PROCESY GLEBOTWÓRCZE

Morfologia gleb zajmuje się badaniem ich budowy, a szczególnie cech dostrzegalnych za pomocą zmysłów (wzroku, dotyku).

Cechy będące obiektem badań morfologii kształtują się w glebie w wyniku fizycznych i chemicznych przeobrażeń jej mineralnego bądź organicznego tworzywa, zwanego skałą macierzystą.

Zachodzą one pod wpływem czynników biotycznych (świat roślin i zwierząt wyższych oraz mikroorganizmów) i abiotycznych (klimat, relief, właściwości skały macierzystej, czas, zabiegi agrotechniczne), które ogólnie nazywa się czynnikami glebotwórczymi.

Czynniki glebotwórcze wywołują w naturalnym substracie glebowym wiele zmian, wśród których na szczególne podkreślenie zasługują:

• przemiany mineralnego tworzywa gleby, tj. rozkład minerałów pierwotnych (skaleni, mik, piroksenów, amfiboli i innych) oraz synteza minerałów wtórnych (ilastych), takich jak: kaolinit, haloizyt, montmorylonit, illit, wermikulit itp. z produktów tego rozkładu,

• przetwarzanie substancji organicznej (humifikacja i mineralizacja),

• przemieszczanie składników w profilu glebowym w postaci roztworów rzeczywistych, koloidalnych, zawiesin oraz z udziałem organizmów żywych,

• wymiana materii i przepływ energii między żywymi organizmami a glebą.

Przemiany te określa się mianem procesu glebotwórczego, gdyż prowadza one do przekształcenia martwej, jałowej skały macierzystej w glebę - twór „ożywiony”, odznaczający się żyznością, czyli zdolnością do zaopatrywania roślin w składniki pokarmowe, wodę i powietrze.

Elementarne (typologiczne) procesy glebotwórcze.

Proces inicjalny, zachodzący z udziałem pionierskich zbiorowisk drobnoustrojów, mchów porostów itp., powoduje powstanie gleb prymitywnych, np. litosoli, regosoli. W jego wyniku kształtuje się słabo zaznaczony poziom akumulacji próchnicy.

Proces darniowy jest uwarunkowany bytowaniem trawiastej roślinności, która tworzy gęstą sieć korzeni i kłączy w górnym poziomie gleby oraz przyczynia się do rozluźnienia masy glebowej i uformowania struktury drobnoagregatowej.
W jego wyniku w wierzchniej części profilu glebowego powstaje wyraźnie wykształcony poziom próchniczy.

Proces brunatnienia jest właściwy aktywnym biologicznie glebom wielogatunkowych lasów liściastych. Polega on na rozpadzie pierwotnych krzemianów (biotytu, oliwinu, piroksenów, amfiboli itp.) z wydzieleniem zawartego w nich żelaza, które w postaci nierozpuszczalnych wodorotlenków i kompleksów
z kwasami próchnicznymi osadza się na powierzchni ziaren mineralnych, nadając glebie charakterystyczną brunatną barwę. Tworzy się poziom brunatnienia.

Proces płowienia (z franc. lessivage) polega na wypłukiwaniu nie rozłożonych minerałów wysokodyspersyjnych (iłu koloidalnego) z górnych poziomów gleby i osadzaniu ich głębiej w tzw. teksturalnym poziomie wymywania.

Proces bielicowania polega na selektywnym wypłukiwaniu w głąb profilu gleby produktów rozkładu minerałów glebowych i substancji organicznych. Przemieszczeniu ulegają przede wszystkim tlenki żelaza i glinu w postaci kompleksowych związków z substancjami humusowymi, np. kwasami fulwowymi. Dzięki temu występujący pod poziomem akumulacyjnym tzw. poziom eluwialny ulega charakterystycznemu wybieleniu, a wzbogacony w wymyte składniki, leżący niżej poziom iluwialny uzyskuje barwę rdzawą lub ciemnobrunatną i zostaje w mniejszym lub większym stopniu scementowany. Wzbogacony, silnie scementowany poziom nazywa się orsztynem. Bielicowanie przebiega najbardziej typowo w piaszczystych, ubogich i kwaśnych, biologicznie mało aktywnych glebach leśnych, głównie lasów iglastych.

Proces glejowy polega na redukcji różnych związków mineralnych - głównie Fe i Mn - z udziałem anareobowych drobnoustrojów. Gleby lub oglejone poziomy glebowe mają charakterystyczne, niebieskozielonkawe zabarwienie, które pochodzi od związków żelaza zredukowanego do form dwuwartościowych. Związki żelaza i manganu w wyniku redukcji stają się bardziej rozpuszczalne
i dlatego mogą być przemieszczane z wodą. Proces glejowy przebiega najczęściej w poziomach nadmiernie wilgotnych, a więc o ograniczonej ilości powietrza.

