Dirvožemis: kas tai, sudėtis ir svarba ekosistemai
Sužinokite, kas yra dirvožemis, jo sudėtis, mikroorganizmai ir vaidmuo ekosistemoje — kaip dirvožemis palaiko augalus, gyvūnus ir maistines medžiagas.
Dirvožemis yra laisvas, sluoksniuotas paviršiaus žemės sluoksnis, sudarytas iš įvairių cheminių ir biologinių komponentų. Jame yra uolienų (iš kurių susidaro mineralai), mineralų, vandens, oro ir organinių medžiagų. Be to, dirvožemyje gyvena daug organizmų — nuo matomų sliekų iki mikroskopinių bakterijų ir grybų. Organinės medžiagos — tai negyvų augalų ir gyvūnų liekanos bei jų skilimo produktai; kartu su mineralinėmis dalimis jos lemia dirvožemio derlingumą ir struktūrą.
Dirvožemio sudėtis ir struktūra
Dirvožemis susideda iš kelių komponentų, kurių santykis lemia jo savybes:
- Mineralinės dalelės: smėlis, dumblas (siltas) ir molis. Šių dalelių santykis apibrėžia dirvožemio tekstūrą.
- Organinė medžiaga: humusas ir nesubuvusios organinės liekanos, suteikiančios maistinių medžiagų ir gerinančios vandens sulaikymą.
- Vanduo ir oras: užpildo poras tarp dalelių; jų kiekis lemia, ar augalai gali kvėpuoti ir gauti vandenį.
- Gyvi organizmai: sliekai, vabzdžiai, grybai, bakterijos, nematodai ir kt., kurie perdirba organinę medžiagą ir formuoja struktūrą.
Dirvožemio sluoksniai (horizontai)
Tipiškai dirvožemis sudarytas iš kelių horizontų:
- O horizontas: organinių medžiagų sluoksnis (lapai, šaknų liekanos).
- A horizontas: viršutinis mineralinis sluoksnis, turintis daug humuso — čia auga daugumai augalų šaknų.
- B horizontas: po A sluoksnio, kuriame kaupiasi išskalauti mineralai ir metalai.
- C horizontas: mažai paveiktos tėvinės uolienos dalys, perėjimas į neperdirbtą uolieną.
Dirvožemio funkcijos ir svarba ekosistemai
Dirvožemis atlieka daug gyvybiškai svarbių funkcijų:
- Laikyti ir tiekti vandenį bei maistines medžiagas augalams.
- Fizinis pagrindas augalų šaknims, leidžiantis jiems augti ir iškilti virš žemės, kad gautų šviesos.
- Biologinė funkcija — buveinė daugeliui organizmų, įskaitant grybus ir bakterijas, kurie skyla organines liekanas ir virsta maistinėmis medžiagomis augalams.
- Vandens filtravimas ir gryninimas — dirvožemis sulaiko teršalus, dalį jų suskaido mikroorganizmai.
- Anglies sankaupa — humusas saugo anglies junginius ir padeda mažinti atmosferos CO₂ kiekį.
Organizmų vaidmuo dirvožemyje
Dirvožemyje gyvena gausybė gyvų organizmų. Sliekai ypač gerina dirvožemio struktūrą: jų urvų dėka į dirvą patenka oras, o per šiuos takus lengviau prasiskverbia vanduo. Mikroorganizmai — bakterijos, grybai, protozoos — skaido organines medžiagas, naudodami deguonį ir išskirdami anglies dioksidą, kartu atpalaiduodami mineralines maistines medžiagas, kurios tampa augalams prieinamos.
Dirvožemio susidarymas
Dirvožemis formuojasi ilgą laiką po įtaka kelių veiksnių: tėvinės uolienos, klimato, organizmų, reljefo, laiko ir žmogaus veiklos. Skirtingose Žemės vietose dirvožemio savybės kinta, nes klimatas ir uolienos skiriasi. Pavyzdžiui, vietovėse, kur per pleistoceno ledynmečiu žemę dengė ledo skydai, dirvožemis dažnai būna storesnis: ledo judėjimas sumalė uolienas ir paliko didesnius grunto kiekius.
