Věda o zemědělské půdě - Agricultural soil science

Zemědělství
Maler der Grabkammer des Sennudem 001.jpg
Dějiny
Na zemi
Hydrokultura
Příbuzný
Seznamy
Kategorie
Veranotrigo.jpg Zemědělský portál

Věda o zemědělské půdě je obor vědy o půdě, který se zabývá studiem edafických podmínek, které souvisejí s produkcí potravin a vlákniny . V této souvislosti je také složkou oboru agronomie, a proto se také označuje jako půdní agronomie .

Dějiny

Před rozvojem pedologie v 19. století byla zemědělská půdní věda (nebo edafologie ) jediným oborem půdní vědy. Předpojatost rané vědy o půdě směrem k prohlížení půdy pouze z hlediska jejich zemědělského potenciálu nadále definuje profesi vědy o půdě v akademickém i populárním prostředí od roku 2006. (Baveye, 2006)

Aktuální stav

Věda o zemědělské půdě se řídí holistickou metodou. Půda je zkoumána ve vztahu k suchozemským ekosystémům a jako jeho nedílná součást, ale je také uznávána jako zvládnutelný přírodní zdroj .

Věda o zemědělské půdě studuje chemické, fyzikální, biologické a mineralogické složení půdy v souvislosti se zemědělstvím. Vědci v oboru zemědělské půdy vyvíjejí metody, které zlepší využití půdy a zvýší produkci potravinářských a vlákninových plodin. Stále roste důraz na důležitost udržitelnosti půdy. Vážným problémem jsou i nadále degradace půdy, jako je eroze, zhutnění, snížená plodnost a kontaminace. Provádějí výzkum v oblasti zavlažování a odvodňování , zpracování půdy , klasifikace půdy , výživy rostlin , úrodnosti půdy a dalších oblastí.

Přestože je maximalizace rostlinné (a tedy i živočišné) produkce platným cílem, někdy to může přijít s vysokými náklady, které mohou být snadno patrné (např. Masivní onemocnění plodin pocházející z monokultury ) nebo dlouhodobé (např. Dopad chemických hnojiv a pesticidů na lidské zdraví) ). Vědec v oblasti zemědělské půdy může přijít s plánem, který může maximalizovat produkci pomocí udržitelných metod a řešení, a aby toho dosáhl, musí se zabývat řadou vědních oborů, včetně zemědělské vědy , fyziky , chemie , biologie , meteorologie a geologie .

Druhy půdy a jejich proměnné

Některé půdní proměnné zvláštního zájmu pro vědu o zemědělské půdě jsou:

  • Textura půdy nebo složení půdy: Půdy se skládají z pevných částic různých velikostí. V sestupném pořadí jsou to částice písek , bahno a jíl . Každou půdu lze klasifikovat podle relativního procenta písku, bahna a jílu, které obsahuje.
  • Provzdušňování a pórovitost : Atmosférický vzduch obsahuje prvky, jako je kyslík , dusík , uhlík a další. Tyto prvky jsou předpokladem pro život na Zemi. Zejména všechny buňky (včetně kořenových buněk) vyžadují ke svému fungování kyslík a pokud se podmínky stanou anaerobními , nedokáží dýchat a metabolizovat . Provzdušňování v této souvislosti označuje mechanismy, kterými se vzduch dodává do půdy. V přírodních ekosystémech se provzdušňování půdy provádí hlavně díky živé činnosti bioty . Lidé běžně provzdušňují půdu obděláváním a orbou, ale taková praxe může způsobit degradaci . Pórovitost se týká schopnosti půdy zadržovat vzduch. Viz také charakterizace pórů v půdě .
  • Odvodnění: V půdách se špatným odtokem se voda dodávaná deštěm nebo zavlažováním může hromadit a stagnovat. Ve výsledku převládají anaerobní podmínky a kořeny rostlin se dusí. Stagnující voda také upřednostňuje vodní formy napadající rostliny . Na druhé straně v půdách s nadměrným odtokem rostliny neabsorbují dostatečné množství vody a živiny se z pórovitého média vyplavují, aby skončily v zásobách podzemní vody .
  • Obsah vody : Bez půdní vlhkosti nedochází k transpiraci , růstu a vadnutí rostlin . Technicky rostlinné buňky ztrácejí tlak (viz osmotický tlak a turgorový tlak ). Rostliny přímo přispívají k půdní vlhkosti. Například vytvářejí listový kryt, který minimalizuje odpařovací účinky slunečního záření. Ale i když rostliny nebo části rostlin zemřou, rozpadající se rostlinná hmota vytváří silný organický kryt, který chrání půdu před odpařováním, erozí a zhutněním . Více o tomto tématu viz mulčování .
  • Vodní potenciál : Vodní potenciál popisuje tendenci vody proudit z jedné oblasti půdy do druhé. Zatímco voda dodávaná na povrch půdy normálně proudí dolů v důsledku gravitace, v určitém okamžiku splňuje zvýšený tlak, který způsobuje zpětný tok nahoru. Tento efekt je znám jako sání vody.
  • Horizonation : Obvykle v pokročilejších a zralé půdy, horizonation odkazuje na vytvoření půdních vrstev s rozdílnými vlastnostmi. Ovlivňuje téměř všechny proměnné půdy.
  • Plodnost : Úrodná půda je půda bohatá na živiny a organické látky . Moderní zemědělské metody způsobily, že většina orné půdy byla neúrodná. V takových případech už půda nemůže podporovat své vlastní rostliny s vysokou nutriční poptávkou, a proto potřebuje externí zdroj živin. Existují však případy, kdy je lidská činnost považována za zodpovědnou za přeměnu spíše normálních půd na superplodné (viz terra preta ).
  • Biota a půdní biota : Organismy interagují s půdou a nespočetným způsobem přispívají k její kvalitě. Někdy může být povaha interakce nejasná, přesto se stává zřejmým pravidlem: Množství a rozmanitost bioty je „úměrná“ kvalitě půdy. Mezi klady zájmu patří bakterie , houby , hlístice , kroužkovci a členovci .
  • Kyselost půdy nebo pH půdy a kapacita výměny kationů : Kořenové buňky fungují jako vodíková čerpadla a okolní koncentrace vodíkových iontů ovlivňuje jejich schopnost absorbovat živiny. pH je měřítkem této koncentrace. Každý druh rostliny dosahuje maximálního růstu v konkrétním rozmezí pH, avšak drtivá většina jedlých rostlin může růst v pH půdy mezi 5,0 a 7,5.

