MORFOLOGIA GLEB - zespół cech dostrzeganych wzrokowo, zależy od właściwości skał macierzystych i przebiegu procesówglebotwórczych. Do głównych cech morfologicznych gleby zalicza się:

-Budowę profilu glebowego -Miąższość -Barwę –Strukturę

-Układ -Nowotwory glebowe

-W glebach organicznych stopień rozkładu torfu.

BUDOWA PROFILU GLEBOWEGO

PROFIL GLEBOWY - pion przek gleby ukazujący jej bud z poziomami

POZIOM GENETYCZNY - naturalny poziom zróżnicowania formowanyw procesie glebotwórczym(stanowi podstawowe kryterium w typologii gleb)

PEDON - najmniejsza pod względem genetycznym objętość gleby pozwalającą na zbadanie i zdefiniowanie jej elementów składowych,poziomów oraz właściwości w danym momencie.

POZIOM GLEBOWY - to warstwa mineralna lub organiczno-mineralna znajdująca się w obrębie profilu glebowego /równoległa do powierzchni gleby/, odróżniająca się od sąsiednich poziomów:

-Barwą -Konsystencją -Uziarnieniem -Składem chemicznym

-Ilością materii organicznej

Rozróżnia się poziomy główne, przejściowe lub mieszane. Podpoziomyoraz cechy towarzyszące. Poziomy główne oznacza się dużymi literami a cechy towarzyszące małymi.

3. POZIOMY GŁÓWNE W GLEBACH MINERALNYCH I

MINERALNO-ORGANICZNYCH

(O) POZIOM ORGANICZNY:

-Jego miąższość nie przekracza 30 cm -Tworzy się w warunkach aerobowych

-W jego skład wchodzą opadłe listowie i inne obumarłe szczątki roślinno-zwierzęce

-W lasach tworzą się warstwy próchnicy nadkładowej (ektopróchnicy tzw. Butwiny, surowizny)

(A) POZIOM PRÓCHNICZNY:

-Występuje w glebach mineralnych o profilu naturalnym -Miąższość od kilku do kilkunastu

-Ciemne zabarwienie

-Zawartość substancji organicznej od ułamków do 10% a na rolniczych od 1-2%

(E) POZIOM WYMYWANIA ELUWIALNY:

-Obejmuje strefę wymywania -Bezpośrednio pod poziomem O lub A

-Najbardziej charakterystyczne poziomy te powstają w glebach bielicowych

-Jasnoszare lub jasnobrunatne zabarwienie a w typowych bielicach nawet białe

-W glebach ornych poziom ten jest często niszczony i włączany do poziomu A

(B) POZIOM WZBOGACENIA:

-Wzbogaca się w składniki wymyte z wyższych poziomów

-Osadzają się tu głównie: tlenki żelaza i glinu, sole wapnia, fosforu, minerały ilaste i koloidy organiczne

-Rdzawo-szare lub jasno-brunatne -W glebach płowych ma symbol Bt

-Mogą mieć zwartą formę lub też występować w postaci plam z zaciekami

(G) POZIOM GLEJOWY:

Wykształca się w warunkach uwilgotnienia i słabego dostępu lub braku tlenu ,Popielate, zielone, niebieskie zabarwienie (można też spotkać plamki rdzawe) Długotrwałe oddziaływanie wody gruntowej -warunkiem do powstania poziomu Znaczna miąższość Oglejenie odgórne (H2Oopadowa) wtedy poziomy zwane pseudoglejowymi lub

opadowo-glejowymi o symbolu g.

(C) POZIOM SKAŁY MACIERZYSTEJ GLEB MINERALNYCH:

-Poniżej poziomów zróżnicowania gleby -Materiał niezmieniony przez proces glebotwórczy

-Wykazuje mniejszy stopień zwietrzenia od wyżej leżących części profilu Ważnym elementem jest przejście jednego poziomu w drugi. Rodzaj przejścia określa sięna podstawie zmiany koloru poziomów zróżnicowania:

-Ostre - rozgraniczenie jest nagłe, strefa przejścia jednego poziomu w drugi < 2 cm

-Wyraźne - rozgraniczenie nagłe strefa przejścia jednego poziomu w drugi 2-5 cm

POZIOMY MIESZANE - części profilu gdzie zmiany między poziomami obejmują strefęszerszą niż 5 cm, a cechy przyległych poziomów są wyrażone wyraźnie i istnieje ciągłośćmiędzy wcinającymi się językami i poziomami im odpowiadającymi - oznacza się je dużymiliterami przyległych poziomów głównych, oddzielonymi kreską np. A/E

POZIOMY PRZEJŚCIOWE - części profilu, w których równocześnie są widoczne morfologiczne cechy dwóch sąsiednich poziomów głównych. Oznacza się dużymi literami przyległych poziomów głównych np. AE gdzie pierwsza litera to poziom dominujący.

4. POZIOMY GŁÓWNE W GLEBACH ORGANICZNYCH

(O) POZIOM ORGANICZNY:

-Miąższość warstwy organicznej ponad 30 cm

-Materia organiczna powstaje w warunkach anaerobowych

(P) POZIOM BAGIENNY:

-Część profilu objęta bagiennym procesem glebotwórczym

-Występuje w glebach mułowych, torfowo-mułowych, gytiowych i torfowych

(K) WARSTWA KORZENIOWA:

-Miąższość 0-30 cm, w której znajduje się przeważająca ilość korzeni roślin

-Warstwa ta decyduje o warunkach tej roślinności

-W niej odbywa się proces torfotwórczy lub murszowy

WARSTWA TORFOWA PODŚCIELAJĄCA PIERWSZA - na głębokości 30-80 cm,decyduje o warunkach podsiąkania kapilarnego,

WARSTWA TORFOWA PODŚCIELAJĄCA DRUGA - na głębokości 80-130 cm

Poziom wody gruntowej zalega często w tej warstwie

POZIOMY MURSZOWE (M):

- Charakteryzują pobagienne gleby organiczne

POZIOM M1 - miąższość 20 cm, substancja organiczna rozluźnia się.

POZIOM M2 - miąższość 10-20 cm, luźne ułożenie, ziarnista struktura

POZIOM M3 - grubopryzmatyczna struktura

Podłoże mineralne gleb organicznych (nie lite) oznaczane jest symbolem D.

Podłoże skalne symbolem R.

MIĄŻSZOŚĆ GLEB - łączna głębokość wszystkich jednolitych genetyczniepoziomów zróżnicowania profilu glebowego od powierzchni do skały macierzystej.Za dolną granicę gleby uznaje się tę część skały macierzystej, w której nieobserwuje się śladów procesów glebotwórczych.

GLEBY WYTWORZONE ZE SKAŁ NIEMASYWNYCH

(pochodzenia lodowcowego):

a) Całkowite - jednolity genetycznie profil sięga do co najmniej 150 cm

b) Niecałkowite - profile płytsze od 150 cm:

-Płytkie - profil płytszy od 50 cm -średnio głębokie - profil 50-100 cm

-Głębokie - profil ponad 100 cm, ale nie sięga 150 cm

GLEBY WYTWORZONE ZE SKAŁ MASYWNYCH (górskie, rędziny):

-Płytkie - miąższość do 25 cm -średnio głębokie - miąższość profilu 25-50 cm

-Głębokie - miąższość 50-100 cm -Bardzo głębokie - miąższość ponad 100 cm

GLEBY ORGANICZNE:

-Płytkie - miąższość 30-80 cm -średnio głębokie - miąższość 80-130 cm

- Głębokie - miąższość ponad 130 cm

BARWA GLEBY

Barwa jest ważną cechą morfologiczną. Zabarwienie poziomów glebowych jestzwiązane ze składem oraz fizycznymi i chemicznymi właściwościami utworówglebowych. Barwę nadają określone związki chemiczne występujące w glebie.

BARWA BIAŁA - pochodzi od grupy kaolinitu, wodorotlenku glinu, krzemionki, a także węglanu wapnia i gipsu

BARWA CZARNA - pochodzi od związków humusowych, dwutlenku manganuoraz magnetytu. Gleba wilgotna zawsze sprawia wrażenie ciemniejsze.

BARWA CZERWONA - dzięki tlenkom żelaza - im więcej wody w składzie wodorotlenków żelaza tym barwa jest bardziej żółta. Zabarwienie gleby może mieć charakter jednolity lub niejednolity. Brunatno-szare zabarwienie wskazuje na jej dostateczną przewiewność a smoliście czarne na niedostatek tlenu. Gleby o ciemnym zabarwieniu absorbują więcej ciepła niż jasne - szybciej też aktywują się biologicznie na wiosnę, ale też szybciej wysychają niż jasne. Do określenia barwy gleby stosuje się tabele

Munsella [odcień, czystość, nasycenie]

STRUKTURA GLEB

Strukturą gleby nazywamy stan zagregowania elementarnych cząstek stałej fazy gleby. W strukturze glebowych utworów organicznych często spotykanym elementem są nierozłożone szczątki głównie roślinne. Klimat jest czynnikiemstrukturotwórczym.

