VODA U TLU

Embed Size (px)

Citation preview

VODA U TLUVoda u tlu nalazi se u sustavu zemljinih pora. Djeluje na mnoge fizike, kemijske i bioloke procese. U njoj se otapaju i transportiraju hranjive tvari, a voda je i graevni element same biljke. Posredno voda utjee na toplinske osobine, izmjenu plinova u tlu, mikrobioloku aktivnost tla i druge procese. Zato je voda jedan od kljunih faktora plodnosti. Voda se u tlu vee na dva naina: a) adsorpcijom molekula vode na povrini vrstih estica b) zadravanjem vode kapilarnim silama (silama meniskusa)

Oblici vode u tlu Oblici vode u tlu su:a) SLOBODNA VODA

b) VEZANA VODA Slobodna voda je voda koja se dri manjim silama za estice tla, pokretna je i kree s u poroznom tlu u svim smjerovima. Moe biti gravitacijska (cijedna) i kapilarna. Gravitacijska voda zadrava se u makroporama i otjee pod djelovanjem gravitacije. Korisna je za biljke samo kratko vrijeme pri prolasku kroz zonu korijenskog sustava. Kapilarna voda nalazi se u mikro- i makroporama i ne podlijee silama gravitacije, nego se zadrava kapilarnim silama (adhezija i kohezija) ili ju podupire podzemna voda. Kree se sa mjesta vieg tlaka na mjesta nieg tlaka. Ovaj oblik vode pristupaan je biljkama i predstavlja glavni izvor vode za biljke.

Vezana voda je ona koja se dri velikim silama za estice tla ili unutar pora. Moe biti kemijski vezana voda, opnena i higroskopna voda. Higroskopna voda je dio kapilarne vode koji se jako vrsto dri uz estice tla i ini tanki omota oko te

estice. Zbog velike sile kojom se vee ova voda je nepristupana biljci. Kemijski vezana voda nalazi se u hidratiziranim kemijskim spojevima tla. Za estice tla vezana je kemijskim vezama i nije raspoloiva za biljku. Opnena (filmska) voda obavija estice tla kao deblja ili tanja opna i djelomino je dostupna biljci. Kretanje vode u tlu Voda u tlo dospijeva iz atmosfere (oborine), navodnjavanjem, plavljenjem ili iz podzemlja. Nalazimo je u obliku leda, vodene pare i najee kao tekuu vodu. Voda u obliku leda i vodene pare nema znaaj za biljke jer se ne moe upijati. Voda u tlu je praktiki u stalnom kretanju. Kretanje poinje infiltracijom (upijanja) vode koja dospijeva na povrinu. Infiltracija je proces ulaenja vode u zemljite i njenog daljnjeg kretanja kroz zemljite. Nakon infiltracije dolazi do redistribucije vode u zemljitu tj. njenog premjetanja iz jednog dijela tla u drugi. Brzina infiltracije ovisi o teksturi, strukturi, sadraju humusa, sadraju vode u tlu, nainu koritenja i obrade i temperaturi vode. Dio upijene vode moe se procijediti do podzemne vode to se naziva unutarnjom drenaom. Ovaj oblik kretanja vode iz povrinskih slojeva u donje uslijed djelovanja gravitacije naziva se descedentni (silazni) tokom. Podzemna voda ini kruenje vode u zemljitu sloenijim jer postaje drugim izvorom vode u zemljitu. Uslijed podizanje nivoa podzemna vode ili kapilarnog uzdizanja ona dospijeva u tlo. Takav oblik kretanja vode iz niih slojeva tla u vie naziva se ascedentni (uzlazni) tok. Osim uzlazno i silazno vode se kree i horizontalno (bono) to se naziva lateralni tok. Upijena voda se naposljetku gubi iz zemljita isparavanjem, procjeivanjem do podzemne vode ili transpiracijom biljaka. Odnos vode u tlu i biljke Vrlo je bitno poznavati odnos tla, vode i biljke. U pojedinim tipovima tala moe biti velika koliina vode, a da je vode dostupne biljci malo. Sa tog stajalita odreena su neka stanja vlanosti pri kojima se bitno mijenja mogunost opskrbe biljke vodom. Granine toke karakteristinih stanja vlanosti nazivaju se hidroloke konstante. Hidroloke konstante su: a) maksimalni vodni kapacitet b) poljski vodni kapacitetc) toka uvenua

