Nastanek tal

Nastanek in razvoj tal je zapleten prostorsko-časoven pojav v katerem sodelujejo tlotvorni (pedogenetski ) dejavniki in procesi. Za slovenske razmere po pomenu sledi nabor kakor tudi razporeditev dejavnikov:  matična podlaga, relief, klima, voda, rastline, živali, človek in čas. Na shematski sliki so prikazani tako izhodiščni dejavniki, kakor tudi nadaljnji vplivni dejavniki, procesi, ter nastanek vmesnih in končna to je trenutna stopnja razvoja tal kot talni tip oziroma pedosistematska enota.

Snovno-energetski dejavniki matična kamnina ali podlaga, rastline in drugi organizmi, klima in voda vnašajo v tla nove snovi in energijo. Nesnovni dejavniki kot so relief čas pa te snovi prerazporejajo. Čas seveda obravnavamo kot obdobje, trajanje potekanja procesov do nastanka določene vrste tal oziroma trenutnega talnega tipa.

 

Slika 1: Tlotvorni dejavniki so označeni kot pravokotniki, osnovni procesi nastajanja tal kot elipse in procesi premeščanja znotraj talnega profila kot krogi. Vmesne stopnje razvoja talnih segmentov in trenutne stopnje razvoja tal so prikazane kot razpotegnjeni pravokotniki. Po Schroderju priredil T. Prus

 

Proces seveda zaključijo ali zadržijo trenutne razmere v okolju. Z njihovimi spremembami ali posegom človeka se stanje lahko bistveno spremeni. Ravnotežno stanje tako lahko določa  samo eden od dejavnikov. Strmo pobočje tako ohranja razvoj tal na nivoju rendzine ali rankerja skozi daljše časovno obdobje. Čas v razvoju tal ni zanemarljiv dejavnik. Večinoma presega obdobja več človeških generacij. Tla, ki so dovolj globoka za obdelovanje in imajo tudi druge ustrezne lastnosti za kmetijsko rabo so nastajala vsaj nekaj tisoč let. Najstarejša tla v našem prostoru so pričela nastajati pred zadnjo ledeno dobo zato ocenjujemo njihovo starost na več kot desettisoč let.

 

Vodne razmere so močan in pomemben dejavnik, zato so izvzete iz skupine klimatskih dejavnikov.  V klasifikaciji slovenskih tal namreč na osnovi vodnih razmer ločimo neposredno tri, posredno pa celo štiri najvišje sistematske enote - oddelke avtomorfnih, hidromorfnih, subakvalnih in zaslanjenih tal (glej poglavje Klasifikacija tal). Vendar je prerazporeditev vode ena od ključnih posledic vpliva reliefa. Tako lahko v istem klimatskem območju najdemo tla z različno stopnjo vsebnosti vode.

 

Vrsta vode

Vpliv ß

Padavinska voda

Ascendenčna voda

(podzemna voda dostopna s kapilarnim dvigom)

Površinski odtok

Zastajanje vode

Smer vpliva

Gibanje pretežno navzdol

Vzpenjanje iz podtalnice

Odtok po padnici terena

Občasno ali dolgotrajnejše lateralno zastajanje v različnih globinah talnega profila

Vrsta vliva

Premeščanje snovi navzdol

Premeščanje raztopljenih snovi navzgor

Površinsko premeščanje talnih delcev pa tudi večjih talnih gmot vključno s kamninskim materialom

Oksidacijski in redukcijski procesi, hidrogena akumulacija organskih snovi

Posledica vpliva

Nastanek novih horizontov, spremembe vsebnosti bazičnih kationov, gline, organske snovi, oksidov in hidroksidov,  konkrecije karbonatov, psevdomicelij

Obloge na površju tal, pretežno soli v aridnih področjih, povečan delež Na kationov v površinskem delu tal

Soliflukcija, erozija in koluviacija (deluvijacija),  plazenje, usadi in udori, pogrebeni horizonti

Marmorirani oksidacijsko-redukcijski horizonti, redukcijski horizonti, konkrecije Fe in Mn, šota

 

Preglednica 1: Vliv vode na procese v tleh in nastajanje tal (T. Prus).

