Norint sėkmingai auginti įvairius augalus, reikia gerai suprasti dirvožemio sudėtį ir suprasti, iš ko susidaro ir iš ko susideda mineralinė dirvožemio dalis. Jį sudaro skirtingo dydžio ir skirtingos sudėties dalelės, todėl planetoje yra įvairių tipų dirvožemių. Jo formavimuisi įtakos turi dešimtys veiksnių, tarp jų ir susijusių su žmogaus veikla.
Mineralinės dirvožemio dalies kilmė ir sudėtis
Mineralinis dirvožemio komponentas susidarė dūstant uolienoms ir mineralams, esantiems viršutiniame litosferos sluoksnyje.
Metamorfozė, tai yra, kai kurių komponentų pavertimas kitais dėl šių veiksnių įtakos, taip pat turi rimtą poveikį dirvožemio mineralinei sudėčiai:
- Fizinis.
- Cheminis.
- Biogeninis, tai yra susijęs su gyvosios gamtos, įskaitant mikroorganizmus ir florą, veikla.
Dirvožemio mineralinė sudėtis tuo labiau skiriasi nuo pradinės uolienos ir mineralų, kuo ilgiau ji egzistuoja. Mineralinė dalis sudaro 55-60% dirvožemio tūrio ir sudaro 90-97% jo masės. Tai reiškia, kad būtent šis komponentas atlieka pagrindinį vaidmenį nustatant dirvožemio kokybę ir tinkamumą javams auginti.
Mineralų ir uolienų susidarymo procesai
Pagrindiniai mineralų ir uolienų susidarymo procesai skirstomi į du tipus:
- Gilus (endogeninis), atsirandantis planetos gelmėse ir maitinamas jos šerdies energijos. Šie procesai sudaro pirminius mineralus ir bazines uolienas (daugiausia kristalinio tipo). Jie skirstomi į magminius ir metamorfinius.
- Paviršinis (egzogeninis), atsirandantis paviršiuje veikiant saulės energijai. Tokiu būdu susidaro didžioji dalis antrinių mineralų ir nuosėdinių uolienų.
Magminiams procesams būdinga tai, kad jie vyksta esant aukštam slėgiui ir temperatūrai. Magma kyla iš Žemės gelmių, kristalizuojasi ir veda prie magminių uolienų susidarymo.
Egzistuoja keli magminių procesų variantai, tačiau visų jų esmė – išsilydžiusios magmos kilimas ir iš jos formuojasi bazinės uolienos.Po to įsijungia kiti procesai, susiję su slėgiu, temperatūra, sluoksnių judėjimu ir jų maišymu, taip pat karšto vandens srautų, įkaitinto dėl planetos vulkaninės veiklos, įtaka. Vanduo, eidamas per įvairias uolienas, išplauna iš jų komponentus, formuoja druskas ir perneša jas artimais ar dideliais atstumais, suteikdamas gyvybę naujiems mineralams.
Biogeniniai mineralų susidarymo procesai
Šie mineralų susidarymo procesai yra susiję su biologinių organizmų gyvybine veikla. Dešimtys gyvų būtybių sudaro mineralinius skeletus arba kaupia mineralus savo audiniuose. Tokiu būdu susidaro kalcito kristalai, vietinė siera, atsirandanti melsvadumblių kolonijose prie terminių šaltinių ir geizerių, kai kurie silicio dariniai – chalcedonas ir opalai, taip pat perlamutras ir biologinės kilmės papuošalai – perlai.
Kai kurios upių ir jūros moliuskų rūšys gali gaminti itin plonus aragonito sluoksnius, kurie yra susimaišę su vienodai skaidriais biologinės medžiagos sluoksniais. Šimtai ir tūkstančiai sluoksnių sudaro perlamutrinį blizgesį dėl šviesos prasiskverbimo į sudėtingą struktūrą.
Dėl žūstančių vandens augalų irimo susidaro vandenilio sulfidas, kuris pakyla į viršutinius rezervuaro sluoksnius, susijungia su deguonimi ir oksiduojasi iki sulfatų. Kai sulfatai reaguoja su vandenyje ištirpusiomis druskomis, nusėda natūrali siera ir sieros rūgštis. Savo ruožtu rūgštis jungiasi su kalciu vandenyje ir sukelia gipso susidarymą.
Sieros telkinius taip pat formuoja anaerobinės bakterijos, gyvenančios už vandens telkinių žemyninėse gipso telkiniuose.
