Degradacja gleby


Degradacja gleby- pogorszeniem ich właściwości chem i biolog oraz spadek aktywności biologicznej co powoduje zmniejszenie ilości oraz jakości pozyskiwanej biomasy roślin. Całkowitą utratę wartości użytkowych gleb określamy - dewastacją.

Procesy degradacji dzielimy ze względu;

- sposób oddziaływania fizyczne i fizykochem, pokarmowe, toksykologiczne,

- genezę- naturalna, geotechniczna, urbanizacyjne, przemysłowe, komunikacyjne, agrotechniczne.

Analizując procesy degradacji g należy uwzględnić jej względny i rzeczywisty charakter.

Degradacja względna- polega przeobrażeniu się dotychczasowego układu stopniowo lub skokowo w układ nowy o aktywności biologicznej nie mniejszej od poprzedniego. Przykładem może być zmiana odczynu z silnie kwaśnego na obojętny lub zasadowy będący dla drzewostanu szpilkowy degradacją zaś dla upraw polowych- działaniem melioracyjnym .

Degradacja rzeczywista- bezwzględna- polega na trwałym obniżeniu lub zniszczeniu aktywności biologicznej gleb co wpływa na pogorszenie produkcyjnych i ekologicznych ich zasobów obniżeniu wartości pokarmowej i technicznej, plonów pogorszeniu higienicznego stanu środowiska.

SPOSOBY PRZECIWDZIAŁANIA CHEMICZNEJ DEGRADACJI GLEB

Do sposobów chroniących glebę przed chemiczną degradacją ze strony przemysłu należą:

- ograniczenie emisji pyłowo gazowych (w szczególności SO2 i NOX oraz metali ciężkich);

- budowa osłon biologicznych (fitosanitarnych) w postaci pasów zieleni. Zwarte i wysokie osłony w znacznym stopniu redukują zanieczyszczenia chemiczne gleby i roślin;

- właściwe składowanie odpadów przemysłowych (hutniczych, górniczych) i komunalnych;

- wykorzystywanie gleb najsłabszych na cele budownictwa, przemysłu, komunikacji;

- dostosowanie użytkowania terenów i produkcji roślinnej do panujących warunków w strefie degradującego działania zanieczyszczeń.

Sposobami chroniącymi glebę przed chemiczną degradacją ze strony rolnictwa są:

- racjonalne i umiarkowane stosowanie środków ochrony roślin oraz nawozów mineralnych; dostosowanie do rodzajów upraw i gleby;

- wprowadzanie i stosowanie na szerszą skalę metod ekologicznej produkcji rolnej (rolnictwo ekologiczne);

- stosowanie nawozów naturalnych (kompostu, obornika, biohumusu) w nawożeniu gleby;

- stosowanie biologicznych i mechanicznych metod ochrony roślin.

Biologiczne metody ochrony roślin polegają na aktywnym wykorzystaniu przez człowieka przyrody ożywionej w celu likwidacji bądź ograniczenia szkodliwych zwierząt i roślin oraz zapobieżenia gradacjom i inwazjom szkodników. Walka biologiczna polega na:

- stosowaniu feromonów. Feromony to substancje zapachowe wydzielane na zewnątrz organizmu i wywołujące określone reakcje biologiczne u innych osobników lego samego gatunku, np. przywabianie samców u owadów, ssaków;

- wprowadzaniu naturalnych biologicznych wrogów szkodników na drodze introdukcji i aklimatyzacji bądź wykorzystywaniu wrogów już istniejących;

- stosowaniu patogennych mikroorganizmów - bakterii, wirusów, grzybów owadobójczych;

- wykorzystywaniu metod agrotechnicznych mających na celu pogarszanie warunków rozwojowych szkodliwych roślin, np. przez wprowadzenie odpornych roślin uprawnych, odpowiednie terminy orki,

stosowaniu metod genetycznych, polegających na zakłócaniu normalnego rozwoju przez używanie preparatów utrudniających metabolizm zapłodnienie.

Odporność gleb na degradacje - to zdolność gleby do samoobrony przeciwko skutkom działań powodujących obniżenie zasobność urodzajności i żyzności. Ta cecha gleby zależy od wielu czynników związanych z budową profilu glebowego jego właściwości fizycznych, fizyko-chemicznych i chemicznych.

Odporność gleb jest największa w przypadku dużej zawartości koloidów mineralnych i organicznych. Wiąże się to z wielkością pojemności sorpcyjnej. Najsłabsza odporność będzie charakteryzować piaski luźne i słabo gliniaste zależy również od zawartości węglanu wapnia, próchnicy i zasadowych kationów (składników) wapń, magnez, sód, potas im więcej tym odporność lepsza.

Duża odporność jest w madach, rędzinach, czarne ziemie.

Wyróżnia się 10 stopniowa odporność gleb. Kryterium podziału jest zawartość kationów zasadowych.

Zawartość tych kationów wynosi:

1) grupa 0-3

2) 4-6

10) 28-30

Drugi podział to 6 stopniowy odporności w zależności od % udziału gleb w kraju

1 gleby bardzo słabo odporne 34%

2 gleby słabo odporne 17%

3 gleby średnio odporne 20%

4 gleby odporne 10%

5 gleby bardzo odporne 10%

6 gleby silnie odporne 9%

Odporności gleby można polepszyć poprzez: wzbogacenie gleby w składniki pokarmowe, dążenie do utrzymania równowagi jonowej, tworzenie odpowiednich warunków powietrznych, cieplnych, wodnych, polepszenie właściwości buforowości gleby.

Przyczyny i procesy degradacji powierzchni Ziemi

Do procesów antropogenicznych powodujących ubytki produkcyjnej powierzchni gleby należą

-przejmowanie gleby na cele rolnicze.

- procesy degradacji gleby

Wyróżniamy % udział degradacji spowodowany przez erozję wodną , wietrzną 28% chemiczną 12, fizyczną 4 .

Przyczyny - niszczenie lasów, nadmierne wypisywanie pastwisk, nadmierna eksploatacja.

Właściwości fizyczne:

- uziarnienie gleby

- skład granulometryczny

- bardzo stabilna niewiele się zmienia

Ze względu na uziarnienie gleby dzielą się na piaszczyste, żwirowe, ilaste, kamienne

Kategorie organiczne

- gleby bardzo lekkie do 10% części spławianych

- gleby lekkie 11-20% części spławianych

- gleby średnie 20-35% części spławianych

- gleby ciężkie powyżej 36% części spławianych

Inne właściwości fizyczne gleby

- Struktura gleby - gleba z zachwaszczoną strukturą

- ciężar właściwy - gęstość właściwa

- ciężar objętościowy

- porowatość gleby

- zwięzłość gleby

- plastyczność

- lekkość

- kurczliwość

- pęcznienie

Właściwości chemiczne

- zakwaszenie gleby

- zawartość próchnicy

- frakcje próchnicy

- sorpcje glebowe

- zawartość ogólnych, przyswajalności składników pokarmowych

Właściwości biologiczne ilość i jakość organizmów glebowych

Ochrona gleb - pewne działania prawne (ustawy, rozporządzenia) techniczne podejmowane przez człowieka i prowadzące do zachwaszczenia oraz restytucji czyli odnowa (rekultywacja) gleb wcześniej zdegradowanych

0x01 graphic

3 aspekty ochrony gleb

- rezerwatowego - ochrona klasycznie ukształtowanych gleb do celów badawczych naukowych . rezerwaty glebowe : Bielica powierzchnia 1,3ha klasycznie ukształtowana gleba bielicowa porośnięta Borem sosnowym, Bielice Gackie 4ha gleby chronione są w PN, PK, obszar chronionego krajobrazu.

GPW - glebowe powierzchnie wzorcowe 7tys ha, 1% powierzchni leśnej kraju, 139 obiektów o powierzchni nie mniejszej niż 300ha. Chronią typowe dla danego terenu obiekty glebowe.

- ilościowa - przeciwdziałanie uszczupleniu areału gleb. Ochrona stanu posiadania, grunty .

należy użytkować, chronić gleby o najwyższej jakości.

Chronimy tu :

Ogólne zasoby gleb na świecie ogólna powierzchnia lądów 3,150mld ha 50% nadaje się do uprawy, 25% kontynentów zajmują tereny zielone np. grunty porośnięte bardzo ubogą roślinnością trawiastą

¼ terenów o właściwościach umożliwiających uprawe

1,370 mln ha - grunty uprawiane przez człowieka

Np. w Europie 88% gruntów uprawnych, Azja 83%, Australia 2 % gleb nadaje się do uprawy, Afryka - 20%.

Polska pow. Kraju 31,2mld ha użytki rolne 60% , tereny i grunty leśne 30%, tereny osiedlowe 10%.

Dewastacja - całkowita utrata właściwości użytkowych gleb. W Polsce 65 tys. ha zdegradowanych i zdewastowanych.

Funkcje gleb :

- produkcja biomasy - w rolnictwie jest podstawowym środkiem produkcji i jednocześnie czynnikiem produkcji .

Występuje ona w podwójnej roli:

- jako środek produkcji biomasy : aktywny udział w procesie produkcji ziarna jest tu przedmiotem pracy ( surowcem, materiałem) i narzędziem pracy ( narzędziem jeśli patrzymy na nią z punktu widzenia celu tzn. produktu roślinnego)

- jako obszar na którym jest prowadzone gospodarstwo i wznoszą się zakłady produkcji:

Szczególne cechy ziemi

- nieruchomość - stałość podłoża

- niepomnażalonść

- niezniszczalna

- przestrzenny ma charakter

2.funkcje gleby: -produkcja biomasy, gleba (ziemia) jest w rolnictwie podstawowym środkiem produkcji, jest miejscem produkcji i jednocześnie czynnikiem produkcji, występuje ona w podwojonej roli: jako środek produkcji biorących udział w procesie produkcji: ziemia jest tu przedmiotem pracy -jako obszar, na którym jest prowadzone gosp i wznoszą się zakłady produkcyjne -magazynowanie, filtrowanie i przekształcanie składników odżywczych -gromadzenie zasobów bioróżnorodności

-pełnienie roli platform dla działalności człowieka

-magazynowanie dwutlenku węgla -archiwizacja dziedzictwa geologicznego i archeologicznego

Zanieczyszczeniami gleb i gruntów są wszelkie związki chemiczne i pierwiastki promieniotwórcze, a także mikroorganizmy, które występują w glebach w zwiększonych ilościach.Do najbardziej rozpowszechnionych zanieczyszczeń gleb i gruntów zaliczamy:

związki organiczne - pestycydy, detergenty

metale ciężkie - ołów (Pb), miedź (Cu), rtęć (Hg), kadm (Cd), arsen (As) i inne

sole - azotany, siarczany, chlorki

Źródła zanieczyszczeń gleb

Największe ilości zanieczyszczeń przedostają się do gleb i gruntów wraz ze ściekami, pyłami oraz stałymi i ciekłymi odpadami wytwarzanymi przez przemysł. Zawierają one najczęściej metale ciężkie oraz sole. Przemysł wydobywczy wytwarza olbrzymie ilości silnie zasolonych wód kopalnianych. Wiele zakładów przemysłowych (np. huty, cementownie, elektrownie, ośrodki przemysłu chemicznego) emituje do atmosfery szkodliwe gazy i pyły, które następnie, na skutek depozycji z powietrza zanieczyszczają gleby.W wyniku niewłaściwej działalności rolniczej do gleb i gruntów przedostają się zanieczyszczenia pochodzące z użytych w nadmiarze nawozów mineralnych i organicznych. Szczególnie niebezpieczne związki pochodzące z tej gałęzi gospodarki to pestycydy i inne środki ochrony roślin. Bardzo szkodliwe działanie dla środowiska mają wszelkie zanieczyszczenia nawozów sztucznych. Przykładem może tu być kadm, występujący w nawozach fosforowych.Najbardziej zanieczyszczone gleby występują w pobliżu dróg i autostrad. Zawierają zwiększone ilości niebezpiecznych związków ołowiu i tlenków azotu. Na skutek posypywania powierzchni dróg solami, gleby i grunty w pobliżu szlaków komunikacyjnych są silnie zasolone.Znaczne ilości szkodliwych zanieczyszczeń przedostają się do gleb wraz ze ściekami komunalnymi. Zawierają one m.in. detergenty oraz drobnoustroje chorobotwórcze.

