logo SPU

Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
Tr. A. Hlinku 2
949 76 Nitra
e-mail: erika.tobiasova@uniag.sk
 

 


Vzťah medzi pôdnou organickou hmotou a pôdnou textúrou

Význam pôdnej organickej hmoty sa zvyšuje s narastajúcim obsahom frakcie piesku aj ílu, pričom jej pôsobenie v pôdach s extrémnym zrnitostným zložením je rôzne. Pôdna textúra má bezprostredný vplyv na rozloženie pôdnych pórov, čo výrazne ovplyvňuje dynamiku pôdnej organickej hmoty. Od zastúpenia jednotlivých kategórií pôdnych pórov závisí, či v nich bude prítomný vzduch alebo voda, pričom rozhoduje nielen množstvo vody, ale aj jej energetické kategórie. Ľahké piesočnaté pôdy sa vyznačujú nižším obsahom organickej hmoty, pretože v nich dominujú nekapilárne póry, sú teda prevzdušnenejšie, v dôsledku čoho sa v nich organická hmota oxiduje, teda rýchlejšie mineralizuje (tab. 1).

Tabuľka 1: Priemerná ročná mineralizácia rastlinných zvyškov a zrnitostné zloženie vybraných pôdnych typov

Pôdny typ
Mineralizácia
Piesok (%)
Prach (%)
Íl (%)
Pôdny druh
Regozem
93,65
84,88
11,44
3,68
Piesočnatá
Černozem
90,73
47,75
43,95
8,30
Piesočnato-hlinitá
Hnedozem
86,62
31,88
56,69
11,43
Piesočnato-hlinitá
Glej
79,24
28,27
37,35
34,38
Ílovitá

Čím vyššie je zastúpenie frakcie piesku, tým väčšie množstvá rastlinných zvyškov v pôde zmineralizujú. Celkovo má zastúpenie väčších zrnitostných frakcií vplyv predovšetkým na kvantitu pôdnej organickej hmoty a zastúpenie menších zrnitostných frakcií má vplyv najmä na zmeny prebiehajúce v pôdnej organickej hmote. Vplyv týchto frakcií sa ešte viac zvýrazňuje s klesajúcou produkčnou schopnosťou pôdy. Dôvodom je práve menšie zastúpenie kvalitnejších stabilizovanejších zložiek pôdnej organickej hmoty. V textúrne ľahkých pôdach je aj nižší obsah vody, ktorá je životným priestorom pôdnych organizmov, čiže pri jej nedostatku sú pôdy menej osídľované organizmami, čo podmieňuje aj menšie množstvo biomasy pôdnych organizmov a tým aj organickej hmoty, ktorej obsah je v úzkej závislosti od obsahu pôdnej vody.

Pri poklese vlhkosti v pôde organizmy odumierajú, pričom dôvody môžu byť rôzne, zvýši sa koncentrácia solí v pôdnom roztoku, vzrastie kolísanie teplôt alebo sa zníži prístupnosť živín. Dôležité však nie je len množstvo vody v pôde, ale aj jej prístupnosť. Napríklad ak jej obsah v pôde poklesne pod bod vädnutia, rastliny začínajú trpieť suchom, ale baktérie sú ešte schopné túto vodu využiť. Bod vädnutia nastáva v piesočnatých pôdach pri relatívnej vlhkosti okolo 5 % a v ílovitých pôdach už pri vlhkosti okolo 15 %. Vplyv vody na obsah organickej hmoty v pôde dokazuje pozitívna korelácia nielen s bodom vädnutia, ale aj viacerými hydrofyzikálnymi vlastnosťami a hydrolimitmi (tab. 2).

Tabuľka 2: Korelačné vzťahy medzi indexom zdroja uhlíka a hydrofyzikálnymi vlastnosťami a hydrolimitmi na ornej pôde do hĺbky 1 m

Na ľahkých piesočnatých pôdach sa ťažšie usídľujú aj vyššie rastliny. Rozmanitosť vstupov organických látok do pôdy je tak značne obmedzená a dominujú skôr labilnejšie formy, ktoré majú navyše v týchto pôdach aj menšie možnosti ako fyzikálnej, tak aj chemickej stabilizácie. Nakoľko labilné frakcie organickej hmoty rýchlejšie podliehajú mineralizácii, kolobeh sa uzatvára. Piesočnaté pôdy nielenže neposkytujú podmienky pre dostatočné vstupy stabilnejších foriem organickej hmoty, ale sú v nich aj podmienky, ktoré neumožňujú stabilizáciu labilnejších vstupov, čím neustále dochádza k úbytku organickej hmoty z takýchto pôd.

Organická hmota pôsobí v pôde aj ako tmelivo medzi jednotlivými mechanickými čiastočkami, čiže jednak zvyšuje ich súdržnosť a tiež podporuje tvorbu pôdnych agregátov, v ktorých je čiastočne fyzikálne stabilizovaná. U nás sa často hovorí o odstraňovaní prísušku, pretože pochopiteľne taký, aký je často prezentovaný, spôsobuje nemalé problémy. Ale prísušok môže byť na mnohých pôdach aj prínosom.

A práve v súvislosti s textúrne ľahkými pôdami sa v súčasnosti čoraz viac dostáva do popredia práve podpora tvorby biologického prísušku. Týmto sa tak znovu dostávame k riešeniu problému cez zvyšovanie obsahu organickej hmoty, tentoraz na jej povrchu, kde podporuje zhutnenie pôdy, čím sa zníži intenzita mineralizácie organických látok v pôde, zabráni odnosu častíc veternou eróziou, zachová časť pôdnej vlahy, ktorá by sa inak vyparila a tiež sa podporí osídľovanie takýchto ľahkých pôd ďalšími organizmami, čo sa v konečnom dôsledku nepriamo prejaví v náraste celkovej organickej hmoty v pôde.

Extrémy zvyčajne nikdy neponúkajú to najlepšie riešenie. Tak tomu nie je ani v prípade pôdnej textúry. Ako má svoje nedostatky vo vzťahu k pôdnej organickej hmote ľahká piesočnatá pôda, má svoje negatíva aj ďalší extrém, vysoký obsah frakcie ílu v textúrne ťažkých pôdach. Pôdy s vyšším zastúpením frakcie ílu obsahujú síce vyššie množstvá organickej hmoty a vody, práve s ohľadom na vysokú sorpčnú schopnosť ílu a výskyt predovšetkým kapilárnych pórov, v ktorých sa zadržiava voda, ale v extrémnych prípadoch kategorizácia pôdnych pórov nie je optimálna ani v takýchto pôdach. Ílové minerály pri priberaní vody napučiavajú, čím sa prítomné kapiláry v pôde stenčujú, čo podporuje trvalé premokrenie pôdneho profilu. Výsledkom je zmena oxidačných podmienok na redukčné, v dôsledku čoho sa mení aj samotný charakter procesov transformácie organických látok v pôde. Takýto stav podmieňuje síce vyššie obsahy organickej hmoty, ale pomaly sa rozkladajúcej, čo vedie k tvorbe predovšetkým surového humusu alebo k rašelineniu a v niektorých prípadoch až k procesom metanogenézy, acetogenézy či k produkcii a akumulácii iných toxických plynov.

Netreba snáď zdôrazňovať, že utlmením procesu mineralizácie nedochádza ani k sprístupňovaniu živín. Ťažké pôdy, s nedostatočnými vstupmi organických látok, sú obyčajne náchylné aj na zhutňovanie. Kým pri ľahkých piesočnatých pôdach pôsobí organická hmota na zvýšenie ich súdržnosti, na ťažkých ílovitých pôdach ich súdržnosť naopak znižuje, čiže pôsobí opačne, ale v obidvoch prípadoch pozitívne. Kým v prípade ľahkých pôd môže byť, prostredníctvom organickej hmoty, podporená tvorba biologického prísušku, v prípade ťažkých pôd môže byť, prostredníctvom nej, zabránené tvorbe fyzikálneho prísušku. V prípade textúrne ľahkých aj ťažkých pôd sa zvyšovaním vstupov organickej hmoty celkovo zlepšujú ich funkčné fyzikálne vlastnosti ako sú vodný, vzdušný a tepelný režim, aj keď sú mechanizmy jej pôsobenia v týchto textúrne odlišných pôdach rozdielne.

Pôdna organická hmota jednoznačne prispieva k zlepšeniu vlastností pôdy a jej nedostatok sa prejaví predovšetkým na spomínaných pôdach s extrémnym zrnitostným zložením. Naopak samotná pôdna textúra je jedným z najdôležitejších faktorov určujúcich charakter procesov transformácie pôdnej organickej hmoty, a tým aj kvality vznikajúcich produktov. Aj v samotných zrnitostných frakciách má organická hmota rôzne kvantitatívne a kvalitatívne zastúpenie.

Hrubodisperznejšie frakcie, ako je piesok, pôsobia skôr mechanicky a do reakcií s ostatnými zložkami pôdy sa zapájajú len minimálne prostredníctvom ich vonkajších povrchov. Samozrejme, že nie je piesok ako piesok. Frakcia kremitého piesku, obsahujúca predovšetkým častice kremeňa, bude sterilnou a naopak frakcia kremičitanového piesku, s obsahom kremičitanov, bude považovaná za biologicky činnú. V jemnozrnnejších frakciách, ako je prach a íl, sú už zastúpené aj aktívnejšie zložky organickej hmoty ako sú humusové látky či iné organické častice vyznačujúce sa prítomnosťou nielen vonkajších ale aj vnútorných povrchov, a tým aj rôznou stabilitou. Tieto častice sa priamo zúčastňujú rôznych reakcií v pôde a sú aj nositeľmi sorpčnej schopnosti pôdy.

Najviac organickej hmoty, či už stabilizovanejšej alebo jej labilnejších foriem, sa nachádza v zrnitostnej frakcii prachu, preto sa jej vplyv na ostatné vlastnosti pôdy, nie náhodou, väčšinou hodnotí pozitívne. Z uvedeného vidieť, že môžeme síce hospodáriť na našich najprodukčnejších pôdnych typoch ako sú čiernice a černozeme, to ale neznamená, že nás v ich prípade nezastihne extrémnejšie zrnitostné zloženie.

Čiernice sú často pôdy s vyšším zastúpením frakcie ílu, kedy môže ísť o pôdny druh až ílovito-hlinitá a naopak v prípade černozemí nie je nič nezvyčajné, ak má vysoké zastúpenie frakcia piesku, čiže v extrémnych prípadoch môže ísť až o pôdny druh hlinito-piesočnatá.

Preto je dôležité sledovanie a udržiavanie pozitívnej bilancie uhlíka aj na našich najprodukčnejších orných pôdach. Len pri dostatočnej zásobe kvalitnej pôdnej organickej hmoty, môžeme pôdu bez negatívnych následkov obrobiť alebo pohnojiť, či jednoducho zachovať jej prirodzenú vlastnosť, ktorou je produkčná schopnosť pôdy.

Vzorka pôdy: pôdny typ fluvizem a pôdny druh hlinito-piesočnatá

 

Vzorka pôdy: pôdny typ fluvizem a pôdny druh hlinitá

 

Vzorka pôdy: pôdny typ fluvizem a pôdny druh ílovito-hlinitá

Vystavené 23.10.2013

Autor textu: doc. Ing. Erika Tobiašová, PhD.