PŮDA, HLÍNA, ZEMINA, ALE CO TO VLASTNĚ ZNAMENÁ?


Půda jako ekosystém

Jak vyplývá z názvu článku, tak půdu nazýváme různými „jmény“. Víme však, co vlastně říkáme? Vlastní slovo půda zahrnuje přesně to, co vidíme venku pod stromy, „hlína“ je buď označení materiálu pro výrobu keramiky, nebo hovorové označení půdy a zemina je výraz zahradnický, kdy už je půda nějak upravena: zorána, pohnojena, propařena. Nyní bych vám ráda ve stručnosti představila naše základní půdní stanovení a nabídla vám možné vysvětlení „k čemu je to vlastně dobré“.

Na začátek je nutné si představit, co vlastně taková půda jako analytický materiál je. Jde o velmi komplexní heterogenní soubor živých (kořeny, žížaly, hmyz, mikroorganizmy, hyfy hub, krtek) a neživých (tlející listy, půdní částice, humus, voda, vzduch) složek. Asi si každý umí představit, co dělá takový krtek nebo žížala. Ale co ti ostatní? Mikroorganizmy mají na starosti rozklad odumřelého organického materiálu na uhlík a dusík, přeměnu toxických forem síry i dusíku, účastní se podstatnou měrou v koloběhu dusíku a uhlíku.

Kořeny a kořenové vlášení kromě výživy rostliny ještě provzdušňují půdu a svými výměšky ovlivňují půdní reakci svého bezprostředního okolí. Hyfy hub pomáhají vyživovat nejen houbu samotnou, ale mnohdy se spojují s kořeny některých druhů rostlin (viz např. mořská tráva nebo vřesovcovité, vstavačovité aj.) v oboustranně prospěšný systém, kdy rostlina poskytuje svému houbovému partnerovi organické látky a na oplátku získává možnost lepšího příjmu některých životně důležitých živin (např. fosforu). Touto problematikou se podrobněji zabývá oddělení mykorhizních symbióz.

Pro nás je důležité, že každá živá složka neboli půdní edafon slouží po svém zániku jako „živná půda“ pro mikroorganizmy, které ji rozkladnými procesy přemění na půdní organickou hmotu, jejíž podstatnou a nejkvalitnější složkou je humus. Co to vlastně je a k čemu je nám dobrý? Jde o velmi dokonale rozložený organický materiál, který je výborným zdrojem uhlíku pro rostliny. Obsahuje huminové komplexy, které ve své struktuře často obsahují i draslík, hořčík, železo a další prvky. Z praktického hlediska se hodnotí takzvaná kvalita humusu, která je vyjádřená jako podíl huminových kyselin a fulvokyselin. Kvalita humusu se stanovuje spektrofotometricky. Ale k čemu slouží půdní částice, půdní vzduch a půdní voda?

Tady je důležité se odpoutat od představy půdy jako ucelené „hromádky“. Musíme se ponořit do její struktury. Najdeme zde různě velké půdní částice, které mají ovšem mezi sebou drobné prostory, tzv. póry. Tyto póry mohou být zaplněné buď vodou, nebo vzduchem a jsou jedním z ukazatelů vodního režimu půdy. Takže velmi zjednodušeně, jak je půda schopná zadržovat vlhkost a zda je tedy lokalita podmáčená nebo suchá. Jednou z charakteristických veličin je maximální vodní kapacita. K jejímu stanovení se odebírají neporušené půdní vzorky v Kopeckého válečcích a jde o stanovení váhové, neboli gravimetrické.

