa silikatnim glinama. Ako je krečnjak dodat u tlo pH će se povečati. Najčešće su naši krečnjaci hidratizirani. Kako raste pH vrijednost neutrališe se krečanjakom. Ova preostala kiselost je veča od aktivne i supstitucijske. Analize ukazuju na hidrolitičku kiselost kao 1 000 puta veću od aktivne i supstitucijske. Odnosi se povečavaju u ovisnosti od teksturne vrste tla . preporučena količina unosa krečnjaka je 4 – 8t/ha.

PUFERNA SPOSOBNOST

Predstavlja ukupnu otpornost tla na brze pormjene pH vrijednosti. Biljke ne podnose brze promjene u reakcijama tla. Pufernost se može objasniti kao vrsta jednakosti koje postoje između aktivne, supstitucijske i hidrolitičke kiselosti. Mehanizma pufernosti su jednostavni, a djeluju između rastvora tla i adsorpcione površine. Ukoliko se koncentracija hidroxid jona povečava u rastvoru, dio tih jona će preći u apsorptivno stanje, a iza njega se potiskuju katjoni. U ovim okolnostima reakcija ostaje ista ne promijenjena, ili se može vrlo malo promijeniti. Ukoliko se u rastvor unosi baza tada se vrši njena neutralizacija H jonima. Značajnu ulogu ima H jon koji kada dođe u elektrolit vezuje OH jone i spriječava reakcije promjene tla. Tla dobro snadbijevena baznim katjonima i H pokazuju dobru pufernu sposobnost incidentom djelovanja i baza i kiselina. Pufernost zavisi od čvrste faze i kapaciteta apsorpcije tla. Pufernost se povečava povečanjem sadržaja koloidne frakcije.

Strana 23.

NASTANAK TALA U PRIRODNIM USLOVIMA

U prirodi se tla mogu naći u različitim formama. Te forme je objasnio Dokučajev. On je uključio važne elemente: matični supstrat, klima, reljef i organizme. Proizvod pedogenetskih elemenata je nastanak tla. Posljedica ovakvih djelovanja su različita tla. Procesi utiću da se svojstva tla stalno mijenjaju. Ovo sve utiće na činjenicu da se nakupljanjem niza kvantitativnih promjena javljaju različiti kvaliteti elemenata u nastanku različitih tipova tala.

Pedogenetski elemento → nastanak tla + vrijeme = različitost tla.Pedogenetski procesi su spori i teško se neposredno mogu pratiti. Stalnim djelovanjima ovi procesi uzrokuju promjene u solumu. Nastanak raznihtipova tala može se predstaviti:Faktori → procesi → svojstva → morfologija tla (soluma).

FAKTORI NASTANKA TLA

Ove faktore Dokučajev je nazvao pseudogenetičkim. Ustanovio je da faktori djeluju međusobno jedni na druge ali da nemogu biti zamjena jedan drugom.MATIČNI SUPSTRAT - predstavlja više od 95%. Utiće na mehanička i fizička svojstva tla i na cjelokupni životni ciklus nekog tla. Pruža osnovnu masu mineralne komponente. Neki supstrati se ne mijenjaju tako da tla u svojoj osobenosti sadrže osobine matičnog supstrata. Tvrdoča supstrata ima značaj na puteve razvoja nekog tla.KLIMA – predstavlja predogenetski faktor čije je djelovanje izraženo kroz zračenje. Klima dolazi do izražaja u extremnim klimatskim uslovima. U ovim slučajevima klima potiskuje uticaje drugih faktora. Razlikujemo makroklimatske, mikroklimatske i pedoklimatske uticaje. Ovi faktori se definiraju kroz zajedničko djelovanje količine toplote i količine vlage.RELJEF – ima određeni uticaj na procese nastanka tla i to na posredan način: reljef ima uticaj na raspored oborina, ravni reljef prima 100% oborina, a nagnuti dio reljefa neče zadržati sve oborine. U određenim regionima različiti reljefi primaju različite količine oborina. Na nagnutim formama vrši se transport vode i mehaničkih elemenata. Mehanički elementi se najčešće talože u depresijama ili u zaravnima. Različite reljefne forme pružaju različite uvjete za nastanak tla, također primaju i apsorbuju različite količine sunčeve radijacije. Zbog toga reljefsku formu djelimo na: makroreljef, mezoreljef i mikroreljef.OGANIZMI – biljka – tlo. Značajan je i čovjek koji aktivno mjenja biocenoze.

