„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Irena Borowska
Charakteryzowanie produkcji roślinnej i zwierzęcej
321[04].O1.02
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Urszula Malinowska
mgr inż. Ewa Walasek
Opracowanie redakcyjne:
mgr Edyta Kozieł
Konsultacja:
dr inż. Jacek Przepiórka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczn
ą
programu jednostki modułowej 321[04].O1.02,
„Charakteryzowanie produkcji ro
ś
linnej i zwierz
ę
cej”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik pszczelarz.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Czynniki klimatyczne środowiska
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
12
4.1.3. Ćwiczenia
12
4.1.4. Sprawdzian postępów
13
4.2. Gleba jako siedlisko roślin
14
4.2.1. Materiał nauczania
14
4.2.2. Pytania sprawdzające
31
4.2.3. Ćwiczenia
31
4.2.4. Sprawdzian postępów
32
4.3. Wybrane zagadnienia z produkcji zwierzęcej
33
4.3.1. Materiał nauczania
33
4.3.2. Pytania sprawdzające
39
4.3.3. Ćwiczenia
40
4.3.4. Sprawdzian postępów
41
5. Sprawdzian osiągnięć ucznia
42
6. Literatura
46
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu podstawowych
wiadomości o produkcji roślinnej i zwierzęcej w gospodarstwie rolnym.
W poradniku znajdziesz:
−−−−
wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,
−−−−
cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,
– materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,
– zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,
– ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,
– sprawdzian postępów,
– sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,
– literaturę uzupełniającą.
Gwiazdką oznaczono pytania i ćwiczenia, których rozwiązanie może Ci sprawiać
trudności. W razie wątpliwości zwróć się o pomoc do nauczyciela.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych.
321[04].O1
Podstawy zawodu
321[04].O1.01
Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony
przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
321[04].O1.02
Charakteryzowanie produkcji roślinnej i zwierzęcej
321[04].O1.05
Stosowanie przepisów ruchu
drogowego
321[04].O1.03
Charakteryzowanie maszyn i urządzeń do produkcji
321[04].O1.06
Stosowanie technik kierowania
ciągnikiem rolniczym i wykonywanie
czynności kontrolno-obsługowych
321[04].O1.04
Posługiwanie się dokumentacją techniczną
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
znać podstawowe pojęcia dotyczące gleboznawstwa,
−
przeliczać podstawowe jednostki miar i wag,
−
definiować podstawowe zagadnienia i terminy z zakresu uprawy roli i roślin,
−
posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu mechanizacji rolnictwa,
−
określić całość prac występujących w produkcji zwierzęcej, zasady bhp i zasady
postępowania ze zwierzętami,
−
określić optymalne przygotowanie pomieszczeń inwentarskich,
−
rozpoznawać maszyny do produkcji roślinnej i produkcji zwierzęcej,
−
korzystać z wiadomości, nabytych na lekcjach chemii szczególnie dotyczących badania
kwasowości, czyli pH,
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
użytkować komputer,
−
współpracować w grupie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3.
CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
scharakteryzować czynniki środowiska i ocenić ich wpływ na wzrost, rozwój
i plonowanie roślin uprawnych,
−
wykonać pomiary podstawowych czynników meteorologicznych,
−
określić wpływ pogody na agrotechnikę i plony roślin uprawnych,
−
dokonać analizy i interpretacji bieżących i długoterminowych prognoz pogody
podawanych przez środki masowego przekazu oraz zamieszczanych w serwerach
meteorologicznych,
−
rozpoznać typy gleb i scharakteryzować ich właściwości,
−
scharakteryzować procesy związane z powstawaniem gleb,
−
ocenić wpływ właściwości gleby na rośliny,
−
rozpoznać gleby pod względem genetycznym,
−
określić klasy bonitacyjne gleby i kompleksy rolniczej przydatności gleb,
−
określić rolę człowieka w kształtowaniu siedliska,
−
scharakteryzować proces degradacji i rekultywacji gleb,
−
scharakteryzować proces odkażania gleby,
−
określić czynniki wpływające na rozwój produkcji zwierzęcej w Polsce,
−
określić cechy charakterystyczne gatunków zwierząt gospodarskich,
−
określić system identyfikacji zwierząt.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4.
MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Czynniki klimatyczne środowiska
4.1.1. Materiał nauczania
Klimat Polski
Przyrodniczy charakter produkcji rolnej uniemożliwia regulowanie czasu trwania
procesów wytwórczych, jak to ma miejsce w przemyśle. Zanim roślina czy zwierzę uzyska
dojrzałość techniczną i stanie się przydatne do celów gospodarczych musi przejść fazy
rozwojowe, których czas trwania jest na ogół stały i właściwy dla określonych roślin
i zwierząt. Ponadto charakteryzuje się zazwyczaj długim cyklem produkcyjnym oraz
sezonowością produkcji, czego następstwem jest brak ciągłości w otrzymywaniu produktów
roślinnych i zwierzęcych. Naturalny charakter produkcji rolnej oraz to, że człowiek w małym
tylko stopniu może wpływać na kształtowanie się czynników przyrody, jest przyczyną
znacznych trudności planowania działalności w rolnictwie. Szczególnie trudne jest
przewidywanie przyszłych wyników produkcji roślinnej czy zwierzęcej.
Wielkość opadów atmosferycznych i ich rozkład w czasie, kierunek i siła wiatrów,
ciśnienie i wilgotność powietrza, grubość i okres utrzymywania się pokrywy śnieżnej, stopień
nasłonecznienia, światło, itp. tworzą klimatyczne czynniki produkcji w gospodarce rolnej.
Niezależnie od całokształtu działań człowieka w procesie wytwórczym, czynniki te
w mniejszym lub większym stopniu wywierają bezpośrednio i pośrednio istotny wpływ na
przebieg procesu wytwórczego w rolnictwie. Warunki przyrodnicze wyznaczają jego
specyficzny charakter i mają znaczny wpływ na wyniki produkcyjne. Jeżeli układ czynników
klimatycznych jest dla rolnictwa korzystny, wzmagają one tempo i zakres procesu
wytwórczego – w przeciwnym wypadku powodują zakłócenia i zmuszają rolnika do
podejmowania działań zaradczych.
Klimat Polski zaliczamy do typu przejściowego wśród klimatów ciepłych strefy
umiarkowanej. Do głównych czynników kształtujących klimat Polski należą położenie
w średnich szerokościach geograficznych, usytuowanie w centrum Europy między jej częścią
zachodnią, a wielką masą lądową Azji, równoleżnikowy przebieg większości łańcuchów
górskich na obszarze Europy sprzyjający strefowej wymianie mas powietrza i nizinny
charakter przeważającej części Polski.
Klimat Polski charakteryzuje się dużą różnorodnością i zmiennością typów pogody z dnia
na dzień. Występuje 6 pór roku (przedwiośnia, wiosny, lata, wczesnej jesieni, zimy), których
przebieg jest nieregularny. Przeważają wiatry zachodnie, północno-zachodnie latem i lokalnie
halny w Tatrach oraz bryza nad morzem. Cechy klimatu kontynentalnego narastają z zachodu
na wschód.
Cechy klimatu Polski:
−
długość okresu wegetacyjnego wynosi na północnym wschodzie 190 dni, natomiast
w dolinie Odry wynosi 220 dni,
−
wiatry przeważają z kierunków SW, N, NW przynoszą one masy powietrza polarno
morskiego dużą ilością pary powodując zachmurzenie i w efekcie opady. Wiatry
wschodnie sprowadzają do nas zazwyczaj wyże. Najsilniejsze wiatry występują w górach
i nad morzem. Ich wartości to odpowiednio 33 m/s oraz 24 m/s.
−
opady średnie roczne najmniejsze są w Polsce środkowej i wynoszą 500 mm, największe
natomiast w górach i wynoszą 1000 mm,
−
ś
rednia liczba dni z opadami wynosi od 130 do 170 dni,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
−
ś
rednia długość utrzymywania się pokrywy śnieżnej wynosi 40 dni na zachodzie kraju,
50 dni na wybrzeżu oraz w Wielkopolsce, 90–100 dni na północnym wschodzie i ponad
200 dni w wyższych częściach Tatr.
Rejony agroklimatyczne w naszym kraju są to obszary różniące się między sobą
warunkami klimatycznymi. W podziale na obszary bierzemy pod uwagę trzy czynniki: bilans
wodny, średnia dobowa temperatura powietrza, ilość światła, czyli bilansu energii słonecznej.
Czynniki wpływające na rośliny w czasie wzrostu:
−
promieniowanie słoneczne dostarczające światła i ciepła (temperatura),
−
powietrze atmosferyczne i glebowe (ciśnienie),
−
wiatry,
−
opady, ich ilość i rozkład w czasie wegetacji,
−
gleby, jej rodzaje i zasobność w składniki pokarmowe oraz wodę.
Jest to podział dość uproszczony, ponieważ są czynniki, na które nie mamy wpływu takie
jak ilość dostępnej energii słonecznej i związana z tym ilość światła i ciepła. Nie potrafimy
również sterować ilością opadów.
Ważność oddziaływania czynników klimatycznych na życie roślin najlepiej obrazuje
zróżnicowanie szaty roślinnej na ziemskim globie – od dżungli tropikalnej po podbiegunowa
tundrę. Ilość światła i ciepła dostarczana przez energie promienistą słońca oraz ich zmienność
w cyklu dobowym i rocznym, zależne od szerokości geograficznej, wraz ze stosunkami
wodnymi, zależnymi też od odległości mórz i oceanów, wpływają w sposób zasadniczy na
szatę roślinną. Czynnikami modyfikującymi warunki klimatyczne są rzeźba terenu
i wzniesienie n.p.m. Czynniki klimatyczne nazywane są w rolnictwie także geograficznymi.
Ciśnienie atmosferyczne i jego zmiany nie wywierają wyraźnego wpływu, ale
spowodowane nimi wiatry, są zjawiskiem istotnym.
Jedyne naturalne źródło światła (czynnik ekologiczny warunkujący życie roślin
zielonych)
w siedlisku to promieniowanie słoneczne (fale elektromagnetyczne 0,2–5 µm).
Promienie widzialne (światło) 0,38–0,77 µm. Promienie niewidzialne: nadfioletowe < 0,38
µm, podczerwone > 0,77 µµm (promieniowanie pomarańczowe odgrywa istotną role w życiu
roślin zielonych).
Bezpośrednio oddziałowują na rośliny również:
−
promieniowanie widzialne jako źródło energii świetlnej, niezbędnej do fotosyntezy
(również niezbędne do syntezy chlorofilu, czyli warunkujące powstanie aparatu
fotosyntetycznego), zarazem przenoszące 48% energii cieplnej promieniowania
słonecznego,
−
promieniowanie podczerwone (cieplne) 45%,
−
promieniowanie nadfioletowe (chemiczne) 7% – szkodliwe dla organizmów żywych,
−
długość dnia od 8 godzin w grudniu do 17 godzin w czerwcu.
Zależnie od pory roku zmienia się natężenie i skład spektroskopowy światła.
Natężenie światła na granicy atmosfery jest maksymalne, gdy kąt padania promieni jest
najbardziej zbliżony do kąta prostego. Natężenie światła docierającego do powierzchni ziemi
(istotne dla kształtowanie warunków świetlnych w siedlisku roślin) modyfikowane jest
stanem atmosfery. Suche i czyste powietrze nie powoduje zmian, para wodna (chmury),
zanieczyszczenia (pyły, dymy) pochłaniają i rozpraszają promienie.
Promieniowanie bezpośrednie i rozproszone
Promieniowanie bezpośrednie osiąga max na wiosnę dzięki niskiej wilgotności. Skład
spektroskopowy światła jest zmienny wskutek niejednakowego pochłaniania promieni
o różnej długości fali przez atmosferę i zawartą w niej parę wodną oraz zanieczyszczenia.
Najsilniej pochłaniane jest promieniowanie krótkofalowe. Promieniowanie długofalowe jest
pochłaniane w niewielkiej ilości.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Promieniowanie rozproszone odgrywa role szczególnie zimą (50%), latem (40%), wiosna
(35%).
Wzrost natężenia światła zwiększa intensywność fotosyntezy do świetlnego punktu
wysycenia: heliofity (światłolubne) osiągają go przy oświetleniu bliskim pełnego światła
słonecznego, wymagają pełnego naświetlenia przez cały okres wegetacji; skiofity
(cieniolubne) punkt wysycenia poniżej 0,1 intensywności światła słonecznego. Przyrost
suchej masy zachodzi, gdy produkcja asymilacyjna jest większa niż ich zużycie na
oddychanie.
Niedostatek światła powoduje wypłonienie (etiolacje roślin). Są one wówczas
„wybiegnięte”, mają wydłużone pędy wskutek wydłużenia międzywęźli o słabo rozwiniętej
tkance mechanicznej, są też słabo ulistnione i zawierają mniej chlorofilu, co ogranicza
fotosyntezę. Rośliny łatwo wylegają pod wpływem nawet niewielkiego wiatru lub deszczu.
Ponieważ fotomorfogeneza zachodząca w czasie rozwoju wegetatywnego rzutuje na
ostateczny pokrój rośliny, ważne jest zapewnienie odpowiednich warunków świetlnych już
młodym siewkom przez wysiew właściwej ilości nasion na jednostkę powierzchni oraz przez
eliminowanie z łanu roślinności obcej, a u wysiewanych rzędowo buraków – przez wczesna
ich przecinkę.