Proces torfowienia to złożony proces powolnych przemian chemicznych
i strukturalnych, jakim, przy zahamowanej mineralizacji i humifikacji, podlegają szczątki roślin bagiennych w warunkach stałego nadmiernego uwilgotnienia
i braku dostępu powietrza. Produkty tego procesu tworzą poziomy (warstwy) torfowe. Zależnie od składu chemicznego wód podtapiających torfowisko i składu roślinności torfotwórczej powstają następujące gleby torfowe: eutroficzne torfowisk niskich, mezotroficzne torfowisk przejściowych lub oligotroficzne torfowisk wysokich.

Proces murszenia następuje po odwodnieniu torfowiska i ustaleniu trwałej anaerobiozy. Jest to złożony proces biochemiczny, który prowadzi m. in. Do humifikacji i częściowej mineralizacji masy torfowej, w wyniku której zanika pierwotna, włóknisto - gąbczasta struktura torfu i pojawia się specyficzna struktura drobnoagregatowa. Powstaje poziom murszowy.

Scharakteryzowane wyżej procesy glebotwórcze prowadzą do stopniowego wykształcenia się w skale macierzystej pewnych stref (poziomów) przebiegających równolegle do poziomu gleby, a zróżnicowanych pod względem właściwości fizycznych i chemicznych. Są one dostrzegalne na pionowym przekroju gleby, tzw. profilu glebowym, uzyskiwanym przez wykowanie odkrywki glebowej lub w wyniku naturalnego odsłonięcia gleby na skutek któregoś z procesów geologicznych.

POZIOMY GENETYCZNE

Zróżnicowanie morfologiczne strefy, odznaczające się określonymi cechami oraz położeniem w profilu, nazywa się poziomami lub pod poziomami genetycznymi gleby.

Do ich oznaczenia stosuje się odpowiednie symbole, złożone z:

• dużej litery i cyfry, np. A 1 - podpoziom próchniczy,

• dużej i małej litery, np. Bt - poziom wmywania z akumulacją frakcji iklastej,

• dwóch dużych liter, BC - poziom wmywania z cechami skały macierzystej,

• innych symboli złożonych, np. Eetg, BcaC itp.

Oprócz poziomów w profilu występują warstwy glebowe. Tworzą je materiały charakteryzujące się cechami i właściwościami związanymi z litogenezą.

W systemie identyfikacyjnym poziomów i warstw glebowych wyróżnia się:

• poziomy główne,

• przejściowe,

• mieszane,

• podpoziomy, oraz cechy towarzyszące.

Poziomy główne wyróżnia się na podstawie dominujących form
i intensywności przeobrażeń utworu macierzystego przez procesy glebotwórcze. Przeobrażenia te powodują wyraźne różnice w wyglądzie, właściwościach chemicznych i fizycznych skały macierzystej.

Poziomy główne oznacza się dużymi literami alfabetu łacińskiego.
W glebach mineralnych i mineralno - organicznych wyróżnia się:

O - poziom organiczny próchnic nakładowych i gleb organicznych, A - poziom próchniczy, E - poziom wymywania, B - poziom wzbogacenia, C - poziom skały macierzystej, G - poziom glejowy, P - poziom bagienny gleby organicznej, D - podłoże mineralne gleby organicznej, R - podłoże skalne (lita skała).

O - poziom organiczny zawiera ponad 20% świeżej lub częściowo rozłożonej materii organicznej. W glebach mineralnych i mineralno - organicznych poziom organiczny O tworzy się na powierzchni tworu mineralnego, zwykle przy pełnym dostępie powietrza.

W mineralnych glebach semi - i hydrogenicznych poziom organiczny, jeśli występuje, ma zwykle miąższość mniejszą do 10 cm. Jeśli natomiast miąższość jest większa i wynosi od 10 do 30 cm, glebę zalicza się do gleb organiczno - mineralnych, a przy miąższości ponad 30 cm - do gleb organicznych.

A - poziom próchniczy tworzy się w powierzchniowej warstwie gleby mineralnej. Jest on ciemno zabarwiony lub ciemniejszy od poziomów niżej leżących dzięki zawartości zhumifikowanej materii organicznej, w różnym stopniu związanej z mineralnymi składnikami gleby. Zawiera mniej niż 20% materii organicznej.

E - poziom wymywania (eluwialny), wytworzony bezpośrednio pod poziomem O lub A (jeśli poziom A występuje), zawiera mniej materii organicznej niż poziom A (lub O, jeśli poziom A nie występuje) oraz mniej półtoratlenków
i frakcji ilastej od poziomu bezpośrednio pod min zalegającego.

Zwykle charakteryzuje się jaśniejszą barwą niż poziomy sąsiednie oraz większą zawartością kwarcu i krzemionki lub innych minerałów odpornych na wietrzenie.

B - poziom wzbogacenia leży pomiędzy poziomem A lub E (jeśli poziom E występuje) a poziomem C, G lub R.

Nie zaznaczają się w nim struktury skały macierzystej lub są słabo widoczne. Charakteryzuje go nagromadzenie półtoratlenków i materii organicznej na skutek wmywania lub akumulacji rezydualnej oraz frakcji ilastej w wyniku wmywania lub rozkładu minerałów pierwotnych i tworzenia wtórnych minerałów ilastych. Może to być odrębna lub połączona akumulacja wymienionych substancji.

