Dirvotyros teorija

1. DIRVOŽEMIS — YPATINGAS GAMTOS DARINYS Dirvotyra (dirvožemio mokslas, pedologija) — mokslas apie dirvožemį, jo sandarą, sudėtį, savybes, geografinį paplitimą, susidarymo dėsningumus, vystymąsi ir reikšmę gamtoje, apie esminę dirvožemio savybę — derlingumą, būdus jam išsaugoti ir didinti. Kaip savarankiškas mokslas atsirado Rusijoje XIX a. pabaigoje. Mūsų dienomis — tai kompleksinė mokslo šaka. Dirvotyra kaip savarankiška disciplina dėstoma biologinės krypties aukštosiose mokyklose arba fakultetuose, žemės ūkio mokyklose. 1.1. DIRVOŽEMIS —SAVARANKIŠKAS GAMTOS KŪNAS Pirmąjį mokslinį dirvožemio apibrėžimą daktarinėje disertacijoje „Rusijos juodžemis" (1883) suformulavo V. Dokučiajevas: dirvožemiu reikia vadinti uolienų viršutinius, visada turinčius humuso, mineralinius-organinius sluoksnius, natūraliai susidariusius, kartu veikiant vandeniui, orui, įvairiems gyviems ir negyviems organizmams. Taip dirvožemis buvo atskirtas nuo uolienos ir pripažintas savarankišku gamtos kūnu. Iki tol jis buvo tapatinamas tik su puriu ariamuoju sluoksniu (dirva), kurioje yra susitelkusi pagrindinė auginamų augalų šaknų masė, arba žeme — žmonių gyvenama sausumos dalimi. V. Dokučiajevo amžininkas P. Kostyčevas, pabrėžęs dirvožemio ir organinio pasaulio ryšį, dirvožemiu siūlė vadinti tą paviršinį žemės sluoksnį, kuriame yra didžioji bet kurių jame augančių augalų šaknų masės dalis. Akademikas V. Viljamsas „Dirvožemio moksle" dirvožemį apibūdino taip: „Kai kalbame apie dirvožemį, tai turime galvoje purų viršutinį žemės rutulio sausumos horizontą, sugebantį duoti augalų derlių. Dirvožemio ir jo derlingumo sąvokos neišskiriamos <...>.Dirvožemio derlingumo sąvoką mes priešpastatome bevaisio akmens sąvokai..." Nūdienėje dirvotyroje vartojamas toks apibrėžimas: dirvožemis — derlinga daugiakomponentė sistema viršutiniame dūlėjimo plutos sluoksnyje, susidariusi nepaprastai sudėtingoje vielos klimato, augalijos ir gyvūnijos, dirvodarinių uolienų, reljefo ir šalies amžiaus sąveikoje. Dirvožemio derlingumu suprantame jo gebėjimą aprūpinti augalus maisto elementais, drėgme,o jų šaknų sistemą — pakankamu šilumos ir oro kiekiu. 1.2. DIRVOŽEMIS IR BIOSFERA Būdamas ir vystydamasis litosferos, atmosferos ir hidrosferos sąveikoje, dirvožemis yra specifinis Žemės geosferų sistemoje ir sudaro išskirtinę geosferą — pedosferą (gr. pedon — dirvožemis) arba Žemės dirvožemio dangą, apimančią paviršinį sluoksnį, kur vyksta dirvodara. Dirvodara vadiname medžiagų ir energijos kitimo bei judėjimo reiškinių visumą, vykstančią dirvodarinėje uolienoje ir pačiame dirvožemyje. Ją sudarantys reiškiniai yra labai nevienodos kilmės — mechaniniai, fizikiniai, cheminiai, biologiniai ir kt. Jie pasireiškia nevienodai intensyviai. Todėl viršutiniai bet kurių uolienų sluoksniai virsta įvairiais dirvožemiais, turinčiais savitą sandarą, sudėtį ir savybes. Dirvožemis — gamtos kūnas, turintis visus tris erdvinius išmatavimus: padėtį erdvėje, tūrį ir ribas. Viršutinė jo riba paprastai sutampa su sausumos paviršiumi arba hidrosferos ir pedosferos sąlyčiu, pvz., užtvindytų ryžių laukelių dirvožemio. Apatinė dirvožemio riba dažnai nusakoma įvairiai: humusinio horizonto storiu, pagrindinės augalų šaknų masės pasiskirstymo arba kritulių įsisunkimo per metus gyliu ir panašiai. Ji gali būti išskiriama pagal dirvožemio tyrinėjimo tikslus — dirvodaros, augalų augimo sąlygų aiškinimąsi ar inžinerinės melioracijos reikmes. Šoninės dirvožemio ribos gamtoje nėra ryškios, jos dažnai „išsiliejusios“, nes vienas dirvožemis į kitą keičiasi laipsniškai. Tačiau „išsiliejusi" šoninė riba — taip pat riba, tiktai pasižyminti tam tikru neapibrėžtumo laipsniu. Visos šios trys ribos įgalina gamtoje surasti ir atskirti dirvožemio individus (pedonus, elementarius dirvožemio vienetus). Pedonas — minimalus dirvožemio plotas, kurį