INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI |
|
Labolatorium z gleboznawstwa i rekultywacji |
|
I ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA
STUDIA DZIENNE GRUPA 17 B |
8.03.2011
|
„OCENA ZASOLENIA I ZAKWASZENIA GLEB I GRUNTÓW”
AUTORZY OPRACOWANIA: Marek Stańko Jakub Burdajewicz Jędrzej Tatomir
|
1. Podstawowe pojęcia dotyczące gleb
Odczyn każdej gleby rozpatrujemy z punktu widzenia potrzeb roślin naturalnie na niej rosnących bądź potrzeb roślin wprowadzonych świadomie przez człowieka na dany teren -daną glebę. Jest to również czynnik odpowiedzialny za szereg zjawisk związanych z degradacją gleb i wpływający na natężenie tych zjawisk.
Jednostką odczynu jest jednostka pH, będąca wynikiem wyliczenia ujemnego logarytmu ze stężenia jonów wodorowych w roztworze glebowym.
Możemy zatem powiedzieć że odczyn gleby jest chemiczną właściwością gleby wynikającą ze stężenia jonów wodorowych w stosunku do jonów wodorotlenowych. Odczyn gleby wpływa na kierunek procesów glebowych oraz wzrost i rozwój roślin. Najlepszymi glebami dla większości upraw roślinnych są gleby obojętne, których pH mieści się w przedziale 6,8-7,2. Jeżeli wskaźnik pH jest wyższy od 7,2 to odczyn gleby jest zasadowy, jeżeli niższy od 6,8 - kwaśny
Na zwiększenie stężenie jonów wodorowych w glebie wpływ mają przede wszystkim:
dwutlenek węgla
kwasy organiczne powstające z rozpadu materii organicznej
nawozy mineralne fizjologicznie kwaśne np. siarczan amonu
kwasy fulwowe
opady atmosferyczne w postaci tzw. kwaśnych deszczów
Oznaczanie odczynu gleby w roztworze wodnym ujawnia kwasowość roztworu glebowego, tzw. kwasowość czynną, za którą odpowiedzialne są jony wodorowe i glinowe roztworu glebowego.
Jest to jeden z podstawowych parametrów ustalanych przy analizie próby glebowej.
Gleby kwaśne i ich właściwości
Gleby kwaśne wytwarzają się naturalnie w warunkach intensywnych opadów atmosferycznych i swobodnego drenażu gleby wodami opadowymi.
Efekt ten potęguje zanieczyszczenie atmosfery związkami gazowymi będącymi bezwodnikami mocnych kwasów nieorganicznych.
Zakwaszanie gleb jest wzmagane przez praktykę rolniczą, poprzez używanie nawozów z formą amonową azotu.
Gleby kwaśne charakteryzują się wieloma niekorzystnymi właściwościami, co wiąże się z osłabieniem ich aktywności mikrobiologicznej(prowadzi to do spowolnienia mineralizacji resztek roślinnych) zmianami cech fizycznych i chemicznych, wzmożonym wymywaniem składników pokarmowych oraz uruchomieniem pierwiastków metalicznych, w tym metali ciężkich.
W glebach kwaśnych dochodzi też do blokowania sorpcji wapnia i magnezu co jest bardzo negatywnym zjawiskiem, zmniejsza się ogólna pojemność sorpcyjna kompleksu soorpcyjnego.
Należą do nich m.in. gleby brunatne, bielice, czerwonoziemy i żółtoziemy.
Gleby o charakterze alkalicznym
W stosunku do gleb kwaśnych, powstają one w odmiennych warunkach. Są one związane na ogół za słabymi opadami, silnym parowaniem i ograniczonym drenażem gleby. Często odczynem powyżej 8,5 odznaczają się gleby zasolone, zasodowane.
Tego typu sytuacja występuje także przy dużych opadach płynów przemysłowych i przewapnowaniu.