PEDOGENETSKI PROCESI

Su vrlo složeni i međusobno povezani. Oni se sukcesivno smjenjuju po fazama. Često su povezani i javljaju se nekada i kao suprotno usmjereni. Ti procesi su transformacija minerala, stijena kroz procese migracije, transformacije organskih jedinjenja. Transformacije i intenzitet zavise i od ostalih pedohenetskih procesa. Ovim procesima nastaje humus.

RAZVOJ TLA

Nalazi se u stalnom dinamičkom stanju. Promjene u tlu uzrokovane raznim faktorima definiramo kao unutrašnje i spoljne. Unutrašnji – dovode do nakupljanja nekih kvantitativnih promjena, te promjene nakon određene granice dovode do pojave novih kvaliteta. Za gabro u početku dolazi do raspadanja stijena i stvara se detritus u kome se nakuplja organska materija i kasnije on poprima formu humusa. Humus i detritus duže zadržavaju vodu i nastaju kiseline koje ubrzavaju hemijske procese. Pretvorbom primarnih u sekundarne minerale formira se horizont u kome preovladavaju glinovita frakcija. Dolazi do oslobađanja baznih katjona koji se pod uticajem descedentnih tokova vode premiještaje u niže dijelove zajedno sa

Strana 24.

peptiziranim česticama. Javlja se novi kvalitet. Kad glinoviti sloj postane nepropustan za vodu nastaje stagniranje vode iznad tog nepropusnog sloja. Uvjeti uzrokuju pojavu redukcionih procesa u kojima se javljaju dijelovi redukcionih hemijskih jedinjenja što se naziva oglejavanje. To su procesi koji uzrokuju pojavu nastanka glejnih tipova tala. Razvoj tala ili evolucija uvjetovane su spoljašnim faktorima: humidna i aridna zemljišta, pojava erozije.

GRAĐA TLA (SOLUMA)

Pedogenetski procesi ostavljaju vidljive posljedice. Prisustvo značajnog morfološkog obilježja svjedoći o postanku procesa koji su postojali u postanku tla. Proučavanje predstavlja važan metod za rekonstrukciju predogenetskih procesa i kao osnova za procjenu osnovnih svojstava nekog tipa tla. Uzima se u obzir nivo izmjena koje su se dešavale u odnosu na polazni nivo. Promjene se tumače na osnovu aktuelnih stanja: boje, teksture, strukture, specifične tvorevine, novonastale forme tla i cijeli niz karakterističnih stanja i procesa. Sve promjene mogu da se vežu za pojedine zone u tlu. Zbog toga su pojedini horizonti najvažnije jedinice u morfologiji nekog tla. Horizont je forma nastala kao vid pedogenetskih procesa i evolucije tla. Ti procesi uvjetuju ista ili slična svojstva pojedinih horizonata pa se zbog tih sličnosti takvi horizonti obilježavaju konvencionalnim oznakama. Te morfološke oznake u večim klasifikacionim sistemima mogu biti sljedeće:O = organski površinski horizont koji je iznad mineralnog dijela tla u pretežno aerobnim uvjetima.(A) = inicijalan, slabo razvijen horizont koji predstavlja biološki aktiviran površinski dio profila u kome se razvija glavnina korijena i začetak formiranja strukturnih agregata. Po boji se malo razlikuje od matičnog supstrata (najčešće rastresitog).A = akumulativni humusni horizont u kome su dobro humificirane organske materije koloidnog karaktera izmješane sa mineralnim dijelom a vrlo često u formi organo – mineralnog komplexa.E = eluvjalni horizont koji se nalazi ispod O ili A horizonta u odnosu na horizont koji se nalazi ispod njega ima manje sadržaje jedne ili više od sljedećih komponenti: gline, humusa, seskvioxida. Obično ima svijetliju nijansu u boji od oba horizonta s kojim graniči.B = iluvijalni horizont koji se nalazi ispod E horizonta i u odnosu na njega karakterističan je po večem sadržaju jedne od sljedećih komponenti: gline, humusa, seskvioxida.

