zasadnicze frakcje mechaniczne gleby

skład mechaniczny (granulometryczny)-

procentowa zawartość frakcji glebowych

w fazie stałej gleby.

Część szkieletowa- cząstki powyżej 1mm. Wpływają ujemnie na

właściwości gleb powodując ich zbytnią przepuszczalność i

przewiewność. Utrudniają uprawę mechaniczną.

CZĘŚCI ZIEMISTE GLEBY- poniżej 1mm. To frakcje

piasku, pyłu i iłu.

SZKIELET GLEBOWY- składa się z frakcji kamieni i żwiru.

Stanowi mało czynną część

gleby, spełnia role materiału zapasowego z którego pod wpływem

wietrzenia powstają drobniejsze frakcje.

FRAKCJA PIASKU- od 1-0,1 mm, piasek dzieli

się na gruby, średni i drobny. Gruby i średni działa

rozluźniająco na glebę, przy dużych ilościach dochodzi do nadmiernej

przepuszczalności i przewietrzności. Drobny – poprawia właściwości wodne gleb piaszczystych. W skład frakcji piasków wchodzą kwarc i minerały z grupy krzemianu. Gleby wytworzone z piasku sa suche, podatne na erozje wodną i wietrzna (eoliczną). Ubogie w składniki dla roślin. FRAKCJA PYŁÓW- 0,1- 0,02mm. Składa się z drobnych odłamków kwarcu w kształcie płytek lub łusek i domieszek krzemionki bezpostaciowej. Odznaczają się dużą zdolnością do

twardnienia i zaskorupiania, posiada wysoką pojemność wodną i zdolność kapilarnego podnoszenia wody. Domieszka tej frakcji polepsza właściwości fizyczne gleb. FRAKCJA IŁÓW- powyżej 0,02mm. Składa się z krzemianowych i glinokrzemianowych

minerałów ilastych i drobnych odłamków kwarcu. Występują w niewielkich ilościach, wpływa korzystnie na właściwości fizyczne gleb piaszczystych zwiększając ich kapilarną pojemność wodną. Występująca w dużych ilościach wpływa ujemnie na właściwości gleb, tworzą się gleby zlewne, pogarszają się w nim właściwości powietrzne.

scharakteryzować strukturę gruzełkowatą

Struktura gruzełkowata występowanie kulistych agregatów o chropowatej powierzchni i znacznej porowatości, zwanych gruzełkami. Lepiszczem, które zlepia pojedyncze ziarna glebowe i drobne agregaty, jest próchnica, minerały ilaste oraz wydzieliny fauny Umożliwia właściwy rozwój korzeni i stwarza niezbędna przestrzeń dla organizmów żyjących w glebie.

Stwarza korzystne warunki do kiełkowania nasion i prawidłowego rozwoju systemu korzeniowego roślin.

potencjał wody i gleby

Postacie wody w glebie:

- para wodna, woda molekularna: higroskopowa, błonkowata, woda kapilarna:

- właściwa, przywierająca (zawieszona), woda wolna: infiltracyjna (przesiąkająca, grawitacyjna), gruntowo-glebowa.

Pojemność wodna gleby: max ilość wody jaką gleba może zatrzymać. Najwięcej wody zatrzymują gleby torfowe 70%, gleby gliniaste 60%, glina 30%, piasek 20%. Gleby o pojemności 60% nadają się pod uprawę zbóż, a o pojemności pow 60% na łąki. Pojemność wodną wyrażamy najczęściej w procentach wody w stosunku do wagi suchej masy gleby (ujęcie wagowe)

lub w stosunku do jej objętości (procenty objętościowe). Wyróżniamy pojemność wodną kapilarną, kiedy wszystkie pory kapilarne zostają nasycone wodą, maksymalną, kiedy woda zajmuje wszystkie pory kapilarne

niekapilarne (większe) oraz pojemność wodną polową, którą oznaczamy na polu po pełnym nasyceniu gleby wodą i odcieknięciu wody grawitacyjnej.
opisać gleby zimne

gleby zimne: duża zawartość wody długo się nagrzewają wiosna okres wegetacyjny zaczyna się później

kwasowość czynna – metody pomiaru

Czynna stężenie wolnych jonów H+ w r-rze glebowym mierzone w wyciągu wodnym gleby lub w r-rze KCl. Odczyn gleby będzie się różnić bo jony potasu będą z kompleksu sorpcyjnego wypierać jony wodorowe i nastąpi zakwaszenie gleby.