Skutki zanieczyszczania gleb Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym, fizycznym i biologicznym. Szkodliwe substancje zmieniają w znaczny sposób odczyn gleb. Zwiększone zakwaszenie lub alkalizacja gleb negatywnie wpływa na stan mikrofauny i mikroflory glebowej. Na skutek tego zmniejsza się szybkość rozkładu organicznych szczątek roślinnych i zwierzęcych i tworzenia humusu. Ograniczony rozwój bakterii azotowych powoduje zmniejszenie tempa nitryfikacji (utlenianie NH3 do NO2-, głównie przez bakterie z grupy Nitrosomonas) i denitryfikacji (redukcja azotanów do NH3 lub azotu cząsteczkowego N2, najczęściej przez bakterie z grupy Pseudomonas lub Nitrocallus). Zmniejsza się ich wartość użytkowa. Gleby o zmienionym odczynie stają się mniej urodzajne, co ujawnia się w zmniejszonej ilości i jakości plonów. Na zmniejszenie odczynu pH gleby (zwiększenie kwasowości) mają wpływ również tzw. kwaśne deszcze, będące konsekwencją nadmiernego zanieczyszczania powietrza atmosferycznego. Opisałem je dokładniej w dziale Skutki zanieczyszczania powietrza. Na nadmierną alkalizację gleb wpływa niewłaściwe wapnowanie oraz zanieczyszczenia pyłowe. Bardzo groźnymi dla roślin zanieczyszczeniami gleb są azotany. Powodują one znaczne zmniejszenie odporności roślin na choroby i szkodniki. Rośliny pochodzące z zanieczyszczonych terenów zawierają toksyczne substancje. Po spożyciu mogą więc powodować u ludzi zatrucia pokarmowe. Zanieczyszczenia gleb mogą ulegać depozycji do środowiska wodnego na skutek wymywania szkodliwych substancji. Powodują tym samym zanieczyszczenie wód.

Ochrona i rekultywacja gleb Aby nie dopuścić do całkowitego zniszczenia gleb, powinniśmy zacząć przeciwdziałać pogarszaniu stanu gleb i gruntów na skutek działalności człowieka. Gleby zdewastowane na skutek działalności człowieka należy rekultywować - przywrócić im dawną funkcję biologiczną i wartość użytkową. Degradacja gleb może zostać ograniczona w wyniku przeprowadzenia odpowiednich zabiegów agrotechnicznych. Aby przywrócić glebie jej pierwotną zawartość składników mineralnych w naturalnych proporcjach, należy uzupełniać niedobory ważnych dla życia pierwiastków. W celu niedopuszczenia do nadmiernego zakwaszania gleb, należy odpowiednio korygować odczyn pH gleby, np. poprzez wapnowanie. Obecnie w Polsce około 80% gleb wymaga stałego wapnowania. Gleby całkowicie zniszczone przez przemysł mogą zostać odtworzone poprzez pokrycie ich powierzchni grubą warstwą próchnicy lub warstwą nietoksycznych odpadów. Jednak w przypadku gleb silnie zanieczyszczonych substancjami toksycznymi nie wystarczy już tylko pokrycie ich powierzchni nową warstwą. Takim glebom można przywrócić ich dawną wartość użytkową jedynie w wyniku dość kosztownej neutralizacji za pomocą odpowiednich środków chemicznych. Formą ochrony gleb może być również właściwa lokalizacja dróg i innych szlaków komunikacyjnych względem żyznych, urodzajnych gleb.

Zakwaszenie gleb powoduje

- nadmiar jonów wodorowych i glinowych w glebie bierze się z rozkładu zw. Organicznych.

W wyniku mineralizacji powstaje CO2 , Proces nitryfikacji CO2 +H2O = H2CO3

- klimat powoduje zakwaszenie gleby

- CaCO3 - węglan wapnia - substancja zasadowa chroniąca glebę przed zakwaszeniem bierze się on z różnych minerałów budujących teren

- SO2 - podstawowa subst. kwasotwórcza

1980 - polska emitowała 4mln tej subst.

Obecnie ok. 1 mln ton SO2

- Na 1 ha w ciągu roku spada 40kg SO2 - powstaje z tego 60kg H2SO4

NOx - 0,890 mln ton na 1 ha - 63mln H+

- Nawozy mineralne : siarczan amonu (NH4)2SO4

Obecnie w Polsce w wyniku tych wszystkich źródeł w glebie pojawia się 5kmol H+

Stopień zakwaszenia gleby ocenia się na podstawie

- roślinności dziko występującej, rośliny halofilne (kwasolubne rośliny szczaw polny)

- wskaźnikiem zakwaszenia jest pH = -log [H+]

[H+] = 0,001 mol H+/ dm3

pH = 3

stopnie zakwaszenia gleb

bardzo kwaśne < 4,5

kwaśne 4,6 - 5,5

lekko kwaśne 5,6 - 6.5

obojętne 6,6 - 7,2

zasadowe > 7,2

- kwasowość wymienna - kwasowość którą wykazuje gleba w zetknięciu z 1mol chlorkiem potasu

- kwasowość hydrolityczna CH3COONa

O kwasowości decydują jony wodoru i glinu

Kwasowość ogólna dzieli się na :

- kw. Czynną : pH H2O

- kw, potencjalną :

Kw. Wymienna

Kw. Hydrolityczna

Gleba zdegradowana - zależy od kategorii agronomicznej gleby

g. bardzo lekkie - pH 5,1 - 5,5

g lekka - 5,6 - 6,0

g. średnie 6,1 - 6,5

g ciężkie 6,6 - 7,0

Oznaczanie kwasowości wymiennej glinu

Zasada metody Glebę wytrąca się z roztworu HCl o stęż. 1mol/dm2 w wyniku tego jony wodoru i glinu przechodzą z kompleksu sorpcyjnego do roztworu a ich miejsce zajmuje potas

[K.S] H+, Al3+ = [K.S] H+,H+,H+ + HCl + AlCl3

AlCl3 + 3H2O - Al.(OH)3 + 3HCl

W wyciągu glebowym oznacza się przez miareczkowanie wodorotlenkiem sodu oddzielnie sumę wymiennych jonów glinu i wodoru ( tzw. kw. Wymienną) oraz oddzielnie oznacza się jony wodoru po uprzednim strąceniu glinu fluorkiem sodu wg reakcji

AlCl3 +6NaF - AlF6 + 3NaCl

Z różnicą pomiędzy ilością zużytego NaOH przy pierwszym i drugim miareczkowaniu oblicza się zawartość wymiennych jonów glinu.

Hw = a1 *0,02 *1,75*100 [ mmol+/kg]

Al.3+ = (a1 - a2)*0,02*1,75*100*9 [mgAl3+/kg]

Kategorie degradacji gleb według zawartości glinu ruchomego (zawartość Al. Ruchomego mg/kg.

Niezdegradowane < 20

Słabo zdegradowane 20 - 40

Średnio zdegradowane 40 - 60

Zdegradowane 60 - 80

Silnie zdegradowane >80

Reakcja roślin na zawartość glinu ruchomego (kserówki)

Wskaźnik degradacji gleb pod względem zakwaszenia - jest to % udział jonów kwasowych H+ w pojemności sorpcyjnej. Służą do określania pojemności sorpcyjnych.

Całkowita pojemności sorpcyjna - maksymalna ilość kationów jaką może zaabsorbować gleba .

Degradacja może być : (wskaźnik degradacji gleb %H/T)

Bardzo słaba 25-40

Słaba 40-55

Średnia 50-70

Silna 70-85

Bardzo silna >85

T=H+S

H= 15*x*0,1

S=(26,8*0,1)-(x1*0,1)*20

  1. x1=1,5

x2=23,4

H1=2,25

S1=6,8

T1=9,05

%1=25%

2) x1=1,7

x2=24,6

H2=2,55

S2=4,4

T1=6,95

%2=36,6%

4.jaką role odgrywa glin ruchomy

Glin wymienny jest bardzo toksyczny dla większości rośli a szczególnie dla: jęczmienia pszenicy, buraków cukrowych, rzepak, lucerny. Oprócz ujemnego działania bezpośredniego jony gliny mogą tez pośrednio wytrącać niektóre składniki pokarmowe m.in. Fosforanów w związki mniej przyswajalne. W większości gleb głównym komponentem kwasowości jest glin i jego obecność w formie wymiennej w pierwszym rzędzie wskazuje na konieczność wapnowania

5. kompleksie sorpcyjnym

W potocznym rozumieniu pod pojęciem kompleksu sorpcyjnego rozumie się tę część fazy stałej gleby, która ma ładunek ujemny W praktyce okazuje się, że ładunek ujemny powstaje na najdrobniejszej frakcji glebowej i na materii organicznej. Najdrobniejsza frakcja gleby to cząsteczki ilaste o średnicy < 0,002 mm. Cząsteczki te charakteryzują się ponadto olbrzymią powierzchnią. Wielkość ładunku uzależniona jest od zawartości tzw. koloidów mineralnych, ilości i jakości minerałów ilastych oraz od ilości koloidów organicznych, czyli próchnicy glebowej. Obdarzony ładunkiem ujemnym kompleks sorpcyjny stanowi swoisty magazyn przeznaczony wyłącznie dla kationów, np. potasu - K+, wapnia - Ca+2, magnezu - Mg+2, jonu amonowego - NH4+. Zasady stosowania nawozów mineralnych zależą od formy, w jakiej występuje dany pierwiastek. Zasady stosowania nawozów zostaną omówione na przykładzie popularnej soli potasowej (KCl) i saletry wapniowej (Ca(NO3)2).

1. poj sorpcyj gleb i metoda oznac kappena

Faza stała gleby ma zdolność zatrzymywania par, gazów, drobnych zawiesin, molekuł i jonów. Zjawisko to nazywamy sorpcją. W gleboznawstwie wyróżnia się pięć rodzajów sorpcji: mechaniczną, fizyczną, chemiczną, biologiczną i wymienną Metoda Kappena określania pojemności kompleksu sorbcyjnego gleby polega na oddzielnym oznaczeniu sumy zasad oraz kwasowości hydrolitycznej a następnie zsumowaniu tych wielkości wg wzoru Oznaczanie sumy zasad polega na wytrząsaniu gleby z dodaną do niej w nadmiarze znaną ilością rozcieńczonego roztworu kwasu solnego. Kation H+ wypiera kationy zasadowe z kompleksu sorpcyjnego. Pojemnością sorpcyjną gleb nazywamy sumę wszystkich kationów, jakie gleba zawiera w stanie zasorbowanym, zdolnych do wymiany. Na sorpcję kationów przez glebę ma wpływ rodzaj koloidu glebowego, masa atomowa sorbowanego kationu, jego średnica i wartościowość oraz hydratach kat Hh = xcm3 ∙ m ∙ 100 ∙ 1,5mmol(+) kg-1 gleb

3 Rekultywacja gleb zakwaszonych

Wapnowanie jest zabiegiem regenerującym gleby zdegradowane w wyniku silnego zakwaszenia i zanieczyszczenia ciężkimi. metalami Jednocześnie efektem wapnowania jest: -zwiększona przyswajalność makroelementów, -roślin wrażliwych na odczyn, wzrost plonów -poprawa struktury gleby, -aktywności mikroorganizmów. Wzrost Biorąc pod uwagę : - wśród nich te przyczyny zakwaszenia gleb, a niezależne od działań rolników, - ocenę stanu zakwaszenia gleb i wynikające z niej potrzeby wapnowania - korzyści wynikające z doprowadzenia gleb do

Właściwego odczynu zasadne wydaje się uznanie problemu wapnowania problem społecznym.

