Tlo

(A,B,C,D) Tla različitog sastava ; (E) ispucala čvrsta stenska masa

Tlo (zemljište) je rastresiti površinski sloj litosfere. Ono se nalazi iznad čvrste stenske mase a gornja granica su mu biosfera, hidrosfera i atmosfera.

Fizički gledano tlo predstavlja višefazni sistem. Sastoji se od čestica (zrna) i pora (šupljina).

Tlo nastaje procesom koji nazivamo pedogenza, i odvija se u dvije faze. Prva faza započinje raspadanjem stijena a druga raspadanjem odumrlih ostataka biljnoga i životinjskoga porijekla džumus koji plemedinje.

U vrste tla spadaju: prašina, glina, pesak, šljunak, ali i njihove međusobne kombinacije.

Zavisno od vrste tla, ona mogu povećavati svoju zapreminu ili je smanjivati (što zavisi od procenta vode koju sadrži). Tlo je nehomogeno, anizotropno i znatno je deformabilnije (stišljivije) od čvrstih stena.

U tlo neki svrstavaju još i tla organskog porekla (humus, mulj, treset).

Nauka o tlu u građevinskom smislu može se podeliti prema područjima izučavanja na dva glavna dela : mehanika tla i statika tla. Mehanika tla se još izučava od strane geologa smera geotehnika.

Tlo još izučava pedologija.

Postanak tla i karakteristike

Na preseku kroz zemljinu koru može se videti da se tlo obično sastoji od površinskog dela - površinsko tlo koji je nastao raspadanjem biljnih i organskih materija i podpovršinskog dela - podpovršinsko tlo koji se sastoji od jednog ili više slojeva različitog sastava i debljina a koji je nastao raspadanjem čvrstih stena. Raspadnuti materijal može ostati na mestu raspadanja stenske mase ili može biti transportovan jednim od sledećih agenasa: vodom, vetrom ili ledom. Zavisno od vrsta transporta zavisiće veličina (granulacija) nataloženih čestica, njihov oblik i sortiranost. Prema načinu postanka razlikuju se: aluvijalna tla (aluvion), eolska tla (les i dine) i glečerska tla (morene, glečerska ilovača).

Ukoliko se na nekom terenu tlo potpuno formiralo, znači da ima i površinski deo, i naknadno bilo pokriveno novim nanosom materijala, takvo pokriveno tlo naziva se pogrebeno tlo.

Tla organskog porekla

Humus je plodno tlo koje se nalazi na površini zemljine kore, male debljine, obično nekoliko decimetara. Sastoji se od mešavine organskih i mineralnih materija sa prisustvom bakterija.

Mulj je mešavina organskih materija i mineralnih materija, pri čemu je veličina čestica veoma mala a može se naći u dnu korita nekadašnjih reka i jezera.

Treset se sastoji od vlaknastih biljnih i organskih materija sa malom količinom mineralnih sastojaka.

Tlo i njegovo prirodno okruženje

Procesi formiranja tla nikada ne prestaju što znači da se ono stalno menja. Dugi periodi tokom kojih se dešavaju promene i različiti uticaji znače da prosta, jednostavna tla ne postoje. Tlo može imati relativnu stabilnost svojih osobina dugi period vremena, ali životni ciklus tla uvek završava sa takvim karakteristikama koje tlo ostavljaju podložno eroziji. Mali deo kontinuuma tla na Zemlji je stariji od tercijara a većina nije starija od pleistocena. Uprkos neizbežne retrogresije i degradacije tla, većina ciklusa tla je duga i produktivna. Kako se „životni“ ciklus tla odvija zavisi od najmanje pet klasičnih faktora formiranja tla: regionalne klime, biotičkog potencijala, topografije, matičnog materijala i dužine vremena.

Fizičke osobine zemljišta

Zemljište

Fizički gledano tlo predstavlja višefazni sistem. Sastoji se od čestica (zrna) i pora (šupljina). Tlo nastaje procesom koji nazivamo pedogeneza. Zemljište je veoma kompleksan pojam i na njega utiču razni faktori. Zemljište ima svoje osnovne fizičke i hemijske osobine.