Przejście z rozwoju wegetatywnego do generatywnego, czyli wytworzenie zawiązków
kwiatów i owoców jest u wielu roślin uwarunkowane nie tylko jarowizacją (wernalizacją)
wywołana bodźcem termicznym, ale też fotoperiodyzmem. O ile jarowizacji może być
poddany nawet młody zarodek w kiełkującym nasieniu, o tyle bodźcowe działanie światła
i ciemności odbiera roślina przez liście dopiero w określonej fazie wzrostu, np. kukurydza
reaguje na ten czynnik po wytworzeniu 11 liści, odmiany wczesne grochu po wytworzeniu
9–11 międzywęźli, a odmiany późne 13–17. Rośliny krótkiego dnia (RKD: kukurydza,
konopie, tytoń, słonecznik, bob, soja) kwitną, jeżeli w tym okresie fotoperiod (czas
oświetlenia w ciągu doby) jest krótszy od pewnej krytycznej długości, czyli gdy występuje
odpowiednio długi okres ciemności. Rośliny długiego dnia (RDD: żyto, pszenica, jęczmień,
owies, gorczyca, mak, groch, wyka, rzepak, koniczyna, lucerna, ziemniaki, buraki) kwitną,
jeśli fotoperiod jest dłuższy od krytycznego dla danego gatunku lub odmiany. Niedostateczna
długość okresu ciemności powoduje, ze rośliny krótkiego dnia pozostają w fazie rozwoju
wegetatywnego, wskutek wstrzymania przez fitochrom syntezy regulatorów kwitnienia.
Niedostatecznie długi okres działania światła powoduje takie samo zakłócenie rozwoju
roślin długiego dnia. Nie wykazują reakcji na fotoperiod gryka i niektóre odmiany tytoniu.
Długość dnia odgrywa też role jako bodziec ruberyzacji (wytwarzanie bulw), np.: ziemniak
lepiej zawiązuje bulwy w warunkach krótkiego dnia i chłodnych nocy. Poza udziałem światła
w podstawowych procesach rośliny, jak wzrost i rozwój, fotosynteza, transpiracja – jest ono
też czynnikiem powodującym ruchy rośliny. Nawet kilkusekundowe oświetlenie
zaciemnionej rośliny stanowi bodziec dla wygięcia się łodygi w kierunku źródła światła
(fototropizm dodatni – pozwala na kierowanie organów asymilujących ku światłu, co
zapewnia jego lepsze wykorzystanie). Otwieranie się szparek na świetle i zamykanie
w ciemności jest to fotonastia (ruch wywołany zmianą oświetlenia). Jeszcze inne działanie
ś
wiatła na roślinę występuje przy stosowaniu niektórych herbicydów (Gramaxone i Reglone),
które powodują zamieranie roślin jedynie przy dostępie światła. Rośliny potraktowane tymi
herbicydami i przetrzymywane w ciemności nie ulegają uszkodzeniu.
Warunki termiczne siedliska są wypadkową jego położenia geograficznego, wysokości
n.p.m., rzeźby terenu oraz przebiegu pogody. Zależą też w pewnej mierze od szaty roślinnej,
a jednocześnie temperatury, która jako czynnik warunkujący życie roślin wpływa na rodzaj
roślinności na danym obszarze. Zasadniczym źródłem ciepła jest promieniowanie słoneczne,
zaabsorbowane przez glebę i znajdujące się w niej ciała, w wyniku czego energia promienista
przetwarza się w cieplną. Od gleby zaś nagrzewa się powietrze. Ilości zaabsorbowanych przez
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
glebę promieni zależy od wystawy stoku, barwy gleby i pokrywających ją roślin. Ciemna
barwa gleby obniżając albedo zwiększa ich pochłanianie, zaś zwarta szata roślinna zaciemnia.
Również gleba i znajdujące się w niej obiekty wysyłają promienie długofalowe 5–40 µm,
powodując oziębianie się emitujących je ciał.
Promieniowanie (ziemskie) przechodząc do atmosfery ulega częściowo pochłanianiu
przez zawartą w niej parę wodną, CO
2
i wszelkie zanieczyszczenia. Wskutek tego występuje
emitowane przez atmosferę promieniowanie zwrotne (powrotne), które ogranicza straty ciepła
w siedlisku. Brak promieniowania zwrotnego w czasie bezchmurnych nocy powoduje zimą
silne mrozy, wiosną – przymrozki. Temperatura powierzchniowej warstwy gleby w dzień jest
wyższa niż powietrza, a w bezchmurne noce niższa, wskutek promieniowania ziemskiego.
W noce bezchmurne różnice maleją.
Nieznacznymi źródłami ciepła dla roślin są:
−
ciepłe deszcze,
−
wody gruntowe i zalewowe na wiosnę,
−
procesy mikrobiologiczne związane z rozkładem materii organicznej,
−
procesy fizykochemiczne (ciepło zwilżania).
Stopień podwyższenia temperatury gleby zależy od jej właściwości fizykochemicznych
(różnica szybkości zamarzania i rozmarzania gleby torfowej i piaszczystej). Wahania dobowe
(kilkanaście cm) i roczne (im większe tym głębiej ustala się niezmienna temperatura zbliżona
do średniej temperatury rocznej powierzchni ziemi danego siedliska). W dni pogodne od
ogrzanej ziemi nagrzewa się dolna warstwa powietrza, ale choć staje się lżejsza, krążenie jest
wskutek oporu zimniejszych warstw górnych utrudnione i wznoszenie się ku górze powolne.
W bezchmurne noce powietrze zimniejsze spływa w obniżenia terenu (mrozowiska). Możemy
jednak poprawić warunki środowiska dla uprawy roślin poprzez odpowiednie zabiegi
agrotechniczne, tak aby uzyskać jak największe plony.
Ważnym określeniem w produkcji roślinnej jest pojęcie siedliska.
Rys. 1.
Czynniki naturalne i sztuczne kształtujące siedlisko roślin [opracowanie własne]
Siedlisko jest to zespół przyrodniczych czynników oraz czynników sztucznych
działających na rośliny w czasie wzrostu. Podstawowe składniki siedliska nie mogą się
zastępować gdyż są niezbędne dla roślin. Tak też światło nie zastąpi składników
pokarmowych, woda nie zastąpi ciepła. Zarówno zbyt wysokie jak i zbyt niskie wartości
każdego czynnika siedliska jest czynnikiem ograniczającym wzrost i rozwój roślin.
Czynniki naturalne:
−
czynniki geologiczne, rodzaje skał,
−
czynniki klimatyczne,
−
ś
wiatło,
Siedlisko roślin
Czynniki naturalne
Czynniki sztuczne
Agrotechniczne
Pratotechniczne
Techniczne
Melioracyjne
Geologiczne
Klimatyczne
Glebowe
Topograficzne
Wodne
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
−
glebowe – zasobność gleb w składniki pokarmowe,
−
topograficzne – związane z ukształtowaniem powierzchni,
−
wodne – jeziora, rzeki.
Czynniki sztuczne:
−
agrotechniczne – związane z uprawą roli, nawożeniem, zmianowaniem,
−
pratotechniczne – związane z uprawą użytków zielonych,
−
techniczne związane z rozbudową infrastruktury-autostrady, nasypy kolejowe, urządzenia
przemysłowe i komunalne,
−
melioracyjne – urządzenia nawadniające, odwadniające.
Pierwszym czynnikiem klimatycznym jest światło. Źródłem światła na Ziemi jest słońce,
ale ilość promieni, jaka pada na powierzchnię zależy od pory roku, pory dnia. Wyróżniamy
rośliny dnia krótkiego wtedy, gdy dzień trwa do 14 godzin. Istnieją również rośliny dnia
długiego wymagające długości dnia ponad 14 godzin. Są też rośliny obojętne na długość dnia.
Wpływ pogody na plonowanie roślin:
Pogoda wywiera bardzo duży wpływ na plony, przebieg prac polowych oraz organizację
prac w gospodarstwie. Od niej zależy termin rozpoczęcia prac polowych, siewu, zabiegów
ochrony roślin i ukazywania się wschodów. Wpływa również na występowanie szkodników
i chorób.
Temperatury wpływają w sposób następujący na rośliny:
−
pszenica jara, rzepak ozimy; wschody są niszczone przy temperaturze od-10°C do -9°C,
−
groch polny, jęczmień jary, mak, owies; wschody są niszczone przy temperaturze
od -8°C do -7°C,
−
fasola, ogórek, gryka; wschody są niszczone w temperaturze od -1do 0°C.
Wielu zjawiskom powodowanym niekorzystnym przebiegiem pogody można częściowo
przeciwdziałać w następujący sposób:
−
orka przedzimowa oraz wiosenna pozwala na zgromadzenie dużych zasobów wody
w glebie, co zmniejsza skutki niedoborów w okresie wiosennym i letnim,
−
uprawki spulchniające przerywające parowanie wody z gleby oraz mechaniczne zabiegi
odchwaszczające przeciwdziałają utracie wody, a tym samym zapewniają lepsze warunki
roślinom uprawnym,
−
zasłony dymne lub deszczowe w sadach zapobiegają przemarzaniu kwiatów drzew
owocowych podczas występowania wiosennych przymrozków, podobne efekty daje
przykrywanie plantacji warzywnych folią lub włókniną,
−
rozbijanie chmur gradowych specjalnymi rakietami,
−
nawadnianie roślin uprawnych zmniejsza skutki niedoboru wody w okresie letnim,
−
zadrzewianie chroni uprawy przed wiatrami, ponieważ drzewa hamują siłę wiatru,
−
wprowadzenie do uprawy roślin mrozoodpornych zmniejsza wymarzanie roślin,
−
wprowadzenie do uprawy krótkosłomych odmian zbóż ogranicza wyleganie
powodowane ulewnymi deszczami i silnymi wiatrami,
−
rejonizacja niektórych odmian zmniejsza ryzyko nieudanych plonów.
Dużą pomocą dla rolników w celu uniknięcia strat spowodowanych złą pogodą są
prognozy pogody. Prognozy dzielimy na krótkoterminowe, i długoterminowe.
Szkodliwymi zjawiskami atmosferycznymi dla rolnictwa są:
−
posuchy,
−
nadmierne opady,
−
gradobicia,
−
silne wiatry,
−
przymrozki,
−
odwilże zimowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Scharakteryzuj klimat naszego kraju,
2. Jak czynniki klimatyczne wpływają na plonowanie roślin?
3. W jaki sposób możemy ograniczać wpływ złych warunków pogodowych?
4. Wyjaśnić różnicę pomiędzy klimatem a pogodą.
5. Omów wpływ niskich temperatur na rośliny?
6. Jakie mamy prognozy pogody?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zmierz szybkość wiatru i określ jego kierunek, dokonaj kilku pomiarów w różnych
godzinach.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś
1) zapoznać się z działaniem wiatromierza Wilda,
2) zaopatrzyć się w kompas,
3) zaplanować tok pracy,
4) zorganizować stanowisko pracy,
5) zgromadzić potrzebne dane,
6) określić prędkość wiatru w kilometrach na godzinę,
7) zaprezentować wyniki ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
wiatromierz Wilda,
−
kompas,
−
plansza ze skalą Beauforta,
−
arkusze papieru formatu A4,
−
poradnik dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Zmierz opady atmosferyczne, oblicz sumy dekadowe ze stacji meteorologicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) udać się do punktu pomiaru opadów,
2) zapoznać się z budową i sposobem zainstalowania deszczomierza,
3) porównać cylinder miarowy z menzurką do pomiaru opadów,
4) zmierzyć w milimetrach opad z poprzedniej doby przy użyciu cylindra miarowego,
5) dokonać obliczeń,
6) przestudiować odpowiedni fragment poradnika dla ucznia,
7) zaprezentować efekty pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Wyposażenie stanowiska pracy
−
arkusze papieru do obliczeń,
−
poradnik dla ucznia,
−
deszczomierz,
−
menzurka z podziałką.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz
Tak
Nie
1) określić mikroklimat swojego regionu?
2) zmierzyć siłę i kierunek wiatru?
3) zmierzyć sumy opadów miesięcznych?
4) zinterpretować mapę pogody?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
4.2. Gleba jako siedlisko roślin
4.2.1. Materiał nauczania
Wiadomości ogólne o glebach
Nauka o glebie – gleboznawstwo (pedologia) jest nauką przyrodniczą powiązaną ściśle
z geologią, mineralogią, petrografią, geochemią, geomorfologią, a także archeologią
i ekologią oraz szerokimi dziedzinami środowiska przyrodniczego, jak rolnictwo,
ogrodnictwo, leśnictwo. Część specjalistów traktuje termin pedologia jako synonim
gleboznawstwa, inni ograniczają jego stosowanie tylko do działów nauki o glebie
zajmujących się zagadnieniami teoretycznymi, jak np. paleopedologia czy ekopedologia.
Gleboznawstwo jest nauką o powstawaniu, rozwoju, budowie, właściwościach i funkcjach
gleb, a także o ich przestrzennym rozmieszczeniu. Zajmuje się również sposobami
użytkowania gleb i związanymi z tym zagrożeniami, a także metodami zapobiegania
i usuwania skutków tych zagrożeń.
Gleba, czyli pedosfera – stanowi powierzchniową warstwę skorupy ziemskiej, objętą
procesami glebotwórczymi. Jako zasadniczy element litosfery jest jednym z najważniejszych
komponentów ekosystemów lądowych i wodnych. Gleby należą do niepomnażalnych
zasobów kuli ziemskiej i spełniają wiele funkcji, przede wszystkim jako siedlisko wzrostu
i rozwoju roślin i zwierząt oraz transformacji składników mineralnych i organicznych.
W swej budowie i właściwościach mają zapisane cechy zarówno minionych epok
geologicznych, jak i dzisiejszych (holoceńskich) procesów litologiczno-pedologicznych.
Gleby, dzięki swoistym cechom, stanowią odbicie historii krajobrazu, którego są istotną
częścią. Początki wiedzy o glebie sięgają najodleglejszych czasów, ale rozwój gleboznawstwa
zaznacza się w końcu wieku XVIII i w XIX stuleciu. Rozwija się w tym czasie chemia rolna,
a wraz z nią chemia gleby. Wybitnymi przedstawicielami tamtych czasów byli: A. Thaer,
twórca teorii humusowej, według której rośliny pobierają składniki pokarmowe wyłącznie
w postaci związków organicznych, oraz Liebig, który obalił teorię humusową i udowodnił, że
rośliny zielone pobierają z gleby wyłącznie składniki mineralne. W tym czasie pojawiają się
nowe metody badania i klasyfikacji gleb, uwzględniające pochodzenie geologiczne podłoża,
fizyczne i chemiczne właściwości gleb lub ich skład mechaniczny. Twórcą genetycznego
kierunku w gleboznawstwie był rosyjski uczony W.W. Dokuczajew (1846–1903). Udowodnił
on, że gleba powstaje w określonym miejscu i czasie, przy współudziale przyrody martwej
i ożywionej. Wykazał, że gleba jest tworem rządzącym się własnymi prawami i wymaga
specjalnych metod. Pierwszy podręcznik gleboznawstwa w języku polskim zawdzięczamy M.