Wapnowanie

25% gleby bardzo kwaśne pH poniżej 4,6

35% kwaśne pH 4,6-5,5

Te gleby wymagają systematycznego wapnowanie

25% lekko kwaśne 5,5-6,5

15% obojętne, zasadowe >6,5

Wapnowanie ma na celu odkwaszenie gleby, uregulowanie jej odczynu, np. tlenki , wodorotlenki, węglany krzemiany. pH wskaźnik potrzeb wapnowania

kwasowość hydrolityczna - oblicza się dawkę wapnowania

Na potrzeby wapnowania na podstawie pH trzeba wziąć skład granulometryczny

% części spławialnych

Do 10% - bardzo lekkie

11-20 - lekkie

21-35 - średnie

>35 - ciężka

Użytki zielone

ocena pw wapń

b. lekkie

lekkie

średnie

ciężkie

g. mineralne

org.

K konieczna

do 4,0

do 4,5

do 5,0

do 5,5

do 5,0

do 4,0

P potrzebne

4,1-4,5

4,6-5,0

5,1-5,5

5,6-6,0

5,1-5,5

4,1-4,5

W wskazane

4,6-5,0

5,1-5,5

5,6-6,0

6,1-6,5

5,6-6,0

4,6-5,0

O ograniczone

5,1-5,5

5,6-6,0

6,1-6,5

6,6-7,0

Z zalecane

do 5,6

do 6,1

do 6,6

do 7,1

Zalecane dawki nawozów wapniowych t/ha

K

P

W

O

b. lekkie

3

2

1

lekkie

3,5

2,5

1,5

średnie

4,5

3

2,7

1

ciężkie

6

3

2

1

uż. Zielone

3,5

2,5

1,5

W przeliczeniu na tlenek wapnia

Dla gleb lekkich nie wolno przekroczyć 2 t/ha jednorazowo w formie węglanowej

Dla gleb średnich i ciężkich 3-5 t/ha jednorazowo wapno tlenkowe

Użytki zielone 2 y/ha w formie węglanowej

Rola wapnowania

- obniża rozpuszczalność metali ciężkich

- uwstecznia metale kadm, ołów, nikiel

- ułatwia pobieranie przez rośliny magnezu, fosforu

- wapnowanie reguluje pobieranie potasu

- obniża toksyczność glinu i magnezu

Wapnowanie w Polsce jest zabiegiem mało docenianym zmniejszyła się ilość zużywanych nawozów wapniowych

Materia org. gleb i zawartość próchnicy jako wskaźnik degradacji gleb

Ok. 2 % gleb w Polsce jest zasobnych w mat. org. są to czarnoziemy , czarne ziemie, mady, rędziny, brunatne właściwe ok. 80% zasobne w próchnice

Materia organiczna w glebie ulega:

- mineralizacji i humifikacji - czyli rozkład w warunkach tlenowych , rozkład mat. org. do prostych związków

- butwienie - ulega mu CO2, H2O, NO3- , PO4-, SO4

- gnicie - mineralizacja w warunkach beztlenowych, deficytowych tworzy się CO2, H2O, NH3, CH4

Oznaczanie mineralizacji

Mineralizacja przeważa

Mineralizacja -Jest to szereg mikrobiologicznych przemian substancji organicznej w związki mineralne. Może ona przebiegać jako:

*butwienie - rozkład substancji organicznej w warunkach tlenowych, w efekcie którego powstają produkty pełnego utlenienia: CO2, H2O, SO3, PO4, NO3.

*gnicie - rozkład substancji organicznej w warunkach dużego uwilgotnienia i braku tlenu, co doprowadza do powstania: metanu, siarkowodoru.

Humifikacja -Proces prowadzający do wytworzenia swoistych substancji próchnicznych przebiegający w dwóch etapach:

=rozkład substratu glebowego do prostszych elementów budulcowych

= syntezy tych substancji prostszych.

Na zawartość próchnicy w glebach mają wpływ następujące czynniki:

=Jakość i ilość związków organicznych, które dostają się do gleb w danej strefie roślinno-klimatycznej lub warunkach bioekologicznych;

=Tempo humifikacji związków organicznych;

=Tempo mineralizacji próchnicy zawartej w glebach;

=Właściwości fizyczne, fizykochemiczne i chemiczne masy glebowej;

=Ilość i jakość zawartych w glebach związków mineralnych.

Humifikacja - jest to proces mikrobiologiczny, fizyko-chemiczny w wyniku których w glebie powstaje humus (próchnica)

Próchnica (humus) - jest to mieszanina amorficznych substancji koloidalnych o barwie brunatnej, kwaśnym charakterze, wysokiej masie cząsteczkowej, powstała w wyniku oddziaływania mikroorganizmów na mat. org.

Próchnica powstaje ze związków organicznych : lignina, węglowodory, zw. Azotu.

Składa się z wielu frakcji:

- bituminy - połączenie związków gł. Tłuszczy, żywic

- kwasy humusowe - kw. Fluwialne ( są rozp. w wodzie), kw. Hymatomelanowe, kw. Huminowe szare i brunatne

- huminy, ulminy

Wpływ próchnicy na właściwości gleby

Fizyczne : poprawia barwe, stosunki cieplne , łatwiej się nagrzewa, szybciej rozpoczyna się okres wegetacyjny.

- inicjuje proces tworzenia się struktury gruzełkowatej

- zapobiega wymywaniu cząstek spławianych w głąb gleby

- zapobiega zawadnianiu gleb ciążkich

- ułatwia magazynowanie wody

Właściwości chemiczne

- wzrasta pojemność sorpcyjna

- wzrasta sorpcja kationów zasadowych

- wpływa na wzrost składników przyswajalnych

- zwiększa się buforowość gleby

Wpływa na właściwości biologiczne

- wzrasta liczba bakterii wiążących azot atmos.

Czynniki obniżające zawartość próchnicy w glebie

- susze

- głębokie uprawki

- ujemny bilans subst. organicznych

- gospodarowanie bez stosowania nawozów org

- duży udział w zmianowaniu roślin okopowych, zbóż, oleistych

Od 1-2% ulega mineralizacji należy stosować od 5-6 ton obornika na ha aby uzupełnić

Wzbogaca gleby w próchnice

- uprawa lucerny, koniczyny, strączkowych na nawóz zielony, przyorywanie torfu

- kontrola potrzeb wapnowania

Oznaczanie zawartości materii org.

1 metoda przez wyżarzanie gleby

2 metoda pośrednia - najpierw oznacza się zawartość zw. Węgla org.

Utwory bez glebowe zawierają do 10 ton mat org.

Gleby silnie zdegradowane 10 - 20 ton

Zdegradowane - 20-30

Średnio zdegradowane 30-40

Słabo zdegradowane 40-50

RODZAJE PRÓCHNICY GLEBY

1. Próchnica pokarmowa - część materii org. Gleby, która będąc łatwo przyswajalnym pokarmem dla drobnoustrojów ulega stosunkowo szybko procesom rozkładu, przechodząc częściowo w CO2 i H2O i NH3 oraz składniki popielne. Stanowi więc źródło pokarmu i energii dla organizmów heterotroficznych zamieszkujących glebę. Jest również źródłem azotu dla heterotrofów i autotrofów glebowych - dla pierwszych bezpośrednio, dla drugich pośrednio po zmineralizowaniu azotu organicznego do amoniaku. Podczas rozkładu materii organicznej powstaje wiele cennych substancji jak: antybiotyki, hormony witaminy i enzymy.

2. Próchnica trwała - część materii organicznej, która trudno ulega rozkładowi mikrobiologicznemu. W jej skład wchodzą kwasy huminowe i huminy oraz trudno ulegające rozkładowi składniki resztek roślinnych i zwierzęcych jak, żywice, woski lignina. Jest jednym z najsilniejszych układów sorpcyjnych i buforowych gleby. Jej znaczenie polega więc nie tylko na regulowaniu stężeń roztworów glebowych, ale i na niedopuszczeniu do większych wahań odczynu glebowego.

Rodzaje próchnic: a)próchnica glebowa b)próchnica nadglebowa (nakładową). Wśród próchnicy glebowej mo­żemy zasadniczo wyróżnić dwa jej rodzaje: próchnicę amorficzną i próchnicę powstałą w warunkach nadmiernego uwil­gotnienia .

Próchnica amorficzna, czyli właściwa, jest całkowicie shumifikowana, dobrze wymieszana z częściami mineralnymi gleb i nie ujaw­niająca struktury tkanek roślinnych. Próchnica torfowa nie jest całkowicie shumifikowana. Dają się w niej wyróżnić jeszcze resztki roślinne, wykazujące pierwotną strukturę tkanek. Jeśli w próchnicy przeważają jony wymienne H+ i Al3+, to taką próchnicę nazywamy nienasyconą - kwaśną. Próchnica, w której przeważa ilość wymiennych kationów o charak­terze zasadowym, nazywa się próchnicą nasyconą, wysycona wapniem - "słodką", wysycona sodem - "słoną" itd. Każdy typ gleby ma swój specyficzny rodzaj próchnicy próchnica gleb leśnych, czarnoziemnych, mady.

Według Hesselmana, w poziomie próchnicy nakładowej można wyróżnić trzy podpoziomy: 1) ściółki właściwej która jest zbudowana z prawie zupełnie nierozłożonych szczątków orga­nicznych, 2) fermentacyjny złożony ze szczątków częściowo rozłożonych o dobrze rozpoznawalnej strukturze roślinnej i 3) humifikacyjny o barwie najciemniejszej, złożony z próch­nicy amorficznej, zawierającej nieznaczną ilość szczątków roślin­nych.W zależności od tempa rozkładu ściółki oraz stopnia wymiesza­nia próchnicy z glebą mineralną wśród próchnicy nakładowej można wyróżnić następujące typy: surową, moderową, mullową.

Typ próchnicy surowej powstaje w wyniku powolnego rozkładu ściółki. Brak jest także wymieszania próchnicy z glebą mineralną. j Próchnica surowa tworzy warstwy złożone ze słabo rozłożonych resztek roślinnych o dobrze zachowanej strukturze tkanek, prze­plecionych grzybnią.

Typ próchnicy moderowej powstaje w wyniku powolnego rozkładu ściółki, przy udziale drobnej fauny glebowej. Próchnica moderowa jest bardziej rozłożona od próchnicy surowej. Próchnica moderowa właściwa charaktery­zuje siedliska świeże, średnio zasobne na glebach brunatnych wyługowanych i na płowych.

Typ próchnicy mullowej powstaje w wyniku dobrego rozkładu ściółki i silnego wymieszania przez faunę glebową części organicznych z glebą mineralną. Próchnica mullowa występuje bezpo­średnio pod warstwą ściółki i przechodzi stopniowo w poziom próchniczny gleby mineralnej. Próchnica mullowa wykazuje odczyn obojętny. Powstaje ona na glebach zasobnych, strukturalnych i o dobrych właściwościach powietrzno-wodnyeh.

