Dirvotyra ir geologija

TURINYS

1. Įvadas..............................3
2. Dirvožemis ir jo esminė savybė derlingumas......................4
3. Dirvožemis kaip biodinaminė sistema........................5
3.1. Augalų reikšmė ..............................6
3.2. Mikroorganizmų reikšmė..........................6
4. Mainų sorbcija dirvožemyje..............................6
5. Vandens rėžimo tipai dirvožemyje ir vandens balansas................7
6. Dirvodaros veiksniai..............................8
7. Alytaus apskrities dirvožemiai .............................9
8. Literatūros sąrašas..............................101.Įvadas
Paprastai dirvožemis apibrėžiamas kaip viršutinis žemės plutos sluoksnis, sudarytas iš mineralinių dalelių, organinių medžiagų, vandens, oro ir gyvųjų organizmų. Tai sąlyčio paviršius tarp žemės, oro ir vandens, kuriame yra didžioji biosferos dalis. Dirvožemis formuojasi be galo lėtai, tad jį galima laikyti neatsinaujinančiu ištekliu. Iš jo gauname maistą, biomasę ir žaliavas. Jis yra žmonijos veiklos ir kraštovaizdžio paagrindas. Dirvožemis yra labai sudėtinga ir kintanti terpė. Yra labai daug dirvožemio rūšių, ir kiekviena iš jų skiriasi fizinėmis, cheminėmis ir biologinėmis savybėmis. Dirvožemio gebėjimas atlikti savo funkcijas labai priklauso nuo jo struktūros. Pažeidus dirvožemio struktūrą pažeidžiamos ir kitos aplinkos terpės bei ekosistemos. Dirvožemį veikia įvairūs degradacijos procesai, jam gresia įvairūs pavojai. Pavyzdžiui, erozija, organinių medžiagų mažėjimas, tarša, biologinės įvairovės nykimas, įdruskėjimas, potvyniai, nuošliaužos. Susidėjus keliems iš šių veiksnių ir esant sausoms arba pusiau sausoms klimato sąlygoms, dirvožemis gali pradėti viirsti dykuma. Degradaciją taip pat gali sukelti arba paspartinti žmogaus veikla, pavyzdžiui, netinkamas ūkininkavimas ir miškininkystė, pramonės veikla, turizmas, miestų ir pramonės plėtra, statybos darbai. Visa tai neigiamai veikia dirvožemį ir neleidžia jam atlikti daugybės savo funkcijų, reikalingų žmonėms ir ek

kosistemoms. Dėl to mažėja dirvožemio derlingumas, anglies kiekis ir biologinė įvairovė, gebėjimas sulaikyti vandenį, sutrikdomi dujų ir maistinių medžiagų ciklai, blogiau skaidosi teršalai.2. Dirvožemis ir jo esminė savybė derlingumas
“Mūsų dirvožemio derlingumą kuriame ne mes! Mes su savo kastuvais, su visa technika, laistydami ir tręšdami pastoviai griauname derlingumą” (Н. И. Курдюмов. “УмныйОгород” ).
Derlingumas – tai dirvožemio sugebėjimas atiduoti maisto medžiagas, kaupti ir sulaikyti drėgmę bei orą, kurį jau milijardus metų kuria gyvieji dirvožemio organizmai. Vieni jų gyvena dirvožemio viduje, kiti – veisiasi ant dirvos paviršiaus ir perdirba negyvos organikos sluoksnį. Tai kirminai, vabzdžiai ir mikrobai. Gyvybė viduje ir yra pats dirvožemis. Molis, smėlis ir kitos uolienos – ne dirvožemis, o tik jo karkasas. Gyvieji organizmai kuria dirvožemio struktūrą: kanalų, vamzdžių ir urvelių tinklą. Ši struktūra išsilaiko per amžius. Jii ir palaiko gyvybę: siurbia ir kaupia vandenį, užtikrina oro cirkuliaciją bei galimybę anglies dioksidui (CO2), be kurio netirpsta mineralai, nusileisti žemyn, į podirvį. Visa tai ateina iš atmosferos, ir todėl tiesioginis ryšys su atmosfera yra dirvožemio gyvenimo pagrindas. Smėlyje, molyje ir kituose podirvio sluoksniuose pagrindinių maisto medžiagų (kalio, fosforo, kalcio, magnio – išskyrus azotą) ir mikroelementų (cinko, jodo, sieros, mangano, geležies, molibdeno, boro ir t.t.) yra dešimtis kartų daugiau negu išnešama su derliumi. Jei ariame dirvą, tai beveik visos šios maisto me
edžiagos lieka netirpios ir augalams neprieinamos. Taigi, augalams augti būtinas sveikas dirvožemis: jis aprūpina augalus oru, vandeniu, maisto medžiagomis, palaiko juos fiziškai. Todėl nuo to, kaip yra prižiūrimas dirvožemis, priklauso auginamų daržovių, vaismedžių, uogų, gėlių ir kitų augalų gyvybingumas bei gausumas. Derlingas dirvožemis yra neutralios arba jai artimos reakcijos, jame daug augalams pasisavinti tinkamų medžiagų, pakankamai humuso ir mikroorganizmų.
Dirvožemio derlingumą pagrinde nulemia jo rūšis. Išskiriami šie dirvožemių tipai: smėlis, priesmėlis, priemolis ir molis.