STRUKTURA GLEB MINERALNYCH

Struktury proste (nieagregatowe):

Struktura rozdzielno ziarnista - ziarna glebowe występują oddzielnie,nie są zlepione żadnym spoiwem [piasek, żwir]

Struktura spójna - tworzy jednolitą masę - brak pęknięć i szczelin [piaski gliniaste]

Struktury agregatowe: [występują grudki]

Opisuje się je według cech:

-Kształtu elementów -Sposobu ułożenia -Wymiaru agregatów

-Stopnia wykształcenia struktury glebowej

a) Struktury sferoidalne - kształt kulisty elementów

-Kaprolitowa -Gruzełkowa -Ziarnista

b) Struktura foremnowielościenna - wielościany foremne

-Ostrokrawędzista -Zaokrąglona

c) Struktury wrzecionowate - graniastosłupy

-Pryzmatyczna -Słupowa

d) Struktury dyskoidalne - forma dysków

-Płytkowa -Skorupkowa

STRUKTURY GLEB ORGANICZNYCH

STRUKTURY W UTWORACH GLEBOWYCH ORGANICZNYCH, GDZIE

NIE ZACHODZI PROCES MURSZOWY:

GĄBCZASTA - charakterystyczna dla torfów mechowiskowych - wrażenie gąbki

WŁÓKNISTA -charakterystyczna dla torfów turzycowiskowych i szuwarowych

KAWAŁKOWA - charakterystyczna dla torfów drzewnych

AMORFICZNA - bezpostaciowa masa charakterystyczna dla torfów silnie rozłożonych

GALARETOWATA - charakterystyczna dla gytii

STRUKTURY W UTWORACH GLEBOWYCH ORGANICZNYCH, GDZIE

ZACHODZI PROCES MURSZOWY:

ZIARNISTA - KASZKOWATA - charakterystyczna dla poziomu murszowegoM2, sucha masa sypka, luźna

KOKSIKOWA - charakterystyczna dla zdegradowanego poziomu murszowego,ziarna drobne, ostrokrawędziste, twarde

PROSZKOWA - charakterystyczna dla poziomów powierzchniowych glebmurszowch poddawanych uprawie - robi wrażenie proszku

GRUZEŁKOWATA - typowa dla poddarniowych poziomów łąk na glebachorganicznych.

8. UKŁAD GLEBY

Układ gleby odzwierciedla sposób ułożenia względem siebie poszczególnych

ziaren oraz charakter porowatości.

a) LUŹNY - ziarna nie są ze sobą sklejone - piaski, żwiry

b) PULCHNY - charakterystyczny dla poziomów próchnicznych gleb dobrze uprawionych - stwarza optymalne warunki powietrzno-wilgotnościowe oraz termiczne dla wzrostu roślin

c) ZWIĘZŁY - agregaty glebowe przylegają dość szczelnie

d) ZBITY - gleby gliniaste ciężkie - niekorzystny z rolniczego punktu widzenia.

C. WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE I CHEMICZNE GLEB

1. ODCZYN GLEB.

Odczyn jest określany stosunkiem jonów wodorowych H+, do jonówwodorotlenowych OH-, na które dysocjuje woda. Jony wodoru warunkują odczynkwaśny, a jony wodorotlenowe odczyn zasadowy. Stężenie jonów wodorowych przyjęto wyrażać ujemnym logarytmem wartości tego stężenia i oznaczać symbolem pH: - log [H+] = pH

W glebach skrajne wartości pH nie występują. Gleby Polski mają odczyn wahający się w szerokich granicach - od kwaśnego do zasadowego. Odczyn gleb wyraża się wartością pH i oznacza: 1mol KCL/dm3, stosując następującą skalę: gleby kwaśne 4,6 - 5,5 (bielicowe, rdzawe, płowe, glejowe)

gleby lekko kwaśne 5,6 - 6,5 (czarnoziemy leśno-stepowe, deluwialne) gleby obojętne 6,6 - 7,2 (czarnoziemy leśno-łąkowe, mady)

gleby zasadowe > 7,2 (rędziny, słone) W Polsce przeważają gleby o odczynie kwaśnym (50%), słabo kwaśne (30%), a gleby obojętne i zasadowe 20%.

O odczynie kwaśnym gleb decyduje:

-Brak składników zasadowych w skałach macierzystych, -Niskie pH

-Przewaga opadów nad parowaniem, -Mało Ca i Mg, K, Na

-Odprowadzanie składników zasadowych z plonami roślin, -Uprawa rolna

-Odprowadzanie do gleb substancji zakwaszających

Wpływ odczynu na niektóre właściwości gleb i roślin:

-W roztworze gleb kwaśnych znajdują się duże ilości toksycznego dla roślin glinu, żelaza i manganu. -Rośliny z kwaśnych gleb dają mniejsze plony

-Rośliny najlepiej rozwijają się przy odczynie gleb od słabo kwaśnego do obojętnego.

-Mak polny i kąkol świadczy o odczynie zasadowym -Paproć, mech o kwaśnym

2. KWASOWOŚĆ GLEB.

Kwasowość gleby - stan gleby, w którym odczyn jej jest kwaśny (przewaga jonów wodorowych).

Kwasowość czynna - pochodzi z jonów wodorowych roztworu glebowego. Mierzymy ją w

wyciągach wodnych gleb (pH w H2O). Zmienna w ciągu roku.

Kwasowość potencjalna - spowodowana przez wymienne jony wodoru i glinu zasorbowane

przez koloidy glebowe. Ujawnia się w glebach po potraktowaniu ich roztworami soli obojętnych (KCl).

3. SORPCYJNE WŁAŚCIWOŚCI GLEB.

SORPCYJNY KOMPLEKS GLEBOWY

SORPCJA - zdolność gleby do pochłaniania i zatrzymywania różnych składników, a w tym jonów i cząstek, a zjawiska z nią związane - zjawiskami sorpcyjnymi. O zjawiskach sorpcyjnych zachodzących w glebach decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała gleby zwana sorpcyjnym kompleksem glebowym. Dzięki sorpcyjnym właściwościom gleby, możliwe jest regulowanie odczynu i magazynowanie

dostarczanie w nawozach składników pokarmowych.

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNEGO KOMPLEKSU GLEBOWEGO:

a) Zbudowany z koloidów glebowych:

-Minerałów ilastych -Materiałów bezpostaciowych

-Krystalicznie uwodnionych tlenków żelaza i glinu -Próchnicy

B. RODZAJE SORPCJI

A) SORPCJA WYMIENNA (FIZYKOCHEMICZNA)

Sorpcja ta polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a koloidalnym

kompleksem sorpcyjnym gleby. Na miejsce jonów zasorbowanych na powierzchni koloidów

glebowych wchodzi równoważona chemicznie ilość jonów z roztworu glebowego.

SORPCJA WYMIENNA KATIONÓW

Elektroujemny ładunek większości koloidów glebowych decyduje o tym, że w glebach występuje przede wszystkim sorpcja wymienna kationów. Podczas reakcji wymiany ustala się między ilością kationów wymiennych (występujących w kompleksie sorpcyjnym) a ilością kationów zawartych w roztworze stan dynamicznej równowagi. Gleba dąży do wyrównania stężeń jonów pomiędzy roztworem glebowym a

kompleksem sorpcyjnym. [Np. jeśli korzenie roślin pobiorą z roztworu glebowego jakieś kationy,

to wówczas odpowiednia ilość tego kationu przejdzie z fazy stałej do roztworu glebowego]

Najczęściej spotykanymi kationami wymiennymi w glebach są:

- Kationy o charakterze zasadowym: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+

- Kationy o charakterze kwaśnym H+, Al3+

Czynniki wpływające na sorpcję wymienną:

Sorpcja wymienna jest uzależniona od:

-Budowy sorbenta -Odczynu gleby -Rodzaju kationu

-Rodzaju towarzyszącego anionu -Stężenia kationu w roztworze

-Stężenia roztworu -Temperatury

SORPCJA WYMIENNA ANIONÓW

Spośród anionów w glebie najczęściej występują:

- MoO42-, BO33- , SO42- , Cl -, NO3- , HO-

Niektóre z nich podlegają sorpcji wymiennej. Niewielkie znaczenie.

INNE RODZAJE SORPCJI W GLEBIE

SORPCJA CHEMICZNA - jest to powstanie w glebie nierozpuszczalnych związków

wskutek reakcji chemicznych, polega na wytrącaniu nierozpuszczalnych osadów z roztworów glebowych.

SORPCJA BIOLOGICZNA - sorbentami są organizmy żywe (rośliny i drobnoustroje), które pobierają i zatrzymują jony w ich organizmach na okres życia - po obumarciu ulegają rozkładowi i uwalniają pobrane składniki. Zbyt intensywna sorpcja może doprowadzić do okresowego niedoboru pewnych składników u roślin w glebach np.azotu oraz konieczności wprowadzania ich z nawozami.

SORPCJA FIZYCZNA - pochłanianie par i gazów. Zależna od porowatości, struktury, ciśnienia, temperatury, wilgotności i charakteru zatrzymywanych cząstek.

SORPCJA MECHANICZNA - można ją porównać z działaniem sączka, który zatrzymuje mechanicznie stałe cząstki zawieszone w wodzie. Dzięki temu woda przesączając się przez glebę jest oczyszczana nawet z bakterii. Sorpcja ta zależy od składu granulometrycznego, budowy i miąższości gleb. Im gleba ma więcej frakcji drobniejszych, tym silniej sorbuje mechanicznie.

POJEMNOŚĆ SORPCYJNA GLEB W STOSUNKU DO KATIONÓW:

Całkowita ilość kationów wymiennych, łącznie z jonami wodorowymi, jaką jest w stanie zasorbować 100g gleby - przyjęto nazywać pojemnością sorpcyjną gleb (T).

T = S + H S= suma kationów metali o charakterze zasadowym H= jony wodorowe zawarte w kompleksie sorpcyjnym. Zdolność sorpcyjną gleb charakteryzuje się również stopniem nasycenia kompleksu

sorpcyjnego jonami metali o charakterze zasadowym (V). V = S/T 100%

Pojemność sorpcyjna gleb wzrasta wraz ze wzrostem pH

4. ZAWARTOŚĆ, FORMY WYSTĘPOWANIA, I SPOSÓB POBIERANIA PRZEZ ROŚLINY

NAJWAŻNIEJSZYCH MAKRO I MIKRO-ELEMENTÓW I INNYCH METALI CIĘŻKICH.

Forma występowania pierwiastków w glebach, a tym samym ich dostępność dla roślin, jest uzależniona od ilości i jakości koloidów w glebach, odczynu, właściwości sorpcyjnych. Gleby będące częścią litosfery, charakteryzują się zbliżoną do niej zawartością pierwiastków. Przeszło 98% litosfery składa się z pierwiastków: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, K, H. Zawartość i rozmieszczenie poszczególnych pierwiastków w profilach gleb zależy od rodzaju gleby, gatunku oraz przebiegu procesów glebotwórczych. Występują pierwiastki, które są w glebie w znacznych ilościach, lecz nie mają większego znaczenia w żywieniu roślin oraz takie, które są roślinom niezbędne. Te drugie zależnie od ilości, w jakich pierwiastki są niezbędne dla roślin, dzieli się na makroelementy i mikroelementy. Pierwiastki występujące w glebach w znacznych ilościach, ale mające w życiu roślin małe znaczenie to: Si, Al, Na.

MAKROELEMENTY - występują w glebach w dużych stężeniach i rośliny pobierają je w dużych ilościach (wzrost ich może ulec zahamowaniu w przypadku niedoboru tych pierwiastków) Poza azotem nadmiar tych pierw nie jest szkodliwy. Makroelem to: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S.

MIKROELEMENTY - występują w glebach w bardzo małych ilościach. Rośliny potrzebują ich mało, ale są niezbędne jako katalizatory procesów fizjologicznych. Zarówno niedobór jak i nadmiar jest szkodliwy dla roślin i zwierząt. Mikroelementy to: Mn, Zn, Cu, B, Cl, F, Pb, Fe.

Forma przyswajalna - część wszystkich pierwiastków zawarta w glebie, która może być pobrana z gleby przez rośliny.

Dostępność pierwiastków dla roślin zależy od:

-Odczynu gleb

-Właściwości danego pierwiastka -Wzajemnego stosunku pierwiastków w glebie

-Cech gatunkowych rośliny -Dynamiki fizycznych właściwości gleb w okresie wegetacji roślin.

MAKROELEMENTY

AZOT

-Azot jest potrzebny roślinom jako materiał budulcowy białek. -zawartość 0,02% do 0,35%.

-Wchodzi w skład witamin i chlorofilu. -Przy przenawożeniu rośliny chorują i nadmiernie rosną.

-Pobudza wzrost części nadziemnych nadając im barwę intensywnie zieloną.

-Reguluje zużycie potasu. -Przy niedoborze rośliny karłowacieją, liście żółkną i opadają.

-dostaje się do gleb z resztkami roślin, nawozami, poprzez wyładowania elektryczne i opady.

-99% N znajduje się w postaci organicznych związków - najwięcej w próchnicznych poziomach.

-Rośliny mogą wykorzystywać jedynie azot w postaci jonów NH4+ i NO3- zawartych w

podstawowych związkach mineralnych [ jest to uzależnione od odczynu gleb].

-Pob z nawozów mineralnych, resztek roślin i obornika, substancji organicznej gleby, z opadów.

FOSFOR

-Fosfor wchodzi w skład związków budujących komórki. -Nadaje sztywność słomie.

-Bierze udział w procesie oddychania organizmów żywych. -zawartość 0,008% do 0,0002%.

-Bierze udział w budowie ziarna. -Oddziałuje na rozwój systemu korzeniowego.

-Ilość dostępnego fosforu w glebie jest niewystarczająca - trzeba nawozić.

-Fosfor w glebach znajduje się w związkach organicznych jak i mineralnych.

-Pobierany z resztek roślin i obornika, nawozów mineralnych, z substa organicznych gleby

POTAS

-Nie wchodzi w skład podstawowych substancji organicznych roślin.

-Spełnia istotną rolę w procesie fotosyntezy i oddychaniu. -Przeciwdziała przeazotowaniu.

-Prawie cały potas występuje w mineralnej frakcji gleby.

-Źródłem jego w glebach są miki i ortoklaz. -zawartość 0,01% do 2% [ 300-60000 kg/ha].

-Najwięcej potasu jest w glebach zawierających dużo frakcji ilastej.

-Rośliny pobierają potas w postaci jonu K+.

WAPŃ

-Pobierany przez rośliny w postaci jonu Ca2+. -Wpływa na odkładanie szczawianów.

-W roślinie inkrustuje błony komórkowe. -Sprzyja tworzeniu struktury gruzełkowatej.

-Wpływa na regulację gospodarki wodnej i przebieg procesów metabolicznych.

-Poprawia właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne gleby.

-Zmniejsza kwasowość gleby. -Źródłem wapnia w glebach są minerały [kalcyt, dolomit].

-Zwiększa przyswajalność molibdenu. -zawartość od 0,07% d0 3,6% [2100-108 000 kg/ha]

MAGNEZ

-Wchodzi w skład chlorofilu. -zawartość od 0,06% do 1,2% [1800-36000 kg/ha]

-Ilość pobieranego magnezu jest zależna od gatunku rośliny.

-Źródłem jego są - oliwin, serpentyn, talk, biotyt, dolomit

-Antagonistycznie wpływa na mangan - usuwa toksyczne oddziaływanie manganu.

SIARKA

-Jest stałym składnikiem białek roślinnych. -zawartość od 0,002% do 0,12% [60-3600kg/ha]

-Bierze udział w procesie fotosyntezy. -Dostaje się do gleby z opadami deszczu i nawozami.

-Źródłem siarki są siarczki zawarte w skałach [piryt].

MIKROELEMENTY

Głównym źródłem mikroelementów w glebach są skały macierzyste a także substancja

organiczna. Zawartość mikroelementów zależy od: -Skały macierzystej

-Składu granulometrycznego -Sposobu użytkowania gleb.

-Zawartości substancji organicznej -Przebiegu procesów glebotwórczych

ŻELAZO

-Minimalne ilości pobierane przez rośliny. -Niezbędny przy tworzeniu chlorofilu.

-Bierze udział w procesie oddychania.

-Rośliny pobierają Fe z gleby w postaci jonów żelazowych Fe3+, żelazawych Fe2+ i chelatu.

-Średnia zawar 2,5%. -Źródłem żelaza w glebie są związki mineralne i organiczne [limonit].

MANGAN

-Katalizator w procesie oddychania. -Zawartość od 10 do 4000 mg/kg.

-Niezbędny dla zwierząt.

CYNK

-Niezbędny dla roślin i zwierząt. -Występuje jako wymienny jon Zn2+.

-Bierze udział w reakcjach enzymatycznych. -Zawartość 25 do 1000 mg/kg.

-Na jego niedobór są wrażliwe drzewa owocowe (zwłaszcza cytrusowe.)

MIEDŹ

-Najważniejszy regulator procesów oksydoredukcyjnych w roślinie.

-Niedobór miedzi prowadzi do tego, że zboża słabo kłoszą się i nie wydają ziarna

-Zawartość od kilku do kilkudziesięciu mg/kg.

-Zawartość powyżej 20mg/kg toksyczna dla roślin.

BOR

-Spełnia ważną rolę w gospodarce węglowodanowej roślin.

-Wpływa na wzrost, kwitnienie i owocowanie i na gospodarkę wodną.

-Do gleby dostaję się w skutek wietrzenia minerałów zawierających ten pierwiastek.

-Zawartość od 5 do 100 mg/kg [zależy od skały macierzystej].

OŁÓW

-Zawartość w glebie nie przekracza 3 - 50 mg/kg -Źródłem jest apatyt.