Wyjałowienie gleb ze składników pokarmowych naruszenie równowagi jonowej Liczby graniczne dla fosforu (5 stopniowy podział)

Zasobność mg P2O5/ 100g

b. niska - do 5,0

niska - 5,1-10,0

średnia 10,1 - 15,0

wysoka 15,1-20,0

b. wysoka >20

zasobność gleby powinna być średnia lub wysoka

Gleba jako źródła składników pokarmowych makro i mikroelementy

makroelementy (pierwiastki) - występuje w dużych ilościach C, O, H, N, P, K, Mg, S, Ca

mikroelementy - Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Ni,

kadm, ołów, rtęć, Cu - w nadmiarze szkodliwe

Łatwo rozpuszczalne sole wyst. w roztworze glebowym: węglany, siarczany, chlorki, azotany

Formy aktywne i ruchome to formy przyswajalne , stanowią niewielką część składników pokarmowych w glebie

Fosfor ogólna zawartość w ciężkich glebach to 0,01-0,20% P2O5 300-6000 kg P2O5/kg

Fosfor organiczny w glebie to fityna ,

Fluoroapatyt 3Ca3(PO4)2*CaF2

Ca(PO4)2

Wiwianit Fe3(PO4)2*8H2O

Łatwo rozpuszczalne sole:

Ca(H2PO4)2

Mg(H2PO4)2

K H2PO4

Ca H2PO4

K2 H2PO4

Procesy sprzyjające wyjałowieniu gleby:

- duży udział gleb lekkich - mało zasobne w składniki pokarmowe

- słabo wykształcony kompleks sorpcyjny

- klimat wilgotny

- niezrównoważone nawożenie mineralne

- zakwaszenie gleby sprzyja wymywaniu składników pokarmowych

- nawozy łatwo rozpuszczalne

- niedostateczne uprawianie gleb

Skutki wyjaławiania gleb

- ubóstwo składników pokarmowych

- bardzo niska zasobność

- naruszona równowaga jonowa które działają antagonistycznie do innych jonów

Antagonizm (hamuje)

NH4+ - Mg2+

K+ - Ca2+, Mg2+, Na+

Ca2+ - Fe2+, Mn2+, Zn2+

Mg2+ - Ca2+, Na+, Mn2+

Antagonizm anionowy

NO3- - Cl-

NO2- - SO4, H2PO4

SO4 2- - MoO4 2-

Sposoby przeciwdziałania wyjałowieniu gleb

- nawożenie dostosowane do wymagań pokarmowych roślin

- jednoczesne stosowanie nawożenia mineralnego i organicznego

- stosowanie dużych dawek P, Mg, K ponad wymagania pokarmowe roślin na glebach o niskiej zasobności

REKULTYWACJA TERENÓW ZDEWASTOWANYCH Tereny zdewastowane są najczęściej bezproduktywne i bezużyteczne, należy je zagospodarować, wcześniej przeprowadzić szereg prac, które określa się jako rekultywację.

REKULTYWACJA - (dotyczy powierzchni zdewastowanych nierolniczą i nieleśną działalnością gospodarczą) polega na wykonywaniu robót technicznych i zabiegów biologicznych w celu przywrócenia terenom zdegradowanym zdolności produkcyjnej lub użytkowej, umożliwiających następnie właściwe ich zagospodarowanie.

ZAGOSPODAROWANIE -jest dalszym etapem prac obejmujących wykonywanie zabiegów umożliwiających wykorzystanie gruntów do celów gospodarki rolnej, leśnej, komunalnej lub innej.

Celem zabiegów rekultywacji zdegradowanego podłoża jest przywrócenie zniszczonemu gruntowi w miarę możliwości „pierwotnej postaci” właściwości fizycznych mechanicznych i chemicznych umożliwiających wykorzystanie ponownie podłoża.

Wybór sposobu rekultywacji zależy od:

- rodzaju gruntuj budowy geologicznej

- rodzaju zniszczenia gruntu

- masy zniszczonego podłoża

- czas trwania zdegradowania

- sposobu zagospodarowania terenu

Każdy przypadek rekultywacji terenu zdegradowanego wymaga indywidualnego podejścia i projektu. Opracowanie prawidłowego projektu wymaga długotrwałych i kosztownych badan oraz pracy wielu specjalistów z rożnych dziedzin.

Rodzaje rekultywacji:

• techniczna

• biologiczna

• chemiczna

Rekultywacja techniczna obejmująca prace związane z ukształtowaniem terenu. Należy pokryć teren zdegradowany warstwą gleby przydatną do wegetacji roślin. Warstwa gleby potrzebna do wykonania tej rekultywacji może być bardzo różna, od kilkunastu do kilkudziesięciu cm. Przy zagospodarowaniu leśnym lub rekreacyjnym najczęściej wystarczy cienka warstwa gleby, przy rolniczym znacznie grubsza.

Rekultywacja chemiczna zwana także neutralizacją (detoksykacją) dotyczy gleb najczęściej silnie zakwaszonych dla pH poniżej 4,5 lub skażonych innymi substancjami toksycznymi. Najczęstszym sposobem prowadzenia neutralizacji jest wapnowanie.
Rekultywacja biologiczna polega na wytworzeniu warstwy gleby o dużej aktywności biologicznej. Cel ten można osiągnąć wzbogacając rekultywowany grunt w substancje organiczne tj. obornik lub kompost, torf, słomę, nawozy zielone lub gnojowicę. Na rozwój mikroorganizmów korzystnie wpływa uprawa roślin motylkowych na przyoranie.
Działalność związana z rekultywacją terenów zdegradowanych obejmuje trzy fazy:
- rekultywację przygotowawczą,
- rekultywację techniczną, zwaną podstawową,
- rekultywację biologiczną— szczegółową lub specjalną
Rekultywacja przygotowawcza dotyczy opracowania dokumentacji techniczno- kosztorysowej. Prace te mają na celu szczegółowe rozpoznanie nieużytku (położenie, powierzchnie, rzeźba terenu, itp.) oraz ustalenie przyszłego kierunku rekultywacji i zagospodarowania
Rekultywacja techniczna obejmuje:
a) odbudowę sieci niezbędnych dróg dojazdowych,
b) właściwe ukształtowanie rzeźby terenu,
c) uregulowanie stosunków wodnych,
d) odtworzenie gleb metodami technicznymi.

Rekultywacja terenu wysypiska
Rekultywacja terenu wysypiska polega na odtworzeniu lub ukształtowaniu nowych wartości użytkowych gruntu. Rekultywacji podlega obszar powysypiskowy, tak jak cały teren działki na którym znajdują się obiekty związane z funkcjonowaniem wysypiska. W drugim roku wysypiska należy przykryć warstwą około 0,3 m ziemi urodzajnej i obsiać mieszanką trawi roślin motylkowych. Właściwa rekultywacja terenu może nastąpić po około 5 latach od zakończenia eksploatacji. Przed przystąpieniem do rekultywacji należy określić docelowe przeznaczenie terenu powysypiskowego, sposób jego ukształtowania, zagospodarowanie szatą roślinną i nawożenie glebą. W zależności od warunków lokalnych możliwe są cztery kierunki rekultywacji. Nie wszystkie tereny zniszczone nadają się bezpośrednio do rekultywacji rolnej lub leśnej. Przy silnych zanieczyszczeniach i dużej toksyczności gruntu trzeba stosować rekultywację specjalną. Dopiero po wielu latach grunty te mogą być przywrócone rolnictwu lub leśnictwu. Wszystkie zabiegi rekultywacyjne są bardzo energochłonnej długotrwałe.
Całość procesu rekultywacji i zagospodarowania można podzielić na trzy etapy:

Etap I - dokonuje się inwentaryzacji obszaru zdegradowanego, należy
ustalić przyczyny, stopień, zasięg degradacji.
Etap II
- opracowanie projektu techniczno-ekonomicznego rekultywacji
i zagospodarowania. Dokumentacja powinna składać się z części technicznej i kosztorysowej. Projektant powinien wybrać możliwie najskuteczniejszy sposób rekultywacji i zagospodarowania przy minimalizowaniu nakładów.
Etap III - realizacja projektu rekultywacji i zagospodarowanie w terenie.
Z tych względów przy podejmowaniu decyzji o przeznaczeniu określonych terenów na cele wydobywcze, przemysłowa, budowlane itp. należy uwzględnić wszystkie możliwe skutki końcowe, zyski i straty.
W etapie zagospodarowania wyróżnia się dwie
fazy:
1. Zagospodarowanie przedplonowe, które jest przedłużeniem rekultywacji biologicznej obejmującej, w zależności od kierunku zagospodarowania, zadrzewienie tub zalesienie przedplonowe albo realizację płodozmianu rekultywacyjnego dla wzmożenia procesów glebotwórczych i wytwarzania gleby. W fazie tej stosuje się niezbędne zabiegi agrotechniczne (głównie nawożenie), wodnomelioracyjne i pielęgnacyjne. Ponadto wykonuje się prace hydrotechniczne, np. w celu wykorzystania terenu na parki, zieleńce, tereny zielone, wypoczynkowe, boiska itp.

Rekultywacja biologiczna obejmuje:
a) odbudowę biologiczną zboczy zwałów i skarp wyrobisk w celu zabezpieczenia ich stateczności oraz zapobiegania procesom erozji,
b) regulację lokalnych stosunków wodnych przez budowę niezbędnych urządzeń melioracyjnych i ochronę wód przed zanieczyszczeniem,
c) odtworzenie gleb metodami agrotechnicznymi
Rekultywacja terenów zdewastowanych obejmuje:
-zagospodarowanie leśne
-zagospodarowanie rolnicze
-zagospodarowanie rekreacyjne
-budowa zbiorników wodnych
-zabudowa mieszkaniowa i przemysłowa.
Zagospodarowanie leśne prowadzi się w następujących przypadkach:
-na gruntach mało urodzajnych lub jałowych.
-wokół zakładów przemysłowych
-na terenach narażonych na erozję

Na terenach zrekultywowanych rolniczo należy prowadzić gospodarkę rolną według ogólnie przyjętych zasad z uwzględnieniem specyfiki danego obszaru. Należy uwzględnić możliwość przeciwdziałania degradacji gleby, poprawić jej urodzajność przez wprowadzenie odpowiednich zmianowań np. przeciwerozyjne (trwałe użytki zielone), pastewne z dużym udziałem mieszanek motylkowo-trawiastych. Do zabiegów przeciwdziałających erozji gleb należy zaliczyć także orkę w poprzek stoków i stosowanie takiego płodozmianu, który ogranicza do minimum okres pozostawiania pól bez obsiewu.

2. Zagospodarowanie docelowe stanowi przejście do pełnej produkcji roślinnej iw zależności od przyjętego kierunku zagospodarowania przeprowadza się przebudowę drzewostanów na
docelowe aa terenach leśnych, albo stosuje się odpowiedni płodozmian rekultywacyjny na terenach rolniczych.
Ażeby zabiegi rekultywacji odniosły pożądany skutek należy pamiętać o kolejnych zadaniach:
• zbadanie przyczyni skutków degradacji
• ustalenie jak teren ma być zagospodarowany
• ukształtowanie terenu przez wypełnienie wyrobisk glebą w taki sposób, który byłby najkorzystniejszy dla jej przyszłego zagospodarowania
• wyrównanie powierzchni zwałów oraz nadanie zboczom nachyleń. zapewniających ich stałość
• właściwe ukształtowanie stosunków wodnych
• odtworzenie gleby przez wykorzystanie zwałowanych gruntów
• neutralizacja gleb toksycznych i użyźnianie jałowych
• zabezpieczenie zboczy obudową biologiczną
• przeciwerozyjna zabudowa roślinnością pionierską skarpy
• regulacja stosunków wodnych

2. Klasyfikacja terenów zdegradowanych
Rodzaj i usytuowanie terenów zdegradowanych przez przemysł i kopalnictwo różnych surowców związane są w znacznej mierze z rozmieszczeniem złóż surowców mineralnych na terenie kraju (rys. 14), tempem ich eksploatacji oraz przeróbką. Ważną pod tym względem cechą wszelkich surowców mineralnych jest ich przeznaczenie, gdyż z tym najczęściej wiąże się degradacja terenu.
Ze względu na przeznaczenie zasoby surowców mineralnych można podzielić na: energetyczne, hutnicze, niemetaliczne i budowlane. Z surowców energetycznych należy wymienić przede wszystkim:
— węgiel kamienny,
— węgiel brunatny,
— torf,
— ropę naftową,
— gaz ziemny.
Z surowców hutniczych rudy:
— metali żelaznych — żelaza, manganu i chromu,
— metali uszlachetniających stal: nikiel, kobalt, molibden, wolfram, wanad i tytan,
— metali nieżelaznych: cyny, ołowiu, miedzi i cynku,
— metali lekkich: glinu i magnezu,
— metali specjalnych i rzadkich: antymonu, arsenu, rtęci, bizmutu, kadmu, galu, indu, talu, germanu, rubidu, cezu, cyrkonu, niobu, tantalu, berylu i innych,
— metali szlachetnych: złota, srebra, platyny i pokrewnych,
— metali promieniotwórczych: uranu, radu i tom.
Z surowców niemetalicznych:
— sól kamienną i potasową.
— azotany, borany, fosforany,
— fluoryt oraz związki strontu,