Oczapowskiemu (początek XIX w.). W XX w. szczególne zasługi dla rozwoju
gleboznawstwa w Polsce mają: S. Miklaszewski i A. Musierowicz.
W literaturze gleboznawczej rozróżnia się pojęcia gleba i utwór glebowy. Glebą
nazywamy zwietrzałą powierzchniową warstwę lądów globu ziemskiego powstałą w wyniku
procesów glebotwórczych umożliwiającą wzrost i rozwój roślin. Powstanie gleby poprzedza
zawsze wietrzenie skał. Procesy glebotwórcze mają charakter ciągły i powodują dalsze
przeobrażenia gleby. Pojęcie gleby wiążemy z określoną powierzchnią i głębokością, czyli
miąższością. Natomiast pojęcie utwór glebowy określa masę glebową stanowiącą tworzywo
gleby, czyli substrat. Utwory glebowe o identycznych właściwościach mogą pochodzić
z różnych gleb, natomiast określona gleba może zawierać na różnych głębokościach różniące
się nawet znacznie utwory glebowe. Do określenia miejsca wzrostu i rozwoju roślin używane
są również terminy: ziemia, grunt, rola, podłoże. Nie należy ich traktować jako synonimy,
chociaż są one po części bliskoznaczne. Ziemia to przede wszystkim nazwa naszej planety,
ale tereny użytkowane rolniczo nazywane są często ziemią uprawną, także niektóre jednostki
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
systematyki gleb określone są tym terminem, np. czarna ziemia. Przesiana masa kompostowa
również nazywana jest ziemią kompostową. Gruntem nazywa się określony obszar gleb
o ustalonym sposobie użytkowania, np. grunty rolne, grunty pod budynkami. Rolą nazywana
jest wierzchnia, uprawiana warstwa gleby. W szklarniach rośliny uprawiane są w podłożach,
specjalnie przygotowanych, pełniących funkcję gleby. W gleboznawstwie podłoże to termin
określający podścielającą warstwę w niektórych glebach. Można się też spotkać z terminem
podglebie, dawniej używanym, określającym warstwę występującą bezpośrednio pod warstwą
orną.
Na znaczenie gleby jako najważniejszego przyrodniczego bogactwa ludzkości, bez
którego nie jest możliwa egzystencja człowieka, wskazuje Europejska Karta Gleby (Europen
Soil Charter) przyjęta przez Radę Europy (Councii of Europe) w 1972 roku.
Definiuje ona w 12 punktach rolę gleby w życiu człowieka i jego środowisku
przyrodniczym:
1. Gleba stanowi jedną z najcenniejszych wartości dla człowieka. Umożliwia życie na
Ziemi roślinom, zwierzętom i człowiekowi.
2. Gleba jest źródłem materii organicznej, która łatwo ulega niszczeniu.
3. Gleby są wykorzystywane dla celów rolniczych, przemysłowych i innych. Polityka
planowania regionalnego musi uwzględniać właściwości przyrodnicze gleb oraz aktualne
i przyszłe potrzeby społeczności.
4. Rolnicy i leśnicy muszą stosować metody, które chronią wartość gleby.
5. Gleby muszą być chronione przed erozją.
6. Gleby muszą być chronione przed zanieczyszczeniami.
7. Rozwój urbanizacji musi być tak planowany, aby minimalizować niszczenie gleby.
8. Przy budowie sieci infrastruktury, gleby muszą być chronione już na etapie jej
projektowania.
9. Zasoby gleb są nie do zastąpienia.
10. Dla zapewnienia racjonalnego użytkowania i ochrony gleb muszą być prowadzone
interdyscyplinarne badania naukowe.
11. Ochronie gleby należy poświęcać wiele uwagi i troski na wszystkich istniejących
poziomach edukacji.
12. Władze i organy urzędowe muszą właściwie planować, użytkować i ochraniać zasoby
gleb.
Czynniki wpływające na powstawanie gleb
Rys. 2. Czynniki wpływające na powstawanie gleb [opracowanie własne]
Powstawanie gleb
Skała macierzysta
Klimat
Organizmy żywe
Działalność
człowieka
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Skała – jest to zespół (zbiór) wielu różnych minerałów (skały wielomineralne) lub
jednego minerału (skała jednomineralna) powstały w sposób naturalny (bez ingerencji
człowieka). Podstawową jednostką sensie geologicznym jest minerał.
Skały, z których powstały gleby nazywamy skałami macierzystymi. Skały macierzyste
dzielimy na trzy typy:
−
skały magmowe, które dzielimy na głębinowe i wylewne,
−
skały osadowe, powstają w wyniku osadzania się materiału pochodzenia z produktów
wietrzenia innych skał,
−
skały przeobrażone, powstające w głębi.
Poszczególne typy skal macierzystych dzielą się na kilka rodzajów.
Tabela 1. Skały macierzyste – rodzaje gleb [opracowanie własne]
Skały macierzyste gleb (rodzaje)
Udział w stosunku do powierzchni
całkowitej gleb [%]
Udział w stosunku do powierzchni
użytków rolnych [%]
ś
wiry
0,9
0,5
Piaski luźne i słabo gliniaste
34,6
24,8
Piaski gliniaste głębokie i zalegające
na piaskach luźnych
10,2
12,4
Piaski gliniaste na zwięźlejszym
podłożu
7,3
8,6
Gliny spiaszczone
8,5
10,2
Gliny średnio zwięzłe i zwięzłe
9,6
13,2
Iły
0,8
1,0
Utwory pyłowe wodnego
pochodzenia
4,2
4,6
Lessy i utwory lessowate
3,5
4,8
Utwory aluwialne (mady)
4,7
5,8
Skały wapienne (rędziny)
1,1
1,6
Skały masywne różnej genezy
6,1
3,9
Wietrzenie skał
Wietrzenie skał i minerałów jest procesem bardzo złożonym. Ogólnie można je określić
jako rezultat działania niszczących sił przyrody, obejmujący zarówno fizyczny rozpad
(rozdrobnienie) jak i chemiczny oraz biologiczny rozkład skał i minerałów, którym ulegają,
zanim zostaną przemienione w glebę. Równolegle z procesami dezintegracji następują
procesy syntezy nowych minerałów i substancji amorficznych. Wszystkie zachodzące
przemiany wzajemnie na siebie wpływają, dlatego końcowy produkt wietrzenia rozpatrywać
należy jako rezultat ich synergicznego działania.
Rys. 3. Rodzaje wietrzenia skał [opracowanie własne]
Procesy wietrzenia fizycznego prowadzą do rozdrobnienia skał i minerałów, nie
powodują natomiast zmian w ich składzie chemicznym. Przebieg procesów wietrzenia
fizycznego warunkowany jest aktywnością takich sił niszczących jak woda, temperatura,
działalność lodowców i wiatrów. Dezintegrująca działalność sił niszczących jest najczęściej
synergiczna i przejawia się w następujących zjawiskach fizycznych:
Wietrzenie skał
Wietrzenie fizyczne
Wietrzenie chemiczne
Wietrzenie biologiczne
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
1. Nagrzewanie i ochładzanie. Nagrzewanie skał prowadzi do ich rozszerzania się (zjawisko
rozszerzalności cieplnej), zaś ochładzanie – do kurczenia się. Przeważająca większość
skał zbudowana jest z wielu minerałów, różniących się między sobą współczynnikiem
rozszerzalności cieplnej. W wyniku nagłych zmian temperatury dochodzi do powstania
naprężeń, mogących powodować tworzenie się spękań i szczelin przyspieszających
dalsze rozkruszanie skał. Dodatkowo, w efekcie słabego przewodnictwa cieplnego skał,
temperatura na ich powierzchni jest często wyraźnie różna od temperatury panującej
w częściach głębiej położonych. Takie zróżnicowanie temperatury indukuje powstawanie
kierunkowych naprężeń, które z czasem prowadzą do odpryskiwania powierzchniowych
warstw skały. Zjawisko to nazywane jest łuszczeniem się skał. Klasycznym przykładem
produktów tego typu wietrzenia są granitowe „głowy cukru” w Rio de Janeiro.
2. Zamarzanie i rozmarzanie
. W
oda ma zdolność wnikania we wszelkie szczeliny, spękania
i mikrootwory, powstałe w wyniku działania różnych czynników wietrzenia. Zamarzając,
wywiera ogromne ciśnienie, sięgające 1666 t/m
2
. Ciśnienie to powoduje powstawanie
szerokich szczelin w skałach i rozpadanie się mniejszych odłamków skalnych na coraz
drobniejsze frakcje. W ten sposób tworzą się np. cyrki lodowcowe.
3. Pęcznienie i kurczenie.
W zwietrzelinie obecnych jest wiele substancji zdolnych do
pęcznienia, związanego z uwodnieniem i kurczenia się w wyniku odwodnienia. Procesom
tym towarzyszy zmiana objętości i związany z nią „ruch” cząstek. Wzajemne ścieranie
się cząstek i powstające w ich obrębie naprężenia przyczyniają się do dezintegracji
wietrzejącego materiału.
4. Obtaczanie i ścieranie.
T
ransport materiałów macierzystych przez wodę, wiatr i lodowce
silnie przyczynia się do ich rozpadu. Transportowane odłamki skalne, okruchy, czy nawet
pojedyncze ziarna mineralne są narażone na nieustanne zderzanie i ocieranie się, zarówno
o siebie nawzajem, jak i o napotkane przeszkody. W wyniku tych interakcji dochodzi do
ś
cierania się ich powierzchni. Zjawisko to nazywane jest abrazją. Przykładem
niszczącego działania mediów transportujących może być działanie wód płynących.
Toczą one materiał skalny po dnie, czego efektem jest zdzieranie i obtaczanie
powierzchni odłamków skalnych.. Czynnikiem transportującym i erodującym
o wyjątkowej sile i zasięgu są również lodowce. Oddziałują one nie tylko na lite skały, na
których zalegają, ale również na luźne materiały zbierane po drodze i przenoszone dalej.
Ogromna masa przemieszczającego się lodowca miażdży wszelkie przeszkody
znajdujące się na jej drodze, zdzierając i krusząc podłoże, po którym się posuwa.
Działanie abrazyjne może być wywoływane również przez wiatr transportujący cząstki
o małej średnicy. Znane są przykłady oddziaływania materiału niesionego przez wiatr na
przeszkody w postaci skałek bądź głazów znajdujących się na jego drodze, w wyniku
którego powstają formy zwane grzybami skalnymi.
5. Organizmy żywe.
Działalność organizmów żywych również przyczynia się do rozpadu
materiałów macierzystych, choć posiada znacznie mniejsze znaczenie od czynników
wcześniej wymienionych. Dotyczy ono przede wszystkim niszczącego działania
rozrastających się korzeni drzew i krzewów, choć pewną rolę przypisać należy także
aktywności fauny drążącej różnego rodzaju kanaliki i tunele, wybitnie ułatwiające
wnikanie wody. Rozluźniony w ten sposób materiał skalny odznacza się zwiększoną
powierzchnią reakcji, co ma duże znaczenie przy wietrzeniu chemicznym.
Wietrzeniem chemicznym nazywamy procesy chemicznego rozkładu, w trakcie których
dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź
pozostawiania trwałych produktów końcowych rozpadu. Zachodzące przemiany są skutkiem
ekspozycji skał i minerałów na warunki atmosferyczne, często skrajnie różne od warunków
ich powstawania. Działanie agresywnych czynników środowiskowych, takich jak woda, tlen
i CO
2
, wyzwala spontaniczne reakcje chemiczne w obrębie wietrzejącego materiału.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Wietrzenie chemiczne jest naturalnym następstwem wietrzenia fizycznego. Skały, które
uległy mechanicznemu rozkruszeniu są łatwo penetrowane przez wodę. W jej obecności
składniki najłatwiej rozpuszczalne ulegają rozpuszczeniu i wymyciu. W miarę intensyfikacji
tego procesu środowisko wietrzenia ulega wzbogaceniu w składniki słabiej rozpuszczalne,
tlen i grupy hydroksylowe.
Powstające produkty wietrzenia tworzące w konsekwencji glebę (minerały wtórne,
substancje bezpostaciowe) są znacznie bardziej stabilne od materiałów macierzystych
i pozostają w stanie względnej równowagi z czynnikami atmosferycznymi.
Reakcje rozpadu minerałów charakteryzują się dużą dynamiką wymiany składników ze
ś
rodowiskiem wietrzenia, tzn. składniki te są ciągle usuwane bądź dostarczane. Powstawanie
określonych minerałów możliwe jest jedynie wtedy, gdy wszystkie niezbędne w tym celu
atomy i jony są obecne i względnie nieruchliwe. Na podstawie przemian skalenia potasowego
prześledzić można powstawanie różnych produktów wietrzenia, w zależności od obecności
potasu:
1. w wypadku, gdy cały potas został wymyty do roztworu, powstającym minerałem
wtórnym jest kaolinit:
4K[AlSi
3
O
8
] + 6H
2
O
→
Al
4
[(OH)
8
Si
4
O
10
] + 8SiO
2
+ 4KOH
skaleń potasowy + woda
→
→
→
→
kaolinit + krzemionka + potas
2. jeżeli pewna część potasu nie ulegnie wymyciu i pozostanie w obrębie sieci krystalicznej,
powstającym minerałem wtórnym jest illit.