Maksimalni vodni kapacitet je stanje vlanosti pri kojem su sve pore ispunjene vodom. Ovakvo stanje nastaje nakon dugotrajnih oborina ili topljenja snijega, a traje, ovisno o tipu tla, od 1-3 dana. Veim dijelom biljka ovu vodu ne iskoristi, a dolazi do nedostatka kisika to moe tetno djelovati na biljku. Poljski vodni kapacitet je stanje tla u kojem su mikropore ispunjene vodom, a makropore zrakom, to znai da je gravitacijska voda otekla. ekoloki je to najpovoljnije stanje za biljku. Toka uvenua se dosee u trenutku kada vlaga tla pada na nivo koji je nepristupaan biljkama (manjak vode u mikroporama). Razlika izmeu poljskog vodnog kapaciteta i toke uvenua daje ukupnu koliinu pristupane vode za biljku. Tlo koje ima vei poljski vodni kapacitet i niu toku uvenua ima veu koliinu pristupane vode i pogodnije je za biljke.

ZRAK U TLUU sustavu zemljinih pora osim vode nalazi se i zrak. Sadraj zraka u tlu vrlo je promjenjiv i ovisi o koliini vode u tlu. Kada su sve pore ispunjene vodom sadraj zraka pada na nulu, a kad je zemljite potpuno suho sve pore su ispunjene zrakom. Ovo su ekstremni sluajevi kada je u tlu potpuno odsutna jedna od ove dvije faze. Zrak u tlu je trajnije prisutan uglavnom u veim porama (makropore) gdje se voda ne zadrava vee se zbog sile gravitacije brzo drenira (procjeuje). Zrak u zemljitu uglavnom se sastoji od plinova iz atmosfere, dok dio plinova nastaje i u samom tlu. Pojedini plinovi utjeu na procese oksidacije, nitrifikacije i mineralizacije. Najvaniji od plinova u tlu je kisik koji omoguuje disanje korijena. Prosjean sadraj kisika u tlu je 18-20 %, a ugljika 0.15-0.65 % (ekstremno 5-6 %). Zrak tla je maksimalno zasien vodenom parom (95 %), ima vie ugljik-dioksida, a manje kisika nego zrak u atmosferi. Izmeu atmosfere i tla stalno je prisutna izmjena plinova. Proces izmjene plinova izmeu atmosfere i tla naziva se aeracija. Do aeracije dolazi procesom difuzije (s mjesta vee na mjesto manje koncentracije) i kretanjem zranih masa. Aeracija je uvjetovana promjenom atmosferskog tlaka, temperature i stanja vlanosti. Dobro prozraivanje tla vrlo je bitno za disanje korijena biljaka. Mlade sadnice su naroito osjetljive na nedostatak kisika. Neke vrste iz rodova joha, smreka i movarnog taksodija mogu rasti pri niskoj razini kisika u tlu, dok npr. bukva pokazuje veliku osjetljivost i na kratkotrajan nedostatak kisika. Zrak u tlu izraava se kapacitetom tla za zrak u postotku. Kapacitet tla za zrak ispod 5 % je nepovoljan, 510 % slab, 10-15 % srednji, a iznad 15 % se smatra da nema ekoloki znaaj. Dovoljnim kapacitetom tla za zrak smatra se onaj koji je iznad 10 %.

MIGRACIJE U TLUProcesi migracija u tlu su procesi premjetanja estica tla pod utjecajem vode i organizama. estice koje se premjetaju mogu se nalaziti u razliitom stanju, od krupnih estica do mikroestica. Kretanje estica moe biti po povrini zemljita (eksterno) ili unutar zemljinog profila. Migracije se dijele na: 1. MIGRACIJE VODOM 2. BIOLOKE MIGRACIJE (MIGRACIJE ORGANIZMIMA)

Migracija vodom moe biti: a) povrinska migracija b) eluvijalno-iluvijalna migracija c) migracija ascedentnim tokovima Povrinska migracija voda kretanjem po povrini zemljita u nemogunosti infiltracije otapa neke estice ili ih samo prenosi te ih taloi na drugom mjestu.

Ovakvom migracijom premjetaju se sitnije estice, dok bi premjetanje neotopljenih veih estica bila povrinska erozija. Eluvijalno-iluvijalna migracija pri kretanju vode u tlu iz viih slojeva u nie voda ispire tvari iz povrinskog sloja to se zove eluvijacija te u dubljim slojevima iste te tvari djelomino ili potpuno taloi to se naziva iluvijacija. itav proces ispiranja i taloenja estica u tlu zove se eluvijalno-iluvijalna migracija. Migracija ascedentnim tokovima kada u nekom zemljitu prevladava kapilarno kretanje podzemne vode navie premjetanje tvari ima uzlazni (ascedentni) tok pa u tom sluaju imamo i ascedentnu migraciju.

