Gleba i jej właściwości: Glebą nazywamy warstwę powierzchniową,
pokrywającą skorupę ziemską. Powstała ona w wyniku długotrwałych
procesów, które przebiegały na powierzchni Ziemi. O długości tego procesu
świadczy fakt, iż warstwa ziemi o grubości 2-3cm kształtuje się od 200 do
1000 lat. Proces ten polega na oddziaływaniu czynników klimatycznych,
które powodują wietrzenie skał, jak i na oddziaływaniu organizmów.
Rozdrobniona skała zatrzymuje cząstki wody i powietrze. Z czasem
pojawiają się rośliny utrwalające glebę. Bardzo ważną funkcję pełnią
drobnoustroje, których zadaniem jest rozkładanie szczątków roślinnych i
zwierzęcych, wzbogacając w ten sposób glebę w próchnicę i minerały.
Gleba ma następujący skład:
- materia organiczna (5%);
- minerały (45%);
- woda (25%);
- powietrze (25%).
Utrzymanie wysokiej jakości gleby zapewniają organizmy glebowe. W
związku z tym można potraktować glebę jako żywą warstwę skorupy
ziemskiej. Jak wiadomo wszystko co żywe podlega ciągłym zmianom,
będących wynikiem oddziaływania czynników naturalnych, a także
wpływem działalności samego człowieka.
Gleba składa się z:
1. części szkieletowych (kamienie żwir), które obniżają wartość użyt-kową
gleb utrudniając uprawę i wzmagając nadmierną przepuszczalność wody i
przewie-wność gleb.
2. piasek – składa się głównie z kwarcu i mniejsze ilości krzemianów i
glinokrzemianów. Wpływa rozluźniająco na gl., zwiększa przewiewność,
zmniejsza zdol-ności zatrzymywania wody; jest to gleba sła-ba.
3. pył – składa się z drobnych ziaren kwa-rcu, z nieznacznych okruchów
krzemianów i glinokrzemianów. Poprawia on właściwości fiz. gl., a
szczególnie zdolność do magazy-nowania wody.
4. ił (części spławialne) – poprawia strukturę i właściwości wodne gl. oraz
zdolności sorpcyjne
Ochrona gleb: Po pierwsze należy zapobieganie erozji gleby. Następnie
musimy zadbać, aby utrzymać w niej właściwe stosunki hydrologiczne i
zapobiec napływaniu zanieczyszczeń różnego pochodzenia i rodzaju.
Najważniejsze jest zastąpienie wielu pracochłonnych i energochłonnych
zabiegów naturalną samoregulacją. Wzrost wilgotności powietrza
determinuje zadrzewienie śródpolne, jednocześnie zmniejszając
intensywność parowania wody z gleby. Również wpływa ono stabilizująco
na temperaturę, poprzez regulację glebowych stosunków wodnych. Dużym
plusem jest także ochrona przed erozją wietrzną (zadrzewienia skutecznie
osłabiają działanie wiatrów). Stanowią również szczególną barierę ochronną
dla górskich powierzchni glebowych. Zapobiegają one powodziom, a co za
tym idzie erozji glebowej. Na stokach górskich pokrytych jedynie polami,
niezbędne jest stosowanie właściwej orki (równolegle do warstwic), w celu
przeciwdziałaniu obsuwom gleby oraz zmniejszeniu spływu
powierzchniowego wody. Podobnie zabiegi dotyczą bardziej stromych
wzniesień. Na wyjątkowo stromych zboczach buduje się zapory w postaci
podmurówek, bądź też leżących kłód. W przypadku, gdy zbocza
wykorzystuje się pod pastwiska, należy ograniczać wypas do rozmiarów,
które nie stanowią zagrożenia dla gleby. Rezultatem tych zabiegów jest
wzrost zadrzewień śródpolnych, a także zbiorników retencyjnych o
naturalnym charakterze.
Rekultywacja gleb: Odpowiednie zabiegi, które umożliwiają nam
wykorzystanie zrekultywowanych terenów np. do celów leśnych czy
komunalnych są bardzo pożądane. Niestety w większości przypadków
otrzymuje się grunty o niepełnowartościowej glebie. Odpowiadają za to
wciąż zachodzące przemiany, będące efektem np. wietrzenia. Niestety
rekultywacja terenów zdegradowanych jest bardzo czasochłonna, trudna i
kosztowna, a same sposoby rekultywacji zależą od stopnia i rodzaju
degradacji.
Rekultywacja jest zabiegiem składającym się z następujących procesów:
- na początku konieczne jest techniczne ukształtowanie zdewastowanego
gruntu;
- w dalszych działaniach rozpoczyna się mechaniczną uprawę tego gruntu;
- nawozi się intensywnie;
- sadzi się rośliny o właściwościach próchnicotwórczych.
Przyczyną degradacji mogą być zaburzenia wodno-powietrzne w glebie.
Mogą one powodować nieodwracalne skutki. Powodem mogą być melioracje
odwadniające. Gdy prowadzi się je nierozsądnie powodują przesuszenie
gruntu, prowadzące do niszczenia ekosystemu. Inną przyczyną może być
składowanie na powierzchni odpadów, żużlu czy popiołów, pochodzących z
przemysłu przetwórczego, czy też energetycznego. W wyniku tego powstają
obszary bezglebowe.
Wpływ biosfery:
− dostarcza biomasy
− udział w procesach wietrzenia i chemicznych przemianach masy glebowej
− udział w biologicznym obiegu składników w układzie gleba-roślina
(rośliny umożliwiają wietrzenie chemiczne, ponieważ ich korzenie
wydzielają kwasy organiczne)
− wpływ zbiorowisk roślinnych na kształtowanie gleb i ich właściwości
(fauna wpływa na mieszanie fizyczne składników glebowych, dostarcza
substancji organicznej
Wpływ rzeźby terenu:
− czynnik pośredni, wpływa na nasłonecznienie, erozję
Wpływ człowieka
− działalność przemysłowa
− komunikacja
− urbanizacja
− działalność ogrodnicza i rolnicza

Procesy wietrzenia fizycznego prowadzą do rozdrobnienia skał i
minerałów, nie powodują natomiast zmian w ich składzie chemicznym.
Przebieg procesów wietrzenia fizycznego warunkowany jest aktywnością
takich sił niszczących jak woda, temperatura, działalność lodowców i
wiatrów. Dezintegrująca działalność sił niszczących jest najczęściej
synergiczna i przejawia się w następujących zjawiskach fizycznych:
Nagrzewanie i ochładzanie. Nagrzewanie skał prowadzi do ich rozszerzania
się (zjawisko rozszerzalności cieplnej), zaś ochładzanie - do kurczenia się.
Przeważająca większość skał zbudowana jest z wielu minerałów, różniących
się między sobą współczynnikiem rozszerzalności cieplnej. W wyniku
nagłych zmian temperatury dochodzi do powstania naprężeń, mogących
powodować tworzenie się spękań i szczelin przyspieszających dalsze
rozkruszanie skał. Dodatkowo, w efekcie słabego przewodnictwa cieplnego
skał, temperatura na ich powierzchni jest często wyraźnie różna od
temperatury panującej w częściach głębiej położonych. Takie zróżnicowanie
temperatury indukuje powstawanie kierunkowych naprężeń , które z czasem
prowadzą do odpryskiwania powierzchniowych warstw skały. Zjawisko to
nazywane jest łuszczeniem się skał. Klasycznym przykładem produktów
tego typu wietrzenia są granitowe "głowy cukru" w Rio de Janeiro.
Zamarzanie i rozmarzanie. Woda ma zdolność wnikania we wszelkie
szczeliny, spękania i mikrootwory, powstałe w wyniku działania różnych
czynników wietrzenia. Zamarzając, wywiera ogromne ciśnienie, sięgające
1666 t/m2. Ciśnienie to powoduje powstawanie szerokich szczelin w skałach
i rozpadanie się mniejszych odłamków skalnych na coraz drobniejsze
frakcje. W ten sposób tworzą się np. cyrki lodowcowe.
Pęcznienie i kurczenie. W zwietrzelinie obecnych jest wiele substancji
zdolnych do pęcznienia, związanego z uwodnieniem i kurczenia się w
wyniku odwodnienia. Procesom tym towarzyszy zmiana objętości i związany
z nią "ruch" cząstek. Wzajemne ścieranie się cząstek i powstające w ich
obrębie naprężenia przyczyniają się do dezintegracji wietrzejącego
materiału.