Możemy oznaczyć ją potencjometrycznie, (met potencjometryczne, miareczkowanie) lub kolorymetrycznie. Kwasowość aktywna (czynna) dotyczy tej części kwasowych jonów wodorowych, które występują

w roztworze w postaci jonów hydroniowych H30+ Kwasowość aktywna definiowana jest jako rzeczywiste stężenie jonów hydroniowych H30+

i wyrażana jako ujemny logarytm dziesiętny z ich stężenia co można zapisać:

pH= -log[H30+]

Kwasowość aktywna zależy przede wszystkim od mocy kwasu obecnego w roztworze i odgrywa ważną rolę w charakterystyce produktów spożywczych, ponieważ wskazuje na stopień zakwaszenia, a więc charakteryzuje ich jakoś i smak. Kwasowość aktywną można oznaczać potencjometrycznie lub kolorymetrycznie.

Metody potencjometryczne pozwalają na wyznaczenie pH badanego roztworu poprzez pomiar siły elektromotorycznej ogniwa utworzonego z elektrody wskaźnikowej (zanurzonej w roztworze

badanym) i elektrody porównawczej (zanurzonej w roztworze standardowym), a więc różnicy potencjału tych dwóch elektrod.

kwasowość hydrolityczna

Kwasowość hydrolityczna odpowiada maksymalnej kwasowości gleby, która ujawnia się w warunkach obojętnego i lekko alkalicznego odczynu. Kwasowość hydrolityczną

oznacza się zasadniczo tylko dla gleb o odczynie zbliŜonym do obojętnego, a takŜe dla gleb zakwaszonych, które podlegać mają wapnowaniu. Jakiś wykres.

czynniki wpływające na bufonowatość

Buforowość gleb zdolności do przeciwstawiania się zmianie odczynu pod wpływem działania na

nie kwasów lub zasad. Głównym mechanizmem właściwości buforowych gleb jest utrzymywanie stanu równowagi między

jonami wodorowymi roztworu glebowego i kompleksu sorpcyjnego. Gleby o silnych właściwościach sorpcyjnych mają duże

zdolności buforowe, podczas gdy gleby o niskich właściwościach sorpcyjnych mają słabe zdolności buforowe.. Czynniki buforujące gleb: węglany, bufor wodorowęglanowy (CaCO3+CO2+H2O->Ca(HCO3)2), bufor sorpcyjny (kompleks sorpcyjny. Rysunek z krzywymi buforowymi gleb.

Układy buforowe: węglanowy, wymiany jonowej, fosforanowy, krzemianowy, glinowy i żelazowy.

Buforowość gleby zależy od ilości zawartych w niej koloidów organicznych i mineralnych (koloidy glebowe) oraz kationów wymiennych i węglanów. Można ją poprawić poprzez nawożenie organiczne i wapnowanie

sorpcja na przykładzie fosforanów

Sorpcją glebową określamy zatrzymywanie przez jej fazę stałą jonów (kationów i anionów) cząstek gazów, cieczy i ciał

stałych oraz mikroorganizmów. wyróżniamy w glebach sorpcje mechaniczną, fizyczną, fizyko-chemiczną, chemiczną i biologiczną.

