Utwory glebowe

Frakcje te występują w różnych stosunkach ilościowych

Wyróżniamy:

• Piaszczyste

• Pylaste

• Gliniaste

• Ilaste

FRAKCJA PIASKU

• Lekkość w uprawie mechanicznej

• Dużą zawartość powietrza

• Wysoką przepuszczalnością powietrzno-wodną

• Niewielkim podsiąkiem papilarnym

• Brakiem zdolności magazynowania substancji pokarmowych

• Szybkim tempem rozkładu substancji organicznej

Z utworów piaszczystych tworzą się gleby: zbyt suche, mało żyzne, szybko nagrzewające się, biologicznie czynne

Ich jakość poprawia w miarę zwiększania ilości części iłowych

FRAKCJA GLINY

Najbardziej optymalnymi właściwościami cechują się utwory gliniaste, szczególnie glina zwykła.

• są zasobne w składniki pokarmowe

• dostarczają roślinom wodę, jak i powietrze

• mają optymalną porowatość

• cechują się korzystną kwasowością i właściwościami buforowymi

• posiadają właściwą strukturę glebową

UTWORY CIĘŻKIE, ILASTE

• wykazują dużą zasobność w składniki pokarmowe

• mają zdolność do gromadzenia próchnicy

• odznaczają się wysoką pojemnością wodną

• nie zabezpieczają jednak roślinom dostatecznej ilości powietrza

• znaczna część wody występuje w formie nieprzyswajalnej dla roślin

• przepuszczalność powietrza i wodna tych gleb jest zbyt niska

• przy nadmiarze wody dochodzi do niedotlenienia korzeni roślin

• wykazują niekorzystne warunku dla życia pożytecznych mikroorganizmów glebowych

Utwory pyłowe

• zapewniają roślinom dobre stosunki powietrzne i wodne

• cechują się korzystną porowatością

• powstają z nich gleby strukturalne

• są zasobne w składniki pokarmowe

• mają zdolność do gromadzenia humusu

• są podatne na erozją wodną

Właściwości fizyczne gleb dzielą się na fizyczne

• podstawowe

• gęstość właściwa

• gęstość objętościowa

• porowatość

• zwięzłość i pulchność

• plastyczność

• lepkość

• pęcznienie i kurczliwość

• strukturę i barwę

• funkcjonalne

• uzależnione są od pierwotnych, są też wynikiem funkcjonowania gleby jako środowiska bytowania świata organicznego

• Decydują o klimacie glebowym, a zalicza się do nich:

  Właściwości wodne

  Właściwości powietrzne

  Stosunki cieplne gleby

  Właściwości fizyczne w znacznym stopniu wpływają na przebieg i tempo różnych procesów fizykochemicznych i biologicznych w glebie, a także na warunki bioekologiczne siedliska i zaopatrywanie roślin w wodę i powierze

Gęstość

Każdy utwór glebowy, w zależności od składu granulometrycznego, struktury i działania czynników zewnętrznych, tworzy układ o różnym stopniu zaczęszczenia

Miarą tego zagęszczenia jest gęstość gleby, której wielkość jest bezpośrednio związana z gęstością fazy stałej oraz objętością wolnych przestworów glebowych

Ze względu na to, że gleba jest układem trójfazowym wyrównia się:

gęstość właściwa

Jest to stosunek masy stałej fazy gleby do objętości zajmowanej przez tę fazę. Innymi słowy jest to ciężar 1 cm³ tworzywa mineralnego i organicznego

p=M/v_s (g/cm³) M – masa gleby wysuszonej 105^oC Vs – objętość fazy stałej gleby

Ona charakteryzuje się jedną cechą dlatego też jest dla danej gleby wartością niezmienną. Gleba właściwa zależy od składu mineralogicznego gleby oraz zawartości substancji organicznej

Większość gleb mineralnych charakteryzuje się gęstością właściwą od 2,50 do 2,80 g/cm³

Stąd wynika że część mineralna stałej fazy gleby zbudowana jest głównie z minerałów takich jak: kwarc, ortoklaz, plagioklaz, których gęstość nie odbiega od podanych wyżej wartości.

