skład granulometryczny gleb

- gleba: naturalny twór cienkiej warstwy skorupy ziemskiej, która powstała w wyniku procesów wietrzenia skał

- układ złożony, ożywiony i dynamiczny, w którym zachodzą systematyczne procesy rozkładu i syntezy związków mineralnych i organicznych oraz ich przemieszczanie

- powstaje w określonym czasie, w wyniku oddziaływania na skały macierzyste takich czynników jak klimat, organizmy żywe, woda, ukształtowanie terenu, działalność człowieka

gleba jako układ fazowy:

- faza stała

- faza ciekła - roztwór glebowy

- faza gazowa

faza stała gleby:

- cząstki mineralne - okruchy skał

- organiczne stanowi próchnica, resztki roślinne i zwierzęce oraz organizmy żywe zasiedlające glebę

- organiczno-mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia

• pierwotne minerały glebowe tworzą związki lub pierwiastki chemiczne powstałe podczas naturalnych procesów zachodzących w glebie (siarczki, chlorki, tlenki, wodorotlenki)

• wtórne minerały glebowe powstały podczas zachodzących w glebie procesów chemicznych

• jednostkami strukturalnymi minerałów pierwotnych oraz wtórnych są czworościany krzemowe i ośmiościany glinowe

• minerały glebowe wraz z próchnicą wchodzą w skład kompleksu sorpcyjnego, który może na swojej powierzchni sorbować kationy różnych pierwiastków, jest on obdarzony ładunkiem `-`

• minerały ilaste mogą sorbować większą ilość kationów, jony zatrzymywane sa w przestworach międzypakietowych

• 1:1 - Al : Si - kaolinit

• 2:1 - Si : Al - illit, smektyt

• minerały wtórne mogące sorbować kationy to tlenki lub wodorotlenki Fe, Al, Si, Mn, ujemne ładunki powstają w wyniku dysocjacji jonów na grupach OH^-

faza ciekła gleby:

jest roztworem glebowym, który bierze udział we wszystkich procesach, które w niej zachodzą

ilość roztworu glebowego, jak również stężenie w nim poszczególnych pierwiastków w zasadniczy sposób wpływa na wielkość plonów roślin

rodzaje wody glebowej:

- para wodna

- molekularna (higroskopijna, błonkowata)

- kapilarna (właściwa, przywierająca)

- wolna (infiltracyjna, gruntowo-glebowa)

rośliny korzystają z wody:

- infiltracyjnej (do 3 dni po opadach)

- kapilarnej przywierającej (zatrzymywanej przez glebę z siłą mniejszą niż siła ssąca korzeni)

- kapilarnej właściwej

pF - symbol, który określa potencjał wody glebowej

faza gazowa gleby:

powietrze glebowe wypełnia ok. 25% gleby, jego ilość i zachodzące procesy utleniania lub redukcji zależą od rodzaju gleby

sorpcja - możliwość zatrzymywania przez glebę kationów i anionów

sorpcja wymienna: K. Ca, Mg

frakcje i grupy granulometryczne gleby:

- procentowy udział wszystkich frakcji granulometrycznych gleby w całej masie gleby nazywamy składem granulometrycznym (mechanicznym) gleby

- ocena składu granulometrycznego gleb jest jednym z najważniejszych wskaźników służących do klasyfikacji utworów glebowych oraz pośrednio do waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej

- waloryzacja rolniczej przestrzeni produkcyjnej dotyczy oszacowania potencjalnej produkcyjności danego rejonu oraz określenia przydatności do uprawy poszczególnym roślin uprawnych

- do waloryzacji rolniczej przestrzeni produkcyjnej służą 3 klasyfikacje gleb

1. kategorie agronomiczne (b. lekkie, lekkie, średnie, ciężkie)

2. bonitacyjna klasyfikacja gleb ( I, II, IIIa, IIIb, IVa, IVb, V, VI, VIRZ)

3. kompleksy gebowo-rolnicze

materia organiczna w glebie

w skład materii organicznej wchodzą obumarłe szczątki roślinne i zwierzęce, produkty ich rozkładu i wtórnej syntezy związków próchnicznych

mineralizacja - jej szybkość zależy od dostępu tlenu, temperatury, składu chemicznego wyjściowych substancji organicznych i innych czynników

w ciągu 1-3 lat mineralizacji ulega 60-80% substancji organicznej

produkty rozkładu w warunkach tlenowych to: dwutlenek węgla, woda, amoniak, jony siarczanowe, fosforanowe, azotanowe

w warunkach beztlenowych: dwutlenek węgla, woda, siarkowodór i metan

temperatura rozkładu poszczególnych substancji organicznych maleje w następującej kolejności:

nawozy zielone > słoma zbóż > obornik > torf > węgiel brunatny

humifikacja materii organicznej - proces rozkładu substancji organicznej połączony z wytworzeniem swoistych związków próchnicznych charakterystycznych dla poszczególnych gleb

proces humifikacji przebiega w dwóch fazach:

1. mikrobiologicznego rozkładu złożonych związków wysokomolekularnych (lignina, błonnik, garbniki) do prostszych elementów budulcowych

2. mniej lub bardziej złożonej syntezy substancji prostszych, w wyniku której powstają swoiste substancje próchniczne

proces humifikacji ma charakter biochemiczny

próchnica jest kompleksem związków organicznych, których skład elementarny znacznie różni się od produktów wyjściowych

przeciętna próchnica zawiera ok. :

58% C, 5%N, 3-6%H, 30%O

ponadto P, S, Ca, Mg, K, Na, Fe

próchnica składa się z:

- kwasów fulwowych

- kwasów huminowych

- humin

- białek

- błonnika

- ligniny

podział substancji próchnicznych

- nieswoiste substancje próchniczne

- swoiste substancje próchniczne - stanowią ok. 85-90% ogólnej ilości substancji organicznej

należy do nich kompleks bezpostaciowych substancji o zabarwieniu od żółtego do czarnego

zawartość próchnicy:

• rędziny - 2.1-6.3%

• czarnoziemy 1.8-4%

• gleby brunatne wytworzone z lessu 1.4-2.6%

• gleby bielicowe wytworzone z piasków 1.1-2%

• czarne ziemie wytworzone z glin lekkich 1.2-5.7%

• mady rzeczne

na zawartość próchnicy w glebie wpływają następujące czynniki:

- klimat

- okrywa roślinna

- skład granulometryczny

- jakość i ilość związków organicznych, które dostają się do gleby w danej strefie bioekologicznej

rola i znaczenie materii organicznej dla żyzności gleb

materia organiczna spełnia funkcję w kształtowaniu fizycznych, fizykochemicznych i biochemicznych właściwości gleb

właściwości fizyczne:

• poprawia strukturę gleby, tym samym wpływa na aerację, retencję wodną, ułatwia uprawę gleby

• dodatni wpływ na tworzenie struktury gruzełkowatej [lepiszcze strukturalne] - powoduje zlepianie cząstek w agregaty

• większa zwięzłość gleb piaszczystych

• na glebach ciężkich zwiększa zwięzłość

bardzo duża pojemność wodna związków próchnicznych, w stosunku do swojej masy mogą zatrzymywać 3-5 razy więcej wody w formie dostępnej dla roślin

szczególnie istotne na glebach lekkich

próchnica ma wpływ na barwę gleby

dzięki ciemnemu zabarwieniu silnie pochłania promieniowanie słoneczne, poprawia właściwości termiczne gleby

właściwości fizykochemiczne:

• wpływa na zdolności sorpcyjne i kształtowanie się zasobności gleby

• związki próchniczne tworzą organiczną część kompleksu sorpcyjnego

• pojemność sorpcyjna związków próchnicznych jest wyższa 4-12 razy od koloidów mineralnych, dlatego próchnica zwiększa o 20-70% całkowitą pojemność sorpcyjną gleby

• związki próchniczne wpływają na właściwości buforowe gleby, regulują i stabilizują odczyn

• próchnica reguluje stężenie jonów Ca, NH, Mg, Na, K w roztworze glebowym przez ich uwalnianie bądź sorbowanie

• odgrywa też ogromną rolę w gospodarce N i P, jest podstawowym źródłem tych pierwiastków ponieważ ulega mineralizacji

funkcja biologiczna:

• wpływa na aktywność mikroflory, stymuluje wzrost i rozwój roślin

• związki próchniczne oddziałują na mikroorganizmy i rośliny wyższe:

• są źródłem N i P

• mikroorganizmy zasiedlające glebę czerpią z materii organicznej energię oraz niezbędne dla nich składniki pokarmowe, dlatego gleby zasobne w materię organiczną odznaczają się dużą aktywnością biologiczną

• związki próchniczne wpływają na procesy fizjologiczne roślin (wiele substancji wzrostowych, auksyny, witaminy, kwasy organiczne, antybiotyki), działanie tych substancji nie jest jednoznacznie określone, zależy od ich stężenia

• substancje wzrostowe w związkach próchnicznych intensyfikują oddychanie, gospodarkę wodną, czy fotosyntezę

• mogą przeciwdziałać występowaniu wielu chorób roślin uprawnych

• fitosanitarne działanie spowodowane jest silnym namnażaniem organizmów glebowych, antagonistów fitopatogenów

związki próchniczne odgrywają istotną rolę w ochronie środowiska glebowego - chronią je przed skutkiem skażenia środkami chemicznymi oraz nadmiernej chemizacji

związane jest to z ich właściwościami -> tworzą połączenia z pestycydami (herbicydami), dezaktywują je i przyspieszają ich rozkład

metody zwiększania ilości substancji organicznej w glebie:

• zachowanie ilości substancji organicznej, którą gleby posiadają - uprawa odpowiednich roślin

• wzbogacanie gleb lekkich

• w glebach mineralnych zapasy materii organicznej regulują takie zabiegi jak:

• ograniczenie mechanicznej uprawy

• uprawa wieloletnich roślin motylkowych i traw

• stosowanie nawozów organicznych (obornik, komposty, nawozy zielone, torf)

• iłowanie i glinowanie gleb lekkich

• odpowiednie zmianowanie

rośliny najbardziej zubażające glebę - okopowe, kukurydza

rośliny motylkowe i ich mieszanki z trawami w największym stopniu wzbogacają glebę w materię organiczną

w przeliczeniu na 1t suchej masy w największym stopniu wzbogaca glebę obornik, a w najmniejszym słoma

znając udział poszczególnych grup roślin w zmianowaniu oraz rodzaj i dawki nawozów można sporządzić bilans materii organicznej

---