1. Podaj definicję gleby

GLEBA - najbardziej powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, ożywiana przez organizmy żywe i tworzona przy współudziale innych czynników glebotwórczych.

2. 
   Miejsce gleboznastwa wśród innych nauk.

Czynniki glebotwórcze

GLEBOZNASTWO

Funkcje użytkowe

3. Opisz rolę skały macierzystej jako czynnika glebotwórczego.

• substrakt, materiał z którego tworzy się gleba - mogą one być dostarczane przez skały magmowe, metamorficzne, osadowe

• w PL ponad 75% to skały osadowe, gł. pochodzenia polodowcowego, luźne

• skała macierzysta będzie miała wpływ na:

• skład mineralny, chemiczny i granulometryczny (uziarnienie) gleby

• właściwości fizyczne i chemiczne

• cechy morfologiczne

• z wiekiem wpływ skały macierzystej na glebę zaciera się pod wpływem działania innych czynników glebotwórczych. Początkowo związek bardzo silny - gleby litogeniczne (młode, silnie zależne od skały macierzystej)

Opisz rolę wody jako czynnika glebotwórczego.

Woda jest czynnikiem dynamicznym - przemieszcza materiał skalny i glebowy, ma wpływ na przebieg wielu procesów, m.in. krążenia w glebie wielu składników (np. węglan wapnia, gips w wyniku podsiąku). Woda decyduje o życiu gleby. Wszystkie gleby tworzą się pod wpływem oddziaływania wody. Istnieją gleby, w powstawaniu których woda odgrywa rolę decydującą:

• gleby napływowe - mady rzeczne, gleby deluwialne

• gleby hydromorficzne - gleby glejowe, gleby torfowe

• Opisz rolę klimatu jako czynnika glebotwórczego.

Do ważniejszych czynników klimatycznych należą: insolacja (różny typ roślinności, różnice w parowaniu), wilgotność powietrza, zachmurzenie i opady, ciśnienie atmosferyczne (wiatr). Wpływają one na tempo denudacji; rozkład skał, czyli wietrzenie mechaniczne: dezintegracja blokowa, foliacja; wietrzenie chemiczne (woda); ługowanie; wymywanie.

Klimat wpływa na procesy glebotwórcze i glebowe np.. proces bielicowy i brunatnienia. Wiatr wpływa na parowanie. Większe w klimacie ciepłym powoduje przewagę wstępującego ruchu wody, przemieszczanie roztworów ku górze, zasolenie. Objawia się to występowaniem na powierzchni halofitów - roślin słonolubnych (perz). W klimacie wilgotnym występuje przewaga ruchu zstępującego, przemieszczanie soli w głąb profili, ługowanie.

6. Opisz rolę reliefu (rzeźby terenu) jako czynnika glebotwórczego.

Rzeźba terenu jako czynnik bierny wpływa na erozję, klimat i roślinność, obieg wody w glebie. Wyróżnia się morfologiczne typy krajobrazowe. Decydują tu: rozpiętość i częstotliwość różnic wysokości względnych. Wyróżnia się typ równinny (na dł. 2km wahania wys. względnej <200m) oraz typ górski (wahania >200m).

Na podstawie wymiarów przestrzennych wyróżnia się makrorelief (zmiany na przekroju km, pionowe zróżnicowanie>10m), mezorelief (zmiany na przekroju setek m, pionowe zróżnicowanie 1-10m), mikrorelief (drobne zmiany w powierzchni do kilkudziesięciu m, zróznicowanie wys. wzlędnej<1m). Formy reliefu: płaskie (nie zakłócają ruchu wody), wypukłe (dobry spływ) i wklęsłe (gromadzenie się wody).

Rzeźba jest czynnikiem statycznym. Zmiany są dość powolne - czasem w ciągu życia 1 pokolenia. Człowiek może jednak zmieniać mezo- i mikrorelief z niekorzystnego na korzystny.

7. Wymień i opisz krótko fazy gleby.

Gleba to utwór trójfazowy:

• faza stała - cząstki mineralne (45%), organiczne (7%) i mineralno-organiczne w różnym stopniu rozdrobnienia

• faza ciekła - woda (23%) z rozpuszczonymi związkami mineralnymi i organicznymi, tworząca roztwór glebowy

• faza gazowa - mieszanina gazów i pary wodnej ->powietrze glebowe (25%)

• Wyjaśnij pojęcie średnicy zastępczej ziarna.

9. Podaj różnicę pomiędzy pojęciem frakcji i grupy granulometrycznej.

Frakcja granulometryczna to zbiór cząstek gleby o określonych wymiarach, zgrupowanych w zbiory na podstawie średnicy, a grupa granulometryczna to nazwa utworu zależna od % zawartości poszczególnych frakcji, z uwzględnieniem frakcji dominującej, części spławialnych i frakcji pylastej, wchodzących w skład badanego materiału glebowego.

10. Opisz wpływ składu granulometrycznego gleby na jej wybrane właściwości fizyczne.

• frakcja żwirów - domieszka tej frakcji w glebach sprzyja przewiewności i przepuszczalności. W niektórych glebach piaszczystych zwiększa potencjalny zapas składników pokarmowych

• frakcja piasku - zwiększa przepuszczalność i przewiewność, zmniejsza retencję wodną. Wpływa na obniżenie wysokości podsiąku kapilarnego przy równoczesnym wzroście jego szybkości.

• frakcja pyłu - znaczny wpływ na właściwości fizyczne gleb. W piaskach zwiększa pojemność wodną i wysokość podsiąku kapilarnego, w glinach zmniejszenie pączności, lepkości i plastyczności gleb. Gleby z wysoką zawartością frakcji pyłowej szczególnie narażone są na erozję wodną (mała spoistość i wymiar frakcji). Cechują się ponadto większą podatnością na pionowe przemieszczenie frakcji w profilu (kolmatacja - zapychanie niektórych poziomów, co utrudnia lub uniemożliwia rozwój korzeni roślin)

• frakcja ilasta: ił pyłowy gruby - wpływ podobny jak w przypadku frakcji pyłu, mała ilość wpływa pozytywnie, większa ilość zmniejsza porowatość ogólną, trwałość struktury gleb wpływając negatywnie na właściwości wodno-powietrzne gleb; ił koloidalny - wpływ tej podfrakcji na właściwości gleb jest bardzo ważny, wyraźny. Ważna jest nie tylko ilość, ale i skład mineralny. Dominują tu minerały z grupy kaolinitowych, montmorylonitu i illitu. Montmorylonit cechuje się wysokim stopniem pęcznienia, wysokim wskaźnikiem plastyczności i dużą poj. sorpcyjną. Kaolinit zaś pęcznieje słabo, a poj. sorpcyjna i plastyczność są dużo niższe. Obecność frakcji iłu koloidalnego ma następujące efekty: wzrost spoistości i plastyczności gleb, spadek przepuszczalności i przesiąkliwości; spadek średnicy porów wpływa niekorzystnie na stosunki wodno-powietrzne; podsiąk kapilarny jest wysoki, nieefektywny (powolny ruch wody). Duża zawartość sprawia, że większość wody jest związana siłami molekuralnymi, czyniąc ją niedostępną dla roślin; wzrost pojemności sorpcyjnej w stosunku do kationów

• skład granulometryczny wpływa na pojemność wodną gleby. W zależności od składu granulometrycznego ilość dostępnej i niedostępnej dla roślin wody różnicuje się. Sk. gran. decysuje o szybkości przesiąkania wody opadowej ( w utworach luźniejszych-szybki spływ grawitacyjny, kierunek w dół; glina - przesiąkanie wolne, lecz także w kierunku poziomym jak i pionowym); podsiąk kapilarny zależy od sk. gran. - podnoszenie wody do góry.

• Właściwości fizyczne gleb - z czym są związane. Zaproponuj podział i podaj przykłady.

Właściwości fizyczne wiążą się z cechami fazy stałej, ciekłej i gazowej. Można je podzielić na:

• właściwości fizyczne pierwotne (podstawowe) - związane głównie z fazą stałą:

• gęstość właściwa gleby ( ciężar właściwy gleby)

• gęstość objętości gleby ( ciężar objętościowy)

• porowatość

• plastyczność

• lepkość

• zwięzłość

• pęcznienie (zdolność gleby do zwiększania swojej objętości pod wpływem wody)

• kurczliwość

• właściwości fizyczne wtórne (funkcjonalne) - związane głównie z fazą ciekła i stałą

• właściwości wodne

• właściwości powietrzne

• właściwości cieplne

12. Podaj definicję porowatości gleby. Wymień i krótko opisz czynniki na nią wpływające.

Porowatość gleby n to stosunek objętości przestrzeni wolnych Vp do całkowitej objętości gleby V (objętość przestrzeni wolnych w określonej jednostki objętości gleby - 100 cm³ )

U=Vp/V porowatość wyraża się w % lub jako ułamek dziesiętny

Porowatość gleby zależy od dwu grup czynników:

• wewnętrzne - skład granulometryczny,

• struktura gleby (zdolność do tworzenia agregatów; im większe agregaty tym większe pory, z czym wiąże się stopień obtoczenia ziaren, rodzaj minerałów ilastych, ilość i rodzaj próchnicy, stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami, skład kationów wymiennych tego kompleksu, rodzaj i trwałość struktury)

• zewnętrzne

- warunki meteorologiczne (zmiany temp. I wilgotności)

• sposób użytkowania (las, pole orne, łąka)

• szata roślinna (korzenie roślin)

• fauna glebowa ( dżdżownice)

• rodzaj zastosowanych zabiegów agrotechnicznych

• działalność melioracyjna

13. Wymień rodzaje porowatości i opisz znaczenie porowatości gleby.

• Rodzaje porowatości

• kapilarne - pory o przekroju poniżej 0,6 mm

• niekapilarne - pory o przekroju większym od 0,6 mm

Porowatość kapilarna decyduje o zdolności magazynowania wody - tu znajduje się woda

Porowatość niekapilarna decyduje o dostępnym powietrzu. W większych porach woda przebywa krótko. Najkorzystniejsze warunki przy występowaniu obydwu rodzajów porów (1:1)

• znaczenie porowatości gleby:

• porowatość decyduje o warunkach występowania wody i powietrza w glebie

• wpływa na układ stosunków powietrznych i wodnych

• porowatość niekapilarna decyduje o szybkości wymiany powietrza i wody

• porowatość kapilarna - magazyn wody

14. Opisz krótko właściwości wodne gleb.

WŁAŚCIWOŚCI WODNE - to woda glebowa z rozpuszczonymi związkami mineralnymi i organicznymi tworząca roztwór glebowy. Bierze udział we wszystkich procesach zachodzących w glebie, wywiera wpływ na życie roślin.

15. Wymień i opisz krótko postacie wody w glebie.

Postacie wody w glebie:

1. para wodna - wchodzi w skład powietrza glebowego i pozostaje w stanie równowagi z wodą glebową. Istnieje ciągła wymiana pomiędzy powietrzem glebowym a atmosferycznym, w której para wodna bierze udział

2. woda molekularna - utrzymywana dzięki oddziaływaniom molekularnym pomiędzy cząsteczkami glebowymi a cząsteczkami wody. Jej ilość jest zależna od składu granulometrycznego gleby, substancji organicznych, ilości i rodzaju koloidów glebowych oraz składu KS. Woda molekularna wpływa na wiele właściwości fizycznych i fizycznochemicznych gleb.

W obrębie wód molekularnych w zależności od siły wiązania wydziela się 2 strefy:

1. wody higroskopowej (tworzy się bezpośrednio na powierzchni cząstek glebowych). Woda niedostępna dla roślin (siły wiążące je w glebie są znacznie większe niż siła ssąca korzeni) nie podlega przemieszczaniu w glebie, nie rozpuszcza soli

2. wody błonkowate (związane z siłami molekularnymi przez zewnętrzne warstwy wody higroskopowej). Część wody błonkowatej dostępna jest dla roślin (w przedziale wody bardzo trudno dostępnej) podlega nieznacznym przemieszczeniom

3. woda kapilarna (woda włoskowata) - woda w kapilarach o średnicy dziesiątych i setnych części mm. Ciśnienie w kapilarach jest odwrotnie proporcjonalne do średnicy kapilary (im węższa kapilara, tym wyższe ciśnienie). Woda podlegająca zjawisku podsiąku kapilarnego - wznoszeniu ponad zwierciadło wód gruntowych. Wysokość podsiąku oraz ilość wody jaka w określonej jednostce czasu podlega temu zjawisku, zależy od składu granulometrycznego gleby i jej struktury. Jest to woda dostępna dla roślin. Podsiąk kapilarny ma ogromne znaczenie dla wegetacji roślinnej.

Wydziela się:

1. wody kapilarne właściwe - pozostające w kontakcie z wodą gruntowo - glebową

2. wody kapilarne zawieszone - jej źródłem jest woda opadowa. Jej występowanie jest możliwe wówczas, gdy siły utrzymujące wodę w kapilarze są nie mniejsze niż siły przyciągania ziemskiego

4. woda wolna - woda przemieszczająca się pod wpływem siły ciężkości i wypełniająca w glebie pory większe niż kapilary. Nie jest związana z cząsteczkami gleby ani siłami kapilar

wydziela się:

• wody wolne infiltracyjne (przesiąkająca, grawitacyjna) - związane z obfitymi opadami deszczu

• wody wolne gruntowo - glebowe - płytko zalegająca woda podziemna

16. Czym są i od czego zależą siły kapilarne.

Siły kapilarne (włoskowate) objawiają się wciąganiem lub wypychaniem cieczy z kanalików glebowych. Wielkość ciśnienia , które powstaje pod wpływem tych sił zależy od średnicy kapilar i napięcia powierzchniowego cieczy. Ciśnienie kapilarne Ps jest odwrotnie proporcjonalne do promienia krzywizny menisku.

17. Zdefiniuj podsiąk kapilarny.

Wznios kapilarny (posiąk kapilarny) to wysokość słupa cieczy równoważącego ciśnienie kapilarne. Podsiąk kapilarny zależy przede wszystkim od średniej kapilar. Występowanie podsiąku kapilarnego oraz ilość wody jaka w jednostce czasu może zostać przemieszczona z poziomów głębszych do płytszych uzależniona jest od składu granulometrycznego i struktury gleby.

18. Zdefiniuj siłę ssącą gleby. Wymień czynniki na nią wpływające.

Siły ssące (siły utrzymujące wodę w glebie) w glebie pochodzą z kilku źródeł:

• fazy stałej

• soli rozpuszczonych

• działania wewnętrznego (ciśnienie gazów, pole grawitacyjne)

Można podzielić je na:

• siły grawitacji - powodujące odpływ wody w głąb profilu glebowego

• siły ssące - wiążące wodę w glebie

siła ssąca gleby = siły elektrostatyczne + hydratacyjne + osmotyczne + kapilarne

Największą rolę odgrywa siła kapilarna, stąd:

siła ssąca gleby = kapilarna siła przyciągania

Siły kapilarne powstają na granicy trzech faz jako wynik napięcia powierzchniowego cieczy i zjawisk towarzyszących zwilżaniu.

Siła ssąca może być też określana jako potencjał kapilarny , który zależy od przekroju kapilary

d = 0,294 /h

gdzie:

d - przekrój okrągłej kapilary

h - zastosowana siła wyrażona w cm słupa wody dla odwodnienia kapilary

Miarą siły ssącej gleby są jednostki ciśnienia wyrażone w cm słupa wody, w atmosferach lub jednostkach pF.

Woda glebowa może być wiązana siłą ssącą odpowiadającą od 0 do 10 mln cm słupa wody.

Wartość 0 osiąga gleba w pełni wysycona wodą.

Wartość 10 mln cm (10tys. Atmosfer) osiągnie gleba sucha (wysuszona w 105^o).

19. Wyjaśnij pojęcie jednostki pF.

Jednostka oznaczająca siłę ssącą - pF (Schoffield - 1934). Jest to logarytm z wysokości słupa wody h [cm], którego ciśnienie odpowiada sile ssącej gleby czyli ciśnieniu z jakim woda jest wiązana w glebie.

pF = log₁₀h

Graniczne wartości pF odpowiadają różnym poziomom wody i stopniem jej dostępności.

20. Objaśnij pojęcie krzywej sorpcji wody.

Pełnym odzwierciedleniem wszystkich właściwości wodnych gleby jest krzywa pF (krzywa sorpcji wody) - wykres przedstawiający zależność między siłą ssącą gleby a jej wilgotnością. Wykreślana jest na podstawie pomiarów ilości wody odsączającej się z gleby, przy wywieraniu na nią określonego ciśnienia.

21. Wyjaśnij pojęcie wody higroskopowej.

Wody higroskopowa (tworzy się bezpośrednio na powierzchni cząstek glebowych). Woda niedostępna dla roślin (siły wiążące je w glebie są znacznie większe niż siła ssąca korzeni) nie podlega przemieszczaniu w glebie, nie rozpuszcza soli

22. Wyjaśnij pojęcie wody grawitacyjnej.

Woda wolna - woda przemieszczająca się pod wpływem siły ciężkości i wypełniająca w glebie pory większe niż kapilary. Nie jest związana z cząsteczkami gleby ani siłami kapilar. Wydziela się:

• wody wolne infiltracyjne (przesiąkająca, grawitacyjna) - związane z obfitymi opadami deszczu

23. Wyjaśnij pojęcie wody dostępnej.

woda błonkowata dostępna dla roślin?

24. Wyjaśnij wyjaśnij pojęcie polowej pojemności wodnej (PPW).

25. Wyjaśnij czym jest punkt trwałego więdnięcia roślin (PTWR).

26. Opisz zjawiska sorpcji związane z mikroporami.

27. Opisz zjawiska sorpcji związane z mezaporami.

28. Opisz zjawiska sorpcji związane z makroporami.

29. Opisz krótko właściwości powietrzne gleb.

30. Opisz krótko właściwości cieplne gleb.

31. Chemiczne i fizykochemiczne właściwości gleb-czym są i do czego zależą.

32. Opisz rolę fosforu w glebie.

33. Opisz rolę wapnia w glebie.

34. Opisz rolę azotu w glebie.

35. Wyjaśnij pojęcie mikroelementu. Podaj przykłady.

36. Wyjaśnij pojęcie makroelementu. Podaj przykłady.

37. Opisz krótko na czym polega zjawisko sorpcji w glebie.

Petrografia i mineralogia (skład masy glebowej, granulometryczny, mineralny)

meteorologia

Botanika i zoologia

Chemia, fizyka, mikrobiologia

Nauki rolnicze

Planowanie przestrzenne

Ekologia roślin

Nauki leśne

---