Sorpcja chemiczna zachodzi w glebie wtedy, gdy w wyniku reakcji chemicznych między składnikami roztworu glebowego z substancji rozpuszczalnych powstają substancje nierozpuszczalne lub trudno

rozpuszczalne. Takim reakcjom podlegają w glebie szczególnie łatwo aniony kwasu fosforowego oraz siarczany:

2Ca(HCO3)2 + CaH4(P04)2 = Ca3(PO4)2 + 4H2O + 4CO2

roztwór roztwór osad

Fe(OH)3 + CaH4(PO4)2 = FePO4 + CaHPO4 + 3H2O

roztwór roztwór osad

proces brunatnienia

Proces brunatnienia  polega na pokrywaniu cząstek glebowych rdzawobrunatną otoczką złożoną ze związków żelaza, pochodzących z rozkładu glinokrzemianów. Od nazwy procesu glebotwórczego i poziomu brunatnienia pochodzi nazwa typu gleby charakterystycznej dla lasów liściastych - gleba brunatna.

pochodzi od brunatnej barwy związków Fe, powstających przy stosunkowo intensywnym wietrzeniu

materiału glebowego i pokrywających stosunkowo równomiernie ziarna gleby. Przy wietrzeniu, obok tych związków

wytrącających się w postaci wodorotlenków żelazowych, tworzą się minerały ilaste, głównie grupy illitowej, poprawiające

właściwości sorpcyjne i wodne gleby. Dzięki temu składniki pokarmowe roślin są dość równomiernie rozmieszczone, a gleby

brunatne w porównaniu do gleb bielicowych, wytworzonych z analogicznych skał są znacznie żyźniejsze, ponieważ dzięki

dużej aktywności biologicznej są w stanie zapewnić roślinom lepsze warunki wzrostu i rozwoju.

opisać gleby napływowe

Gleby napływowe – związane z erozyjno-sedymentacyjną działalnością wód powierzchniowych

mady rzeczne, mady morskie (marsze), gleby deluwialne.

Powstają z namułów naniesionych przez wodyIch właściwości

zależą od właściwości gleb zmywanych przez wodę oraz szybkości wody rzecznej, osadzającej namuły w miejscach wylania

rzeki. Dzięki dużej ilości próchnicy (w całym profilu), płytkiej wodzie gruntowej i najczęściej dość dobremu składowi

mechanicznemu i chemicznemu są to dobre gleby pod warunkiem regulacji poziomu wody oraz terminowej, starannej uprawy.

Mady morskie występują sporadycznie na obniżonych terenach nad Bałtykiem, a gleby deluwialne zajmują obniżenia

terenowe, do których na skutek erozji wodnej spływają zmyte z wyższych miejsc cząstki glebowe.

Wszystkie gleby napływowe są z reguły dość zasobne w składniki, ale wymagają regulacji stosunków wodnych i starannej

głębokiej uprawy.

1. FAZA STAŁA
- cząstki mineralne – okruchy skał i minerały
- cząstki organiczne – próchnica, resztki roślinne i zwierzęce, organizmy żywe

- cząstki organiczno-mineralne

2. FAZA CIEKŁA

- woda z rozpuszczonymi składnikami mineralnymi i organicznymi

3. FAZA GAZOWA

- gazy

- para wodna

25. Skały osadowe jako materiał glebotwórczy

Pochodzenia mechanicznego (okruchowe)

chemicznego

organicznego

Skały osadowe powstały w wyniku wietrzenia fizycznego, chemicznego i biologicznego skał pierwotnych oraz ich przemieszczania i osadzania przez wodę, wiatr, lodowce lub siły grawitacji.

Stosunkowo najmniej zmienione pod względem składu chemicznego w stosunku do skał magmowych są skały osadowe okruchowe. Ich powstanie wiąże się z rozdrobnieniem skał początkowo masywnych, a także często segregacją na frakcje, grupy ziaren o określonej średnicy pod wpływem wody i wiatru

ekologicznych funkcji gleby należy zaliczyć:

produkcję biomasy, stanowiącej podstawę pożywienia dla zwierząt i człowieka oraz źródła energii i surowców odnawialnych;

procesy filtracji, buforowania i transfor-macji; działające dzięki porowatości jak filtr, usuwający z wody zanieczyszczenia; z kolei chemiczne składniki gleby reagują ze składnikami wody, wytrącając je, a koloidy glebowe sorbują wymiennie jony; te dwa mechanizmy decydują o buforowych właściwościach gleby, mikroflora glebowa odpowiada natomiast za procesy mineralizacji i przemian biochemicznych substancji w glebie;

utrzymywanie naturalnego środowiska biologicznego i rezerwa genów.