5K[AlSi
3
O
8
] + 4H
2
O
→
KAl
4
[(OH)
4
AlSi
7
O
20
] + 8SiO
2
+ 4KOH
skaleń potasowy + woda illit + krzemionka + potas
Wietrzenie minerałów jest procesem bardzo złożonym, odbywającym poprzez szereg
reakcji chemicznych, wzajemnie się uzupełniających, bądź indukujących. Najważniejszymi
z nich są:
1. Hydroliza. Reakcje minerałów z wodą odgrywają zasadniczą rolę w procesach
chemicznego rozkładu substancji. Rozkład i przebudowa z udziałem wody to główne
procesy wietrzenia chemicznego. Powstające w ich wyniku formy wodorotlenkowe są
zwykle łatwiej rozpuszczalne od minerału macierzystego. Przykładem hydrolitycznego
rozkładu glinokrzemianów jest zamieszczona powyżej reakcja rozpadu skalenia
potasowego.
2. Hydratacja. Polega ona na wiązaniu powstałych w wyniku dysocjacji wody jonów H
+
i OH
-
przez strukturę kryształu. Hydratacja łyszczyków prowadzi do wnikania części
jonów H
+
i OH
-
w przestrzenie miedzypakietowe. Skutkiem tego jest rozszerzenie sieci
kryształu i zwiększenie jego porowatości, co z kolei przyspiesza inne procesy rozkładu.
Reakcje hydratacji powodują przemianę minerału bezwodnego w uwodniony i słabo
uwodnionego w silnie uwodniony. Dobrym przykładem tego procesu jest przekształcanie
hematytu w limonit:
2Fe
2
O
3
+ 3H
2
O
→
→
→
→
2Fe
2
O
3
.
3H
2
O
(hematyt + woda
→
→
→
→
limonit)
3. Karbonatyzacja. Kwas węglowy jest słabym kwasem powstającym w wyniku reakcji CO
2
z wodą. Dwutlenek węgla w środowisku wietrzeniowym pochodzi częściowo
z atmosfery, a częściowo z reakcji biologicznego oddychania i rozkładu materii
organicznej. Roztwór kwasu węglowego działa na minerały silniej niż czysta woda.
Powstające w wyniku karbonatyzacji produkty są znacznie łatwiej rozpuszczalne niż
minerały macierzyste. Proces karbonatyzacji szczególnie silnie zaznacza się
w przemianach kalcytu, w wyniku których dochodzi do powstawania rozpuszczalnego
wodorowęglanu:
CaCO
3
+ H
2
CO
3
→
→
→
→
Ca(HCO
3
)
2
kalcyt + kwas węglowy
→
→
→
→
rozpuszczalny wodorowęglan
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4. Utlenianie. Utlenianie w procesach wietrzenia rozumieć należy zarówno jako reakcje
minerałów z tlenem jak i zmiany wartościowości występujących w ich sieci krystalicznej
metali (tzn. zmiany związane z przyjmowaniem lub oddawaniem przez nie elektronów).
Za doskonały przykład posłużyć tu mogą przemiany minerałów zawierających żelazo.
Jeżeli w sieci krystalicznej występują jony żelaza dwuwartościowego i ulegną one
utlenieniu do form trójwartościowych, to pozostałe składniki sieci muszą dostosować się
do zaistniałej sytuacji. Prowadzi to do osłabienia struktury kryształu, który ulega
rozkruszeniu i rozkładowi.
5. Rozpuszczanie. Zdolność minerałów do rozpuszczania się w wodzie i roztworach
wodnych zależy od ich składu chemicznego. Sam proces rozpuszczania polega na
rozpadzie danej substancji na poszczególne jony, np. NaCl rozpada się, a dokładniej
dysocjuje na kation Na
+
i anion Cl
-
. Rozpad substancji inicjuje szereg dalszych reakcji
chemicznych, które wobec ułatwionego dostępu do substratu, charakteryzują się dużą
dynamiką.
Jak już wcześniej wspomniano, przebiegające w trakcie procesu wietrzenia reakcje
chemiczne są ze sobą powiązane, dlatego też nie można ich rozpatrywać rozłącznie. Śledząc
rozpad najważniejszych minerałów skałotwórczych, tzn. glinokrzemianów, zaobserwować
można, iż kolejność następujących po sobie przemian jest nieprzypadkowa. Rozpad
glinokrzemianów jest niezwykle skomplikowany, jednak ze względu na jego ogromne
znaczenie w przekształcaniu skał macierzystych i powstawaniu gleb, należy podać, chociaż
uproszczony schemat tego procesu:
1. Uwodnienie powierzchni minerału (hydratacja). Aby zrozumieć istotę tego procesu,
należy przypomnieć sobie, iż co prawda suma wszystkich ładunków dodatnich w sieci
krystalicznej jest równa sumie wszystkich ładunków ujemnych (zgodnie z regułą
Paulinga), jednak atomy znajdujące się na jej powierzchni posiadają niewysycone
wiązania na powłokach walencyjnych. Naładowana powierzchnia kryształu przyciąga do
siebie obecne w środowisku dipole wody. Siły przyciągające mogą powodować tak
znaczną polaryzację dipoli wody, iż ulęgają one dysocjacji na proton H+ i anion OH-.
Powstałe protony wodorowe łączą się z anionami tlenu sieci krystalicznej, zaś aniony
hydroksylowe z jonami naładowanymi dodatnio. Jednocześnie kationy alkaliczne, bądź
ziem alkalicznych mogą być podstawiane protonami wodorowymi.
2. Wymywanie kationów, uwalnianie krzemionki. Uwolnione z sieci krystalicznej kationy
zasadowe przechodzą do roztworu i ulegają wymyciu. Jednocześnie następuje uwalnianie
krzemionki, która może ulec redukcji do form monomerycznych, tj. do poszczególnych
tetraedrów, lub częściowo zachować swoją budowę łańcuchową.
3. Synteza minerałów wtórnych. W obrębie zwietrzałego materiału dochodzi do dalszych
reakcji z czynnikami takimi jak woda, tlen i dwutlenek węgla, tzn. do reakcji hydrolizy,
hydratacji, utleniania i karbonatyzacji. Zależnie od dominujących w danym środowisku
czynników wietrzenia powstają zróżnicowane produkty procesu wietrzenia – minerały
wtórne i substancje amorficzne.
Na wpływy sił niszczących narażone są skały i minerały pozostające w stałym kontakcie
z czynnikami atmosferycznymi, tzn. występujące na powierzchni ziemi lub w jej pobliżu.
W pierwszej fazie wietrzenia podlegają one rozkruszeniu na mniejsze fragmenty, a nawet na
poszczególne ziarna mineralne. Tak rozkruszony materiał, posiada znacznie zwiększoną
powierzchnię reakcji i charakteryzuje się mniejszą spoistością oraz obecnością szczelin,
pęknięć i mikrootworów. Staje się on obiektem ataku wody, tlenu i dwutlenku węgla,
inicjującym szereg reakcji chemicznych prowadzących do zmian w składzie chemicznym
wietrzejącego materiału. Powstają nowe minerały, zwane minerałami wtórnymi oraz
substancje nie wykazujące budowy uporządkowanej, tzn. substancje amorficzne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Nowopowstałe produkty charakteryzują się odmienną niż minerały pierwotne budową
oraz odmiennymi właściwościami fizyko-chemicznymi. Cechuje je zdolność do pozostawania
w stanie względnej równowagi z panującymi warunkami atmosferycznymi.
Wszystkim zachodzącym przemianom towarzyszy ciągłe zmniejszanie rozmiarów
cząstek oraz uwalnianie składników rozpuszczalnych, z których większość ulega
wymywaniu.
Rys. 4.Schemat obrazujący kierunki wietrzenia w środowisku kwaśnym, charakterystycznym dla gleb klimatu
umiarkowanie wilgotnego [opracowanie własne]
Czynniki kształtujące glebę
Proces powstawania gleb jest długotrwały i nie zależy tylko od skały macierzystej, ale
również od szeregu czynników glebotwórczych. Klimat naszego kraju charakteryzuje się
ś
rednią roczną sumą opadów 300–600 mm i średnią roczną temperaturą powyżej zera.
Ś
rednia temperatura lipca waha się w granicach 10°C do 20°C. Polska znajduje się w strefie
lasów mieszanych, gdzie poza drzewami iglastymi występują drzewa liściaste. W strefie
takiej kształtują się gleby bielicowe, gleby płowe, gleby brunatne, gleby czarne ziemie i gleby
bagienne.
Do czynników kształtujących glebę zaliczamy:
1. Klimat i woda.
Klimat jest najistotniejszym czynnikiem wietrzenia. Opady atmosferyczne dostarczają
wody niezbędnej do przebiegu reakcji chemicznych i odpowiedzialnej za wymywanie
składników rozpuszczalnych. Temperatura natomiast, zgodnie z regułą van't Hoffa,
wpływa na szybkość przebiegu reakcji. Wpływ klimatu można szczególnie jasno
zobrazować na dwóch skrajnych przykładach: terenów pustynnych i obszarów
tropikalnego lasu deszczowego. W warunkach klimatu pustynnego zaznacza się wyraźna
przewaga parowania nad opadami. Pojawiająca się woda opadowa może w czasie
przesiąkania penetrować skały, jednak następujący po opadach długotrwały okres suszy
powoduję szybki powrotny podsiąk wody, a w rezultacie jej wyparowywanie.
Zwierciadło wody gruntowej znajduje się zwykle na znacznej głębokości, dlatego pewna
ilość niesionych przez wodę składników nie ulega wypłukaniu, lecz powraca z nią na
powierzchnię. Wobec braku wody wszelkie reakcje chemiczne ulęgają zahamowaniu.
Dominują procesy wietrzenia fizycznego, a powstająca zwietrzelina składa się głównie
z nieprzekształconych (lub częściowo tylko przekształconych) minerałów pierwotnych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Odznacza się ona wysoką zawartością soli, takich jak gips i węglany oraz zasadowym
odczynem (pH 7,5–9,5). W tak niekorzystnych warunkach rozwój roślin jest skrajnie
utrudniony, jeśli nie niemożliwy, dlatego też obszary pustynne charakteryzują się
dodatkowo ogólnym brakiem substancji organicznej. Warunki silnie oksydacyjne
sprzyjają pozostawaniu żelaza w formie utlenionej, co nadaję powierzchni skał
zabarwienie czerwonawe, brązowe lub żółtawe. Charakterystycznymi produktami
wtórnymi są tu montmorillonit, illit i chloryt, a najczęściej formy mieszanopakietowe
tych minerałów. Kaolinit pojawia się tylko tam, gdzie obecny był w skale macierzystej
i pozostał w stanie nieprzekształconym. Zupełnie inaczej sytuacja przedstawia się na
obszarach tropikalnego lasu deszczowego. Znaczna przewaga ruchu zstępującego wody
i wysokie temperatury silnie stymulują przebieg reakcji chemicznych. Zachodzi tu
intensywna hydroliza i przemieszczanie rozpuszczalnych składników w głąb, do lustra
wody gruntowej. Obfite i częste opady sprawiają, że lustro wody gruntowej znajduje się
bardzo płytko, w związku z czym większa część strefy wietrzenia jest całkowicie
nasiąknięta i pozostaje w stanie zredukowanym. Bujna wegetacja prowadzi do
nagromadzenia się ogromnych ilości materii organicznej, co w połączeniu
z wymywaniem kationów zasadowych obniża pH środowiska do wartości 3,5–5,5.
W takich warunkach wietrzenie chemiczne zachodzi bardzo gwałtownie. Strefa
wietrzenia sukcesywnie zubażana jest w kationy zasadowe i krzemionkę. Dochodzi do
nagromadzenia trwałych produktów końcowych rozpadu – minerałów o wysokiej
zawartości glinu (kaolinit, gibbsyt i boehmit) oraz tytanu (rutyl i anataz).
2. Ukształtowanie powierzchni.
Wpływ warunków topograficznych na wietrzenie chemiczne ujawnia się poprzez
zjawiska takie jak: spływ powierzchniowy i związany z nim stopień nawilżenia skał
macierzystych, przesiąkanie wody w głąb i związane z nim wymywanie składników
rozpuszczalnych oraz erozja produktów wietrzenia. Na stromych zboczach większość
wody opadowej ulega odprowadzeniu ze spływem powierzchniowym. W tych warunkach
jej oddziaływanie na skały jest znikome. Intensywnie zachodzą natomiast procesy erozji,
wywoływanej przez płynącą wodę i wiatr oraz powierzchniowe ruchy masowe.
W konsekwencji, procesy mechanicznej dezintegracji przebiegają znacznie gwałtowniej
od procesów chemicznego rozkładu. Na terenach płaskich, nisko położonych, sytuacja
wygląda inaczej. Spływ powierzchniowy jest znikomy, natomiast infiltracja osiąga
maksimum. W takich warunkach swobodne przesiąkanie wody w głąb jest utrudnione.
Rozpuszczalne składniki, uwolnione na drodze hydrolizy, pozostają w stagnującej
wodzie, co działa hamująco na dalsze procesy rozkładu. Zwierciadło wody gruntowej
znajduje się na niewielkiej głębokości, co prowadzić może do lokalnych wystąpień wody
nad powierzchnię gruntu i tworzenia się bagien. Zainicjowany zostaje proces akumulacji
substancji organicznej. Środowisko staje się bardzo silnie zredukowane. Wydaje się, że
najbardziej sprzyjającymi terenami dla przebiegu procesów wietrzenia chemicznego są
faliste lub lekko pochyłe wyżyny, gdzie spływ powierzchniowy nie jest zbyt duży, zaś
swobodne przesiąkanie wody nie jest niczym hamowane. W takich warunkach strefa
wietrzenia może sięgać do głębokości trzydziestu metrów, a nawet głębiej.
3. Organizmy żywe.
Działalność organizmów żywych również przyczynia się do rozpadu materiałów
macierzystych, choć posiada znacznie mniejsze znaczenie od czynników wcześniej
wymienionych. Dotyczy ono przede wszystkim niszczącego działania rozrastających się
korzeni drzew i krzewów, choć pewną rolę przypisać należy także aktywności fauny
drążącej różnego rodzaju kanaliki i tunele, wybitnie ułatwiające wnikanie wody.
Rozluźniony w ten sposób materiał skalny odznacza się zwiększoną powierzchnią
reakcji, co ma duże znaczenie przy wietrzeniu chemicznym.