Smėlingas dirvožemis pasižymi dideliu pralaidumu vandeniui, todėl iš jo greitai išplaunamos maisto medžiagos. Norint padaryti jį rišlesnį, galima įterpti molio ir priemolio. Tačiau būtina naudoti ir organines medžiagas: mėšlą, kompostą, durpes, auginti žaliąsias trąšas. Šios medžiagos ne tik apsaugo dirvožemį nuo maisto medžiagų išplovimo, bet ir praturtina skurdų dirvožemį maisto medžiagomis, naudingomis bakterijomis. Smėlingus dirvožemius reikia dažnai drėkinkinti, bet ne per daug, kad tik sudrėktų šaknų zona, bet neišsiplautų maisto medžiagos.

Molingas dirvožemis itin greitai suslegiamas, todėl reikia vengti jo suslėgimo, nedirbti, kai jis šlapias, vengti naudoti sunkią žemės ūkio techniką ir vaikščioti ant jo. Tokį dirvožemį dažnai purenkite ir praturtinkite organinėmis medžiagomis, įterpkite smėlio.
Taigi derlingumą galime apibūdinti kaip:
– esmingiausia kokybinė dirvožemio savybė, skirianti jį nuo uolienos.
– natūralų dirvodaros procesą, taip pat jo sukultūrinimo rezultatą.
– dirvožemio gebą aprūpinti augalus maisto medžiagomis, dr
rėgme, suteikti jų šaknims pakankamai oro ir šilumos bei sudaryti palankią fizikinę – cheminę aplinką normaliai jiems plisti, augti ir vystytis.
Taip pat yra išskiriamos kelios derlingumo rūšys:
1) Natūralus derlingumas – kurį suformulavo gamta, kurią supa žmogus.
2) Dirbtinis derligumas – tai dirvožemio derlingumo dalis, kurią sukūrė žmogus.
3) Potencialus – tai tarsi paslėgtas derlingumas, ta dirvožemio dalis, kuri neišnaudojama duotomis sąlygomis.
4) Efektyvusis – matuojamas derliaus didumu.
4.1. Santykinis derlingumas – dirvožemio derlingumas kokiai nors augalų grupei ar augalų rūšiai (vieniems augalams derlingas dirvožemis gali būti visiškai netinkamas kitiems).
4.2. Ekonominis derlingumas – dirvožemio derlingumo įvertinimas atsižvelgiant į jo potencialųjį derlingumą ir ekonominius žemės sklypo vertės rodiklius.
O taip pat ir derlingumo ribojimo veiksniai:
1) Didelis dirvožemio rūgštumas/šarmingumas.
2) druskų perteklius dirvožemyje.
3) itin didelis molio dalelių kiekis.
4) nepakankama. mineralinė mityba.
5) drėgmės perteklius.
6) cheminė toksikozė.
7) biologinė toksikozė.
8) kiti natūralūs ar dirbtiniai veiksniai.
Tačiau teisingai ūkininkaujant galime dirvožemio derlingumą padidinti tam tikromis priemonėmis:
1) sėjomaina;
2) dirvos dirbimas – arimas, kultivavimas, akėjimas;
3) tręšimas – organinėmis, mineralinėmis medžiagomis.
4) dirvosauginės priemonės.
5) bakterinės trąšos ir biologiniai stimuliatoriai.
6) kitomis priemonėmis.3. Dirvožemis kaip biodinaminė sistema
Dirvožemio susidarymo procesas prasideda nuo to momento, kai dirvožemių uolienų paviršiuje atsiranda mikroorganizmų, augalijos bei gyvūnijos. “Dirvožemis yra biogeninis gamtos kūnas. Gyvų organizmų veikla dirvodaroje labai įvairi. Jos esmę sudaro sudėtingi biocheminiai procesai, kuriuos vykdo besikeičiančios organizmų kartos. Dirvožemyje gyvena daugybė įvairaus dydžio ir akyvumo gyvų organizmų: augalai, mikroorganizmai, kerpės, ir gyvūnai.” (“Dirvožemio mokslas ir geologijos pa
agrindai”V. Danilevičius, J. Matulevičius, A.J. Motuzas, P. Pacauskas. 1977m.). Dirvožemyje gyvenantys organizmai turi labai didelę reikšmę dirvožemio susidarymui, vystymuisi ir derlingumui. . Organinės medžiagos ir humusas susidaro iš yrančių augalų ir gyvūnų likučių bei gyvųjų organizmų išskyrų. Dauguma žuvusių augalų ir gyvūnų suyra dirvožemio viršuje ir jo viršutinėje dalyje, čia formuojasi ypatingas daug maistingųjų medžiagų turintis humusinis sluoksnis. Esant palankiam drėgmės, oro ir šilumos režimui, dirvožemio organizmai išsklaido organines medžiagas. Taip susidaro švelnusis humusas (pH=5,6-6,5). Esant žemai temperatūrai, drėgmės pertekliui oganizmų veikla labai susilpnėja ar net visai nutrūksta. Tuomet susidaro šiurkštusis humusas (pH=3,5-4,5), kurį sudaro organinės medžiagos sluoksniai. Organinėms medžiagoms susimaišius su mineralinėmis susidaro tarpinio tipo humusas (pH=4,5-5,5). Jis padidina dirvožemio gebą sulaikyti vandenį ir maistingąsias medžiagas.

