background image

Udział pioerwiastków 

chemicznych wchodzących w 

skład gleb

tlen
krzem
glin
zelazo
wapń
sód
magnez
potas
wodór
inne

Udział pierwiastków chemicznych wchodzących w skład gleb

O

S
i

Al

Fe

Ca Na

Mg K

H

background image

Fotosyntez
a

CO

2

Mineralizacja

mikroorganizm
y

asymilacja przez
bakterie autotroficzne

Rozkładające się resztki, substancja 
organiczna gleby, osady morskie, 
komórki mikroorganizmów

Oddychani
e zwierząt

Rośliny lądowe,

 glony wodne

Zwierzęta roślinożerne

Obieg węgla w 
przyrodzie

background image

Zawartość węgla w glebach Polski

Gleby bielicowe 

0,3-0,9%

Gleby płowe

0,5-1,3%

Gleby brunatne

0,8-1,4%

Czarnoziemy

1,4-2,0%

Czarne ziemie

1,0-2,6%

Rędziny

1,1-3,2%

Mady rzeczne

0,6-2,2%

Sposoby regulowania zawartości węgla w glebach

   stosowanie odpowiednich płodozmianów z udziałem traw i 
roślin motylkowych

   stosowanie oborników i kompostów
   glinowanie i iłowanie gleb, głębokie orki melioracyjne

Zawartość węgla w glebach Polski

Gleby bielicowe 

0,3-0,9%

Gleby płowe

0,5-1,3%

Gleby brunatne

0,8-1,4%

Czarnoziemy

1,4-2,0%

Czarne ziemie

1,0-2,6%

Rędziny

1,1-3,2%

Mady rzeczne

0,6-2,2%

Sposoby regulowania zawartości węgla w glebach

   stosowanie odpowiednich płodozmianów z udziałem traw i 
roślin motylkowych

   stosowanie oborników i kompostów
   glinowanie i iłowanie gleb, głębokie orki melioracyjne

background image

Azot w glebie

Azot występuje w glebie zarówno w formie organicznej, jak i 

mineralnej, przy czym zdecydowanie dominują połączenia 

organiczne, które mogą stanowić do 99% całkowitej zawartości 

azotu. Całkowita ilość N w warstwie ornej większości gleb na ogół 

waha się w granicach od 0.02 do 0.4%. W glebach organicznych 

(torfowych) zawartość N jest wielokrotnie wyższa i wynosi do 

3.5%. 

– Głównym źródłem azotu w glebie są resztki roślinne. Azot 

występuje w formach 

organicznych reprezentowanych przez:

- swoiste związki próchniczne

- aminokwasy
- aminocukry
- kwasy nukleinowe

– Ponadto niewielkie ilości azotu występują w glebie w postaci 

– glicerofosforanów, amin, 

– witamin i pestycydów oraz produktów ich rozkładu. 

background image

Przyswajalny azot glebowy

Nawozy mineralne

Wiązanie azotu

Symbiontyczne

Niesymbiontyczne

Resztki roślinne i 

obornik

Substancja organiczna

 gleby

Straty przez

 wymywanie

Straty przez erozję

Atmosfera

Pobieranie 
przez 
rośliny

Rysunek    Przychody i straty przyswajalnego azotu glebowego (wg. 
Buckmana i Bradego)

background image

Fosfor w glebie

– Fosfor w glebie może występować w związkach organicznych 

jak i mineralnych. 

– Związki organiczne fosforu to przede wszystkim: 

• fityna 2 - 50% P-org.,

• fosfolipidy 1 - 5% P-org.,

• kwasy nukleinowe 0,2 - 2,5% P-org.

– Związki mineralne występują w formie fosforanów wapnia, 

żelaza i glinu. 

– Formy organiczne fosforu stanowią od 15% do 80% całkowitej 

zawartości tego 

pierwiastka w glebie. 