Dirvožemio tipai ir savybės
Dirvožemiai klasifikuojami pagal tekstūrą (smėlingas, priemolis, molingas), rūgštingumą (pH), drenažą ir derlingumą. Keletas svarbių savybių:
- Tekstūra: lemia vandens laikymą ir oro pralaidumą.
- pH: rūgštus arba šarminis dirvožemis veikia maistinių elementų prieinamumą augalams.
- Struktūra: agregatai (grumsteliai) gerina oro ir vandens judėjimą.
- Cationų mainų talpa (CEC): gebėjimas sulaikyti ir tiekti katijonus (pvz., K+, Ca2+, Mg2+) — svarbu derlingumui.
Žmogaus poveikis ir grėsmės dirvožemiui
Žmogaus veikla gali greitai pakeisti dirvožemio kokybę. Pagrindinės grėsmės:
- Erozija — vėjas ir vanduo nuplauna derlingąjį sluoksnį.
- Perdirbimas ir suspaudimas — sunkiasvorių mašinų naudojimas mažina poringumą ir žalingai veikia šaknų augimą.
- Teršalai — pesticidai, sunkieji metalai ir kitos cheminės medžiagos gali užteršti dirvožemį.
- Salinizacija ir dirvožemio degradacija dėl netinkamo drėkinimo ir ūkininkavimo.
- Nutrientų išeikvojimas — nuolatiniam ištraukiniui nesant tręšimo, dirvožemis praranda derlingumą.
Kaip apsaugoti ir tvarkyti dirvožemį
Dirvožemio išsaugojimui svarbu taikyti tvarias praktikas:
- rotacija ir mišrios kultūros;
- žieminiai dangos augalai (cover crops) ir mulčiavimas, kurie apsaugo nuo erozijos;
- mažesnis dirvos purenimas (reduced/no-till) — saugo struktūrą ir organinę medžiagą;
- organinių trąšų ir komposto naudojimas humuso atstatymui;
- drenažo gerinimas ir tinkamas drėkinimas, kad būtų išvengta salinizacijos;
- nuolatinė dirvožemio analizė (pH, maistinės medžiagos), kad tręšimas būtų tikslingas.
Trumpa apžvalga
Dirvožemis — ne tik „purvas“ po kojomis, bet ir sudėtinga gyva sistema, būtina maistui užauginti, vandens filtravimui, anglies saugojimui ir biologinei įvairovei palaikyti. Jį formuoja gamtos procesai ir žymiai keičia žmogaus veikla, todėl atsakingas dirvožemio valdymas yra esminis ilgalaikės žemės ūkio ir planetos gerovės užtikrinimui.
Liusos laukas Vokietijoje (liusa - tai vėjo išpustytos dulkės, kurių didžiąją dalį sudaro dumblas)
Dirvožemio horizontus lemia bendras biologinis, cheminis ir fizikinis poveikis
Iš ko sudarytas dirvožemis
Dirvožemis sudarytas iš keturių dalių.
- Jame yra uolienų gabalėlių, o uolienos pagamintos iš mineralų,
- Jame yra negyvų ir gyvų medžiagų (organinės medžiagos, humusas),
- Jame yra vandens,
- Jame yra oro.
