1.Degradacja gleb

DEGRADACJĄ GLEBY nazywamy niekorzystne zmiany środowiska glebowego, które obniżają jego aktywność biologiczną, co z kolei powoduje obniżenie urodzajności. Wymiernym wskaźnikiem degradacji gleb jest zmniejszenie produkcji masy roślinnej i obniżenie jej wartości. Zjawiska degradacji mogą być powodowane przez czynniki naturalne lub tez zachodzą pod wpływem niewłaściwej działalności człowieka, wynikającej z nieznajomości osiągnięć nauki.

Degradacja względna – przeobrażenie istniejącego układu stopniowa lub skokowa o podobnej do poprzedniego aktywności biologicznej. Może nastąpić tylko stopniowy spadek aktywności biologicznej

Degradacja bezwzględna (rzeczywista) – trwałe obniżenie czy zniszczenie np. aktywności biologicznej pogorszenie produkcyjnych bądź ekologicznych warstw szaty roślinnej; ogólne pogorszenie stanu środowiska; obniżenie jakości plonu

Degradacja gleb ma wiele form i różnorodną genezę

Formy degradacji gleby:

wyjałowienie ze składników pokarmowych i naruszenie równowagi jonowej (zasolenie gleb miejskich)

zakwaszenie albo alkalizacja środowiska (pyły z cementowni z elektrociepłowni – alkalizacja)

zanieczyszczenie składnikami pirotoksycznymi)

zasolenie (zwiększenie ilości soli rozpuszczalnych)

nadmierny ubytek próchnicy

przesuszenie gleb

zawodnienie gleb

erozja (wodna i wietrzna)

zniekształcenie rzeźby terenu (budownictwo, kopalnie, huty)

zniszczenie struktury gleby

zniszczenie poziomu próchnicznego

zanieczyszczenia mechaniczne materiałem obcym(szkłem, śmieciami)

techniczno przestrzenne rozdrobnienie powierzchni biologicznie czynnej (urbanizacja, sieci, kanały)

zanieczyszczenia biologiczne np. ropopochodne → największa przyczyna

DEFORMACJA STOSUNKÓW WODNYCH

Stosunki wodne są jednym z ważniejszych czynników wpływających na żyzność i urodzajność gleb. Największe przeobrażenia układów wodnych w glebach powoduje górnictwo odkrywkowe. Odwodnienie odkrywki, niezbędnie do jej ukształtowania i eksploatacji złoża, odprowadza wody gruntowe z rozległych obszarów. Górnictwo podziemne powoduje wielopostaciowe modyfikacje stosunków hydrogeologicznych, zachodzące głównie na skutek odkształceń rzeźby terenu.

Istotne zmiany w układzie stosunków hydrologicznych w glebach powodują zabiegi melioracyjne. Na ogół przyjmuje się że regulują one właściwości wodno-powietrzne środowiska glebowego. Trzeba jednak stwierdzić, że na niektórych terenach nie uzyskuje się dostatecznie pozytywnych efektów z przeprowadzenia tych zabiegów. Wynika to często z braku dokładnego rozpoznania środowiska glebowego i jego potrzeb wodnych. Niewłaściwie wykonane zabiegi melioracyjne prowadzą do niekorzystnych zmian stosunków wodnych i degradacji środowiska glebowego. Ujemne skutki tych zjawisk szczególnie silnie występują na glebach lekkich wytworzonych z piasków. Tracą one swoją żyzność na skutek intensywnego osuszenia.

Na rozległych obszarach obserwuje się stopniowe obniżanie wód gruntowych i spłycanie jezior. Widomymi oznakami pogarszania się stosunków wodnych jest głębokie wcinanie się naturalnych cieków wodnych, osuszanie torfowisk i gleb bogatych w substancje organiczną.

W profilu glebowym obniżenie stopnia uwilgotnienia powoduje nadmierny rozkład materii organicznej i zmniejszenie się zawartości związków próchnicznych w poziomie akumulacyjnym. W następstwie tego zjawiska obniżają się właściwości sorpcyjne gleby w stosunku do składników pokarmowych roślin oraz zdolność magazynowania wód opadowych. te niekorzystne zjawiska pogłębia często niewłaściwy rozkład opadów atmosferycznych w ciągu roku, karczowanie lasów oraz niekiedy wadliwe zabiegi odwadniające.

EROZJA GLEB oznacza niszczenie pokrywy glebowej wskutek działania wody i wiatrów. W wyniku erozji zmniejsza się miąższość gleby oraz obniża wydatnie jej zasobność i żyzność, zarówno naturalna, jak i antropogeniczna. Gleby podlegające erozji nie dają spodziewanych plonów mimo odpowiednich zabiegów uprawowych i właściwego nawożenia.

Erozja wodna.

Erozją wodną nazywamy różne zjawiska związane z rozmywaniem dennym i brzegowym w dolinach rzecznych, zmywaniem gleby na pochyłych terenach i szczytach górskich oraz z powstawaniem osadów w postaci deluwiów i aluwiów w miejscach niżej położonych. Zjawiska te prowadzą do deformacji profilów glebowych, zabagniania terenów niżej położonych i zmiany warunków hydrogeologicznych. Na skutek erozji wiele materiału glebowego spływa z wodą do morza.

Wraz z materiałem osadowym spływają do morza olbrzymie ilości niezbędnych dla roślin składników pokarmowych. Szczególnie łatwo wymywaniu ulegają azotany, przyswajalny potas, fosfor. Procesy te są niejednokrotnie przyspieszane przez wadliwą gospodarczą działalność człowieka.

Erozja wodna może być:

powierzchniowa (płaska lub liniowa)

podziemna zwana suffozją

Powierzchniowa płaska jest to powolne i równomierne zmywanie gleb po stoku, któremu nie towarzyszy tworzenie się żłobin.

Powierzchniowa liniowa obejmuje zmywanie masy glebowej z tworzeniem się żłobin w początkowym okresie, które w miarę rozwoju erozji liniowej przeobrażają się w wąwozy. Swoistym rodzajem erozji powierzchniowej jest soliflukcja, polegająca na spełzaniu wierzchniej warstwy gleby silnie uwilgotnionej po zmarzniętych warstwach niżej leżących.

Podziemna zwana suffozją polega na tworzeniu się w warstwach podglebowych pustych przestrzeni w wyniku podziemnego przepływu wody. Powstają w ten sposób pieczary i korytarze podziemne, które doprowadzają do zapadania się powierzchniowych fragmentów gleb, jak to często bywa w utworach lessowych i na terenach krasowych.

Na każdym terenie podatnym na erozję wodna można mówić o erozji potencjalnej lub aktualnej.