– Zawartość P organicznego zależy od rodzaju gleby i jej składu. Większe 

jego ilości występują w torfach i glebach leśnych.

– Ogólna zawartość fosforu (P całk.) w warstwie ornej większości 

wynosi 0,03 - 0,15%. 

• Rośliny pobierają fosfor prawie wyłącznie w formie jonów H

2

PO

4-

 i 

HPO

42-

, z wyraźną preferencją tych pierwszych.

background image

Resztki roślinne i obornik

Nawozy

 mineralne

Wiązanie

Przyswajalny fosfor glebowy

Substancja 
organiczna 

gleby

Fosfor związany przez 

minerały glebowe

Pobieranie przez 

rośliny

Straty przez 

wymywanie

Straty przez 

erozję

Rysunek   Przychody i straty przyswajalnego fosforu glebowego (wg. 
Buckmana i Bradego)

background image

Żelazo w glebie

Żelazo - występuje w glebach w dużych ilościach, w 

różnych związkach nieorganicznych i organicznych. 

Uwodnione tlenki żelaza zwiększają zwięzłość gleby. 

Związki żelaza (III) nadają glebie barwę żółtą, 

brunatną lub czerwoną, żelaza (II) - barwy 

szarozielonkawe. 

Pełni różne funkcje w procesach fizjologicznych 

roślin. Wpływa na rozwój chloroplastów, procesy 

oddychania i podział komórek. Metale ciężkie mogą 

blokować metabolizm żelaza, natomiast żelazo może 

blokować pobieranie i transport innych składników 

(np. fosforu). Niedobór żelaza powoduje chlorozę. 

Nadmiar żelaza działa toksycznie na rośliny poprzez 

interakcje z innymi składnikami. 

background image

Stary kanał 
korzeniowy

Strefa 
koncentracji Fe

++

Strefa koncentracji Fe

+++

Tworzenie się wytrąceń przykorzeniowych

background image

Fig.  Vepraskas 1995

Powstawanie wytrąceń żelazistych na 
powierzchni agregatów glebowych oraz w 
strefie przykorzeniowej

background image

wytrącenie żelaza w  postaci 
orsztynu

background image

Nagromadzenia twarde związków żelaza 
w postaci sferoidalnej

background image

Nodule i ich koncentracja

• Nagromadzenia 

twarde

– często o 

charakterze 
reliktowym

background image

Wytrącenia żelaziste w poziomie torfowym

background image

Formy wytrąceń Fe, Mn

background image

wskaźnik - Dipyridyl

• Terenowy test na 

obecność 
zredukowanej 
formy

• żelaza

background image

Oglejenie plamiste i 
zaciekowe

background image

Oglejenie marmurkowate

•  widoczne szare i 

zielonkawo szare 
plamy w materiale 
ilastym

background image

Wytrącenia żelaziste w glebie piaszczystej

background image

• Barwa gleby 

zmienia się po jej 
natlenieniu

– Fe

+2

 

– Fe

+3

 

Oglejenie całkowite gleby

background image

Oglejenie całkowite w glebie 

zabagnianej

background image

Oglejenie marmurkowate (formy redukcyjne i 
oksydacyjne

)

background image

Miedź w glebie

• Miedź jej zawartość ogółem w glebach wynosi od 1 do 100 mg 

w 1 kg gleby. Najuboższe w miedź są gleby lekkie. 

• Największy niedobór miedzi stwierdza się w glebach 

bielicowych i torfowych. 

• Na przyswajalność miedzi wpływa:

• zawartość materii organicznej w glebie; im więcej materii 

organicznej, tym gorsza jest przyswajalność miedzi, 

• odczyn gleby; im większe jest zakwaszenie gleby, tym 

przyswajalność miedzi jest lepsza, ale wzrasta także tempo jej 

wymywania. 

• Zubożenie gleb w Polsce w miedź, pomimo że jest to 

mikroelement mało ruchliwy, przebiega szybko. 