Obtaczanie i ścieranie. transport materiałów macierzystych przez wodę,
wiatr i lodowce silnie przyczynia się do ich rozpadu. Transportowane
odłamki skalne, okruchy, czy nawet pojedyncze ziarna mineralne są narażone
na nieustanne zderzanie i ocieranie się, zarówno o siebie nawzajem, jak i o
napotkane przeszkody. W wyniku tych interakcji dochodzi do ścierania się
ich powierzchni. Zjawisko to nazywane jest abrazją. Przykładem
niszczącego działania mediów transportujących może być działanie wód
płynących. Toczą one materiał skalny po dnie, czego efektem jest zdzieranie
i obtaczanie powierzchni odłamków skalnych.. Czynnikiem transportującym
i erodującym o wyjątkowej sile i zasięgu są również lodowce. Oddziałują
one nie tylko na lite skały, na których zalegają, ale również na luźne
materiały zbierane po drodze i przenoszone dalej. Ogromna masa
przemieszczającego się lodowca miażdży wszelkie przeszkody znajdujące
się na jej drodze, zdzierając i krusząc podłoże, po którym się posuwa.
Działanie abrazyjne może być wywoływane również przez wiatr
transportujący cząstki o małej średnicy. Znane są przykłady oddziaływania
materiału niesionego przez wiatr na przeszkody w postaci skałek bądź
głazów znajdujących się na jego drodze, w wyniku którego powstają formy
zwane grzybami skalnymi.
Organizmy żywe. Działalność organizmów żywych również przyczynia się
do rozpadu materiałów macierzystych, choć posiada znacznie mniejsze
znaczenie od czynników wcześniej wymienionych. Dotyczy ono przede
wszystkim niszczącego działania rozrastających się korzeni drzew i
krzewów, choć pewną rolę przypisać należy także aktywności fauny drążącej
różnego rodzaju kanaliki i tunele, wybitnie ułatwiające wnikanie wody.
Rozluźniony w ten sposób materiał skalny odznacza się zwiększoną
powierzchnią reakcji, co ma duże znaczenie przy wietrzeniu chemicznym.
Wietrzeniem chemicznym nazywamy procesy chemicznego rozkładu, w
trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz
syntezy nowych minerałów bądź pozostawiania trwałych produktów
końcowych rozpadu. Zachodzące przemiany są skutkiem ekspozycji skał i
minerałów na warunki atmosferyczne, często skrajnie różne od warunków
ich powstawania. Działanie agresywnych czynników środowiskowych,
takich jak woda, tlen i CO2, wyzwala spontaniczne reakcje chemiczne w
obrębie wietrzejącego materiału.
Produkty wietrzenia ogólnie dzieli się na :
1. minerały ilaste,
2. tlenki i wodorotlenki glinu, żelaza, tytanu i krzemu (tzw. trwałe produkty
końcowe rozpadu),
3. uwolnione jony.
Minerały ilaste oraz tlenki żelaza i glinu (najczęściej uwodnione)
stanowią najbardziej rozdrobnioną koloidalną fazę gleby. Są one
najaktywniejszymi składnikami mineralnej frakcji gleby i posiadają ogromne
znaczenie w kształtowaniu szeregu jej właściwości. Zagadnienia związane z
mineralogią tych związków stanowią oddzielną, skomplikowaną gałąź
wiedzy, wciąż jeszcze nie do końca poznaną. Na stronach poświęconych
minerałom ilastym oraz tlenkom żelaza, glinu i tytanu podano wiadomości
dotyczące ich budowy, cech makroskopowych oraz występowania. Poniżej
przybliżone zostaną zagadnienia związane z ich genezą i specyficznymi
właściwościami.

I. Geneza minerałów ilastych. Wtórne minerały glinokrzemianowe
powstały w większości z takich minerałów pierwotnych jak skalenie, miki,
amfibole i pirokseny. Istnieją dwie drogi powstawania minerałów wtórnych:
• stosunkowo niewielkie przekształcenie fizyczne minerałów
pierwotnych,
• całkowity rozpad minerałów pierwotnych i rekrystalizacja minerałów
wtórnych z niektórych produktów tego rozpadu.
Przekształcanie minerałów może być inicjowana przez reakcje chemiczne, w
wyniku których następuje usuwanie pewnych rozpuszczalnych składników z
sieci krystalicznej i zastępowanie ich przez inne. Przykładem tego typu
przekształcenia może być proces przeobrażania muskowitu w uwodnioną
mikę. Muskowit posiada bardzo sztywną sieć krystaliczną o stosunku warstw
tetraedrycznych do oktaedrycznych 2:1. W trakcie procesu wietrzenia
następuje uwolnienie pewnej ilości potasu z sieci krystalicznej i wnikanie na
jego miejsce cząsteczek wody. Sieć krystaliczna rozluźnia się i traci
sztywność. Jednocześnie w pakietach strukturalnych następuje wzrost ilości
krzemu w stosunku do glinu. W ten sposób dochodzi do powstania illitu, co
w uproszczony sposób można przedstawić następująco:
K2Al4(Al2Si6)O20(OH)4 + Si4+ ===> K0,2(K0,8)Al4(AlSi7)O20(OH)4 +
K+ + Al3+
muskowit + krzem ===> illit + glin
K0,2 reprezentuje potas wymienny, natomiast K0,8 - potas związany
półsztywno pomiędzy pakietami krzemianowymi. W powyższej reakcji
zachodzi uwalnianie potasu i glinu przy niewielkich zmianach chemicznych,
powodujących jednak rozluźnienie sieci krystalicznej i zapoczątkowanie
właściwości wymiennych przy niewielkich zmianach struktury krystalicznej
minerałów pierwotnych. W wyniku tych przekształceń podstawowa
jednostka kryształu zachowuje trójwarstwowy typ budowy (stosunek 2:1).
Dalsze uwalnianie potasu i podstawianie niektórych atomów glinu przez
magnez prowadzi do powstawania montmorillonitu. Przykłady te ukazują
strukturalne podobieństwo różnych minerałów ilastych. W wyniku
stopniowego przechodzenia od jednego minerału do drugiego może
dochodzić do powstawania minerałów przejściowych, nazywanych
mieszanopakietowymi (tzw. minerały interstratyfikowane). Posiadają one
właściwości pośrednie pomiędzy dwoma grupami minerałów, od których
pochodzą ich nazwy, np. "illito-montmorillonit", "chloryto-illit" itp.
Krystalizacja minerałów ilastych z rozpuszczalnych produktów wietrzenia
innych minerałów wydaje się bardziej istotna dla ich genezy niż
powstawanie na drodze fizycznych przekształceń. W takich warunkach
dochodzi do formowania kaolinitu, krystalizującego z roztworów
zawierających rozpuszczalne związki glinu i krzemu. Proces ten prowadzi do
całkowitej przebudowy struktury minerałów pierwotnych i jest wynikiem
znacznie bardziej intensywnego wietrzenia niż omówiony powyżej proces
przekształcania. Rekrystalizacja umożliwia powstanie wielu różnych
minerałów ilastych z danego minerału pierwotnego, w zależności od
działających czynników wietrzenia oraz rodzaju jonów obecnych podczas
krystalizacji w roztworze. Poszczególne minerały ilaste różnią się miedzy
sobą genezą. Uwodnione miki, których przedstawicielem jest illit mogą
powstawać zarówno na drodze przeobrażenia mik (łyszczyków), jak i na
drodze rekrystalizacji w środowiskach bogatych w potas z produktów
rozpadu minerałów takich jak skalenie. Chloryty powstają w wyniku
przeobrażenia zasobnego w magnez i żelazo biotytu - minerału należącego
do grupy łyszczyków. Dalsze przeobrażanie i wietrzenie chlorytów
prowadzić może do powstawania illitu lub wermikulitu, który w następnej
kolejności przechodzić może w montmorillonit. Powstawanie
montmorillonitu związane jest z warunkami niezbyt silnego wietrzenia, słabo
kwaśnym lub alkalicznym odczynem środowiska i obecnością nadmiaru
magnezu. Może on powstawać przez rekrystalizację z różnych minerałów
pierwotnych, a także w wyniku przeobrażania innych minerałów ilastych, np.
chlorytu, illitu i wermikulitu. Kaolinit reprezentuje najbardziej
zaawansowane stadium wietrzenia. Powstaje on w wyniku rozkładu
krzemianów w środowisku kwaśnym bądź silnie kwaśnym, ubogim w
kationy zasadowe. Rozpuszczalne związki glinu i krzemu mogą w
odpowiednich warunkach rekrystalizować, tworząc kaolinit. Rozkład
kaolinitu prowadzi do powstania tlenków glinu i rozpuszczalnej krzemionki.