O powstawaniu gleby można
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
mówić dopiero po zasiedleniu zwietrzeliny przez organizmy żywe, które: wzbogacają ją
w związki organiczne (C i N), przyspieszają wietrzenie zarówno fizyczne, jak
i chemiczne.
4. Działalność człowieka.
Wywiera wpływ bezpośredni i pośredni. Działalność rolnicza, leśnictwo, melioracje,
urbanizacja i industrializacja, zanieczyszczanie gleby przemysłowe i rolnicze,
powstawanie gleb antropogenicznych – tworzenie „sztucznych gleb” np. ogrodniczych
czy podczas zabiegów rekultywacyjnych.
Czas. Jest czynnikiem glebotwórczym nie w ścisłym tego słowa znaczeniu. Gleby
przechodzą stadia rozwojowe ulegając ciągłym zmianom.
Procesy glebotwórcze
Procesami glebotwórczymi nazywamy wszystkie procesy fizyczne, chemiczne,
i biologiczne zachodzące w powierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej, w wyniku których
kształtują się gleby. Na terenie naszego kraju najczęściej spotyka się gleby powstałe pod
wpływem procesu:
−
płowienia,
−
bielicowania,
−
oglejenia,
−
brunatnienia,
−
procesu bagiennego,
−
murszenia.
−
Składniki gleby.
−
Każda gleba zawiera w swoim składzie:
−
powietrze,
−
wodę,
−
próchnicę,
−
składniki mineralne.
Ich wzajemne relacje pokazuje rysunek 5.
Rys. 5. Średni odsetek poszczególnych składników gleby[opracowanie własne]
Podstawowymi składnikami większości gleb są cząstki mineralne które powstały wskutek
rozdrobnienia skały macierzystej, cząstki te mają różną wielkość. Ilościowy stosunek grup
cząsteczek mineralnych o różnej średnicy w danej glebie nazywamy jej składem
granulometrycznym. Rozróżnia się cząstki szkieletowe o średnicy większej niż 1 mm, oraz
cząstki ziemiste o średnicy mniejszej niż 1mm. Cząstki szkieletowe i ziemiste dzielimy na
frakcje w zależności od ich wielkości. Największą rolę odgrywają tutaj cząstki spławiane
o średnicy mniejszej niż 0,01 mm. W zależności od zawartości tych cząstek gleby dzielimy na:
−
gleby ilaste, zawierają one ponad 50% cząsteczek spławialnych oraz nieznaczną ilość
piachu i żwiru,
Ilościowy stosunek
składników gleby
Powietrze 20%
Woda 30%
Próchnica 3%
Mineralne składniki
gleby 47%
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
−
gleby gliniaste, zawierają powyżej 20% cząsteczek spławianych, w zależności od
zawartości tych cząsteczek wyróżniamy, gliny lekkie zawierające 20–35% cząsteczek
spławialnych, gliny średnie posiadające 35–50% cząstek spławialnych, gliny ciężkie
zawierające ponad 50% cząstek spławialnych,
−
gleby pyłowe i lessy mające 40% cząsteczek pyłowych i do 50% cząsteczek spławialnych
−
gleby piaszczyste, składają się przede wszystkim z cząsteczek piaszczystych i zawierają
około 20% cząstek spławialnych, wśród piasków wyróżnić można piaski luźne
zawierające do 5% cząstek spławialnych, piaski słabo gliniaste mające 5-10% cząstek
spławialnych, piaski gliniaste mające 10-20% cząstek spławialnych,
−
gleby żwirowe, mające znaczne ilości żwiru a cząstek spławialnych posiadają do 20%,
−
gleby kamieniste, zawierają dużo kamieni, a mało cząstek spławianych.
Rys. 6. Podział gleb ze względu na cząstki spławialne [opracowanie własne]
Występowanie wody w glebie
Woda jest filtrowana oraz oczyszczana dzięki przepływaniu przez gleby. One także
wpływają na skład chemiczny oraz na ilość wody powracającej do atmosfery.
Jedną z najważniejszych cech charakterystycznych każdej gleby jest zawartość wody.
Czy pod postacią pary, czy w też w formie ciekłej woda zajmuje około jednej czwartej masy
gleby. Jeśli gleba nie pokryta roślinnością stanie się zbyt sucha, zostaje usunięta przez wiatr.
Jeśli znajdzie się w niej zbyt dużo wody, podłoże rozmięka i nie może utrzymać ani plonów,
ani fundamentów budowli. Suche, silnie porowate gleby mogą wchłonąć dużą ilość wód
deszczowych i dzięki temu chronią przed nagłymi, niespodziewanymi powodziami. Gleba,
która powoli wchłania wodę, może wzmagać prawdopodobieństwo powodzi.
Wszelkie życie na lądzie jest pośrednio lub bezpośrednio zależne od dostatecznego
poziomu wody. Wilgotność jest jednym z czynników warunkujących rodzaj roślinności
rosnącej na danej glebie. Zachowuje się ona bowiem jak gąbka i zatrzymuje wodę, która
może być pobierana przez korzenie roślin. Na przykład na pustyniach, które praktycznie nie
zatrzymują wody, kaktusy przechowują własną wodę. Inne rośliny wytwarzają długie
korzenie, umożliwiające pobieranie wody znajdującej się nawet dziesiątki metrów pod
ziemią.
Rys. 7. Rodzaje wód występujących w glebie [opracowanie własne]
Podział gleb
ze względu
na cząstki
spławialne
do 0,01mm
Gleby ilaste
Gleby
gliniaste
Gleby pyłowe
Gleby
piaszczyste
Gleby
ż
wirowe
Gleby
kamieniste
Woda
glebowa
Woda higroskopowa
Woda błonkowa
Woda kapilarna
Woda grawitacyjna
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Woda w glebie występuje jako (rys. 7):
−
woda higroskopowa, otacza cząstki glebowe i z ogromną siłą przylega do nich jest
niedostępna dla organizmów żywych oraz dla roślin,
−
woda błonkowa, jest trudno dostępna dla roślin,
−
woda kapilarna, wypełnia w glebie przestwory kapilarne ma zdolność poruszania się we
wszystkich kierunkach,
−
woda grawitacyjna wypełnia wszystkie wolne przestrzenie w glebie i pod wpływem
własnego ciężaru porusz się z góry na dół, jest wodą wolną a jej dostępność dla roślin
zależy od szybkości przesiąkania z góry w dół.
Powietrze glebowe
Powietrze glebowe wypełnia w glebie te przestrzenie, których nie wypełnia woda. Skład
powietrza glebowego różni się od powietrza atmosferycznego tym iż zawiera ono
dziesięciokrotnie więcej dwutlenku węgla niż powietrze atmosferyczne. Zapewnia ono
mikroorganizmom oraz roślinom dostęp do tlenu. Gleby o małej zawartości powietrza nie
stwarzają dobrych warunków do wzrostu i rozwoju roślin. Przyjmuje się, że w glebach
uprawnych powinno być powietrza od 10 do 20%, a w glebach łąkowych 6–10%.
Właściwości gleby
Plonowanie roślin uprawnych zależy od właściwości gleby (rys. 8). Gleby wykazujące
dobre właściwości fizyczne, chemiczne, oraz dużą aktywność organizmów glebowych mogą
stworzyć odpowiednie warunki roślinom do rozwoju i właściwego plonowania.
Rys. 8. Ważniejsze właściwości gleb [opracowanie własne]
Właściwości wodne gleb zależą od pojemności, przepuszczalności, zdolności podsiąkania
i wyparowywania, największą pojemność wodną posiadają gleby gliniaste, ilaste i torfowe,
najmniejszą pojemność wodną mają gleby żwirowe i piaszczyste.
Właściwości cieplne gleby, ciepło zawarte w glebie pochodzi bezpośrednio od słońca,
ciepła powietrza oraz ciepła powstałego wskutek działania mikroorganizmów,
Właściwości sorpcyjne gleby jest to zdolność do zatrzymywania składników mineralnych
i organicznych
Gleba w zależności od składu chemicznego może wykazywać następujące odczyny:
−
kwaśny,
−
zasadowy,
−
obojętny.
Odczyn gleb wyraża się symbolem pH i liczbą określającą stopień zakwaszenia lub
zasadowości:
−
gleby bardzo kwaśne – pH poniżej 4,5,
−
gleby kwaśne – pH od 4,6 do 5,5,
−
gleby słabo kwaśn e- pH od 5,6 do 6,5,
−
gleby obojętne – od 6,6 do 7,2,
−
gleby zasadowe – powyżej 7,2.
Właściwości gleb
Właściwości wodne
i powietrzne
Właściwości cieplne
Właściwości
sorpcyjne
Odczyn i struktura
gleby
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Gleby występujące w Polsce mają odczyn kwaśny lub lekko kwaśny. Rozwój
mikroorganizmów glebowych zależy w znacznym stopniu od odczynu gleby. Odczyn gleby
wpływa na pobieranie składników pokarmowych przez rośliny. Odczyn gleb zmienia się
podczas procesu uprawy gleby. Łatwo jest glebę zakwasić natomiast proces odkwaszania gleb
jest długotrwały. Gleby odkwaszamy przez wapnowanie.
Charakterystyka gleb Polski
Polskie gleby powstały z różnych skał macierzystych w odmiennych warunkach
przyrodniczych, poprzez to należą do różnych typów i nie mają takiej samej wartości
użytkowej.
Istnieje wiele podziałów gleb na przykład ze względu na sposób użytkowania
i urzeźbienie terenu.
Rys. 9. Podział gleb ze względu na sposób użytkowania [opracowanie własne]
Rys. 10. Podział gleb ze względu na urzeźbienie terenu [opracowanie własne]
Klasyfikacja gleb:
−
mineralne początkowego stadium rozwoju,
−
wapniowcowe,
−
czarnoziemne,
−
brunatnoziemne,
−
zabagnione,
−
bielicoziemne,
−
bagienne i półbagienne,
−
napływowe,
−
antropogeniczne.
Podział gleb ze względu na
urzeźbienie terenu
Gleby terenów nizinnych
Gleby terenów wyżynnych
Gleby terenów górzystych
Podział gleb ze względu na
sposób użytkowania
Gleby uprawne
Gleby użytków zielonych,
czyli łąki i pastwiska
Gleby leśne oraz pod stawy
jeziora
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Rys. 11. Genetyczna klasyfikacja gleb [Narodowy Atlas Polski]
Klasyfikacja gleb ornych:
1. Klasa I gleby orne najlepsze:
−
dobre warunki fizjograficzne,
−
zasobne w składniki pokarmowe,
−
strukturalne, wilgotne, przewiewne, przepuszczalne.
2. Klasa II gleby orne bardzo dobre:
−
mają nieco słabsze właściwości fizyczne niż gleby klasy I,
−
plony na tych glebach są przewidywalne.
3. Klasa III a i b gleby orne średnio dobre:
−
mają słabe stosunki wodne,
−
na glebach tych uprawia się przeważnie i otrzymuje wysokie plony żyta
i ziemniaków,
−
można na tych glebach uprawiać przy średnich plonach pszenicę, jęczmień, buraki
cukrowe.
4. Klasa IV a i b gleby orne średnie:
−
wybór roślin jest mniejszy niż w klasach wyższych,
−
gleby te są za ciężkie lub za lekkie.
5. Klasa V gleby orne słabe:
−
są mało żyzne,
−
są mało urodzajne,
−
do tej klasy należą gleby zbyt suche na których można uprawiać łubin, żyto, w latach
obfitujących w opady można uprawiać ziemniaki i seradelę,
−
często są kamieniste, płytkie, ubogie w substancje organiczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
6. Klasa VI gleby orne najsłabsze:
−
są to gleby zawodne i wadliwe,
−
dają plony niepewne, zawodne,
−
nadają się pod zalesienia.
Gleba stanowi jeden z ważniejszych czynników środowiska przyrodniczego, stąd też jej
jakość ma bardzo duży wpływ na rozwój i geograficzne rozmieszczenie cywilizacji. Polska
należy do nielicznej grupy krajów, które dysponują szczegółowym przestrzennym
rozpoznaniem pokrywy glebowej. Posiadamy pełną inwentaryzację wartości gleb oraz
szczegółowe mapy glebowo-przyrodnicze i glebowo-rolnicze.
Poza opracowaniami kartograficznymi mamy także odpowiednie rejestry, zawierające
informacje o ilościowym i jakościowym stanie pokrywy glebowej zarówno w skali kraju, jak
też jednostek administracyjnych niższego rzędu (województwa, gminy, wsie). Systematycznie
badany jest stan i zachodzące zmiany właściwości gleb. Przeciętna jakość gleb Polski jest
dość niska. W obrębie gruntów ornych tylko około 23% gleb uznać można za dobre lub
bardzo dobre (klasy I–IIIb), natomiast najsłabsze gleby (klasy V–VI) zajmują ponad 30%
powierzchni. Jeszcze bardziej niekorzystnie przedstawia się układ klas jakości gleb użytków
zielonych (łąk, pastwisk), gdzie grunty klas I–III zajmują niespełna 15%, natomiast klas
V–VI aż 47%; klasa IV stanowi 38% powierzchni użytków zielonych. Ponad 65%
powierzchni leśnej to ubogie, piaszczyste siedliska borowe. Wartość i przydatność rolnicza
(także i leśna) gleb wielu krajów Europy Zachodniej (Francja, Belgia, Holandia oraz
zachodnia część RFN), położonych w strefie klimatu atlantyckiego jest o około 25% wyższa
od jakości gleb Polski (przy korzystniejszych dla rolnictwa warunkach klimatycznych).
Pokrywa glebowa Polski charakteryzuje się dużą zmiennością powierzchniową i pionową,
w niektórych regionach wręcz mozaikowatością, gdzie często na obszarze o powierzchni nie
większej niż 1 hektar występują obok siebie gleby dobre i bardzo słabe.