Należy podkreślić, że stopień rozrobienia mineralnej część i gleby nie ma wpływu gęstość fazy stałej

Wpływ taki wywiera substancja organiczna, która jest lżejsza od mineralnych części gleby. Dlatego też im więcej substancji organicznej tym mniejsza wartość gęstości właściwej.

Tabela

Gęstość właściwa w zależności od zawartości substancji organicznej:

gęstość objętościowa

To stosunek masy próbki gleby, pobranej z zachowaniem struktury, do całkowitej jej objętości

• Chwilowa

Gęstość objętościową można oznaczać w glebie zaraz po jej pobraniu, czyli z wodą aktualnie się w niej znajdującą.

• Rzeczywista

Można ją też oznaczać w glebie wysuszonej w temperaturze 105^oC, a więc pozbawionej wody

Jest bardzo labilna, dlatego też wahania jej są znaczne nawet sezonowo

Ta gęstość zależy od: porowatości utworu glebowego i zawartości substancji organicznej

Im większa porowatość i im więcej substancji organicznej, tym gęstość objętościowa niższa

Ona określa stosunki powietrzne gleby

Im jest ona niższa, tym gleba jest bardziej przewiewna, co jest uzależnione od ilości przestworów wypełnionych powietrzem.

Na ilość i wielkość przestworów wpływa głównie

• Budowa agregatowa i układy gleby

• Zawartość w glebie części organicznych

• Zawartość korzeni, kanałów pokorzeniowych wypełnionych luźną masą glebową

• Stopień spulchnienia gleby przez organizmy żywe

• Gęstość objętościowa jest wyrazicielem stopnia spulchnienia gleby

• Dlatego ona wzrasta najczęściej wraz z głębokością, osiągając najwyższe wartości w skale macierzystej, a także w poziomach glejowych

Porowatość ogólna gleby

• Jest sumą wszystkich wolnych przestworów wypełnionych wodą lub powietrzem w jednostce objętości gleby

• Miarą porowatości jest stosunek objętości przestworów do całkowitej objętości gleby, jest on wyrażony w procentach

Wielkość tej porowatości ogólnej uzależniona jest od:

• Struktury granulometrycznego gleby

• Struktury

• Budowy agregatowej

• Stopnia obtoczenia ziaren

• Rodzaju minerałów ilastych

• Zawartości próchnicy i jej jakości

• Działalności mezofauny

• Obecności korzeni roślin

• Zabiegów agrotechnicznych

• Rodzaju użytkowania gleby

• Ilości i intensywności opadów atmosferycznych i zmian temperatury

• Porowatość warunkuje stosunki wodno-powietrzne gleb

• Charakteryzuje się ją zazwyczaj nie tylko ilością, ale i jakością porów

Rodzaje porów glebowych

Według Richarda, w glebie wyróżnia się następujące rodzaje porów

• Mikropory

O średnicy mniejszej od 0,2 mikrometra

Są one wypełnione wodą, która nie może być z nich usunięta ani na skutek działania siły ciężkości, ani siły ssącej korzeni. Zawierają wodę niedostępną do roślin.

• Mezopory

Zwane też porami kapilarnymi – o średnicy mieszącej się w przedziale od 0,2 do 8,5 mikrometra

Wypełniony są, w zależności od wilgotności gleby, wodą dostępną dla roślin lub powietrzem

• Makropory

średnicy większej od 8,5 mikroporów

zasadniczo są wypełnione powietrzem wyjątkowo po obfitych deszczach wodą

Właściwości wodno-powietrzne gleby zależą więc w dużym stopniu od udziału poszczególnych rodzajów porów w glebie

Porowatość dyferencjalna

• Określa objętość poszczególnych grup porów glebowych

• Wyraża się ją w % w stosunku do całkowitej objętości gleby

Gleby gruboziarniste – o przewadze makroporów charakteryzują się dużą przewiewnością i przepuszczalnością, lecz są suche, ponieważ nie mogą utrzymać dostatecznych ilości wody.