Dirvožemyje yra uolienų gabalėlių, kuriuos vėjas, lietus, saulė ir sniegas padarė mažus. Uolienos sudarytos iš mineralų, kurie tirpsta vandenyje. Kai kuriuos vandenyje ištirpusius mineralus augalai gali naudoti kaip maistą. Dirvožemyje taip pat yra negyvų ir gyvų organizmų (organinių medžiagų). Kai augalas miršta, negyvus lapus suėda dirvožemyje esančios bakterijos. Kai bakterijos baigia maitintis, tai, kas lieka, vadinama humusu. Kai bakterijos miršta, jos augalams skirtą maistą (mineralines medžiagas) grąžina atgal į dirvožemį. Augalams skirtas maistas vadinamas augalų maisto medžiaga. Yra daug augalų maistinių medžiagų rūšių. Dirvožemyje yra daug tuščių vietų. Pusę dirvožemio sudaro erdvė. Erdvės yra užpildytos vandeniu ir oru. Vanduo gali patekti į dirvožemį, nes dirvožemyje yra erdvių. Augalai geria vandenį ir vandenyje esančias mineralines medžiagas. Augalų šaknims gyventi reikia oro. Jei augalų šaknys neturės oro, jos žus. Jei augalų šaknys žus, augalas žus. Žuvusį augalą suėda bakterijos ir jis vėl tampa augalui maistingomis medžiagomis.
Yra daugybė dirvožemio rūšių. Kiekvienos rūšies dirvožemyje yra didelių ir mažų akmenų ir šiek tiek humuso. Jei dirvožemyje esančios uolienos yra tokio dydžio, kaip jūsų pirštai, tas uolienas vadiname žvyru. Mažesnės uolienos vadinamos smėliu. Labai mažos uolienos vadinamos dumblu. Labai, labai mažos uolienos vadinamos moliu. Smėlį galima pamatyti akimis. Smėlis tarp pirštų yra šiurkštus. Dumblo uolienos yra labai mažos, todėl, norėdami pamatyti dumblą, turite naudoti lęšį. Dumblo uolienos tarp pirštų yra lygios. Molio uolienos yra per mažos, kad jas būtų galima įžiūrėti lęšiu. Norėdami pamatyti mažiausius dalykus, turite naudoti didelį mikroskopą. Kad pamatytumėte ir molį, turite naudoti didelį mikroskopą. Molio uoliena tarp pirštų slidi. Daugumoje dirvožemių yra įvairių rūšių mažų uolienų. Trys geriausios uolienos dirvožemiui sudaryti yra smėlis, dumblas ir molis.
Dirvožemio tekstūra
Kiekviename dirvožemyje yra skirtingas smėlio, dumblo ir molio kiekis. Smėlio, dumblo ir molio mišinys yra dirvožemio tekstūra. Taip pat galime sakyti, kad šis mišinys turi "dirvožemio tekstūrą". Dirvožemis, kuriame yra daug smėlio, vadinamas smėlingu dirvožemiu. Dirvožemis, kuriame yra daug dumblo, vadinamas dumblo dirvožemio tekstūra. Dirvožemis, kuriame yra daug molio, vadinamas molingu. Ūkininkai mėgsta auginti maistą geriausiame dirvožemyje. Geriausias dirvožemis yra pusė smėlio, šiek tiek dumblo ir šiek tiek molio. Dirvožemyje esančios organinės medžiagos į dirvožemio tekstūrą neįskaičiuojamos. Nustatant dirvožemio tekstūrą skaičiuojamos tik uolienos. Dirvožemio tekstūra yra labai svarbi.
Molis ir humusas yra ypatingos dirvožemio dalys. Jie padeda išlaikyti dirvožemyje vandenį ir augalų maistines medžiagas. Vanduo ir augalų maisto medžiagos prilimpa prie molio ir humuso. Vanduo prilimpa prie visų dirvožemyje esančių uolienų. Tačiau vanduo geriausiai prilimpa prie molio. Humusas vandenį sugeria (absorbuoja) kaip kempinė sugeria vandenį. Humusas sulaiko daug vandens ir augalų maistingųjų medžiagų. Molis ir humusas sulaiko vandenį ir augalų maistingąsias medžiagas dirvožemyje. Smėlis dirvožemyje sulaiko tik šiek tiek vandens. Jei dirvožemyje bus per daug smėlio, vanduo nubėgs į žemę. Vanduo, tekėdamas žemyn, su savimi nusineša ir augalų maistingąsias medžiagas. Jei augalo šaknys bus per giliai, jos negalės pasiekti vandens ir augalų maistingųjų medžiagų. Augalams augti geriausia, kad dirvožemyje būtų šiek tiek molio ir humuso.