Gleby o charakterze zasadowym
Zasadowe gleby są to gleby o odczynie chemicznym powyżej wartości pH 7,2. Charakteryzują się występowaniem w profilu glebowym wysokiej zawartości jonów wapnia, magnezu, potasu i sodu.
Tworzą się zwykle w rejonach suchych i półsuchych, a także na skałach macierzystych zasobnych w sole (głównie węglany i siarczany) wapnia, magnezu i sodu. Należą do nich rędziny i gleby słone.
Sposoby oznaczania pH gleby:
-kwasomierz Hellige'a- określenie zakwaszenia gleby poprzez wywołanie odpowiedniej barwy roztworu
-nasączone paski bibułkowe-porównanie uzyskanej barwy z odpowiednio do danej metody dobraną skalą
-wykorzystanie pH metru z uniwersalną elektrodą zespoloną
2. Sposób wykonania ćwiczenia
Do przeprowadzenia ćwiczenia użyto pH-metr z elektrodą zespoloną.
Na wstępie do zlewki o pojemności 50cm3 odważono 20 g suchej gleby, wypełniono zlewkę wodą destylowaną do wartości 50 cm3.Taką próbę glebową dokładnie wymieszano a następnie umieszczono w niej elektrodę przyrządu i po ustabilizowaniu się wartości wyświetlanej na mierniku zapisano wynik który wyniósł : pH=5,40
Wnioski:
-pH gleby wskazuje na odczyn umiarkowanie kwaśny
-może to powodować problem z prawidłowym rozwojem roślinności
-zaleca się wapnowanie gleby, które powinno spowodować zbliżenie się do bardziej optymalnego dla wzrostu roślin odczynu obojętnego
Drugą zlewkę wypełniono 20 g suchej gleby, a następnie dodano CaCl2 aby wypełnić zlewkę do 50 cm3. Taką próbę glebową dokładnie wymieszano a następnie umieszczono w niej elektrodę przyrządu i po ustabilizowaniu się wartości wyświetlanej na mierniku zapisano wynik który wyniósł : pH=5,14
Wnioski:
-pH gleby wskazuje na odczyn umiarkowanie kwaśny
-może to powodować problem z prawidłowym rozwojem roślinności
-zaleca się wapnowanie gleby, które powinno spowodować zbliżenie się do bardziej optymalnego dla wzrostu roślin odczynu obojętnego
3. Zasolenie gleb i gruntów
Gdy w roztworze glebowym występuje nadmierna, z punktu widzenia tolerancji organizmów roślinnych i zwierzęcych koncentracja soli, mówimy o zasoleniu gleby.
Gleby zasolone są na ogół związane ze słabymi odpadami, silnym parowaniem i ograniczonym drenażem gleby, przez co możliwe jest nagromadzenie soli.
Naturalne przyczyny zasolenia gleb:
-akumulacja soli z wody morskiej w płytkich zagłębieniach
-kapilarne podsiąkanie wody z rozpuszczonymi w nies solami wraz z odparowaniem wody z powierzchni gleby
-wietrzenie i ługowanie soli ze skał
Sztuczne przyczyny zasolenia gleb:
-stosowanie soli do przeciwdziałania skutkom oblodzenia dróg
-awarie górnicze i rurociągów transportujących solankę
-nadmierne nawożenie mineralne pół uprawnych
Miarą zasolenia gleb jest jej konduktywność mierzona w mS/cm.
4. Sposób wykonania ćwiczenia
Do przeprowadzenia ćwiczenia użyto konduktometr z elektrodą.
Na wstępie do zlewki o pojemności 50cm3 odważono 20 g suchej gleby, zlewkę wypełniono wodą destylowaną do wartości 50 cm3. Próbę glebową dokładnie wymieszano a następnie zbadano zasolenie przy pomocy elektrody przyrządu.
Opis próby |
Przewodność elektryczna |
gleba+woda destylowana |
1,5 mS/cm |
Wnioski:
-wartość zasolenia próby można uznać za dopuszczalną gdyż mieści się w przedziale 1,2-2,0.