Kot vsa živa bitja tudi rastline potrebujejo za rast in razvoj hranila. Ker so rastline avtotrofni organizmi, lahko nekatera najpomembnejša makrohranila, kot so ogljik (C), kisik (O) in vodik (H), pridobijo same v procesu fotosinteze. Iz teh elementov je sestavljenih od 90 do 99 % rastlinskega telesa, preostali del rastline pa sestavlja mineralna komponenta.
Mineralne snovi rastline pridobivajo iz tal. Tla, ki predstavljajo naravno tvorbo na površju zemeljske skorje, so sestavljena iz treh faz (tla = trifazni sistem), in sicer iz:
- mineralnih delcev (~ 45 %) in organske
snovi (~ 5 %) (trda faza),
- vode z raztopljenimi mineralnimi snovmi
(tekoča faza, ~ 25 %) in
- zmesi plinov (plinasta faza, ~ 25 %).
Rastline potrebujejo razmeroma veliko dušika (N), fosforja (P), kalija (K), kalcija (Ca), magnezija (Mg) in žvepla (S). Tem hranilom pravimo makrohranila. Ker makrohranil običajno v tleh ni dovolj, zanje poskrbimo z gnojenjem preko tal. Poleg makrohranil so za uspešno rast rastlin potrebna še t. i. mikrohranila oziroma tista hranila, ki jih rastline potrebujejo v manjših količinah (bor, mangan, baker, cink, molibden, železo). Rastlinam jih največkrat dodamo preko listov v obliki listnih gnojil (t. i. foliarno gnojenje).
Rodovitnost tal je odvisna od vsebnosti posameznih makro- in mikrohranil v tleh, njihovih razmerij in tudi drugih lastnosti. Med pomembnejšimi lastnostmi, ki vplivajo na rodovitnost tal, so: reakcija ali pH-vrednost tal, vsebnost organske snovi, tekstura in struktur tal.
Poznavanje reakcije ali pH-vrednosti raztopine nam omogoča, da lahko vodno raztopino neke snovi, v tem primeru tal, torej talne raztopine, opredelimo kot kislo, bazično ali kot nevtralno raztopino. Reakcijo raztopin določamo s pomočjo pH-lestvice.
Čim bolj je raztopina kisla, tem manjša je njena pH-vrednost.
Čim bolj je raztopina bazična, tem večja je njena pH-vrednost.
Preglednica 1: Delitev tal glede na izmerjeno reakcijo talne raztopine
Vrsta tal |
Reakcija talne raztopine (pH-vrednost |
Močno kisla |
< 4,5 |
Kisla |
4,5–5,5 |
Zmerno kisla |
5,6–6,7 |
Nevtralna |
6,8–7,2 |
Bazična (alkalna) |
> 7,2 |
Reakcija tal je zelo pomembna lastnost, saj pH-vrednost vpliva na dostopnost rastlinskih hranil in na aktivnost mikroorganizmov, kar je za krogotok hranil izrednega pomena.
Večina kulturnih rastlin dobro raste pri pH-vrednosti med 6 in 7, saj je v tem območju večina rastlinskih hranil v primerni (ionski) obliki za sprejem v rastline (slika Dostopnost rastlinskih hranil v odvisnosti od reakcije tal). V tem območju (blizu nevtralnega) najbolje deluje tudi večina pomembnih talnih organizmov.
Vir: (http://projects.ung.si/agriknows/img/KGZS_osnove_prehrane_rastlin_in_gnojenja-1.pdf)
Slika: Dostopnost rastlinskih hranil v odvisnosti od reakcije tal
Optimalna reakcija tal ni enaka za vse tipe tal. V primeru, ko so tla bogata z organsko snovjo (> 20 % organske snovi), bo večina rastlin uspevala tudi pri bolj kisli reakciji pH (5,0–5,5). Prav tako je v tleh z lažjo teksturo optimalna pH-vrednost nižja. Kisla tla (pH < 4,0) niso primerna za pridelovanje kulturnih rastlin, ne ustrezajo deževnikom in večini bakterij, zato je njihova aktivnost (npr. fiksacija N, nitrifikacija, razgradnja organske snovi) upočasnjena. V kislih tleh bakterije nadomestijo glive.
