Praca kontrolna z produkcji roślinnej

dr Magdalena Trojanowska

Katarzyna Tarkowska

Semestr 1

Rolnictwo 1

Omów procesy powstawania gleby

Zacznę od wyjaśnienia terminu gleba. Gleba to wierzchnia warstwa skorupy ziemskiej, zapewniająca wzrost i rozwój roślin, a także bytowania wielu gatunków mikroorganizmów oraz mikro-, mezo- i makrofauny. Właściwość ta odróżnia ją od martwej skały. Gleba jest źródłem pokarmów, powietrza, wody dla roślin. Jej budowa ,skład i właściwości mają decydujący wpływ na rozwój i plony roślin.

Powstawanie gleby odbywa się pod wpływem działania czynników glebotwórczych na wietrzejący materiał skalny. W procesach glebotwórczych w glebie gromadzi się materia organiczna, która jest materią saprofagów glebowych, a zamiana w próchnice nie jest źródłem wielu składników mineralnych, lecz również głównym źródłem podstawowego pierwiastka biogennego jakim jest azot. Do czynników glebotwórczych zaliczamy:

• klimat,

• rzeźb terenu,

• działalność człowieka,

• skałę macierzystą,

• biosferę

• hydrosferę.

Omówię teraz poszczególni czynniki glebotwórcze i ich znaczenie.

a) Skały macierzyste.

Zwietrzeliny skalne stanowią główną masę fazy stałej gleby od ich składu i mineralnego zależą jej właściwości chemiczne, takie jak: zawartość poszczególnych form składników mineralnych, ich dostępność dla roślin, oraz zjawisko sorpcji kationów i anionów. Skład mineralogiczny zwietrzeliny również wpływa również na stosunki wodna-powietrzne, zwięzłość, infiltrację i zatrzymywanie wody.

b) Biocenoza to żyzność siedliska i stosunki wilgotnościowe. Ma to wpływ na zbiorowiska roślinne i towarzysząca im zoocenozę.

c) Warunki klimatyczne odgrywają znacząca rolę w procesach glebotwórczych, a szczególnie ilość i rozkład opadów atmosferycznych oraz stosunki cieplne, których wykładnikami są średnie temperatury roczne i miesięczne. Im temperatury są wyższe i większa ilość opadów atmosferycznych, tym procesy wietrzenia skał są intensywniejsze, a tworzenie się gleby szybsze. W sferach o większej ilości opadów niż ilość wody wyparowanej do atmosfery, powstają gleby kwaśne. Z kolei, gdzie parowanie jest większe niż ilość opadów, tworzą się się silnie zasolone gleby często o odczynie alkalicznym.

d) Kolejnym czynnikiem glebotwórczym jest rzeźba terenu, zależą od niej przede wszystkim stosunki wilgotnościowe i cieplne. Na glebach piaszczystych woda opadowa całkowicie wsiąkają w nią i szybko przez nią przesiąkają. Woda utrzymująca się na powierzchni gleb zwięzłych wywołuje w nich warunki beztlenowe i redukcje żelaza z trój- do dwuwartościowego. Jest to proces glejowy. Jest to reakcja redox, która powoduje zmianę barwy gleby na zielonkawy. W takich glebach może wystąpić brak tlenu, co wpływa negatywnie na rozwój roślin.

e) Niezależnie od omówionych składników glebotwórczych rodzaj gleby jest związana z jej wiekiem. Czas to kolejny czynnik glebotwórczy. W miarę jego upływu skały ulegają stopniowemu wietrzeniu, a zwietrzelina przekształca się charakterystyczne dla procesu glebotwórczego poziomy glebowe. Czas przekształcania się skały w glebę, zależy od podatności skał na wietrzenie od warunków klimatycznych, trwa os kilkuset do kilku tysięcy lat.

f) Działalność człowieka też jej związana z powstawaniem gleby. Człowiek użytkując powierzchnię ziemi, może pozytywnie bądź negatywnie wpływać na jej właściwości.

Etapy powstawania gleby:

Pierwszym etapem powstawania gleby wietrzenie skał. Jest to proces przede wszystkim fizyczny, polegający na rozkruszaniu i rozdrabnianiu skał pod wpływem wody, gwałtownych zmianach temperatury, wiatrów itp..