Dirvožemio struktūra (grumstai)
Mažiausios dirvožemio dalys yra smėlis, dumblas ir molis. Šios mažos dalys susijungia į didesnes dalis, kurias vadiname grumstais arba agregatais. Gumulėliai susidaro, kai smėlis, dumblas ir molis sulimpa tarpusavyje. Dirvožemyje esantis humusas, molis ir mineralai yra tarsi klijai. Klijai sulipdo smėlį, dumblą ir molį ir sudaro grumstus. Gumuliukai patys sudaro formas. Kai kuriuose dirvožemiuose yra mažų apvalių gumulėlių. Kituose dirvožemiuose yra didelių, kietų ir plokščių gumulėlių. Geriausias yra dirvožemis su mažais apvaliais grumsteliais, nes jis praleidžia orą ir vandenį. Geriausiai tinka šiek tiek klijų. Jei dirvoje bus tik šiek tiek klijų, joje bus vietos vandeniui ir orui, o dirva bus minkšta. Jei dirvoje klijų bus per daug, dirva bus kieta. Jei dirvožemyje nėra klijų, dirvožemyje neliks vietos orui ir vandeniui. Dirvožemis, kuriame nėra vietos, nėra sveikas. Dirvožemyje esantys kirminai sukuria slidžius klijus. Kai sliekai dirvožemyje padaro skyles, jie palieka dirvožemyje šiek tiek klijų. Augalų šaknys dirvožemyje taip pat padaro tarpus. Kai šaknys miršta, jos palieka dirvoje skyles.
Dirvožemio horizontai (sluoksniai)
Dirvožemis turi "dirvožemio struktūrą" (smėlis, dumblas ir molis) ir jame yra organinių medžiagų. Tačiau oras keičia dirvožemį. Žemėje prie šiaurės ir pietų ašigalių yra šalta. Prie Žemės ekvatoriaus jis yra karštas. Kai kuriose Žemės vietose iškrinta daug lietaus, o kai kur jo nėra. Karštas ir drėgnas oras sukuria vienos rūšies dirvožemį. Šaltas ir sausas oras sukuria kitos rūšies dirvožemį. Dėl lietaus vandens dirvožemyje esantys smulkūs daiktai kartu su vandeniu juda žemyn. Kai vandenyje esantys daiktai įstringa dirvožemyje, jie sudaro dirvožemio sluoksnį. Jei dirvą iškasite žemyn, joje galite rasti daug sluoksnių. Sluoksniai gali būti skirtingų spalvų. Sluoksniai gali būti skirtingos "dirvožemio tekstūros". Viršutinėje dirvožemio dalyje gali būti daug humuso ir smėlio. Po šiuo sluoksniu gali būti dumblo sluoksnis. Po šiuo sluoksniu gali būti molio sluoksnis. Smėlis lieka viršuje, nes jo yra daug. Dumblas su vandeniu šiek tiek nusileidžia žemyn ir sudaro sluoksnį, nes yra mažas. Dumblas yra mažesnis už kai kurias dirvožemio erdves. Molis su vandeniu gali nusileisti dar žemiau, nes jis yra mažiausias. Smėlis sudarys vieną sluoksnį, dumblas - kitą, o molis - dar vieną. Humusas su vandeniu gali nusileisti žemyn ir taip pat sudaryti vieną sluoksnį. Dumblas, molis ir humusas gali judėti žemyn dėl dirvožemyje esančių tarpų. Tačiau dumblas, molis ir humusas užpildys dirvožemio tarpus. Kai dirvožemyje esantys tarpai yra uždari, į dirvožemį sunkiai patenka oras. Augalų šaknys neauga ten, kur nėra oro. Kai kasame žemyn, dirvožemyje randame sluoksnius.