— surowce siarkonośne,
— kamienie szlachetne.
Z surowców budowlanych:
— złoża skał magmowych,
— surowce węglanowe,
— surowce ilaste,
— surowce krzemionkowe,
— skały okruchowe.
Analiza bilansu* zasobów (kopalin) surowców mineralnych w Polsce (Bednarczuk 1990) wykazuje duże zróżnicowanie pod względem ich wielkości i położenia (rys. 14), występujących pokładów oraz ich jakości.
Geologiczne zasoby węgla kamiennego przekraczają 63 mld ton; przy założeniu, że z tej ilości tylko czwarta część zostanie wyeksploatowana, to przy obecnym poziomie wydobycia (około 150 mln ton rocznie) wystarczy węgla kamiennego na 81 tat. Na długość okresu wydobycia ma wpływ głębokość eksploatacji, zawartość siarki w węglu i jego zapopielenie. W miarę eksploatacji głębszych pokładów narasta problem utylizacji zasolonych wód kopalnianych.
Zasoby geologiczne węgla brunatnego wynoszą około 134 mld ton, z czego w złożach eksploatowanych jest zawarte 22%. W złożach nie zagospodarowanych ponad 95% zasobów jest rozpoznawanych w kategorii C2. Eksploatowany w Polsce węgiel brunatny jest prawie w całości zużywany do produkcji energii elektrycznej (75 mln ton w 1993 r.).
Geologiczne zasoby rud cynku i ołowiu wynoszą łącznie około 360 mn ton i ponad 60% występuje w złożach nie eksploatowanych. Rudy występują w 21 złożach, a eksploatacja jest prowadzona tylko w 5.
Zasoby rud miedzi wynoszą łącznie ponad 3 mld ton zasobów geologicznie
bilansowych, w ponad 60% miedź występuje w złożach obecnie eksploatowanych, gdzie głębokość eksploatacji zbliża się do 1000 m. Średnia zawartość miedzi w rudzie ogółem wynosi 1,86%. Rudom towarzyszą liczne pierwiastki rzadkie i rozproszone, część z nich jest odzyskiwana.
Geologiczne zasoby siarki rodzimej wynoszą prawie 1 mld ton, z czego na złoża eksploatowane przypada około 60%. Złoża nie eksploatowane charakteryzują —się gorszymi parametrami geologicznymi, zalegają w warunkach trudniejszych do eksploatacji. Niektóre nadawać się mogą do opłacalnej eksploatacji otworowej.
Biorąc pod uwagę możliwości uzyskiwania siarki z innych źródeł <odsiarczania

0x01 graphic

Ryc. 8. Schemat rekultywacji nieużytków po odkrywkowej eksploatacji złóż

Środki i zabiegi łagodzące skutki zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi

Metody;

Działanie środków i zabiegów na metale ci

Chemiczne;

Wapnowanie

Zmniejszenie rozpuszczalności, mobilności i przyswajalności dla roślin

Dodatek materii organicznej, iłowanie;

Zwiększenie pojemności sorpcyjnej gleby, wymiana jonowa, sorpcja i kompleksowanie;


Wzbogacenie w fosforany

Wytrącenie szczególnie ołowiu i cynku w formie słabo rozpuszczalnych fosforanów;

Dodatek zeolitów

Zwiększenie zdolności jonowymiennych i sorpcyjnych

Al-montmorylonit i Al13

Preparaty syntetyczne wiążące specyficznie metale ciężkie

Biologiczne;

Dobór roślin

Uprawa roślin mających małe zdolności pobierania metali ciężkich

Zwiększenie plonowania

Rozcieńczenie metali ciężkich w większej masie plonu

Bioakumulatory

Częściowe usunięcie metali ciężkich przy użyciu roślin specjalnych

Fizyczne;

Oczyszczanie gleby

Usuwanie przynajmniej części metali ciężkich z gleby przez ekstrakcji wyparowanie, zastosowanie metod elektrokinetycznych;

Głęboka orka

Rozcieńczenie metali ciężkich w większej masie gleby

Metale ciężkie- są to -pierwiastki o gęstości powyżej 4.5g/cm3 tkj kadm ołów nikiel kobalt miedź kadm cynk arsen, rtęć.

-niektóre są niezbędne dla org żywych a zbędne - toksyczne.

- mają zdolność do bioakumulacji do systematycznego nagromadzenia się w środ ożywionym. Czas ich neutralizacji w środ natural glebowym jest b długi a niektóre wcale nie ulegają rozkładowi.

-naturalna ilość nie stanowi zagrożenia dla roślin zwierząt czy człowieka tylko niekiedy w warunkach silnego zakwaszenia następuje ich uruchamianie i zwiększone pobieranie przez rośliny.

PRZYCZYNY I ŹRÓDŁA METALI CIĘŻKICH;

-energetyka i przemysł,

-gospod komunalna,

-wysypiska odpadów

- nawozy i odpady stosowane (np. fosforowe)

- środki ochrony roślin

MIEDŹ Cu

- najważniejszy z mikroelementów żywienia organizmów

-niedobór i nadmiar może powodować zaburzenia różnych procesów biologicznych

- podstawowe źródło zanieczyszczenia przemysł i środki ochr roślin.

CYNK Zn

-- niezbędny

- niedobór schorzenia skórne, alergie miażdżyca

- nadmiar -zmiany nowotworowe.

KADM

-nie jest niezbędny

- łatwo rozpuszczalny

-- małe ilości toksyczne dla roślin

- wyskoki stopień zagrożenia ławo kumuluje się w warzywach

- nadmiar uszkodzenie nerek, wątroby,

- źródło wysypiska śmieci, stosowanie nawozów fosforowych

OŁÓW


- ruchliwy toksyczny

- łatwo przyswajalny

-najwieksze stężenie w okolicach hut i kopalń zwałowisk odpadów, górniczych, hutniczych, ceramicznych i cementowych

- przyczyna choroby wątroby, niedokrwistość nowotwory

NIKIEL

- toksyczne właściwości u roślin powoduje chloroze ogranicza fotosynteze , spadek wzrostu,

ARSEN

- najbardziej niebezpieczny

-łatwo rozp się w środ kwaśnym

- toksyczne działanie można zmniejszyć poprzez wiązanie w wyniku działania siarczanu żelazowego siarki czy węglanu wapnia

-Wzrost emisji metali ciężkich, w wyniku rozwoju cywilizacji wspowodował, że poświęca się im coraz więcej uwagi. Głównym źródłem toksycznych pierwiastków jest motoryzacja.

-Dla oceny stopnia skażenia istotne są zarówno rodzaj substancji jak i jej ilość.

-Szkodliwe substancje gromadzą się głównie w górnej, 30 centymetrowej warstwie gleby, stąd rośliny ukorzeniające się głęboko wykazują mniejszą wrażliwość na zanieczyszczenia.

-Tereny zlokalizowane wzdłuż ruchliwych szlaków komunikacyjnych narażone są na skażenie głównie ołowiem i kadmem, związki tych pierwiastków, jako najcięższe składniki spalin opadają w sąsiedztwie dróg.

-Związki ołowiu uwalniane są wraz z gazami spalinowymi w połączeniach z bromem i chlorem. 70-80% dodanego do benzyny ołowiu emitowane jest do środowiska.

-Kadm jest pierwiastkiem toksycznym, o dużej ekspansji w środowisku, dostaje się on do gleby na skutek: ścierania się opon samochodowych, asfaltu, zużywania olejów silnikowych.

-Skumulowane w organizmach ludzkich i zwierzęcych kadm i ołów zaburzaj ą procesy fizjologiczne, powodują choroby układu krwionośnego, uszkodzenia nerek, kości, zaburzenia rozrodu

Pod względem stopni zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi możemy wyróżnić następujące grupy 2ieb:
a) gleby bardzo lekkie o zawartości < 10% części spławialnych, niezależnie od pH,
gleby lekkie (10-20% części spławialnych), bardzo kwaśne (pH<4,5) I kwaśne (pH 4,5-5,5);
b) gleby lekkie (10-20% części spławialnych), odczyn obojętny (pH>6,5),
gleby średnie (20-35% części spławialnych), bardzo kwaśne I kwaśne
gleby ciężkie (>35% części spławialnych), bardzo kwaśne,
gleby mineralno-organiczne (5-10% substancji organicznej); c) gleby średnie i ciężkie, słabo kwaśne i obojętne (pH>5,5),
gleby organiczno-mineralne i organiczne (>10% substancji organicznej).
Stopnie zanieczyszczenia gleb:
• Stopień O - gleby o naturalnych zawartościach metali śladowych.
• Stopień I - obejmuje gleby o podwyższonej zawartości metali.
• stopień II - gleby słabo zanieczyszczone. Na takich glebach zachodzi już obawa chemicznego zanieczyszczenia roślin.
• Stopień lii - gleby średnio zanieczyszczone. Wszystkie uprawy na takich glebach narażone są na skażenie.
• Stopień IV - gleby silnie zanieczyszczone. Takie gleby (szczególnie lekkie) powinny być wyłączone z produkcji rolniczej oraz zadarnione lub zadrzewione. Zaleca się zabiegi rekultywacyjne, głównie wapnowanie i wprowadzanie substancji organicznej.
• Stopień V - gleby bardzo zanieczyszczone. Gleby o takim stopniu zanieczyszczenia należy wyłączyć z produkcji rolniczej i poddać zabiegom rekultywacyjnym (Kabata- Pendias i in.1993).

Właściwości sorpcyjne gleb

Sorpcja to zdolność gleby do zatrzymywania i pochłaniania przez stałe cząstki gleby (głównie koloidy glebowe) drobnych cząstek glebowych z zawiesin, jonów z roztworów, gazów z powietrza. Zjawiska związane z sorpcją nazywamy zjawiskami sorpcyjnymi. O zjawiskach tych decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała, zwana sorpcyjnym kompleksem glebowym. Kompleks sorpcyjny to cześć stałej fazy gleby, składająca się z cząstek o wymiarach koloidalnych. Kompleks sorpcyjny składa się z:

-substancji organicznych, głównie z próchnicy, oraz z

-substancji nieorganicznych- minerałów ilastych oraz połączeń organiczno- mineralnych

Sorpcja jest zjawiskiem złożonym i można wyróżnić kilka jaj rodzajów:

-sorpcja wymienna- jest najważniejszym rodzajem sorpcji z punktu widzenia odżywiania roślin. Istota tej sorpcji polega na wymianie jonów znajdujących się w roztworze glebowym z jonami warstwy dyfuzyjnej koloidów glebowych. Między jonami znajdującymi się w roztworze glebowym a jonami warstwy dyfuzyjnej istnieje stan równowagi dynamicznej. Oznacza to, że zmniejszenie się stężeń odpowiednich jonów w roztworze glebowym na skutek pobrania ich przez roślinę prowadzi do wyrównywania tego stężenia kosztem jonów warstwy dyfuzyjnej. W przypadku, kiedy rośnie stężenie jonów w roztworze, zaczynają by one sorbowane przez kompleks sorpcyjny, do momentu osiągnięcia stanu równowagi. W przypadku ubytku jonów z roztworu glebowego, kompleks sorpcyjny dąży do osiągnięcia nowego stanu równowagi i oddaje jony do roztworu. Sorpcji wymiennej podlegają takie kationy jak np. katony wodoru, wapnia, glinu oraz w mniejszych ilościach magnezu, potasu czy sodu. Jeśli chodzi o aniony, w naszych warunkach klimatycznych, aniony nie są sorbowane wymiennie, lub jeśli już, to sorbowane tylko w niewielkich ilościach. Wynika to z ujemnego ładunku przeważającej ilości cząsteczek koloidalnych, występujących w naszych glebach.