II. Źródło ujemnych ładunków w minerałach ilastych. jako jedną z
charakterystycznych cech tych minerałów wymieniono ich elektroujemność.
Istnieją dwie możliwości powstawania ładunków ujemnych towarzyszących
cząstkom minerałów ilastych:
1. na krawędziach sieci krystalicznej minerałów ilastych znajdują się
grupy hydroksylowe (-OH), związane z atomem krzemu lub glinu.
Wchodzący w ich skład wodór związany jest z tlenem dość luźno
(prawdopodobnie kowalentnie) i przy wysokich wartościach pH wykazuje
tendencje do oddysocjowywania. Powierzchnia koloidu uzyskuje w ten
sposób ładunek ujemny (niezrównoważony ładunek ujemny tlenu), który
zrównoważony zostaje wskutek przyłączenia kationu zasadowego. Zjawisko
to jest typowe dla minerałów ilastych o sieci dwuwarstwowej (typu 1:1).
Również minerały o budowie trójwarstwowej wykazują podobne
właściwości, zwłaszcza na narożach i krawędziach zniszczonych struktur
krystalicznych. Powstałe w ten sposób ładunki ujemne są - przynajmniej
częściowo - zależne od pH. W glebach średnio i silnie kwaśnych siła
wiązania kowalencyjnego łączącego wodór z tlenem jest znaczna i ujemne
ładunki na powierzchni sieci krystalicznej nie ujawniają się. Przy odczynie
od pH 6 wzwyż siła wiązania kowalencyjnego słabnie i wodór może być
łatwo zastępowany przez inne kationy.

2. W sieci krystalicznej minerałów ilastych może dochodzić do tzw.
izomorficznych podstawień jonowych. Istotą tego procesu jest
zastępowanie danego atomu sieci krystalicznej innym, posiadającym
zbliżony promień jonowy. W warstwie tetraedrów atom Si4+ może być
podstawiany przez atom Al3+, natomiast w warstwie oktaedrów atom Al3+
może być podstawiany przez atomy Mg2+ lub Fe2+. W obu wypadkach
pojawia się jedna wolna wartościowość ujemna. W przeciwieństwie do
ładunków występujących na krawędziach kryształów, ładunki powstałe
wskutek izomorficznych podstawień nie zależą od pH i określane są jako
ładunki trwałe. Zjawisko podstawiania jonów występuje prawdopodobnie we
wszystkich minerałach ilastych typu glinokrzemianowego, jednak ilość
powstających ładunków ujemnych jest największa w minerałach o budowie
trójwarstwowej.
Zdolność minerałów ilastych do wymiany kationów z roztworem
glebowym decyduje o ich ogromnym znaczeniu w kształtowaniu
właściwości sorpcyjnych gleby. Stanowią one, obok związków
próchniczych, podstawowy składnik kompleksu sorpcyjnego gleby. Na
zdolności sorpcyjne gleb wpływ ma nie tylko ilość minerałów ilastych, ale
także ich jakość. Ilość kationów sorbowanych przez minerały ilaste zależy
bowiem od ich powierzchni właściwej.
III. Tlenki i wodorotlenki żelaza glinu i tytanu. Badanie tej grupy
minerałów jest jeszcze bardziej skomplikowane niż badanie minerałów
ilastych. Prawdopodobnie wykazują one podobne do minerałów ilastych
właściwości: posiadają budowę krystaliczną, są nośnikami ładunków
ujemnych i mają zdolność do wymiany kationów z roztworem glebowym.
Ilość ujemnych ładunków jest jednak mniejsza niż w przypadku minerałów
ilastych, dlatego też zdolności sorpcyjne tych minerałów są mniejsze. Tlenki
i wodorotlenki żelaza, glinu i tytanu występują w glebie w postaci
koloidalnego filmu, swoistego "płaszcza" na powierzchni cząstek
mineralnych. Są bardzo trudne zarówno do wyseparowania jak i do
zidentyfikowania. Wszystkie są skrajnie słabo rozpuszczalne w normalnych
roztworach glebowych (pH 4 - 9) - ich rozpuszczalność mierzy się w
milimolach na litr roztworu. Najbardziej pospolitymi minerałami należącymi
do tej grupy są:
• tlenki i wodorotlenki żelaza - hematyt, getyt, limonit
• tlenki i wodorotlenki tytanu - anataz, rutyl
• tlenki i wodorotlenki glinu - diaspor i gibbsyt
• tlenki i wodorotlenki krzemu - chalcedon i opal
IV. Uwolnione jony. W procesie wietrzenia dochodzi do uwolnienia ze
zniszczonych struktur krystalicznych szeregu jonów: magnezu, potasu,
wapnia, fosforu, żelaza i in. Jony te zostają włączone do biogeochemicznego
obiegu pierwiastków. Część z nich ulega wymyciu, część zaś
wykorzystywana jest jako składniki pokarmowe roślin oraz w tworzeniu
struktur krystalicznych minerałów wtórnych.
Wietrzenie typu biologicznego – gleby i skały osadowe rzadko zawierają
jedynie jeden rodzaj iłów. Celem rekultywacji jest zintensyfikowanie
procesów glebotwórczych, w których znaczną rolę pełni wietrzenie
biologiczne. Dochodzi do niego w wyniku oddziaływania organizmów na
skały lub poprzez chemiczne przetworzenie minerałów, przy użyciu
produktów rozkładu materii organicznej (kwasy huminowe i dwutlenek
węgla). Ten typ wietrzenia odgrywa ważną rolę podczas powstawania gleby.
Z tego wynika tak wielkie znaczenie materii organicznej podczas
rekultywacji obszarów bezglebowych. Próchnica może powstawać jedynie w
glebie. Stanowi ona aż 90% substancji organicznej znajdującej się w glebie.
Substancja organiczna to 5% gleby. W czasie humifikacji (humus =
próchnica) powstają związki organiczne, które sklasyfikowano do 4 grup:
- fulwokwasy;
- kwasy hymato-melanowe;
- huminy (są to sole stymulujące, bądź hamujące wzrost organizmów
żywych);
- kwasy huminowe.
Kwasy huminowe
Ich skład elementarny to:
- węgiel C – 50-60%;
- tlen O – 30-39%;
- wodór H – 1,5-5%;
- azot N – 1-5%.
Do tej pory nie poznano wzoru strukturalnego kwasów huminowych.
Przypuszcza się, że huminy są mieszanką spolimeryzowanych związków o
dużym pokrewieństwie. Ułożone są gąbczasto, dzięki czemu mają duże
możliwości sorpcyjne oraz hydratacyjne. Ich połączenia chelatowe są
trzonem kompleksu sorpcyjnego gleby. Są odpowiedzialne za dynamikę
gleb. Połączenia chelatowe są przyczyną gruzełkowatej budowy,
specyficznej barwy. Ponadto gromadzą jony, wodę i mają znaczenie w dla
ciepła gleby. Chelaty polepszają żyzność gleby i regulują właściwy rozwój
mikroorganizmów. Koloidalne wielordzeniowe hydroksy-kompleksy glin -
humus oraz kompleksy humus – glin - minerał ilasty są charakterystyczne
dla kwasów huminowych. Dzięki nim gleba ma odpowiednią troficzność,
korzystne warunki wodne, prędkość sorpcji, jakość i ochronę przed jej
skażeniem.
Właściwości fizyczne:
-gęstość fazy stałej zależy od składu mineralnego, ilości związków
organicznych, proporcji pomiędzy składnikami organicznymi i mineralnymi
-gęstość objętościowa: w jej skład wchodzą wszystkie fazy, informuje o
warunkach wodno-powietrznych, jest to masa określonej objętości gleby o
nienaruszonej strukturze, określa stopień spulchnienia gleby, zależy od:
składu granulometrycznego, gęstości fazy stałej, struktury gleby.