• W wielu rejonach kraju, szczególnie w Wielkopolsce, na 

Kujawach i w województwach wschodnich, występują niedobory 

miedzi, ograniczające coraz bardziej plonowanie roślin, w tym 

głównie zbóż. 

background image

Cynk w glebie

• Cynk  w glebach występuje w postaci jonów związanych przez 

minerały glebowe i substancję organiczną. Rozpuszczalność cynku 

wzrasta w miarę wzrostu kwasowości gleby. Deficyt cynku może 

powstać w glebach bogatych w fosforany, na glebach alkalicznych 

i silnie wapnowanych. 

• Zawartość cynku ogółem w glebach wynosi od 10 do ponad 200 

mg w 1 kg gleby. Znaczna część tego pierwiastka występuje w 

warstwie ornej. Cynk, podobnie jak miedź, jest pierwiastkiem mało 

ruchliwym w glebie. Nie stwierdza się zależności pomiędzy 

składem mechanicznym gleby a zawartością w niej cynku. 

Na przyswajalność cynku wpływa:

• odczyn gleby; im gleba jest bardziej kwaśna, tym lepsza 

przyswajalność, ale również zwiększa się możliwość wymywania 

cynku, 

• zawartość materii organicznej w glebie - w glebach organicznych i 

cięższych mineralnych przyswajalność cynku jest niższa, 

• zawartość fosforu; pobieranie cynku przez rośliny ograniczone jest 

w przypadku bardzo dużych zawartości fosforu w glebie. 

background image

Mangan w glebie

• Mangan występuje w glebie w dużych ilościach. Tylko niewielka część 

manganu dostępna jest dla roślin. Mangan występuje w roztworach 

glebowych, oraz jest zasorbowany w kompleksie sorpcyjnym. Nadmiar 

manganu w glebie może powodować blokowanie pobierania potasu. 

Zawartość manganu w glebach wynosi od 20 do 5 000 mg w 1 kg gleby. 

• Zawartość przyswajalnych form manganu i jego dostępność dla roślin 

uzależniona jest od takich czynników jak:

• odczyn gleby; im gleba jest bardziej kwaśna, tym związki manganu są 

bardziej rozpuszczalne i łatwiej dostępne. W glebach bardzo kwaśnych 

koncentracja przyswajalnego manganu może być nawet toksyczna dla 

roślin. Wapnowanie ogranicza przyswajalność manganu oraz wymywanie 

go w głębsze warstwy gleby; 

• uwilgotnienie gleby; w glebach dobrze uwilgotnionych zawartość 

manganu przyswajalnego jest wysoka, a w glebach suchych występują 

częściej objawy niedoboru. nawożenie organiczne oraz materia 

organiczna gleby ograniczają dostępność manganu dla roślin. 

• Mimo że zasobność gleb Polski w przyswajalny mangan nie jest zła w 

porównaniu z innymi mikroelementami, to proces zubożenia gleb, 

głównie na skutek ich zakwaszenia przebiega szybko. 

background image

Molibden w glebie

• Molibden  występuje w glebach w znacznie mniejszych 

ilościach niż wcześniej omawiane mikroelementy, bo od 

0,1 do 5 mg w 1 kg gleby. Z reguły im gleba jest 

cięższa, tym zasobniejsza w ten pierwiastek. Większe 

ilości molibdenu zawierają gleby wapienne i bagienne. 

Na przyswajalność molibdenu wpływają:

• odczyn gleby; im gleba jest bardziej kwaśna, tym 

gorsza przyswajalność molibdenu, 

• wapnowanie gleb i nawożenie fosforem zwiększają 

przyswajalność tego mikroelementu, 

• wysokie temperatury i susze letnie ograniczają 

przyswajalność molibdenu. 

• Wykonane analizy wskazują, że zasobność gleb w 

molibden nie ulega w Polsce obniżeniu. 

background image

Bor w glebie

• Bor - występuje w minerałach zawierających borokrzemiany. 