=sorpcja biologiczna jest wynikiem działalności życiowej mikro- i makroorganizmów glebowych. Organizmy żywe znajdujące się w glebie pobierają z roztworu glebowego te same składniki, którymi odżywiają się rośliny. Konkurencja ta nie jest jednak szkodliwa, gdyż życie roślin jest znacznie dłuższe niż mikroorganizmów glebowych, które szybko obumierają dostarczając roślinom odpowiednich składników pokarmowych. Ten rodzaj sorpcji jest szczególnie istotny w glebach lżejszych, o słabym kompleksie sorpcyjnym oraz w przypadku sorpcji azotu, który nie jest zatrzymywany w innych procesach sorpcyjnych.

=sorpcja chemiczna- polega na wytrącaniu z roztworów glebowych związków w postaci nierozpuszczalnych soli. Z roztworów glebowych ubywa w takim przypadku określonego rodzaju jonów. Zjawisko to jest z jednej strony niekorzystne, gdyż zmniejsza ruchliwość i przyswajalność jonów fosforu/ fosforanowych, a z drugiej strony korzystne poprzez zmniejszeniem ilości wymywanego fosforu z gleby.

=sorpcja fizyczna polega na zdolności gleb do zatrzymywania przez nie - dzięki napięciu powierzchniowemu - rozpuszczonych substancji. Sorbowane w ten sposób substancje mogą gromadzić się na powierzchni cząstek sorbujących, albo też mogą przenikać w głąb takich cząstek. Stąd też rozróżnia się sorpcję fizyczną powierzchniową i objętościową. Również z tym rodzajem sorpcji, związane jest powstawanie wody higroskopowej.

=sorpcja mechaniczna polega na zatrzymywaniu w przestrzeniach między cząstkami glebowymi i w kapilarach glebowych mikroorganizmów i zawiesin zawartych w roztworze glebowym. Gleba dzięki porowatej budowie spełnia w stosunku do zawiesin rolę filtru. Dlatego też sorpcja mechaniczna zależy od składu mechanicznego gleby, a zwłaszcza od zawartości w niej koloidowych cząstek ilastych.

=sorpcja glebowa ważnym procesem zachodzącym w glebie poprzez utrudnianie wypłukiwania mineralnych składników pokarmowych roślin z gleby. Jest ważną w rolnictwie właściwością gleb.

CZYNNIKI GLEBOTWÓRCZE: o powstawaniu i kształtowaniu się gleb decydują następujące czynniki: klimat, świat roślinny i zwierzęcy (biosfera ), woda (hydrostera), rzeźba terenu, skała macierzysta, działal­ność człowieka oraz czas tworzenia się gleb.

Klimat Wpływ klimatu na powstawanie i kształtowanie się gleb jest ogromny. W różnych częściach globu ziemskiego klimat różni się: tempe­raturą, opadami, parowaniem, wilgotnością powietrza i prędkością wiatru. Przebieg wietrzenia skał, rozwój świata roślinno-zwierzę­cego, rozkład materii-organicznej i tworzenie się próchnicy zale­żą w znacznym stopniu od klimatu. Tworzenie się gleb ma więc różny przebieg w poszczególnych strefach roślinno-klimatycznych. I tak: Strefa tundrowa występują gleby pierwotne szkieletowe (tundra wysoka) oraz gleby bagienne (tundra niska). Strefa leśna w strefie borów przeważają gleby bielicowe i bagienne, nato­miast w strefie lasów mieszanych występują zarówno gleby bie­licowe jak i brunatne, czarne ziemie oraz gleby bagienne. Strefa leśno-stepowa w strefie tej występują najczęściej szare gleby leśne oraz czarnoziemy leśno-stepowe, często zdegradowane. Strefa łąkowo-stepowa określana jest jako czarnoziemna, ponieważ przeważają w niej czarnoziemy typowe. Strefa suchych stepów występują tutaj gleby kasztanowe, czarnoziemy południowe i gleby słone. Strefa półpustynna (pustynnych stepów) przeważają w tej strefie szaroziemy oraz gleby słone. Strefa subtropikalna i tropikalna występują tutaj czerwonoziemy, żółto ziemy i gleby laterytowe.

Biosfera Świat roślinny i zwierzęcy . Działalność biosfery prowa­dzi do tworzenia się gleby przy jednoczesnym wzroście stopnia zwietrzenia skały macierzystej. Obumarłe rośliny są głównym źród­łem materii organicznej w glebie. Materia ta dostarcza pożywienia drobnoustrojom i przekształcana jest w próchnicę. Działalność świata zwierzęcego (między innymi dżdżownic, gry­zoni, susłów, świstaków, myszy i owadów), polegająca na ogół na rozdrabnianiu szczątków roślinnych, przyczynia się do spulchnie­nia oraz wytworzenia gruzełkowatej struktury gleby. Żyjące w gle­bie mikroorganizmy możemy podzielić na przedstawicieli świata roślinnego i zwierzęcego. Do pierwszych należą bakterie, grzyby, glony i porosty, do drugich - pierwotniaki. Do najmniejszych drobnoustrojów należą wirusy, które pasożytują na roślinach i zwierzętach. Niektóre z wirusów żywią się bakteriami. Znaczenie drobnoustrojów glebowych, a w szczególności bakterii i grzybów, jest ogromne. Odgrywają one role przede wszystkim w procesach mineralizacji i humifikacji resztek organicznych. Część z nich przeprowadza związki trudno przyswajalne dla roślin w zwią­zki łatwo przyswajalne i odwrotnie. Drobnoustroje przeprowadzają: wiązanie wolnego azotu powietrza, proces amonifikacji, nitryfikacji i denitryfikacji, a wreszcie stanowią czynnik decydujący o gromadzeniu się i rozkładzie próchnicy w glebach. Świat roślin wyższych syntetyzując związki organiczne zużywa energie, a bakterie, grzy­by i promieniowce, rozkładając związki organiczne uwalniają pewną ilość energii. Bakterie, grzyby i promieniowce wraz z roślinami zielonymi decydują o obiegu pierwiastków między biosferą a glebą. Działalność wyższego świata roślinnego Roślinność wpływając na przebieg różnych procesów zachodzących w glebach oddziałuje między innymi na zmianę klimatu glebowego i nadglebowego, bierze więc czynny udział w tworzeniu i kształtowa­niu się gleb, co prowadzi do wytwarzania się różnych typów gleb. Rośliny, pobierając z powietrza dwutlenek węgla, a wodę i składniki mineralne z ziemi, przerabiają te składniki na materię organiczną, a mianowicie na cukry, tłuszcze, białka, ligninę i inne związki organiczne. Przy rozkładzie resztek roślinnych, związki organiczne ulegają w odpo­wiednich warunkach częściowo mineralizacji; przyswajanie zatem dwutlenku węgla przez rośliny, wzbogaca pośrednio glebę w składni­ki pokarmowe roślin. Przy niecałkowitym rozkładzie związków organicznych w glebach powstaje pod wpływem drobnoustrojów próchnica. Przy udziale świata roślin zachodzą w glebach ciągłe przemia­ny i odbywa się kołowy obieg składników pokarmowych. W warunkach naturalnych istnieje genetyczny związek pomiędzy glebami, a występującymi na tych glebach formacjami roślinnymi i współżyją­cymi z nimi drobnoustrojami.

Woda (hydrosfera) odgrywa ona dużą, a niekiedy decydują­cą rolę przy tworzeniu się gleb. Woda w postaci opadów atmosfe­rycznych stanowi składową część klimatu. Bezpośrednie działanie wody na glebę polega między innymi na zjawisku tzw. erozji wodnej zmywania materiału glebowego i przenoszenia go z jednych miejsc na drugie. Woda osadza poza tym materiał glebowy w postaci namułów w korytach rzek, na stokach lub w kotlinach. W warunkach nad­miaru wody (opadowej, przepływowej lub wgłębnej) tworzą się przy udziale roślinności hydrofilnej gleby hydromorficzne: glejowe, torfowe, murszowe. W warunkach nadmiernej wilgotności okresowej lub stałej mają miejsce w glebie przy udziale bakterii beztlenowych procesy re­dukcyjne, które decydują o powstawaniu gleb glejowych.

Rzeźba terenu (relief) ukształtowanie terenu stanowi ważny czynnik glebotwórczy. Erozja wodna, polegająca na zmywaniu cząstek glebowych przez spły­wające po stokach wody opadowe i osadzaniu ich w niższych częś­ciach terenu, zależy od rzeźby terenu,. Ukształtowanie terenu, wpływając na lokalne zmiany klimatu, wpływa tym samym na rozwój charakterystycznej roślinności i na kształtowanie się pod jej wpływem gleb.

Skała macierzysta wpływ skały macierzystej jako substratu glebowego na prze­bieg procesu glebo twórczego jest bardzo duży. Gleby w których poza działalnością innych czynników glebotwórczych przeważa wpływ skały macierzystej na ich kształtowanie określane są jako litomorficzne. Skały macierzyste wpływają na gleby dostarczając im składników mineralnych oraz oddziałując na ich ewolucje. Wpływ skały macierzystej na glebę zaznacza się szczególnie wyraźnie w pierwszym okresie rozwoju gleby oraz w terenach górzystych, gdzie przeważają procesy erozyjne. Działalność człowieka Człowiek przez swą działalność gospodarczą wnika głęboko w przebieg zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzą­cych w glebie, a tym samym wpływa wyraźnie na kształtowanie się gleb. Wpływ ten zaznacza się szczególnie jaskrawo w glebach upraw­nych, zmienionych w wyniku zabiegów agrotechnicznych, jak również w glebach występujących w okręgach przemysłowych.

Czas tworzenia się gleb Cechy gleb zależą również od ich wieku, tj. okresu czasu, w ciągu którego skały macierzyste i wytworzone z nich gleby podle­gały działaniu czynników glebotwórczych. Jedne tworzą się w pew­nych warunkach nieomal na naszych oczach, inne zaś, wytworzone w pierwszych okresach postglacjału, mają wyraźny charakter gleb reliktowych, mimo późniejszych przemian.

KOLOIDY GLEBOWE - zalicza się częstki o rozdrobnieniu poniżej 1μm lub 2 μm. W glebach najczęściej spotykanymi układami koloidalnymi są suspensoidy czyli układy których faza stała rozpuszczona jest w płynnym ośrodku dyspersyjnym oraz układy których faza płynna rozpuszczona jest w stałym ośrodku dyspersyjnym. Charakterystyczną cechą układów dyspersyjnych jest: wielkość powierzchni granicznej między fazą rozproszoną a ośrodkiem dyspersyjnym. Stopień rozproszenia charakteryzuje powierzchnia właściwa. Wraz ze wzrostem dyspersji koloidów glebowych polepszają się właściwości chemiczne gleb.

Budowa cząstek koloidalnych: a) ultramikron; b) wewnętrzna powłoka jonowa; c) zewnętrzna powłoka jonowa

Koloidy gleb. dzielimy na: a) naładowane ujemnie (próchnica, krzemionka koloidalna, minerały illaste); b) naładowane dodatnio (wodorotlenki żelaza, gliny, fosforan trójwapniowy)

Według zachowania koloi. dzielimy na: hydrofilowe (łatwo ulegają hydratacji) i hydrofobowe (słaba właściwość hydratacji i mała lepkość)

Ze względu na kwsowość i zasadowość: acidoidy, bazoidy, soloidy. Niektóre koloidy zachowują się jak słabe kwasy lub bardzo słabe zasady i nazywamy je amfolitoidami. Należą tu wodorotlenek żelaza i glinu, węglan wapnia.