galima išskirti atskiru vienetu pagal dirvožemių apibūdinimo požymius. Pasak F. Kozlovskio (1972), jo plotas Patnaskvio velėniniame jauriniame dirvožemyje svyruoja nuo 1,75 iki 28 m2, Kursko srities tipingajame juodžemyje — 28 m2. Remiantis A. Pajarskaitės (1983) detaliais Lietuvos kalvotų žemių eroduojamųjų dirvožemių tyrimais, galima teigti, kad čia pedono plotas neviršija kelių kvadratinių metrų. Panašių savybių tarpusavyje besiribojančių pedonų grupė sudaro elementarų dirvožemio arealą (polipedoną) — dirvožemio dangos vienetą, priklausantį mažiausiam dirvožemių klasifikacijos taksonominiam vienetui, besiribojantį su kitais dirvožemio arealais arba pašaliniais dariniais (1 pav.) Gamtoje dirvožemis yra biogeocenozės — augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų bendrijos, esančios apibrėžtame Žemės paviršiaus plote, su jam būdingu mikroklimatu, geologine sandara, reljefu, drėgmės režimu — sudėtinė dalis (2 pav.). 2 pav. Dirvožemio biogeocenozės struktūroje (pagal V. Sukačiovą) Būtina pabrėžti abipusę gyvųjų organizmų ir dirvožemio sąveiką. Dėl gyvųjų organizmų veiklos viršutiniuose dirvodarinės uolienos sluoksniuose nuolat kaupiasi organinių medžiagų sintezės ir irimo produktai, besijungiantys su uolienos mineraliniais junginiais. Ši sąveika yra cikliška (evoliucijos, metų ir sezonų). Tai iš esmės ir lemia dirvodaros procesą. Dirvožemio reikšmė biosferoje yra labai didelė ir įvairiapusė. Pirma — svarbiausia — dirvožemis sudaro sąlygas gyvybei vystytis Žemėje. Dirvožemis aprūpina augalus vandeniu ir maisto medžiagomis, o augalai — gyvulius ir žmogų maistu. Būtina suprasti dialektinę vienovę: dirvožemis — gyvybės produktas ir kartu jos vystymosi sąlyga. Antra — dirvožemis užtikrina didžiosios geologinės ir mažosios biologinės medžiagų apykaitų sąveiką. Gyviems organizmams veikiant viršutiniuose dirvodarinės uolienos sluoksniuose susidarę nauji tirpūs produktai įvairių druskų forma, iš dalies kritulių vandens, gali būti išplauti į upes, kuriomis jie patenka į didžiąją geologinę medžiagų apykaitą. Trečia — nuo dirvožemio priklauso atmosferos ir hidrosferos cheminė sudėtis. Ketvirta— dirvožemio derlingumas lemia gyvųjų organizmų pasiskirstymą ir jų tankį Žemėje. Pagaliau, penkta — akumuliuodamas organinę medžiagą, dirvožemis Žemės paviršiuje sukaupia ir tam tikrą laiką išlaiko daug cheminės energijos. 1.3. DIRVOŽEMIS IR ŽMOGUS Dėl derlingumo dirvožemis laikomas pagrindine žemės ir miškų ūkio gamybos priemone, aprūpinančia gyventojus maisto produktais, teikiančia žaliavas pramonei. Kartu jis yra žmogaus darbo objektas. Ilgaamžė žemdirbystės patirtis įrodė: išmanant dirvodaros procesus, galima juos pakeisti norima linkme, kad augalų derlingumas nuolatos didėtų. Savo ruožtu, dirvožemių naudojimas — jų apželdinimas miškais arba miškų iškirtimas, dirvožemių sausinimas arba drėkinimas, trąšų, kalkių, gipso, įvairių cheminių preparatų barstymas — nė kiek ne mažiau veikia patį dirvožemį. Taip jis tampa ne tiktai darbo priemone, bet ir darbo produktu.Dirvožemis — neatskiriama kraštovaizdžio dalis. Kultūriniame kraštovaizdyje jis turi būti racionaliai naudojamas ir kartu su kitais elementais įgauti estetinę vertę, teigiamai veikti žmogaus psichiką. Nereikia pamiršti, kad dėl žmogaus veiklos dirvožemio derlingumas gali ne tik didėti, bet ir mažėti: blogai ūkininkaujant, dirvožemis gali degraduoti arba net būti sunaikintas. Todėl dirvožemininkų, agronomų, iš dalies ir kitų biologinės krypties specialistų uždavinys — gerai pažinti dirvožemius ir tinkamai juos naudoti. Intensyvinant žemės ūkio gamybą, dirvožemis gerinamas gausiai tręšiant organinėmis ir mineralinėmis trąšomis, sausinant ir drėkinant, gipsinant, saugant nuo erozijos. Dabar Lietuvos visų kategorijų žemės naudotojai turi 3650,4 tūkst. ha dirbamų, iš jų 2924 tūkst. ha nusausintų (75% užmirkusių) ir 42,1 tūkst. ha drėkinamų žemių. Buvusioje TSRS buvo 227,5 mln. ha dirbamų, 21 mln. ha nusausintų ir 20,4 mln. ha drėkinamų žemių. Jos teritorijoje buvo apie pusė pasaulyje esančių derlingiausių dirvožemių — juodžemių, dideli plotai kaštonžemių, tinkančių kietosioms kviečių veislėms, pilkžemių — medvilnei auginti. Tačiau dėl prasto naudojimo nedidėjo jų efektyvusis derlingumas, o dažnai nemažose teritorijose dirvožemiai degraduodavo. Tokie pavyzdžiai visus naudotojus įpareigoja saugoti dirvožemius, didinti jų derlingumą maksimaliai biologinei produkcijai užauginti. Sąvokos „dirvožemis" ir „žemė" (graik. pedon ir chton, lot. solum ir terra, angl.— soil ir land, pranc. sol. ir terrain, vok. Boden ir Land, isp. suelo ir tierra) nėra sinonimai. Dirvožemis — gamtinė istorinė sąvoka, skirta gamtos kūnui pažymėti. Žemė — sudėtinga gamtinė istorinė, sykiu ir socialinė ekonominė sąvoka, skirta gamtos ištekliams su dirvožemiu ir geografine aplinka apibrėžti. 1.4. DIRVOŽEMIO TYRIMO METODAI, DIRVOTYRA IR KITI MOKSLAI Dirvožemiui tirti yra daug metodų. Jie dažniausiai skiriami dirvožemio profiliui nagrinėti, kai dirvožemio savybės stebimos atskiruose genetiniuose horizontuose. Visų tyrimų pradžia — dirvožemio morfologinių savybių analizė. Dirvožemio savybingumas dažniausiai aptariamas palyginamuoju istoriniu arba palyginamuoju geografiniu metodais. Pirmuoju atveju dirvožemio savybių pasikeitimai nagrinėjami laiko, o antruoju — geografiniu požiūriu. Dirvožemio morfologija Dirvožemio chemija Dirvožemio fizika Pedognostika Dirvožemio mineralogija Dirvožemio biologija Dirvožemio energetika Dirvožemio geografija Dirvožemio kartografija Dirvožemio sistematika Pedografija Dirvožemio ekologija Dirvožemio vertinimas Dirvožemio Duomenų bazės suda- rymas Dirvožemio genetika Paleodirvotyra Dirvožemio derlingumas Dirvožemio melioracija Dirvožemio technologija Dirvožemio erozija Dirvožemio defliacija Dirvosauga 3 pav. Dirvotyros pagrindinės kryptys Vertikalus tirpių junginių drėgmės judėjimas dažniausiai nustatomas nepažeisto dirvožemio monolituose arba lizimetrais. Labai platūs dirvotyroje nepastovių dirvožemio savybių (drėgnumo, temperatūros, maisto medžiagų kiekio ir kt.) režimo stebėjimai augalų vegetacijos metu arba dar ilgesnį apibrėžtą laiko tarpą. Tokie tyrimai sudaro dirvožemio monitoringo pagrindą. Drėgmės, druskų, azoto, energijos kiekiui per tam tikrą laiką apibrėžti dažnas šių ir kitų medžiagų balanso metodas. Kokybinė dirvožemio sudėtis dažnai tiriama specialiais tirpikliais ruošiant dirvožemio ištraukas. Įvairių elementų judėjimas dirvožemyje labai dažnai nustatomas žymėtųjų atomų metodu. Dirvožemio danga tiriama aerokosminiais metodais. Taigi dirvožemio kokybinei ir kiekybinei sudėčiai nustatyti taikoma nemažai fizikinių, cheminių ir biologinių tyrimo metodų. Dirvožemio sudėtis ir savybės nagrinėjamos atsižvelgiant į gamtos sąlygas, lemiančias dirvodaros kryptį. Todėl dirvotyrą remiasi kitais gamtos mokslais: biologija, geologija, geografija, fizika, chemija ir t.t. Iš kitos pusės, dirvožemio derlingumo savybė dirvotyrą glaudžiais ryšiais sujungia su jai artimais taikomaisiais mokslais: žemdirbyste, agrochemija, miškininkyste, melioracija, žemėtvarka ir pan. Kaupiantis tyrimų duomenims, dirvotyrą, kaip ir kiti mokslai, diferencijavosi į daugelį specializuotų šakų, turinčių savus dirvožemio tyrimo uždavinius ir metodus (3 pav.). Tačiau būtina pabrėžti, kad visos specializuotos šakos grindžiamos bendrąja dirvotyra, kurios mokslinės nuostatos yra pagrindas visiems taikomosios paskirties uždaviniams spręsti. 