Szczególnie duże ilości boru zawierają młode gleby wytworzone z 

osadów morskich. Bor może występować zarówno w roztworach 

glebowych, jak i w kompleksie sorpcyjnym, tworząc związki 

niedostępne dla roślin. 

Zawartość boru ogółem w glebach waha się od 4 do 100 mg w 1 

kg gleby. Gleby cięższe i organiczne lepiej sorbują (zatrzymują) 

bor i dlatego z reguły są zasobniejsze w ten składnik. 

Bor jest mikroelementem, którego przyswajalność dla roślin 

warunkują następujące czynniki:

• odczyn gleby; bor jest lepiej pobierany w glebach kwaśnych i 

lekko kwaśnych, 

• wapnowanie gleb zmniejsza przyswajalność boru, 

• zawartość materii organicznej w glebie (próchnicy), która może 

być bezpieczną rezerwą boru w glebie, 

• wilgotność gleby; w miarę wzrostu uwilgotnienia gleby wzrasta 

przyswajalność boru. 

• Zawartość boru w glebach Polski jest bardzo niska. 

background image

Charakterystyka związków próchnicznych 
gleb

background image

mor

moder

mull

Formy próchnicy glebowej

background image

Substancje nieswoiste: węglowodany, białka, 
tłuszczowce, węglowodory i ich pochodne, substancje 
garbnikowe, woski i smoły

Substancje swoiste: kwasy humusowe, kwasy fulwowe, 
huminy i ulminy

W procesach rozkładu materii organicznej wyróżnia się 
dwa zasadnicze kierunki:
-mineralizacja                         CO

2

, H

2

O, NH

3

, SO

4

-2

, HPO

4

-

2

, NO

3

-

-humifikacja                           tworzenie się związków 
próchnicznych

-Proces humifikacji zachodzi w 3 fazach:

-Faza inicjalna (procesy hydrolizy i utleniania)

-Faza mechanicznego rozkładu (rozdrabnianie materiału 
organicznego)

-Faza mikrobiologicznego rozkładu (enzymatyczny 
rozkład związków organicznych 

background image
background image

Typy próchnicy wg. Kononowej

KH/KF<1 – gleby płowe, bielicowe, 
laterytowe pod lasami

KH/KF>1 – czarnoziemy, rędziny, 
czarne ziemie, gleby brunatne

KH/KF

<1

- gleby terenów 

półpustynnych

background image

Powstawaniu próchnicy glebowej sprzyjają:

- odczyn środowiska zbliżony do obojętnego
- umiarkowane uwilgotnienie i temperatura
- obecność Ca, Fe i substancji ilastej
- duża zawartość białka w materiale humifikowanym
- bogata fauna glebowa  

background image

Znaczenie próchnicy glebowej

   tworzenie się korzystnej struktury 
   zwiększa pojemność wodną gleb
   nadaje glebie ciemnoszare lub czarne zabarwienie
   zwiększa pojemność sorpcyjną gleb
   reguluje stężenie roztworu glebowego
   zwiększa zdolności buforowe gleb
   są poważnym źródłem związków węgla i azotu
   ułatwiają uruchamianie związków mineralnych ze skał
   ułatwia pobieranie składników pokarmowych przez rośliny 
szczególnie przy niskim    odczynie gleby

   zapobiega rozprzestrzenianiu się w glebie substancji 
toksycznych i przyspiesza ich rozkład

   poprawia aktywność biologiczną gleb
   stymulujące działanie na procesy fotosyntezy, oddychania i 
aktywność enzymatyczną

background image

Sorpcja chemiczna - polega na unieruchamianiu 
związków  rozpuszczalnych i zabezpieczania ich przed 
wymywaniwem z gleby. Podlegają jej głównie 
rozpuszczalne formy węglanów, siarczanów, fosforanów:

Ca(HCO

3

)

2

 + CaH

4

(PO

4

)