3.1 Augalų reikšmė
Augalų sugebėjimas paimti iš atmosferos ir dirvožemio cheminius elementus ir biosintezės pagalba sukurti organines medžiagas, kurios vėl yra grąžinamos į dirvožemį, yra svarbiausio ir sudėtingiausio planetoje vykstančio medžiagų apykaitos proceso pradžia. Patekusią į dirvožemį augalų sukurtą biomasę skaido mikroorganizmai, grybai ir bestuburiai gyvūnai. Šis procesas iš organinių atliekų išlaisvina augalų mitybai reikalingus cheminius elementus. Biologinė medžiagų apykaita atskirose geografinėse zonose skiriasi dėl skirtingų klimatinių sąlygų, dirvožemio tipo, biotos struktūros.3.2. Mikroorganizmų reikšmė
Dirvožemio gyvają dalį sudaro mikroflora (bakterijos, aktinomicetai, pelėsiniai grybai, melsvadumbliai), mikrofauna (amebos, žiuželiniai), mezofauna (nematomai, erkės, podūros), makrofauna (moliuskai, vėdarėliai, vabzdžių lervos), megafauna (sliekai, stuburiniai). Kuo didesnė dirvožemio organizmų įvairovė tuo jie vieni iš svarbiausių pagalbininkų ekologiniame ūkyje. Bestuburiai ir stuburiniai rausdami dirvožemį per virškinimo traktą perleisdami dirvožemį, jį išpurena – į jį geriau patenka oras, sukuriamas drenažas vandens pertekliui .Vabzdžių lervos, vėdarėliai, sliekai susmulkina augalų dalis ir jomis maitinasi. Bakterijos, aktinomicetai, pelėsiniai grybai toliau skaido cukrus, riebalus, baltymus. Specializuotos bakterijos, aktinomicetai, grybai skaido sunkiai yrančias maisto medžiagas (celiuliozę, ligniną) iki prieinamų augalams formų.. Šalia organinių medžiagų ardymo (mineralizacijos) vyksta ir humuso susidarymas (humifikacija). Susidarę šalutiniai produktai (rūgštys ) skaido dirvožemio uolienas. Daugelis mikroorganizmų gyvena ant augalo šaknų , padeda jiems pasisavinti iš dirvožemio maisto medžiagas bei sustiprina atsparumą ligų sukėlėjams. Gumbelinės bakterijos gyvenančios ant ankštinių augalų šaknų (ir ne tik) paima iš oro azotą ir juo papildo dirvožemio atsargas.4. Mainų sorbcija dirvožemyje
“K. Geroicas dirvožemio sorbciją apibūdino kaip dirvožemio sugebėjimą sulaikyti vienas ar kitas medžiagas, cirkuliuojančias jame su vandeniu ir susiliečiančias su jo kietąja faze.” (“Dirvožemio mokslas ir geologijos pagrindai”V. Danilevičius, J. Matulevičius, A.J. Motuzas, P. Pacauskas. 1977m.).
Yra išskiriamos 5 sorbcijos rūšys:
Mechaninė sorbcija – dirvožemio savybė sulaikyti judančio vandens ar oro atneštas kietas daleles, stambesnes už poras. Drumstas vanduo, prasisunkęs pro dirvožemį, išteka skaidrus. Dėl mechaninės sorbcijos susiaurėja dirvožemio poros ir padidėja jo sorbcija.
Fizikinė sorbcija – ją sukelia dirvožemio kietosios fazės dalelių paviršiuje esanti laisvoji energija, pritraukianti tirpių medžiagų molekules. Kuo dirvožemis turi daugiau smulkiadispersių dalelių, tuo didesnė jo fizikinės sorbcijos galia.
Biologinė sorbcija – tai augalų šaknų ir dirvožemio organizmų įsisavintos maisto medžiagos, kurios dirvožemyje pasilieka organinių liekanų pavidalu. Taip susidaro organinės kilmės kalio (K), fosforo (P), sieros (S) ir kt elementų atsargos.
Cheminės – sorbcijos metu jonai dirvožemyje lieka netirpių arba sunkiai tirpių druskų forma. Tada dirvožemio tirpale esantys jonai su tirpiomis medžiagomis sudaro druskas, iškrintančias nuosėdomis.
Fizikinė – cheminė arba mainų sorbcijos metu koloidinės micelės difuzinio sluoksnio jonai ekvivalentišku kiekiu keičiasi su dirvožemio tirpalo jonais. Joje dalyvauja ir katijonai ir anijonai. Kadangi dirvožemio sudėtyje vyrauja neigiamo krūvio koloidai (acidoidai), difuziniame sluoksnyje turintys katijonų, dirvožemiuose vyrauja katijonų sorbcija, o visi dirvožemio koloidai galintys dalyvauti mainų sorbcijoje, sudaro dirvožemio sorbuojantį kompleksą (DSK). Mainų sorbcijos reakcijos dirvožemyje gali būti grįžtamosios ir negrįžtamos. Katijonų dirvožemyje yra labai daug ir įvairių, todėl mainų sorbcijos reakcijos juose būna nevienodos.
Pvz.:

;
Tokiu pačiu principu vyksta ir anijonų sorbcija dirvožemyje.
Pvz.:

Mainų sorbcija vyksta dėl dirvožemio sorbuojamojo komplekso – vandenyje netirpių koloidų, galinčių dalyvauti mainų reakcijose. Ji priklauso nuo sorbuojamąjį kompleksą sudarančių koloidų bei dirvožemio tirpalo sudėties ir savybių.5. Vandens rėžimo tipai dirvožemyje ir vandens balansas
Dirvožemio drėgmė – tai skirtingos molekulinės formos vanduo, esantis dirvožemyje. Vanduo tai augalų, dirvožemio faunos ir mikroorganizmų gyvenimo pagrindas. Daugiausia drėgme dirvožemį aprūpina krituliai. Be jų dar yra gruntinis vanduo, garų kondensacijos ir irigacinis vanduo. Pagal slūgsojimą vanduo gali būti paviršinis ir požeminis. Tekėdamas dirvožemio paviršiumi, paviršinis vanduo sukelia eroziją. Požeminis gruntinis vanduo slūgso ant pirmo vandeniui nelaidžių uolienų sluoksnio, dirvožeminis – dirvožemio klode. Kai dirvožeminis ir gruntinis vanduo susijungia, susidaro dirvožeminis – gruntinis vanduo. Vandens buvimas dirvožemyje sukelia jo drėgmę. Todėl drėgmės judėjimo ir jos kiekio reguliavimas – viena pagrindinių didelio pastovaus augalų biologinio derliaus sąlygų. Dirvožemio drėgmės režimu laikoma drėgmės patekimo į dirvožemį, judėjimo jame, kaupimo ir netekimo reiškinių visuma. Kiekybinė drėgmės režimo išraiška yra drėgmės balansas, nusakantis drėgmės pajamų ir išlaidų skirtumą dirvožemio ploto vienete per tam tikrą laikotarpį. Išskiriami šeši pagrindiniai dirvožemio drėgmės režimo tipai: kriogeninis, išplaunamasis, periodiškai išplaunamasis, neišplaunamasis, išgarinamasis ir irigacinis.6. Dirvodaros veiksniai
Dirvodara (dirvožemio susidarymas) tai medžiagų ir energijos kitimo bei dūlėjimo reiškinių visuma vykstančioje dirvodarinėje uolienoje ir pačiame dirvožemyje. Tai sudėtingas natūralus dirvožemio susidarymo, jo vystymosi, funkcionavimo ir evoliucijos žemės paviršių dengiančiose uolienose procesas, vykstantis gamtinėse ir antropogeninėse Žemės ekosistemose, veikiant dirvodaros veiksnių kompleksui. Dirvodara prasideda nuo to momento, kai kietose uolienose apsigyvena gyvieji organizmai. Dūlėjimas ir dirvodara yra skirtingi procesai. Kalnų uolienų dūlėjimo pluta – tai kalnų uolienų ardymo, jų mineralinių komponentų perdirbimo, perrūšiavimo ir persislinkimo pasėkmė. Dirvožemis – naujai susidaręs gamtinis derinys, nuo dūlėjimo plutos besiskiriantis ne tik sudėtimi, morfologine sandara, bet ir globalinėmis funkcijomis. Išdūlėjusios, perneštos ir perklostytos kalnų uolienos įgyja daug naujų savrbių dirvodarai savybių, kurių neturėjo pirminės kietos ir masyvios uolienos (birumą, poringumą, drėgmės ir oro laidumą).
