Jedná se o půdní typ tvořený pod listnatými, smíšenými a drobnolistými bylinnými lesy s periodicky se vyplavujícím vodním režimem. Vznikly na jílovitých a hlinitých uloženinách převážně sprašového původu. Mají poměrně mohutný humusový horizont. Klimatické podmínky výrazně ovlivnily jejich strukturu a vlastnosti. Půdy jsou distribuovány převážně na severní polokouli. Jedná se o mírné klimatické pásmo Kanady, USA a Ruska. Severní hranice vede podél jižní části tajgy a jižní podél lesostepi. Jeho severní území zabírají světle šedé půdy. Šedé půdy se nacházejí ve střední části a tmavě šedé v jižní zóně.
Vlastnosti šedých půd
Půdy se liší strukturou profilu a půdotvornými podmínkami. Šedé půdy mají druhý humusový horizont, který je kombinován se subeluviálním horizontem. Půdy obsahují velké množství užitečných prvků a mají nízké parametry kyselosti. Působením hub a bakterií dochází k rozkladu dřevěného opadu. V důsledku toho vzniká mnoho huminových kyselin a obsah humusu stoupá na 9 %. Humusový horizont dosahuje mocnosti 70 cm, tento typ půdy vznikl vlivem podzolických a sodových procesů.
Půdotvornými horninami jsou hlíny a spraše. Někdy se vyskytují ložiska morény. V šedých lesních půdách převažuje sodný proces nad podzolizací. Proto mají mohutnější akumulaci humusu. Hustota pevné fáze orné vrstvy klesá od světlých až po tmavé půdy. Iluviální horizonty všech podtypů však mají stejně vysokou hustotu až 1 g/cm³.
Klasifikace a typy šedých půd
Světle šedý les
V horním horizontu jsou půdy světle šedé barvy. Lesní podestýlka je řídká do 5 cm, humusový horizont má křehkou hrudkovitou strukturu a mírně kyselou reakci. Jeho tloušťka je 20 cm, absorpční schopnost je malá. Horní horizonty jsou obohaceny o kyselinu křemičitou. Půdy mají nejvyšší podzolizaci, čímž se svými vlastnostmi přibližují půdám sodno-podzolickým. Iluviální horizont je silně zhutněný. Fyzikální vlastnosti půd jsou špatné. Jsou schopny se zhutnit a vytvořit kůru. Nasycení půdy zásadami dosahuje 85 %. Ke zvýšení zemědělské hodnoty je nutná hluboká orba, hnojení a vápnění. Takové půdy jsou běžné v oblastech Pre-Volga a Pre-Kama.
Lesní šedá
Vzniká na spraši, jílu a hlíně. Obsah humusu dosahuje 8 % a s hloubkou klesá. Vegetační kryt představují zbytky lesní a bylinné vegetace. Od světle šedých se liší větší tloušťkou horizontu – 30 cm a tmavou barvou. V humusovém horizontu převažují huminové kyseliny. I když jsou známky podzolizace v půdě méně výrazné, sodkový proces je stále spíše málo rozvinutý. V horní vrstvě je přítomna kyselina křemičitá. Půdy jsou mírně kyselé a nasycené zásadami. Vodní režim je periodicky proplachován. Claying je typický pro střední část profilu. Půdy jsou rozšířeny v jižní zóně tajgy Severní Ameriky a střední části Východoevropské nížiny. Šedé lesní půdy se nacházejí v lesostepních zónách plání. Pěstují obiloviny a ovocné plodiny.
Tmavě šedý les
Mají volnou hrudkovitě zrnitou strukturu. Mají prášek oxidu křemičitého a mírně kyselou reakci. Humusový horizont je 50 cm, patrná je převaha huminových kyselin nad fulvokyselinami. V hloubce 150 cm jsou novotvary vápníku. Drnový proces je výraznější než podzolický proces. Půdy se obvykle tvoří v říčních nivách a nížinách. Podíl humusu v panenských pozemcích může dosáhnout až 10 %, na oraných plochách nepřesahuje 5 %. Struktura je dobře definovaná. Ale při kontaktu s vodou půda snadno eroduje. Podíl bází dosahuje 95 %. Tyto půdy se svými vlastnostmi blíží podzolizovaným černozemím.