Wietrzenie fizyczne wpływa na głębokość wpływu atmosfery, a więc wpływu powietrza, promienia słonecznego i wody. Zasięg wietrzenia pokrywa się na ogół z zasięgiem opadów atmosferycznych i kończy się na zwierciadle wód gruntowych. Woda, która zwykle wypełnia szczeliny i wgłębia skały, zamarzając zwiększa swoją objętość w przybliżeniu o 9%, co powoduje rozsadzenie i kruszenie skały. Jest to proces o dużym znaczeniu w strefie klimatu umiarkowanego, zimnego i górskiego. W Polsce działanie mrozu kruszące skały sięga na głębokość około 0.8m. Proces ten nie powoduje zmian chemicznych warstwy skalnej. Wahania temperatur są jednym z najważniejszych czynników wietrzenia. Rożnicę pomiędzy temperaturami dnia i nocy, a zwłaszcza pomiędzy temperaturami latem i powoduje nierównomierne nagrzewanie się skał. W wyniku tego występują różnice w rozszerzaniu się i kurczeni poszczególnych warstw. Skały zaczynają się rysować, a następnie pękać i kruszyć. Skały i minerały są złymi przewodnikami ciepła, dlatego też warstwy powierzchniowe nagrzewają się szybciej niż warstwy głębsze. W składzie o różnym składzie minerałów, mają różne przewodnictwo cieplne i barwę pod wpływem różnic temperatury powstają naprężenia powodujące ich rozpadanie się. Wiatr porywając cząsteczki pyłu, a nawet piasku uderza nimi o powierzchnię skał i stopniowo je rozkrusza. Zwłaszcza silne może być działanie wiatru na skały miękkie, np. skały wapienne.

Kolejnym etapem jest wietrzenie chemiczne skał. Powodowane jest ono działaniem wody z rozpuszczonym w niej dwutlenkiem węgla oraz rożnymi związkami mineralnymi. Ponadto w wodzie rozpuszczając się związki organiczne, zwłaszcza kwasy, które towarzyszą rozwijającym się na powierzchni skał roślin niższych, bakteriom, grzybom. Wietrzenie chemiczne łączy się tu z elementami wietrzenia biologicznego. Szybkość wietrzenia chemicznego zwiększa się wraz we wzrostem wilgotności i temperatury,wietrzenie biologiczne polega na bezpośrednim działaniu organizmów żywych, w którego wyniku ostatecznie tworzy się gleba.

Działanie organizmów żywych polega na mechanicznym rozluźnianiu i kruszeniu skał przez korzenie roślin. Wydzieliny mikroorganizmów i korzeni roślin powodują ponadto chemiczny rozpad skał pod wpływem wydzielających się kwasów takich jak azotowy czy węglowy. Rola organizmów żywych polega więc na dodatkowym, bardzo intensywnym nasileniu procesów fizycznych i chemicznych wietrzenia skał.

Mechaniczne rozdrabnianie skał odbywa się a z do momentu, w którym cząsteczki osiągną średnice 0,25-0,05 mm, później rozdrobnienie następuje tylko w procesach biologicznych i chemicznych. W skałach macierzystych gleb powstają jeszcze zwykle widoczne większe okruchy skalne, które powstały w wyniku niecałkowitego rozdrobienia skał. Produkty wietrzenia są często przenoszone za pomocą wody, wiatrów oraz lodowców itp. przy czym odbywa się sortowanie ich pod względem wielkości. W wyniku tych procesów powstają pokłady żwirów, pasków, glin itp. W naszej strefie klimatycznej przeważają procesy wietrzenia chemicznego. W wyniku ich powstają ze skał macierzystych gliniane produkty wietrzenia, o dużej zawartości minerałów ilastych.

W naszych warunkach klimatycznych mają miejsce następujące procesy glebotwórcze:

• proces bielicoziemny,

• proces brunatnienia,

• proces płowienia,

• proces czarnoziemny,

• proces glejowy,

• proces bagienny.