2

   =   Ca

2

H

2

(PO

4

) + 2H

2

SO

3

Podobnie powstają nierozpuszczalne siarczany i węglany:

Ca(HCO

3

)

2

 + MgSO

4

  =  Mg(HCO

3

)

2

 + CaSO

4

Sorpcja biologiczna - polega na gromadzeniu różnych 
związków mineralnych poprzez wbudowywanie ich w 
materię organiczną 

Szczególnie sorbowane są w ten sposób azot, fosfor, 
potas, siarka

Sorpcja mechaniczna - polega na zatrzymywaniu w 
drobnych porach glebowych cząstek organicznych i 
mineralnych których średnica jest większa od średnicy 
tych por. Dzięki tego rodzaji sorpcji w glebie mogą 
powstawać warstwy nieprzepuszczalne.

background image

Sorpcja fizyczna

 - 

jest to zdolność fazy stałej gleby do 

zatrzymywania na swojej powierzchni gazów, par, molekół i 
mikroorganizmów. Zależy ona od napięcia powierzchniowego i 
całkowitej powierzchni sorbentów. Jest ona wywołana 
dążeniem do zmniejszenia stanu  energii powierzchniowej 
przez ciała wykazujące wysoki stopień dyspersji.

Może być dodatnia lub ujemna.

Sorpcja dodatnia polega na przyciąganiu na przyciąganiu 
przez cząstki glebowe substancji powodujących zmniejszenie 
napięcia powierzchnioowego (np. kwasy organiczne, alkaloidy, 
barwniki).

 

Sorpcja ujemna - polega na odpychaniu przez cząstki 
glebowe substancji powodujących zwiększenie napięcia 
powierzchniowego (np. kwasy nieorganiczne, sole, cukry)

sorpcja fizyczna prowadzi do powstawania różnych stężeń 
roztworów co ułatwia pobieranie składników przez rośliny, a 
także powoduje  wymianę gazów  pomiędzy glebą a 
powietrzem atmosferycznym.

background image

Pojemność sorpcyjna gleby

Pojemność sorbcyjna oznacza sumaryczną ilość 
wszystkich kationów lub anionów, które mogą być 
zasorbowane przez określoną masę gleby.

T = S + Hh   [cmol(+)/kg]

gdzie: T- pojemność sorpcyjna gleby, S - suma kationów 
zasadowych, Hh - suma kationów o charakterze kwaśnym

Vh = S/T * 100     [%]

gdzie: Vh - stopień wysycenia gleb kationami zasadowymi

gleby bielicowe i bielice

5-20%

płowe i glejowe

             20-50%

gleby brunatne kwaśne

             30-50%

gleby brunatne właściwe

 >50%

czarnoziemy

 >50%

mady

 >50%

redziny

           90-100%

background image

Kształtowanie się odczynu gleb Polski (wg Uggli)

-bielice
-
bielicowe
-torfowe 
torfowisk 
wysokich
-glejowo-
murszow
e

-bielicowe
-rdzawe
-brunatne kwaśne
-płowe
-torfowe torfowisk
niskich
-glejowe

-czarnoziemy
-brunatne właściwe i 
wyługowane
-płowe
-torfowe torfowisk 
niskich
-gleby deluwialne

silnie 
kwaśne

kwaśne

słabo 
kwaśne

obojętne

zasado
we

<4,5

5,5

6,
6

7
,
2

7,
2

>7,2

-czarnoziemy
-brunatne właściwe
-mady
-mułowo-gytiowe
-deluwialne

-rędziny
-gleby 
słone

background image

Proces brunatnienia

Polega na koagulacji koloidów żelaza i glinu i tworzeniu 
wokół ziaren glebowych otoczek żelaza i glinu. Tworz się 
brunatnej barwy poziom zwany poziomem bruntnienia

Proces przemywania (lessives)