Bioloke migracije mogu biti: a) ascedentne b) descedentne Ascedentna bioloka migracija je premjetanje elemenata iz dubljih slojeva zemljita na povrinu. To se dogaa pri crpljenju biogenih elemenata iz dubljih slojeva zemljita putem korijena koje biljka onda ugrauju u organske spojeve od kojih je graena. Ascedentno se premjetaju samo biogeni elementi potrebni biljkama. Descedentna migracija ostvaruje se pod utjecajem zemljine faune. Kod ove migracije dolazi do mehanikog premjetanja zemljine mase u pravcu kretanja zemljine faune. Na taj nain uvlai se organska prostirka u tlo i mijea se sa mineralnim dijelom tla. Glavnu ulogu pri ovoj migraciji imaju u prvom redu gujavice, krtice i dr.

INITELJI NASTANAK (OBRAZOVANJA) TLAinitelji nastanka tla nazivaju se pedogenetskim faktorima. Pedogenetski faktori su: 1. MATINI SUPSTRAT 2. KLIMA3. RELJEF

4. ORGANIZMI Svaki od faktora moe se u prirodi oitovati u irokim rasponima to uzrokuje razliite pedogenetske procese kojima nastaju razliita zemljita. Pedogenetski procesi su slabo izraeni pa ih ne moemo neposredno (izravno) promatrati. Dugotrajnim djelovanjem tih procesa uoavaju se promjene zemljita. I u sluaj kada su na nekom terenu stalno jednako izraeni neki faktori zbog dugotrajnosti njihova djelovanja opet e doi do promjena u zemljitu. Pedogenetski faktori su prirodna tijela s kojima je zemljite povezano preko izmjene tvari i energije.

Matini supstrat prua osnovnu masu materijala od kojeg je izgraeno zemljite. To su razliite vrste stijena od kojih procesima raspadanja nastaje tlo. O matinom supstratu ovise sljedea svojstva tla: dubina, fizika svojstva, mineralni i kemijski sastav i smjer razvoja zemljita. Klima svoj utjecaj iskazuje peko utjecaja sunevog zraenja i dinamikih procesa u atmosferi koji prenose vlagu i toplinu. Toplina i vlaga su usko povezani faktori pa se u tom ovom sluaju govori o hidrotermikom reimu zemljita. Utjecaj klime na zemljite najbolje se vidi usporedbom ekstremnih klimatskih uvjeta (primjerice arktiki, tropski, pustinjski), gdje klima potiskuje znaaj ostalih faktora. Prilikom prouavanja zemljita treba uzeti u obzir i promjene same klime kako faktora. Reljef ima posrednu ulogu na nastanak zemljita rasporeujui toplinu i vodu na povrini tla. Najvie se utjecaj reljefa vidi pri raspodjeli atmosferske vode. Pedogenetski razlikujemo tri tipa reljefa: a) makroreljef modificira klimu (visoki planinski lanci)b) mezoreljef rasporeuje toplinu i oborinske vode (brda i breuljci)

c)

mikroreljef utjee na nivo podzemne vode i temperaturu zraka i tla (udubine i uzvisine od nekoliko metara)

Organizmi utjeu na razvoj tla razmjenom tvari i energije sa matinim supstratom. Flora i fauna pomau u transformaciji organskih tvari (stvaranju humusa), mehaniki uvlae organske tvari u tlo, mijeaju organske i mineralne tvari te strukturne agregate i pore. ovjek takoer svojim djelovanjem uzrokuje nastanak antropogenih zemljita.