Erozją potencjalną nazywamy stan zagrożenia terenu erozja, która obecnie nie występuje wyraźnie, ale może się ujawnić w pełni pod wpływem określonych warunków, np. wylesienia lub zaorania darni.

Erozja aktualna określa obecnie zachodzące procesy erozyjne.

Głównymi czynnikami warunkującymi procesy erozyjne są:

Ukształtowanie terenu

Częstotliwość i nasilenie opadów

Skład granulometryczny gleb

Pokrywa roślinna

Na terenie naszego kraju 20% powierzchni podlega degradacji na skutek erozji wodnej. W celu przeciwdziałania erozji wodnej gleb w Polsce należy stosować zespoły melioracji przeciwerozyjnej zmierzające do zwiększania chłonności wodnej gleb, rozproszenia wody powierzchniowej, zmniejszenia prędkości spływu powierzchniowego i umacniania tras odpływu.

Erozja wietrzna (eoliczna).

Polega na unoszeniu cząstek gleby przez wiatr. W naszych warunkach klimatycznych nie powoduje ona katastrofalnych szkód, jakie występują na terenach o klimacie suchym i półsuchym.

Różne utwory glebowe wykazują podatność na erozje wietrzną. Gleby wytworzone z różnych utworów pyłowych podlegają słabej erozji wietrznej tylko przy pewnych układach pogody, najczęściej zimą, gdy po suchej jesieni następują mrozy i silne wiatry.

Wynikiem erozji wietrznej są piaskowe wydmy śródlądowe powstałe w większości z przewiania piasków słabo gliniastych. Zjawisko to silnie zaznacza się na terenach nadmorskich, gdzie tworzą się charakterystyczne wydmy nieprzydatne do użytkowania rolniczego.

Tereny narażone na erozję wietrzną należy chronić poprzez trwałe zalesienie, zakładanie leśnych pasów śródpolnych oraz stosowanie przeciwwiatrowego systemu upraw wstęgowych, w których bruzdy powinny przebiegać poprzecznie do kierunku dominujących wiatrów.

Jednym z ważniejszych sposobów zwalczania i zapobiegania erozji jest utrzymywanie bujnej roślinności, która osłania glebę i jednocześnie dostarcza jej odpowiedniego zapasu substancji organicznej, zwłaszcza próchnicy, regulującej zarówno strukturę, jak i właściwości wodne gleb.

Wietrzenie-przemiany, jakim ulegają skały skorupy ziemskiej i minerały pod wpływem czynników zewnętrznych.

a)fizyczne– -powoduje rozpad skał, rozdrobnienie skał i minerałów bez zmiany ich właściwości chemicznych ( u nas powoduje zamarzająca woda w szczelinach powodująca rozpieranie i kruszenie skał) – to powolny, systematyczny proces

Czynniki:

-zmiany temperatury związane z nasłonecznieniem - Nasłonecznienie może powodować dezintegrację granularną (rozpad ziarnisty) lub dezintegrację blokową. Zachodzi to głównie na obszarach, gdzie wahania temperatury są duże w ciągu roku o doby (50-60*C).

-woda zamarzająca w porach i szczelinach skał -zwiększa ona swoja objętość o ok.9%. Zamarzanie wody w szczelinach skał powoduje również rozpad ziarnisty i blokowy skał. Występuje w strefie umiarkowanej i polarnej oraz na obszarach wysokogórskich. Krioturbacje- zaburzenia warstw skalnych w związku z tworzeniem się w nich lodu.

-mechaniczne działanie organizmów roślinnych i zwierzęcych- Korzenie roślin wnikają w drobne szczeliny powstałe w skale. Rozrastając się wywierają nacisk na otaczające skały, co powoduje spękania i rozkruszanie skały. Pewne znaczenie mają też zwierzęta, które rozluźniając i rozdrabniając skały przygotowują je do wietrzenia chemicznego.

b)biochemiczne – wywołuje zmiany w składzie chemicznym skał i w składzie już powstałej zwietrzeliny, zachodzi tym intensywniej im materiał jest drobniejszy.

Wietrzenie fizyczne i biochemiczne odbywa się jednocześnie z dużym nasileniem na powierzchni skał, jak również w mniejszym stopniu w strefie przy powierzchni skorupy ziemskiej, zwanej strefą wietrzenia. Ta strefa kończy się na głębokości, do której nie dochodzą wpływy atmosfery, słońca oraz chemicznego działania wody i powietrza. Kilka-kilkanaście metrów w głąb.

Czynniki:

-woda- główny czynnik wietrzenia chemicznego, której działanie zaznacza się w skale do głębokości zalegania wody gruntowej (nawet do kilkunastu metrów). Działanie chemiczne wody potęgują rozpuszczone w niej: bezwodnik kwasu węglowego, tlen, rożne mineralne i organiczne związki-kwas szczawiowy, cytrynowy, octowy, siarkowy, azotowy, jednak ich rola w wietrzeniu nie jest duża.

-kwasy humusowe-maja bardzo ważną role w wietrzeniu, bo pod ich wpływem rozpoczyna się właściwy proces glebotwórczy.

Procesy zachodzące podczas wietrzenia:

Hydroliza - rozpuszczanie krzemianów i glinokrzemianów które występują w skałach głębinowych i wylewnych. Pewne ilości związków w czasie tego procesu są uwolnione do podłoża. Jon wodorowy usuwa potas z glinokrzemianów. Uwolniony jon potasu może być pobierany przez rośliny, ulegać sorpcji przez koloidy lub być wymywany w głąb przez wodę.

Hydratacja (uwodnienie) i dehydratacja-zachodzi najczęściej razem z hydrolizą pod działaniem bezwodnika kwasu węglowego i tlenu. Procesy te prowadzą do zmiany ubarwienia. Odwodnione – jasne, szare -uwodnione – szaroniebieski, szarozielony

Oksydacja (utlenienie)-tlen powoduje przechodzenie związków o niższym stopniu utlenienia na wyższy stopnień.

odtlenianie (redukcja)- jest powodowane głównie występowaniem substancji organicznej i bakterii.

Uwęglanowienie( karbonatyzacja) – proces w wyniku którego tworzą się sole typu węglanów; rozpuszczenie minerałów pod wpływem kw. węglowego. Dwuwęglany mogą być wymywane w procesach glebowych przez wody. W warunkach suchych tworzą szaro-białe konkrecje. Dwuwęglany oddziaływają na glinokrzemiany powodując usunięcie krzemionki

Desilikacja- ubytek pewnej ilości krzemianów i glinokrzemianów. Wolna krzemionka, która otacza cienką błoną wietrzejące glinokrzemiany, może hamować proces desilikacji.