Ze względu na skłąd chemiczny dzielimy na: a)nieorganiczne (wtórne minerały ilaste, minerały pierwotne, krzemionka, wodorotlenek żelaza, glinu i manganu, fosforan trójwapniowy, węglan wapnia); organiczne (substancjepruchnicze, celuloza, lignina); c)kompleksowe (organiczno-mineralne);

. Klasyfikacja gleb :

1) gleby orne (dzielimy na : a)gleby terenów równinnych, wyżynnych i nizinnych, b)gleby terenów górzystych); 2) gleby użytków zielonych (dzielimy na: a)gleby terenów równinnych, wyżynnych i nizinnych, b)gleby terenów górzystych); 3) gleby pod lasami (dzieliny na: a)gleby terenów równinnych, wyżyn­ach i nizinnych, b) gleby terenów równinnych współczesnych tarasów rzecznych, c)gleby terenów górzystych); 4); grunty pod wodami; 5) nieużytki. W każdej z powstałych w ten sposób grup, gleby dzieli się według typów, a w typach według gatunków i odmian.

Klasy bonitacyjne gleb:

Gleby orne podzielono na 8 klas bonitacyjnych R1, R2, R3a, R3b, R4a, R4b, R5, R6 i klasę RZ. Podkreślić należy, że klasy R3a, R3b, R4a, R4b są samodzielnymi jednostkami, nie zaś podklasami w w klasach R3, a, R4.

Klasa R1 - Gleby orne najlepsze - są zasobne we wszystkie składniki odżywcze dla roślin, posiadają dobrą, naturalną strukturę, nawet na znacznej głębokości, są łatwe do uprawy, ciepłe, czynne, przepuszczalne i przewiewne, ale przy tym dostatecznie wilgotne, nie zaskorupiające się, posiadają w dobrze wykształconym i głębokim poziomie akumulacyjnym słodką próchnicę nie wykazującą większych zakwaszeń, posiadają dobre stosunki wodne i nie wymagają melioracji. Można na nich osiągać wysokie plony najszlachetniejszych roślin uprawnych, głęboko zakorzeniających się. Udają się na nich wszystkie rośliny uprawne, a przede wszystkim buraki cukrowe, pszenica, lucerna, rzepak, koniczyna czerwona i warzywa. Są to najlepsze gleby wchodzące w skład kompleksów przydatności rolniczej gleb pszennych bardzo dobrych, względnie płodozmianów specjalnych dla najbardziej wymagających roślin uprawnych, nadają się również bardzo dobrze pod sady.

Klasa R2 - Gleby orne bardzo dobre - są zbliżone właściwościami do gleb klasy R1, ale występują już w nieco gorszych, choć jeszcze dobrych warunkach fizjograficznych; mogą też mieć nieco gorsze właściwości fizyczne. Są też nieraz trudniejsze do uprawy. Zmeliorowane lub nie wymagające melioracji. W zasadzie udają się na nich te same rośliny uprawne co na glebach klasy R1, ale przy średniej kulturze rolnej osiągane na nich plony są niższe. Gleby te wchodzą w skład kompleksów przydatności rolniczej gleb pszennych bardzo dobrych lub pszennych dobrych, mogą również wejść w skład płodozmianów specjalnych dla najbardziej wymagających roślin upraw­nych, nadają się również bardzo dobrze pod sady.

Klasa R3a - Gleby orne dobre - Gleby te mają gorsze właściwości fizyczne, che­miczne niż gleby klasy R1 i R2. W pierwszym rzędzie odnosi się to do stosunków wodnych. Dlatego na glebach tych istnieje na ogół mniejsza możli­wość doboru roślin uprawnych niż na glebach klasy R1 i R2, a wyso­kość plonów waha się w szerokich granicach, w zależności od stopnia i kultury, umiejętności nawożenia i uprawy, a także od warunków atmosferycznych. Gleby tej klasy są zmeliorowane lub nie wymagają melio­racji. Na glebach lżejszych osiąga się wysokie plony żyta, jęczmienia, owsa i ziemniaków, a w warunkach wysokiej kultury oraz na glebach cięższych dobre plony buraków cukrowych, pszenicy, warzyw i koni­czyny czerwonej. Gleby tej klasy wchodzą przeważnie w skład kompleksów przydatności rolniczej gleb pszennych dobrych, a w niektó­rych przypadkach mogą stanowić najlepsze gleby kompleksów żytnio - ziemniaczanych bardzo dobrych. Nadają się również pod sady.

Klasa R3b - Gleby orne średnio dobre - właściwościami są zbliżone do gleb klasy R3a ale posiadają w większym stopniu zaznaczające się ale gorsze właściwości fizyczne, chemiczne lub fizjograficzne. Poziom wód gruntowych ulega większym wahaniom, a plony uzależnione są w jeszcze większym stopniu od warunków atmosferycznych, niekiedy bywają to gleby okresowo za suche inne mogą być okresowo za mokre. Gleby te mogą być narażone na erozję. Niektóre z nich są trudniejsze do uprawy. Na gle­bach tych w warunkach wysokiej kultury i pomyślnego przebiegu wa­runków atmosferycznych można osiągnąć dobre plony pszenicy, buraków cukrowych i koniczyny czerwonej. Gleby te o ile są zbyt ciężkie wchodzą przeważnie w skład kompleksów przydatności rolniczej gleb żytnio - ziemniaczanych bardzo dobrych, natomiast cięższe spośród nich wchodzą w skład gleb pszennych dobrych, względnie zbożowo-pastewnych dobrych, a niekiedy nawet w skład gleb pszennych wadliwych nadają się również pod sady.

Klasa R4a - Gleby orne średniej jakości plony na nich są na ogół średnie, nawet wtedy, gdy gleby znajdują się w dobrej kulturze. Plony w znacznym stopniu uzależnione są od ilości i rozkładu opadów atmosferycznych, szczególnie w okresie wegetacyjnym. Gleby ciężkie tej klasy są zasobne w składniki pokarmowe i charakteryzuje je duża żyzność potencjalna, lecz bez ulepszeń są to przeważnie mało przewiewne, zimne i mało czynne przeważnie ciężkie do uprawy - w okresach upałów zsychają się, tworząc głębokie pęknięcia i szczeliny lub bryły trudne do rozbi­cia, uprawiane na mokro mażą się. W sprzyjających warunkach atmosferycznych i dobrej kulturze można na nich uzyskiwać wysokie plony pszenicy, buraków cukrowych i koniczyny czerwonej; plony żyta są na nich prze­ważnie gorsze niż pszenicy, a uprawa tej rośliny ryzykowna. W znacznej części tych gleb poziom wód gruntowych jest okresowo za wyso­ki i wymaga melioracji po wykonaniu której gleby t mogą stanowić klasy wyższe. Gleby te wchodzą w skład kompleksów przydatności rolniczej gleb zbożowo-pastewnych dobrych, względnie pszennych wadliwych. W większości przypadków gleby te mogą być przydatne pod sady, ale nie pod wszystkie gatunki drzew.

KLasa R4b - Gleby orne średniej jakości (gorsze) - są zasadniczo zbliżone swymi właściwościami do gleb klasy R4a są jednak zbyt suche lub zbyt wilgotne. Plony z tych gleb uzależnione są od warunków atmosferycznych. Gleby ciężkie są najczęściej podmokłe, zbyt ciężkie do uprawy, położone w złych warunkach fizjograficznych, np. na silnych spad­kach. Niektóre gatunki tych gleb podścielone są zbyt płytko przepuszczalnym podłożem i są zbyt suche. W innych gatunkach poziom wód gruntowych jest zbyt wysoki przez dłuższy okres czasu i wymagają drenowa­nia. Gleby cięższe wchodzą w skład kompleksów zbożowo-pastewnych słabych lub pszennych wadliwych, gdyż najlepiej udają się na nich mieszanki, owies, koniczyna, kapusta, brukiew i inne rośliny pastewne, oziminy najczęściej zawodzą. Gleby te nadają się tylko pod nie­które gatunki drzew owocowych. Gleby cięższe i płytkie na przepusz­czalnych podłożach przeważnie będą wchodzić w skład gleb żytnio-ziemniaczanych najczęściej dobrych.

Gleby lekkie są w zasadzie również glebami żytni - ziemniaczanymi, często wrażliwymi na suszę. Wyjątkowo, w warunkach wysokiej kultury i w sprzyjających warunkach atmosferycznych, mogą się na nich udawać rośliny uprawne bardziej wymagające. Gleby te wchodzą zasadniczo w skład kompleksów żytnio-ziemniaczanych słabych, w nie­których przypadkach mogą wejść również w skład gleb żytnio-ziem­niaczanych dobrych względnie żytnio-łubinowych. Pod sady nadają się dla mniej wymagających gatunków drzew.

Klasa R5 - Gleby orne słabe - są one zawodne, mało żyzne i mało urodzajne. Należą tu gleby zbyt suche i lekkie, przydatne do uprawy żyta, łubinu, a w latach obfitujących w opady - ziemniaków. Do klasy tej zalicza się również płytkie i kamieniste gleby, najczęściej ubogie w materię organiczną, oraz zbyt mokre, nie zmeliorowane lub nie nadające się do melioracji. Gleby lekkie i suche wchodzą w w skład kompleksów żytnio-łubinowych, ale niektóre gatunki do gleb żytnio-ziemniaczanych słabych. W głównej mierze uzależnione to jest od stosunków wodnych i stopnia kultury. Gleby te przydatne są tylko pod niektóre gatunki drzew owocowych. Na płytkich rędzinach kredowych tej klasy gleb rodzi się również pszenica i biała koniczyna, jednak plony tych roślin są znacznie niższe. Gleby ciężkie i podmokłe tej klasy są przydatne pod uprawę brukwi, kapusty, mieszanki traw oraz niektórych roślin pastewnych. Gleby te wchodzą w skład kompleksów zbożowo - pastewnych słabych. Pod sady nie nadają się.

Klasa VX - Gleby orne najsłabsze - Gleby te są bardzo słabe, wadliwe dają niskie i niepewne plony. Należą do nich gleby zbyt suche i niespójne, na których udaje się łubin, żyto natomiast tylko w latach sprzyjających daje średnie plony. Należą tu również, gleby bardzo płytkie, kamieniste gleby zbyt wilgotne o stale za wysokim poziomie wód gruntowych, często ze storfiałą lub murszatą próchnicą. Gleby suche mogą wejść wyłącznie do kompleksów żytnio - łubinowych. Pod sady gleby te w zasadzie nie nadają się, z wyjątki wiśni. Na bardzo płytkich rędzinach uprawiać można jedynie żyto i koniczynę białą, w zasadzie gleby te nadają się bardziej pod zalesienie, jak pod uprawę rolną. Gleby podmokłe nie nadają się do uprawy zbóż i okopowych i powinny być wykorzystywane jako pastwiska. Pod sady również nie nadają się.

Klasa RZ - Gleby pod zalesienia - gleby bardzo ubogie, zbyt suche, nieprzydatne do prowadzenia upraw polowych. Gleby te powinny być bezwzględnie zalesione. Poziom próchniczny o ile w ogóle istnieje, stanowi poziom próchniczy inicjalny, bardzo słabo zaznaczony miąższości około 15 cm.

Gleby użytków zielonych

Według tabeli klas za trwałe użytki zielone uważa się te łąk pastwiska (bez podziału na łąki i pastwiska), które są w ten sposób użytkowane co najmniej 6 lat i nie wchodzą w normalne zmianowanie polowe ze względu na: stosunki wodne (zbyt mokro w okresie całego lub części okresu wegetacyjnego), ukształtowanie terenu, wadliwa dla pól ornych gleba (warstwowa szkieletowość), trwałe zadarnienie Użytkowanie tych gleb jako użytków zielonych jest ko­rzystniejsze niż jako pól ornych.

