Właściwości gleby związane z żywieniem i
nawożeniem.
Udział elementów składowych wierzchniej
warstwy gleby pyłowej (w % objętościowych).
CZĘŚCI
MINERALN
E
45%
POWIETRZ
E
25%
WODA
25%
SUBSTANCJ
A
ORGANICZN
A 5%
Właściwości gleby związane z żywieniem i
nawożeniem.
Udział elementów składowych wierzchniej
warstwy gleby pyłowej (w % objętościowych).
CZĘŚCI
MINERALN
E
45%
POWIETRZ
E
25%
WODA
25%
SUBSTANCJ
A
ORGANICZN
A 5%
Sorpcyjne właściwości gleby- zdolność gleby do
zatrzymywania i pochłaniania różnych składników, a w tym
par, gazów, jonów i cząsteczek.
Kompleks sorpcyjny- zespół silnie rozdrobnionych
mineralnych i organiczno-mineralnych cząsteczek glebowych
(koloidów) zdolnych do sorbowania.
Uproszczony schemat adsorpcji kationów
przez koloidy próchnicy
Energia wejścia kationów w kompleks sorpcyjny
Li
+
<Na
+
<NH
+
<K
+
<Mg
2+
<Ca
2+
<Al
3+
<Fe
3+
<H
+
Całkowita pojemność wymienna
T=S+H
S- jony o charakterze zasadowym (Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
, Na
+
,
NH
4
+
)
H- jony wodorowe
Stopień wysycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego
V(%)=
.
100
S
T
Pojemność wymienna części organicznych i
mineralnych w glebach
Typ gleby
Zawartość
substancji
organicznej
w %
Pojemność wymienna w me
a
na 100 g gleby
Procentow
y udział
substancji
organiczn
ej w
całkowitej
pojemnośc
i
wymiennej
Całkowit
a
Substancj
a
organiczn
a
Substan
cja
mineraln
a
Piasek gliniasty
drobnoziarnisty
Pył ilasty
Glina pylasta
Ił pylasty
2,6
2,2
6,0
12,1
9,9
14,9
28,3
46,9
2,9
5,5
15,1
28,2
7,0
9,4
13,2
18,7
29,8
36,7
53,5
60,3
a
milirównoważnik
Rodzaje sorpcji
SORPCJA MECHANICZNA- polega na zatrzymaniu
zawiesin i drobnoustrojów w mniejszych od nich
przestworach glebowych.
SORPCJA FIZYCZNA- to zdolność gleby do zatrzymania
gazów, par, zawiesin i molekuł na powierzchni stałej
gleby.
N
2
<O
2
<CO
2
<H
2
O<NH
3
SORPCJA CHEMICZNA- to powstawanie w glebach
nierozpuszczalnych osadów soli. Wytrącone
nierozpuszczalne sole nie są wymywane z gleby, ale
stają się mnie dostępne dla roślin.
Al
3+
+ H
2
PO
4
-
+ 2H
2
O
2H
+
+ Al(OH)
2
H
2
PO
4
SORPCJA BIOLOGICZNA- to pobieranie składników
pokarmowych przez mikroorganizmy glebowe i system
korzeniowy roślin. Odgrywa duże znaczenie w sorpcji
anionów NO
3
-
, SO
4
2-
, Cl
-
.
SORPCJA WYMIENNA lub FIZYKOCHEMICZNA- to
równoważna wymiana jonów między glebowym
kompleksem sorpcyjnym i roztworem glebowym.
Sorpcja wymienna (fizykochemiczna)
Odczyn gleb zależnie od pH oznaczanym w 1M
KCl lub w H
2
O
Odczyn gleby
pH
w 1 M KCl
w H
2
O
Bardzo
kwaśny
Kwaśny
Lekko
kwaśny
Obojętny
Zasadowy
do 4,5
4,6-5,5
5,6-6,5
6,6-7,2
od 7,3
do 5,0
5,1-6,0
6,1-6,7
6,8-7,4
od 7,5
Rodzaje kwasowości
Kwasowość gleby
czynna (aktualna)
potencjalna
wymienna
hydrolityczna
KWASOWOŚĆ CZYNNA- stężenie wolnych jonów wodorowych
w roztworze glebowym. Oznacza się potencjometrycznie,
rzadziej kolorymetrycznie (indykatory); wyraża się w
jednostkach pH.
KWASOWOŚĆ WYMIENNA- stężenie jonów wodorowych w
kompleksie sorpcyjnym oraz w roztworze glebowym, które
oznacza się za pomocą obojętnego roztworu KCl. Oznacza się
potencjometrycznie oraz miareczkowo. Jednostki kwasowości
wymiennej:pH, cm
3
0,1 M NaOH/100 g gleby, me/100 g gleby.