1.5. TRUMPA DIRVOTYROS RAIDA Domėtis dirvožemiu pradėta dar tada, kai žmogus ėmė verstis žemdirbyste, apie 11 — 10 tūkst. metų prieš Kristų. Dirbdamas žemę, pagal įvairius požymius — spalvą, natūralią augmeniją — jis išmoko ją skirstyti į geresnę ir prastesnę. Tokie „liaudies" dirvotyros pirmieji pradai yra susiję su Indijos, Egipto, Babilono, Graikijos, Romos istorija. XVI a. paskelbiama kiek svarbesnių veikalų žemės ūkio klausimais, viename iš jų (B. Palisi, 1563) žemės derlingumo savybė aiškinama druskų buvimu: ilgai netręšiant lauko, javai panaudoja visas druskas ir todėl toliau nebedera. Kad vėl atsirastų druskų ir javai derėtų, siūloma žemę tręšti arba palikti nenaudojamą. Pirmasis žemės humusą apibūdino švedų tyrinėtojas J. Valerijus XVIII a. viduryje. XIX a. pradžioje vokiečių mokslininkas Berlyno universiteto profesorius A. Teras paskelbė augalų mitybos humusu hipotezę. Tai paskatino tyrinėti dirvožemio organinę dalį. Apie jos sudėtį paskelbti Švedijos chemiko ir mineralogo J. Berselijaus, Vokietijos chemiko K. Šprengelio, Olandijos chemiko G. Mulderio ir kitų darbai buvo labai svarbūs pačios dirvotyros raidai. 1840 m. J. Lybigo paskelbtoje hipotezėje jau aiškinama, kad augalai iš dirvožemio panaudoja tik mineralinius maisto medžiagų junginius. A. Tėro laikais buvo pervertinta humuso svarba, o J. Lybigo — dirvožemio mineralinės dalies reikšmė nepastebint dirvožemio gyvųjų organizmų didžiulio poveikio augalų mitybai. XIX a. antrojoje pusėje Vokietijoje dirvotyrą plėtojosi kaip geologijos šaka, o Rusijoje ir JAV — kaip savarankiškas mokslas. Rusijoje po M. Afonino ir I. Komovo bandymų išsiaiškinti dirvožemių prigimtį 1876 m. Laisvojoje ekonominėje draugijoje buvo sukurta atskira komisija juodžemiams toliau tyrinėti. Į ją įėjo ir jaunas Peterburgo universiteto mokslininkas V. Dokučiajevas (1846—1903), kuriam buvo pavesta atlikti geologinę-geografinę tyrinėjimų dalį. Po ketverių darbo metų stepių zonoje 1883 m. jis paskelbė klasikinį darbą „Rusijos juodžemis“, kuriame išdėstė juodžemių susidarymo teoriją, aprašė jų savybes ir geografiją. Juodžemio pavyzdžiu V. Dokučiajevas suformulavo pagrindinius bet kurio dirvožemio susidarymo principus. Dirvožemį mokslininkas laikė savarankišku gamtos kūnu, susidariusiu sudėtingo dirvodaros proceso metu. Taip atsirado mokslinė genetinė dirvotyra. Tačiau teorinė dirvotyra grindžiama ne tik genetiniu požiūriu. Todėl jos bendrapradininkiais reikia paminėti ir kitus mokslininkus, ypač vokietį M. Volnį (M. Wollny) ir amerikietį E. Hilgardą"(E. Hilgard). V. Dokučiajevo mokslas apie gamtos zonas, paruošta Šiaurės pusrutulio dirvožemių klasifikacinė schema, kurioje išskirtos penkios .pasaulio geografinės zonos (borealinė, taigos, juodžemio, aeralinė, lateritinė), turėjo didžiulės įtakos ne tik dirvotyros, bet ir geologijos, geobotanikos, fizinės geografijos, miškininkystės, žemdirbystės mokslų raidai Rusijoje ir už jos ribų. V. Dokučiajevas labai rūpinosi, kad dirvožemio mokslas būtų diegiamas praktikoje, pasiūlė priemonių sistemą prieš sausras stepėse sulaikant sniegą, sodinant medžių ir krūmų apsaugines juostas, purenant dirvos paviršių. V. Dokučiajevo palikimas didžiulis – 225 išspausdinti darbai, kurių svarbiausi — „Mokymas apie gamtos zonas“ (1899), „Rusijos dirvožemių tyrimo duomenys“ (1886), „Mūsų stepės anksčiau ir dabar“ (1889) ir kiti. Jis sukūrė dirvotyros terminiją, paplitusią visame pasaulyje, iš dalies nepasenusią ir dabar. 1899 m. V. Dokučiajevo įkurtas žurnalas „Počvovedenije“ leidžiamas ir šiuo metu. Jo ir pasekėjų sukurta mokykla ilgą laiką veikė dirvotyros raidą Lietuvoje. Kartu su V. Dokučiajevu pradėjo dirbti žymus mokslininkas P. Kostyčevas (1845—1895). Jo darbai tapo agronominės dirvotyros moksliniu pagrindu. Ypač pabrėždamas dirvožemio ir augančių augalų glaudų ryšį, jis pirmąkart iškėlė mintį apie mikroorganizmų reikšmę humusui susidaryti, įrodė dirvožemio struktūros didelę svarbą augalų derlingumui. 