Světle šedá lesostep
Obsahují 3 % humusu a jsou nejblíže podzolickým půdám. Humusový horizont má mocnost 20 cm, obsahuje velké množství křemičitého prášku a prachových částic. Půda je bez struktury a má špatné fyzikální vlastnosti. Pod humusovým horizontem je bělavý podzolický horizont lamelárního složení a pod ním červenohnědý iluviální horizont s ořechovou strukturou. Všechny horizonty obsahují hojný křemičitý prášek. Půdy se tvoří na hlinitopísčitých a hlinitopísčitých půdotvorných horninách. Vyvinuto na lehkých spraších v lesostepích Ukrajiny. Pro zlepšení agronomických vlastností se do osevního postupu zavádějí luskoviny a obilné trávy se systematickým používáním hnojiv.
Šedá lesostep
To jsou půdy rovin. Vzniká na sprašovitých hlínách. Dělí se na hlinité a těžké hlinité. Distribuován v nížině Oka-Don a Středoruské pahorkatině. Vnějšími znaky se blíží černozemím. V šedých lesostepních půdách obsah humusu dosahuje 5 %, humusový horizont je mohutnější -40 cm, přítomen je i křemičitý prášek. Nemají podzolický horizont, protože podzolizovaný horizont je kombinován s horizontem humusovým. Dole leží iluviální horizont s ořechovou texturou a hnědým zbarvením.
Tmavě šedá lesostep
Vyznačují se mohutnějším humusovým horizontem do 70 cm a vysokým obsahem humusu – 9 %. Humusový horizont je strukturní, tmavě šedé barvy. Křemičitý prášek je dodržován v rámci svých limitů. Podkladový iluviální horizont má ořechovou strukturu. Půdy se vyznačují vysokou úrodností, ale vyžadují neustálé obohacování hnojivy.
Vznik a tvorba šedých půd
Půdy vznikly na jílech, hlínách a spraších, v kontinentálním a mírně vlhkém klimatu. Průměrné teplotní výkyvy se pohybují od -25ºC v lednu do +20ºC v červenci. Hlavní podmínkou pro vznik tohoto typu půdy je nasycení svrchní vrstvy organickou hmotou z dřevinné vegetace listnatých lesů a hojnost travního pokryvu. Podestýlka se rozkládá vlivem bakteriálních a plísňových biologických procesů.
V důsledku toho vzniká mnoho huminových kyselin, které reagují s vápníkem a hořčíkem a vytvářejí neaktivní sloučeninu. Jeho množství je přímo úměrné barvě půdy. Čím více, tím tmavší barva. Mírné srážky – ne více než 500 mm za rok, snižují proces podzolizace půdy a urychlují tvorbu drnu. Šediny proto vznikaly vlivem dvou procesů: převažující sodná půda v kombinaci s méně výraznou podzolovou půdou, za účasti redukce.
Úrodnost šedých půd
Tmavě šedé půdy jsou považovány za nejúrodnější. Mají vysoký obsah humusu až 9 % a pravidelnou strukturu. Jejich úrodná vrstva přesahuje 50 cm. Šedé a světle šedé půdy jsou méně úrodné. Šedé půdy jsou náchylné k erozi. Pro získání dobré sklizně je proto nutné vytvořit hlubokou ornou vrstvu, vysadit ochranné lesní pásy a provést retenci sněhu. Pro zvýšení úrodnosti se používá hluboká orba a setí trav. Stejně jako neustálé zavádění organických látek a minerálů. Půdy potřebují zejména dusíkatá hnojiva, protože málo absorbují dusičnany. Nadměrná kyselost se uhasí vápněním. U šedých půd je důležité zachovat správný režim voda-vzduch.