NIEWŁAŚCIWA MECHANIZACJA ROLNICTWA

Stosowanie ciężkich ciągników, maszyn żniwnych i innych zbierających ziemiopłody może powodować ujemne skutki dla środowiska glebowego i jego urodzajności. Zbyt ciężki sprzęt rolniczy ugniata silnie glebę, niszczy jej strukturę i teksturę, zwiększa zagęszczenie masy glebowej oraz zmienia niekorzystnie układ porowatości kapilarnej i niekapilarnej. Wskutek tego następuje często zachwianie równowagi wodno-powietrznej, zaskorupienie powierzchni gleby i zahamowanie wymiany gazowej, co ujemnie wpływa na rośliny.

WADLIWA CHEMIZACJA GLEBY

Gdy gleba osiągnie optymalny poziom zasobności, wówczas trzeba będzie prawdopodobnie zaprzestać dalszego jej (nadmiernego) wzbogacania w składniki pokarmowe, ograniczając się jedynie do racjonalnego żywienia roślin. W przeciwnym razie nastąpiłoby zachwianie równowagi pomiędzy makro- i mikroelementami w glebie, a także w składzie chemicznym roślin, nadmierne zasolenie gleb oraz eutrofizacja wód gruntowych i otwartych. Przenawożenie ujemnie odbija się na środowisku glebowym i organizmach w nim żyjących. Drugim źródłem skażenia mogą być pestycydy stosowane w ochronie roślin, ponieważ żaden z nich nie jest zupełnie obojętny dla agrocenozy. Szczególnie niebezpieczne są tutaj związki rtęcioorganiczne, chlorowane węglowodory, związki fosforoorganiczne, karbaminiany.

Zaleca się następujące środki przeciwdziałające chemicznym skażeniom środowiska przez pestycydy:

Ścisłą kontrolę stosowania środków ochrony roślin

Odbudowę biologiczną zdrowego krajobrazu za pomocą zabiegów fitomelioracyjnych

Przywrócenie rangi zabiegom agrotechnicznym- uprawie roli i zmianowaniu

Hodowlę i uprawę odmian odpornych na choroby i szkodniki

Rozwinięcie biologicznych metod ochrony roślin, a ograniczenie chemicznych metod ochrony roślin do roli czynnika interwencyjnego.

Stosowanie metody integrowanej, tj. łączącej zabiegi agrotechniczne, biologiczne i chemiczne

ZANIECZYSZCZENIA PRZEMYSŁOWE GLEB

Przyczyną degradacji środowiska glebowego są najczęściej szkodliwe substancje emitowane głównie do atmosfery, skąd przenikają do gleby w postaci gazów, płynów lub pyłów. Do najbardziej szkodliwych należą związki siarki (SO2, kwas siarkowy i siarkawy, siarkowodór, pyły siarki rodzimej i in.). Pod ich wpływem następuje szybko bardzo silne zakwaszenie, a nawet całkowita degradacja środowiska glebowego.

W rejonach przemysłowych, zurbanizowanych i wzdłuż szlaków komunikacyjnych degradacja gleb wskutek zakwaszenia powodowana jest także przez inne zanieczyszczenia gazowe, jak CO2 i związki azotu (tlenki azotu, amoniak, saletra amonowa i kwas azotowy). Związki te zakwaszając środowisko powodują wymywanie Ca i Mg z gleby, zwłaszcza z kompleksu sorpcyjnego.

Gleby zanieczyszczone charakteryzują się niższym stopniem wodoodporności struktury, mniejsza ilością mikroagregatów strukturalnych i porów o charakterze biogenicznym, większą zlewnością i podatnością na erozje wodną, wyższą kwasowością hydrolityczną oraz mniejszą ilością kationów zasadowych w porównaniu z glebami nie zanieczyszczanymi. W składzie frakcyjnym próchnicy gleb zanieczyszczonych przeważają fulwokwasy.

ODPORNOŚĆ NA DEGRADACJĘ

Jest ona wynikiem wielu czynników związanych z sama glebą i warunkami w jakich ona występuje.

Odpornością na degradację nazywamy zdolność gleby do samoobrony przed ujemnymi skutkami działania czynników niszczących zasobność, żyzność i urodzajność środowiska glebowego. W skali naszego kraju gleby stosunkowo odporne na degradację stanowią łącznie ok. 30% powierzchni. Pozostałe 70% obejmują gleby słabo i średnio odporne na degradację. Odporność zależy od wielu czynników związanych zarówno z morfologią profilu glebowego, jak i jego właściwościami fizycznymi, fizykochemicznymi i chemicznymi. Gleby zwięźlejsze, o cięższym składzie granulometrycznym i zasobniejsze w próchnicę są bardziej odporne niż gleby lekkie, ubogie w składniki mineralne i pokarmowe.

Odporność można zwiększyć przez:

Zwiększanie zasobności i zachowania równowagi jonowej składników pokarmowych

Zwiększenie retencji wodnej przy zachowaniu optimum tlenowego

Zwiększenia buforowości w stosunku do zakwaszającego działania zanieczyszczeń przemysłowych

2.Mineralizacja i humifikacja (Przyjmuje się, że około 3/4 substancji ulega mineralizacji a 1/4 humifikacji)

W procesach rozkładu substancji organicznej wyróżnia się dwa zasadnicze kierunki:

1.Mineralizacja-rozkład połączony z wytworzeniem prostych związków mineralnych, takich jak CO2, H2O, NH3 oraz jonów SO4^2-, HPO4^2-,NO3^-. W czasie rozkładu obumarłej materii organicznej gromadzącej się w glebie można wyróżnić 3 zasadnicze fazy:

a)faza inicjalna- głównie hydroliza i utlenianie bezpośrednio po obumarciu.

b)faza mechanicznego rozkładu-rozdrobnienie materii organicznej oraz włączenie drobnych resztek do masy glebowej. Zasięg chemicznego rozkładu jest niewielki. Pierwotna substancja przyjmuje odmienna konsystencję od wyjściowego substratu.

c)faza mikrobiologicznego rozkładu- przemiana substancji organicznej przez żywe organizmy. Zachodzi też enzymatyczny rozkład związków organicznych na podstawowe składniki.

2.Humifikacja-rozkład połączony z wytworzeniem swoistych związków próchnicznych charakterystycznych dla poszczególnych gleb. Jest to proces bardziej złożony niż mineralizacja. Zachodzą tu 3 omówione fazy oraz wiele procesów, w których wytwarzają się swoiste substancje próchnicze. Na ogół mówi się, że humifikacja przebiega w dwóch etapach:

a)rozkład substratu organicznego do prostszych elementów budulcowych

b)mniej lub bardziej skomplikowana synteza tych substancji prostszych powoduje powstawanie swoistych substancji próchniczych.