Gleby drobnoziarniste – o przewadze mikroporów, które zatrzymują dużą ilość wody, lecz charakteryzują się małą przepuszczalnością i przewiewnością, a dodatkowo woda nie jest dla roślin przyswajalna

Najbardziej korzystne warunki wodno-powietrzne panują w glebach o przewadze mezoporów i umiarkowanym układzie mikro- i makroporów (gleby zwykłe)

Zwięzłość gleby –jest to cecha, która wskazuje na stopień związania poszczególnych cząstek glebowych ze sobą, dzięki czemu gleba stawia większy lub mniejszy opór siłom zewnętrznym np. korzeniom roślin. Ona zależy od:

• Składu granulometrycznego

• Struktury

• Ilości i jakości koloidów glebowych

• Wilgotności

• Zawartości próchnicy i węglanu wapnia

Wpływ próchnicy i węglanu wapnia na zwięzłość gleby, jest uzależniona od jej składu granulometrycznego:

• W glebach lekkich (piaszczystych) zarówno próchnica jak i węglan wapnia zwiększają zwięzłość

• W glebach ciężkich (ilaste, gliny ciężkie) obniżają

Pulchność – jest odwrotnością zwięzłości i zależy od składu granulometrycznego gleby, porowatości, zawartości próchnicy i innych koloidów glebowych. Pulchność gleby zwiększa się pod wpływem tzw. Próchnicy słodkiej tzn. wysycanej kationami wapnia i magnezu, a zmniejsza się pod wpływem tzw. Próchnicy słonej czyli wysycanej kationami sodu. Negatywnie na pulchność gleby wpływają nie które procesy glebowe, jak np. procesy przemywania i wymywania.

W sposób ogólny można stwierdzić, że gleby ilaste, pyłowe i gliniaste są znacznie mniej pulchne niż gleby wytworzone z innych skał macierzystych.

Plastyczność – jest to właściwość gleby polegająca na jej zdolności do przybierania różnych kształtów i form pod wpływem działania siły zewnętrznej i utrzymywaniu tych form po ustaniu działania siły

• Plastyczność ujawnia się jedynie przy pewnym stopniu uwilgotnienia gleby

• Uzależniona jest przede wszystkim od: składu granulometrycznego gleby, w szczególności od zawartości iłu koloidalnego

Lepkość gleby – jest zdolnością jej przylegania do stykających się z nią ciał. Występowanie lepkości związane jest z siłami elektrostatycznymi i molekularnymi działającymi pomiędzy różnymi fazami gleby. Ujawnia się ona jedynie w stanie pewnego uwilgotnienia. Gleby powietrznie suche nie wykazują lepkości.

Wpływ składu granulometrycznego na lepkość polega na tym, że jej stopień zwiększa się wraz ze wzrostem procentowej zawartości frakcji części ilastych – jednak tylko do pewnej granicy. Granicę tę stanowi zawartość około 60% tej frakcji

Pęcznienie

• Polega na zwiększaniu się objętości gleby pod wpływem pochłaniania wody

• Zjawisko to powstaje na skutek otaczania się poszczególnych cząstek koloidalnych gleby powłokami wodnymi

• Zależy od składu granulometrycznego gleby

• Im frakcji więcej, tym gleba wykazuje większe zdolności do pęcznienia

• Ono zależy również od struktury gleby i od zawartości substancji organicznej

Gleby strukturalne pęcznieją w mniejszym stopniu niż gleby bezstrukturalne, najsłabiej pęcznieją gleby o budowie rozdzielno cząstkowej

• Największy stopień pęcznienia wykazują natomiast gleby organiczne

• Ono uzależnione jest od ilości i jakości kationów wymiennych

KOLOIDY WYSYCANE KATIONAMI SODU (Na⁺) wpływ mają na wzrost pęcznienia a kationami wapnia Ca²⁺ na jego obniżenie

Kurczliwość

• Zjawisko odwrotne do pęcznienia, czyli jest to zdolność gleby do zmniejszenia swej objętości na skutek odwodnienia

• Uzależniona jest od:

• Uwilgotnienia utworu glebowego

• Składu granulometrycznego gleby

• Zawartości substancji organicznej

• Najwyższą zdolność do kurczenia się wykazują gleby torfowe i gytiowe, a spośród gleb mineralnych wytworzone z utworów ilastych.