-struktura gleby: taki stan gleby,w którym poszczególne ziarna glebowe są
zlepione w agregaty o określonych kształtach i wymiarach, może nas
informować z jakiej skały macierzystej dana gleba powstała, jakie ma
właściwości. Zapewnia wysokie plony, reguluje właściwości wodne,
powietrzne i cieplne, wpływa na procesy biologiczne, chroni glebę przed
erozją, zmniejsza nakład siły podczas
mechanicznej uprawy roli. Czynnik powodujące niszczenie: mechaniczne
(deszcze, ciężkie
narzędzie rolnicze), fizykochemiczne (ługujące działanie wody opadowej,
zakwaszanie gleby
spowodowane wymywaniem jonów wapnia, zasolenie gleby), biologiczne
(mineralizacja substanjci
organicznej). Czynniki wpływające na utrzymanie właściwej struktury:
mechaniczna uprawa roli,
racjonalne nawożenie, odpowiednie zmianowanie upraw(płodozmian)
-barwa:informuje o określonym składzie chemicznym(próchnica, tlenki i
wodorotlenki żelaza, kwarc), tym samym informuje czy gleba jest żyzna i
zasobna w składniki mineralne. Na barwę wpływa również stan
nawilgotnienia, stan rozdrobnienia, struktura gleby, kierunek procesów
glebotwórczych.

Wskaźnikiem jakości gleby są głównie jony żelaza, gdy warunki tlenowe są
dobre to barwa będzie brunatna, natomiast gdy beztlenowe barwa gleby
będzie zielonkawo-szara.
-porowatośćsuma objętości wolnych przestrzeni zajętych przez powietrze i
wodę w jednostce objętości gleby.
Czyniki wpływające na porowatość gleby: skład granulometryczny,
gęstość objętościowa i fazy stałej, struktura gleby, zawartośc próchnicy,
uprawa roli.
Pory kapilarne:
-makropory > 0,0085mm
-mezopory 0,0002-0,0085mm
-mikropory <0,0002mm
w mezoporach znajduje się woda dostępna dla roślin. Duża zawartość wody
w mikroporach jest w glebach ciężkich, ilastych.
-lepkość: siła z jaką przylegają cząstki i agregaty glebowe do różych
przedmiotów
-plastyczność:zdolność gleby do powrotu do formy wyjściowej
-pęcznienie:zwiększenie objętości pod wpływem pochłaniania wody
-kurczenie:zjawisko odwrotne do pęcznienia
-zwięzłość:określa siłę, z jaką gleba przy różnym stopniu uwilgotnienia
przeciwstawiania się naciskowi mechanicznemu.
Czynniki wpływające na utrzymanie właściwej struktury: mechaniczna
uprawa roli, racjonalne nawożenie, odpowiednie zmianowanie
upraw(płodozmian).Rolnicze użytkowanie gleb. szczególnie tere-nów o
bogatym urzeźbieniu powierzchni, przyspiesza procesy erozyjne. Za
podstawowy zabieg przeciwerozyjny uważa się uprawę roli w poprzek
spadku zbocza, co zmniejsza kilka-krotnie nasilenie tego zjawiska.
Wprowadza się również poziomicowy układ pól, tzw. tarasy, których
szerokość zmniejsza się wraz ze wzrostem nachylenia zboczy. Ważny jest
odpowiedni dobór roślin, których system korzeniowy uodparnia glebę na
niszczące działanie zjawisk atmosferycznych. Najlepiej chronią przed erozją
trawy, ponieważ mają bardzo dobrze rozwinięty system korzeniowy. Tereny
zagrożone erozją obsadza się również drzewami i krzewami, które
zmniejszając siłę wiatru chronią gleby przed wywiewaniem. Jako środki
przeciwerozyjne stosuje się także tzw. stabilizatory glebowe. Należą do nich
nawozy mineralne z dodatkiem naturalnego adsorbentu np. humusu;
połączenia typu związek organiczny - materiał ilasty oraz spe-cjalne
preparaty — polimery Dzięki obecno-ści w łańcuchu tych substancji grup
funkcyj-nych: -COOH, -NH2, -OH, następuje zlepia-nie cząstek glebowych
w większe i trwalsze agregaty. Erozji można też zapobiegać poprzez chem.
zwalczanie chwastów i minimalizację zabiegów uprawowych.
5. Woda w glebie: znaczenie, źródła, kryteria podziału (stany fizyczne,
dynamika ruchu siły wiążące, przyswąjalność dla roślin).
Ciekłym składnikiem każdej gleby jest woda. Jej źródło stanowią: opady
deszczu i śniegu, grad, szron, rosa,podsiąk kapilarny, nawadnianie, woda
gruntowa oraz kondensacja pary wodnej. Część wody, która dostaje się do
gleby w formie opadów atm. ulega wyparowaniu oraz transpiracji przez
rośliny, część natomiast wsiąka w glebę lub spływa po jej powierzchni.
Występuje ona w glebie w różnych formach: w. chemiczna - stanowi część
składową związków znajdujących się w glebie, jest ona bardzo silnie
związana z cząstkami glebowymi, nie bierze więc udziału w procesach
glebowych i nie ma żadnego znaczenia dla roślin,
w. w postaci pary wodnej - stanowi jeden z elementów powietrza
glebowego,
w. w postaci lodu – jest mało aktywna, niedostępna dla roślin, odgrywa
istotną rolę w pr. wietrzenia skał i minerałów,
w. higroskopijna - jest związana siłami van der Waalsa z cząstkami
glebowymi i nie może być pobrana przez mikroorganizmy i rośliny wyższe,
w. błonkowata - tworzy się na powierzchni błonek wody higr., jest ona
słabiej związana (w porównaniu z wodą higr.) i bierze udział w procesach
glebowych, może być wykorzystana przez rośliny,
w. kapilarna - wypełnia włoskowate kanaliki, których siły wiązania
przewyższają grawitacje; woda porusza się w nich dzięki napięciu powierz.,
w różnych kierunkach, w zależności od niedosytu wilgotności glebowe, jest
dostępna dla roślin,w. grawitacyjna - wypełnia szerokie przestrzenie
pomiędzy cząstkami gleby, jest ona łatwo dostępna dla roślin i przyczynia się
do przewietrzania gleb,
w. gruntowa – znajduje się na pewnej głębokości na warstwie trudno
przepuszczalnych osadów. Jest dostępna dla roślin ale zależy jak
rozbudowany system korzeniowy ma dana roślina.
7. Powietrze glebowe. Właściwości powietrzne gleb, przewiewność,
wymiana gazowa, pojemność powietrzna gleb.Powietrze glebowe różni się
od atmosferycznego składem. Zawartość N 60-70%, O 10-20%, CO2 0,3%.
-przewiewność:zdolność do przepuszczania powietrza
-wymiana gazowa:szybkość i intensywność procesów dyfuzji gazów z gleby
-pojemność powietrzna:ilość powietrza w glebie po nasyceniu jej wodą
kapilarną, zależy od składu granulometrycznego.
8. Próchnica glebowa: źródła, przemiany (procesy mineralizacji i
humifikacji), skład frakcyjny i elementarny, właściwości sorpcyjne. Rola
i rodzaje próchnicy.
Próchnica – złożona i dość trwała mieszanina brunatnych, amorficznych
substancji koloidalnych powstała w wyniku modyfikacji pierwotnych tkanek
roślinnych i zwierzęcych w wyniku syntezy przez różne organizmy glebowe.
Większość stanowi frakcja pyłu i części spławialne
Rola próchnicy (dodatnia): -podstawowe źródło C i N dla
przetwarzających ją cudzożywnych organizmów glebowych oraz pośrednie
źródło azotu dla autotroficznych roślin zielonych -podstawowy czynnik
decydujący o odczynie gleby - ze względu na kwaśny charakter związków
humusowych i dużą pojemność sorpcyjną niektórych frakcji humusu-wpływa
na poprawę buforowych właściwości gleby poprzez obecność koloidów
humusowych -zwiększa zdolność magazynowania mineralnych składników
odżywczych w postaci łatwo przyswajalnej dla roślin, co stanowi ochronę
przed wypłukiwaniem tych składników przez wody opadowe-koloidy
humusowe spełniają rolę spoiwa niezbędnego dla tworzenia się korzystnej i
gruzełkowatej struktury gleby-ma dobry wpływ na pojemność wodną gleb
oraz na kształtowanie się potencjału oksydacyjno-redukcyjnego .