Wzajemny stosunek pierwiastków do siebie w glebie:

Antagonistyczny:

Ca-K Ca-Fe Ca-Na S-Cl Fe-Cu Fe-Zn Fe-Mn Na-Ca, K, Mg

Blokują się:

Zn-P Mg-P Ca-Bor Ca-Cu

Stymulują się: N,P,K

D. FIZYCZNE WŁAŚCIWOŚCI GLEB.

1. TRÓJFAZOWY UKŁAD GLEB.

Gleba jest ośrodkiem porowatym, trójfazowym, jej elementy składowe znajdują się w fazie stałej, ciekłej i gazowej.

Fazę stałą - stanowią cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne, w różnym stopniu rozdrobnienia.

Fazą ciekłą - jest woda, w której rozpuszczone są związki mineralne i organiczne, tworzące roztwór glebowy.

Fazę gazową - stanowi mieszanina gazów i pary wodnej - powietrze glebowe. Na całkowitą objętość gleby V składa się objętość fazy stałej gleby Vs i objętość przestrzeni wolnych Vp, zajętych częściowo przez wodę Vw oraz częściowo przez powietrze Va. V = Vs + Vp Vp = Vw + Va Ponieważ powietrze i woda mogą zajmować tą samą objętość przestrzeni nie zajętych przez fazę stałą gleby - działają antagonistycznie. Jeżeli jest więcej H2O, to gleba jest mało napowietrzona - im więcej jest powietrza tym mniej jest wilgotna.

2. FAZA STAŁA GLEBY.

Składnikami mineralnymi gleb są okruchy skał i minerałów. Składnikami organicznymi gleb są przede wszystkim próchnica, resztki roślinne i zwierzęce w różnym stopniu rozkładu oraz organizmy żyjące w glebie. Stosunek ilościowy składników mineralnych do organicznych wywiera duży wpływ na właściwości gleb i stanowi jedno z kryteriów ich podziału. Powierzchnia właściwa gleby zależna jest od kształtu cząstek wchodzących w skład fazy stałej oraz od zawartości i jakości związków próchnicznych.

SKŁAD GRANULOMETRYCZNY GLEB.

Wymiary ziaren, z których zbudowana jest gleba.

PODZIAŁ FAZY STAŁEJ GLEBY NA FRAKCJE GRANULOMETRYCZNE.

FRAKCJA - zbiór ziaren o określonych średnicach. Ziarna o średnicy większej niż 1 mm

nazywa się częściami szkieletowymi gleby, zaś cząstki o średnicy mniejszej niż 1 mm

nazywamy częściami ziemistymi.

FRAKCJA KAMIENI - ø > 20 mm - w skład wchodzą odłamki mniej lub bardziej zwietrzałych

skał o różnym stopniu obtoczenia. Utrudnia lub uniemożliwia wykonywanie zabiegów uprawowych.

FRAKCJA ŻWIRU - ø = 20 mm - 1 mm - w skład wchodzą odłamki skalne i ziarna minerałów.

Stopień obtoczenia związany jest z rodzajem transportu [eoliczny, rzeczny, morski, lodowcowy].

Znaczna domieszka żwiru utrudnia uprawę mechaniczną a w glebach lekkich zwiększa ich

przewiewność i przepuszczalność

FRAKCJA PIASKU - ø 1 - 0,1 mm -głównie okruchy kwarcu. Piaski lodowcowe są zazwyczaj

grubsze i słabiej obtoczone, najdrobniejsze i najmocniej obtoczone są piaski wydmowe [eoliczne].

Obecność piasku w glebie zwiększa jej przepuszczalność i przewiewność.

C. FRAKCJA PYŁU - ø 0,1 - 0,02 mm - w skład wchodzą odrobinki kwarcu czasem z

domieszką mik. W piaskach zwiększa ona pojemność wodną.

FRAKCJA SPŁAWIALNA [ILASTA] - ø < 0,02 mm dzieli się na:

-Podfrakcję iłu pyłowego grubego - składa się on z krzemionki i małej ilości

kwarcu. Duże ilości zmniejsza porowatość ogólną.

-Podfrakcję iłu pyłowego drobnego - głównie z krzemionki i niewielkiej ilości minerałów ilastych.

-Podfrakcję iłu koloidalnego - składa się przede wszystkim z minerałów

ilastych, cząstek organicznych i połączeń organiczno-mineralnych.

Zwiększa spoistość, plastyczność, przylepność gleb, zmniejsza zaś

PODZIAŁ FAZY STAŁEJ GLEBY NA GRUPY GRANULOMETRYCZNE.

W zależności od procentowej zawartości frakcji szkieletowych utwory glebowe dzieli się na:

szkieletowe, szkieletowate i bezszkieletowe.

Szkieletowe - zawierają ponad 50% frakcji kamienistych i żwirowych w stosunku

do całej masy glebowej:

-Kamieniste (k), 50-100% kamieni o ø >20 mm, 0 - 0,25% żwiru (20-1 mm) i

0-50% cząstek ziemistych o ø < 1mm

-Kamienisto-żwirowe (kż) zawierające 25-50% kamieni, 25-50% żwiru i 0-50% cząstek ziemistych.

-Żwirowe (ż) - zawierające 0-25% kamieni, 50-100% żwiru i 0-50% cząstek ziemistych.

Jeżeli w utworach szkieletowych występuje ponad 25% utworów ziemistych, to w zależności

od ich składu granulometrycznego do określenia utworu szkieletowego dodaje się odpowiednio

piaszczysto-, gliniasto-, pyłowo-, iłowo-, kamienisty lub żwirowy np. piaszczysto-kamienisty itd.

Szkieletowate - zawierają mniej niż 50% frakcji kamienistych i żwirowych. Słabo szkieletowate

(0-10% cząstek szkieletowatych), średnio szkieletowate (11-25% cząstek szkieletowatych),

silnie szkieletowate (26-50% cząstek szkieletowatych).

Bezszkieletowe - w zależności od procentowej zawartości poszczególnych frakcji, a zwłaszcza

frakcji spławialnej dzieli się na: piaski, gliny, iły i pyły.

Grupy granulometryczne można oznaczać w skrócie symbolami podanymi w przytoczonym

podziale: piasek luźny (pl), glina lekka pylasta (glp)

Podział na grupy granulometryczne jest podstawą wydzielania gatunków gleb.

3. GĘSTOŚĆ FAZY STAŁEJ GLEBY.

Gęstość fazy stałej gleby ρs jest określana jako stosunek masy fazy stałej gleby Ms do objętości

zajmowanej przez tę fazę Vs - wyraża się w g/m3 i oblicza według wzoru: ρs = Ms / Vs

4. GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA GLEBY.

Gęsto objętościo gl jest to stos masy fazy stałej gl Ms do całkowitej objętości gl V wyrażony w g/cm3.

ρv = Ms / V

5. POROWATOŚĆ GLEBY

Porowatością gleby n nazywamy stosunek objętości przestrzeni

wolnych Vp do całkowitej objętości gleby V: n = Vp / V

Porowatość warunkuje stosunki powietrzno-wodne gleb. Charakteryzuje się ją ilością i wielkością

porów - w podziale uproszczonym wyróżnia się porowatość ogólną [ogólną objętość porów,

wśród których wyróżnia się makropory (ø > 30 mikronów), mazopory (ø = 0,2-30 mikronów),

mikropory (ø < 0,2 mikrona)].

W makroporach powietrze i woda poruszają się swobodnie. Właściwości gleby zależą w dużym

stopniu od przestrzennego rozmieszczenia fazy stałej gleby.

Porowatość ogólna gleb waha się od 28 do 94%. W mineralnych glebach uprawnych porowatość

mieści się w granicach 28-75%, przy czym za optymalny układ, w którym porowatość ogólna

wynosi około 50%. W organicznych i mineralno-organicznych glebach łąkowych porowatość ogólna

jest zwykle wyższa i mieści się w granicach 55-94%.

Porowatość ogólna zależy od wielu czynników:

CZYNNIKI WEWNĘTRZNE

-związana z uziarnieniem, -podatność gleby na zmiany objętości

-ze składem granulometrycznym, -stopniem wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami,

-stopniem obtoczenia ziaren, -rodzajem i ilością próchnicy,

-rodzajem minerałów ilastych,

CZYNNIKI ZEWNĘTRZNE

-warunki meteorologiczne[wilgotność i temperatura],

-szata roślinna, -działalność melioracyjna. -rodzaj zabiegów uprawowych i nawozowych,

Im gleba jest mocniej zgruźlona, tym większa jest jej porowatość, zaś im bardziej trwałe i

wodoodporne są agregaty gleby, tym mniejszym zmianom ulega porowatość [pozytywna

cecha agrotechniczna]. Najbardziej korzystne warunki powietrzno-wodne panują w glebie o

średnim uziarnieniu i przewadze mezoporów, o umiarkowanym udziale makro- i mikroporów.

6. FAZA CIEKŁA GLEBY - POSTACIE WODY W GLEBIE I ICH DOSTĘPNOŚĆ DLA ROŚLIN.

WODA GLEBOWA - jest składnikiem tworzącym trójfazowy układ gleby

-bierze udział we wszystkich zachodzących w niej procesach, -wywiera wpływ na życie roślin,

-ilość i jakość wody uzależniona jest od klimatu, rzeźby terenu, warunków

hydrologicznych, budowy, sposobu użytkowania.

POSTACIE WODY W GLEBIE: 1) woda w postaci pary wodnej 2) woda molekularna

-woda higroskopowa -woda błonkowata

1) woda kapilarna

-woda kapilarna właściwa -woda kapilarna przywierająca [zawieszona]

2) woda wolna

-woda infiltracyjna (przesiąkająca) -woda gruntowo-glebowa

Ad. 1) Woda w postaci pary wodnej wchodzi w skład powietrza glebowego zajmującego

przestwory glebowe. Następuje ciągła jej wymiana pomiędzy powietrzem glebowym a

atmosferycznym. Ruch pary wodnej odbywa się od obszarów wilgotnych do suchych lub też

od temperatury wyższej do niższej. Przemieszczaniu się wody glebowej w postaci pary wodnej

nie towarzyszy przemieszczanie się substancji chemicznych.

Ad. 2) Woda molekularna - ogół wody glebowej.

Drobiny wody mają budowę dipolową.

Ilość wody molekularnej zależy od:

- składu granulometrycznego, chemicznego i mineralnego,

- zawartości substancji organicznej,

- od ilości i rodzaju koloidów glebowych

woda higroskopowa - Wh- jest to woda tworząca na powierzchni cząstek glebowych powłokę

bezpośrednio do nich przylegającą. Może pochodzić z pary wodnej powietrza glebowego i jest związana

z cząstkami glebowymi dużą siłą. Woda ta jest niedostępna dla roślin.

woda błonkowata - jest to woda związana siłami molekularnymi przez zewnętrzne warstwy wody

higroskopowej - powstaje z wody powietrza glebowego silnie nasyconego parą wodną. Jest bardzo trudno

dostępna dla roślin.

Ad. 3) Na granicy fazy stałej i ciekłej oraz ciekłej i gazowej w kapilarach o ø = setnych mm, występują siły

kapilarne - objawiające się wciąganiem lub wypychaniem cieczy z kanalików glebowych.

woda kapilarna właściwa - woda kapilarna występująca w strefie podsiąku kapilarnego - pozostająca w

kontakcie z wodą gruntowo-glebową.

Wysokość podsiąku kapilarnego oraz ilość wody, jaka w jednostce czasu może zostać przemieszczona z

głębszych warstw gleby do płytszych, uzależnione są przede wszystkim od składu granulometrycznego i

struktury gleby. Podnoszenie się wody w kapilarach ma ogromne znaczenie dla wegetacji roślin, gdyż ubytki

wody ze strefy korzeniowej mogą być uzupełniane przez podsiąkanie z warstw głębszych. Dostępna dla roślin.

woda kapilarna przywierająca - są to formy wody kapilarnej, których źródłem zasilania jest woda

przenikająca do gleby - pochodząca z opadów atmosferycznych lub spływu powierzchniowego lub nawodnienia.

Dostępna dla roślin.

Ad. 4) Jest to woda wypełniająca w glebie pory większe od kapilarnych oraz przemieszczająca się pod

wpływem sił grawitacji - nie jest związana z cząstkami gleby ani siłami kapilarnymi.

woda wolna infiltracyjna - zwana grawitacyjną, pojawia się w glebie po obfitych opadach [ilość zależy

od rzeźby terenu] lub dzięki bocznemu napływowi podpowierzchniowemu. Dostępna dla roślin.

Woda przenikająca w głąb gleby zostaje zatrzymana przez warstwę nieprzepuszczalną - tworzy się wtedy

nad nią poziom wodonośny wody podziemnej, stały lub okresowy. Płytko zalegającą wodę podziemną nazywamy

wodą gruntową. Jeśli zwierciadło wody gruntowej zalega bezpośrednio w glebie lub poza nią, lecz na tyle

płytko, że podsiąkanie kapilarne wywiera istotny wpływ na procesy zachodzące w glebie, wówczas wodę

taką nazywa się gruntowo-glebową.

7) WŁAŚCIWOŚCI POWIETRZNE.

Faza gazowa gleby tj. powietrze glebowe zajmuje przestrzenie wolne, nie zajęte przez fazę ciekłą. Faza ta

zależna jest od klimatu, pokrywy roślinnej i położenia w terenie. Porowatość powietrzna na ogół zmniejsza się ze

wzrostem głębokości, choć po opadach jest odwrotnie.

8) RETENCJA WODY GLEBOWEJ.

Jest to zdolność wody do zatrzymywania wody opadowej.

Retencja użyteczna - ta część wody, mogąca być wykorzystana przez rośliny.

Retencja gruntowa - jest to czasowe przetrzymywanie przez warstwy powierzchniowe gruntu tej części wody

opadowej, która zdąża do cieku.

Gleby mają zdolność retencyjną, co stwarza odmienne możliwości zaspokajania potrzeb wodnych roślin. Rośliny

korzystają przede wszystkim z następujących form wody glebowej:

- wody infiltracyjnej - do 3 dni po obfitych opadach

- wody kapilarnej przywierającej - tej jej części, która jest zatrzymywana przez glebę z siłą mniejszą niż

siła ssąca korzeni roślin,

- wody kapilarnej właściwej

Szkodliwy jest nie tyle nadmiar wody [w glebie], co jej stagnacja, czemu przeciwdziała się poprzez melioracje wodne. Ich

głównym celem powinno być zapewnienie właściwych warunków dla przepływu tej wody oraz dla infiltracji wody opadowej.

Ilość wody zmagazynowanej w glebie uzależniona jest głównie od następujących czynników:

- klimat [temperatura, opady, wilgotność, wiatr]

- ukształtowanie terenu,

- zdolności retencyjne gleby,

- hydrogenicznych warunków tworzenia się poziomu wody gruntowo-glebowej,

- działalności gospodarczej człowieka

E. ORGANIZMY GLEBOWE I PRZEMIANY PRZEZ NIE WYWOŁYWANE.

1.GLEBA JAKO ŚRODOWISKO BIOLOGICZNE.

Gleba jest naturalnym środowiskiem życia różnych organizmów [mikroflora, mikrofauna, mezofauna, makrofauna,

makroflora] Mikroorganizmy potencjalnie występują wszędzie i są niezbędnym czynnikiem ciągłości przemiany

materii w przyrodzie. Mikroorganizmy mineralizują związki organiczne, mają podstawowe znaczenie w krążeniu węgla,

azotu, fosforu i siarki. Gleba stanowi doskonałe podłoże dla życia i rozwoju mikroorganizmów. Jest ona dostatecznie

zaopatrzona w organiczne i mineralne składniki pokarmowe i ma zwykle odpowiednią wilgotność, odczyn i korzystne

warunki tlenowe. Dzięki tym warunkom fizykochemicznym jest naturalnym siedliskiem różnych form mikroflory i mikrofauny,

bytujących w niej w olbrzymich ilościach. Życie mikroorganizmów glebowych jest ściśle związane z życiem roślin [odżywiają

rośliny, uczestniczą w symbiozie bakterii z roślinami wyższymi] Są podstawowym czynnikiem decydującym o żyzności gleb.

2. MIKROORGANIZMY GLEBOWE - PODSTAWOWE FUNKCJE.

WIRUSY

Są mikroorganizmami o najmniejszych wymiarach. O ich obecności wnioskujemy na podstawie objawów chorobowych.

Znane są wirusy zwierzęce, roślinne i bakteryjne. W glebach mogą występować wszystkie formy wirusów. Dla rolników

szczególne znaczenie mają bakteriofagi atakujące bakterie brodawkowe żyjące w symbiozie z roślinami motylkowymi.

C. BAKTERIE

Stanowią podstawową masę mikroorganizmów glebowych. Są najczynniejsze pod względem metabolicznym. Nie

wykazują dużej różnorodności kształtów. Przetrwalniki [bakterie w stanie życia utajonego] są zdolne do przeżycia w tym

stanie dziesiątków lat i są odporne na wiele czynników jak: wysuszanie czy też temperatura.

D. BAKTERIE SAMOŻYWNE

E. AUTOTROFY

Do autotrofów zaliczane są bakterie zdolne do syntezy połączeń organicznych ze składników mineralnych w procesie

fotosyntezy, wykorzystujące jako źródło energii promieniowanie słoneczne. Pobierają one węgiel z CO2. Są to bakterie

beztlenowe, rozwijające się tylko na świetle. Stanowią stosunkowo małą grupę znanych form bakteryjnych.

F. BAKTERIE CUDZOŻYWNE - HETEROTROFY

Bakterie, które odżywiają się substancją organiczną, utleniając ją w warunkach tlenowych lub beztlenowych. Wyróżniamy

prototrofy i auksotrofy. Pierwsze bytują w naturalnych środowiskach ubogich w pokarm [wystarczają im proste związki

organiczne] a drugie potrzebują także skomplikowanych związków organicznych jak: aminokwasy, witaminy. W pożywieniu

bakterii heterotroficznych obok źródeł węgla, azotu, wodoru i tlenu muszą znajdować się związki mineralne fosforu, potasu,

siarki, magnezu, żelaza, wapnia, manganu, cynku, miedzi, kobaltu i innych.

Bakterie wiążące wolny azot - są to bakterie wolno żyjące w glebie lub współżyjące z roślinami wyższymi - głównie

motylkowatymi. Są to tlenowce z rodzaju Azotobacter [wolno żyjące] i Rhizobium [współżyjące z motylkowatymi]

Bakterie nie wiążące wolnego azotu - należą tu liczne grupy fizjologiczne bakterii korzystających wyłącznie z mineralnych

lub organicznych związków azotu np. tlenowe i beztlenowe bakterie błonnikowe.

G. PROMIENIOWCE

Organizmy tworzące długie, rozgałęzione nitki lub pałeczkowate komórki - bardzo szeroko rozpowszechnione. Występują

licznie w glebach, kompostach, torfach, mule rzek i jezior. Tworzą konidie. Nie są tak odporne jak przetrwalniki bakterii. Gleby

łąkowe zawierają więcej promieniowców niż gleby uprawne. Rozkładają aminokwasy, tłuszcze, polisacharydy. Niektóre gatunki

współżyją z roślinami wyższymi - wiążą azot atmosferyczny. Promieniowce wytwarzają liczne antybiotyki, barwniki, witaminy.

H. GRZYBY

Ciało grzybów składa się ze strzępek. Rozmnażają się wegetatywnie przez rozpad strzępek. Brak chlorofilu. Są to heterotrofy

żyjące na martwej materii organicznej, albo żyją w symbiozie z roślinami wyższymi. Do rozwoju grzybów w glebach konieczna

jest optymalna wilgotność i dostęp powietrza oraz obecność substancji organicznej jako źródła energii. Biorą udział w rozkładzie

błonnika, pektyn, związków aromatycznych, ligniny, keratyny, czynne są w niektórych syntezach. Mają duże znaczenie w

procesach glebotwórczych i odżywianiu roślin. Wyróżniamy glonowce, workowce, podstawczaki, grzyby niedoskonałe.

I. ŚLUZOWCE

Zbliżone do grzybów. Najczęściej można je znaleźć w lasach. Warunkiem ich występowania jest obecność w środowisku

dostępnych dla nich węglowodanów, jak też innych materiałów pokarmowych oraz odpowiednia wilgotność. Czynne w syntezie

witamin z grupy B.

J. PIERWOTNIANKI

Jednokomórkowe organizmy. Wyróżniamy korzenionóżki, wiciowce, orzęski. Pierwotniaki glebowe wytwarzają

cysty odporne ba suszę. Większość to heterotrofy o zróżnicowanych wymaganiach pokarmowych. Bez dostępu tlenu

giną. Występują w górnych warstwach gleby.

K. GLONY

Zawierają chlorofil i asymilują CO2 z atmosfery. Zasadniczo są to organizmy wodne. W postaci zielonkawego

nalotu spotykamy je na powierzchni świeżo zoranych gleb, na wilgotnych skałach, murach. Największa różnorodność

gatunków i bardzo silny ich rozwój stwierdzono na glebach obojętnych lub słabo zasadowych. Na powierzchni gleby

żyją - sinice, okrzemki, zielenice asymilują CO2 z powietrza i syntetyzują substancję organiczną tak jak rośliny wyższe

Wzbogacają gleby w bezazotową substancję organiczną.

MEZO- I MIKROFAUNA I JEJ WPŁYW NA GLEBĘ.

NICIENIE - Żywią się treścią komórek roślin. Ekologiczne znaczenie nicieni może być trojakie, a przejawia się we wpływie na:

- produkcję pierwotną - nicienie odżywiają się roślinami wyższymi,

- pierwotny rozkład - nicienie żywiące się mikroorganizmami,

- konsumpcję organizmów należących do wyższych rzędów.

WAZONKOWCE - spełniają dużą rolę w mieszaniu resztek roślinnych z mineralną częścią gleby, gdyż żywią się

rozkładającymi się szczątkami organicznymi. Czynne w glebach wilgotnych.

DŻDŻOWNICE - Wymagają gleb o odczynie zbliżonym do obojętnego lub słabo kwaśnego, odpowiednio wilgotnych i

ciepłych o dużej ilości martwej materii organicznej. Wpływają na przewiewność i przepuszczalność gleb, co polepsza

właściwości fizyczne. Odżywiając się martwą materią organiczną przyczyniają się do jej rozkładu i wywierają duży wpływ

na krążenie składników pokarmowych roślin w glebie. Przygotowują resztki roślinne do rozkładu mikrobiologicznego.

INNE ZWIERZĘTA - stawonogi, roztocza, skoczogonki, przyczyniają się do rozkładu materii organicznej w glebie. Roztocze

ponadto uczestniczą w przemieszczaniu produktów rozkładu do strefy korzeniowej roślin. Susły, krety, chomiki, świstaki,

króliki - rozdrabniają materiał glebowy, przenoszą go na znaczne głębokości, spulchniają i drążą glebę [naturalny drenaż].

GLEBA JAKO BIOCENOZA

Ekologia mikroorganizmów zajmuje się wzajemnymi zależnościami między mikroorganizmami a ich środowiskiem.

Zależności między środowiskiem a organizmami tworzącymi biologiczny kompleks o określonym siedlisku są przedmiotem

synekologii. Środowisko kształtuje skład biocenoz. Abiotyczne i biotyczne czynniki ekologiczne środowiska decydują o tym,

jakie mikroorganizmy mogą zajmować dane siedlisko, jednakże mikroorganizmy z kolei zmieniają skład otaczającego je

środowiska. Wśród sposobów oddziaływania na siebie mikroorganizmów w środowiskach naturalnych lub kształtowanych

przez człowieka możemy wyróżnić oddziaływanie antagonistyczne i symbiotyczne. Symbiotyczne działanie przynosi korzyści

obu partnerom, a antagonistyczne związane jest ze szkodą jednego z partnerów.

MATERIA ORGANICZNA GLEB

Jest jednym z podstawowych składników gleb. Decyduje ona o układzie całego kompleksu właściwości gleby, od których

z kolei zależy jej żyzność i produkcyjność. Jest to mieszanina składająca się z wielu substancji. Materia organiczna jest

synonimem próchnicy [humus]. W jej skład wchodzą wszystkie związki organiczne występujące w glebach z wyjątkiem: nie

rozłożonych tkanek roślinnych i zwierzęcych, produktów ich częściowego rozkładu oraz biomasy żywych organizmów [edafon].

Ma ciemne zabarwienie i bezpostaciową strukturę. W skład próchnicy wchodzi specyficzna grupa substancji

próchnicznych - humusowych.

Głównymi źródłami materii organicznej w glebach są:

- obumarłe części nadziemne roślin, które opadły w czasie wegetacji [opadłe liście, igły],

- resztki po zbiorze i korzenie roślin wyższych,

- obumarłe ciała makro- i mezofauny,

- nawozy organiczne.

L. SKŁAD I WŁAŚCIWOŚCI MATERII ORGANICZNEJ

Nieswoiste substancje organiczne [niehumusowe] - 10-15% - obejmują produkty częściowego lub daleko

posuniętego rozkładu resztek organicznych oraz związki chemiczne będące wynikiem resyntezy powodowanej przez

mikroorganizmy występujące w glebie. Biorą one udział w procesach zachodzących w glebie, w odżywianiu roślin i

dostarczaniu im substancji biologicznie czynnych. Są to: węglowodany [cukry proste, oligosacharydy, polisacharydy], białka

[w wyniku hydrolizy białek powstają w glebie aminokwasy], tłuszczowce [kwas szczawiowy, bursztynowy, krotonowy, octowy,

mlekowy] oraz woski i smoły [bituminy].

Swoiste substancje próchnicze [humusowe] - 85-90% - kompleks bezpostaciowych substancji organicznych barwy żółtej,

brunatnej i ciemnobrązowej oraz czarnej. Związki te tworzą się w procesie rozkładu materiału organicznego.

Kwasy fulwowe - łatwo rozpuszczalna grupa substancji próchnicznych. Są bardzo ruchliwe w glebie, wywierają duży wpływ na

proces jej tworzenia się. Odgrywają ważną rolę w procesie bielicowania gleb.

Kwasy huminowe - grupa kwasów huminowych ulegająca wytrąceniu z alkalicznego ekstraktu próchnicy glebowej po jego

zakwaszeniu, wyróżnia się szare kwasy huminowe - łatwo strącane elektrolitami oraz brunatne - mało wrażliwe na stężenie elektrolitów.

Huminy - grupa związków humusowych nie przechodząca do roztworu podczas ekstrahowania gleb rozcieńczonymi kwasami.

ROZKŁAD MATERIAŁU ORGANICZNEGO W GLEBACH I TWORZENIE SIĘ PRÓCHNICY.