 

Klima globalno odreja toplotni režim in vlažnostne razmere v tleh saj si tla z atmosfero izmenjujejo toploto, vodo in pline.

Toplota in vlaga sta zelo pomembna zunanja dejavnika, ki vplivata na razgradnjo rastlinskih ostankov in nastajanje k humusa. Pri tem pogosto pozabljamo, da tudi pretople in sušne razmere zavirajo biološko aktivnost organizmov, ki so v teh procesih ključnega pomena pri oblikovanju organske komponente tal. Oba dejavnika prav tako vplivata na razpadanje mineralov in procese nastajanja mineralne komponente tal. Odrejata vodni režim tal in smer migracije talnih delcev.

Globalno geografsko primerjanje med razporeditvijo tal in klimatskimi območji nedvomno dokazujejo tesno povezanost klime in tal. Ta povezanost se kaže predvsem na nivoju ekstremnih makroklimatskih razmer (tundra, puščava, tropi). Klimatske razmere nastajanja tal se v dolgih časovnih nizih spreminjajo.  Pri obravnavanju  konkretnih tal je tako potrebno upoštevati, da so predvsem starejša tla nastajala v drugačnih klimatskih razmerah kakor so današnje.

 

Začetni vpliv organske komponente na tla je najbolj ilustrativno razviden pod mahovi na večjih apnenih skalah v gozdovih jelovega bukovja na Notranjskem in Kočevskem. Če odgrnemo blazinico mahu bomo pod njo našli tanko plast črne humificirane  organske snovi, ki jo običajno označujemo z Oh. To je inicialna (začetna) oblika  tal.  V primeru ko njena debelina doseže nekaj centimetrov se v mahovni plasti ukoreninijo tudi višje rastline kot so trave in zelišča. Pogosto vzkali tudi jelovo seme, mlada jelka pa kasneje s koreninskim sistemom obda celotno skalo saj medtem ko raste, razvije glavnino koreninskega sistema v okoliških tleh ob skali. Močan vpliv tako nastale organske komponente je dobro razviden tudi iz močne kislosti humificiranega organskega materiala. Tudi v primeru neposrednega stika s karbonatno kamnino se vrednosti pH pogosto gibljejo med 4 in 5, med zelišči pa na takih mestih naletimo tudi na borovnico, ki sicer uspeva na kislih tleh.

Z naraščajočo globino tal in več talnimi horizonti v profilu vpliv organske komponente na genezo tal nekoliko oslabi. Vedno pa ostajajo rastlinski in drugi talni organizmi bistveni element v ciklusu kroženja hranil in drugih elementov (tudi potencialnih onesnažil), saj ustvarjajo možnosti prenosa snovi iz matične podlage v površinske dele tal. Nastala organska snov oziroma humus  pa je v tem ciklusu bistveni element ohranjanja rodovitnosti tal oziroma obnavljanja tal.

 

Eden najmočnejših dejavnikov iz sklopa žive narave je človek. Dokler je človek le nabiralec in lovec njegov vpliv ne preseže ostalih vplivov biocenoze. Ko pa prične vzgajati domače živali in ko postane poljedelec, se njegov vpliv izjemno poveča. V naših razmerah je nastanek kmetijskih površin povezan z odstranjevanjem gozda. Še danes je znan tak način gospodarjenja pod imenom 'shifting' ali 'slash-and-burn'. V splošnem so tla primerna za kmetijsko rabo v slovenskem prostoru prej izjema kot pravilo. Slovenija je dežela gozda z izjemo najvišjih alpskih vrhov in najizrazitejših mokrišč, kje so razmere neugodne celo za gozd. Strm relief, skalovitost, skeletnost, zastajanje vode so dejavniki, ki še danes onemogočajo ali otežujejo kmetijsko rabo. Le trud naših prednikov je spremenil nekatere gozdne površine v kmetijska zemljišča, a obraten proces je še kako prisoten.