Med rastlinami obstajajo izjeme, ki bolje uspevajo v kislih tleh, in take, ki jim ustrezajo tudi tla z bazično reakcijo. Rastline, ki bolje uspevajo v kislih tleh, imenujemo acidofilne rastline (borovnica, brusnica, rododendron, nekatere trave). Tiste, ki bolje uspevajo v bazičnih tleh, imenujemo bazifilne (tudi kalcifilne) rastline.
Reakcija tal je posledica številnih dejavnikov in procesov, ki se odvijajo v tleh. Najpomembnejša dejavnika, ki vplivata na pH-vrednost tal, sta vsebnost bazičnih kationov v matični podlagi in proces pedogeneze (nastajanja tal).
V pedoloških laboratorijih določajo dve vrsti kislosti tal:
- aktivno kislost, ki jo povzročajo vodikovi
ioni (H+), disocirani v talni raztopini. Določajo jo po ekstrakciji tal z
deionizirano vodo in
- potencialno kislost, ki jo, poleg prostih
H+, povzročajo še H+ in Al3+ ioni, vezani na sorptivni del tal. Določamo jo po
ekstrakciji talnega vzorca z 0,1 N KCl (zgodi se izmenjava vodikovih kationov s
kalijevimi).
Organsko snov v tleh predstavljajo rastlinski in živalski ostanki na različnih stopnjah razkroja. Organska snov v tleh se na koncu spremeni v humus. Humus je razkrojen, obstojen del organske snovi, ki so jo razgradili mikroorganizmi.
Tla so bolj rodovitna, če je v njih več humusa (preglednica Delitev tal glede na vsebnost humusa). Humus v tleh namreč predstavlja zalogo mineralov in s tem vir hrane za mikroorganizme, izboljšuje zračnost in poroznost tal, zadržuje vlago v tleh, s sposobnostjo vezave hranil nase pa posredno preprečuje izpiranje hranil.
Preglednica 2: Delitev tal glede na vsebnost humusa
Oznaka tal |
Humus v tleh (%) |
Siromašna s humusom |
< 1 |
Zmerno humozna |
1–2 |
Humozna |
2–4 |
Močno humozna |
4–8 |
Zelo močno humozna |
8–15 |
Mineralni del tal je sestavljen iz mineralnih delcev. Ti prihajajo v prst s preperevanjem matične podlage. Po velikosti jih razvrščano v naslednje skupine (frakcije):
Razmerje med njihovimi deleži imenujemo tekstura tal. Delež posameznih frakcij določimo v laboratoriju z mehansko analizo tal. Ko imamo rezultate o deležu posameznih frakcij, določimo t. i. teksturni razred tal s pomočjo teksturnega trikotnika, prikazanega na sliki Teksturna klasifikacija tal.
Vir:(https://sl.wikipedia.org/wiki/Tekstura_tal)
Slika: Teksturna klasifikacija tal
Tekstura je zelo pomembna fizikalna lastnost tal, saj je od velikosti mineralnih delcev odvisna specifična površina delcev. Tako je od teksture odvisno gibanje vode v tleh, zmožnost tal za zadrževanje vode, zračnost, sposobnost za obdelavo tal in rodovitnost.
Tlom, v katerih prevladuje pesek, pravimo lahka tla, saj jih zlahka obdelujemo. Med lahka tla sodijo teksturni razredi: pesek (P), ilovnati pesek (IP) in peščena ilovica (IP). Zanje velja, da so topla, zračna, vendar slabo zadržujejo vodo in hranila.
Tla, v katerih prevladujejo glinasti (G) in meljasti delci (M), so gosta, zbita, slabo zračna in slabo prepustna za vodo in jih težko obdelujemo.
Za rast večine rastlin so najprimernejša srednje težka tla (MI – meljasto-ilovnata in I – ilovnata tla), v katerih so pesek, melj in glina približno enakovredno zastopani. Taka tla je lahko obdelovati, dobro zadržujejo vodo in mineralne snovi ter so dobro odcedna.