1886—1887 m. P. Kostyčevas išleido pirmąjį Rusijoje dirvotyros vadovėlį. Daug dirvotyrai nusipelnė artimas V. Dokučiajevo mokinys N. Sibircevas (1860—1900). Jis patikslino savo mokytojo paskelbtą dirvožemių klasifikaciją, pagilino dirvožemio ir dirvotyros sąvokų apibrėžimus, daug nuveikė dirvožemių kartografijos, vertinimo, kovos su sausromis srityje, tuometinio Novoaleksandrijsko žemės ūkio ir miškininkystės institute (dab. Lenkija, Pulavai) vadovavo pirmajai Dirvotyros katedrai. Negalima nepaminėti pirmojo akademiko dirvožemininko K. Glinkos (1867—1927), žinomų dirvožemio genezės ir klasifikavimo darbų autoriaus, paleodirvotyros pradininko. Dirvotyros istorijoje nemažai nusipelnė akademikas V. Viljamsas (1863—1939), akademikas B. Polynovas (1877—1952), žinomas teiginiais apie dūlėjimo ir dirvodaros biocheminius reiškinius, akademikas K. Gedroicas (Giedraitis) (1872—1932), praturtinęs mokslą apie dirvožemio koloidų ir sorbcijos savybių tyrimą, pateikęs rūgščių dirvožemių kalkinimo, o įdruskėjusių — gipsinimo idėjas, akademikas I. Tiurinas (1892—1962), žymus dirvožemio cheminių analizės metodų specialistas ir kt. Pirmasis tarptautinis dirvožemininkų kongresas įvyko Vašingtone (1927), jubiliejinis dešimtasis (1974) — Maskvoje. Dalyvaujant tarptautinei dirvožemininkų draugijai, JUNESKO (UNESCO — tarptautinė organizacija prie JT švietimo, mokslo ir kultūros reikalams) paruošė ir priėmė ilgametę programą „Žmogus ir biosfera“, kurioje didžiulis dėmesys skiriamas dirvožemio dangai tirti ir panaudoti. Paruošta pasaulio dirvožemių klasifikacija ir 1988 m. išleistas pasaulio dirvožemių žemėlapis. Šiuo metu garsios JAV, Prancūzijos, Vokietijos dirvotyros mokyklos, savo vietos stengiasi neužleisti Rusijos dirvožemininkai. Iki šiol jos sprendė daugiausiai gamybinius, dirvožemio derlingumo didinimo uždavinius, tai dabar sau kelia problemą, kaip išsaugoti dirvožemį būsimoms kartoms. Lietuvoje dirvožemiais pradėta domėtis po valakų reformos. Pirmą kartą juos bandyta grupuoti 1557 m. Nuo 1818 m. tyrė Vilniaus universiteto Agronomijos katedros profesorius M. Očiapovskis. Jis dirvožemius suskirstė pagal tinkamumą auginti įvairius žemės ūkio augalus. XIX a. pabaigoje Lietuvos dirvožemius tyrė V. Časlavskis. XX a. pradžioje S. Miklaševskis paruošė Kauno gubernijos dirvožemių žemėlapį. Po Pirmojo pasaulinio karo pradėtai žemės reformai Lietuvoje J. Tonkūnas sudarė dirvožemių vertinimo skalę. 1925 m. išėjo K. Skubeikos knyga „Dirvožemis“. 1924 m. įkurtos Žemės ūkio akademijos geognozijos, vėliau dirvožemio mokslo katedros vedėjas prof.V. Ruokis 1930 m. suklasifikavo Lietuvos dirvožemius pagal drėgmės režimą, reljefą, granuliometrinę sudėtį, 1936 m. išleido „Pietų Lietuvos dirvožemių žemėlapį“, prisidėjo prie pirmojo Lietuvos dirvožemių žemėlapio (1951) išleidimo. Jis kūrė lietuviškus dirvotyros, agrochemijos, chemijos, geologijos mokslų terminus, 1930 m. išėjo jo knyga „Dirvožemio mokslas“, 1933 m.— „Lietuvos dirvožemių reakcija“. Kartu su juo Lietuvos bandymų stočių dirvožemius tyrė B. Baginskas ir M. Žemaitis. Už nuopelnus dirvotyros srityje prof. V. Ruokis (1885—1971) laikomas šio mokslo Lietuvoje pradininku. Žinomos J. Mejerio, P. Garmaus, J. Vaitiekūno, O. Atlavinytės ir kitų dirvožemininkų pavardės. Pokario Lietuvoje dirvožemius tirti ir kartografuoti pradėjo Žemės ūkio institutas, įkurtas 1946 m. Nuo 1952 m. tą darbą dirba Žemdirbystės institutas, jo filialai, bandymų stotys, nuo 1961 m. ir Žemėtvarkos institutas, kartografuojantis dirvožemius ir ekonomiškai vertinantis žemės ūkio naudmenas. Miško dirvožemius tyrinėja Miškų institutas, juos kartografuoja ir miško žemes ekonomiškai vertina Miškotvarkos institutas. Visi šie darbai atliekami 1946—1953 m. paruoštos Lietuvos dirvožemių genetinės klasifikacijos pagrindu. Dirvožemių agrochemines savybes nuolatos tyrinėja Žemdirbystės instituto Agrocheminių tyrimų centras, atskiras problemas sprendžia Mokslų akademijos institutai, specialiosios aukštųjų mokyklų katedros. Visų šių organizacijų dirvožemininkai yra susibūrę Lietuvos dirvožemininkų draugijoje, besirūpinančioje dirvotyros darbų koordinavimu ir efektyvumu. Dirvotyra dėstoma Lietuvos žemės ūkio akademijoje, kurioje yra V. Ruokio geologijos kabinetas, Vilniaus universitete, Vilniaus pedagoginiame universitete, Vytauto Didžiojo universitete, Klaipėdos universitete, žemės ir miškų ūkio mokyklose. 