Humifikacja substancji organicznych łączy się z rozkładem zawartych w nich związków, z synteza połączeń przez mikroorganizmy, z autoliza obumarłych komórek tych organizmów, ze zmianami fizykochemicznymi związków bardziej odpornych na rozkład. Proces humifikacji ma charakter głównie biochemiczny. Biorą w nim udział enzymy organizmów glebowych oraz cały kompleks reakcji chemicznych.

3.Materia organiczna w glebie (próchnica)

PRÓCHNICA – jest złożoną i dość trwałą mieszaniną brunatnych amorficznych (bezpostaciowych) substancji koloidalnych powstałą w wyniku modyfikacji pierwotnych tkanek roślinnych i zwierzęcych lub w wyniku syntezy przez różne organizmy glebowe. Jest ona tworem przyrody który choć b. zmienny i heterogeniczny ma właściwości odróżniające go od pierwotnych tkanek roślinnych i od prostych produktów tworzących się w glebie podczas jego syntezy.

Przez formę próchnicy należy rozumieć morfologiczną postać naturalnych nagromadzeń substancji próchnicznych w profilu glebowym lub na powierzchni gleby, uwarunkowaną ogólnym kierunkiem procesu glebotwórczego i związanym z nim procesem humifikacji materii organicznej.

Formy próchnicy:

a)lądowe lub ziemne-wszystkie te formy są charakterystyczne dla gleb leśnych wytworzonych z utworów mineralnych i znajdujących się poza zasięgiem trwałego, nadmiernego uwilgotnienia.

Mull-(w glebach brunatnych)-występują w siedliskach eutroficznych z aktywnym rozkładem substancji osjanicznej. Nie powstaje poziom organiczny (próchnica nakładowa) a jedynie dobrze rozwinięty poziom próchniczy.

Moder- (w glebach płowych)- Występuje w środowisku mezotroficznym. Posiada dwa poziomy:

a)surowinowy Ol- mało zmieniony opad roślinny, powiązany strzępkami grzybni z mineralną częścią gleby.

b)detrytusowy Ofh- częściowo zhumifikowane części roślinne- rozpoznawalne struktury tkankowe.

Mor-(w glebach bielicowych)- Powstaje w siedliskach oligotroficznych przy małej intensywności rozkładu materii organicznej. Tworzy trzy poziomy:

a)surowinowy Ol

b)butwinowy Of- resztki organizmów mocno zhumifikowana, Struktura tkankowa rozpoznawalna pod mikroskopem. Jest to warstwa silnie kwaśna, poprzerastana grzybnią.

c)epihumusowy Oh- bezpostaciowa substancja organiczna, silnie zhumifikowana.

B)półwodne i wodne-obejmują próchnicę murszową, torfową i gytiową. Tworzą się w warunkach silnego uwilgotnienia, spowodowanego najczęściej wodą gruntową, która jest przyczyną anaerobowego rozkładu substancji organicznej.

Swoiste substancje próchnicze

Kwasy fulwowe		Kwasy huminowe	Huminy
jasnożółty	żółtobrunatny	ciemnobrunatny	szary

Wzrost intensywności zabarwienia

Wzrost stopnia polimeryzacji

Wzrost masy cząsteczkowej

Wzrost zawartości węgla

Spadek zawartości tlenu

Spadek kwasowości

Spadek stopnia rozpuszczalności

Rola próchnicy w glebie:

1.Wpływ na właściwości fizyczne:

-nadając barwę wpływa na stosunki cieplne gleby

-zwiększa pojemność wodną

-działa strukturotwórczo

-zmniejsza plastyczność, zwięzłość i przyczepność gleb ciężkich

2.Wpływ na właściwości chemiczne:

-zwiększa pojemność sorpcyjną gleby

-w wyniku jej rozkładu uwalniane są do gleby różne pierwiastki, w tym N, S, P, które nie są sorbowane przez KS

-wpływ na właściwości buforowe gleby

-wiąże pestycydy, metale ciężkie itp.

-KF biorą udział w procesie bielicowania

Zawartość próchnicy w glebach:

W poziomie akumulacyjnym gleb bielicowych, płowych i brunatnych – do 2%

W czarnoziemach, czarnych ziemiach i rędzinach czarnoziemnych – 2-5%

W glebach organogenicznych (torfowych) – do 85%

W glebach mineralnych uprawnych- 80-90%.

4.Procesy glebotwórcze

PROCESY GLEBOTWÓRCZE-Całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych, biologicznych zachodzących w wierzchniej warstwie litosfery w wyniku którego tworzą się gleby. Są to określone typy. U nas spotykane są gleby wykształcone pod wpływem kilku procesów:

PRZEMYWANIE –(lssivage, plowienie) przemieszczanie w głąb profilu glebowego cząsteczek koloidalnych rozproszonych w wodzie, wymytych z wyżej leżących warstw. Jest to proces fizycznego przemieszczania cząstek koloidalnych przez wodę bez ich wcześniejszego rozpuszczenia. Odbywa się ono w słabo kwaśnym odczynie środowiska glebowego. W tych warunkach zostały przemieszczone w głąb gleby minerały ilaste, wodorotlenki żelaza i glinu, próchnica niezdyspergowana. W glebach tych wcześniej nastąpiło wymycie węglanów i osadzenie ich w głębi profilu. W efekcie tych procesów powierzchniowe części gleb ulegają zubożeniu we frakcje ilaste, które osadzają się głębiej tworząc poziomy osadzenia „teksturalne”. Powoduje to powstanie poziomów:

Eet – poziom przemywania – warstwa płowa, żółto popielata

Bt – wzbogacenia – barwa brązowo – rdzawa, brunatno – rdzawa

typ: gleby płowe

Gleby płowe są powszechne w Polsce

BRUNATNIENIE

Intensywne wietrzenie glinokrzemianów i krzemianów (min. pierwotne) – tworzą się minerały wtórne ilaste, uwalniają się tlenki żelaza, które w środowisku glebowym łączą się z humusem glebowym dają brunatną substancję otaczającą ziarenka gleby – charakterystyczny brunatny kolor „gleby brunatne”

Poziomy:

akumulacji próchnicy – Ap

wietrzenie – Bbr – minerały ilaste

skała macierzysta zasobna w Ca – C_Ca

Fe – H humus – minerały ilaste

przemieszczanie związków jest zależne od pH – ok. 6

Gleby te zajmują około 20% powierzchni gleb. Tworzą się z glin zwałowych, piasków. Lessów, lessopodobnych – zasobne w glinokrzemiany, często zawierające węglan wapnia

Klimat umiarkowany. Rośliny lasów liściastych i mieszanych. Skała macierzysta o uziarnieniu glin, iłów, pyłów.