Podział gleb na kompleksy rolniczej przydatności gleb:

1) kompleks pszenny bardzo dobry

2) kompleks pszenny dobry

3) kompleks pszenny wadliwy

4) kompleks żytni bardzo dobry

5) kompleks żytni dobry

6) kompleks żytni slaby

7) kompleks żytni najsłabszy

8) kompleks zbożowo - pastewny mocny

9) kompleks zbożowo - pastewny slaby

10) kompleks pszenny górski

11) kompleks zbożowo - pastewny górski

12) kompleks owsino gorski

Kompleks pszenny bardzo dobry: zaliczamy tutaj: gleby występujące w dobrych warunkach fizjograficznych, zasobne w składniki pokarmowe, mające poziom próchniczny dużej miąższości, dobrą strukturę, korzystne właściwości powietrzno-wodne, czynne biologicznie. Gleby te łatwo nabywają i zachowują cechy wysokiej kultury, do uprawy są stosun­kowo łatwe. Nawożenie jest wysoce efektywne. Gleby te znajdują się w rejonach, w których warunki klimatyczne nie ograniczają upraw poszczególnych roślin.

Kompleks pszenny dobry - gleby na ogół podobne do wymie­nionych w kompleksie pszennym bardzo dobry, ale mniej urodzajne z powodu gorszych właś­ciwości powietrzno-wodnych, mniejszej zasobności lub gorszego po­łożenia w terenie. Mogą tu jeszcze należeć gleby pszenne, ale lżejsze lub cięższe niż w kompleksie pszennym bardzo dobry. Te ostatnie są jeszcze dobrymi glebami pszennymi, ale są już za ciężkie dla buraków cukrowych.

Kompleks pszenny wadliwy- gleby bardziej przydatne pod uprawę pszenicy niż żyta, ale zawodne z powodu zbyt często wystę­pujących niedoborów wilgoci. Są to gleby: 1)położone na stokach, nadmiernie odwodnione w okresie wegetacji, narażone na erozję, 2)mające przepuszczalne podłoże zbyt płytko. Wysokość plonów uzależniona od ilości i rozkładu opadów.

Kompleks żytni bardzo dobry - gleby lżejsze, na których produkcja żyta i ziemniaków może być ekonomicznie w warunkach gos­podarki ekstensywnej bardziej wskazana niż produkcja pszenicy i roślin towarzyszących jej w płodozmianie. Przydatność rolnicza tych gleb może być bardzo elastyczna. Przy dobrym nawożeniu i prawidłowej uprawie mogą przejść do komple­ksu pszennego dobrego. Są to gleby wytworzone głównie z piasków gliniastych, o dob­rych stosunkach wodnych strukturalnym i dobrze wykształconym po­ziomie próchnicznym i analogiczne gleby wytworzone z pyłów, łatwe do uprawy.

Kompleks żytni dobry - gleby o lżejszym składzie mechanicznym niż w kompleksie poprzednim (Kompleks żytni bardzo dobry) lub mające mocniejsze podłoże, położone głębiej, a wiec bardziej wrażliwe na su­szę i mniej zasobne w składniki pokarmowe. Typowe gleby żytnio -ziemniaczane, nadające się również pod uprawę jęczmienia, owsa, koniczyny białej, seradeli. Plony zależne są od ilości i rozkładu opadów, średnio mniejsze niż w kompleksie żytnim bardzo dobrym, ale w latach wilgotnych mogą się z nimi równać

Kompleks żytni słaby gleby lekkie na zbyt przepuszczal­nych podłożach. Podniesienie stopnia ich kultury jest bardzo trudne. Wysokość i stałość plonów zależy od ilości i rozkładu opadów. Największą role odgrywają tu warunki klimatyczne i przebieg pogody. Są to głównie gleby wytworzone z piasków słabo gliniastych głębokich, oraz gliniastych lekkich na piasku luźnym lub przepuszczalnym ska­listym podłożu.

Kompleks żytni najsłabszy gleby zbyt suche i jałowe dla użytkowania rolniczego. Toleruje się je jako gleby użytków rol­nych tylko przejściowo. Są to gleby wytworzone z piasków luźnych, żwirów.

Kompleks zbożowo-pastewny mocny gleby cięższe, korzyst­niejsze pod uprawę pszenicy niż żyta, dające bardziej opłacalne plony buraków niż ziemniaków, ale narażone na nadmierne uwilgotnie­nia w różnych okresach i stwarzające przez to zbyt duże ryzyko dla roślin przeciętnego płodozmianu na gruntach ornych. W płodozmianie tych gleb należy przewidywać użytki przemienne z trawami, lucerną, koniczyną i innymi roślinami pastewnymi. Po zmeliorowaniu gleby takie przechodzą do kompleksów pszennych.

Kompleks zbożowo-pastewny słaby gleby żytnio-ziemniaczane, które, często mogą ulegać silnemu uwilgotnieniu obniża­jącemu plony żyta i ziemniaków, ale sprzyjającemu uprawie niektó­rych roślin pastewnych. Są to zazwyczaj gleby lekkie, których silne uwilgotnienie związane jest z ukształtowaniem terenu, podłożem i warunkami pogodowymi, nie zaś ze składem mechanicznym i budową pro­filu. Po zmeliorowaniu gleby te przechodzą do kompleksów żytnich. Przy wydzielaniu kompleksów przydatności rolniczej gleb terenów górzystych na plan pierwszy wysuwają się właściwości klimatu górs­kiego. Podział na kompleksy górskie (10, 11, 12, 13) nie jest jesz­cze w pełni opracowany.

ORGANIZMY GLEBOWE Bardzo ważną częścią składową gleby są występujące w niej organizmy. Zespół organizmów zamieszkujących powierzchniowe warst­wy gleby określany jest mianem edafonu. W skład edafonu wchodzą różne organizmy, zaczynając od bakte­riofagów i bakterii, a kończąc na przedstawicielach wyższego świata roślinnego i zwierzęcego: a) mikroorganizmy: 1)bakteriofagi, 2)bakterie, 3)promieniowce, 4)grzyby, 5)porosty, 6)glony, 7)pierwotniaki; b) świat zwierząt wyższych: 1)obleńce - nemetody, 2)dżdżow­nice, 3)wazonkowce, 4)mięczaki i stawonogi, 5)ssaki owadożerne i gryzonie; c) świat roślin wyższych. Organizmy występują w warstwie gleby przeważnie do głębokości 75-100 cm, licząc od powierzchni ziemi. Strefa ich głównego wy­stępowania zaczyna się na głębokości 3-5 cm. Ilość ich i skład nie są stałe, ponieważ zależą one od właściwości gleb i zawartoś­ci w nich substancji organicznych oraz od stosunków wilgotnościo­wych, powietrznych i cieplnych. Przeważająca większość drobnoustrojów glebowych to saprofity, czyli drobnoustroje żyjące kosztem martwej masy organicznej. Nieliczne zespoły drobnoustrojów pasożytują na organizmach żywych, inne zespoły są autotrofami i mogą korzystać z nieorganicz­nych związków węgla i azotu. Część edafonu, przede wszystkim mikroorganizmy, bierze czynny udział w procesach wietrzenia biologicznego skał i minerałów oraz przy tworzeniu się gleb. Mikroorganizmy i świat roślin wyższych, o ile działają w śro­dowisku kwaśnym, przyczyniają się między innymi do rozkładu glinokrzemianów i wytwarzania poziomów bielicowych cechujących gle­by bielicowe. Część edafonu odgrywa w glebach rolę bierną i czynną. Bierna rola edafonu polega na dostarczaniu glebom materiału organicznego w postaci obumarłych organizmów. Czynna rola organizmów polega na spulchnianiu, rozdrabnianiu, mieszaniu i biologiczno-chemicznej przeróbce części składowych gleb. Organizmy, wpływając na uruchomienie składników mineralnych niezbędnych dla życia roślin, na bilans azotowy gleb oraz na ich biologiczne i fizyko-chemiczne właściwości, decydują o tym, że w glebach zachodzą bez przerwy procesy syntezy i rozkładu, a także przemiany związków organicznych w mineralne i odwrotnie. Gdyby nie działalność drobnoustrojów, a zwłaszcza bakterii, obumarłe rośliny i zwierzęta nagromadziłyby się w takich iloś­ciach na powierzchni Ziemi, że niemożliwe byłoby życie roślin, zwierząt i ludzi.

Zasolenie gleb - występuje w górnych warstwach, pojawiają się duże ilość kationów tkj sód, potas, wapń magnez. Pochodzenie może być różne ; W Polsce gleby poza brzegami Bałtyku nie występują naturalnie, takie gleby char. Się klimatem suchym gdzie przeważają opady. W naszej strefie przewyższa zasolenie głównie ze względu czynników antropogenistycznych. Zasoleni powstaje tam gdzie utwory glebowe mają kontakt z solą lub wodami zasolonymi.

Źródła zasolenia;

- pozostałości nawozów mineralnych które bardzo często oprócz głównego składnika nawozowego zawierają tkj substancje balastowe,

-przedawkowanie nawozów mineralnych.

-wydarzenia geologiczne, które mogą powodować wzrost stężenia soli w wodach gruntowych i co za tym idzie w glebach;

-działanie wiatru, który na obszarach przybrzeżnych może nanieść sole w głąb lądu.

Naturalnymi czynnikami mającymi wpływ na zasolenie gleb są klimat, materiał macierzysty gleby, pokrycie gleby, rodzaj roślinności i topografia.

podnoszenie poziomu zwierciadła wody w wyniku działalności człowieka

- nawadnianie upraw wodą czerpaną z naturalnych z naturalnych zasolonych zbiorików wodnych,

-środki służące do zwalczania śliskości w zimie sól mineralna w postaci solanek.

-odcieki ze składowisk i hałd przemysłowo - sodowego czy odpadów hutniczych i paleniskowych

-sektor górniczy kopalnie węgla kamiennego czy rudy żelaza

Stanowią one zbiór poważnych zanieczyszczeń wód kopalnianych a wody te zawierają obok zawiesin mineralnych znaczne ładunki chlorków czy siarczanów.

Zasolenie znacznie obniża jakość gleby i pokrywę roślinną. Ze względu na zniszczenie struktury gleby, gleby słone i sodowe znacznie łatwiej ulegają erozji wodnej i wietrznej. Gdy degradacja gruntów występuje na obszarach suchych, półsuchych i umiarkowanie wilgotnych, wówczas zjawisko to nosi nazwę pustynnienia. Zasolenie prowadzi do efektów pustynnienia, jakimi są utrata żyzności gleby, zniszczenie struktury gleby, zagęszczenie i zaskorupienie gleby. Zasolenie gleby wpływa negatywnie na zdrowotność roślin, powoduje zahamowanie procesów wzrostowych, obniżenie wydajności fotosyntezy, prowadzi do suszy fizjologicznej.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
DEGRADACJA GLEBY biologiczna, Biologia UŚ !, Ochrona środowiska
Formy i czynniki degradacji gleby
degradacja gleby
degradacja gleby(1)
Gleby - ich degradacja i zanieczyszczenie, Semestr 1, Gleboznawstwo
Degradable Polymers and Plastics in Landfill Sites
Ćw lab1 Gleb wilg gleby OŚ
Buforowość gleby, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Ochrona i rekultywacja gleb
Inny świat – hołd złożony człowiekowi i dokument degradacji człowieka, język polski
wymagania gleby 1
gleby 2
Dziekan A sprawozdanie ekologia gleby
NA EGZAMIN Z GLEBY
gleby litogeniczne mineralne?węglanowe
Cwiczenia z ochrony gleby cz 1a Nieznany
GEOGRAFIA - gleby 2, Pomoce szkolne, Geografia
organoleptyczne oznaczanie grupy mechanicznej gleby
12 DEGRADACJA MATERIAŁÓW
gleby 1

więcej podobnych podstron