KWASOWOŚĆ HYDROLITYCZNA- stężenie jonów wodorowych
w kompleksie sorpcyjnym oraz w roztworze glebowym, które
oznacza się za pomocą soli hydrolizującej zasadowo, tj. octanu
sodu lub wapnia. Pomiaru dokonuje się przez miareczkowanie
lub miareczkowanie elektrometryczne. Jednostki kwasowości
hydrolitycznej: cm
3
0,1 N NaOH/100 g gleby, me/100 g gleby.
Wpływ pH na dostępność składników
mineralnych
Przyczyny zakwaszania gleb
- powstawanie kwasów w wyniku rozkładu substancji
organicznej oraz organizmów glebowych,
- wypłukiwanie zasad do głębszych warstw gleby w
wyniku reakcji:
CO
2
+ H
2
O
H
2
CO
3
H
+
+ HCO
3
-
CaCO
3
+ H
2
CO
3
Ca(HCO
3
)
rozpuszczalny
- występowanie ruchomego Al
3+
+ H
2
O Al(OH)
2+
+
H
+
Ruchome jony Al
3+
występują w glebach kwaśnych.
W glebach zasadowych wodorotlenek glinu przekształca
się w nierozpuszczalny gipsyt: Al(OH)
2
+
+ OH
-
Al(OH)
3
- stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie
kwaśnych,
- nitryfikacji amoniaku oraz biologicznego utleniania S,
H
2
S, siarczków (tworzenia się kwasu azotowego i
siarkowego).
Roztwór glebowy
zawiera:
1. Kationy-
H
+
, Na
+
, K
+
, NH
4
+
, Ca
2
+
, Mg
2+
,
Fe
2+
, Fe
3+
, Al
3+
2. Aniony-
HCO
3
-
, Cl
-
, NO
3
-
, CO
3
2-
, SO
4
2-
3. Jony pierwiastków śladowych (w tym metali
ciężkich).
4. Gazy- O
2
, CO
2
, CH
4
, N
2
, H
2
S i inne.
Stężenie roztworu glebowego może się zmieniać w
szerokich granicach:
od 100- 30 000 mg
.
dm
-3
(0,01- 3,0%).
W klimacie umiarkowanym na pow. 1ha - 500 –1000 kg
soli w roztworze glebowym.
korzeń
roztwór
glebowy
kompleks
sorpcyjny gleby
W naszym klimacie, potencjał wodny roztworu glebowego
wynosi od –0,02 do – 0,1 MPa i jest znacznie większy niż
potencjał wodny soku komórkowego korzeni (-1,0 do –2,0
MPa)
Oznaczanie potrzeb nawozowych roślin.
1. Metody wegetacyjne:
a) polowa- np. dla zbadania potrzeb nawozowych
względem N, P, K:
I
O (bez
nawożenia)
N
P
K
II
O
N
P
K
NP
NK
PK
NPK
III
O
NP
NK
PK
NPK
b)
wazonowa (wazony Mitcherlicha)- obecnie
wykorzystywana do badania wpływu składników
mineralnych na wzrost i plonowanie roślin w
pierwszym etapie badań.
c)
wazonowo-laboratoryjna (met.
Naubauera)- metoda ta zakłada, że po krótkim
czasie uprawy dużej liczby roślin w małej
objętości gleby (podłoża) nastąpi wyczerpanie
zapasu dostępnych form składników (P, K) w
glebie
2) mikrobiologiczne, np.
Azotobacter- do oznaczania zasobności gleb w
wapń.
Aspergillus niger-do oznaczania wszystkich
makro i mikroskładników (oprócz boru na
którego niedobór nie reaguje)
3) Metody chemiczne
a) analiza gleby:
- do oznaczania dostępnego fosforu i potasu w
glebach przeznaczonych pod uprawę roślin
rolniczych i sadowniczych stosuje się metodę
Egnera-Riehma (ekstrakcja mleczanem wapnia
zakwaszonego kwasem solnym do pH 3,5 przy
stosunku gleba: roztwór= 1:50. Zawartość wyrażona
w mg na 100 g gleby,
- do oznaczania dostępnych form mikroelementów
dla roślin rolniczych i sadowniczych stosuje się
wyciąg Rinkisa (1M kwas solny przy stosunku
gleba : roztwór=1:10). Zawartość wyraża się w mg
na 1kg gleby,
- do oznaczania dostępnych form makroskładników
dla roślin warzywnych, ozdobnych stosuje się
wspólny wyciąg za pomocą 0,03 M kwasu octowego
(do oznaczania N-NO
3
, N-NH
4
, P, K, Ca, Mg, Na, Cl),
przy stosunku objętościowym gleba : roztwór= 1:10.
Wynik wyraża się w mg na 1 dm
3
gleby.
b) Analiza roślin jako podstawa określania potrzeb
nawożenia
Zależność między wzrastającym nawożeniem a plonem
roślin i zawartością składnika w roślinie
Dolne (A) i górne (B) zawartości krytyczne N-NO
3
w ogonkach
najstarszych, ale jeszcze nie zasychających liści ogórka w
różnych fazach wzrostu.