Gyvų organizmų veiklos dėka anglies kiekis dirvožemyje yra 20 kartų didesnis nei žemės plutoje, o azoto – 10 kartų. Natūralus dirvožemio formavimosi procesas vyksta itin lėtai, tačiau žmogaus žemės ūkio veikla ir žemės gerinimas spartina jo formavimąsi, turtina ir keičia sudėtį.
Mineralų susidarymo metamorfiniai procesai
Jie siejami su anksčiau susidariusių egzogeninės ir endogeninės kilmės mineraloginių komponentų degeneracija, veikiant pasikeitusioms fizinėms ir cheminėms sąlygoms. Pagrindinis vaidmuo keičiantis seniems ir atsirandant naujiems mineralams tenka slėgiui, taip pat temperatūros pokyčiams.
Tokie poveikiai apima įspūdingus laiko tarpsnius, matuojamus ne tūkstančiais, o milijonais ir net milijardais metų. Tačiau metamorfizmo specifika yra ta, kad kartu su ilgalaike įtaka mineralų būklei įtakos gali turėti ir momentiniai procesai, istorijos ir mineralogijos požiūriu.
Yra šie metamorfizmo tipai:
- Autometamorfizmas.
- Dinamometamorfizmas.
- Kontaktas.
- Regioninis.
Metamorfizmas esant aukštai temperatūrai ir slėgiui dažniausiai nesukelia lydymosi, tačiau gali pakeisti pradinės „žaliavos“ cheminę sudėtį ir jos fizines savybes, taip pat būsimų mineralų telkinių formą. Šis veiksmas užtikrina mineralų įvairovę planetoje ir veda prie mineralinių telkinių susidarymo.
Uolienų susidarymas
Pagal kilmę uolienos skirstomos į:
- Magminė – gali būti efuzinė, tai yra susidariusi iš išsiveržusios magmos, sustingusios paviršiuje, arba įkyrioji, tai yra sustingusi ir susikristalizavusi žemės plutos ir mantijos viduje. Jie yra litosferos pagrindas, užimantys iki 95% visos jos masės. Jie vaidina silpną dirvožemį formuojančių augalų vaidmenį, daugiausia aptinkami kalnuotose vietovėse. Priklausomai nuo mineralinių medžiagų santykio, jos gali būti rūgštinės, turinčios didelį silicio dioksido procentą, ir bazinės (neutralios ir šarminės). Rūgščios – birios, turinčios žvyro, daug kalio, tačiau dėl savo pH lygio yra žemos maistinės vertės augalams. Pagrindiniuose yra daug bazių ir humuso, jie išsiskiria tamsia spalva ir dideliu vaisingumu.
- Metamorfinis - susidaro dėl esamų mineralų degeneracijos.
- Nuosėdinės - yra oro sąlygų ir kitų uolienų sunaikinimo, kritulių iš vandens ir biologinių organizmų gyvybinės veiklos produktas.
Taigi uolienų susidaryme dalyvauja daugybė ir įvairių jėgų.
Dirvodarinių uolienų klasifikacija, pasiskirstymas ir pagrindinės charakteristikos
Pirminės, arba dirvožemį formuojančios, uolienos yra atvėsusios, birios uolienos. Tolimesnio dirvožemio formavimo procese jie tampa įvairių tipų dirvožemių pagrindu.
Oro sąlygos tampa pagrindiniu šaltinių uolienų susidarymo veiksniu. Visos uolienos sunaikinamos skirtingu greičiu ir intensyvumu, todėl jos turi skirtingas savybes ir savybes.
Dirvožemį formuojančios uolienos:
- Eluvium.
- Eolijos telkiniai.
- Liosas.
- Koluvialiniai indėliai.
- Proluvialiniai indėliai.
- Aliuviniai telkiniai.
- Ežero nuosėdos.
- Jūrų pakrančių nuosėdos.
- Ledynų nuosėdos.
- Fluvioglacialinės nuosėdos.
- Juostos molis.
- Padengti priemoliai.
- Liosą primenantys priemoliai.
Priklausomai nuo kilmės, jie skirstomi į:
- Nuosėdinės, susidarančios rezervuarų dugne – šviežios ir sūrios.
- Klasikai, susidarę dėl fizinio ir cheminio atmosferos poveikio.
- Metamorfinis, pagrįstas Žemės mantijos medžiaga.
Pirminės uolienos daugiausia lemia dirvožemio cheminę, mineraloginę, mechaninę sudėtį, derlingumą ir fizines savybes. Šiuolaikinių dirvožemių paplitimas ir kokybė tiesiogiai priklauso nuo to, kokie mineralai slypi po jais.