Gozdno poreklo naših tal se kaže tudi v razmeroma plitvih humusno akumulativnih horizontih, za razliko od stepskih, kakršne poznamo npr. v črnozemu, ki ga v Sloveniji ni.

 

Spremembe v morfologiji talnega profila, ki so posledica mehanskega delovanja sežejo vse od 10-15 cm pri plitvem oranju in formiranju Ap horizonta pa vse do več deset centimetrov pri rigolanju in podrahlavanju. Tako nastanejo obdelovalni horizonti, ki so značilni za antropogena tla. Tehnične ukrepe za ohranjanje rodovitnih tal so v naših krajih izvajali že v obdobju antike kot so gradnja škarp in teras v vinogradih. Močan razmah tehničnih ukrepov za zniževanje nivoja podtalnice je potekal v 70-ih in začetku 80-ih let, pri čemer so močno spremenili nekatera hidromorfna tla.

Mnogo večji je vpliv človeka pri nastajanju tal deponij (deposolov) v katerih odlagamo različne snovi od jalovin, pepelov do komunalnih odpadkov. Površine na ta način formiranih tal nenehno naraščajo saj trenutno nismo pripravljeni sprejeti drugih alternativ.

 

Uničevanje tal (prekrivanje, soil sealing) je proces povezan z intenzivno urbanizacijo. Pri tem najpogosteje uničujemo tla v ravnem reliefu, ki so tudi najboljša kmetijska tla.

 

 

Tla se v naravi nenehno spreminjajo. Zaradi vpliva tlotvornih dejavnikov in procesov se v tleh postopno dogajajo kvantitativne spremembe. Nove ali premeščene snovi v ustrezni količinski akumulaciji privedejo do nastanka novih morfoloških oblik ali pojavov v talnem profilu. Poglejmo si kot primer že prej omenjen razvoj tal na apnencu. Apneno skalo prekrije najprej mah. Pod njim se začne počasna akumulacija organskih snovi, inicialno obliko tal imenujemo protorendzina. Organske kisline pospešeno topijo apnenec, kalcijev karbonat se izpira ostajajo pa zelo majhne količine netopnega ostanka. Nakopičena organska snov in koreninski pletež pričnejo zadrževati tudi drobne delce kamnine, ki nastajajo zaradi mehanskega preperevanja. Organski horizont preide tako v humusno akumulativni horizont. Kislost tega horizonta se zmanjša zaradi večje prisotnosti bazičnih kationov. Nastala tla imenujemo rendzina. Taka tla bolje zadržujejo vodo, v stabilnih hidro termičnih razmerah pa je topljenje apnenca hitrejše, s tem pa tudi večja akumulacija netopnega ostanka, ki vsebuje glinene minerale. Za tla, kjer se nabere tega materiala dovolj, pravimo da imajo razvit mineralni kambični horizont. Na apnencu imenujemo tla z razvitim kambičnim horizontom rjava pokarbonatna tla. Bazični kationi pa se iz površinskega dela tal počasi izpirajo, drobni delci kamnine se raztapljajo in izginjajo. Če  razvoj tal poteka na ravnem reliefu, tudi ni dotoka apnenca (valjenja kamenja) z višjih delov pobočja. Kislost tal ponovno narašča, nastajajo razmere v katerih razpada (peptizira) koloidna glina. Izpiranje gline, ki temu sledi vodi do teksturne razdvojitve. Zgornji del postane teksturno lažji in ga pretežno sestavljajo večji talni delci peska in grobega melja, spodnji del pa teksturno težji zaradi nakopičenih finih (zelo majhnih < 2 µm) delceve gline. Odvisno od stopnje razvoja teh procesov nastanejo tako najprej izprana pokarbonatna tla, kasneje ko postane zgornji del tudi svetlejše barve in bolj kisel pa izprana tla z A-E- Bt horizonti.  Na apnencu običajno ne pride do zastajanja padavinske vode v teksturno težjem horizontu zaradi dobro izražene in obstojne poliedrične strukture. Na nekarbonatnih kamninah pa je to lahko novo izhodišče za nadaljnji razvoj tal v smeri psevdooglejevanja.