BIELICOWANIE – Intensywnie przebiegał w okresie chłodnym i wilgotnym (początek holocenu, późny plejstocen). W Polsce na terenach gdzie jest chłodniej i wilgotniej proces ten jest kontynuowany w niewielkim stopniu. Przebiega w lasach iglastych przy kwaśnym odczynie gleby. polega na rozkładzie glinokrzemianów i koloidów glebowych, na wymywaniu w głąb profilu gleby składników najpierw zasadowych, a potem kwasów próchnicowych oraz związków żelaza i glinu, przy równoczesnej, częściowej redukcji związków żelaza. Żelazo i glin tworzą z kwasami fulwowymi ławo rozpuszczalne kompleksy. Proces wymywania składników pochodzących z poziomu eluwialnego o jasnym, często prawie białym zabarwieniu oraz poziomu iluwialnego o brunatno rdzawym zabarwieniu.

Jest to proces bardzo degradujący ( a system korzeniowy niektórych drzew sięga głęboko w poszukiwaniu wody. Korzenie odżywcze pobierają więc pokarm z warstw ściółkowych.

PROCES GLEJOWY- polega na redukcji 9odtlenieniu) mineralnych części utworu glebowego w warunkach dużej wilgotności w obecności substancji organicznej. Związki żelaza Fe3+ mające zabarwienie brunatno-rdzawe i żółto-rdzawe przechodzą w wyniku tego biochemicznego procesu w związki Fe2+, wskutek czego stają się ruchliwe i są wymywane przez wodę, a poziomy lub warstwy zasobne w związki żelaza przybierają barwę zielonkawą, niebieskawą, popielatą, na brzegach profilu czarne, ciemne plamy powstające ze skupień Fe i Mn. Oglejenie pod wpływem procesu postępującego od dołu, w wyniku działania wysokich wód gruntowych zwie się oglejeniem oddolnym. Oglejenie wytworzone pod wpływem wód opadowych zwie się odgórnym. Przebiegają one najczęściej na utworach spiaszczonych od powierzchni, a w głębi są to utwory gliniaste lub ilaste. Woda przez wierzchnią warstwę przepłynie szybko, ale zatrzymuje się na glinie (stagnują długo, nie odpływa) i powoduje wypychanie powietrza.

Silne uwodnienie może powodować okresowe lub trwałe warunki beztlenowe. W okresie natlenienia gleba przybiera po pewnym czasie swoja barwę, staje się żółta czy brunatna.

Gleby są zimne, późną wiosną można wkroczyć na nie z uprawą, maja wadliwy układ stosunków wodno powietrznych

Gdy gleby zalegają w dolinach, zwierciadło wody podchodzi wysoko pod powierzchnię tworząc gleby gruntowo – glejowe.

Gleby te to siedliska wilgotnych borów, lasów liściastych, użytki zielone. Wymagają one melioracji.

Proces ten jest niekorzystny jeśli zachodzi długo trwale obniża pH, pogarsza się struktura (staja się kwaśne), wytraca się dużo związków żelaza tworząc warstwy rudowca. Warstwy te mogą być bardzo miąższe i twarde (korzeń ich nie przebije).

PROCES BAGIENNY- gromadzenie i humifikacja szczątek roślin w warunkach nadmiernego uwilgotnienia i anaerobowych. Mogą powstawać utwory całkowicie zhumifikowane (muły) lub częściowo (torfy).

W warunkach całkowicie beztlenowych wody zupełnie podtapiają gleby aż do powierzchni – wody stagnujące, albo ciągle podmywające np. wody rzek. Jeśli to jest trwały proces wkracza roślinność bagienna: mchy, sitowie, pałki wodne, olcha, sosna karłowata – rośliny wodnolubne.

Jest to roślinność hydrofilowa. Obumiera ona corocznie i odkłada się warstwa masy organicznej wolno się rozkładająca (gdyż jest podtopiona). Torfowiska niskie to masa organiczna częściowo rozłożona (trwalsze części roślin nierozłożone)

Torfowce mogą się tworzyć na terenach zupełnie płaskich o nierozpuszczalnym podłożu o dużych opadach. Tworzą się torfowiska wysokie (bagna) z mchami torfowymi, wrzosy, wełnianki, sosna karłowata. Ta roślinność narasta systemem warstwowym. Wyróżnia się wśród nich mchy kępkowe (najpierw one wyrastają pobierają wodę, gdy obumierają pozostawiają wodę w dolinkach) w tych dolinkach po obumarciu mchów kępkowych wyrastają mchy dolinowe. (po roku zmienia się – najpierw mchy dolinowe). Woda opadowa ma mało składników pokarmowych więc mchy są ubogie w związki odżywcze

PROCES MURSZENIA. W trakcie odwodnienia torfu (np. melioracja) następuje osuszenie torfowisk i wtedy w górnych warstwach torfu, dobrze napowietrzonych następuje murszenie. Jego intensywność zależy od rodzaju utworu organicznego i jego stopnia zhumifikowania oraz od głębokości odwodnienia. Proces ten polega na fizycznych i chemicznych zmianach zachodzących w substancji organicznej, a przede wszystkim w jej koloidalnej części. Odwodniona masa kurczy się i pękając tworzy agregaty, które w dalszej fazie murszenia dzielą się na drobniejsze, przybierając niekiedy formę ziaren. Im masa organiczna poddana murszeniu jest bardziej zhumifikowana, tym twardsze i trwalsze są ziarna murszu.

W czasie procesu zmienia się roślinność: pojawiają się rośliny trawiasto- zielne.

Tworzą się gleby torfowo murszowe

PROCES ALUWIALNY – w dolinach rzecznych tworzą się gleby – mady (w terenach nadmorskich, nadrzecznych) . Zbudowane z materiału mineralnego warstwowego o różnym składzie mechanicznym (granulacji). Zależy to od wielkości wylewów rzeki, od odległości od korytarza rzeki, prędkości przepływu wód.

Najgrubszy materiał (piaski żwir) osadzają się najbliżej koryta rzeki, a drobny materiał osadza się w zastoiskach dalej od koryta. Warstewki są różnej miąższości od kilku mm do kilku cm. W deltach osadza się materiał najdrobniejszy (cząstki pylaste i ilaste).

PROCESY ANTROPOGENICZNE

Procesy prowadzące do degradacji. Naturalne: erozja, zjawiska wulkaniczne, powstawanie rowów tektonicznych. Działalność człowieka: kopalnie odkrywkowe (gleby w pobliżu są odwodnione – obniżenie zwierciadła wodnego, spada żyzność), zanieczyszczenie odpadami z przemysłu chemicznego, mechanicznego itd., zanieczyszczenie metalami ciężkimi, zasolenie, zakwaszenie, alkalizacja, niszczenie powierzchni mechanicznie, skażenie zw. roponośnymi.