Polega na przemieszczaniu się w głąb profilu drobnych 
cząstek ilastych w wyniku przemywania. Zjawisku temu 
towarzyszy słabo kwaśny odczyn środowiska. Podczas 
wymywania cząstek iłu koloidalnego możę  przemiaszczać 
się w postaci helatu substancja organiczna. Obecność 
tego procesu można stwierdzić na podstawie otoczek 
ilastych na powierzchni agregatów glebowych. Proces 
charakterystyczny dla gleby płowej

background image

Proces bielicowania

Proces bielicowania zachodzi w glebach lekkich ubogich w 
wapń, pod roślinnością borową, w warunkach silnie 
kwaśnego odczynu i okresowej anaerobiozy. Decydującą rolę 
odgrywa substancja organiczna. Polega on na 
przemieszczaniu się na drodze chemicznej związków 
próchnicznych, żelaza oraz produktów wietrzenia minerałów 
pierwotnych, a następnie wytrącaniu ich w postaci 
poziomów iluwialnych. Proces ten jest charakterystyczny dla 
gleb bielicowych i bielic

Proces glejowy

Polega na redukcji zwiazków  żelaza Fe

+++

 do  Fe

++

 przy 

silnym ograniczeniu dostępu tlenu i udziale bakterii 
beztlenowych. Wiąże się to ze zmianą zabarwienia z 
zółtobrunatnego na szarozielonkawe lub szaroniebieskawe. 
Intensywność zabarwienia zależy od wartości pH 
środowiska. Obserwowane w glebie oglejenie może 
pochodzić od stagnujących wód opadowych - oglejenie 
odgórne, 
lub od wysokiego poziomu wód gruntowych - 
oglejenie oddolne.

background image

Procesy zasolenia gleb

Są charakterystyczne dla krajów o klimacie suchym i 
półsuchym, gdzie parowanie wody przewyższa opady. 
Stały podsiąk roztworów bogatych w związki wapnia, 
magnezu i sodu powoduje ich wytrącanie się w 
powierzchniowych poziomach glebowych. Na powierzchni 
gleby często obserwuje się wykwity lub skorupy różnych 
soli. Powstające gleby nazywane są sołączakami, 
sołońcami lub sołodziami
.  

Proces torfotwórczy

Zachodzi w warunkach prawie beztlenowych, gdzie bilans 
wodny jest dodatni, przy udziale rośliności bagiennej 
(mchy brunatne, mchy torfowców, turzyce, trawy, 
roślinność szuwarowa, roślinność drzewiasta). Polega na 
częściowej humifikacji materii organicznej obumarłych 
szczątków roślinnych. Z czasem szczątkli te w warunkach 
beztlenowych nieulegają dalszym przemianom lub w 
warunkach tlenowych podlegają procesowi murszowemu.

background image

Proces murszotwórczy- polega na zmianie natury 
fizycznej i chemicznej torfu w wyniku jego przesuszenia. 
W procesie tym następuje dehydratacja koloidów 
organicznych i przechodzenie ich ze stanu zolu w żel. 
Tworzący się mursz nabiera cech hydrofobowych i 
przyjmuje strukturę agregatową. Ze zmianami 
właściwości fizycznych idą w parze zmiany właściwości 
chemicznych. Zmiany te prowadzą z czasem do dużych 
strat materii organicznej oraz składników pokarmowych 
dla roślin.

Proces mułotwórczy - zachodzi na obszarach płytkich 
lub głębokich zbiorników wodnych, otwartych lub 
zamkniętych, a także zagłębieniach trwale lub okresowo 
zalewanych. Powstające muły tworzą się z opadających, 
silnie zhumifikowanych cząstek organicznych. Szczątki te 
zawierają mniejsze lub większe domieszki części 
mineralnych. 

Proces namulania - polega na tworzeniu się w wyniku 
osadzania cząstek mineralnych w czasie wylewów rzek 
namułów zwanych aluwiami. Namuły osadzane u 
podnóża stoków górskich noszą nazwę deluwiów.


Document Outline