Rola próchnicy (ujemna):
-rozpuszczalne w wodzie fulwokwasy mogą powodować nadmierne
zakwaszenie gleby oraz sprzyjać wypłukiwaniu z niej wielu cennych
składników, co w konsekwencji może być przyczyną wyjałowienia górnych
warstw gleby.
Próchnica glebowa jest wskaźnikiem aktywności i kierunku biologicznych
procesów glebowych oraz wykładnikiem biologicznej charakterystyki
siedliska, co wynika z produktów biologicznego przetworzenia
pośmiertnych szczątków roślin i zwierząt.
Typy siedlisk leśnych - określony typ próchnicy, gdzie lasom, lasoborom i
borom przyporządkowane są trzy podstawowe typy próchnicy – mull, moder
i mor.

Próchnica typu mull: (próchnica leśna)
-tworzy się na glebach bardzo żyznych, biologicznie czynnych, na
siedliskach lasowych -jest bogata w azot, o odczynie od słabo kwaśnego do
obojętnego-powstaje ze ściółki leśnej, która podlega szybkiemu rozkładowi
mikrobiologicznemu i humufikacji, głównie przez mezo- i mikrofaunę
glebową - ektopróchnica jest bardzo słabo wykształcona - najczęściej
występuje tylko podpoziom surowinowy Ol-forma ziemista w odmianie
czarnej, brunatnej lub szarej, nadmiernie uwilgotnienie - forma mułowo-
ziemista -odmiany - kseromull dla siedlisk suchych, higromull dla świeżych i
hydromull dla siedlisk mokrych
Próchnica typu moder: (próchnica gleb uprawnych)
-występuje na siedliskach lasów mieszanych i borów mieszanych w stanie
zbliżonym do naturalnego lub mało zmienionych. Typ moder powstaje
również w ekosystemach zdegradowanych na siedliskach lasowych jako
forma degradacyjna
-jest na ogół kwaśna i powstaje przy współudziale grzybów i drobnej fauny
glebowej-charakterystyczny jest podpoziom butwinowy Of, który składa się
z rozdrobnionych resztek roślinnych o rozpoznawalnej budowie tkankowej i
ciemnobrunatnej barwie -odmiany kseromoder, moder, higromoder i
hydromoder oraz protomoder na siedliskach jałowych i bardzo suchych,
kalcimoder na glebach węglanowych i bardzo zasobnych w składniki
pokarmowe (Puchalski, Prusinkiewicz 1990).
Próchnica typu mor:(próchnica łąkowa)
-na ubogich siedliskach borowych -złe warunki rozkładu substancji
organicznej powodowane ubóstwem składników odżywczych, niedostatkiem
wilgoci lub ciepła - nagromadzenie się grubych warstw kwaśnej
ektopróchnicy, zwłaszcza w formie butwinowej-proces humifikacji
prowadzą głównie grzyby, a kwaśne substancje powstałe w trakcie tego
procesu są wypłukiwane przez wody opadowe w głąb profilu glebowego,
gdzie gromadzą się w postaci poziomów iluwialno-humusowych -wszystkie
podpoziomy próchnicy typu mor są wyraźnie wykształcone - podpoziom
surowinowy Ol, butwinowy Of i epihumusowy Oh-może występować w
odmianach kseromor, mor, higromor i hydromor .
Próchnicę możemy jeszcze podzielić ze względu na stopień i charakter
wysycenia:-słodka Ca, Mg-słona Na-kwaśna Al,H
Próchnica składa się w większości ze związków organicznych, dzięki
czemu zawdzięcza swoje właściwości hydrofilowe, zatrzymuje do 80%
wody swojej masy. Duża pojemność sorpcyjna przyczynia się do wzrostu
ilości substancji odżywczych, wpływa na warunki cieplne gleb.
Źródłami próchnicy są:-resztki roślinne-resztki zwierzęce+produkty
przemiany materii-obornik-nawozy zielone
Zabiegi chroniące próchnicę:-naworzenie-płodozmian-dodawanie
substancji organicznej (mulczowanie)
humifikacja - procesy przekształceń materii organicznej gleb polegające na
częściowym rozkładzie pierwotnych związków organicznych (szczątków
roślinnych) i wtórnej syntezie. W wyniku humifikacji powstaje humus
glebowy, nadający poziomom próchnicznym gleb ciemne zabarwienie.
Związki humusowe są substancjami o złożonej strukturze. Z uwagi na swe
cechy fizyczne i chemiczne odgrywają bardzo ważną rolę w kształtowaniu
właściwości gleb.Subst. org. w glebie ulega ciągłym przemianom
jakościowym i ilościowym. Uzależnione są one od: enzymów znajdujących
się w resz-tkach roślinnych i zwierzęcych, mikroorg. gl., fauny gl., klimatu
glebowego, odczynu, zawartości przyswajalnych skł. pokarmowych.
Źródłem subst. org. w glebie
są obumarłe szczątki roślin i zwierząt (detrytus) podlegające rozkładowi
mikrobiol., czyli minera-lizacji. Min. jest to całkowity rozkład zw. org. w
glebach. Proces ten przebiega stopniowo. Najpierw zachodzi hydroliza i
rozkład białek, amonifikacja, enzymatyczny rozkład węglo-wodanów, a
następnie całkowita min. poszczególnych części zw. org. W glebach
zachodzą dwie formy min.: butwienie (przebiega przy dostatecznym dostępie
tlenu, przy pH zbliżonym do
neutralnego, dając produkty całkowitego utlenienia, tj. : CO2, H2O,
siarczany, azotany, fosforany; jest to proces egzoenergetyczny, podczas
którego wydzielają się znaczne ilości energii cieplnej), gnicie (zachodzi w
glebach wilgotnych i mało przewiewnych, w których istnieje niedostatek
tlenu, przy pH =5. Produktami jego są, oprócz produktów całkowitego
utlenienia, metan CH4,siarkowodór H2S, amoniak NH3, indol, skatol i inne.
Podczas gnicia nie następuje podwyższanie temp. w rozkła-dających się
substancjach organicznych). Równocześnie z min. przebiega humifikacja
(proces syntezy zw. org.). W wyniku tego tworzy się próchnica —
bezpostaciowa subst. org. o zmiennym i bardzo złożonym składzie chem.
Tworzą ją odporne na rozkład resztki tkanek roślinnych i zwierzęcych, ciał
mikroorg. i produktów ich działalności. Hum. zachodzi w war. tl. i beztl.,
przy udziale bakterii, promieniowców, grzybów, mezofauny
(dżdżownice, nicienie, stawonogi). Próchnica tworzy się z różnych
związków: węglowodanów, ligniny, białek, chlorofilu i innych. W
pierwszym etapie humifikacji wielkocząsteczkowe zw. org. ulegają
rozkładowi na prostsze, z których dopiero następuje synteza zw.
próchnicznych. Ilość i jakość wytworzonej próchnicy zależy od przebiegu
procesów glebotwórczych.9. Gleba jako środowisko fizyczne: układy
koloidalne i ich trwałość, rodzaje koloidów i ich
wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne gleb.
10. Właściwości sorpcyjne gleb. Rodzaje sorpcji (mechaniczna, fizyczna,
wymienna, chemiczna i biologiczna) i ich znaczenie w odżywianiu roślin.
Pojemność sorpcyjna gleb a skuteczność nawożenia (azotowego,
fosforowego, potasowego i innych).
Kompleks sorbcyjny jest to część sorbująca gleby. Zatrzymuje on jony,
cząst. zawiesin, gazów i mikroorg. W jego skład wchodzą: wtórne minerały
ilaste, próchnica glebowa, kompleksy ilasto-pró-chnicze. K. sorpc. jest
jednym z ważniej-szych czynników warunkujących żyzność gl.Gleba, dzięki
zawartości próchnicy, wykazuje specyficzne właściwości sorpcyjne. Sorpcją
gleby nazywa się jej zdolność do pochłaniania gazów i par z powietrza,
cząsteczek i jonów z roztworów
oraz mikroorganizmów i cząstek glebowych z zawiesin. Na wł. sorp. gleb
wpływają m.in: rozdrobnienie fazy stałej gl. pH, porowatość. Sorp.
warunkuje żyzność gl. Wyróżnia się następujące rodzaje sorpcji:
- s. mechaniczna - sorpcja mechaniczna polega na mech. zatrzymywaniu w
wolnych przestrzeniach gleb zawiesin oraz mikroorga-nizmów zawartych w
roztworach glebowych. S. mech. wpływa w znacznym stopniu na
rozmieszczenie mikroorganizmów w profilu glebowym oraz na tworzenie się
warstw trudno przepuszczalnych w glebie.