Do funkcji bezpośrednio związanych z działalnością człowieka należą:

bycie fizycznym środowiskiem życia dla organizmów żywych i podłożem dla terenów budownictwa mieszkaniowego, przemysłowego, tras komunikacyjnych, placów sportowych i terenów (obiektów) rekreacyjnych, składowisk, wysypisk i innych;

źródło surowców: wody, gliny, piasku, żwiru i innych;

miejsce zachowania przedmiotów spuścizny kulturalnej człowieka i historii Ziemi: archeologicznych i paleontologicznych.

Gleby orne – najistotniejszym czynnikiem glebotwórczym jest człowiek; zabiegi uprawowe i nawożenie zmieniają w sposób zasadniczy właściwości poszczególnych jednostek taksonomicznych. Gleby te odznaczają się dużym dynamizmem, intensywnym rozkładem substancji mineralnych i organicznych, zwiększeniem wilgotności w okresie wegetacyjnym. Zmiany gleb są skutkiem: uprawy mechanicznej, nawożenia, regulacji stosunków wodnych. Gleby takie ewoluują, zgodnie z wolą człowieka.

Gleby darniowe – łąkowo-pastwiskowe; trwale porośnięte roślinnością trawiastą i zielną; o charakterystycznym poziomie darniowym, wpływającym na ich cechy, szczególnie uwilgotnienie, ciepłotę i dostęp powietrza do profilu glebowego. Odznaczają się one dużą akumulacją materii organicznej, nagromadzaniem próchnicy, wysoką wilgotnością, dużym kompleksem sorpcyjnym, wysoką aktywnością biologiczną.

Gleby leśne – odznaczają się głębokim profilem, przy znacznym zasięgu drzewiastej roślinności; Życie mikrobiologiczne, zasobność i inne cechy gleb l. reguluje rodzaj i ilość ściółki leśnej. W wyniku rozkładu ściółki powstają substancje o różnym charakterze, odmiennie reagujące na kształtowanie się profilu glebowego.

Grunty pod wodami – swoiste utwory glebowe, dotychczas słabo rozpoznane; charakterystyczne procesy beztlenowe w całej miąższości.

Proces powstawania gleb – przebieg i zależności

Proces glebotwórczy, proces pedogenetyczny,- zespół zjawisk powodujących powstanie i rozwój gleby, zachodzących na powierzchni litosfery pod wpływem czynników abiotycznych: klimatycznych, ukształtowania powierzchni, i biotycznych, tj. organizmów żywych.

Pierwszym etapem procesu glebotwórczego jest powstanie substratu (tworzywa) glebowego w wyniku takich procesów jak: wietrzenie skał, procesy aluwialne, deluwialne i eoliczne, gromadzenie się osadów polodowcowych, a także substancji organicznej w postaci torfów, namułów (osadów rzecznych lub spływających po stokach) i gytii (skała macierzysta).

W drugim etapie następuje przeobrażenie substratu glebowego w utwór częściowo ożywiony przy udziale organizmów żywych, głównie drobnoustrojów, które wzbogacają go w próchnicę, witaminy, enzymy, hormony itp.

Uwarunkowany określonymi czynnikami glebotwórczymi proces glebotwórczy prowadzi w efekcie do ukształtowania się określonego typu gleby. Występujące na obszarze Polski gleby kształtowane są najczęściej przez procesy: przemywania (płowienia), bielicowania, brunatnienia i murszenia.

skała macierzysta rzeźba teren - klimat biosfera działalność człowieka czas

Materiałem, z którego powstają gleby są różne skały. W gleboznawstwie nazywamy je skałami glebotwórczymi (macierzystymi). Pod wpływem działania na nie innych czynników glebotwórczych ze skał glebotwórczych powstają gleby.

Pierwotnie skały są rozdrabniane - następuje proces wietrzenia. Na zwietrzelinie skalnej zaczynają się pojawiać rośliny, rozpoczyna się proces glebotwórczy.