Rys. 12. Ocena gleb użytków rolnych Polski (w punktach) według gmin [wg danych IUNG, Puławy]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Kompleksy rolniczej przydatności gleb ornych
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 słaby,
7. kompleks żytni bardzo słaby,
8. kompleks zbożowo pastewny mocny,
9. kompleks zbożowo pastewny słaby,
10. kompleks pszenny górski,
11. kompleks zbożowy górski,
12. kompleks owsiano-ziemniaczany górski,
13. kompleks owsiano-pastewny górski,
14. gleby przeznaczone pod użytki zielone.
Nazwy kompleksów gleb ornych pochodzą od nazw gatunków zbóż, pszenicy i żyta dla
terenów równinnych i owsa dla terenów górskich, ponieważ zboża są u nas najbardziej
typowymi roślinami wskaźnikowymi.
Klasyfikacja gleb pod użytki zielone
−
Klasa I – trwałe użytki zielone położone na glebach mineralnych, zasobnych w próchnicę
o trwałej strukturze gruzełkowato-ziarnistej, przewiewnych, przepuszczalnych,
zasobnych w składniki pokarmowe. Wydajność tych łąk wynosi 5 ton siana z hektara
przy przeciętnych nakładach. Pastwisko w tej klasie zapewnia wyżywienie 3 krów.
−
Klasa II – są to łąki dwukośne o wydajności nie mniejszej niż 4 ton siana z hektara.
Pastwiska gwarantują wyżywienie 3 krów.
−
Klasa III – są to łąki, które dają plon do 3 ton siana z hektara, pastwiska tej klasy
umożliwiają wyżywienie 2 krów na 1 hektarze.
−
Klasa IV – są to łąki zbyt mokre lub zbyt suche, pastwiska umożliwiają wykarmienie
1–2 krowy na 1 hektarze przez 130 dni.
−
Klasa V – wydajność siana wynosi 1,5 tony z 1 hektara, na pastwiskach można żywić 1
krowę przez 120 dni.
−
Klasa VI – łąki są zdegradowane, stale podlewane przez wody, dają do 1,5 tony siana
najgorszej jakości.
Kompleksy przydatności rolniczej gleb trwałych użytków zielonych
Na użytkach zielonych wyróżnia się trzy kompleksy:
−
kompleks 1 z –użytki zielone bardzo dobre i dobre, należą do nich łąki i pastwiska
zaliczane do klasy I i II,
−
kompleks 2 z –użytki zielone średnie, należą do nich zaliczane do klasy III i IV,
−
kompleks 3 z –użytki zielone słabe i bardzo słabe należą do nich łąki i pastwiska
zaliczane do klasy V i VI.
Proces degradacji gleb
Z szeroko dostępnych informacji wynika, że w ciągu ostatnich dziesięcioleci nastąpiło
znaczne nasilenie procesów degradacji gleby i istnieją dowody na to, że procesy te będą
w dalszym ciągu postępować, jeśli nie zostaną podjęte żadne działania. Procesy degradacji
gleby są powodowane działalnością człowieka lub za jego przyczyną nasilają się. Zmiany
klimatu wraz z coraz częściej występującymi ekstremalnymi zjawiskami atmosferycznymi
mają również negatywny wpływ na glebę.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Procesy degradacji gleby obejmują następujące zjawiska:
–
Erozja. Według szacunków Europejskiej Agencji Środowiska 115 milionów hektarów,
odpowiadające 12% całkowitej powierzchni obszaru lądowego Europy, jest dotkniętych
erozją wodną, natomiast 42 miliony hektarów erozją powietrzną, z czego 2 % w wysokim
stopniu.
–
Spadek zawartości materii organicznej. Materia organiczna odgrywa zasadniczą rolę
w obiegu węgla w glebie. Gleba, która rzeczywiście emituje gazy cieplarniane, jest
jednocześnie głównym magazynem węgla, zawierającym 1 500 gigaton węgla
organicznego i nieorganicznego. Około 45% gleb w Europie charakteryzuje się niską lub
bardzo niską zawartością materii organicznej (czyli 0–2% węgla organicznego),
natomiast w 45% gleb zawartość ta jest średnia (czyli 2–6% węgla organicznego).
Problem ten dotyczy w szczególności krajów na południu Europy, lecz także niektórych
regionów Francji, Zjednoczonego Królestwa, Niemiec i Szwecji.
–
Zagęszczanie. Szacunki dotyczące obszarów zagrożonych zagęszczaniem gleby są
rozbieżne. Niektóre źródła określają około 36% typów podglebi w Europie jako podatne
w wysokim lub bardzo wysokim stopniu na zagęszczanie. Inne źródła uznają 32% typów
gleb za wysoce narażone, a 18% za dotknięte w średnim stopniu tym zjawiskiem.
–
Zasolenie. Oznacza nagromadzenie w glebie soli rozpuszczalnych, przede wszystkim
sodu, magnezu i wapnia. Problem ten dotyczy około 3,8 mln ha w Europie. Regiony
najbardziej dotknięte to Kampania we Włoszech, dolina rzeki Ebro w Hiszpanii i Wielka
Nizina Węgierska, lecz także niektóre regiony Grecji, Portugalii, Francji, Słowacji
i Austrii.
–
Osuwanie się ziemi. Występuje częściej na obszarach o glebach zagrożonych w wysokim
stopniu erozją, charakteryzujących się gliniastym podglebiem, stromymi zboczami, na
których występują intensywne i obfite opady oraz na odłogach, takich jak regiony
alpejskie i śródziemnomorskie. W chwili obecnej nie są dostępne żadne dane dotyczące
całkowitego obszaru dotkniętego tym problemem w UE. Osuwanie się ziemi może
występować na skutek wzrostu liczby ludności, wzmożonego ruchu turystycznego latem
i zimą, intensywnej działalności rolniczej bądź zmian klimatu.
–
Skażenie. Ze względu na trwające od ponad dwustu lat uprzemysłowienie oraz związane
z nim wykorzystywanie i obecność niebezpiecznych substancji w wielu procesach
produkcyjnych. Europa stoi w obliczu problemu skażenia gleby. Szacuje się, że 3,5 mln
miejsc może być potencjalnie skażonych, natomiast 0,5 mln miejsc jest rzeczywiście
skażonych i wymaga rekultywacji.
–
Nieprzepuszczalność
powierzchni
gleby.
Obszar
dotknięty
problemem
nieprzepuszczalności, na którym powierzchnia gleby pokryta jest nieprzepuszczalnym
materiałem, obejmuje w państwach członkowskich średnio około 9% ich powierzchni.
W latach 1990–2000 powierzchnia obszaru w UE, dotkniętego problemem
nieprzepuszczalności wzrosła o 6%. W związku z niekontrolowanym rozwojem miast
rośnie też w dalszym ciągu zapotrzebowanie na nowe tereny pod zabudowę oraz
infrastrukturę transportową.
–
Spadek różnorodności biologicznej. Różnorodność biologiczna gleby oznacza nie tylko
różnorodność genów, gatunków, ekosystemów bądź funkcji, lecz także potencjał
metaboliczny danego ekosystemu. Na różnorodność biologiczną gleby wpływ mają
wszystkie wyżej wymienione procesy degradacji, a w procesie utraty tej różnorodności
uczestniczą (w równym stopniu) wszystkie wspomniane zjawiska.
Erozja gleb jest to niszczenie pokrywy glebowej przez, wiatr, wodę. Bezpośrednią
przyczyną erozji jest działalność człowieka a przede wszystkim wycinanie lasów.
Rodzaje erozji:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
−
erozja wietrzna, polega na unoszeniu cząstek gleby przez wiatr w klimacie naszego kraju,
nie odgrywa większej roli w niszczeniu gleb,
−
erozja wodna, występuje w naszym kraju na terenach górskich, pofałdowanych podczas
ulewnych letnich deszczów. Najbardziej na erozję narażone są gleby lessowe
−
sufozja, tworzenie się pustych powierzchni pod powierzchnią ziemi.
Nieracjonalna gospodarka człowieka coraz w większym stopniu wpływa na siedlisko.
Powstają nowe drogi, nowe zakłady przemysłowe, które w sposób istotny zmieniają siedlisko.
Przemysł wydobywczy niszczy rocznie setki hektarów gleb przydatnych rolniczo. Ta
niszcząca gospodarka zmusiła do wydania szeregu aktów prawnych, które nakładają
obowiązek rekultywacji zdegradowanych terenów.
Rekultywacja jest to zespół zabiegów mających na celu przywrócenie glebom lub całym
obszarom dawnej wartości rolniczej. Grunty potencjalnie żyzne, do których zalicza się
zwałowiska na obszarze kopalni węgla brunatnego. Przystępując do rekultywacji takich
terenów należy najpierw je wyrównać, następnie przystępujemy do zabezpieczenia przed
erozją. Jako rośliny pionierskie możemy wysiać motylkowe. Przykładem tutaj może być
nostrzyk biały, który doskonale nadaje się na tereny rekultywowane. Poza tym nostrzyk jest
doskonałym pożytkiem dla pszczół. Rekultywacja terenów zdewastowanych jest bardzo
kosztowna. Nawożenie mineralne powoduje zakwaszanie gleb, ponieważ nawozy to sole
masowo produkowane przez przemysł chemiczny. Alternatywą może tutaj być rolnictwo
ekologiczne z nawożeniem organicznym.
Zaletą nawożenia naturalnymi składnikami pokarmowymi jest:
−
samoczynne optymalne dawkowanie składników pokarmowych w odniesieniu do
wszystkich potrzeb roślin,
−
wykluczone jest niezrównoważone dawkowanie składników pokarmowych,
−
wyeliminowanie strat nawozów, brak możliwości uwstecznienia,
−
odbudowywana jest sprawność gleby,
−
rozluźnienie podglebia, likwidacja zagęszczenia powierzchniowego,
−
stosowanie nawożenia organicznego ogranicza stosowanie nawozów mineralnych,
−
następuje ożywienie gleby, brak zaskorupienia, wymywania i rozpylania, rosną zdolności
sorpcyjne,
−
zmniejszenie zależności gleby i roślin od pogody, optymalizacja gospodarki wodnej,
zmniejszenie wymarzania,
−
zmniejszenie porażenia przez szkodniki,
−
wzrost jakości biologicznej płodów,
−
zmniejszenie nakładów na uprawę gleby dzięki gospodarce próchnicą,
−
trwałe utrzymanie żyzności gleby, brak degradacji,
−
produkowana żywność jest nietoksyczna.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń:
1. Podaj definicję gleby.
2. Czy i jak człowiek ma wpływ na rozwój procesów glebotwórczych?
3. Czym jest wietrzenie skał?
4. W jaki sposób kształtują się gleby?
5. Scharakteryzuj gleby ilaste.
6. Jaki jest ilościowy stosunek składników gleby?
7. Scharakteryzuj gleby gliniaste.
8. Jakie jest znaczenie próchnicy w glebie?
9. Jakie nawozy poprawiają sprawność gleby?
10. Scharakteryzuj gleby naszego kraju.
11. Jakie znasz rodzaje wód glebowych?
12. Zdefiniuj co to jest kwasowość gleby.
13. Jakie znasz kompleksy przydatności rolniczej gleb ornych?
14. W jaki sposób klasyfikujemy użytki zielone?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Wykonaj odkrywkę glebową w miejscu typowym dla danego terenu lub pola. Oznacz
poziom genetyczny gleby, kompleks rolniczo-glebowy. Dobierz rośliny pastewne, które mogą
być uprawiane na tym polu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) wykonać odkrywkę glebową do głębokości 150 cm,
2) zaznaczyć wszystkie poziomy genetyczne gleby,
3) opisać poziomy profilu glebowego,
4) zbadać skład granulometryczny,
5) ustalić kompleks rolniczo-glebowy,
6) dobrać rośliny pastewne,
7) zapisać efekty pracy,
8) zaprezentować efekty pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
arkusz do ćwiczenia,
−
poradnik dla ucznia,
−
szpadel,
−
znaczniki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Ćwiczenie 2
Określ kwasowość gleby, po pobraniu próbek z danego pola lub działki szkolnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) pobrać próbki gleby z pola lub z działki szkolnej,
2) umieścić glebę w zagłębieniu kwasomierza Helliga,
3) potraktować glebę indykatorem,
4) przechylić kwasomierz i na podstawie koloru płynu i koloru na płytce określić pH,
5) zapisać wyniki w arkuszu,
6) wypełnić kartę pracy – ćwiczenia,
7) przedstawić wyniki badań próbki gleby.
Tabela do ćwiczenia 1. Karta pracy – ćwiczenia [opracowanie własne]
Określona kwasowość pH Przyczyny zakwaszenia
Proponowane metody
obniżenia zakwaszenia
Proponowane rośliny do
uprawy
Pole 1 ..................
Pole 2 ..................
Pole 3 ..................
Wyposażenie stanowiska pracy
−
arkusz do ćwiczenia,
−
poradnik dla ucznia,
−
kwasomierz Helliga,
−
indykator,
−
łopatka.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) scharakteryzować i rozpoznać skały macierzyste?
2) określić skład granulometryczny gleb?
3) określić kwasowość gleby?
4) rozpoznać glebę?
5) wymienić rodzaje wody w glebie?
6) wyjaśnić znaczenie próchnicy w glebie?
7) przedstawić właściwości gleb?
8) wymienić korzyści wynikające ze stosowania nawożenia organicznego?
9) scharakteryzować czarnoziemy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
4.3.
Wybrane zagadnienia z produkcji zwierzęcej
4.3.1. Materiał nauczania
Produkcja zwierzęca w Polsce
Produkcja zwierzęca w naszym kraju obejmuje następujące gatunki zwierząt (rys. 13).
Rys. 13. Podstawowe gatunki zwierząt gospodarskich hodowanych w Polsce [opracowanie własne]
Hodowla bydła
W naszym kraju produkty uzyskiwane od bydła stanowią około ¼ wartości całej
produkcji towarowej rolniczej. 40% wartości całej produkcji zwierzęcej to produkcja mleka
i mięsa wołowego.
Produkty uzyskiwane od bydła:
−
produkty zasadnicze, stanowiące główny cel hodowli bydła, mleko, mięso wołowe,
−
produkty uboczne, obornik, skóra, rogi, racice, podpuszczka.