3. DIRVOŽEMIO SUDĖTIS, SAVYBĖS IR REŽIMAI 3.1. DIRVOŽEMIO MORFOLOGIJA Dirvodaros metu dirvožemyje susidaro naujų medžiagų, kurių dirvodarinėje uolienoje nebuvo. Dėl to dirvožemis įgyja ne tik naujų fizikinių bei cheminių, bet ir išorinių savybų, diferencijuojasi į daugiau arba mažiau besiskiriančius sluoksnius, turi tik jam būdingą išvaizdą. Visus taip išryškėjusius išorinius požymius vadiname morfologinėmis jo savybėmis (gr. morphe — forma + logos — mokslas), o joms nagrinėti skirtą dirvotyros skyrių — dirvožemio morfologija. 3.1.1. Dirvožemio fazinė sudėtis Dirvožemis — dinamiškas gamtos kūnas, sudarytas iš keturių fazių — kietosios, skystosios, dujinės ir gyvosios. Dirvožemio pagrindą sudaro kietoji fazė, kurios didžioji dalis paveldėta iš dirvodarinės uolienos su jos sudėtimi ir savybėmis. Todėl dažnai ji vadinama kietąja dirvožemio faze. Šios fazės sudėtyje yra pirminiai ir antriniai mineralai su augalų irimo liekanomis. Skystajai fazei priklauso dirvožemio poras užpildanti drėgmė, virstanti dirvožemio tirpalu. Jos kiekis ir savybės labai dinamiškos, priklauso nuo kritulių kiekio, oro temperatūros, gruntinio vandens lygio. Šalto klimato srityse žiemą skystoji fazė įšala ir virsta ledu (kietąja faze), vasarą iš dalies išgaruoja ir pasikeičia į dujine fazę. Skystoji fazė — tai dirvožemio „kraujas", kuris tikrųjų tirpalų suspensijas ar koloidus perneša ir paskirsto dirvožemio profilyje. Neturinčias drėgmės dirvožemio poras užpildantis oras sudaro dirvožemio dujinę fazę. Kuo daugiau dirvožemyje oro, tuo mažiau jame vandens, ir atvirkščiai. Gyvąją dirvožemio fazę sudaro visi jame esantys ir dalyvaujantys dirvodaroje organizmai: bakterijos, aktinomicetai, dumbliai, kirmėlės, augalų šaknys. Būdamas toks sudėtingas gamtos kūnas, susidaręs veikiant labai kontrastingoms klimato ir augalijos sezoniškumo sąlygoms, dirvožemis skiriasi gana nevienodu temperatūros, drėgnumo, aeracijos, cheminės sudėties režimu. Esant vienodoms aplinkos sąlygoms, šiuos režimus lemia dirvožemio fizikinės ir cheminės savybės. 3.1.2. Morfologinė dirvožemio sandara Dirvožemio išorinė sandara yra labai sudėtinga. Jai nusakyti išskiriami tokie dirvožemio morfologiniai elementai: genetiniai horizontai, struktūros agregatai, .naujadarai, intarpai ir poros. Morfologiniai elementai skiriasi morfologinėmis savybėmis — forma, nevienodo ryškumo ribomis, spalva, granuliometrinė sudėtimi, sandara, susiklojimu (sankloda). Morfologines dirvožemio savybes galima nustatyti jutimo organais (organoleptiškai). Kiekvienas dirvožemis pasižymi sava vertikaliai pasikeičiančių genetinių horizontų, į kuriuos diferencijuojasi dirvodarinė uoliena, sistema, sudarančia dirvožemio profilį. Genetiniai horizontai irgi nevienalyčiai. Juose galima išskirti savus morfologinius elementus, kurių svarbiausi — poros, struktūros agregatai ir naujadarai. Labai svarbūs morfologiniai dirvožemio elementai — struktūros agregatai. Jie būna labai nevienodo dydžio ir sandaros. Pavyzdžiui, didelius grumstus gali sudaryti stambūs prizmiški, o šiuos — smulkus riešutiški agregatai. Patys agregatai irgi nevienalyčiai. Juos sudaro mikroagregatai, atskiri mechaniniai elementai, mikrokonkrecijos ir kiti mikroskopiniai naujadarai. Pastarieji tiriami mikroskopu ir yra dirvožemio mikromorfologijos objektas. Dirvožemio sandaros nevalia painioti su dirvožemio sudėtimi. Dirvožemio sudėtis — kiekybinė santykinė dirvožemio komponentų išraiška procentais jo masėje arba tūryje. Skiriama fazinė, agregatinė, mikroagregatinė, granuliometrinė, mineralinė ir cheminė dirvožemio sudėtis. 