Strana 25.

KLASIFIKACIJA TALA

Pedologija razvrstava pojedine pojave tla u klasifikacijske okvire. Ukupni rezultati podjela od najnižih (klasifikacijski pedon) pa idući ka višim taksonomskim nivoima zovu se sistematika ili klasifikacija tala. U ovisnosti od toga za što su namijenjene imamo uzgojne tzv. tehničke klasifikacije i prirodni sistem klasifikacije. U prirodnim se ne uzimaju u obzir sva prikupljena svojstva. Prirodni su koncipirani takoda imaju elemente istraživačkih podsticaja i daju realnu sliku o trenutnim stanjima

PREGLED KLASIFIKACIONIH SISTEMA

Poznati su i primjenjivani: tzv. RUSKI i AMERIČKI SISTEM.Ruski je razvijen na predpostavkama. Tri najvažnija elementa su: faktori, procesi i svojstva.Američki ne prihvata unošenje elemenata koji su izvan tla. Ovom sistemu se ne pridaje mnogo značaja.Osnovni taxnomski nivo je klasa koja se izdvaja na osnovu vidljivih i mjeljivih elemenata. Uključeni su vodni i toplotni režim tla.Značajni su i EVROPSKI SISTEM (sistemi prilagođeni određenim zemljama). Ovi sistemi uvažavaju sljedeća obilježja: pedogenetske procese, od vanjskih faktora litološku komponentu, bioklimatske faktore. Posjeduju centralnu klasifikacijsku jedinicu i najčešće je to tip tla kao i u ruskom sistemu.Svaka zemlje posjeduje nacionalne klasifikacijske sisteme. Na našim prostorima postoje nacionalni klasifikacijski sistemi. Još uvijek je u primjeni sistem kojeg su postavili Škorić – Filipović – Ćirić.Skup pedona označava se kao osnovna klasifikacijska jedinica, tj. tip tla. Ti pedoni su isti ili su vrlo sličnih svojstava ali koja se bitno razlikuju od svojstava susjednih pedona. Tip tla ima jednotipske građu profila i karakterističan slijed horizonata. Ima jednotipske osnovne procese, jednotipske fizičke i heijske procese. Ovakvom definicijom obuhvaćeni su zemljišni prostori u očuvanom prirodnom stanju, a to su šumska tla. Podjela je sukcesuvna, na osnovu utvrđenih kriterija. Kategorije niže od tipa tla su: PODTIP, VARIJETET I FOMU. Koriste se kriterijumi koji imaju ekološko – proizvodni karakter. Za nacionalne klasifikacije je karakteristično da nose nacionalne nazive (černozem, rendzina). Viši klasifikacijski nivoi od tipa tla su: KLASA koju predstavljaju svi tipovi tala koji imaju isti poredak horizonata. Klase tla se objedinjavaju na osnovima načina vlaženja i hemijskog sastava vodekojima se vlaži neko tlo. Taj viši je ODJEL ili DIVIZIJA. Kod nas postoji više odjela i to 2 koja su vrlo značajna a od kojih je:

1. odjel automorfnih tala,2. odjel hidromorfnih tala,3. odjel halomorfnih tala,4. odjel subakvalnih tala.

Karakteriše ih:1. odjel – vlaženje atmosferskim vodama uz slobodne descedentne tokove voda.2. odjel – povremeno ili stalno kretanje vode uz povremeni ili stalni višak vlaženja. Sve

pore za zrak su popunjene vodom i to onom koja nije zaslanjena i alkalna.3. odjel – ima podzemno dopunsko vlaženje, a rjeđe površinsko. Vode su slane,

alkanizirane sa različitim sadržajima rastvorenih alkalija.4. odjel – tla nastaju u podvodnim uvjetima plitkih stajačih voda. Mješaju se procesi

pedogeneze sa procesima sedimentacije.

Strana 26.