Struktura šedých půd
Podestýlka těchto půd je tvořena spadaným listím a travinami. Jeho hloubka dosahuje 40 mm. Humus-akumulační horizont umístěný pod ním má šedou barvu a hrudkovitě oříškovou strukturu. Jeho kapacita je 200 mm. Podzolizovaná humus-eluviální vrstva umístěná níže má ořechovou texturu a zaujímá 150 mm. Díky prášku oxidu křemičitého získává jeho zbarvení bělavou barvu. Pod ním je tmavě šedý horizont s jemnou ořechovou texturou. Ještě níže leží iluviální úroveň, pak přechodová vrstva a mateřská hornina obsahující karbonáty. Podle granulometrického složení jsou půdy jílovité a těžké hlinité.
Vlastnosti šedých půd
Šedé půdy svými vlastnostmi zaujímají střední polohu mezi půdami podzolickými a černozemními. Vznikly v odlišných geografických podmínkách, což zajistilo vytvoření dobře humózního profilu se známkami podzolizace. Dlouhodobým využíváním půd na orné půdě se vytvořil humát-fulvátový typ humusu. Humus šedých půd se hromadí v horním horizontu a obsahuje hodně fosforu a dalších prvků.
Jeho obsah nepřesahuje 9 % a s hloubkou klesá. Horní část profilu je obohacena o kyselinu křemičitou. Podzolizace je výraznější na světle šedých půdách. V tmavě šedých půdách převládá sodový proces. Půdy se vyznačují kyselými a mírně kyselými reakcemi. Vodní režim je periodicky proplachován. Tmavě šedé půdy mají vyšší vlhkostní kapacitu. Světle šedé půdy mají ve srovnání s jinými podtypy špatnou propustnost vody. Půdy jsou nasyceny zásadami z 85 %.
Geografické rozšíření šedých půd
Jedná se o lesostepní zónu, která hraničí s tajgou na severu a stepní oblastí na jihu. Na severní polokouli spadá území šedých půd do zóny listnatých lesů, která se táhne v úzkém pruhu podél jižní části tajgy, a to jak v Severní Americe, tak v Rusku. Tato přírodní zóna má kontinentální klima se střední vlhkostí. Množství srážek se rovná výparu a je 500 mm za rok. V Severní Americe se jedná o apalačskou oblast smíšených lesů s borovicemi, smrky, duby a javory.
Má mírné a vlhké klima. Na ruském území se zóna šedých půd dělí na západní a východní část. Východní část je chladnější s krátkou vegetační dobou. Půda promrzne až do permafrostu. Proto je tloušťka horizontu nižší, a tedy i produktivita. Na západě je podnebí mírné a půdy úrodnější. Jižní hranice šedých půd se nachází v lesostepích a lučních stepích evropské části Ruska. Šedé lesostepní půdy se nacházejí v lesostepích Ukrajiny.
Šedá půdní vegetace
Zastoupeny jsou listnaté a smíšené lesy a také byliny. Na západ od Uralu rostou na šedých půdách duby, buky a habry. Podrost tvoří javory, líska a euonymus. Bylinky kvetou na jaře a v létě. Za Uralem se listnaté travnaté lesy skládají z břízy a osiky. Na východní Sibiři se k listnáčům přidávají borovice. V zóně tajgy v Severní Americe rostou na šedých půdách tulipánovníky, jasany, duby a borovice.
Ekonomické využití šedých půd
Aktivně pěstují obilí, ovoce a zeleninu a krmné plodiny. Zemědělství vyžaduje systematickou aplikaci hnojiv, prohlubování ornice a travní výsadbu. Půdy nejsou schopny akumulovat dusičnany, proto jsou každý rok na začátku jara vyžadována dusíkatá hnojiva. Nejméně vhodné pro zemědělství jsou světle šedé půdy. Při orbě takových pozemků se tvoří škodlivá krusta a půda je zhutněna i po jednoduchém dešti.
Teplotní režim lesostepních zón je příznivý a půdy stihnou do začátku orné sezóny rozmrznout. Šedé lesní půdy v západní části Ruska jsou v mírném chladném klimatu a mohou pravidelně zamrzat, což negativně ovlivňuje úrodu ozimé pšenice. Na západní a východní Sibiři jsou silné mrazy doprovázeny slabou sněhovou pokrývkou a půda promrzá až do permafrostu. Hospodaření v těchto oblastech je omezené. Na šedých půdách mírných šířek se pěstují zemědělské plodiny: len, ozimá a jarní pšenice, brambory, cukrová řepa a kukuřice.
