GLEBA - wierzchnia warstwa skorupy Ziemskiej przekształcona pod wpływem czynników glebotwórczych. Biotycznie ożywiona. Niepomnażalna , trudno odnawialna.

CZYNNIKI GLEBOTWÓRCZE- *klimat *temperatura* opady *roślinność *org. Żywe

* lodowce *działalność człowieka

SKAŁA MACIEŻYSTA- twór geologiczny z którego wytworzona jest gleba.

CHARAKTERYSTYKA CZYNNIKÓW KLIMATOTWÓRCZYCH im klimat cieplejszy i wilgotny tym procesy glebotwórcze zachodzą intensywniej. Powstają gleby o dobrze ukształtowanym profilu glebowym.

Klimat suchy- profile glebowe słabo wykształcone. Przeważa parowanie wody nad opadami, zasolenie gleby. Wysokie stężenie zasolenia hamuje osmotyczne pobieranie wody. Nawadnianie jest niebezpieczne ponieważ dochodzi do zasolenia górnej warstwy gleby.

PODSTAWOWE PROCESY GLEBOTWÓRCZE

PR. GLEBOTWÓRCZE - całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych i biologicznych zachodzących w wierzchniej warstwie skorupy Ziemi.

PR. PRZEMYWANIA- (PŁOWIENIA) polega na przemieszczaniu sie w głąb profilu glebowego cząstek koloidalnych bez ich uprzedniego rozkładu. Odbywa się przy słabo kwaśnym odczynie.

PR. BIELICOWANIA- przebiega przy kwaśniejszym odczynie gleb pod lasami iglastymi. Polega na chemicznym rozkładzie glinokrzemianów i koloidów glebowych i wymywaniu wgłęb gleby jej składników zasadowych. Prowadzi to do wykształcenia poziomu wymywania eluwialnego i poziomu wmycia iluwialnego.

PR. BRUNATNIENIA- polega na stopniowym rozkładzie glinokrzemianów i innych minerałów i uwalnianiu z nich glinu i żelaza, jony te są otaczane przez cząsteczki gleby co prowadzi do wytworzenia trwałych kompleksów próchniczno-ilasto- żelazistych.

Jony żelaza nie zostają wymywane w głąb profilu glebowego ich obecność nadaje glebie brunatnego zabarwienia. Procesy zachodzą pod lasami liściastymi.

PR. GLEJOWY- zachodzi w warunkach beztlenowych gdzie dominują reakcje redukcji. Oglejowienie tworzy się za skutek wód opadowych i występowania w przyrodzie warstw nieprzepuszczalnych. Obecność oglejowienia wskazuje na to że jest to poziom nieprzepuszczalny. Kolor siny, szary. Związki żelaza +II zredukowane mają barwę niebieską +III utlenione - brązowe, czerwone.

PR. BAGIENNY- polega na gromadzeniu i humifikacji szczątków roślinnych w warunkach nadmiernego uwilgotnienia. W zależności od intensywności i długotrwałości war, beztlenowych powstają utwory całkowicie zmumifikowane zwane mułami lub częściowo zmumifikowane zwane torfami.

PR. MURSZENIA - zachodzi w odwodnionych warstwach gleb organicznych w warunkach tlenowych. Polega na fizycznym i fiz.- chem. Zmianach w substancji organicznej. Odwodniona masa kurczy się, pęka, dzieli na agregaty i ulega reakcją utleniania.

WŁAŚCIWIŚCI FIZYCZNE GLEB- pierwotne i wtórne

PIERWOTNE- związane z jakością materiału glebowego należą do nich: skład mechaniczny gleby, gęstość właściwa i objętościowa, porowatość, lepkość gleb, pęcznienie i kurczenie.

WTÓRNE- funkcjonalne. Wynikają z funkcjonowania gleby jako środowiska bytowania roślin i zwierząt. Należą do nich właściwości wodne, powietrze.

SKŁAD MECHANICZNY (granulometryczny)- procentowa zawartość frakcji glebowych w fazie stałej gleby.