PROCES DELUWIALNY – proces zachodzący w terenach falistych, pagórkowatych, w górach – drobny materiał mineralny z górnych warstw jest zmywany przez wodę i przenoszony w doliny. Jest to materiał warstwowany.

Są to gleby niecałkowite, gdyż górna warstwa A – akumulacyjna, próchnista osadzona jest na innych całkowicie warstwach np. skały podściełające

CZYNNIKI GLEBOTWÓRCZE

skała macierzysta, klimat (opady, wzgledna wilgotność, tempetarura, nasłonecznienie), biosfera, rzeźba terenu

czas – wiek gleb(tworzenie się, transformacja), działalność człowieka – antroposfera (pozytywna – agrotechnika, negatywna – wycinanie lasów, zanieczyszczanie gleb)

5.Zanieczyszczenie gleb (WWA, metale ciężkie, substancje ropopochodne)

Zakwaszenie: energetyka, przemysł, transport, rolnictwo, odpady komunalne.

Zakwaszenie organiczne czasami hamuje rozwój bakterii, niszczy młode rośliny.

Najbardziej podatne są gleby piaszczyste o małej zawartości humusu (mała buforowość).

Gleby o dużej buforowości z glin, iłów, iłowych pylastych – degradacja wolniej.

Gleby z CaCO3 – neutralizacja.

Alkalizacja: pyły przemysłu wapiennego i cementowego bogate w Na, K, przemysł sodowy, popioły z elektrociepłowni (bogate w K).

Zasolenie- w Polsce pasie przymorskim zasolenie przez nanoszenie soli w kropelkach H2O, w wodach miejskich na skutek odśnieżania, w wodach przykopalnych.

Zanieczyszczenie metalami ciężkimi – we frakcji pyłów zawieszonych w powietrzu, rzadziej w aerozolu.

Mechanizm działania- blokowanie biologicznej funkcji cząsteczek Cd, Mg. Najbardziej toksyczne – kadm, Pb, As, chrom, nikiel; mniej toksyczne: cynk, miedź.

Skażenie metalami ciężkimi często zbiega się z silnym zakwaszeniem.

Metale ciężkie wchodzą w łańcuch pokarmowy, kumulują się np. w kościach, tkankach nerwowych, w wątrobie.

Graniczne zawartości metali w 0-20cm. Gleby IV i V zawartości wypadają z produkcji rolnej.

Niektóre pierwiastki mogą wejść w kości zamiast Ca, mogą powodować przerosty, tkanki zrakowienia, zmiany genetyczne.

Dużym skażeniem charakteryzują się pasy przydrożne, gleby miejskie.

W stopniu bardzo dużym zagrożone jest około 0.5% powierzchni, w stopniu średnim – 2.2%.

Wokół terenów zdegradowanych rozciągają się tereny zagrożone około 12,7% powierzchni.

Degradacja przez produkty ropopochodne: wycieki z rurociągów, cystern, z rozlewni paliw, odpady z przemysłu benzynowego (w Płocku czterokrotnie przekroczona zawartość benzenu), warsztaty naprawcze, eksploatacja maszyn, spaliny bogate w węglowodory.

Gleba przesycona ropą przez wiele lat nie odzyskuje swojej aktywności (pierwszy objaw – głód N i P, a nadmiar C).

7400 mg subs. ropop. / kg gleby -> gleby zanieczyszczone.

Ropa naftowa – zbiór węglowodorów od kilku do kilkudziesięciu at. C w składzie: frakcje lotne, węglowodory aromatyczne i alifatyczne lepiej rozpuszczalne (max z 13 pierścieni) z podst. alifatycznymi.

WWA – węglowodory aromatyczne: Związki te powstają w procesach wysokotemperaturowego spalania biolitów i substancji organicznych oraz występują w produktach ropopochodnych. W ostatecznej kolejności większość z nich gromadzi sie w glebach, gdzie mogą być również wprowadzane wraz z osadami ściekowymi.

Stan:

- <200mg/kg gleby nie zanieczyszczona

– 200-600 zawartość podwyższona

– 600-1000 mało zanieczyszczona

-1000-5000 zanieczyszczona

-5000-10000 silnie zanieczyszczona

> 10000 bardzo silnie zanieczyszczona

Najbardziej znany i powszechnie występujący węglowodór z grupy WWA, benzo(a)piren, o silnych właściwościach rakotwórczych i mutagennych, uważany był za związek wskaźnikowy dla wszystkich WWA

6.Rekultywacja gleb

To działania, które mają na celu przywrócenie zdewastowanym gruntom wartości użytkowej

Gleba może zostać zdewastowana, czyli utracić całkowicie swoją wartość użytkową na przykład z powodu złej uprawy roślin lub działalności przemysłowej. Zwykle jest nadmiernie przesuszona, zagruzowana i skażona metalami ciężkimi, a w niektórych terenach jeszcze zasolona. Gleba taka wymaga specjalnej ochrony i wzbogacania. Szczególnie cierpi na brak podstawowych związków mineralnych i substancji organicznej Rekultywacja to szereg zabiegów, które mają przywrócić glebie zdegradowanej jej dawną wartość przyrodniczą

1. Zabiegi techniczne

• kształtowanie terenu - zasypywanie wyrobisk, wyrównanie hałd, doprowadzenie do takiego stanu, w którym ilość wody i powietrza w glebie wystarczy aby mogły rosnąć na niej rośliny, czasem gleba jest tak zniszczona, że konieczne jest pokrycie jej warstwą gleby żyznej o takiej grubości aby mogły rosnąć na niej jakiekolwiek rośliny.

• neutralizacja szkodliwych środków - doprowadzenia do stanu, w którym bardzo szkodliwe substancje nie są już groźne dla życia roślin i organizmów glebowych.

• dekoncentracji (rozrzedzenia) - polega to na wymieszaniu gleby skażonej przez bardzo trujące substancje z glebą nieskażoną na dużej powierzchni.

2. Zabiegi biologiczne - polegają na uzupełnieniu zabiegów mechanicznych prostymi zabiegami rolniczymi, które przyspieszają wzbogacenie gleby w składniki pokarmowe niezbędne do życia roślinom. Zabiegi biologiczne to:

• nawożenie organiczne, mineralne, nawozy zielone

• zabiegi agrotechniczne

• wprowadzenie roślinności pionierskiej, czyli takiej która może rosnąć w bardzo złych warunkach i powoli przygotowywać odpowiednie warunki dla roślin bardziej wymagających.