Problémy šedých půd
snížená plodnost
Staleté využívání půdy vedlo k jejímu vyčerpání. Půda se musí neustále přihnojovat a vápnit. Organická a minerální hnojiva jej obohacují o mikroživiny. Vápnění neutralizuje přebytečnou kyselost. Je nesmírně důležité pravidelně prohlubovat orný horizont a vytvářet mocnou kulturní vrstvu. To vše zlepšuje zásobování kořenů rostlin živinami a zvyšuje plodnost.
Eroze
Ničí půdu a činí ji nevhodnou pro zemědělství. Aby se tomu zabránilo, jsou vytvořeny ochranné pásy lesa a provádí se zadržení sněhu. V zemědělství se provádí pravidelná hluboká orba.
orat
Tento negativní jev je charakterizován ztrátou půdní struktury a úbytkem organické hmoty v úrodné vrstvě. Zhoršení biologických, fyzikálně-chemických a environmentálních vlastností vede ke snížení produktivity. Pro zvýšení plodnosti je nutné provádět uzemnění, pískování, strukturování, meliorace a další metody. Velmi účinná rekultivace rostlin – fytomeliorace. Půda je oseta rostlinami s vysokou biologickou produktivitou a silným kořenovým systémem. Po 4 letech se výnos zvyšuje z 10 centů na 35 centů zrna na hektar.
Šedé půdy jsou díky dobrým přírodním vlastnostem a geografické poloze intenzivně zemědělsky využívány. Pravidelná rekultivace a obohacování o potřebné prvky zvyšuje jejich produktivitu a hodnotu.
Vznik a klasifikace šedých lesních půd je velmi důležité a zajímavé téma. Při jejich charakterizaci je třeba vzít v úvahu rysy přírodní zóny, jak se za normálních podmínek tvoří světlé a tmavě šedé lesní půdy. Samostatně stojí za to studovat strukturu profilu a klasifikaci takových půd.
Charakterizace
Struktura profilu
Morfologické uspořádání šedých hmot půdy je poměrně složité. Úroveň A0 je ve skutečnosti lesní půda. Vzniká z dřevité listnaté hmoty a plstěné hmoty zbylé z bylin. Tloušťka takové vrstvy je pouze 20-40 mm. Dále přichází na řadu tzv. humus-akumulační horizont.
Vyznačuje se šedou barvou a její sytost se může značně lišit. Této vrstvě dominuje hrudkovitě ořechová struktura. Výkon již začíná od 150 – 200 mm. Hlubší je humus-eluviální, někdy nazývaná podzolizovaná vrstva. Vyznačuje se mírně bělavým zbarvením způsobeným práškovým oxidem křemičitým; tento horizont s ořechovou strukturou zaujímá 100-150 mm.
Další úroveň – A2B je natřena v tmavých barvách, má ostrou-úhlovou strukturu malého ořechu. Tato vrstva někdy chybí. Hranice strukturních jednotek jsou tmavě šedé nebo černé s bílou přísadou. Po této vrstvě jsou:
- iluviální úroveň B (zbarvená do hnědohnědých tónů, obsahující pruhy huminových látek, vyznačující se ořechově prizmatickou strukturou);
- přechodová vrstva;
- žlutožlutá mateřská hornina obsahující uhličitany.
podmínky tvorby půdy
Šedé lesní půdy se vyskytují pouze v listnatých projasněných lesích. Důležitou podmínkou jejich vzhledu je mohutný rozvoj travního pokryvu. To zase může být vytvořeno právě v listnatých lesích. Geneze šedé lesní půdy je dána zvýšenou saturací svrchní vrstvy užitečných biologických látek a nízkou kyselostí. Dřevěné stelivo se vlivem plísňového a bakteriálního života rozkládá a vzniká spousta huminových kyselin.