K hodnocení velikosti půdních částic se využívá zrnitostní stanovení, které určí procentuální zastoupení jednotlivých velikostních skupin (frakcí) ve vzorku a to slouží k určení půdního druhu. Výsledky lze hodnotit dle různých klasifikačních systémů. Rozlišujeme pak půdy lehké (písčité), středně těžké (hlinito-písčité, hlinité) a těžké (jílovité) s převahou jemných jílovitých částic. Opět nám toto stanovení může napovědět, jak půda „hospodaří“ s vodou. Jílovitá půda bude spíše zadržovat vodu než písčitá, kde jsou póry i půdní částice poměrně veliké. Pro toto stanovení je třeba, aby byl půdní vzorek dodán vysušený na vzduchu a prosátý přes síto s velikostí ok 2 mm. Frakce nad 2 mm se váží a představuje takzvaný hrubý skelet. V naší laboratoři stanovujeme zastoupení jednotlivých zrnitostních frakcí laserovou difrakční metodou, která využívá ohybu laserového paprsku na povrchu půdní částice. Matematickým modelem je počítáno konečné zastoupení jednotlivých frakcí.

Pro posouzení obsahu živin jsou ale mnohem důležitější jemné koloidní jílové částice. Tyto částice mají velký specifický povrch, který je obklopen vrstvou hydratovaného obalu, kde se drží jednotlivé kationty i anionty živin a na kterém je závislé stanovení půdní reakce. Ta je určujícím faktorem pro rozpustnost živin, zda budou ionty živin snadno „vyloučitelné“ z hydratovaného obalu, a aktivitu mikroorganizmů. Rozeznáváme dva typy: aktivní půdní reakci, tedy koncentraci vodíkových iontů ve vodném výluhu s převařenou destilovanou vodou, a výměnnou půdní reakci, kterou v naší laboratoři stanovujeme ve výluhu s roztokem 0,1M KCl, kdy kationty draselné nahradí v hydratovaném obalu kationty vodíkové. Půdní reakci stanovujeme potenciometricky, tzv. pH, a výsledkem je rozlišení na půdní rekci kyselou či alkalickou.

Dalším důležitým stanovením je kationtová výměnná kapacita, která je jednou z charakteristik sorpčního komplexu půdy a udává množství kationtů, které je půda schopná poutat při daném pH. Slouží k pochopení výměny kationtů mezi povrchem půdní částice a volnou půdní vodou, případně jinou půdní částicí. Vlastní výměna je důsledkem působení záporného elektrického náboje koloidních jílových částic a humusových částic v půdě. V naší laboratoři stanovujeme kationtovou výměnnou kapacitu titračně ve výluhu s 1M KCl nebo sumačně ve výluhu s extrakčním činidlem Mehlichem III za použití atomové absorpční spektrometrie, stanovení iontů vodíku provádíme dvojím měřením výměnného pH v roztoku 0,1M KCl.

Z hlediska konečných výpočtů je u vzorku důležité i stanovení sušiny. To se provádí gravimetricky na analytických vahách a slouží k eliminaci chyby vzniklé zanedbáním obsahu nechemicky vázané vody v půdě. Tedy takové vody, která není složkou hydratovaných komplexů, jakými je např. sádrovec.

Co říct závěrem? Pro úspěšné analytické zhodnocení půdy je potřeba, aby vzorky byly dostatečně reprezentativní (alespoň 20), homogenní, nekontaminované odběrem a dobře skladované. Jinak získáme jen „čísla“. Půda je velmi zajímavou složkou naší přírody a doufám, že vám tento článek pomůže k tomu, abyste ji byli schopni docenit v celé její rozmanitosti.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Kontakt:
Ing. Veronika Novotná (veronika.hlochova@ibot.cas.cz; Analytická laboratoř Průhonice)

Více informací o tématu:
Zbíral J. a kol.: Jednotné pracovní postupy. Analýza půd (2010),
Zbíral J.: Jednotné pracovní postupy. Analýza půd I. (1995),
Valla M. a kol.: Pedologické praktikum (2004)

Pozn.: PDF nemusí být správně zobrazeno v některých internetových prohlížečích (např. Mozilla).
Pro správné zobrazení otevřete soubor v programu Adobe Reader.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •