Wymień główne typy i frakcje próchnicy glebowej, podaj ich charakterystykę.
Frakcje próchnicy glebowej tworzą substancje humusowe (próchnicze). Nalezą do nich kwasy fulwowe, kwasy huminowe i huminy.
Kwasy fulwowe - łatwo rozpuszczalne w wodzie, alkaliach alkoholu i kwasach mineralnych; barwa żółta do jasnobrązowej;
Kwasy huminowe - substancje koloidalne składające się z polimerów zbudowanych z merów utworzonych z mikrostrukturalnych jednostek podstawowych
Huminy - na ogół nieaktywne i nie biorą udziału w procesach glebowych, nierozpuszczalne w alkaliach
Próchnica występuje w glebach naturalnych w wielu formach, zróżnicowanych pod względem morfologicznym i składu frakcyjnego.
Podział na trzy zasadnicze typy wg Kononowa:
1.Pierwszy typ próchnicy - charakterystyczny dla gleb bielicowych, płowych i laterytowych pod zbiorowiskami leśnymi. Stosunek kwasów huminowych do fulwowych jest mniejszy od 1. Kwasy huminowe występują w stanie wolnym lub w połączeniach z półtora tlenkami, wykazują niewielki stopień kondensacji pierścieni aromatycznych.
2.Drugi typ próchnicy - charakterystyczny dla czarnoziemów, rędzin, czarnych ziem, gleb brunatnych i ciemnokasztanowych. Stosunek kwasów huminowych do do kwasów fulwowych jest większy niż 1. Kwasy huminowe są silniej powiązane z mineralną częścią gleby. Stopień kondensacji pierścieni aromatycznych w kwasach huminowych jest wysoki.
3.Trzeci typ próchnicy - charakterystyczny dla gleb półpustynnych
Wytłumacz zjawisko procesu mineralizacji i humifikacji materii org. w glebie.
Mineralizacja związków organicznych
w czasie rozkładu materialu organicznego można wyroznic 3 fazy: .
1. faza inicjalna- obejmuje rozne procesy, hydrolize i utlenianie, zachodzące w materialach org bezpośrednio po obumarciu. zmianom ulegaja związki aromatyczne i białkowe.
2.faza mechanicznego rozkładu-nastepuje tu rozdrabnianie materialu organicznego oraz wlaczenie rozdrobnionych resztek do masy glebowej pod wpływem makro i mezofauny. zachodza zmiany fizyczne pierwotnego materialu, zmieniona czaesc materialu ulega przemieszczeniu.
3.faza mikrobiologicznego rozkładu- polega na przemianie substancji organicznej powodowanej przez żyjące organizmy heterotroficzne i saprotroficzne, mikroflore i mikrofaune glebowa. Zachodzi przy tym enzymatyczny roklad zw organicznych na podstawowe składniki. pod wpływem mikrobiologicznego rozkładu organiczne składniki zostaja stopniowo przekształcone w związki nieorganiczne .
w zależności od warunkow wodnych w procesie mineralizacji wyrozniamy butwienie (przy dostępie tlenu) i gnicie (brak tlenu)
Humifikacja związków organicznych
proces rozkładu materiału organicznego, rozkład połaczony z wytworzeniem substancji próchniczych , charakterystycznych dla poszczególnych gleb w początkowym okresie zachodza etapy jak w mineralizacj oraz wiele procesow podczas ktoruch powstaja substancje prochnicze. Humifikacja przebiega w 2 etapach:
1.Rozklad substratu organicznego do prostszych elementow
2. Synteza i resynteza tych substancji prostszych powodujaca powstwanie subst próchniczych
Humifikacja laczy się z rozkładem zawrtych związków w subst organicznych ze zmaianami fizykochemicznymi i chemicznymi. Towarzysza temu procesy polimeryzacji kondensacji powstających produktow. W procesie humifikacji biora udzial enzymy wydzielane przez zywe organizmy zasiedlające glebe. Nastepuje rozklad ligniny węglowodanów metabolitow mikroorganizmow i produktow autolizy ich komorek. Prochnica może również powstawac z garbnikow , terpenow i innych grup związków.
Wymień i scharakteryzuj czynniki niszczące żyzność i degradujące środowisko glebowe.
Deformacja stosunków wodnych:
górnictwo odkrywkowe wymaga odwodnienia odkrywki niezbędnego do jej ukształtowania i eksploatacji złoża, powoduje to odprowadzanie wody gruntowej z rozległych terenów, np. powierzchnie gruntów sąsiadujących z terenami eksploatacji piasku posadzkowego na Górnym Śląsku
górnictwo podziemne powoduje wielopostaciowe modyfikacje stosunków hydrologicznych zachodzących głównie na skutek odkształceń rzeźby terenu, np. rejon eksploatacji rud cynkowo-ołowianych na terenie Niecki Bytomskiej
niewłaściwie wykonane zabiegi melioracyjne, polegające na wyprostowaniu cieków wodnych, szybkim usunięciu nadmiaru wody z małych podmokłych terenów bez uwzględnienia warunków hydrologicznych poszczególnych zlewni, prowadzą do niekorzystnych zmian stosunków wodnych i degradacji środowiska glebowego, np. gleby lekkie wytworzone z piasków tracą żyzność na skutek intensywnego osuszenia
oznaki pogarszania się stosunków wodnych to głębokie wcinanie się naturalnych cieków wodnych, osuszanie torfowisk i gleb bogatych w substancję organiczną
obniżenie stopnia uwilgotnienia powoduje nadmierny rozkład materii organicznej i zmniejszenie zawartości związków próchniczych w poziomie akumulacyjnym, powoduje to obniżenie się właściwości sorpcyjnych gleby w stosunku do składników pokarmowych roślin oraz zdolność magazynowania wód opadowych, te zjawiska pogłębiane są często przez niewłaściwy rozkład opadów atmosferycznych w ciągu roku, karczowanie lasów z oddrzewieniem krajobrazów rolniczych oraz niekiedy wadliwie stosowane zabiegi odwadniające
Zjawiska erozji gleb:
-zmniejsza miąższość gleby oraz obniża wydatnie jej zasobność i żyzność
-erozja wodna to 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
-do morza wraz z materiałem osadowym spływają olbrzymie ilości niezbędnych dla roślin składników pokarmowych, np. azotany, przyswajalny fosfor i potas, procesy te przyśpieszane są przez wadliwą gospodarczą działalność człowieka
-erozja powierzchniowa płaska to powolne i równomierne zmywanie gleb po stoku, któremu nie towarzyszy tworzenie się żłobin
-erozja powierzchniowa liniowa obejmuje zmywanie masy glebowej z tworzeniem się żłobin (erozja żłobinowa), które w miarę rozwoju erozji liniowej przeobrażają się w wąwozy (erozja wąwozowa)
-soliflukcja to spełzanie wierzchniej warstwy gleby silnie uwilgotnionej po zmarzniętych warstwach niżej leżących
-erozja podziemna=suffozja to tworzenie się w warstwach podglebowych pustych przestrzeni w wyniku podziemnego przepływu wody, powstają tak pieczary i korytarze podziemne, które doprowadzają do zapadnia się powierzchniowych fragmentów gleb
-erozja potencjalna to stan zagrożenia terenu erozją, która obecnie nie występuje wyraźnie, ale może się ujawnić pod wpływem określonych czynników
-erozja aktualna określa obecnie zachodzące procesy erozyjne
-główne czynniki warunkujące procesy erozyjne to ukształtowanie terenu, częstotliwość i nasilenie opadów, skład granulometryczny gleb oraz pokrywa roślinna
-erozja wietrzna/eoliczna polega na unoszeniu cząsteczek gleby przez wiatr
wynikiem erozji wietrznej są np. piaskowe wydmy śródlądowe powstałe w większości z przewiania piasków słabo gliniastych
Niewłaściwa mechanizacja rolnictwa:
-stosowanie ciężkich ciągników, maszyn żniwnych i innych zbierających płody może powodować ujemne skutki dla środowiska glebowego i jego urodzajności
-ciężkie pługi ciągnikowe potęgują zjawisko odpróchnicowania gleb lżejszych i mocniej przewietrzanych, a z natury ubogich w próchnicę
-ciągniki gąsienicowe i inne maszyny ugniatają silnie glebę, niszczą jej strukturę i teksturę, zwiększają zagęszczenie masy glebowej oraz zmieniają niekorzystnie układ porowatości kapilarnej i niekapilarnej, prowadzi to do zachwiania wymiany gazowej
Wadliwa chemizacja gleby:
-często dochodzi do zachwiania równowagi pomiędzy makro- i mikroelementami w glebie, składzie chemicznym roślin, nadmiernego zasolenia gleb oraz eutrofizacji wód gruntowych i otwartych
-do gleby należy doprowadzać optymalne, a nie maksymalne dawki N, P, Ca, K, aby nie naruszyć równowagi biologicznej oraz aby nie doszło do przenawożenia
-źródłem skażenia mogą być pestycydy stosowane w ochronie roślin, niebezpieczne są tutaj związki rtęcioorganiczne, chlorowane węglowodory, związki fosforoorganiczne, karbaminiany
Zanieczyszczenia przemysłowe gleb:
-szkodliwe substancje emitowane głównie do atmosfery, skąd przenikają do gleby w postaci gazów, płynów lub pyłów
-najbardziej szkodliwe związki SO2, kwasu siarkowego, siarkowodoru oraz pyłów siarki, powodują szybkie bardzo silne zakwaszenie, a nawet całkowitą degradacje gleby, np. Tarnobrzeskie Zagłębie Siarkowe
-w rejonach przemysłowych, zurbanizowanych, wzdłuż szlaków komunikacyjnych występują inne zanieczyszczenia gazowe jak dwutlenek węgla i związki azotu (tlenki azotu, amoniak, saletra amonowa, kwas azotowy), związki te powodują wymywanie Ca i Mg z gleby, a zwłaszcza z kompleksu sorpcyjnego, np. rejon Puławskich Zakładów Azotowych
-w rejonach hut miedzi emitowane są znaczne ilości siarki, miedzi, cynku, ołowiu, arsenu, które podlegają w glebie akumulacji i stają się toksyczne dla organizmów roślinnych i zwierzęcych