1. Właściwości fizykochemiczne:

Sorpcja – polega na zatrzymaniu w glebie cząstek stałych niektórych gazów i par, różnych związków chemicznych lub jonów (składników). O właściwościach decyduje GKS (Glebowy Kompleks Sorpcyjny) – najbardziej aktywna część fazy stałej gleby.

Skład GKS:

1. Koloidy mineralne

• Minerały ilaste

• Krystaliczne wodorotlenki i tlenki Al i Fe

• Minerały amorficzne (niekrystaliczne tlenki Al i Fe

1. Koloidy organiczne – głównie próchnica glebowa

2. Koloidy organiczno mineralne (próchnica z minerałami ilastymi)

Rodzaje sorpcji:

• Mechaniczna

• Fizyczna

• Chemiczna – Odbywa się wskutek zatrzymywania w glebie określonych składników w postaci nierozpuszczalnych soli, powstających w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w roztworze glebowym. Ma duże znaczenie z punktu widzenia rolniczego (dot. Wytrącania się Ca₃(PO₄)₂ czyli uwsteczniania fosforu – Ca(H₂PO₄)₂

• Biologiczna

• Sorpcja wymienna – Polega na zatrzymywaniu jonów przez aktywną część fazy stałej zwaną kompleksem sorpcyjnym gleby z możliwością ich wymiany pomiędzy roztworem glebowym a kompleksem sorpcyjnym.

W naszych glebach głównie w ten sposób zatrzymywane są kationy takie jak: potas, wapń, magnez, sód, jon amonowy, ponieważ kompleks sorpcyjny ma ładunek ujemny.

Zdolność ta zapobiega wymywaniu tych składników z gleby.

Wymienna pojemność zależy od: uziarnienia gleby (gleby cięższe- gliniaste mają większą pojemność sorpcyjną w porównaniu z lekkimi –piaszczyste), od zawartości próchnicy – im więcej tym większa pojemność sorpcyjna.

Modyfikujący wpływ na pojemność sorpcyjną wywiera odczyn, wraz ze wzrostem pH rośnie pojemność sorpcyjna.

Kationowa pojemność sorpcyjna gleby zależy od:

• Składu granulometrycznego (iłu koloidalnego)

• Rodzaju minerałów ( inna zdolność sorpcyjna)

• Zawartości i jakości próchnicy (największa zdolność sorpcyjna)

1. Odczyn gleby – wskaźnik żyzności, charakteryzuje stopień zakwaszenia gleb, determinuje właściwości chemiczne, fizyczne i biologiczne. Ma zasadniczy wpływ na rozwój mikroorganizmów glebowych i roślin. W przedziale pH 5,5-7,5 przyswajalność makro i mikroskładników jest optymalna dla roślin.

Wartość pH dostarcza jedynie informacji dotyczących odczynu gleby i wskazuje na konieczność wykonania wapnowania lecz nie podaje proporcji nawozu – określa się wtedy kwasowość gleby.

1. Właściwości chemiczne gleb

1. Makroskładniki – pierwiastki na które rośliny mają duże zapotrzebowanie a zawartość w organach roślin również jest duża. Ich brak hamuje rozwój roślin. W glebach jest dużo tych pierwiastków: Węgiel, Azot, Fosfor, Potas, Magnez, Siarka, Wapń.

2. Mikroskładniki – pierwiastki pobierane przez roślinę w małych ilościach (małe zapotrzebowanie). Ich zawartość w roślinach jest niewielka a nadmiar może być toksyczny. Warunkują prawidłowy przebieg procesów fizjologicznych. Niewielka ilość w glebach:

Mangan, Miedź, Cynk, Molibden, Bor.

1. Składniki pokarmowe:

• Minerały (skała macierzysta gleb)

• Materia organiczna gleby

• Nawozy (człowiek)

Składniki występują w różnych ilościach i frakcjach:

• Frakcja rozpuszczalna (aktywna) – w roztworze glebowym, łatwo dostępna dla roślin

• Frakcja wymienna (ruchoma) – w GKS z którego składnik może być łatwo uwolniony do roztworu glebowego stając się dostępny dla roślin

• Frakcja rezerwowa (zapasowa) – nierozpuszczalna lub słabo rozpuszczalne połączenie składnika (mineralne, organiczne) tylko nieznaczna część dostępna dla rośliny.

SKŁADNIK DOSTĘPNY – jego formy jonowe w roztworze glebowym (bezpośrednio pobierany przez rośliny)

FORMA PRZYSWAJALNA – jony w roztworze glebowym i formy zasorbowane w GKS w sposób wymienny.

1. Węgiel, próchnica, materia organiczna

1. Materia organiczna – 1 z najważniejszych składników decydujących o żyzności gleby.

W glebie mineralnej 1% mat org, w glebie organicznej ponad 50% mat org.