3.1.3. Dirvožemio genetiniai horizontai ir jų indeksai Dirvožemio genetiniai horizontai — tai vienalyčiai, paprastai lygiagretūs žemės paviršiui dirvožemio sluoksniai, susiformavę dirvodaros procese ir sudarantys dirvožemio profilį, o vienas nuo kito besiskiriantis tiek morfologine išvaizda, tiek savybėmis ir sudėtimi. Genetiniais jie pavadinti dėl to, kad susidaro tik vykstant dirvožemio genezei. Šie sąlygiškai vienodi kiekvieno konkretaus dirvožemio profilio genetiniai horizontai ir yra pagrindinės dirvožemio sudėtinės dalys. Tačiau kiekvienas dirvožemio horizontas nėra vienalytis ir yra labai sudėtingos sandaros. Iš pradžių V. Dokučiajevo buvo išskirti šie 3 genetiniai horizontai: A — paviršinis humusinis; B — pereinamasis į dirvodarinę uolieną (iliuvinis, arba įplautasis); C — dirvodarinė uoliena. Vėliau įvairių dirvožemių morfologinei sandarai apibūdinti buvo išskirta gana daug kitų įvairiais sutartiniais simboliais įžymėtų genetinių horizontų. Tačiau iki šiol įvairių dirvožemio mokslo krypčių atstovai dar nėra vienos nuomonės traktuodami dirvožemio įvairių horizontų žymėjimą (simboliką) ir apibūdinimą (diagnostiką). Žemiau pateikiama naujausia pagrindinių dirvožemio horizonto rūšių išskyrimo sistema, kurią jos autoriai Rusijos dirvožemininkai V. Kovda ir B. Rozanovas (1988) rekomenduoja traktuoti kaip laikiną standartą. Paviršiniai organogeniniai horizontai. T — durpinis horizontas, susidarantis nuolatos perteklinio drėkinimo sąlygomis, kuriame augalinės liekanos, kaip paprastai, virsta ne humusu ir mineralizuojasi iki paprastų junginių, bet specifiškai užkonservuojamos. Pagal kilmę skiriamos medieninės (spygliuočių ir lapuočių), žolinės (nendrinės, viksvinės), samaninės (žaliamasės ir kimininės), kerpinės bei mišriosios durpės. Durpėse organinės medžiagos sudaro > arba = 35% jų masės (70% tūrio): T° - oligotrofinės (aukštapelkių) durpės, T — eutrofinės (žemapelkių) durpės. Tl (T' pagal seną sistemą) — nesusiskaidžiusios durpinės - augalinės liekanos, ar tik mažai susiskaidžiusios ir beveik visiškai išlaikiusios pradinę formą (Fibrist - JAV ir Kanadoje). T2 (T" pagal seną sistemą) — vidutiniškai susiskaidžiusios durpinės - augalinės liekanos, iš dalies išlaikiusios pirminę formą (Hemist — JAV ir Kanadoje). T3 (T'" pagal seną sistemą) — labai susiskaidžiusios durpės — ištisinė organinės kilmės tepli masė be matomų nesuirusių augalinių liekanų priemaišų (Saprist — JAV ir Kanadoje). TA — durpinis mineralizuotas — ariamas durpinis horizontas, pakitęs po nusausinimo ir nuolatinio žemės dirbimo. 0 (A0, arba A0) miško paklotė, arba stepės veltinis — iki 20 cm paviršinis besiskaidančių organinių medžiagų (nuokritų) sluoksnis, iš dalies (apatinėje dalyje) susimaišęs su mineraliniais komponentais; organinės medžiagos dirvožemyje sudaro >35% masės (>70% tūrio). 01 (A0) – nesusiskaidžiusios arba labai silpnai susiskaidžiusios nuokritos – nuokritų sluoksnis L. 02 (A0``) — augalinės liekanos tik iš dalies išlaikiusios pradinę formą — fermentacijos sluoksnis F. 03 (A0```) — ištisinė organinė-mineralinė - masė be matomų augalinių liekanų priemaišos — humifikacijos sluoksnis H. Aa1 — dumblių plutelė (apnašas) — paviršinė lengvai atsiskirianti nuo giliau gulinčio dirvožemio kelių milimetrų storio, juodos ar tamsiai žalios spalvos (priklauso nuo drėgmės kiekio), iš dalies susimaišiusi su mineralinėmis dalelėmis, plutelė iš dumblių ir jų skaidymosi liekanų, būdinga sausų stepių, pusdykumių ir dykumų dirvožemiams. Ad — velėna — organinis-mineralinis humusinis (akumuliacinis) horizontas, besiformuojantis po pievų augalijos danga, kuriame žolių šaknims tenka 50%). Antropogeninis epipedonas (gr. anthropos — žmogus) — tapatus pagal visus