Osnovne fizičke osobine zemljišta

Predeli

Najvažnije fizičke osobine zemljišta su:

• Mehanički sastav (tekstura)
• Agregatni sastav (struktura)
• Dubina zemljišta
• Specifična gustina
• Volumna gustina (zbijenost)
• Specifična površina i
• Poroznost (šupljikavost) zemljišta.

Većina fizičkih osobina istovremeno spada među najvažnija endomorfološka svojstva zemljišta.

Mehanički sastav (tekstura) zemljišta

Predstavlja sadržaj u njemu svih mehaničkih frakcija, izražen u procentima od mase suvog uzorka. Tri osnovne mehaničke frakcije su: pesak, prah i glina. Mehaničke frakcije se međusobno razlikuju po veličini i drugim osobinama.

Mehanički elementi zemljišta su odvojeni komadi stena i minerala, kao i čestice organskih materija, obrazovani procesima transformacije stena, minerala i organskih ostataka.

Podela zemljišta prema mehaničkom sastavu

Na osnovu sadržaja zbirne mehaničke frakcije fizičke gline i peska vrši se izdvajanje tzv. teksturnih klasa zemljišta. Postoje četiri osnovne klase: pesak, peskuša, ilovača i glinuša.

Agregatni sastav (struktura) zemljišta

Pod strukturom zemljišta podrazumeva se njegova sposobnost da se pri obradi raspada na strukturne agregate. Strukturni agregati zemljišta su agregati (sekundarne čestice) izgrađeni iz mehaničkih elemenata, obrazovani slepljivanjem tih primarnih čestica. Struktura zemljišta dobija naziv prema preovlađujućim agregatima u njenom sastavu (na primer, ako preovlađuju zaobljeni agregati prečnika 5-10mm, struktura se naziva graškasta).

Faktori agregacije zemljišta

Na obrazovanje i zastupljenost u zemljištu raznih vrsta strukturnih agregata utiču brojni faktori:

• Sastav i osobine zemljišta (mehanički, hemijski, sastav adsorbovanih katjona, reakcija i dr.)
• Klimatskih i biološki faktori
• Čovek, koji je kod njivskih zemljišta najvažniji faktor kako obrazovanja tako i kvarenja strukture u oraničnom i površinskom delu obradivog zemljišta.

Klasifikacija strukturnih agregata i strukture zemljišta

Strukturni agregati

Podela strukturnih agregata (i strukture) vrši se prema formi, veličini, vodootpornosti i bonitetu. Prema formi mogu biti:

1. Kuboformni (kockasto-loptasti)
2. Prizmoformni (prizmatično-stubasti)
3. Laminoformni (pljosnati)
4. Fragmentarni (nepravilnog oblika).

Prema veličini:

1. Praškasti < 0,5mm
2. Mrvičasti 0,5-5mm
3. Graškasti 5-10mm
4. Orašasti 10-35mm
5. Grudvasti >35mm

Prema vodootpornosti dele se na stabilne (vodootporne) i nestabilne.

Dubina zemljišta

Obrada

Dubina spada među ekološki najvažnije fizičko-morfološke karakteristike zemljišta. Kada se govori o dubini misli se, pre svega, na dubinu čitavog zemljišnog sloja, od površine do matične stene. Ta dubina naziva se još i apsolutna dubina. Pored apsolutne dubine za istraživanje zemljišta potrebno je znati i njegovu fiziološku dubinu ili efektivnu dubinu. Pod fiziološkom dubinom podrazumeva se dubina do koje korenov sistem biljaka nalazi povoljne uslove za svoj razvoj.

Klasifikacija zemljišta prema dubini

Postoji više klasifikacija zemljišta prema dubini. Svima im je zajedničko to da sadrže isti broj (tj. pet), klasa zemljišta prema dubini: veoma plitka, plitka, srednje duboka, duboka i veoma duboka.