Vzhledem k tomu, že nedochází k téměř žádnému pohybu vlhkosti shora dolů, neproniknou hluboko do země. Huminové kyseliny, reagující s hořčíkem a vápníkem, tvoří neaktivní sloučeninu. Čím více takových látek, tím tmavší je půda. To se ale projevuje nejen v barvách, ale i ve vnitřní struktuře. Důležitým znakem je větší závažnost drnové složky než tvorba podzolu.
Přirozená zóna, kde se tvoří šedé lesní půdy, se běžně nazývá zóna listnatých lesů. Na jih od tajgy je prodloužena úzkou linií. Takové lesy představují nejméně 60 milionů hektarů, tedy 2,8 % ruské půdy. V těchto oblastech není téměř žádný rozdíl mezi srážkami a přirozeným výparem.
Oblasti rozšíření šedých lesních půd se dělí na západní a východní segment.
Na západě spadne 550 – 700 mm srážek a odpaří se 500 až 550 mm. Na východě se tato čísla liší od 360 do 450 a od 450 do 470 mm. Proto je východní část pásu listnatých lesů uznávána jako polovlhká oblast. Tam se někdy může dokonce vytvořit lokální krátkodobý nedostatek vody. Průměrná denní teplota se v těchto pásmech liší jen málo. Čím dále na východ je však průměrný lednový vzduch chladnější, tím větší je kolísání klimatických parametrů a kratší období sezónní vegetace. Proto je tam tloušťka zemských horizontů menší a také klesá jejich produktivita. Až po Ural jsou v listnatých lesích běžné půdy, které vznikly na bázi spraší a sprašových hlín, převládají hlinité typy tvořené morénou a pokryvem. Na řadě míst byly identifikovány šedé lesní půdy, objevující se na bázi eluvia a deluvia původních minerálů.
Na východ od Uralu je situace jiná: tam se tvoří šedé lesní půdy na bázi jezerních naplavenin a hlinitých deluvií. Zdrojem jejich vzhledu je rovněž hlína včetně sprašového typu. Na západ od Uralu se šedá lesní půda vyvíjí v lesích, kde v různém poměru rostou buky, habr a dub. Typický podrost představuje líska řešetláková, někdy též euonym, javor tatarský. V dubových lesích některé byliny kvetou na jaře, některé v létě.
Na západní Sibiři se šedá lesní půda obvykle nevyskytuje v dubových lesích, ale v březových lesích obsahujících borové inkluze. Na východní Sibiři mohou být borovice a listnáče. Místa se špatnou drenáží mohou obsahovat mnoho bažin. V borových lesích se obvykle vyskytuje šedá lesní půda tvořená písčitou hmotou.
Je třeba poznamenat, že ne všichni odborníci mají stejný názor na vznik takových půd.
Existuje verze, že vznikají v důsledku podzolizace černozemí, vyvolané působením lesních rostlin. Další hypotézou je, že původně existovaly pozemky s větší podzolizací, ale byly podrobeny silnému sodovému procesu. Dokučajev vycházel z toho, že šedá lesní půda je autonomní půdní formát, který se objevuje v listnatém lese s dobře vyvinutou travnatou částí. Následné experimenty na reprodukci biologické migrace látek však umožnily tvrdit, že se objevuje při oslabení tvorby podzolů.
Jeho slabina zase závisí nejen přímo na klimatu, ale také na parametrech humifikace. Navíc spolu s teplotami hraje velmi důležitou roli vodní režim. Klíčovým rozdílem od podzolických půd je téměř nulová rychlost anaerobního rozkladu rostlinných zbytků. Činnost huminových kyselin je utlumena látkami obsaženými v samotném dřevitém a bylinném stelivu. Na jihu listnatého pásma, kde je vertikální pohyb vody v půdě výraznější, najdeme světle šedou a šedou lesní půdu v oblastech složených ze světlých hornin, nebo v místech s obzvláště mohutnou vlhkostí.