Materia organiczna:

• Żywe organizmy i żywe podziemne części roślin z wydzielinami korzennymi

• Świeżo obumarłe organizmy żywe i części roślin, ich szczątki w fazach rozkładu

• Próchnica ( humus) – bezpostaciowe, ciemno zabarwione produkty przetworzenia szczątków organicznych bogatych w węgiel, azot, tlen, wodór. 70-80% materii org

Rola Próchnicy

• Próchnica właściwa jako koloid ma duży wpływ na właściwości fizyczne i chemiczne gleby i urodzajność gleb

• Wpływa na barwę przez co gleba szybciej się nagrzewa,

• Przyczynia się do tworzenia struktury agregatowej

• Zwiększa pojemność wodną gleby

• Korzystnie wpływa na porowatość, zwięzłość i lepkość,

• Wpływa na pojemność sorpcyjną gleby – 150-300cmol⁽⁺⁾/kg,

• Decyduje o pojemności sorpcyjnej w poziomach A gleb mineralnych,

• Jest źródłem wszystkich składników po jej mineralizacji,

• Korzystnie wpływa na wiele procesów biochemicznych i chemicznych poprzez regulowanie procesów oksydacyjno-redukcyjnych, silne właściwości buforowe, obecność substancji wzrostowych

Świeża materia organiczna ulega mineralizacji (75-80%) i humifikacji (20-25%).

1. Mineralizacja – rozkład materii organicznej do prostych związków mineralnych (beztlenowo – gnicie, tlenowo – butwienie). Powstają głównie:

• Beztlenowo: CO₂, H₂O, CH₄, NH₃, H₂S

• Tlenowo: CO₂, H₂0, NO₃^-, PO₄^3-, SO₄^2-

1. Humifikacja – proces biologiczny, chemiczny, przekształcający szczątki obumarłych roślin i zwierząt w próchnicę:

• Próchnica swoista – kwasy fulwowe, kwasy huminowe, huminy

• Próchnica nieswoista – węglowodany, tłuszczowce, aminokwasy, lignina, garbniki

1. Fosfor i Potas

1. Fosfor: Ogólna zawartośc fosforu w glebie 0,03-0,3% P₂O₅ żależnie od skały macierzystej, stopnia zwietrzenia i materii organicznej. Na ogół gleby próchniczne zawierają go więcej niż gleby mineralne. Jest makroskładnikiem, występuje głównie w połączeniach organicznych a więc niedostępnych dla roślin.

Przyswajalność Fosfou dla roślin jest uwarunkowana procesami uruchamiania (przechodzenie związków trudno dostępnych dla roślin w łatwo dostępne) i uwsteczniania go (odwrotność uruchamiania). Oba procesy są zsynchronizowane – równowaga dynamiczna między fazą stałą a roztworem glebowym fosforu

• uwstecznianie fosforanów: fosforany jednowapniowe przechodzą w trójwapniowe, które są bardzo trudno rozpuszczalne, mało dostępne dla roślin

Ca(H₂P0₄)₂ Ca ₃(PO₄)₂

• w glebach kwaśnych przy pH < 5,5 występują aktywne związki Al ³⁺ i Fe ³⁺ które reagują z fosforanami i wytrącone zostają związki niedostępne dla roślin (AlPO₄).

• Ca(H₂P04)2 + AlPO₄ , FePO₄

ZNACZENIE CHEMICZNEJ SORPCJI FOSFORANÓW

• z rolniczego punktu widzenia zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ zmniejsza możliwość ich wykorzystania przez rośliny,

• z punktu widzenia zatrzymywania fosforu- zjawisko korzystne, ponieważ powoduje zmniejszenie wymywania fosforanów z gleby.

1. Potas: Zawartość potasu w glebie 0,02-0,2% zależnie od ilości minerałów (glinokrzemianów). Dostępność dla roślin bardziej zależy od szybkości procesów wietrzenia oraz typu minerału niż od zawartości materii organicznej oraz połączeń typu organicznego.

Za przyswajalny potas uważa się ten w roztworze glebowym oraz jest zasorbowany wymiennie w GKS.

1. Mikroelementy niezbędne dla roślin:

Dla potrzeb żywieniowych roślin istotnych jest 5 pierwiastków: miedź, cynk, mangan, bor, molibden.

1. Nawozy wapienne

Głównym zadaniem nawozów wapiennych jest odkwaszanie gleby. Podstawowy surowiec – Wapienie (CaCO₃ – klacyt; CaCO₃ * MgCO₃ – dolomit).

1. Nawozy tlenkowe uzyskuje się dzięki równomiernemu wypaleniu kamienia wapiennego lub skał dolomitowych w temp 950-1200oC – produkt: wapno palone lub dolomit prażony.

2. Nawozy węglanowe otrzymuje się przez rozdrobnienie surowca naturalnego. Wyjątek – kreda łąkowa (wapno łąkowe)

3. Wapno posadowe – produkt uboczny przemysłu sodowego. Zawarty w nic CaCO3 jest bardzo aktywny chemicznie. Nawóz ten może zawierać znaczne ilości sodu oraz chloru, co wyklucza jego częste stosowanie na tym samym polu.

4. Wapno defekacyjne jest odpadem w przemyśle cukrowniczym. Powstaje w wyniku oczyszczania soku wyciśniętego z pociętych buraków cukrowych. W jego składzie poza węglanem wapnia znajdują się pewne ilości azotu, fosforu, potasu oraz innych składników mineralnych.

5. Wapno magnezowe krzemianowe jest jedynym przedstawicielem grupy nawozów krzemianowych. Wapno to jest produktem odpadowym powstającym podczas wytapiania żeaza z rudy żelaznej. W końcowym etapie unosi się żużel, który przerabia się na nawóz.