PODJELA TALAAnaliza pedogenetskih faktora pokazala je da se u prirodi moe nai velik broj razliitih formi zemljita. Pedologija, slino kao i ostale prirodne znanosti, nastoji razvrstati razliite forme zemljita u odreene grupe ili klase. Svrha razvrstavanja (klasifikacije) je olakavanje preglednosti i omoguavanje boljeg razumijevanja pojedinih grupa i odnosa meu grupama. Proces razvrstavanja i grupiranja zemljinih formi prema nekim zajednikim obiljejima naziva se podjela ili klasifikacija zemljita. Podjela moe imati razliite ciljeve. Prema vrsti cilja razlikujemo tehniku i prirodnu klasifikaciju. Tehnika podjela ima praktinu primjenu za odreene privredne grane, a zemljita se klasificiraju na temelju ogranienog broja kriterija bitnih za tu granu (primjerice plodna i neplodna tla). Prirodni sustav klasifikacije grupira zemljine forme na osnovu vrlo velikog broja kriterija s ciljem organiziranja znanja o zemljitu kao samostalnom prirodnom tijelu i uspostavljanja odnosa izmeu pojedinih klasa na osnovu logikih principa. Prilikom podjele trebala bi se uzeti u obzir sva svojstva zemljita, ali kako to nije mogue izabiru se ona svojstva koja su u vezi s veim brojem ostalih svojstava. Osnovna jedinica klasifikacije ini tip zemljita. Tip je skup zemljita sljedeih karakteristika:

ima jednotipsku grau profila i karakteristian redoslijed horizonata ima jednotipske osnovne procese transformacije i migracije mineralnih i organskih komponenti ima jednotipske fizike i kemijske karakteristike pojedinih horizonata

Ovakvom definicijom tipa tla obuhvaena su zemljita koja su manje ili vie u prirodnom stanju. U sluaj u kada su graa (morfologija) i svojstva tla bitno promijenjena u odnosu na prirodna zemljita djelovanjem ovjeka takva tla nazivamo antropomorfna ili antropogena tla. Ako su zemljita nastala u uvjetima koji vie ne postoje te su zadrala svojstva i morfologiju formiranu u tim uvjetima onda se nazivaju reliktna tla ili paleosol. Sustav podjele zemljita izrauje se tako da se tipovi zemljita objedinjuju u vie kategorije na osnovu zajednikih svojstava. Tipovi zemljita mogu se takoer dijeliti i na nie kategorije. Prvi stupanja podjele iznad tipa tla ini klasa. Klasu zemljita ine svi tipovi zemljita jednakog poretka horizonata. Klase se objedinjuju u odjele na osnovu karaktera vlaenja i kemijskog sastava vode kojom se tlo vlai. Odjel (razdjel) je najvia kategorija podjele zemljita. Nie kategorije od tipa tla su podtip, varijetet i forma. Hrvatski klasifikacijski sustav ima 4 odjela, 17 klasa i 41 tip tla. Tla Hrvatske svrstavaju se u sljedee odjele: 1. AUTOMORFNA TLA 2. HIDROMORFNA TLA 3. HALOMORFNA TLA (SLATINE) 4. SUBAKVALNA (SUBHIDRINA) TLA Automorfna tla karakterizira vlaenje atmosferskom vodom, slobodno kruenje vode bez dueg zadravanja i prekomjernog vlaenja. Hidromorfna tla karakterizira povremeno ili stalno prekomjerno vlaenje dijela profila ili itavog tla i ispunjenost svih pora vodom uslijed zadravanja atmosferskih padalina i akumulacije povrinskih i podzemnih voda. Halomorfna tla karakterizira dodatno vlaenje podzemnim, rjee povrinskim, slanim vodama zbog ega sadre u jednom dijelu profila najmanje 0.7-1 % soli. Subakvalna zemljita nastaju u podvodnim uvjetima pliih stajaih voda gdje se procesi pedogeneze esto mijeaju s procesom sedimentacije.

MORFOLOGIJA ZEMLJINOG PROFILAPedogenetski procesi morfoloki oblikuju profil zemljita. Postojanje odreenog morfolokog znaka i stupanj njegove izraenosti govori o procesu koji ga je oblikovao te o njegovom intenzitetu i trajanju. Pri prouavanju morfologije profila