Nelze ignorovat téma, jako jsou šedé lesní půdy v severní části lesostepního pásma. V přírodě neexistují tak jasné a pevné hranice, jaké existují mezi státy, a proto je existence takového jevu docela předvídatelná. Navíc právě pro lesostep je charakteristický vzhled šedé lesní půdy. Obvykle se tvoří v plochých oblastech. Vrásnění takových půdních horizontů na pahorkatinách, byť malých, je atypické a nepravděpodobné.
Vlastnosti a složení
Granulometrické studie prokázaly stabilní, dobře patrnou diferenciaci eluviálně-iluviálního typu z hlediska obsahu bahna a seskvioxidů. Čím je zem lehčí, tím je tento okamžik výraznější. Chemické složení horních vrstev šedé lesní půdy je charakterizováno malým množstvím seskvioxidů a posunem rovnováhy ve prospěch kyseliny křemičité. Tento bod úzce souvisí s výraznou podzolizací. Je zvláště velký ve světle šedé zemi, ale čím tmavší barva, tím slabší je tento efekt.
Koncentrace humusu klesá s pohybem na sever a východ. Šedá lesní půda obsahuje hodně huminových kyselin. A mezi nimi převažuje frakce na bázi vápníku. Důležité vlastnosti jsou:
- stabilní kyselá nebo mírně kyselá reakce;
- mírně vyšší kyselost v iluviální úrovni a mírně nižší v hlubokých vrstvách;
- nízká saturace absorbujících komplexů;
- změna absorpční kapacity v profilu (v humusu a iluviu je mnoho výměnných kationtů, relativně málo ve vrstvách A1, A2).
Šedá lesní půda obsahuje poměrně mnoho bází. Solný extrakt obvykle dává mírně kyselou reakci. V šedých a tmavě šedých vrstvách absorbují horní horizonty více než světle šedé oblasti. Tento efekt je způsoben zvýšeným nasycením humusem a snížením koncentrace bahna. Čím méně humusu v určitém horizontu, tím hustší je pevná fáze; světle šedá země prochází relativně málo vody.
Takové půdy, primárně světle šedé, nejsou příliš vhodné pro zemědělství. V procesu orby ztrácí horní vrstva svou charakteristickou strukturu a vytváří se škodlivá kůra. Zralost v každém ročním období přichází později než u černozemě. Ke zhutnění může dojít i po prostém dešti. Tepelný režim lesních pozemků v evropské části země je relativně dobrý a do začátku orné sezóny stihne rozmrznout.
Šedé lesní půdy ve středu a na západě Ruska mohou v obzvláště obtížných letech periodicky rozmrzat a zamrzat. To negativně ovlivňuje pěstování jetele a ozimé pšenice. Na západní a východní Sibiři patří takové půdy do dlouhodobě mrazivé skupiny. Tam je sněhová pokrývka poměrně slabá a dlouhé zimy provázejí silné mrazy. Díky tomu je povrch hluboce zmrzlý a nerozmrzá příliš rychle.
Až do začátku května, kdy přijde obvyklá doba pro terénní práce, jsou v nižších patrech stále oblasti s negativními teplotami. Na jaře je vysoká pravděpodobnost pozdních mrazů a na podzim brzký nástup chladného počasí. V Transbaikalii téměř každý rok zamrzá lesní půda až do rozšířeného permafrostu. Šedá lesní půda hlinitého složení (při nepřítomnosti nadměrné vlhkosti) obsahuje:
- 0,2 – 3 % oxidu uhličitého na úrovni 0 – 500 mm;
- 1,2 – 3,4 % ve švech od 1000 do 2000 mm;
- 1,5 – 5 % v hlubších vrstvách.
Obsah oxidu uhličitého je do značné míry dán vlastnostmi vegetace. Pod smíšeným lesem je to nejvíc. Méně této látky je v půdě pod vojtěškou, její koncentrace pod obilovinami je ještě menší. Nejnižší nasycení oxidem uhličitým je charakteristické pro čisté parní systémy.
Vodní režim šedé lesní půdy je nejčastěji periodicky výluh; v místech se zvýšenou vlhkostí je charakteristický režim splachování.