požymius su minkštuoju, bet turi daugiau kaip 250 promilių P2O5. Tamsusis epipedonas — tapatus minkštajam pagal storį, spalvą, humuso kiekį, bet skiriasi struktūringumu (bestruktūris arba supuolęs) ir pasotinimu bazėmis (15% tenka mainų natriui, arba jo ir magnio suma >50%. Šešėlinis (sombrik) horizontas (isp. sombra — šešėlis) — dirvožemio vidinis humusinis-iliuvinis horizontas, tiesiog slūgsantis ne po eliuviniu horizontu E. Peleninis (spodik) horizontas (gr. spod — pelenai) — humusinis-iliuvinis, susiformavęs po eliuviniu horizontu E arba po miško paklote O ir turintis įplauto su aliuminiu sujungto humuso (amorfinės geležies jame gali ir nebūti). Sluoksniškasis horizontas — plonas juodas iki tamsiai rausvo atspalvio tarpsluoksnis, sucementuotas geležies, geležies ir mangano, arba geležies ir humuso. Kambik horizontas (lot. cambiare — keisti) — molingas akumuliacinis sialitinis — metamorfozinis horizontas B. Oksidinis horizontas — molingas akumuliacinis feralitinis-metamorfinis horizontas B. Kietasis horizontas (duripenas) (lot. durus — kietas) — vidinis dirvožemio horizontas, sucementuotas silicio. Trapusis horizontas (lot. fragilis — trapus) — specifinis molingas poliedriškos struktūros horizontas. Išbalintasis horizontas (lot. albus — baltas) — eliuvinis horizontas, iš kurio išneštas molis, ir laisva geležis arba kuriame geležies oksidai buvo taip sukoncentruoti į konkrecijas, kad horizonte įsivyrautų pirminių smėlio ar dulkių dalelių, o ne jas dengiančių geležingų plėvelių, kaip įprasta, spalva. Kalcinis horizontas (lot. calcium — kalcis) — antrinio kalcio karbonatų susitelkimo (akumuliacijos) horizontas. Petrokalcinis horizontas (gr. petros — akmuo) — kalcio karbonato antrinės akumuliacijos horizontas. Gipsinis horizontas — antrinės gipso akumuliacijos horizontas. Akmeninis gipsiškas horizontas — gipso sucementuotas į akmenį horizontas. Druskinis horizontas — vandenyje tirpių druskų akumuliacijos horizontas. Sierinis horizontas — sulfidų oksidacijos horizontas, kai pH7—10). Didesni kaip 10 mm agregatai vadinami grumstais. 10 lentelė. Struktūros klasifikacija ( pagal S. Zacharovą) Gentis Rūšis Dydis Kubiška Grumstiška— netaisyklinga forma ir nelygus paviršius Stambi grumstiška Smulki grumstiška > 10 cm 10 - 5 cm Trupiniška — netaisyklinga apskrita forma, nelygus apskritas ir šiurkštus paviršius, sienelės neryškios Stambi trupiniška Trupiniška Smulki trupiniška Dulkiška 5 - 3 mm 3 - 1 mm 1 - 0,5 mm 10 mm 10 - 7 mm 7 - 5 mm Grūdiška — daugiau ar mažiau netaisyklinga forma, kartais apskrita su aiškiomis, kartais šiurkščiomis matinėmis, kartais lygiomis blizgančiomis sienelėmis Stambi grūdiška Grūdiška Smulki grūdiška 5 - 3 mm 3 - 1 mm 1 - 0,5 mm Prizmiška Stulpinė — forma neryški su nelygiomis sienelėmis ir apvaliomis briaunomis Stambi stulpinė Stulpinė Smulki stulpinė > 5 cm 5 - 3 cm 5 cm 5 - 3 cm 5 cm 5 - 3 cm 3 - 1 cm 5 mm 5 - 3 mm 3 - 1 mm 3 mm 3 - 1 mm 3 Skeletas Žvyras 3 --1   Rupus smėlis 1 - 0,5 Fizinis smėlis Vidutinio rupumo smėlis 0,5 - 0,25 Smulkus smėlis 0,25 - 0,05 Rupios dulkės 0,05 - 0,01   Vidutinio rupumo dulkės 0,01 - 0,005 Fizinis molis Smulkios dulkės 0,005 - 0,001 Šiurkštus dumblas 0,001 - 0,0005 Švelnus dumblas 0,0005 - 0,0001 Koloidai 80 > 85 13 lentelė. Kai kurių Lietuvos dirvodarinių uolienų granuliometrinė sudėtis Dirvodarinė uoliena Frakcijos kiekis, % Autorius 1 - 0,25 mm 0,25 - 0,05 mm 0,05 - 0,01 mm 0,01 – 0,005 mm 0,005 - 0,001 mm 10 5 - 10 2 - 5 10 6 – 10 4 – 6 2 - 4 200/600 150 - 200/400 - 600 100 - 150/ 200 - 400 50 - 100/100 - 200 20 Organinių medžiagų humifikuotumas C huminių rūgščių/C visa *100% Labai humifikuotos Humifikuotos Vidutinio humifikuotumo Labai mažai humifikuotos 40 - 30 30 - 20 20 - 10 1,5 1 - 1,5 1 - 0,5 80 60 - 80 40 - 60 20 - 40 1 0,5 - 1

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!