- s. fizyczna - polega na zatrzymywaniu przez rozdrobnione składniki stałe
gleby mikroorga-nizmów, cząsteczek zw. chem., pary wodnej, CO2, O2,
azotu i innych.

- s. chemiczna - Sorpcja chemiczna polega na wytrącaniu się trudno
rozpuszczalnych soli w glebie w wyniku reakcji jonów znajdujących się w
roztworze glebowym. Np. jeśli do gleby zawierającej CaCO3, a więc
zawierającej w roztworze glebowym Ca(HCO3)2, doda się siarczanu (VI)
magnezu MgSO4, wówczas następuje s. chem. anionu SO42-. Ca(HCO3)2 +
MgSO4 = Mg(HCO3)2 + CaSO4 S. chem. ulegają w glebie przede
wszystkim aniony, np.: SO42-, CO32-, PO43-, HPO42-, H2PO4-. Dzięki s.
chem. następuje zatrzymanie w glebie pewnych składników, które odgrywają
ważną rolę w rozwoju roślin.
- s. wymienna – polega na wymianie jonów, która zachodzi pomiędzy
stałymi składnikami gl. a roztw. glebowym. zjawisko to może następować
dzięki obecności grup kwaso-wych (karboksylowych –COOH, fenolowych –
OH)znajdujących się w zw. tworzących próchnicę.
- s. biologiczna - spowodowana jest przez żywe organizmy zamieszkujące
glebę. Polega ona na pobieraniu związków mineralnych przez korzenie roślin
i mikroorganizmy. W ten sposób składnik zatrzymywany przez organizm jest
dla innych niedostępny, aż do uwolnienia go po obumarciu organizmu. S.
biol. chroni subst. rozp. w wodzie przed wymyciem
11.Odczyn gleb. Czynniki naturalne i antropogeniczne wpływające na
odczyn gleb. Wpływ odczynu na przebieg procesów glebowych i
przyswajlność składników pokarmowych. Właściwości buforowe gleb.
Kwasowość powodują jony H+. O zawartości tych jonów decydują kwasy:
H2CO3, H2SO4, H3PO4, octowy, szczawiowy, kw. huminowe i fulbowe.
Jony H+ występują zarówno w roztworze gl. jak i kompleksie sorpcyjnym
gl. W związku z tym wyróżnia się: kw. czynną (oznacza się ją w wodzie dest.
i określa ilość wolnych jonów H+ występujących w roztw. gl.) i kw.
potencjalną (wywołana przez jony H+ i Al3+ związane przez kompleks
sorpc. gl.; dzieli się ją na wymienną (ujawnia się w wyniku działania na
glebę roztw. KCl, który powoduje wyparcie pewnej ilości jonów H+ i Al3+ z
kompl. sorpc. gl.) i hydrolitycznąJedną z najważniejszych przyczyn tego
zjawiska jest pobieranie pożywienia przez roślinność,
ponieważ większość pokarmu przyswajają one w postaci jonów dodatnich,
których ubytek jest równoważony przez oddawanie do gl. jonów H+. Na
wzrost kw. gl. wpływa też: brak skł. zasadowych w skałach macierzystych,
przewaga opadów nad paro-waniem, która sprzyja wymywaniu skł. zas. i
powoduje nasilenie pr. bielicowania, wprowa-dzenie do gl. nawozów szt.,
działalność życio-wa mikroorg. i roślin wyższych (przyczynia się do
powstawania kwasów), zabiegi upra-wowe, ba podczas zbioru z pól usuwa
się wraz z roślinami duże ilości skł. zasadowych Ca, Mg, K, Na, kwaśne
deszcze, które są wynikiem zaniecz. pow. tl. S i N, które reagu-jąc z wodą
tworzą kwasy, gospodarka leśna (pozyskiwanie drzew powoduje, że do
gruntu powraca mała część masy org. zgromadzonej przez drzewa, naturalny
obieg materii zostaje zachwiany, a w rezultacie gl. ulega zakw.W wyniku
zakwaszenia następuje wymywa-nie z gl. składników pokarm.: K, Mg, Ca.
Wraz z utratą subst. odżywczych zwiększa się zawartość trujących metali w
rozt. glebowym. Gwałtownie wzrasta rozpuszcz. zw. Al., Fe, Mn oraz
innych metali ciężkich. Zmniejszenie się dostępności subst. pokarm. Z
równoczes-nym trującym działaniem metali prowadzi do uszkodzenia
korzeni, osłabienia i obniżenia odporności na choroby i szkodniki, co w
rezultacie prowadzi do obumierania roślin lub ich trwałego uszkodzenia.
Odczyn gl. wpływa na
aktywność biologiczną gl., zbyt duże zakwaszenie powoduje obumieranie
edafonu glebowego, co przyczynia się do obniżenia jej wartości użytkowej.
12. Edafon glebowy - mikroflora (bakteria, promieniowce, grzyby, glony),
mikrofauna (pierwotniaki, nicienie, skoczogonki. roztocze), mezofauna
(wazonkowce, dżdżownice, stawonogi), makrofauna (krety, chomiki, króliki
itp.). Rola i znaczenie edafonu w procesach glebowych i ich wpływ na
żyzność gleb.Edafon to zespół organizmów żyjących w glebie, które
stanowią jeden z podstawowych jej elementów. Zamieszkują one glebę do
głęb. 1m, największa ich liczba żyje jednak w bogatej w pożywienie
warstwie ornej. Bez edafonu gleba nie byłaby zdolna do podtrzy-mania
produkcji roślinnej. Jego rozwój zależy od wielu czynników, m.in. od
rodzaju gleby, jej wilgotności, temp., odczynu oraz dostatku pożywienia. W
skład ed. wchodzą m.in. bak-terie, promieniowce, grzyby, larwy owadów,
pierścienice, wazonkowce, pajęczaki, a także drobne ssaki, jak krety,
ryjówki, nornice i myszy. Skład procentowy ed. przedstawia się następująco:
40% - bakterie, 40% - grzyby i glony, 12% - dżdżownice, 5% - mezofauna,
3% - mikrofauna. Część ed. tworzy ogniwo destruentów, inna bierze udział
w tworzeniu próchnicy i warunkuje żyzność gleby. Np. grzyby zaopatrują
rośliny w wodę, sole min., subst. wzrostowe, bakterie asymilują azot z
powietrza i dostarczają go roślinom w formie przyswajalnej, dżdżownice
drążą głęboko glebę, przyczyniając się do jej przemieszania i spulchniania.
13. Geologiczne procesy formowania gleb (aluwialne, deluwialne i
torfotwórcze). Glebotwórcze procesy powstawania gleb: procesy
wzbogacające wierzchnie poziomy glebowe w składniki biogenne
(akumulacji substancji organicznej i zasolenia). procesy zubożające
(przemywanie, bielicowanie, murszenie), procesy tzw. równowagi
dynamicznej (brunatnienia, glejowe).
Proces aluwialny- proces nanoszenia przez rzekę materiału z którego
powstanie gleba
Proces deluwialny- materiał nanoszony w wyniku osunięcia w terenach
górzystychProces torfotwórczy- powstawanie gleby z materiałów roślinnych
Bielicowanie jest charakterystyczne dla gleb piaskowych znajdujących się
pod roślinnością leśną iglastą (sosna, świerk). Zasadniczym czynnikiem
powodującym go są resztki org., które zawierają trudno rozkładające się
subst. garbnikowe. W wyniku działalności grzybów związki te ulegają
przemianom w silne kwasy org. i pod ich wpływem rozkładają minerały
pierwotne i wtórne, co prowadzi do silnego zakwaszenia podłoża. Produkty
ich rozkładu to rozpuszczalne w wodzie sole min. Al, Fe i P. Związki te
migrują wraz z wodą w głąb profilu glebowego. Na miejscu pozostaje
krzemionka SiO2, która nadaje poziomowi wymywania jasno popielatą
barwę (bielico-wanie). Trudniej rozpuszcz. związki Al, Fe, P i subst. org.
kumulują się w poziomie wmy-wania. W wyniku bielicowania powstają gle-
by b. kwaśne, ubogie w skł. min., próchnicę i wykazujące małe właściwości
buforowe.