Materia organiczna w glebach stanowi układ dynamiczny, ulegający ciągłym zmianom. Charakter i nasilenie tych przemian

zależą od szaty roślinnej, działalności mikroorganizmów i zwierząt glebowych, warunków hydrotermicznych i fizycznych oraz

chemicznych właściwości gleb. W procesach rozkładu materiału organicznego wyróżnia się dwa kierunki:

mineralizacja - rozkład połączony z wytworzeniem prostych związków nieorganicznych, takich jak CO2, H2O, NH3 oraz jonów SO42-, NO3-.

humifikacja - rozkład połączony z wytworzeniem substancji próchnicznych, charakterystycznych dla poszczególnych gleb.

MINERALIZACJA - W czasie rozkładu można wyróżnić 3 fazy, które przenikają się wzajemnie lub przechodzą jedna w drugą.

1. faza inicjalna - hydroliza i utlenianie, zachodzi w materiałach organicznych bezpośrednio po obumarciu. Największym

zmianom podlegają związki aromatyczne i białkowe.

2. faza mechanicznego rozkładu - rozdrabnianie materiału organicznego oraz włączenie resztek do masy glebowej

pod wpływem makro- i mezofauny, zmiany fizyczne pierwotnego materiału, który przyjmuje odmienną konsystencję.

3. faza mikrobiologicznego rozkładu - polega na przemianie substancji organicznej powodowanej przez wszystkie żyjące

organizmy heterotroficzne i saprofityczne edafonu, przeważnie mikroflorę i mikrofaunę glebową. Zachodzi rozkład związków na

podstawowe składniki, które resorbowane są przez organizmy.

W procesie mineralizacji [w zależności od warunków powietrzno-wodnych] wyróżniamy butwienie i gnicie. Gnicie jest procesem

anaerobowym a butwienie aerobowym. W miarę starzenia się rośliny rozkładają się wolniej niż młodsze.

HUMIFIKACJA - przebiega w dwóch etapach:

- rozkład substratu organicznego do pewnych prostszych elementów,

- synteza i resynteza tych substancji prostszych powodująca powstawanie substancji próchnicznych.

Przebieg tych procesów zależy od składu chemicznego resztek organicznych, warunków środowiska. Lignina jest najważniejszym

substratem, z którego powstają substancje próchniczne. Próchnica może również powstawać z garbników i terpenów.

FORMY I TYPY PRÓCHNICY W GLEBACH.

Próchnica występuje w glebach naturalnych w wielu formach. Przez formę próchnicy należy rozumieć morfologiczną postać

naturalnych nagromadzeń substancji próchnicznych w profilu glebowym, lub na powierzchni gleby, uwarunkowaną ogólnym

kierunkiem procesu glebotwórczego. Wyróżniamy 2 grupy form próchnicy:

1. Lądowe lub ziemne formy - obejmujące próchnicę surową [mor], moderową [moder], mullową [mull]. Wszystkie te

formy są charakterystyczne dla gleb leśnych wytworzonych z utworów mineralnych i znajdujących się poza zasięgiem trwałego,

nadmiernego uwilgotnienia. W glebach uprawowych głównie mull.

2. Półwodne i wodne - formy obejmują próchnice murszową, torfową i gytiową. Tworzy się w warunkach silnego

uwilgotnienia, spowodowanego najczęściej wodą gruntową, która jest przyczyną anaerobowego rozkładu materiału organicznego.

ROLA I ZNACZENIE PRÓCHNICY W GLEBIE

Substancje próchniczne stanowią jeden z podstawowych czynników decydujących o wartości gleby. Materia organiczna dostarcza

wielu składników pokarmowych niezbędnych do wzrostu i rozwoju roślin. Zawartość próchnicy w glebach jest wskaźnikiem ich

potencjalnej żyzności.

WPŁYW SUBSTANCJI HUMUSOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE GLEB - materia organiczna wywiera dodatni wpływ na

tworzenie się wodoodpornej struktury gleb, korzystnych warunków powietrzno-wodnych oraz temperaturowych. W glebach

piaszczystych próchnica działa jako lepiszcze i zwiększa ich zwięzłość. Pod wpływem próchnicy zmniejsza się w glebach lekkich

przemieszczanie cząstek drobnych w głąb profilu. W glebach ciężkich próchnica wpływa na zmniejszanie ich zwięzłości.

Substancje próchniczne gleby mają wysoką pojemność wodną. W stosunku do swojej masy mogą zatrzymać 3-5-krotnie więcej

wody, która znajduje się w glebie w formie dostępnej. Próchnica wpływa na zabarwienie gleby.

WPŁYW SUBSTANCJI HUMUSOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNE I CHEMICZNE GLEB -

Substancje humusowe wpływają na zdolności sorpcyjne i kształtowanie się zasobności gleb. Dzięki zdolności sorbcyjnej substancje

próchniczne regulują stężenie roztworów glebowych. Sorbują one znaczne ilości kationów Ca2+, Mg2+, NH4+, Na+, K+, H+.

Substancje próchniczne zwiększają zdolności buforowe gleb, regulując odczyn ich roztworów oraz stężenie składników pokarmowych.

WPŁYW SUBSTANCJI HUMUSOWYCH NA MIKROORGANIZMY I ROZWÓJ ROŚLIN -

Substancje humusowe są poważnym źródłem węgla i azotu, które to składniki w toku rozkładu próchnicy zostają uwalniane,

przechodząc z dwutlenek węgla, amoniak i inne składniki proste. Związki próchniczne zwiększają również uruchomianie mineralnych

składników pokarmowych roślin ze skał macierzystych lub mineralnej części masy glebowej poprzez swój wpływ na procesy wietrzenia.

WPŁYW SUBSTANCJI HUMUSOWYCH NA OCHRONĘ ŚRODOWISKA GLEBOWEGO -

Materiał organiczny wprowadzony do gleby w postaci obornika lub resztek roślinnych może przeciwdziałać występowaniu chorób

niektórych roślin uprawnych. Gleby zasobniejsze w próchnicę są odporniejsze na ujemny wpływ zanieczyszczeń.

SYSTEMATYKA I CHARAKTERYSTYKA GLEB POLSKI.

GLEBY LITOGENICZNE.

L. GLEBY MINERALNE BEZWĘGLANOWE SŁABO WYKSZTAŁCONE

Gleby inicjalne skaliste [litosole]

Wytworzone z różnych skał masowych o budowie profilu (A)C-C. Płytkie, miąższość około 10cm, pod poziomem (A)C

zalega bezpośrednio lita skała. Występują głównie na terenach górskich i wyżynnych.

Gleby inicjalne luźne [regosole]

Budowa profilu (A)C-C - są jednak wytworzone z różnych osadów klastycznych, nie zlepionych lepiszczem. Poziom próchniczny

słabo wykształcony. Pod poziomem A(C) skała macierzysta. Użytkowanie rolnicze tych gleb jest niewielkie.

Gleby inicjalne ilaste [pelosole]

Słabo zróżnicowany profil o budowie AC-C, wytworzone ze zwięzłych skał macierzystych [iły, ciężkie gliny],

Gleby bezwęglanowe słabo wykształcone ze skał masywnych [rankery]Budowa profilu AC-C, zajmują pewne obszary w terenach

górskich [Tatry] i wyżynnych, Poziom próchniczny A jest dość dobrze rozwinięty o barwie ciemnej, miąższość ok. 30 cm i leży na

niezwietrzałej skale masywnej bezwęglanowej. Granica między poziomami wyraźnie zaznaczona.

Gleby słabo-wykształcone ze skał luźnych [arenosole]

Gleby słabo wykształcone ze skał luźnych, budowa profilu A-C, poziom próchniczny o miąższości ok. 15-30 cm, najczęściej

odczyn kwaśny.

GLEBY WAPNIOWCOWE O RÓŻNYM STOPNIU ROZWOJU.

Rędziny.

Powstały z wapieni, margli, opok i dolomitów oraz gipsów. Mają odłamki skalne w warstwie ornej, obejmują 0,75%

powierzchni Polski. Rozróżniamy rędziny węglanowe wytworzone ze skał wapiennych i rędziny siarczanowe wytworzone z

gipsów. Są to gleby międzystrefowe, rozwijają się głównie pod wpływem skały macierzystej.

Pararędziny.

Powstały ze skał osadowych okruchowych zasobnych w węglany. Kształtują się ze skał klastycznych takich jak łupki ilaste i

piaskowce ze spoiwem węglanowym. Są to gleby międzystrefowe. Najczęściej tworzą się na skłonach w terenie urzeźbionym.

GLEBY AUTOGENICZNE.

GLEBY CZARNOZIEMNE.

Czarnoziemy.

W Polsce stosunkowo mało. Ukształtowane przeważnie z lessów pod wpływem roślinności stepowej. Głęboki, czarny poziom

próchniczy, korzystna struktura gruzełkowa i duża żyzność Użytkowane rolniczo. Obecnie w Polsce nie ma warunków do

rozwoju tych gleb. Zasięgi reliktowe kurczą w skutek degradacji.