Gleby powstałe na zwietrzałym materiale skalnym, wytworzonym na miejscu nazywane są glebami powstałymi in situ (autogeniczne) odróżnieniu od gleb powstałych z materiału naniesionego z innych terenów – transport materiału skalnego (ex situ, allogeniczne)

Główne przyczyny degradacji gleb – podaj przykłady

- występowanie zjawisk erozyjnych

- przeznaczanie gleb na cele przyrodnicze

- odkrywkowego wydobywania surowców

- niewłaściwej regulacji stosunków wodnych (melioracji)

- intensywnej gospodarki rolnej

- użycia niewłaściwych maszyn rolniczych, dostawczych i innych

- niewłaściwa chemizacja rolnictwa

- zanieczyszczeń przemysłowych, komunikacyjnych oraz komunalnych

- składowanie odpadów w nieprzygotowanych do tego obszarach

- prac budowlanych, naruszających układ profilu glebowego.

4.1.1.2. Minerały bezkrzemianowe

Kalcyt (CaCO3) jest podstawowym9 składnikiem wapieni, margli i marmurów. Na tych skałach powstają najczęściej gleby

o charakterystycznych właściwościach, rędziny. Często ten minerał występuje jako domieszka w glinach zwałowych, a w

postaci czystej jako osad w jeziorach polodowcowych jako kreda jeziorna lub wapno łąkowe. Osady te są obecnie dość

intensywnie eksploatowane i używane do wapnowania gleb kwaśnych.

Dolomit (CaCO3⋅MgCO3) tworzy monomineralne skały o tej samej nazwie, bardziej odporne na wietrzenie niż wapienie.

Przy wietrzeniu dostarcza do gleby jony Ca i Mg.

Gips (CaSO4⋅2H2O) występuje w glebach wytworzonych na skałach gipsowych (rędzinach gipsowych), w Polsce w

okolicach Buska-Zdroju. W superfosfacie pojedynczym stanowi wraz z anhydrytem (CaSO4) około 50% masy.

Tlenki żelaza są powszechne w glebach. Nadają im barwę o różnych odcieniach. W warunkach tlenowych rdzawą lub

brunatną, a w warunkach beztlenowych zielonkawą lub siną. Odgrywają pewną rolę we właściwościach sorpcyjnych, wodnych

i fizycznych gleby. W istotny sposób wpływają na rozpuszczalność, a więc i dostępność fosforanów dla roślin.

4.1.1.3. Minerały ilaste

Minerały ilaste powstają w wyniku chemicznego wietrzenia krzemianów i glinokrzemianów.

Stanowią szczególnie ważną część stałej fazy gleb mineralnych, ponieważ wchodzą w skład najaktywniejszej w glebie frakcji

iłu, decydującej o sorpcyjnych i wodnych właściwościach gleby. Wśród wielu różnych minerałów ilastych na szczególną

uwagę zasługują 3 grupy: kaolinitu, montmorylonitu i illitu (uwodnionych mik).

Kaolinit i inne minerały grupy kaolinitu (haloizyt, dikit) są najpospolitszymi minerałami ilastymi w glebach o odczynie

kwaśnym (bielicowych, brunatnych, wyługowanych i kwaśnych). Ma stosunkowo słabą pojemność sorpcyjną (tab. 4.1.)

Minerały krzemianowe

Kwarc – SiO2 stanowi przeważającą część stałej fazy gleb mineralnych, szczególnie piasków. Jako minerał bardzo twardy i

odporny na wietrzenie pełni w glebie głównie rolę szkieletu, fizycznego środowiska rozwoju roślin.

Skalenie są grupą glinokrzemianów potasu, sodu i wapnia o różnej twardości i odporności na wietrzenie. Wyróżnia się

wśród nich ortoklaz – KAlSi3O8 (lub K2O⋅Al2O3⋅6SiO2), minerał o różowej barwie, bardzo trudno ulegający wietrzeniu i

plagioklazy, glinokrzemiany sodowo-wapienne, białawe, wietrzejące tym łatwiej im więcej zawierają wapnia. Czysty

glinokrzemian sodu nazywany jest albitem – Na. Al Si3O8 (Na2O⋅Al2O3⋅6SiO2), a glinokrzemian wapnia anortytem – Ca

Al2Si2O8 (lub CaO⋅Al2O3⋅2SiO2).