Pagrindiniai dirvodaros procesai. Molio susidarymas – tai intensyvus pirminių mineralų ardymo ir antrinių arba molio (dumblo) mineralų sintezės bei kaupimosi, susidarymo vietoje procesas. Tik atsiradus molio mineralams arba dirvožemio plazmai, formuojasi pagrindinė dirvožemio derlingumą užtikrinanti ir palaikanti savybė – jų mainų jonų sorbuojamoji galia. Išplovimas – tai elementarusis dirvodaros procesas, kai iš vieno kurio nors dirvožemio horizonto ar iš viso jo profilio su besisunkiančios pro juos drėgmės srautu išnešami š gilesnius litosferos sluoksnius iš mineralų ir organinių dalių atsiplaidavę ne tik tirpių ruskų, bet ir šarminių metalų, įeinančių į dirvožemio mainų kompleksą, jonai. Įdruskėjimas – tai vandenyje tirpių druskų (sulfatų, chloridų) kaupimasis dirvožemio profilyje dėl arti paviršiaus esančių mineralizuotų gruntinių vandenų garavimo.Tai dažniausiai vyksta sauso klimato rajonuose,kur drėgmės iš dirvožemių išgaruoja gerokai daugiau,nei jos patenka į jį su krituliais iš atmosferos. Kai kritulių negausu, dūlėjimo sluoksnyje laisvi tirpių druskų katijonai ne visi išplaunami ir kaupiasi viršutiniuose dirvožemio horizontuose.Ypač daug tokių druskų kaupiasi lomose, kur įdruskėję gruntiniai vandenys yra arti dirvožemio paviršiaus. Išdruskėjimas, arba tirpių druskų pasišalinimas,dažniausiai traktuojamas kaip dirvožemių mineralinės dalies ardymas veikiant šarminiams tirpalams, ir dėl to paviršiniame nudruskėjusiame arba eliuviniame, horizonte santynai kaupiasi kvarcas, nes amorfiniai ardymo produktai yra iš plaunami į iliuvinį horizontą. Šis procesas vyksta tik tada, kai dirvožemio sorbuojamajame komplekse yra Na + jonų arba dirvožemio tirpalas gali filtruotis gilyn. Glėjėjimas labai pakeičia dirvožemio fizikines savybes. Dirvožemis netenka struktūros, sumažėja jo poringumas, padidėja dirvožemio tankis, sumažėja ir dirvožemio drėgmės laidumas. Vykstant glėjėjimui, gerokai pablogėja dirvožemio agronominės savybės. Kad tai neatsitiktų, būtina iš esmės pakeisti dirvožemio drėgmės ir oro režimą sausinant.
Jaurėjimas. Dirvožemiui jaurėjant, vyksta intensyvus jo mineralinės dalies ardymas dėl rūgščių agresyvių humuso junginių poveikio, irimo produktų išplovimas iš viršutinių horizontų gilyn.Geriausios sąlygos jaurėjimui susidaro aliumosilikatų kvarciniuose smėliuose su spygliuočių medynų danga. Įvairaus intensyvumo jaurėjimas vyksta ir didesnėje dalyje Lietuvos dirvožemių (jauriniuose, velėniniuose jauriniuose, jauriniuose pelkiniuose).