Specifična gustina zemljišta

Pod specifičnom gustinom tvrde faze zemljišta podrazumeva se odnos određene mase tvrde faze na 105 °C isušenog zemljišta prema zapremini iste mase zemljišta. Kraće rečeno, specifična gustina zemljišta predstavlja masu jedinice zapremine isušenog zemljišta, bez pora. Veličina specifične gustine zemljišta dosta varira u raznim zemljištima, često i u raznim horizontima istog profila, ali ne tako jako kao veličine drugih fizičkih osobina. Pošto u sastav tvrde faze zemljišta ulaze razne vrste minerala i organske materije, čiji je odnos različit u raznim horizontima, razumljivo je da specifična gustina te faze zavisi od odnosa u njoj mineralnog i organskog dela. Organske materije imaju mnogo manju specifičnu gustinu nego mineralni sastojci zemljišta. Specifična gustina se smanjuje sa povećanjem sadržaja humusnih materija u zemljištu. Veličina specifične (zajedno sa zapreminskom), gustine se najčešće koristi za određivanje ukupne poroznosti zemljišta, računskim putem.

Zapreminska (volumna) gustina zemljišta

Pod zapreminskom gustinom, ili zbijenošću zemljišta, podrazumeva se masa jedinice zapremine (volumena) na 105 °C isušenog zemljišta u prirodnom sklopu, zajedno sa porama (tvrda+gasovita faza). Zapreminska gustina je jedan od najvažnijih pokazatelja stepena zbijenosti zemljišta.

Faktori od kojih zavisi zbijenost zemljišta

U oraničnom horizontu njivskih zemljišta čovek je jedan od najvažnijih faktora, koji, primenom raznih mera (obrada, setva, nega i berba useva, ...), pri korišćenju zemljišta za biljnu proizvodnju, utiče na izmenu njihove poroznosti i zbijenosti. Usled rastresanja (oranjem ili drljanjem) smanjuje se zbijenost, dok se gaženjem, naročito točkovima teške mehanizacije jako povećava zbijenost.

Specifična površina zemljišta

Pod specifičnom površinom zemljišta podrazumeva se zbir površina svih čestica u jedinici mase zemljišta. Postoje tri vrste specifične površine zemljišta-spoljna, unutrašnja i ukupna specifična površina.

• Spoljna je ravna zbiru površina svih čestica u jednom gramu zemljišta, koje su otkrivene prema makroporama i kapilarnim porama.
• Unutrašnja specifična površina se javlja u mineralima gline koji poseduju međulameralne pore i jednaka je zbiru površina međulamelarnih pora.
• Ukupna specifična površina predstavlja zbir spoljašnje i unutrašnje specifične površine zemljišta.

Kada se govori o specifičnoj površini zemljišta misli se na njegovu ukupnu specifičnu površinu.

Faktori od kojih zavisi veličina specifične površine

Pošto se razne mehaničke frakcije, pesak, prah i glina, zatim razne grupe minerala gline i humusne materije, dosta međusobno razlikuju prema specifičnoj površini, veličina ukupne specifične površine zemljišta zavisna je, pre svega od mehaničkog sastava, naročito od sadržaja čestica prečnika <0,002mm, i povećava se idući od peskova ka teškim glinušama.

Poroznost (šupljikavost) zemljišta

Zemljište je poroznisistem. Zbir svih šupljina (pora), izražen je u procentima od njegove ukupne zapremine, čini poroznu fazu, ili ukupnu poroznost.

Zemljišne pore su, prema pravilu, ispunjene delom vodom (tečna faza), a delom vazduhom (gasovita faza). Odnos te dve faze se jako menja tokom godine, nekad i za veoma kratko vreme, izmenom stepena vlažnosti zemljišta.

Podela zemljišnih pora prema veličini

Širina pora varira od <1mm, pa do preko 10 cm, a dužina od dela mm pa do preko 100 cm. Tri osnovne kategorije pora:

1. Kapilarne, prečnika 0,2-0,0002mm, u kojima se voda drži i kreće pod uticajem kapilarnih sila,
2. Subkapilarne, prečnika <0,0002mm, u kojima se voda drži vezana delovanjem adsorpcionih sila i
3. Nadkapilarne, pore prečnika >0,2mm, koje su u normalnim uslovima ispunjene vazduhom, a voda, se kroz njih proceđuje pod uticajem sile gravitacije.