Z malo vaje lahko določimo teksturo tal tudi sami s pomočjo t. i. prstnega preizkusa. Prstni preizkus naredimo tako, da zajamemo majhno količino talnega vzorca, ki ga primerno navlažimo in z gnetenjem med prsti (med palcem in kazalcem) poskušamo oblikovati svaljek oziroma trak. Primerna vlažnost pomeni, da ko vzorec v roki stisnemo, vlago začutimo, vendar pri tem voda ne kaplja ali odteka med prsti. Če so tla presuha, jih moramo primerno navlažiti z vodo, če pa so premokra, jih gnetemo toliko časa, da izgubijo odvečno vlago.
S prsti lahko dokaj natančno ocenimo velikost (zrnatost) in količino posameznih delcev. Ocenimo tudi medsebojno povezanost teh delcev, torej njihovo lepljivost. Plastičnost ocenjujemo ob tem, ko iz vzorca oblikujemo svaljek, ga zvijamo in oblikujemo v trak.
Ker so delci peska trdi in veliki, jih med prsti zlahka začutimo. Meljasti delci dajejo med prsti gladek občutek prahu oziroma pudra.
Svaljek iz vzorca tal z večjo količino melja je gladek in spolzek, tudi svilnat.
Zaradi gline je svaljek lepljiv in plastičen ter ga zlahka stanjšamo, pri
krivljenju svaljek ne bo počil.
Pri določanju teksture tal s prstnim preizkusom si lahko pomagamo s shemo, prikazano na sliki Določanje teksture tal s pomočjo prstnega preizkusa.
How to test your soil -
texture (sand, silt, clay composition)
Soil texture by feel
Slika: Določanje teksture tal s pomočjo prstnega preizkusa
Mineralni talni delci, kot so pesek, melj in glina, se v tleh ne nahajajo kot posamezni delci (izjema so izrazito peščena tla), prav tako tudi organska snov ne sestavlja povsem ločene komponente. Vse te snovi so povezane v tleh v prostorsko urejen sistem skupkov ali agregatov, ki imajo jasno določljive oblike oziroma medsebojne mejne ploskve.
Razpored in medsebojne povezave med temi agregati v tleh opisuje struktura tal. Struktura tal je torej način povezovanja talnih delcev (peska, melja, gline in organskih snovi) v agregate različnih oblik in velikosti – v t. i. strukturne agregate.
Struktura pomembno vpliva na rodovitnost tal, saj določa lastnosti, kot so: poroznost tal, razmerje med makro- in mikroporami v tleh (v makroporah je voda, v mikroporah se zadržuje zrak), dostopnost rastlinskih hranil, delovanje mikroorganizmov in razvoj ter rast korenin.
Glede na stanje strukture v tleh ločimo:
- brezstrukturno stanje v peščenih tleh, ki
so sipka, nevezana;
- nestrukturno stanje v glinastih tleh, ki
so zbita, masivna, plastična in lepljiva;
- koherentno stanje je prehodno stanje, ko
so delci že nekoliko povezani, vendar pravi strukturni agregati še niso
oblikovani;
- agregatno stanje, kjer so strukturni
agregati formirani in dobro izraženi. Razviti so strukturni agregati, ki imajo
značilno izraženost, velikost, obliko, obstojnost in notranjo poroznost.
Oblike strukturnih agregatov in lastnosti so prikazane v preglednici.
Strukturni tip tal/strukturni agregati |
Opis |
||
Brezstrukturna tla |
Delci so sipki, se ne vežejo, agregati niso oblikovani. Peščena tla. |
||
Nestrukturna tla |
Zbita, masivna, plastična, lepljiva, agregati niso oblikovani. Glinasta tla. |
||
Strukturna tla |
|||
Sferični (kroglasti) strukturni agregati |
mrvičasti |
|
|
grudičasti |
|
||
oreškasti |
|
||
Poliedrični |
Poliedrični |
|
|
Prizmatični |
Prizmatični |
|
|
Stebričasti |
|
||
Lističasti |
Lističasti |
|
|
*horizonti (O–R)
V pedologiji raziskujemo tla tudi tako, da na ustreznem mestu izkopljemo pedološko jamo. Pedološka jama je jama, ki je široka približno 80 cm in globoka tudi 100–150 cm, odvisno od tega, kdaj naletimo na matično osnovo ali vodo. Z lopato jamo gladko obrežemo tako, da je viden pedološki profil. Pedološki profil je navpičen presek tal, v katerem lahko določimo in opišemo pedološke horizonte (slika Pedološki profil).