7. Alytaus apskrityje vyraujantys dirvožemiai, jų profilių aprašymai, savybės, ūkinė vertė

Dzūkijos teritorijoje, ypač Dainavos lygumoje, vyrauja velėniniai jauriniai, jauriniai šilaininiai silpnai nujaurėję smėlio dirvožemiai. Pagal miško augaviečių charakteristiką net 82,9% miško dirvožemių yra normalaus drėgnumo labai nederlingi arba nederlingi. Nuo Merkinės į šiaurryčius bei Žeimių apylinkėse sutinkami velėniniai jauriniai smėlio ir priesmėlio dirvožemiai, tarp kurių aukštes.nėse vietose įsiterpę velėniniai karbonatiniai nuardyti priesmėlio ant žvyro bei smėlio dirvožemiai. Didesnis velėninių karbonatinių nujaurėjusių smėlio – priesmėlio dirvožemių plotas išskirtas tarp Stangės ir Straujos žemupių. Tipingi velėniniai karbonatiniai dirvožemiai sutinkami tik epizodiškai ir yra susidarę ant gėlavandenių klinčių lęšių, kalkinių klodų. Sutinkami upių slėniuose, ežerų pakrantėse (pvz. Skroblaus slėnyje). Upių slėniuose taip pat sutinkami aliuviniai dirvožemiai.

Žemesnėse, drėgnesnėse reljefo vietose – Šlingės aukštupyje, Javoniškės, Grūdos, Pakrykštės žemupiuose bei Nemuno kilpose ties Gudeliais juostoje paplitę velėniniai jauriniai glėjiški ir glėjiniai priesmėlio, o taip pat puveningi jauriniai glėjiniai dirvožemiai. Skroblaus aukštupyje ir vidurupyje, Grūdos aukštupyje, Šilingės, Pakrykštės bei Kempės slėniuose išplitę žemutinio tipo pelkiniai dirvožemiai.8. Literatūros sąrašas
1. “DIRVOTYRA” A.J. Motuzas, V. Buivydaitė, V. Danilevičius, R. Šleinys. Vilnius. Mokslo ir enciklopedijų leidykla. 1996

2. “Dirvožemio mokslas ir geologijos pagrindai” V. Danilevičius, J. Matulevičius, A.J. Motuzas, P.Pacauskas. 1977
3. “Gamtos apsauga” R. Gajauskaitė, J.Jurgelis, K. Jankevičius ir kt. 1988
4. “Biologija” Sylvia S. Mader, Vilnius, 1999
5. “Bendroji chemija” R.H. Petrucci, W.S. Harwood, Tvermė, 2000
6. “Bendroji fizika” I dalis, P. Brazdžiūnas, Vilnius 1969
7. Šaltiniai intetrnete.

Leave a Comment