Ażeby zabiegi rekultywacji odniosły pożądany skutek należy pamiętać o kolejnych zadaniach:

• zbadanie przyczyn i skutków degradacji

• ustalenie jak teren ma być zagospodarowany

• ukształtowanie terenu przez wypełnienie wyrobisk glebą w taki sposób, który byłby najkorzystniejszy dla jej przyszłego zagospodarowania

• wyrównanie powierzchni zwałów oraz nadanie zboczom nachyleń zapewniających ich stałość

• właściwe ukształtowanie stosunków wodnych

• odtworzenie gleby przez wykorzystanie zwałowanych gruntów

• neutralizacja gleb toksycznych i użyźnianie jałowych

• zabezpieczenie zboczy obudową biologiczną

• przeciwerozyjna zabudowa roślinnością pionierską skarpy

• regulacja stosunków wodnych

7.Woda glebowa

Aby wyprodukować masę organiczną rośliny muszą mieć duży zasób wody w glebie

Woda glebowa to roztwór z :

Jonami H+,Na+,K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+,Fe3+

Anionami HCO3 -, CO3 2-, SO4 2-, Cl-, NO3 –

Gazami rozpuszczalnymi – O2, CO2, N2, CH4, H2S

Rozpuszczonymi różnymi substancjami organicznymi

Woda glebowa wykazuje mineralizację czyli zawartość od 100 – 3000 mg/L

Woda molekularna:

Woda higroskopowa – najściślej przylegająca do cząsteczki glebowej. Jest to monomolekularna warstewka. Na tej warstewce mogą tworzyć się następne cząsteczki H2O. Może dojść do ułożenia nawet 100 cząsteczek wody. Grubość warstwy wówczas może mieć 27,6m. wielodostępna dla roślin, siła z jaka jest wiązana jest od siły ssącej korzeni. Nie przemieszcza się w glebie i zamarza w temp około 70C. Jest to woda fizjologicznie nieużyteczna.

Woda błonkowata – ma wiele warstw, jest jej wielokrotnie więcej niż higroskopowej. Obydwie można usunąć, odparować w temp. 105 C. jest jej kilkakrotnie więcej, może się trochę przemieszczać, ładunki są słabiej wiązane. Jest ona nadal trudno dostępna ( z siła 30 at) i rośliny nie korzystają z niej.

Woda może istnieć w postaci:

pary wodnej – pozostaje w równowadze z wodą znajdującą się w stanie ciekłym, wchodzi w skład powietrza glebowego.

woda wolna – wypełnia wszystkie większe pory od kapilarnych, przemieszczających się pod wpływem sił ciężkości, nie podlega siłom, występuje w postaci wody przesiąkającej. Przesiąkając gromadzi się nad warstwami mniej przepuszczalnymi tworząc wodę gruntową. Mogą one zalegać na bardzo dużej głębokości. Woda gruntowa o stałym zwierciadle. Głębokie wody gruntowe (10-15m) są wykorzystywane do picia (studnie wiejskie) . Rośliny wykorzystują wodę do produkcji biomasy. Dla rolnictwa ogromne znaczenie ma zapas H2O w glebie.

H₂O jest związana różnymi siłami w glebie:

- siły elektrostatyczne – pochodza od ładunków

Cząstka H2O jest molekułą dipolową – jony H+ w stosunku do jonów O- układaja się pod okreslonym kątem.

Budowa dwubiegunowa, niesymetryczna. Cząstki dipolowe gleby ulegają ukierunkowaniu na cząstkach glebowych.

Na minerałach ilastych ładunek ujemny, cząstki H2O układają się więc ład. +

- siły kapilarne – powstają na granicy faz jako efekt działania napięcia powierzchniowego cieczy i zjawisk towarzyszących zwilżaniu ( adhezja i kohezja), siły te decydują o istnieniu swobody kapilarnej. Siły kapilarne wciągają lub wypychają ciecz w kanalikach glebowych. Maja one b duże znaczenie w glebach, ponieważ woda może podsiąkać nimi z wód gruntowych do systemu korzeniowego (zależy od przekroju kapilary)

Woda kapilarna: właściwa, zawieszona

woda kapilarna właściwa – ma bezpośrednie powiązanie z H2O gruntową

podsiąk: piaski – 30cm, gliny – 100cm, pyły – 200cm

woda kapilarna zawieszona – np. po opadach woda zaczyna przesiąkać w głąb, wypełnia makropory, częściowo zaczyna podsiąkać. Woda paruje z góry i tworzy się warstwa zawieszona

Przesiąkanie:

gliny piaszczyste (do 20% cząst. spławialnych), dużo przestworów makro i mezo. Woda w bruździe szybko przesiąka w głąb, w boki ok. 60cm – strugi

glina ilasta – dużo drobnych kanalików, woda idzie bardzo wolno, ale bardziej rozchodzi się na boki bruzdy (około 150cm)

- siły osmotyczne – ujawniają się w wyniku różnic koncentracji roztworu przy cząsteczkach glebowych. Wpływają na kierunek ruchu wody :podnoszenie, przesączanie. Woda przepływa od cząstek na zasadzie dyfuzji

Źródła H2O w glebie:

opady atmosferyczne, śnieg, mgła

woda podsiąkająca z głębszych warstw

kondensacyjna ze skroplenia pary wodnej

dostarczana przez człowieka

Straty wody glebowej:

spływy powierzchniowe ok. 23%

przesiąkanie ok. 10%

transpiracja roślin ok. 17%

parowanie z powierzchni (ewaporacja) ok. 50%

Najwięcej parują gleby w ugorach (otwarta gleba). Ujemny bilans – w lato (niedobory wody). Wynika to też z tego, że 50% gleb to gleby piaszczyste. Zdolność gleby do zatrzymywania H2O: retencja glebowa – retencja użyteczna (to ilość H2O z której rośliny mogą korzystać)

Rodzaje wody z których mogą korzystać rośliny:

woda grawitacyjna ale tylko 2-3 dni po opadach

kapilarna właściwa

kapilarna przywierająca

W miarę pobierania H2O siła jej wiązania w glebie wzrasta. Określenie siły ssącej gleby: PR = log z wysokości słupa wody w cm.

Całkowita siła ssąca zmienia się wraz z ubytkiem wody (wzrasta gdy mniej wody)

Podział z punktu widzenia fizjologicznego:

woda dostępna

woda trudnodostępna

woda wielodostępna

W różnych kapilarach, pod różnym ciśnieniem woda jest bądź nie jest dostępna dla roślin.