W wyniku wietrzenia ze skaleni powstają minerały ilaste oraz rozpuszczalne w wodzie, a więc dostępne dla roślin sole wapnia,

sodu i potasu (rys. 3).

Miki (łyszczyki) są to uwodnione glinokrzemiany potasu o charakterystycznej, blaszkowatej strukturze. Najważniejsze

wśród nich to: muskowit KAl2(OH)2(AlSi3O10), w postaci tlenkowej: K2O⋅3Al2O3⋅6SiO2⋅2H2O - o białej barwie i srebrzystym

połysku oraz biotyt (K/Mg,Fe)3(OH,F)2AlSi3O10) lub K2O⋅6(Mg,Fe)OAl2O3⋅SiO2⋅2H2O, o barwie czarnawej, łatwiej

wietrzejący od muskowitu.

Pirokseny i amfibole, sole kwasu metakrzemowego o zmiennym składzie chemicznym można zdefiniować ogólnym

wzorem MeSiO3, przy czym Me = najczęściej Fe, Mg, Ca, K, Na. Występują w skałach zasadowych pochodzenia

magmowego.

Glaukonit jest uwodnionym glinokrzemianem żelaza i potasu, wzbogacającym glebę w potas.

Sorpcja mechaniczna- jest to zatrzymywanie cząstek stałych, mineralnych i organicznych w porach glebowych. W tym przypadku gleba działa jak filtr. Średnica cząstek większa niż przekrój porów.

2. Sorpcja fizyczna-polega na pochłanianiu gazów, par i związków niedysocjujących przez ich zagęszczanie na powierzchni fazy stałej. Przykład powstawanie wody higroskopowej w wyniku adsorpcji pary wodnej na cząstkach glebowych. (materiał ilasty) będą wiązać z r-ru oddziaływania typu van der Waalsa

3. Sorpcja chemiczna- wiązanie składników w glebie w wyniku przebiegających reakcji chemicznych Największe znaczenie ma sorpcja chemiczna fosforanów jednowapniowych (superfosfatów) np. wiązanie fosforu w glebie ph<6,0 fosforany przechodzą w trudno rozpuszczalny fosforan żelaza i glinu ph>6,0 one się rozpuszczają, środowisko alkaliczne – ortofosforany (fosforany wapienne) nie są wypłukiwane.

4. Sorpcja biologiczna- polega na przetwarzaniu składników pokarmowych na własną materię organiczną przez organizmy żywe. Po ich obumarciu w wyniku rozkładu następuje ponowne uwalnianie składników mineralnych, które SA wykorzystywane ponownie. Ten rodzaj sorpcji ma szczególne znaczenie w zapobieganiu wymywania z gleby azotu saletrzanego. Roślinny wyższe poprzez system korzeniowy pobierają składniki mineralne dla swoich potrzeb życiowych. Sorpcja ta odbywa się w sposób wymienny

5. Sorpcja wymienna- polega na adsorbowaniu związków dysocjujących tzn. rozpadających się w wodzie na jony, przez aktywną część fazy stałej gleby, zwaną kompleksem sorpcyjnym, z zachowaniem zdolności do wymiany zabsorbowanych jonów z roztworem glebowym. Jeżeli próbkę gleby będziemy wytrząsać związków amonowych nie będzie. Decyduje o żyzność gleby. Zatrzymuje składniki, które są kluczowe dla życia roślin.

Pojemność sorpcyjna gleby (T) jest to całkowita ilość kationów wymiennych, którą jest w stanie zaadsorbować gleby. Zatrzymane w kompleksie sorpcyjnym kationy mogą mieć charakter zasadowy (Ca, Mg, K, Na, NH4) kwasny (H, Al.) T=S+H {cmol/kg; mmol/100g] S-suma kationów metali H-jony wodorowe znajdujące się w kompleksie. Pojemność sorpcji wymiennej kationów zależy od ilości i właściwości koloidów glebowych oraz odczynu. Największa pojemność swoiste zw.próchniczne. Pojemniość sorpcyjna zwiększa się wraz ze wzrostem pH.