Vir:(http://www.kis.si/f/pics/Galerija/2013_07-recharge.green.Profil2.webL_s2.jpg)
Slika: Pedološki profil
Horizont je plast tal, ki je približno vzporedna s talnim površjem in je nastala v procesih nastanka in razvoja tal (pedogeneze). Od sosednjega horizonta se razlikuje po fizikalnih, kemičnih in bioloških lastnostih.
Horizonti imajo svoja imena in oznake. Glavne horizonte označujemo z velikimi tiskanimi črkami in si od površja v globino sledijo, kot je prikazano na sliki Talni horizonti.>
Slika: Talni horizonti
Plasti v talnem profilu lahko podrobneje opišemo tako, da znotraj glavnih najdemo še podhorizonte. Podhorizonte označimo tako, da oznaki za glavni horizont (velika tiskana črka) dodamo še indeks (mala tiskana črka). Tako na primer O-horizont delimo na podhorizonte:
Ol – organski horizont (O) z vidnim suhim listjem, iglicami in drugimi rastlinskimi ostanki (indeks = listni odpad);
Of – organski horizont (O) z deloma razpadlimi rastlinski ostanki (indeks = fermentacija);
Oh – humificirana organska snov (indeks = humifikacija).
Edini način, da natančno izvemo, kakšne lastnosti imajo naša tla, so analize, ki jih opravljajo pooblaščeni laboratoriji.
Osnovne lastnosti tal izvemo iz rezultatov standardnih kemičnih pedoloških analiz, s katerimi določamo reakcijo tal ali pH (aktivno ali potencialno kislost), vsebnost kalija (K2O) in fosforja (P2O5) v tleh, celokupnega dušika in vsebnost organske snovi v tleh. Vsebnost ostalih hranil in določanje drugih lastnosti opravijo laboratoriji po naročilu.
Najugodnejši čas za jemanje talnih vzorcev je jeseni po zaključku vegetacije ali spomladi, preden se vegetacija začne.
Za odvzem vzorcev uporabljamo posebne svedre in različne pedološke sonde (holandsko sondo, koničast sveder) in lopate.
Vzorce za standardno pedološko analizo jemljemo, odvisno od rabe tal, v različnih globinah, lahko tudi po plasteh: na travniku plitveje (0–6 in 6–12 cm), na njivi do globine ornice (0–običajno 25 cm), v vinogradih in sadovnjakih navadno po plasteh (0–20 cm, 20–40 cm in 0–30 cm).
Vzorec tal mora biti reprezentativen, zato ga odvzamemo na različnih mestih enakomerno po vsej parceli, izogibamo pa se robov parcel, nasipov, močno pognojenih mest in mest z ostanki živalskih iztrebkov.
Odvzete vzorčke v vedru dobro premešamo, da dobimo homogen povprečni vzorec. Masa vzorca je odvisna od analiz, ki jih želimo opraviti (0,5–1,5 kg). Vzorec damo v plastično vrečko in ga ustrezno označimo s potrebnimi podatki, kot so: oznaka parcele, ime lastnika, kraj, datum in globina odvzema vzorca.
Slika: Lopata
Slika: Sonda za jemanje vzorca za N-min analizo
Slika: Cilindri za jemanje vzorca tal
Slika: Sonda za jemanje talnega vzorca do 50cm globine
Slika: Sonda za jemanje vzorca tal, za določanje teksture in strukture
Slika: pH in EC meter s sondo za tekočine (modra) in sondo za tla (z rjavo bučko na koncu)