Najważniejszą jednak sprawą, którą trzeba poruszyć jest to, iż bydło pobiera pasze, które
nie są przydatne w żywieniu innych zwierząt i przetwarza je w pełnowartościowe produkty.
W niektórych regionach podmokłe łąki i pastwiska nadają się tylko do hodowli bydła, która
jest podstawą ich dochodów.
Pogłowie bydła w naszym kraju stanowi 0,6% ogólnego stanu pogłowia światowego.
Liczba bydła w zwłaszcza w latach dziewięćdziesiątych zmniejszyła się radykalnie wskutek
restrukturyzacji państwowych gospodarstw rolnych. Średnia roczna wydajność krów
w naszym kraju jest niższa dwukrotnie niż w Danii. Przemysł przetwórstwa mleka ma się
w naszym kraju dobrze, ponieważ wcześniej przygotował się na wstąpienie do Unii
Europejskiej.
Zróżnicowana jest również wydajność w poszczególnych regionach naszego kraju,
województwa wschodnie, południowo-wschodnie i środkowe to rejony o niskiej wydajności
mlecznej, natomiast województwa zachodnie i północno-zachodnie to rejony o wysokiej
wydajności mleka.
W Europie zajmujemy piąte miejsce w pogłowiu bydła po Rosji, Francji, Niemczech,
Wielkiej Brytanii.
Rys. 14. Typy użytkowe bydła [opracowanie własne]
Produkcja
zwierzęca
Hodowla
bydła
Hodowla
owiec
Hodowla świń
Hodowla koni
Hodowla
drobiu
Hodowla
pszczół
Typy użytkowe bydła
Typ mleczny
Typ mięsny
Typ kombinowany
mleczno-mięsny
Typ kombinowany
mięsno-mleczny
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Wyróżniamy następujące typy użytkowe bydła (rys. 14):
Typ mleczny krów charakteryzuje się szlachetną i delikatną budową ciała cienka, lecz
mocna kość, pojemne wymię z przewagą tkanki gruczołowej, skóra cienka łatwo
przesuwalna, pofałdowana na szyi. Cechy te nadają krowie sylwetkę zbliżoną do trójkąta.
Typ mięsny cechuje budowa beczułkowata, krótkie mocne kończyny, głęboka klatka
piersiowa, pojemny brzuch silnie rozbudowany mostek. Bardzo dobrze umięśniony mostek
i zad.
Typ roboczy jest to typ, który praktycznie zanikł.
Typ mięsno-mleczny i mleczno-mięsny łącza w sobie cechy typu mięsnego jak
i mlecznego. W jednym typie przeważają cechy mięsne w drugim typie przeważają cechy
mleczne. Oba typy kombinowane charakteryzuje mocna, lecz szlachetna budowa, dobrze
rozwinięty przód jak i zad. Większość bydła hodowanego w Polsce należy do typu
kombinowanego.
Typ mleczno-mięsno-roboczy jest mało rozpowszechniony a obecnie już zanikający
należy do niego stara rasa simental można było od tego typu użytkowego uzyskiwać trochę,
mleka, mięso, i dzięki krępej budowie i dużej masie krowy te mogły pracować w wolnym
tempie.
Hodowla owiec
Owce jako gatunek mogą być wszechstronnie użytkowane, dostarczają nam:
−
wełny,
−
mięsa,
−
mleka,
−
skór,
−
ponadto uzyskuje się tak zwany ciepły obornik nadający się jako nawóz zarówno na polu
jak i w przydomowym ogródku.
Owce są bardzo odporne na warunki utrzymania
Użytkowanie owiec przedstawia rysunek 15.
Rys. 15. Użytkowanie owiec [opracowanie własne]
Pogłowie owiec w naszym kraju regularnie maleje od 1986 roku. Jedyną szansą dla
owczarstwa jest poprawa rozrodu i chów jagniąt rzeźnych
Minimalne warunki utrzymania owiec
Owce w pomieszczeniu inwentarskim utrzymuje się: pojedynczo; grupowo.
Powierzchnia dla owiec utrzymywanych pojedynczo powinna wynosić, co najmniej
w przypadku utrzymywania: tryka – 3 m
2
; matki z jagnięciem – 2,5 m
2
i dodatkowo 0,7 m
2
dla każdego jagnięcia ssącego; jarki – 1,5 m
2
; tryczka – 2 m
2
, skopka – 0,8 m
2
.
Powierzchnia dla owiec utrzymywanych grupowo, w przeliczeniu na jedną sztukę,
powinna wynosić, co najmniej w przypadku utrzymywania: tryków – 2 m
2
; matki
z jagnięciem – 1,5 m
2
i dodatkowo 0,5 m
2
dla każdego jagnięcia ssącego; jarek – 0,8 m
2
;
tryczków – 1,5 m
2
, skopków – 0,6 m
2
. Powierzchnia wybiegów dla owiec powinna być
przynajmniej dwukrotnie większa od powierzchni normatywnej kojca. Wysokość ogrodzenia
i przegród powinna wynosić 120 cm.
Typy użytkowania owiec
Użytkowanie mięsne
Użytkowanie mleczne
Użytkowanie wełniste
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
W pomieszczeniu inwentarskim dla owiec wymagania dotyczące mikroklimatu są
następujące:
−
stężenie dwutlenku węgla nie powinno przekraczać 3 000 ppm i siarkowodoru do 5 ppm,
a koncentracja amoniaku nie powinna przekraczać 20 ppm,
−
wilgotność powietrza nie powinna przekraczać 85%, ruch powietrza do 0,3 m/s,
a temperatura w przypadku utrzymania samic z jagniętami do 3 miesiąca życia powinna
wynosić, co najmniej 6°C,
−
oświetlenie dzienne w owczarniach (stosunek okien do podłogi) powinno wynosić, co
najmniej 1:20.
Hodowla trzody chlewnej
Ta gałąź produkcji zwierzęcej stanowi podstawowy element zaopatrzenia naszego rynku
krajowego w mięso i tłuszcz. Wieprzowina stanowi połowę spożywanego mięsa w Polsce.
Wszystkie kraje europejskie z wyjątkiem Francji produkują więcej wieprzowiny niż
wołowiny Na całym Świecie z wyjątkiem Europy produkcja mięsa wołowego i cielęciny jest
wyższa niż wieprzowiny. Przyczyn spożycia tak dużej ilości wieprzowiny jest kilka:
−
duże zbiory ziemniaków, paszy przydatnej do tuczu świń,
−
duża rozrodczość trzody chlewnej, której pogłowie można szybko zwiększyć przy
odpowiedniej bazie paszowej,
−
w stosunkowo krótkim czasie można uzyskać materiał do uboju,
−
przetwory
z
wieprzowiny
mogą
być
długo
przechowywane,
co
pomaga
w samozaopatrzeniu się ludności wiejskiej w żywność.
Ś
winie są drugim po bydle rodzajem zwierząt powszechnie i tradycyjnie hodowanych
w indywidualnych gospodarstwach. Świnie posiadają cenne właściwości biologiczne takie jak:
−
wczesne osiąganie dojrzałości rozpłodowej, duża płodność duża plenność,
−
szybki wzrost i szybkie osiąganie dojrzałości rzeźnej,
−
wysoka wydajność rzeźna wynosząca od 76 do 82%,
−
mała ilość paszy na 1 kg przyrostu,
−
wszystkożerność świń i niewybredność na paszę,
Stan zapotrzebowania na wieprzowinę na naszym rynku zależy od:
−
liczebności trzody chlewnej i jego struktury,
−
przeciętnego wieku i masy ubijanych tuczników,
−
rytmiczność podaży w ciągu roku,
−
jakości uzyskiwanych po uboju produktów,
−
wartości hodowlanej loch i knurów w stadzie podstawowym.
Istnieje pojęcie, „cyklu świńskiego” polega to na tym, że zmniejszenie zbiorów paszy
powoduje wcześniejszą wyprzedaż tuczników nawet nie mających odpowiedniej wagi.
Jesienią maleje popyt na prosięta do tuczu, gwałtownie spadają ich ceny, następuje
zwiększona wyprzedaż loch na rzeź. Wiosną roku następnego ceny prosiąt rosną, rozpoczyna
się odbudowa stada loch, wzrasta stopniowo ilość świń, lecz podaż tuczników przez dłuższy
czas jest mniejsza od normalnej. Dodatkowym hamulcem są bardzo wysokie w tym okresie
ceny prosiąt.
Przynależność do UE wymusza na nas pewne standardy:
−
nie mniej niż 20 prosiąt odsadzonych od lochy rocznie,
−
częstotliwość oproszeń równa 2,2 do 2,4 od lochy rocznie,
−
uzyskanie od lochy 6 miotów w ciągu użytkowania rozpłodowego,
−
masa ubijanych tuczników poniżej 105 kg,
−
przyrosty dobowe masy ciała powyżej 700g,
−
zużycie do 3kg mieszanki pełnoporcjowej na 1kg przyrostu masy ciała,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
−
mięsność tusz nie mniejsza niż 53%,
−
odczyn mięsa po 45 minutach po uboju pH 6.0.
Rys. 16. Typy użytkowe świń [opracowanie własne]
Użytkowanie trzody chlewnej w naszym kraju przedstawia rysunek 16. śeby uzyskiwać
wysokie efekty chowu trzody chlewnej zwierzętom należy zapewnić:
−
możliwość ochrony przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi i zwierzętami
drapieżnymi,
−
opiekę
i
właściwe
warunki
utrzymania,
uwzględniające
minimalne
normy
powierzchniowe w zależności od systemów utrzymania,
−
warunki utrzymania nieszkodliwe dla ich zdrowia (nie powodujące urazów),
zapewniających swobodę ruchu i wygodne leżenie oraz możliwość kontaktu wzrokowego
z innymi zwierzętami,
−
wolność od głodu, pragnienia, niedożywienia, stresu oraz strachu i cierpienia,
−
odpowiedni mikroklimat w budynkach z dobrą wentylacją i oświetleniem dostosowanym
do potrzeb poszczególnych gatunków i grup technologicznych.
Wielkość kojca dla zwierząt utrzymywanych pojedynczo powinna wynosić co najmniej:
−
dla knura – 6,00 m
2
,
−
dla loch – wymiary kojca 2,0 m x 0,6 m – 1,20 m
2
,
−
dla loch w okresie odchowu prosiąt – 3,50 m
2
,
−
knurki i loszki hodowlane o masie ciała 30–110 kg – 2,70 m
2
.
Powierzchnia kojca dla zwierząt utrzymywanych grupowo powinna wynosić
w przeliczeniu na jedno zwierzę co najmniej:
−
lochy – 1,60 m
2
,
−
prosięta odsadzone i warchlaki; o masie ciała do 10 kg – 0,15 m
2
. 10-20 kg,
−
loszki hodowlane o masie ciała 30 -110 kg – 1,4 m
2
,
−
tuczniki; o masie ciała 30-50 kg – 0,40 m
2,
50-85 kg – 0,55 m
2
., 85-110 m2. –0,65 m
2
,
ponad 110 kg – 1,00 m
2
.
Przy utrzymywaniu świń w systemie otwartym powierzchnia na 1 sztukę dorosłą
powinna wynosić nie mniej niż 15 m
2
. Zwierzęta muszą mieć możliwość ochrony przed
niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi i drapieżnikami. W systemie bezściółkowym
podane w punkcie 2 powierzchnie mogą być mniejsze o 15%. Świnie nie mogą być
utrzymywane na uwięzi. Stanowisko dla loch z prosiętami powinno być wyposażone
w przegrodę zabezpieczającą prosięta przed przygnieceniem.
Hodowla koni
Znaczenie gospodarcze koni zmieniało na przestrzeni wieków. Jedną z ważnych zalet
koni jako siły pociągowej jest ich przydatność do pracy na złych drogach, w głębokim błocie,
ś
niegu, na mokradłach oraz w górach. Szczególnie cenne są konie pociągowe używane do
zrywki drzewa w górach. W 1991 roku najwięcej koni było w Polsce ich liczba wynosiła
939 tys. sztuk. W roku 1995 w naszym kraju było już tylko 635 tys. koni. Największy spadek
pogłowia koni nastąpił w ostatnim dziesięcioleciu. Sposoby użytkowania koni obrazuje
rysunek 17.
Typy użytkowe świń
Rasy mięsne
Rasy tłuszczowo-
mięsne
Rasy słoninowe
Rasy smalcowe
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Rys. 17. Typy użytkowe koni [opracowanie własne]
Typ wierzchowy, konie tego typu charakteryzuje jędrność tkanek, lekka budowa, długie
linie, zwłaszcza partii przodu i zadu przy stosunkowo krótkim grzbiecie. Kończyny dość
długie o sprzyjających szybkiemu biegowi proporcjach. Usposobienie bardzo żywe, niekiedy
nawet nerwowe. W obrębie omawianego typu możemy wyróżnić podtypy:
−
spacerowy – jazda rekreacyjna,
−
ujeżdżeniowy – jazda na czworoboku,
−
skaczący – skoki przez przeszkody,
−
wszechstronny.
Typ pociągowy, w obrębie tego typu możemy wyróżnić trzy podtypy:
−
ciężkie pociągowe,
−
pospiesznorobocze,
−
lekkie zaprzęgowe.
Typ wszechstronnie użytkowy, są to konie przystosowane do jazdy pod siodłem i do
zaprzęgu.
Typ juczny, są to małe krępe konie używane do przenoszenia ciężarów w górach
Hodowla drobiu
W Polsce drób zajmuje trzecie miejsce w zwierzęcej produkcji gospodarczej, po bydle
i trzodzie chlewnej. Dostarcza produkty bardzo wysokiej jakości o dużej wartości odżywczej,
czyli jaja i mięso z młodych brojlerów, poza tym ubocznym surowcem o dużej wartości jest
pierze pozyskiwane od gęsi i kaczek.