Zagađivanje zemljišta

Velike površine zemljišta su izložene intenzivnom procesu erozije (spiranja). Ono nastaje kao posljedica odgovarajućih ljudskih aktivnosti (npr sječe šuma, razni građevinski radovi). Do znatnog zagađenja poljoprivrednog zemljišta dovodi sve veće korištenje hemijskih sredstava u poljoprivredi a pored toga, jedan od značajnih faktora su i otpadne vode. Među najopasnije zagađivače tla spadaju i sumporni gasovi,oksidi azota,olovo, cink, bakar, aldehidi i dr. U zoni većih saobraćajnica tj. gradova posebnu opasnost predstavljaju izduvni gasovi motornih vozila. Najbolji i najracionalniji način obrade komunalnog i drugog otpada je reciklaža.

Vidi još

• Tipovi zemljišta u Srbiji
• Degradacija zemljišta

Literatura

• Miller, Austin (1953). The Skin of the Earth (1st izd.). London, UK: Methuen. Pristupljeno 18. 9. 2016. 
• Aleksandar R. Đorđević, Svjetlana B. Radmanović, Pedologija, Beograd, 2016.
• Soil-Net.com A free schools-age educational site teaching about soil and its importance.
• Adams, J.A. 1986. Dirt. College Station, Texas : Texas A&M University Press. ISBN 978-0-89096-301-2.
• Certini, G., Scalenghe, R. 2006. Soils: Basic concepts and future challenges. Cambridge Univ Press, Cambridge UK.
• David R. Montgomery. Dirt: The Erosion of Civilizations. ISBN 978-0-520-25806-8. 
• Faulkner, Edward H. Plowman's Folly. New York, Grosset & Dunlap. 1943. ISBN 978-0-933280-51-9.
• LandIS Free Soilscapes Viewer Free interactive viewer for the Soils of England and Wales
• Jenny, Hans. 1941. Factors of Soil Formation: A System of Quantitative Pedology
• Logan, W. B. . Dirt: The ecstatic skin of the earth. 1995. ISBN 978-1-57322-004-0. 
• Mann, Charles C. September 2008. " Our good earth" National Geographic Magazine
• „97 Flood”. USGS. Arhivirano iz originala 24. 6. 2008. g. Pristupljeno 8. 7. 2008.  Photographs of sand boils.
• Soil Survey Division Staff. 1999. Soil survey manual. Soil Conservation Service. U.S. Department of Agriculture Handbook 18.
• Soil Survey Staff. 1975. Soil Taxonomy: A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys. USDA-SCS Agric. Handb. 436. United States Government Printing Office, Washington, DC.
• Soils (Matching suitable forage species to soil type), Oregon State University
• Why Study Soils? Arhivirano na sajtu Wayback Machine (9. februar 2018)
• Janick, Jules. 2002. Soil notes, Purdue University
• LandIS Soils Data for England and Wales a pay source for GIS data on the soils of England and Wales and soils data source; they charge a handling fee to researchers.

Spoljašnje veze

• Institut za zemljište
• The Soil Water Compendium (soil water content sensors explained)
• Global Soil Partnership
• FAO Soils Portal
• World Reference Base for Soil Resources
• ISRIC - World Soil Information (ICSU World Data Centre for Soils)
• World Soil Library and Maps
• Wossac the world soil survey archive and catalogue
• Soil Science Society of America
• USDA-NRCS Web Soil Survey
• European Soil Portal (wiki)
• National Soil Resources Institute UK
• Plant and Soil Sciences eLibrary
• Percolation Test Learn about Soil, Percolation, Perc and Perk Tests.
• Peak Soil
• [1] Salt and water balance of the soil
• [2] Copies of the reference 'Soil: The Yearbook of Agriculture 1957' in multiple formats