proces przemywania (płowienia, lessiważu) - polega na przemieszczaniu się
w głąb profilu glebowego wymytych z wyżej leżących poziomów cząstek
koloidalnych będących w stanie rozproszenia bez ich uprzedniego rozkładu.
Przemywanie odbywa się przy słabo kwaśnym odczynie gleby.
proces glejowy - polega na redukcji różnych mineralnych związków (Fe,
Mn, i in.) utworu glebowego w warunkach nadmiernej wilgotności
(utrudnionego dostępu powietrza). Związki żelaza 3+ mające zabarwienie
żółtordzawe lub brunatnordzawe przechodzą w wyniku tego biochemicznego
procesu przy udziale mikroorganizmów beztlenowych w obecności
substancji organicznej w związki żelaza 2+ przybierając formę ruchliwą, a
wskutek tego są wymywane przez
wodę wsiąkającą lub niekiedy mogą się skupiać tworząc konkrecje żelazisto
- manganowe. W wyniku procesu glejowego poziomy lub warstwy zasobne
w związki żelaza i manganu przybierają barwę zielonkawą, niebieskawą lub
popielatą. (oglejenie odgórne - opadowe i dolne - wody gruntowe).
proces brunatnienia gleb - wietrzenie minerałów glebowych, głównie
glinokrzemianów, zawierających w swoim składzie żelazo. Żelazo
uwolnione w czasie wietrzenia osadza się na powierzchni cząstek
glebowych, dając brunatne zabarwienie.
Proces murszenia polega kurczeniu się i rozpadzie na drobne ziarna masy
organicznej: gytji (ciemny muł jeziorny zawierający rozpoznawalne szczątki
organiczne, pochodzące głównie z planktonu), mułu lub torfu, na skutek
utraty przez nią wody. Zachodzi w odwodnionych warstwach gleb
bagiennych. Szybkość murszenia zależy od rodzaju materii organicznej
ulegającej temu procesowi, stopnia jej rozdrobnienia oraz głębokości
odwodnienia (wielkości obniżenia lustra wód gruntowych). W trakcie
procesu murszenia masa torfowa przestaje narastać, okresowo zmniejsza się
jej wilgotność a zwiększa dopływ tlenu. Następuje rozkład biologiczny torfu
i zachodzą zmiany stanu fizycznego torfu (pęcznienie i kurczenie substratu
torfowego).
14. Systematyka gleb. Kryterium wydzielenia jednostek systematyki.
Budowa morfologiczna oraz właściwości głównych typów gleb powstałych
w wyniku procesów glebotwórczych. Rozmieszczenie gleb na kuli ziemskiej
w zależności od stref klimatycznych.Zróżnicowanie skały macierzystej,
urozmaicona rzeźba terenu, klimat sprzyjają tworze-niu się różnych
typów gleb. Wyróżnia się:Gleby bielicowe - są szczególnie
rozpowszechnione na obszarze Polski. Są one bardzo kwaśne, ubogie w skł.
min., próchnicę i wyka-zują małe wł. buforowe. Gl. te powstają przy udziale
roślinności lasów iglastych, na skałach ubogich w zw. zas. Zasadniczym
czyn. powodującym bielicowanie są resztki org., np. szczątki szpilek lub
kory. Zawierają one trudno rozkładające się subst. garbni-kowe. W wyniku
działalności grzybów zw. te ulegają przemianom w kwasy fulwowe, fenol i
polifenole co prowadzi do silnego zakwaszenia podłoża. Powstałe subst.
reagują ze składnikami mineralnymi górnych warstw gleby. W wyniku tego
procesu powstają rozpuszczalne połączenia org. - min. Częste deszcze
wymywają je w głąb profilu glebowego tworząc jasny poziom. W głębszych
warstwach gleby następuje z kolei rozkład części org. połączeń
kompleksowych z równoczesnym uwalnianiem związanych z nimi kationów,
np. jonów żelaza. Stąd właśnie pochodzi brunatne zabarwienie poziomów
wymywania.
Gleby brunatne tworzą się z różnych, najczęściej bogatych w CaC03, skał
macierzystych. W wytworzeniu tych gleb pomagają lasy liściaste lub
mieszane. Podczas rozkładu minerałów zostają uwolnione m.in. zw. Fe, które
powlekając cienką warstwą cząstki gl. nadają gl. brunatnym
charakterystyczne rdzawobrunatne zabarwienie. Są średnio żyzne lub żyzne,
słabo kw. lub obojętne, typowe dla klimatu umiarkowanego.
Czarnoziemy występujące w Polsce wykszta-łciły się na podłożu lessowym.
Powstają z lessów w warunkach klimatu kontynentalnego i umiarkowanego
suchego przy udziale roślinności łąkowo-stepowej i leśno-stepowej. Ich
cechącharakterystyczną jest intensywne gromadzenie się w nich próchnicy
(3% - 4%) wysyconej kationami Ca i Mg, składników pokarmowych stąd ich
duża żyzność. Dzielą się na czarnoziemy leśnostepowe (żyźniejsze) i szare
gleby leśne (wytworzone z uboższych lessów). W Polsce nieliczne, o charak-
terze reliktowym, powstałe podczas panowania bardziej suchego i ciepłego
klimatu. Ze względu na wysoką produktywność wykorzystane pod uprawę
rolną. Współcześnie podlegają procesom brunatnienia i ługowania
Gleby torfowe powstają w warunkach dużej wilgotności spowodowanej
stałym, wysokim poziomem wody grunt. lub powierzch. W glebach tych
stale zachodzi proces torfotwórczy. Polega on na odkładaniu się
niecałkowicie rozłożonych resztek roślinności bagiennej przy słabym
dostępie powietrza. Cechą charakterystyczną gl. torf. jest struktura
włóknista, która decyduje o ich wł. fiz.-chem. Naturalne lub sztuczne
obniżanie poziomu wód grunt. wywołuje w torfie proces mursze-nia. Przy
dużym dostępie tlenu masa org. ulega częściowej mineralizacji i intensywnej
humifikacji. W wyniku tych przemian w górnych warstwach profilu
glebowego pows-taje tzw. poziom murszowy, w którym zanika char. budowa
torfu. Gl. torfowe są rozpowszechnione na terenie całej Polski, a przede
wszystkim na obszarach Pobrzeża Bałtyckiego, Polesia oraz Pojezierzy -
Mazurskiego i Pomorskiego.
Mady - typ gleb aluwialnych powstających w obrębie dolin rzecznych oraz
na terenach delt z materiału przynoszonego przez wodę. Charakterystyczną
cechą mad jest występowanie w ich profilu gl. różnej grubości warstewek,
różniących się od siebie barwą oraz skł granulometrycznym,
odpowiadających kolejnym, dużym wezbraniom wód, które zalewając dna
dolin osadzają niesioną przez, siebie zawiesinę. Mady są przeważnie żyzne,
mają zróżnicowaną zawartość próchnicy (1-8%). Mady tworzą siedliska
lasów łęgowych. Wyróżnia się m.: rzeczne właściwe, rzeczne próchniczne i
rzeczne brunatne. W Polsce najlepiej wykształcone m. występują na terasach
w dolinach największych rzek (m.in. Wisły, Odry, Dunajca, Sanu), a także na
obszarze Żuław Wiślanych.
Rędzina - zasobna w wapń i próchnicę gleba wytworzona w procesie
wietrzenia skal wapniowych, węglanowych i gipsowych, nierzadko z
domieszką materiału lodowcowego: piasku i gliny (r. mieszane), o
korzystnych wł. fiz. i słabo zasadowym odczynie, płytka. Spotykana na pd.
Polski: na Wyżynie Kieleckiej, Wyżynie Lubelskiej, w jurze Krakowsko-
Częstochowskiej, w Tatrach i Pieninach. Zajmują one ok. 1% pow. Polski.