GLEBY BRUNATNOZIEMNE.

Powstały z glin morenowych, utworów pyłowych, piasków gliniastych całkowitych, a w terenach górskich z piaskowców, granitów i

gnejsów. Próchnica tych gleb jest typu mull, mull-moder lub moder.. Charaktery się intensywnym wietrzeniem fizycz i biochem.

Gleby brunatne właściwe.

Ukształtowane z zasobnych w składniki odżywcze glin, piasków gliniastych, lessów. Próchnica typu mull lub moder oraz poziom

brunatny „cambic”. Przejścia między poziomami łagodne. Gleby te powstały pod roślinnością lasów liściastych. Budowa profilu w

glebach leśnych: O-A-Bbr-Cca, a w ornych: Ap-Bbr-Cca.

Gleby brunatne kwaśne.

Gleby te kształtują się najczęściej z kwaśnych i ubogich w składniki pokarmowe zwietrzelin granitów lub granitognejsów, a także z

bezwęglanowych, kwaśnych iłów i glin. Dość ostre przejścia między poziomami genetycznymi. Poziomem diagnostycznym jest

swoista, kwaśna odmiana poziomu cambic.

Gleby płowe.

Wytworzyły się pod lasami liściastymi. Ukształtowane najczęściej z glin lub utworów pyłowych. Charakterystyczna jest dwudzielność

profilu, będącą skutkiem lessiważu, albo pierwotnej niejednorodności skały macierzystej. Poziomem diagnostycznym jest poziom

teksturalny argillic. Próchnica typu mull lub moder.

GLEBY BIELICOZIEMNE.

Powstały ze skał ubogich w składniki zasadowe jak utwory piaszczyste, zwietrzeliny granitów i bezwęglanowych piaskowców.

Głównym składnikiem jest kwarc. Gleby silnie zakwaszone.

Gleby rdzawe.

Budowa profilu: O-ABv-Bv-C. Tworzą się z piasków zwałowych, piasków wodnolodowcowych, piasków starych tarasów

akumulacyjnych, niekiedy rozwydmionych. Odczyn kwaśny. Próchnica typu moder a niekiedy mor. Miąższość ABv do 20 cm i więcej.

Gleby bielicowe.

Gleby kwaśne. Ukształtowane z ubogich piasków lub przepuszczalnych zwietrzelin skał masywnych pod wpływem wilgotnego

klimatu i roślinności borów iglastych. Próchnica typu mor lub moder. Obecność wybielonego poziomu eluwialnego albic. Budowa

profilu O-A-Ees-Bhfe-C lub orny Ap-Ees-Bhfe-C

Bielice

Budowa profilu O-Ees-Bh-Bfe-C. Jako diagnostyczne uznawane są: poziom wmywania spodic oraz poziom wymywania albic.

Próchnica typu mor. Nie nadają się pod uprawę rolną. Wytworzyły się z piasków luźnych kwarcowych.

GLEBY SEMIHYDROGENICZNE.

Kształtują się w warunkach okresowego silnego uwilgotnienia [wysoki poziom wód gruntowych albo okresowa stagnacja wody

opadowej na podłożu nieprzepuszczalnym]. Sprzyja to powstawaniu w glebach okresowych warunków beztlenowych

powodujących procesy glejowe.

GLEBY GLEJOBIELICOZIEMNE.

Gleby, których właściwości chemiczne i morfologia górnej części profilu są związane z procesem bielicowania, a w części

spągowej z procesem oglejenia gruntowego. Diagnostycznym poziomem jest poziom glejoiluwialny (gley-spodic)

Gleby glejobielicowe.

Charakteryzują się występowaniem poziomu A i poziomem glejoiluwialnym Bhfeoxgg (słabo zorsztynizowanym). Występuje silne

oglejenie gruntowe dolnej części profilu.

Glejobielice.

Jeden podtyp o budowie profilu: Ol-Of-Oh-Ees-Bhfegg-G. W wierzchnich poziomach dominują procesy związane z przesączaniem

się wody opadowej w głąb profilu, natomiast w dolnej części gleby - procesy związane są z podsiąkaniem wody gruntowej. Przy

tworzeniu się glejobielic działają dwa nakładające się procesy: od góry proces bielicowania, a od dołu proces oglejenia. Próchnica

typu higro-mor. Poziomami diagnostycznymi są: eluwialny [albic] i glejoiluwialny [gley-spodic].

CZARNE ZIEMIE.

Czarne ziemie

Powstały z zasobnych w substancję organiczną utworów mineralnych zawierających najczęściej węglan wapnia. Ukształtowały

się pod wpływem różnej roślinności. Powstały z różnych utworów mineralnych - piasków słabo gliniastych i gliniastych, z lekkich

glin, utworów pyłowych i iłów. Charakterystyczną cechą budowy profilów czarnych ziem jest występowanie skały macierzystej C

pod dobrze wykształconym poziomem próchnicznym A mollic o bardzo ciemnym zabarwieniu [czarne, ciemnoszare]. Zadarnione.

GLEBY ZABAGNIANE.

Kształtują się w warunkach przynajmniej okresowo dużej wilgotności. [Nie prowadzi to do powstania gleb mułowych lub

torfowych]. Wilgotność ta sprzyja natomiast silnemu oglejeniu opadowemu lub gruntowemu mineralnej części profilu i

zwiększonej akumulacji materii organicznej w poziomie próchnicznym.

Gleby opadowo-glejowe [pseudoglejowe]

Zasadnicza budowa: A-Gg lub A-Gg-Bg-Cg-C. Powstanie tych gleb związane jest z występowaniem dużej ilości opadów i

z nieprzepuszczalnym podłożem, na którym woda opadowa okresowo stagnuje. Tworzą się głównie ze spiaszczonych glin

zwałowych, utworów pyłowych różnej genezy, glin średnich i ciężkich i iłów. Zajmują 10% użytków rolnych. Niektóre gleby

opadowo-glejowe odznaczają się tzw. marmurkowatością - obecnością silniej oglejonych żył, będących śladami po obumarłych korzeniach drzew.

Gleby gruntowo-glejowe.

Kształtują się w warunkach silnego uwilgotnienia [i słabego utlenienia] spowodowanego wysokim poziomem wód gruntowych.

Procesy glejowe przeważają nad innymi. Próchnica typu hydro-mull lub hydro-mor. Są to gleby międzystrefowe o zasadniczej budowie A-G.

GLEBY HYDROGENICZNE.

Objęte bezpośrednim wpływem wód gruntowych i wynikającą stąd anaerobiozą w całym profilu. Powstają z utworów kształtowanych

pod wpływem wody. W dziale gleb hydrogenicznych wytworzonych z utworów organicznych i mineralnych ważne jest zróżnicowanie

oparte na miąższości tych utworów w przypowierzchniowej części profilu glebowego. Traktuje się te gleby jako:

Gleby mineralne, jeśli warstwa organiczna na powierzchni nie przekracza 10 cm

Gleby mineralno-organiczne, jeśli warstwa organiczna na powierzchni wynosi 10-30 cm

Gleby organiczne, jeśli warstwa organiczna na powierzchni ma miąższość ponad 30 cm.

GLEBY BAGIENNE.

Miąższość utworu organicznego nie jest mniejsza od 30 cm. Proces bagienny zachodzący w warunkach anaerobiozy sprzyja

odkładaniu się w powierzchniowej warstwie gleb osadów organicznych Proces ten może przebiegać w dwu odmianach - jako

proces mułotwórczy w warunkach słabszej anaerobiozy [prowadzi do powstania mułów] i torfotwórczy w warunkach całkowitej

anaerobiozy [prowadzi do powstania torfu]. Budowa profilu: PO-O-D.

Mułowe

Bogate w próchnicę - zajmują w dolinach rzecznych stanowiska uwilgotnione, sprzyjające anaerobiozie. Porastają je rośliny

hydrofilne. Brak niezhumifikowanego włókna roślinnego.

Torfowe

Płytkie gleby organiczne kształtowane w warunkach skrajnego uwilgotnienia i silnej anaerobiozy - w procesie specyficznego

przetwarzania i akumulacji obumarłych części roślin hydrofilnych w powierzchniowej strefie torfowiska. Miąższość profilu w

stanie naturalnym jest nie mniejsza niż 30 cm i zawartość materii organicznej przekracza 20% suchej masy. Powszechnie

przyjęty podział wyróżnia trzy typy torfowisk:

Torfowiska niskie - zasilane ruchliwymi wodami przepływowymi rzek, strumieniami zbiorników wodnych, wodami gruntowymi a także

powodziowymi. Wyróżnia się 4 rodzaje torfów i torfowisk niskich:

• Torfy szuwarowe - w mniejszym lub większym stopniu zamulone. Ciemnobrązowe lub czarne.

• Torfy turzycowiskowe - czarny humus z żółtawymi korzonkami turzyc

• Torfy olesowe - kruche

• Torfy mechowiskowe - zbitogąbczasta struktura, słaby stopień rozkładu, elastyczne, brunatne.

Torfowiska wysokie - zasilane wodami opadowymi,