I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Zawartość węgla organicznego w glebie jest miarą ilości materii organicznej w glebach oraz jest wskaźnikiem stopnia jej humifikacji, czyli przekształcenia związków organicznych w próchnicę glebową. Od zawartości materii organicznej w glebie zależy szereg jej właściwości fizycznych, a zwłaszcza jej właściwości termicznych. Jest ona również czynnikiem warunkującym różnorodność i ilość mikroorganizmów występujących w wierzchniej warstwie gleb. Na podstawie zawartości w glebie węgla organicznego wnioskuję się o zawartości w niej próchnicy, stosując matematyczny przelicznik wynikający z przeciętnej zawartości węgla w substancji próchnicznej (58%). Dla przeliczenia węgla organicznego na próchnicę stosuję się współczynnik mnożenia 1,724.

Próchnica glebowa powstaje w wyniku rozkładu i ponownej syntezy związków organicznych, przy udziale mechanizmów fizyko-chemicznych i oddziaływania elementów świata ożywionego. Zawartość próchnicy w glebie określa się na podstawie ilości węgla organicznego w glebie. Proces humifikacji zachodzi wyłącznie w warunkach tlenowych, dlatego warunki uprawne wpływają korzystnie na tworzenie się próchnicy glebowej, ponieważ wpływają one korzystnie na warunki tlenowe w glebie. W warunkach beztlenowych humifikacja zachodzi w mniejszym stopniu z powodu zachodzących procesów gnilnych.

Właściwości sorpcyjne próchnicy glebowej są około 15-36 razy mocniejsze niż właściwości sorpcyjne minerałów ilastych, ale jest ona mniej trwała niż w przypadku minerałów ilastych.

Skład próchnicy glebowej:

• Kwasy humusowe:

  • Fulwokwasy

  • Kwasy huminowe brunatne

  • Kwasy huminowe właściwe

• Huminy

• Ulminy

• Kompleksowe związki próchniczo-mineralne

Dla jakości próchnicy duże znaczenie ma wysycenie kationami, które wynika z ujemnego potencjału próchnicy. Gdy w próchnicy przewagę w składzie mają kationy H⁺ i Al³⁺, próchnicę nazywa się próchnicą kwaśną. Jeżeli natomiast jest przewagę mają kationy K⁺ i Na⁺ próchnica nazywana jest słoną. Ostatni rodzaj próchnicy wysycony jest kationami Ca²⁺ i Mg²⁺ i jest ona szczególnie pożądana ze względu na szczególne właściwości strukturotwórcze i liczne składniki pokarmowe roślin.

Obieg materii organicznej w przyrodzie wg Brady’ego

II. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

Celem doświadczenia było oznaczenie

zawartości węgla organicznego w glebie

Pobrano 3.3g gleby a następnie przesiano przez sito o średnicy oczek 1mm, oczyszczono, po czym przesiano przez sito o średnicy oczek 0,25mm. Z tak przygotowanej próby pobrano 0,13g i przeniesiono do kolby stożkowej o pojemności 100cm³ – próba badana. Do kolby z próbą badaną dodano szczyptę AgSO₄ jako katalizator oraz 10cm³ 0,4N dwuchromianu potasu. Te same związki chemiczne w tych samych ilościach dodano do innej kolby stożkowej o pojemności 100cm³, która nie zawierała materiału glebowego. W wylotach obu kolb umieszczono szklane korki. Tak przygotowane kolby umieszczono na płytce grzejnej i utrzymywano w stanie wrzenia przez dokładnie 5 minut, po czym zdjęto i schłodzono do temperatury pokojowej. Dokładnie opłukano korki i ścianki kolb przy pomocy tryskawki zużywając około 60cm³ wody destylowanej na każdą z kolb. Dodano po 1cm³ stężonego kwasu siarkowego oraz po dwie krople fenantroliny. Zawartość obu kolb miareczkowano 0,2N roztworem soli Mohra do zmiany barwy z pomarańczowej przez zieloną w ciemno-czerwoną.

Wyniki miareczkowania

próba z glebą: 17,5cm³

próba bez gleby: 21cm³

Obliczanie zawartości węgla organicznego w próbie

Wzór:

gdzie:

V₀ – objętość 0,2N roztworu soli Mohra zużytego do zmiareczkowania próby bez gleby [cm³]

V – objętość 0,2N roztworu soli Mohra zużytego do zmiareczkowania próby z glebą [cm³]

n – liczba g węgla równoważona przez 1cm³ 0,2N (NH₄)SO₄ • FeSO₄ • 6H₂O

m – masa naważki gleby [g]

Dane:

V₀ = 21

V = 18,5

n = 0,0006

m = 0,13

Obliczenia:

Obliczanie zawartości próchnicy w glebie

[%]

III. PODSUMOWANIE I WNIOSKI

Zawartość węgla organicznego w badanej próbce gleby wynosi 1,15%, natomiast zawartość próchnicy jest bliska 2%. Takie parametry posiadają m.in. gleby bielicowe i płowe (materiał: piasek lub glina i piasek)

Literatura:

• Andrzej Greinert, „Przewodnik do ćwiczeń z gleboznawstwa i ochrony gleb” Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej, Zielona Góra 1992