Šiuos sluoksnius vadiname dirvožemio horizontais. Viršutinis horizontas gali būti 25 mm storio. Šį sluoksnį vadiname "O" horizontu arba kartais "viršutiniu dirvožemio sluoksniu". Kitą sluoksnį (horizontą) vadiname B horizontu. Kitą žemesnį dirvožemio sluoksnį vadiname "C" horizontu. Apatiniame sluoksnyje yra daug uolienų, todėl tą sluoksnį galime vadinti uolienų sluoksniu arba "R" horizontu, reiškiančiu uolienas. Giliai apačioje visada yra uolienos. Tačiau gali tekti kasti mylios (kilometro) ar daugiau gylyje. Dirvožemiui išdžiūvus, jis gali susitraukti ir jame gali atsirasti įtrūkimų. Viršutiniame sluoksnyje esantis dirvožemis gali nusėsti į plyšius. Dėl to pasikeičia dirvožemio sluoksniai, nes jie susimaišo. Toje vietoje, kur gyvenate, gali būti daug dirvožemio rūšių arba tik viena dirvožemio rūšis. Skirtingos uolienos sudaro skirtingą dirvožemio struktūrą. Skirtingi orai lemia skirtingą dirvožemio tekstūrą. Taigi visame pasaulyje yra skirtingų dirvožemių.
Priemolio dirvožemio sudedamosios dalys pagal tūrio procentus Vanduo (25 %) Dujos (25 %) Smėlis (18 %) Dumblas (18 %) Molis (9 %) Organinės medžiagos (5 %)
Susiję puslapiai
- Agronomija
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra dirvožemis?
A: Dirvožemis yra biri medžiaga, esanti žemės paviršiuje. Jame yra daugybė dalykų, pavyzdžiui, smulkūs uolienų grūdeliai, mineralai, vanduo ir oras. Dirvožemyje taip pat yra gyvų ir negyvų organizmų: "organinės medžiagos".
K: Kodėl dirvožemis svarbus gyvybei Žemėje?
A: Dirvožemis svarbus gyvybei Žemėje, nes jame susikaupia vanduo ir maistinės medžiagos, todėl jis yra ideali vieta augalams augti. Jame taip pat laikosi augalų šaknys, kad jie galėtų pakilti virš žemės ir surinkti gyvybei reikalingą šviesą. Grybai taip pat padeda augti medžiams, nes skaido negyvą organinę medžiagą, kuri tampa pagrindiniu augalų maisto medžiagų šaltiniu.
K: Kaip gyvūnai naudoja dirvožemį?
A: Daugelis gyvūnų įsirausia į dirvožemį ir jame apsigyvena. Stambūs gyvūnai dirvožemį naudoja tam, kad pasidarytų slėptuves miegui ir gimdymui, o maži gyvūnai dirvožemyje gyvena didžiąją savo gyvenimo dalį. Sliekai garsėja tuo, kad gerina dirvožemį, nes daro skyles, pro kurias į dirvožemį patenka oras ir vanduo.
K: Kokie mikroorganizmai gyvena dirvožemyje?
A: Dirvožemyje gyvena daugybė mikroorganizmų, kurie minta organinėmis medžiagomis ir į dirvožemį išskiria deguonį ir anglies dioksidą bei mineralines maistines medžiagas.
K: Kaip klimatas veikia dirvožemį?
A: Vietovėse, kur pleistoceno ledynmečiu žemę dengė ledo skydai, dirvožemiai paprastai būna storesni, nes lėtai judėdami paviršiumi jie sumalė uolienas į miltelius. Klimatas skirtingai veikia dirvožemius priklausomai nuo vietovės, nes klimatas Žemės paviršiuje skiriasi.
K: Kas padeda medžiams augti?
A.: Grybai padeda medžiams augti, įaugdami į augalų šaknis ir sudarydami simbiozę, vadinamą mikorizę, kuri suskaido negyvą organinę medžiagą į pagrindinį augalų maisto medžiagų šaltinį, kurį augalai pasisavina iš dirvožemio.
Ieškoti