Rys. 18. Hodowla drobiu w Polsce [opracowanie własne]
Hodowla pszczół
Najważniejsze produkty dostarczane przez pszczoły to miód, wosk, pyłek pszczeli, kit
pszczeli(propolis). W Polsce znajduje się około 1 mln 91 tys. rodzin pszczelich. Najwięcej
w województwie lubelskim, podkarpackim i małopolskim. Najmniej w województwie
mazowieckim, łódzkim i wielkopolskim. Głównym zadaniem pszczół w gospodarce rolnej
jest zapylanie roślin, podnosi to znacznie plonowanie roślin ze względu na zapylenie
krzyżowe. W Polsce do normalnego funkcjonowania potrzeba jeszcze około 1 mln. rodzin
pszczelich. W naszym kraju występują rejony, gdzie pszczół jest za dużo oraz rejony gdzie
pszczół nie ma w ogóle. Szczególną rolę pszczoły odgrywają przy zapylaniu rzepaku oraz
sadów.
Typy użytkowe koni
Typ wierzchowy
Typ pociągowy
Typ wszechstronnie
użytkowy
Typ juczny
Hodowla drobiu
Hodowla kur
Hodowla kaczek
Hodowla gęsi
Hodowla indyków
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
System identyfikacji zwierząt
Głównym celem Systemu Identyfikacji i Rejestracji Zwierząt jest ujednolicenie
identyfikacji zwierząt. System jest wykorzystywany w szczególności do ustalenia miejsc
pobytu i przemieszczeń zwierząt.
System IRZ pozwala też na:
−
zapewnienie bezpieczeństwa żywności zgodnie z wymogami Unii Europejskiej;
−
uzyskanie pełnego dostępu do rynku produktów pochodzenia zwierzęcego innych państw
członkowskich UE;
−
wspieranie służb hodowlanych.
Na system IRZ, obejmujący bydło, owce, kozy oraz świnie składają się następujące
elementy:
−
Rejestr zwierząt gospodarskich oznakowanych i siedzib stada tych zwierząt (Centralna
Baza Danych).
−
Znaki identyfikacyjne: kolczyki (bydło, owce, kozy i świnie) lub tatuaż (owce i świnie).
−
Paszporty bydła.
−
Księgi rejestracji prowadzone przez posiadacza w siedzibie stada odrębnie dla
poszczególnych gatunków zwierząt.
−
Znaki identyfikacyjne: kolczyki (bydło, owce, kozy i świnie) lub tatuaż (owce i świnie).
−
Paszporty bydła.
−
Księgi rejestracji prowadzone przez posiadacza w siedzibie stada odrębnie dla
poszczególnych gatunków zwierząt.
−
Dokumentacja przewozowa (w przypadku owiec i kóz).
Skomputeryzowana baza danych
Skomputeryzowana baza danych jest tworzona jako sieciowy system informatyczny,
zintegrowany z systemem IACS, oparty o struktury terytorialne ARiMR. W tej bazie danych
gromadzone są informacje na temat posiadaczy zwierząt, zwierząt i ich miejsc przebywania
(Rejestr Posiadaczy i Siedzib Stad) oraz przemieszczeń (rejestracja zgłoszeń zdarzeń
dotyczących zwierząt). Pozwoli to na śledzenie historii zwierząt, wspieranie Inspekcji
Weterynaryjnej, a także stworzy możliwość identyfikowania mięsa wołowego (etykietowanie).
Znaki identyfikacyjne
Oznakowanie zwierząt polega na:
W przypadku bydła:
−
założeniu na obu małżowinach usznych kolczyków albo duplikatu kolczyka z numerem
identyfikacyjnym zwierzęcia gospodarskiego umożliwiającym dokonanie indywidualnej
identyfikacji każdej sztuki.
W przypadku owiec i kóz:
−
założeniu na lewą małżowinę uszną kolczyka albo duplikatu kolczyka z numerem
identyfikacyjnym zwierzęcia gospodarskiego umożliwiającym dokonanie indywidualnej
identyfikacji każdego zwierzęcia,
A ponadto:
−
założeniu na prawą małżowinę uszną kolczyka z numerem identyfikacyjnym zwierzęcia
gospodarskiego albo duplikatu kolczyka (owca przeznaczona do handlu)
−
wytatuowaniu
numeru
identyfikacyjnego
zwierzęcia
gospodarskiego
(owca
nieprzeznaczona do handlu)
−
założeniu na prawą małżowinę uszną kolczyka z numerem identyfikacyjnym zwierzęcia
gospodarskiego albo duplikatu kolczyka lub umieszczeniu na pęcinie opaski z numerem
identyfikacyjnym zwierzęcia gospodarskiego (kozy).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
W przypadku świń:
−
wytatuowaniu numeru identyfikacyjnego zwierzęcia gospodarskiego albo założeniu na
lewą
małżowinę
uszną
kolczyka
z
numerem
identyfikacyjnym
zwierzęcia
gospodarskiego, albo duplikatu kolczyka.
Numer identyfikacyjny bydła, owcy i kozy jest numerem umożliwiającym dokonanie
indywidualnej identyfikacji każdego zwierzęcia oraz ustalenie, w której siedzibie stada
zwierzę się urodziło.
Numer identyfikacyjny świni jest numerem siedziby stada, w której zwierzę się urodziło
lub, w której po raz pierwszy zostało zgłoszone do rejestru zwierząt gospodarskich
oznakowanych.
Zasady zaopatrywania się w kolczyki
Kolczyki do oznakowania cieląt, jagniąt, czy koźląt można zakupić z wyprzedzeniem. Na
wniosek posiadacza bydła, owiec i kóz (złożony na formularzu, który jest dostępny w biurze
powiatowym ARiMR) kierownik tego biura przydziela pulę numerów identyfikacyjnych
zwierząt gospodarskich, którymi będą oznakowane należące do tego posiadacza. Posiadacz
zwierzęcia gospodarskiego nabywa kolczyki z przydzielonymi numerami identyfikacyjnymi
zwierząt gospodarskich od dostawcy, znajdującego się na liście prowadzonej przez Agencję
(wykaz dostawców dostępny w biurze powiatowym ARiMR). Zamówienie na kolczyki
można złożyć bezpośrednio u dostawcy, albo za pośrednictwem biura na formularzu
udostępnionym przez Agencję.
Kolczyki do oznakowania zwierząt składają się z dwóch części „żeńskiej” i „męskiej”
zakładanych odpowiednio z przodu i z tyłu ucha. Wykonane są one z giętkiego tworzywa
(barwy żółtej – bydło, łososiowej – owce, kozy i świnie) oraz tak skonstruowane, aby nie było
możliwe samookaleczenie się zwierzęcia oznakowanego.
Znaki identyfikacyjne zakładane są w sposób pozwalający na łatwe odczytanie numeru,
oraz uniemożliwiający powtórne użycie w przypadku jego usunięcia, uniemożliwiający ich
łatwe zagubienie.
Na kolczyku dla bydła, owiec i kóz znajdują się:
−
14 znakowy numer identyfikacyjny zwierzęcia,
−
dwie pierwsze to litery „PL”,
−
dwie następne cyfry to numer serii kolczyka,
−
dziewięć następnych cyfr to numer zwierzęcia,
−
ostatni znak to cyfra kontrolna,
−
kod kreskowy (w przypadku kolczyków dla bydła),
−
znak graficzny Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa.
Seria kolczyka: dla owiec ma nr 10, dla kóz 20.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń?
1. Jakie znasz typy użytkowe bydła?
2. Jak kształtowało się pogłowie koni w naszym kraju?
3. Wymień i opisz typy użytkowe owiec.
4. Scharakteryzuj typ kombinowany krów?
5. Opisz typy użytkowe świń?
6. Co znajduje się na kolczyku u bydła?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj oceny warunków zoohigienicznych i funkcjonalnych w chlewni z lochami
i zaproponuj możliwości poprawy istniejącego stanu. Przygotuj kojec dla lochy
wysokoprośnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) ocenić funkcjonowanie urządzeń technicznych w pomieszczeniach,
2) wykonać podstawowe pomiary zoohigieniczne,
3) zaproponować możliwości poprawy warunków zoohigienicznych i funkcjonalnych,
4) wykonać czynności, które poprawią higienę chlewni,
5) przygotować kojec porodowy,
6) sporządzić notatki,
7) zaprezentować efekty pracy
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
arkusz do ćwiczenia,
−
poradnik dla ucznia,
−
podstawowy sprzęt do prac porządkowych w chlewni.
Ćwiczenie 2
Określ typ użytkowy oraz dokonaj oceny pokroju wskazanej sztuki bydła znajdującego
się w gospodarstwie rolnym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dokładnie dokonać oględzin cech anatomicznych wskazanej sztuki bydła,
2) zidentyfikować ocenianą sztukę bydła,
3) wskazać i nazwać poszczególne partie ciała,
4) ocenić pokrój,
5) porównać z opisem znajdującym się w poradniku dla ucznia,
6) zapisać wyniki w arkuszu,
7) zaprezentować efekty pracy.
Wyposażenie stanowiska pracy
−
arkusz do ćwiczenia,
−
poradnik dla ucznia,
−
plansze z typami użytkowymi bydła,
−
bydło w oborze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) rozpoznawać typy użytkowe krów?
2) rozpoznawać typy użytkowe koni?
3) określić warunki zoohigieniczne chlewni?
4) określić warunki zoohigieniczne owczarni?
5) ocenić pokrój konia?
6) charakteryzować system identyfikacji zwierząt?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi.
Tylko jedna jest prawidłowa.
4. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce
znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
5. Zadania wymagają prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed wskazaniem
poprawnego wyniku. Tylko wskazanie odpowiedzi, nawet poprawnej, bez uzasadnienia
nie będzie uznane.
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Na rozwiązanie testu masz 45 min.
Powodzenia!
1. Europejska Karta definiuje rolę gleby w życiu człowieka i jego środowisku
przyrodniczym w
a) 12 punktach.
b) 6 punktach.
c) 1 punkcie.
d) 166 punktach.
2. Nieznacznymi źródłami ciepła dla roślin są
a) zimne deszcze.
b) wody głębinowe nie termalne.
c) procesy mikrobiologiczne związane z rozkładem materii organicznej.
d) deszczownie.
3. Wśród krajów europejskich zajmujemy pod względem liczby bydła miejsce
a) 1.
b) 5.
c) 2.
d) 8.
4. Krowa, która ma beczułkowatą budowę, krótkie mocne kończyny, głęboką klatkę
piersiową pojemny brzuch i silnie rozbudowany mostek jest typu użytkowego
a) mięsnego.
b) mlecznego.
c) kombinowanego.
d) roboczego.
5. Typem użytkowym bydła zanikającym obecnie jest typ
a) mięsny.
b) mleczny.
c) kombinowany.
d) roboczy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
6. Typem wielokierunkowym bydła jest typ
a) mięsno-mleczny.
b) mleczno-mięsny.
c) mięsny.
d) mleczno-mięsno-roboczy.
7. Rasą w typie wybitnie mlecznym jest
a) simentalska.
b) jersey.
c) pimontese.
d) hereford.
8. Produkty pozyskiwane od bydła stanowią wartość całej produkcji rolniczej
a) 45%.
b) 65%.
c) 25%.
d) 10%.
9. Podpuszczkę uzyskujemy z żołądków
a) krów.
b) wolców.
c) cieląt.
d) byków.
10. Świnie ze względu na sposób odżywiania uznaje się za
a) roślinożerne.
b) mięsożerne.
c) wszystkożerne.
d) odżywiają się zielonkami.
11. Najwięcej owiec występuje w naszym kraju
a) w regionach północnych.
b) w regionie środkowej Polski.
c) w górach.
d) w Polsce wschodniej.
12. Wydajność rzeźna świń waha się między
a) 10–20%.
b) 30–35%.
c) 76–82%.
d) 15–30%.
13. Odnośnie produkcji świń liczba prosiąt odsadzonych od lochy rocznie powinna wynosić
a) 14.
b) 16.
c) 17.
d) 20.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
14. Według nowych dyrektyw locha powinna w okresie użytkowania rozpłodowego wydać
a) 3 mioty.
b) 4 mioty.
c) 5 miotów.
d) 6 miotów.
15. Masa ubijanych tuczników powinna wynosić
a) -powyżej 120 kg.
b) 130 kg.
c) 140 kg.
d) poniżej 105 kg.
16. Na 1 kg przyrostu masy tucznika zużycie paszy powinno wynieść
a) 1 kg.
b) 2 kg.
c) do 3 kg.
d) powyżej 0,5 roku.
17. Mięsność tusz powinna wynosić
a) 20%.
b) 30%.
c) nie mniej niż 53%.
d) 42%.
18. Jędrność i suchość tkanek, lekka budowa, długie linie, kończyny dość długie sprzyjające
dużej szybkości to cechy charakterystyczne dla konia o typie
a) pociągowy.
b) wierzchowy.
c) juczny.
d) wszechstronnie użytkowy.
19. Na kolczyku znajduje się
a) 11 znaków.
b) 12 znaków.
c) 10 znaków.
d) 14 znaków.
20. Źródłem białka dla pszczół jest
a) miód.
b) kit pszczeli.
c) pierzga.
d) wosk.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ...............................................................................
Charakteryzowanie produkcji roślinnej i zwierzęcej
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr zadania
Odpowiedź
Punkty
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
46
6. LITERATURA
1. Bac S.: Produkcja roślinna. PWRiL, Warszawa 1999
2. Białousz S., Skłodowski P.
:
Ć
wiczenia z gleboznawstwa i ochrony gruntów.
PW
Warszawa, (wydanie IV, 1999)
3. Dobrzański B.: Produkcja roślinna. PWRiL, Warszawa 1995
4. Krukowski M.: Hodowla zwierząt. PWRiL, Warszawa 1996
5. Narodowy Atlas Polski. PWN, Warszawa 1994
6. Sołtysiak U.: Rolnictwo ekologiczne od teorii do praktyki. Ekoland 1993
7. Zawadzki Saturnin.: Gleboznawstwo. PWRiL, Warszawa 1999
Czasopisma:
−
Rzepak poradnik dla producentów
−
Zboże wysokiej jakości
−
Aktualności rolnicze
−
Trzoda chlewna
−
ś
ycie weterynaryjne