uzima se u obzir stupanj izmjene u odnosu na matini supstrat. Te promjene mogu se uoiti na osnovu boje, teksture, strukture, konzistencije i specifinih tvorevina nastalih pedogenezom. Morfologija tla opisuje oblik, vrstu i razmjetaj horizonata (i svojstava) tla. Prouava se na poprenom presjeku tla pedolokom profilu. Zemljini horizonti su najvaniji elementi zemljine morfologije. Nastali su djelovanjem pedogenetskih procesa i evolucijom zemljita. Iz tog razloga imaju ista svojstva i obiljeavaju se standardnim oznakama. Pedoloka jama Za pouavanje morfologije tla na pedolokom profilu kopaju se na terenu pedoloke jame. Pedoloku jamu treba otvoriti na mjestu koje dobro oslikava stanite istraivane lokacije. Otvaranje profila slui za detaljno upoznavanje i izuavanje svojstava tla te za uzimanje uzoraka tla za laboratorijsku analizu. irina ela profila je oko 100 cm, duina jame 170-200 cm, dok dubina ide do matinog supstrata. elo profila se poravna kako bi se to bolje mogle vidjeti granice horizonata. Nasuprot ela profila izrade se stepenice kako bi se moglo lako ulaziti i izlaziti iz jame. elo profila treba se okrenuti prema svjetlu. Prilikom opisa profila fotografira se okoli jame i sam profil. Kako bi se na fotografiji mogla vidjeti dubina tla i debljina horizonata na elo se stavlja neka vrsta mjerila, najee metar. Prema priruniku za terenska istraivanja na terenu se radi opis profila. Iz svakog horizonta se uzima uzorak za analizu koji mora biti propisno obiljeen kako u laboratoriju ne bi dolo do zamjene.170-200 cm 100 cm

cmcm

Horizonti se oznaavaju kao bi se mogle identificirati razlike meu tlima. Vrste horizonata su: 1. OSNOVNI ILI GLAVNI HORIZONTI 2. PRIJELAZNI I MJEOVITI HORIZONTI 3. PODHORIZONTI

Osnovni horizonti su: O organski povrinski horizont, lei iznad mineralnog dijela tla u preteno aerobnim uvjetima (A) inicijalni, slabo razvijeni horizont koji predstavlja bioloki aktivirani povrinski dio profila u kojem se razvija glavnina korijena i zaetakk formiranja strukturnih agregata, po boji se teko razlikuje od C horizonta, a njegova donja granica odreena je crtom masovnog rasprostiranja korijenja A akumulativni humusni horizont koji nastaje daljnom pedogenezom (A) horizonta, sastoji se od dobro humificirane organske tvari (odtud tamnosmea boja) izmijeane s mineralnim dijelom tla E eluvijalni horizont (eluvijacija = ispiranje), nalazi se ispod O ili A horizonta, u odnosu na horizont ispod sadri manje gline ili humusa zbog migracije te je svjetlije boje B iluvijalni horizont (iluvijacija = taloenje), lei ispod E horizonta i u odnosu na njega ima vei sadraj gline ili humusa (B) horizont metamorfoze ili kambini horizont (od cambio-mijenjati), lei izmeu O ili A i C ili R horizonta, od kojih se razlikuje smeom, utom ili crvenom nijansom u boji i poveanim sadrajem gline

C rastresiti dio matinog supstrata koji ne pokazuje nikakve znakove izmjene pod utjecajem pedogenetskih procesa karakteristinih za ostale horizonte R vrsta stijena, matini supstrat G glejni horizont, pokazuje znakove procesa redukcije i sekundarne oksidacije u stalnim ili povremenim anaerobnim uvjetima zbog optereenosti vodom, prepoznatljiv je po plaviastoj, sivoj ili zelenkastoj boji s rastim mazotinama na povrini agregata g pseudoglejni horizont, nastaje pod utjecajem stagnirajue povrinske vode uz izmjenjivanje suhe i mokre faze, odlikuje se proaranou rastim i bjeliastosivim pjegama mramoriranje, pri emu sive zone prevladavaju u pukotinama i na povrini agregata, a raste u unutranjosti T tresetni horizont u kojem se nagomilava slabo raspadnuta organska tvar zbog anaerobnih uvjeta P horizont nastao obradom, mijeanjem i homogeniziranjem prirodnih horizonata ili slojeva i obogaivanjem organskim tvarima koje je unosio ovjek

Prijelazni horizonti su slojevi izmeu dva glavna horizonta koji se oznaavaju oznakama oba susjedna horizonta pri emu prvi simbol ukazuje na dominantni karakter sloja (primjerice AE, AB, EB, BE). Mjeoviti horizonti oznaavaju se oznakama za oba susjedna horizonta koje karakteriziraju dva razliita procesa (primjerice A/E, A/G ili E/g). Podhorizonti su dijelovi osnovnih horizonata koji se u okviru osnovnog horizonta mogu izdvojiti kao posebne zone (primjerice Ol je organska prostirka u kojoj se razlikuju dijelovi biljke, Of je sloj polurazgraenih organskih ostataka koji se fermentiraju, a Oh je humificirani organski podhorizont).