Gleby terenów górskich odznaczają się słabo wykształconym profilem, dużą
kamienistością, najczęściej silnym zakwaszeniem.15. Główne kierunki
degradacji gleb związane z wpływem rolnictwa, ogrodnictwa. urbanizacji i
industrializacji. Podstawowe metody rekultywacji gleb zdegradowanych:
fizyko-chemiczne, chemiczne, biologiczne (w tym mikrobiologiczne).

Chemiczna degradacja gleb jest związana z intensywnym nawożeniem,
które powoduje zakłócenie równowagi jonowej, przez niewła-ściwe dobranie
proporcji nawozów. Stosowa-nie zbyt dużych dawek nawozów,
szczególniejednorazowo, powoduje, że nie są one całko-wicie
wykorzystywane przez rośliny. Nadmiar jest więc wymywany do wód
gruntowych i rzek, co prowadzi do ich zanieczyszczenia i eutrofizacji. Zbyt
duże dawki nawozów sztu-cznych zaburzają rozwój organizmów glebo-
wych, powodują zmiany jakościowe i ilościo-we flory i fauny glebowej.
Zwiększenie nawo-żenia, szczególnie azotowego prowadzi do inwazji traw
nitrofilnych, np: perzu kosztem roślin dwuliściennych, zwłaszcza motylko-
wych. Następuje także zanik mikoryzy, która stanowi ochronę przed
pobieraniem nadmiaru składników mineralnych i kumulowaniem ich w
roślinach.
Zawodnienie gleby to trwałe lub sezonowe podwyższenie poziomu wód
gruntowych powyżej zasięgu głównych mas korzeni. Przyczyny zawodnień
to: spiętrzenie wody w zbiornikach wodnych zaporowych, mokre
składowiska odpadów, a także składowiska odpadów stałych, nasypy
kolejowe, obwałowania cieków. Dzieje się tak dlatego, ponieważ ciśnienie
wywierane przez duże masy ziemi zniekształca podłoże i uniemożliwia
odpływ wód podziemnych, powodując lokalne spiętrzenia. Skutkiem
zawodnień jest brak tlenu w glebie, co powoduje bumieranie roślin,
znajdujących się na danym terenie. Może ono powodować też zmianę
charakteru terenu, np. zabagnienie i ogólną degradację. Zbyt wysoki poziom
wód może być przyczyną skażenia gleb subst. toksycznymi, np. H2S i
siarczków, ponieważ w gl. ubogiej w tlen następuje redukcja zw. Fe i Mn,
siarczanów, azotanów i fosforanów.
Zmęczenie gleb – okresowe załamanie równowagi biol. gleby wywołane
czynnikami biol., chem. i fiz. Są to ujemne zmiany stanu biol. i właściwości
gleby, powodujące obniżenie się jej urodzajności w wyniku
jednostronnegoużytkowania. Objawem zm. gl. jest ciągłe zmniejszanie się
plonów, pomimo intensywnego nawożenia i uprawy. Występuje ono przy
długotrwałych uprawach monokulturowych, zwłaszcza roślin będących
edyfikatorami (zmieniają właściwości gleb), np. przy nieprzerwanej uprawie
roślin motylkowych – koniczyny (wykoniczenienie) lub łubinu
(wyłubinienie). Spowodowane jest ono m.in. przez jednostronne
wykorzystywanie składni-ków pokarmowych oraz nagromadzenie się w
glebieszkodliwych produktów przemiany materii wydzielanych przez rośliny
lub mikroorganizmy. Przyczyną zm. gl. mogą być też choroby i szkodniki
roślin uprawnych oraz oddziaływanie swoistych zw. chem. wydzielanych
przez rośliny. Występuje również pod uprawami lnu, tytoniu, zbożami,
użytkami zielonymi. Można mu przeciwdziałać poprzez znamionowanie
roślin, nawożenie organiczne.
Degradacja fizyczna- możemy jej zapobiec poprzez okreslone
kształtowanie pól uprawnych (np. Zapobiegać wymywaniu składników
odżywczycha na polach na stokach wzniesień)Degradacja chemiczna-
zmiana właściwości gleby przez wprowadzenie do niej jakiś zanieczyszczeń
chemicznych.
degradacja biologiczna- stanowią ją mikroorganizmy chorobotwórcze,
uniemożliwiają tym samym prowadzenie uprawy na danym terenie.
Rekultywacja to działalność polegająca na przywróceniu wartości
użytkowej gruntom rolnym i leśnym. Dzieli się ją na: techniczną (obejmuje
czynność: uregulowanie stosunków wodnych, odtworzenie gleby metodami
tech., np. przez nawożenie, budowę dróg dojazdowych, umacnianie skarp,
brzegów terenów), i biologiczną (polega na stosowaniu zabiegów mających
na celu wytworzenie biol warstwy gleby; w tym celu stosuje się: uprawę
mech., nawożenie min. i org., wprowadzenie roślin glebotwórczych (rośliny
motylkowe, trawy).
Kierunki rekult.: rolniczy (polega na tworze-niu na nich użytków
zielonych, sadów, ogrodów działkowych, plantacji wieloletnich; gl. takie
muszą się charakteryzować odpowiednim składem mech., zasobnością w skł.
pokarmowe), leśny (zagospod. nieużytków na cele gosp. leśnej tj.
produkcyjne nasadzenia lasów, zalesianie i zadrzewianie ochronne wokół
aglomeracji miejskich i śródpolne, pełniące rolę fitomelioracyjną,
zadrzewianie terenów erodowanych).
Rekultywacja gruntów potencjalnie żyznych – są to obszary glebowe o
składzie mech. glin i utworów pyłowych. Są to utwory zasobne w K, Ca, Mg
i mikroskładniki. Brak jest w nich N. Rekultywacja tych gruntów polega na
ożywieniu biol. przez nawiezienie warstwy próchniczej lub intensywne
nawożenie org.
Rekultywacja gruntów jałowych – są to piaski luźne, słabo gliniaste i żwir.
Są to tereny trudne do rekult. ze względu na brak zw. azotowych i wszelkich
innych dostępnych zw. min.oraz brak koloidów zdolnych do zatrzymywania
iprzechowywania skł. pokarmowych. Piaski nie mają zdolności do
magazynowania wody, łatwo przesuchają. Rekultywacja polega na
nawiezieniu warstwy próchniczej, intensy-wnym nawożeniu org. poprzez
stosowanie osadów ściekowych, szlamu, kompostu. Korzystna jest uprawa
roślin na nawóz zielony (łubin, żyto).Rekultywacja gruntów leżących na
podłoży toksycznym – skażenie gleb powoduje zaburzenia pr. kiełkowania i
wzrostu roślin. Gleby skażone solami Zn, Cu, PB charakteryzują się słabym
rozwojem roślinności. Metale te gromadzą się w tkankach roślin. Skażeniu
met. cięż. przeciwdziała się przez blokowanie ich. Dość dobry skutek odnosi
nawożenie gleby naw. fosforowymi. W wyniku reakcji kationów met. cięż. z
anionami fosforanowymi powsta-ją nierozp. w wodzie zw., które nie są już
takim zagrożeniem dla gl. Do oczyszczania gleb zanieczyszczonych
metalami ciężkimi stosuje się też substancje o właściwościach chelatujących,
np. drenaż roztworami EDTA (kwas wersenowy). Do oczyszczania gleb
używa się również określone rośliny, które wykazują tendencję do
kumulowania niektó-rych pierwiastków, np. niektóre trawy mają zdolność do
pobierania z gleby Zn i unieruchamiania go w ścianach komórkowych. Wiele
gatunków roślin dobrze znosi wysoką zawartość met. cięż. w glebie, gdyż
mają ograniczoną zdolność pobierania tych pierw. Fakt ten wykorzystuje się
do rekul. gleb i hałd zawierających met. cięż. Oczyszcz. i rekult. gleb
skażonych promieniotwórczo jest bardzo trudna i uciążliwa, jednak i tu
poszukuje się metod, które pomogą usunąć te izotopy z gleby. W glebach
kwaśnych następuje szybkie pobieranie przez rośliny promieniotwórczego
izotopu 90Sr. Aby zahamować kumulowanie się tego nuklidu w organizmach
stosuje się wapnowanie gleby. Podobne zabiegi stosuje się na glebach
skażonych 137Cs.