Woda grawitacyjna – mieści się w porach >8,5, a pF <2,5

Woda łatwodostępna (kapilarna) pF = 2,5 – 3,7, pory 0,6 – 8,5

Woda trudnodostępna – 3,7 – 4,2 (15 atmosfer), pory 0,2 – 0,6, całkowicie zahamowany przysrost roślin

Woda niedostępna (punkt trwałego więdnięcia roślin) – pF 4,2 – 4,7, pory 0,06-0,2

Woda higroskopowa – pF > 4,7^–7, pory <0,06

Najwięcej wody w:

iłach

glinach ciężkich dużo min ilastych

pyłach

Pyły – duża porowatość kapilarnych, korzystne utwory macieżyste dla tworzenia gleb (utwory lessowe). Powstają czarnoziemy I, II klasa bonitacyjna

Pyły – więcej wody związanej niż dostępnej dla rosliny

8.Kompleks sorpcyjny

Gleba odznacza się zdolnością zatrzymywania i pochłaniania różnych składników, a w tym jonów i cząstek. Jest to sorpcja. Sorpcyjny kompleks glebowy to koloidalna faza stała decydująca o zjawiskach sorpcyjnych zachodzących w glebie. Dzięki sorpcyjnym właściwościom, możliwa jest regulacja odczynu, magazynowanie dostarczanych w nawozach składników pokarmowych oraz neutralizacja szkodliwych substancji.

Kompleks sorpcyjny- Zespół substancji odpowiedzialnych za zjawisko sorpcji. Najbardziej rozdrobniona cześć fazy stałej <0,002mm (ił koloidalny-produkt wietrzenia min.pierwotnych (czyli min.ilaste), wodorotlenki Fe i Al., próchnica). Sorbuje kationy, ma ładunek ujemny.

Minerały ilaste-wtórne minerały powstałe na skutek wietrzenia min. Pierwotnych

Budowa: tetraedr (krzemo tlenowy czworościan) i oktaedr (metalohydroksylowy ośmiościan) – mogę tworzyć warstwy krzemo tlenowe i metalohydroksylowe. Mi. Ilaste są min. Pakietowymi. Paiet zbudowany jest z warstw 1tera:1okta-silne wiązanie uniemożliwiające odsuwanie się pakietów, np. kaolinit. 2tetra:1okta-miki, wermikulit, smektyt- minerały pęczniejące, bo H2O wnika w przestrzenie międzypakietowe.

Najważniejszą rzeczą w koloidach glebowych jest ładunek na powierzchni wynikający z budowy wewnętrznej i umożliwiający sorpcję jonów. Ładunki: z podstawień (wewnątrz minerału) i z grup funkcyjnych (na krawędzi)

Jednostka pojemności sorpcyjnej Cmol(+)/kg

Kaolinit 10-15, Illit 30-40, Montmorylonit 100, Wermikulit 120-150, Próchnica 200-300

Pojemność sorpcyjna gleb: Czarnoziemy 40 – 50 Gleby brunatne 15 – 25 Gleby bielicowe 1 – 5

Pojemność sorpcyjna zależy od pH-w zasadowym jest większa.

ZJAWISKA SORPCJI W GLEBIE

Gleba powinna zapewnić roślinom: ciepło, wodę i powietrze

Stan żyzności gleb zależy od:

Zasobności

Budowy morfologicznej gleby

Mikroklimatu

Właściwości fizycznych

Właściwości chemicznych

Właściwości biologicznych

Zasobność – związana jest ze zdolnością gleby do zatrzymywania na powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej cząstek glebowych różnych składników: wody, gazów, drobnych cząstek mineralnych i organicznych, molekuł, mikroorganizmów, jonów pierwiastków

Gdy Al3+ zostaje zastąpiony Mg2+ uwalnia sie jedna wartościowość niewysycona, oprócz ładunku ujemnego na O. Dlatego sorpcja jest wyższa (jony mogą wnikać z roztworu glebowego w przestwory pomiędzy warstwami, pakietami)

Najmniejsza sorpcja – koloidy żelaza i glinu

Najwyższa sorpcja – próchnica

W próchnicy – dużo grup funkcyjnych. Ma ujemny ładunek na swojej powierzchni

Ładunek na minerałach amfoterycznych (wodorotlenki)

Kation < pH 8.1 > anion

H+ Al.(OH)3 ↔ Al.(OH)2+ + OH-

OH - Al(OH)3 ↔ AlO(OH)2 - + H+

Sorpcja jest nieduża

Kationy podlegające sorpcji i wymianie: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+(o charakterze zasadowym), H+, Al3+(o charakterze kwaśnym)

Dzięki ładunkowi elektrycznemu na koloidach gleb kationy te mogą być sorbowane wymiennie. Głównie wymiennie sorbowane są kationy. W roztworach glebowych są aniony, które też mogą być wymieniane równoważnikowo:

Sorpcja anionów: SO4-, Cl-, NO3-, H2PO4-, HCO3-

CZYNNIKI WPŁYWAJACE NA SORPCJĘ:

Budowa koloidu glebowego

Odczyn gleby

Rodzaj kationu, który ulega wymianie

Rodzaj towarzyszącego anionu

Stężenie kationu w roztworze i stężenie roztworu

Temperatura, podwyższenie temp = podwójne tempo reakcji

Nie wszystkie kationy z taką samą łatwością wchodzą do kompleksu sorpcyjnego

Kompleks sorpcyjny różnych stref klimatycznych też się różni:

	Na	K	Mg	Ca	H
Gleby alkaliczne klimat suchy	30	15	20	35	0
Czarnoziemy Klimat półsuchy	2	7	14	73	4
Gleby bielicowe Klimat wilgotny	50	3	10	20	67

SORPCJA WYMIENNA – pobieranie składników, odżywianie roślin

SORPCJA CHEMICZNA – dotyczy niektórych związków w glebie np. fosforanów, wytrącenie się z roztworu glebowego rozpuszczalnych fosforanów w formie związków trudnorozpuszczalnych

SORPCJA FIZYCZNA – powierzchniowe zatrzymywanie molekuł, pary wodnej, bakterii. Związanie z powierzchnią wł. gleb (pow. rozwiniętą-zależy od rozdrobnienia materiału glebowego. > rozdrobnienie > powierzchnia rozwinięta

SORPCJA MECHANICZNA – sito molekularne – określona ilość cząstek przylegając do siebie tworzy drenaż . Pory tworzą kanaliki, przesączające się wody, mogą być oczyszczane.

SORPCJA BIOLOGICZNA – akumulowanie w ciałach komórki pierwiastków różnych składników przez komórki organizmów wyższych i niższych (drobnoustroje akumulują dużo związków na określony czas)

9.Rozmieszczenie gleb