I. Proces bielicoziemny zachodzi pod roślinnością borów iglastych. Polega on na silnym zakwaszeniu mineralnego podłoża, przyśpieszającym wietrzenie minerałów glinokrzemianowych. Przesiąkające wody opadowe usuwają z górnych warstw zwietrzeliny związki żelaza, glinu, wapnia, magnezu i inne, a w zwietrzelinie pozostają odbarwione, białawe ziarn kwarcu i krzemionki. Przekształcanie w gleby bielicowe ulegają głownie luźne piaski kwarcowe, piaskowce, granity i inne skały zasobne w SiO₂.

II. Tworzenie się gleb brunatnych zachodzi w procesie brunatnienia głównie po lasami liściastymi, na skałach zawierających kalcyt lub minerały zawierające wapń i magnez. Związki wapnia neutralizują kwasy mineralne i organiczne pojawiające się w glebie. Wówczas w warunkach obojętnego lub słabo kwaśnego odczynu, krzemiany wietrzeją i przekształcają się w e wtórne minerały ilaste, stanowiąc frakcje ilastą fazy stałej. Uwalniane związki żelaza zabarwiają zwietrzelinę na kolor brązowy. Zmienione w ten sposób zwietrzeliny nazywamy poziomami brunatnienia.

III. Proces płowienia polega na tym, że część wód opadowych infiltrując przez profil glebowy, przemieszcza frakcje koloidalną z warstwy powierzchniowej i podpowierzchniowej do warstw głębszych. W glebach takich tworzą się zubożałe w substancje koloidalne poziomy wyługowania barwy jasnobeżowej (płowej) i poziomy wzbogacania w te substancję barwy brunatnej. Gleby takie nazywamy płowymi.

IV. Proces czarnoziemny polega na przekształceniu pewnej warstwy martwej materii organicznej w specyficzną glebową substancję organiczną, która nazywamy próchnicą. Próchnica tworzy się w każdej glebie, lecz jest jej szczególnie dużo, gdy zamierających corocznie części roślin jest znaczna ilość. Ma to miejsce pod trwał roślinnością łąkową i stepową. W warunkach dużej ilości biomasy jej część jest mineralizowana a część zmienia się na względnie trwałe związki próchnicze. Powstają w ten sposób silne próchniczne poziomy powierzchniowe, barwy czarnej. Takie gleby określane są jako czarnoziemy (stepy) i i czarne ziemie (łąki).

V. Proces glejowy przebiega w warunkach beztlenowych, kiedy w glebie między przestrzeniami między ziarnami glebowymi są stałe lub stałe przez pewien okres w ciągu roku wypełnione wodą. Rozwijające się wówczas drobnoustrojowe beztlenowe wykorzystują do utlenienia materii organicznej utleniacze mineralne, którymi są związki żelaza i magnezu. Utleniana jest materia organiczna, a wymienione związki są redukowane. Zredukowane związki żelaza są zielonkawe i na taki kolor zabarwiają się bezpróchniczne poziomy podpowierzchniowe. Poziomy glejowe następują w przypadkach wysokiego poziomu wód. gruntowych lub zalegania wód opadowych w glebach ciężkich, zawierających większą ilość frakcji ilastej.

VI. Procesy bagienne mają miejsce na terenach podtopionych, gdzie z pokładów obumarłych roślin tworzą się torfy lub gleby murszowe, w których powierzchniowe poziomy zawierają bardzo duże ilości niecałkowicie rozdrobnionej substancji organicznej.

Myślę,że dobrym podsumowaniem mojej pracy będzie schemat graficzno-słowny opisujący proces glebotwórczy:

Bibliografia

1. Nowoczesna uprawa roślin, (red.) I. Tomicka, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1976,

2. Ogólna uprawa roślin ogrodniczych, H. Skąpski, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1970,

3. Produkcja roślinna, (red.) M. Janus, Wydawnictwo REA, Warszawa 2008,

ISBN 978-83-7141-983-6.

rzeźba terenu

biosfera

człowiek

klimat

hydrosfera

zwietrzałe skały

Skała macierzysta

Gleba o wykształtowanym profilu

PROCES GLEBOTWÓRCZY

CZAS

C Z Y N N I K I G L E B O T W Ó R C Z E

---