Vědci v oboru půdy používají k popisu vlastností půdy systém klasifikace půdy. International Union of pedologií podporuje Světový referenční základnu jako mezinárodní standard.

Úrodnost půdy

Zemědělské půdy vědci studují způsoby, jak půda více produktivní . Klasifikují půdy a testují je, aby zjistili, zda obsahují živiny důležité pro růst rostlin. Mezi takové výživné látky patří sloučeniny dusíku , fosforu a draslíku . Pokud je v určité půdě nedostatek těchto látek, mohou je poskytnout hnojiva . Vědci v oboru zemědělské půdy zkoumají pohyb živin v půdě a množství živin absorbovaných kořeny rostlin . Vědci v oboru zemědělské půdy také zkoumají vývoj kořenů a jejich vztah k půdě. Někteří vědci v oboru zemědělské půdy se snaží porozumět struktuře a funkci půd ve vztahu k úrodnosti půdy. Uchopují strukturu půdy jako porézní pevnou látku. Pevné rámce půdy se skládají z minerálů odvozených z hornin a organické hmoty pocházející z mrtvých těl různých organismů. Pórový prostor půdy je nezbytný pro produktivitu půdy. Malé póry slouží jako vodní nádrž dodávající vodu rostlinám a jiným organismům v půdě během období bez dešťů. Voda v malých pórech půdy není čistá voda; říkají tomu půdní roztok. V půdním roztoku jsou různé rostlinné živiny odvozené z minerálů a organických látek v půdě. To se měří prostřednictvím kapacity kationtové výměny . Velké póry slouží jako odtoková trubka vody, která umožňuje přebytečnou vodu procházet půdou během silných dešťů. Slouží také jako vzduchová nádrž, která dodává kyslík kořenům rostlin a dalším živým bytostem v půdě.

Zachování půdy

Kromě toho vědci v oblasti zemědělské půdy vyvíjejí metody k zachování zemědělské produktivity půdy a ke snížení účinků eroze způsobené větrem a vodou. Například může být použita technika zvaná obrysová orba, aby se zabránilo erozi půdy a šetřily srážky. Vědci v oboru zemědělské půdy také hledají způsoby, jak účinněji využívat půdu při řešení souvisejících výzev. Mezi tyto výzvy patří prospěšné opětovné použití lidského a zvířecího odpadu pomocí zemědělských plodin; aspekty správy zemědělské půdy v prevenci znečištění vody a hromadění chemických pesticidů v zemědělské půdě . K řešení těchto výzev a obnově zdraví půdy lze použít regenerativní zemědělské postupy.

Zaměstnávání vědců v oblasti zemědělské půdy

Většina vědců v oblasti zemědělské půdy jsou konzultanti, vědci nebo učitelé. Mnoho z nich pracuje v rozvinutém světě jako poradci v zemědělství , zemědělské experimentální stanice , federální, státní nebo místní vládní agentury, průmyslové firmy nebo univerzity. V USA mohou být vyškoleni prostřednictvím USDA je kooperativní rozšiřovací služba úřadů, ačkoli jiné země mohou používat vysoké školy, výzkumné ústavy nebo výzkumné agentury. Jinde mohou vědci působící v oblasti zemědělské půdy působit v mezinárodních organizacích, jako je Agentura pro mezinárodní rozvoj a Organizace pro výživu a zemědělství OSN.

Citace

[Klíčovým cílem oboru věd o půdě je] nalézt způsoby, jak uspokojit rostoucí lidské potřeby potravin a vlákniny při zachování stability prostředí a zachování zdrojů pro budoucí generace

-  John W. Doran , prezident SSSA 2002, 2002

Mnoho lidí má nejasnou představu, že věda o půdě je pouze fází agronomie a zabývá se pouze praktickým obděláváním půdy pro polní plodiny. Ať se nám to líbí nebo ne, je to obraz, který o nás mnozí mají

-  Charles E. Kellog , 1961

Viz také

Reference

externí odkazy