Ważniejsze właściwości masy gleb

skład mineralny, mikromorfologia, uziarnienie, skład chemiczny, odczyn, próchnica, barwa gleby

gęstość właściwa i objętościowa struktura, porowatość, właściwości wodne i powietrzne odczyn...

Skład mineralny gleb:

Skały wulkaniczne, osadowe,

Główne minerały fazy stałej gleby:

Kwarc: 60-80%, Skalenie 2-10, Miki 2-20, węglany (kalcyt,dolomit) 2-30, siarczany (gips) 2-30, min, żelaziste 1-5, min. ciężkie 0,05

Glinokrzemiany warstwowe (minerały ilaste)

1-20%, grupa kaolinitu (kandytu) (1:1) – 5-15 cmol.kg-1. Grupa montmorillonitu (smektytu) 2:1 – 80-120 smol.kg-1; grupa illitu (hydromiki) 2:1-20-60 cmol.kg.-1

Wermikulit, chloryt...

Ziarna kwarcu

Minerały ilaste

Minerały żelaziste

Halit

Gips – róże pustyni

Procesy wietrzenia skał i minerałów

Wietrzenie fizyczne – blokowe, dezintegracja granuralna, arenityzacja (tworzenie się form pisakowych)

Wietrzenie chemiczne – hydratacja, hydroliza, oksydacja, redukcja, karbonatyzacja, transformacja w obrębie sieci przestrzennej minerałów, laterytyzacja(kl. Gorący, rozpuszczanie min. glin-krzem – i osobno glin, żelazo, krzem ->lateryty), wietrzenie ilaste – kaolinizacja, smektytyzacja, resynteza – powstawanie nowych minerałów np.. min. żelaziste (syderyt, hamatyt) ilaste, min. krzemionkowe

Wietrzenie biol. geo.chemiczne – procesy glebotwórcze

Krzemiany warstwowe – minerały ilaste:

1. grupa kaolinitu 1:1 krzem-glin

2. grupa smektytu 2:1 krzem-glin-krzem

3. grupa illitu (miki, hydromiki) 2:1 krzerm-glin-krzem

Ten stosunek ma wpływ na to jak min chłoną wodę, np. piec – nie można dawać glinki 2,3; cienka porcelana jest bud kaolinitowej

typ pakietu grupa podgupa przykłady

1:1 kaolinitu kaolinitu kaolinit,dickit,haloizyt

2:1 pirofyllitu-talku pirofyllitu talku pirofullit talk

smektytu s. dioktader montmorillonit beidellit

s.trioktadetr saponit, hectotryt

2:1 Illitu l. Dioktaterdr illit, glaukonit

Rola minerałów ilastych:Występują głównie we frakcji pelitycznej (pon. 0.002mm)

Budowa pakietowa (warstwowa) dprzyja mozliwościomsorbowania wody i rozpuszczonych w niej kationów np. Ca2+, Mg 2+, K+

Dzięki zdolnościom sorbcyjnym jonowymiennym min. ilaste udostępniają dla świata organicznego: wodę i zasorbowane kationy, stanowią również o zbuforowaniu gleby

Tworzą połączenia organiczno-mineralne- powiększając zdolności sorbcyjne i jonowymienne gleb.

Ilość i skład minerałów ilastych w glebie okresla możliwości g. w zaopatrywaniu w wodę w odżywianiu roślin

Mikromorfologia – mikroskopowe badania masy glebowej w próbkach o nienaruszonej strukturze (skład mineralny, sposób ułożenia ziaren, występowanie konkrecji, wyścielanie porów glebowych in)

Mirfomorfologia g. przedstawia naturalne rozmieszczenie składników mineralnych – organizacja mikromasy (plazmy) glebowej – vosepic, skelsepic, nodule – cechy genezy gleb.

Skład chemiczny gleby:

Bezpośrednie powiązanie ze składem fazy stałej gleby: makroskładniki : SiO2 ok 70 -80% Al2O3 10-20, Fe2O3 3-5

CaO 1-10, Mg: O 1-5%, K2O 1-5, TiO 1-2 etc

mikroskładniki Cd,Cd, Zn, Pb, Cr, Cu etc.,, wartości śladowe pochodzą bądź ze skał i ich minerałów podłoża, wyższe wartości – zanieczyszenia atmosferyczne (przemysł) oraz natruralne np. z erupcji wulkanicznych. Radionuklidy naturalne np. 40K pochodzą zazwyczaj z podłoża; radionuklidy sztuczne np. 137 Cs pochodzą z atmosfery w wyniku prób broni jądrowej, z awarii elektrowni atomowych np. Bikini, Czarnobyl

UZIARNIENIE:

Podział na frakcje: wg IUSS

Czesci szkieletowe – kwarce, skalenie, litoklasty,

kamienie >20mm

żwir 20-2mm

Części ziemiste

piasek 2-0,05mm

pył 0.05-0.002 mm

ił < 0,002 mm → minerały ilaste

wg PTG

I części szkieletowe

1. frakcja kanieni > 20mm

2. frakcja żwiru 20-1 mm

II części ziemiste

1. Frakcja piasku 1-0,1

• piasek gruby 1-0,5 mm

• piasek średni 0,5-0,25 mm

• piasek drobny 0,25-01 mm

2. Frakcja pyłu 0,1-0,02mm

• pył gruby 0,1-0,05mm

• pył drobny 0,05-0,02mm

3. Frakcja iłu (części spławialne) < 0,02 mm

• ił pyłowy gruby 0,02-0,006mm

• ił pyłowy drobny 0,006-0,002mm

• ił koloidalny <0,002mm

Jak odzielić? Na sitach, co zostanie do szkieletowe, co spadnie to ziemiste → mniejsze sito → piasek od reszty i dalej inne metody

UZIARNIENIE – procentowy udział ziaren mineralnych o różnej średnicy

g. piaszczyste 0 przewaga frakcji piasków o do 20 cz drobnycch (iłu)

g. gliniaste – więcej niż 10% piasku i więcej niż 20% iłu

g. ilaste – mniej niż 10% piasków i wecej niż 50% iłu

g. pyłowe – ponad 40% pyłu

Rola uziarnienia:

• kształtuje właściwości wodne i powietrze gleby, pośrednio – wł. sorpcyjne

• warunkuje strykturę gleby

• gleby lekkie (łatwe do uprawy) g. piaszczyste

• gleby ciężkie (trudne do uprawy) np. ilaste → smektyty

• gleby pyłowe – lessy – najlepsze

Metody badania uziarnienia:

terenowe (orientacyjne), laboratoryjne: sitowe, sedymentacyjne (woda sojąca, przepływająca)

areometryczna, pipetowa, odwirowywania, laserowa

PRÓCHNICA – substancja organiczna przetworzona przez edafon. Tworzy się z obumarłych resztek organicznych np. liście, igliwie, darń. Występuje w stropowych częściach profilu glebowego w ilościach 1-5% miąższości ok. 20 cm lub więcej

Rola próchnicy w funkcjonowaniu gleby:

• udział w genezie gleb i kształtowaniu ich właściwości (humifikacja, mineralizacja, zakwaszanie, barwa)

• udział w magazynowaniu wody

• udział w biologicznym obiegu pierwiastków

• udział w procesach wymiany jonowej

• dostarczanie energii i węgla dla edafonu

• dostarczanie składników pokarmowych dla roślin

• stymulowanie wzrostu i rozwoju roślin

• regulacja właściwości buforowych

• rola filtra biologicznego

Substancja organiczna w glebie wg Tischnera (Komornicki 1986)

Objętość geby 100%

Składniki mineralne 95%

Składniki organiczne – 5% → 100% substancja organiczna

85% martwa substancja

8,5% żywe korzenie

6,5% organizmy (edafon)

←

100% edafon

35% bakterie i promieniowce

40% grzyby i glony

14% megafauna (2-20cm) dżdżownice, kręgowce

5%makrofauna (2-20mm) m.in. ślimaki, wazonkowce, chrząszcze i ich larwy

2,5% mezofauna (0,02-2mm) wrotki, nicienie, roztocza, skoczogonki

3,5%mikrofauna (<0,02mm) wiciowce, orzęski, korzenionóżki

Materia org. - resztki roślinne i zwierzęce w różych stadiach rozkladu i humifikacji

Próchnica właściwa- humus, s. względnie odporna na mineralizację, substancja organiczna tworząca połączenia z czesciami mineralnymi

humifikacja – złozony proces przemian struktury substancji organicznej przy udziale edafonu i czynników zwenętrznych np. woda, temperatura

Mineralizacja – proces rozkładu materii organicznej do końcowych, prostych związków mineralnych np. CO2, H20

Ekto próchnica – powierzchniowa część materii organicznej leżaca na cz mineralnej tzw. podściółka lub pr. Nakładowa (O)

Endopróchnica – pr. Wewnętrzna, wlaściwa (A)

typy próchnic leśnych

mor – wyraźne tkanki szczątków organicznych, pH -3-5 C/N >20

moder – substancja organiczna cz. rozłożona, ph 4-5 C/N 15-20

mull – próchnica właściwa, ph 5-7, C/N 10-15

Gleby próchnicze >3% w A (mollic) >25cm – czarnoziemy, czarne ziemie, mady, cz. rędziny pr.

Gleby organiczne pow. 50% - poziomy histic, organic (Oa, Oe,Oi), M.