FRAKCJA GLEBOWA- ugrupowanie elementarnych cząstek o takiej samej średnicy

CZĘŚCI SZKIELETOWA GLEBY- cząstki powyżej 1mm. Wpływają ujemnie na właściwości gleb powodując ich zbytnią przepuszczalność ich zbytnią przepuszczalność i przewiewność. Utrudniają uprawę mechaniczną.

CZĘŚCI ZIEMISTE GLEBY- poniżej 1mm. To frakcje piasku, pyłu i iłu.

SZKIELET GLEBOWY- składa się z frakcji kamieni i żwiru. Stanowi mało czynną część gleby, spełnia role materiału zapasowego z którego pod wpływem wietrzenia powstają drobniejsze frakcje.

FRAKCJA PIASKU- od 1-0,1 mm, piasek dzieli się na gruby, średni i drobny.

Gruby i średni działa rozluźniająco na glebę, przy dużych ilościach dochodzi do nadmiernej przepuszczalności i przewietrzności. Drobny - poprawia właściwości wodne gleb piaszczystych. W skład frakcji piasków wchodzą kwarc i minerały z grupy krzemianu.

Gleby wytworzone z piasku sa suche, podatne na erozje wodną i wietrzna (eoliczną). Ubogie w składniki dla roślin.

FRAKCJA PYŁÓW- 0,1- 0,02mm. Składa się z drobnych odłamków kwarcu w kształcie płytek lub łusek i domieszek krzemionki bezpostaciowej. Odznaczają się dużą zdolnością do twardnienia i zaskorupiania, posiada wysoką pojemność wodną i zdolność kapilarnego podnoszenia wody. Domieszka tej frakcji polepsza właściwości fizyczne gleb.

FRAKCJA IŁÓW- powyżej 0,02mm. Składa się z krzemianowych i glinokrzemianowych minerałów ilastych i drobnych odłamków kwarcu. Występują w niewielkich ilościach, wpływa korzystnie na właściwości fizyczne gleb piaszczystych zwiększając ich kapilarną pojemność wodną. Występująca w dużych ilościach wpływa ujemnie na właściwości gleb, tworzą się gleby zlewne, pogarszają się w nim właściwości powietrzne.

WŁASCIWOSCI FIZYCZNE:

GĘSTOŚĆ WŁAŚCIWA- stosunek masy fazy stałej gleby do objętości. Wyraża się w g/cm3. Gęstość gleb mineralnych wynosi 2,7 g/cm3.

Taka gęstość uwarunkowana jest składem mineralogicznym głównie zawartością kwarcu, ortoplast, koloidalne przemiany. Zawartość próchnicy 1,3g/cm3. znacznie obniża gęstość gleb.

GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA - ( w kładzie naturalnym) stosunek masy gleby o nienaruszonej strukturze do jej objętości. Mniejsza o gęstości właściwej. Gęstość objętościowa zależy od składu mechanicznego struktury glebowej, zawartości substancji organicznej i systemu agrotechniki. Gęstość objętościowa waha się w granicach od 1,2- 1,8 g/cm3.

POROWATOŚĆ GLEBY - suma objętości przestworów glebowych zajętych przez powietrze i wodę, wyrażoną w procentach całkowitej objętości gleby. Wyróżniamy: porowatość kapilarna - przestwory o średnicy mniejszej od 0,6mm. Porowatość niekapilarną

Ilość przestworów w glebie zależy od ułożenia i wielkości cząstek gleby. Porowatość zależy też od ilości koloidów, wilgotności, działalności korzeni i fauny glebowej.

KAPILARA- to cienka rurka. Działają w nich siły kapilarne powodujące ruch wody w kapilarach. Płyny zostają zatrzymane w kapilarach przewyższając siły grawitacji. Zdolności retencyjne. Ilość kapilar glebowych zależy od składu mechanicznego.

WARUNKI POWIERZCHNIOWO- WODNE- woda wypełnia i magazynuje, powietrze wypełnia powierzchnie niekapilarne.

W glebach uprawnych porowatość ogólna waha się od 30-60%. Największa porowatość mają gleby organogeniczne, gdzie dochodzi do 85%.

ZWIĘZŁOŚĆ- siła z jaką gleba przeciwstawia się naciskowi mechanicznemu. Zależy od: składu mechanicznego, struktury gleby, zawartości i jakości koloidów, ilości próchnicy i wilgotności.

Gleby zwięzłe są wytworzone z iłów i glin ciężkich.

GLEBY ŚREDNIO ZWIĘZŁE- z glin lekkich, piasków gliniastych mocnych i utworów pyłowych.

GLEBY SŁABO ZWIĘZŁE- wytworzone z piasków gliniastych lekkich i słabo gliniastych.

GLEBY LUŹNE - ze żwiru i piasku

PLASTYCZNOŚĆ - polega a zmianie kształtu gleby pod wpływem sił zewnętrznych i zachowania danych kształtów po ustąpieniu tych sił. Ujawnia się w pewnym stopniu uwilgotnienia gleby. Największą plastyczność mają gliny ciężkie i iły. Brak plastyczności wykazują żwiry piaszczyste, piaski luźne.

LEPKOŚĆ- ujawnia się w stanie wilgotnym gleby i polega na przyleganiu do różnych przedmiotów.

PĘCZNIENIE I KURCZLIWOŚĆ GLEB - związek objętościowy gleby pod wpływem pochłaniania wody. Odwrotny proces to kurczenie - odparowanie. Te zjawiska obserwuje się w glebach zwięzłych i plastycznych i plastycznych. Koloidy wody ulegają hydratacji, po przez parowanie koloidy tracą otoczki i powstają wolne przestrzenie.

WŁASCIWOŚCI WODNE GLEB- źródła wody w glebie: opady atmosferyczne, woda podsiąkająca z innych warstw, woda kondensacyjna (para).

STRATY WODNE- *spływ powierzchniowy *przesiąkanie do wód gruntowych *transpiracja roślin (parowanie wody z powierzchni) *ewaporacja

POSTACIE WODY W GLEBIE: *para wodna *lód *woda chemicznie związana w minerałach *woda molekularna (higroskopowa, błonkowata) *kapilarna *grawitacyjna *gruntowo-glebowa.

WODA MOLEKLULARNA- woda higroskopowa i błonkowata. Drobiny wody mają budowę dipolowa i łączą się z koloidami glebowymi powodując ich uwolnienie. Utworzona błonka wody wokół koloidu to woda higrospokopwa. Woda błonkowata stanowi następną otoczkę wodną. Ilość wody molekularnej zależy od składu mechanicznego gleby, substancji organicznych i koloidów glebowych. Woda molekularna jest w bardzo małym stopniu dostępną dla roślin. Wody molekularnej najwięcej jest na glebach żyznych, ciężkich. Najmniej w glebach bielicowych.

WODA KAPILARNA - wypełnia kapilary glebowe, utrzymuje się w przestworach kapilarnych. Jest zatrzymywana dzięki siłą kapilarnym. Siły te są odwrotnie proporcjonalne do średnicy kapilar. Ruch wody w kapilarach wywołany jest siłami kohezji i adhezji.

SIŁY ADCHEZJI- przyleganie cząsteczek wody do ścian kapilar.

SIŁY KOCHEZJI - siły spójności. Dzięki temu tworzą się ciągłe słupy wody od dołu ku górze.

WYSOKOŚĆ PODSIONKU- piaski 30-40cm, gliny 100cm, iły kilka metrów.

WODA GRAWITACYJNA- pojawia się po obfitych opadach i roztopach wiosennych. Długotrwały jej nadmiar jest niekorzystny.

WODA GRUNTOWA - zalega na pewnych poziomach, ma istotny wpływ na stan wilgotności gleb dzięki podsiąkowi.

POJEMNOŚĆ WODNA GLEBY - zdolność do zatrzymywania określonych ilości gleby.

KAPILARNA POJEMNOŚĆ WODNA (KPW)- ilość wody która wypełnia przestwory kapilarne wyrażana jest w procentach suchej masy.

TRWAŁY PUNKT WIEDNIĘCIA- ilość wody jaka pozostaje w glebie lecz jest już niedostępna dla roślin. Piasek 14%, mada 47%, podglebie 34%, gleba kompostowa 50%, torf wysoki 420%, kora sosnowa 300%.

SUCHA MASA GLEBY - gleba wysuszona w temp. 105stopni.

POWIETRZE GLEBOWE - wypełnia wolne przestrzenie w glebie nie zajęte przez fazę ciekłą. Ilość powietrza i jego skład chemiczny zmieniają się w ciągu wegetacji.

WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE GLEBY

SORPCJA- zdolność do zatrzymywania i pochłaniania szeregu składników jonów i cząstek przez silnie zdyspergowaną część gleby.

Elementy gleby biorące udział w procesie sorpcji tworzą kompleks sorpcyjny gleby. Są to *minerał ilaste *próchnica *kompleksy ilasto-próchniczne.

RODZAJE SORPCJI: mechaniczna * fizyko-chemiczna(wymienna) *chemiczna *biologiczna

SORPCJA MECHANICZNA- zatrzymywanie cząstek stałych w wodzie przez fazę stała gleby. Następuje filtracja wody. Zdolność sorpcji drogą mechaniczną zależy od składu mech. I struktury gleby.

SORPCJA CHEMICZNA- polega na powstawaniu nierozpuszczalnych osadów w skutek reakcji zachodzących pomiędzy jonami zawartymi w roztworze glebowym i kompleksem sorpcyjnym. Sorpcji chemicznej ulega anion siarczanowy, fosforowy, węglanowy tworząc nieprzepuszczalne sole z jonami wapnia, magnezu, żelaza, glinu. Sorpcja chemiczna zależy od odczynu gleby.

SORPCJA WYNIENNA KATIONÓW - polega na zatrzymywaniu pewnych jonów zawartych w roztworze glebowym przez stała fazę gleby drogą wymiany. Tzn na miejsce zatrzymanych jonów do roztworu glebowego przechodzi równoważna ilość jonów z kompleksu sorpcyjnego. Stan równowagi jonowej pomiędzy roztworem glebowym i kompleksem sorpcyjnym.

SORPCJA BIOLOGICZNA- podlegają wszystkie aniony i kationy, wiąże się to z pobieraniem ich przez rośliny i drobnoustroje. Zmagazynowane pierwiastki w biomasie organizmów żywych zostają czasowo zmagazynowane w glebie. Azot w glebie występuje w postaci związków organicznych. Azot organiczny (białka, aminy) nie jest pobierany przez rośliny

ODCZYN GLEBOWY- określany jest przez stosunek jonów wodorowych H+ do jonów wodorotlenowych OH- do których dysocjuje woda. Jony H+ warunkują odczyn kwaśny OH_ zasadowy. Iloczyn stężenia jonów H+ i OH- jest wielkością stała i wynosi 10 do -14 mol2/dm3. w wodzie destylowanej stężenie jonów wodorowych i wodorotlenowych jest identyczne i wynosi 10 do -7.

pH - to ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych.

Obojętny pH 7, kwaśny pH 2<7, zasadowy pH 7-14.

Zmiana Ph o jedną jednostkę oznacza zmianę stężenia jonów wodorowych 10cio krotnie. O 2 jednostki - 100razy.

O zawartości jonów wodorowych w roztworze glebowym decydują kwasy: węglanowy, siarkowy, octowy, szczawiowy, cytrynowy, kwas fulwowy i huminowy.

Wśród kwasów mineralnych duże znaczenie ma kwas węglowy, który powstaje z dwutlenku węgla i wody. Jony H+ występują w roztworze glebowym jak i w kompleksie sorpcyjnym gleby.

KWASOWOŚĆ CZYNNA- pochodzi z wolnych jonów H+ znajdujących się w roztworze glebowym. Oznacza się ją działając na próbę gleby wodą destylowaną

KWASOWOŚĆ POTENCJALNA- wywołana przez jony wodorowe i jony glinu związane przez kompleks sorpcyjny gleby. Dzieli się ją na kwasowość wymienną i hydrolityczną.

KWASOWOŚĆ WYMIENNA- ujawnia się w wyniku działania na próbę gleby jednomolowym roztworem KCL. Pomiaru dokonujemy za pomocą pHmetru. pH w KCL jest zazwyczaj niższe niż pH próby tlenowej oznaczonej w wodzie.

PRZYCZYNY ZAKWASZANIA SIĘ GLEB: 1. brak składników zasadowych w skałach macierzystych. 2. warunki klimatyczne- przewaga opadów nad parowaniem wody co sprzyja wymywaniu składników zasadowych, nasila się proces bielicowienia. 3. wprowadzenie do gleb nawozów sztucznych, fizjologicznie kwaśnych np. KCL, siarczan amonu, i chemicznie kwaśne- super fosfat. KCL - nawóz fizjologicznie kwaśny. 4. działalność życiowa mikroorganizmów i roślin wyższych przyczynia się do powstania. 5. zabiegi uprawowe- podczas zbiorów z pól usuwa się wraz z roślinami duże ilości składników osadowych. Tylko mała część wraca wraz z nawożeniem organicznym. 6. kwaśne deszcze. Prowadzą do zwalczania gleb j zmian gleb.

WAPNOWANIE- wnoszenie do gleby wapnia w postaci węglanowej lub tlenowej. W celu zobojętnienia kwasowości usunięcia z roztworu mlekowego wolnych jonów glinu i jonów wodorowych. Poprawia właściwości fizyczne i biologiczne gleby. Wapń jest pierwiastkiem strukturotwórczym, przyczynia się do wytworzenia struktury gruzełkowatej gleby.

KOAGULACJA- przejście koloidu z zolu do żelu.

PRZEMIANY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ZALEŻĄ OD:

*enzymów znajdujących się w resztkach oślin i zwierząt, * obecności mikroorganizmów glebowych, * obecności fauny glebowej, * warunki klimatyczne ( temp i wilgotność), * pH,

MINERALIZACJA- całkowity rozkład związków organicznych. Proces ten przebiega stopniowo, następuje hydroliza złożonych związków do prostych i proces utleniania biologicznego.

FORMY MINERALIZACJI: brunatnienie - przebiega przy dostatecznym dostępie tleu, dając produkty całkowitego utlenienia, SO4, PO4, H2O, CO2. Proces egzoergiczny i egzotermiczny, który zachodzi przy pH 7.

Gnicie- zachodzi w glebach wilgotnych, mało przewiewnych przy niedostatku tlenu i pH 5. Produktami tego procesu SA: metan, siarkowodór, amoniak, kwasy organiczne i alkohole. Jest szkodliwe dla roślin gdyż powstające gazy i kwasy toksyczne oddziaływają na układ korzeniowy. Podczas gnicia nie dochodzi do podwyższenia temperatury. Tempo rozkładu zależy od stosunku węgla do azotu zawartego w materiale organicznym. Zachodzi szybko jeżeli jest 20:1 powyżej dochodzi do zahamowania. Najszybciej ulega rozkładowi białko, wielocukry. Wolniej: celuloza, tłuszcze, woski. Źle : lignina.

HULMIFIKACJA- proces w wyniku którego tworzy się próchnica bezpostaciowa. Pierwszy etap tworzenia próchnicy to etap tworzenia związków wielkocząsteczkowych. W wyniku mineralizacji związków dobrze rozwijających się w glebie pozostają tłuszcze, woski, lignina, stanowiące substraty wyjściowe do syntezy związków próchnicowych.

PRÓCHNICA glebowa ma wysokie właściwości sorpcyjne. Sprzyja tworzeniu struktury wezełkowatej, stanowi naturalny system ochronny gleby przed skażeniem.

PRZEMIANA AZOTU W GLEBIE:

Forma organiczna azotu to- białka, aminokwasy 99% azotu w glebie,

Forma mineralna azotu to: NO3- azotowej, amonowej NH4+, mocznik CO(HN2)2

AMONIFIKACJA- uwalnianie azotu w formie amoniaku ze związków organicznych.

NITRYFIKACJA- utlenianie mikrobiologiczne amoniaku do azotu III i V.

DENITRYFIKACJA- zachodzi w warunkach beztlenowych i polega na redukcji azotanów do amoniaku i ostatecznie do azotu cząsteczkowego. Zjawisko niekorzystne.

ASYMILACJA AZOTU CZĄSTECZKOWEGO- zachodzi przy udziale bakterii symbiotyczny.

ZBIAŁCZANIE- pobieranie anionów azotanowych pzez rośliny, mikroorganizmy, azotanów i przekształcanie ich w związki rganiczne

---