Poziom B często wykazuje wtórna nagromadzenie węglanów wapnia, węglanów magnezu, gipsu lub innych soli.

C - poziom skały macierzystej składa się z materiału mineralnego nie skonsolidowanego, nie wykazującego cech innych poziomów glebowych. Jest stosunkowo mało zmieniony przez procesy glebotwórcze, nie wykazuje cech identyfikacyjnych innych poziomów glebowych, posiada jednak cechy wietrzenia abiotycznego. Mogą się w nim nagromadzić węglany wapnia i magnezu oraz rozpuszczalne sole. Może on również wykazywać cechy cementacji przez wmyte węglany, rozpuszczalne sole, krzemionkę, żelazo, a także cechy oglejenia.

G - poziom glejowy wykazuje cechy silnej lub całkowitej redukcji
w warunkach anareobowych. Ma on zwykle barwę stalowoszarą, odcień niebieskawy lub zielonkawy i nie posiada cech diagnostycznych poziomów A, E lub B. W tym poziomie głównym procesem jest silna redukcja.

Gdy pełne oglejenie jest spowodowane wodami gruntowymi, używa się symbolu G, a gdy wodami opadowymi -Gg.

Jeśli inne poziomy genetyczne wykazują cechy oglejenia jako procesu towarzyszącego, oznaczamy je również dodatkowo symbolem g (oglejenie spowodowane wodami opadowymi) lub gg (oglejenie spowodowane wodami gruntowymi).

P - poziom bagienny, w którym część profilu gleby organicznej jest objęta bagiennym procesem glebotwórczym.

D - podłoża mineralne, występują w glebach organicznych.

M - poziom murszenia to część profilu gleby organicznej objęta procesem murszenia.

R - podłoże skalne to lita lub spękana skała (magmowa, przeobrażona, osadowa) występująca w podłożu.

Poziomami mieszanymi są części profilu, w którym morfologiczne zmiany miedzy sąsiednimi poziomami głównymi obejmują pas szerszy niż 5 cm, a cechy przyległych poziomów są wyraźne i istnieje ciągłość między wcinającymi się językami i poziomami im odpowiadającymi.

Poziomy te oznacza się dużymi literami, stosowanymi do określenia przyległych poziomów głównych, oddzielonymi ukośna kreską, np. A/E, E/B, A/C, B/C (tzw. zapis łamany).

Część profilu, w którym równocześnie są widoczne morfologiczne cechy dwóch sąsiednich poziomów głównych, nazywa się poziomami przejściowymi. Oznacza się je dużymi literami właściwymi dla poziomów głównych, np. AE, EB, BC, przy czym pierwsza litera oznacza poziom, do którego poziom przejściowy jest bardzo podobny.

Gdy istnieje potrzeba dalszego podziału poziomów głównych na podpoziomy, wówczas po literach O, A, B,C, E ,G, P i R, oznaczających poziom główny, dodaje się liczby arabskie w ciągu sekwencji. Liczby wskazują na różnice cech i właściwości poziomów, które mogę być obserwowane w profile glebowym w terenie, np. A1, A2, A3, takie jak odmienna barwa, struktura lub inne cechy.

Aby dokładniej określić cechy i właściwości związane z genezą danego podpoziomu, wpisuje się małe litery po cyfrze określającej podpoziomy, np. A2g, B3h, lub bezpośrednio po dużej literze określającej poziom główny, Ap, Bt, Cca (por. rozdz. 2.2.4.). Przyrostek literowy może być stosowany jedynie wówczas, gdy stwierdzone różnie w zakresie interpretacji danej cechy są pewne.

PRZYROSTKI DO OZNACZANIA CECH I WŁAŚCIWOŚCI POZIOMÓW

Cechy towarzyszące, o wskaźnikowym znaczeniu dla genezy i klasyfikacji gleb, oznacza się w następujący sposób (symbole dodaje się do symboli poziomów głównych i podpoziomów):

a - (z niem. anmoor - przybagienny); dobrze zhumifikowana materia organiczna, zakumulowana w mineralnej części gleby w warunkach hydromorficznych; odnosi się do poziomu głównego A, np. Aa;

an - (antropogeniczny); poziom lub warstwa wytworzona przez człowieka wskutek jego działalności gospodarczej poza uprawą roli, np. Aan;

b - poziom kopalny; dotyczy poziomów i gleb kopalnych;

br - akumulacja na miejscu (wzbogacanie in situ), nieiluwialna, typowa dla gleb brunatnych; symbol stosuje się w połączeniu z poziomem głównym B, np. Bbr w glebach brunatnych;

ca - akumulacja węglanu wapnia; symbol stosuje się w połączeniu z różnymi poziomami głównymi, przejściowymi i podpoziomami oraz warstwami glebowymi, np. Cca;

cn - akumulacja półtoratlenków i węglanów w postaci konkrecji lub pieprzów, np. Bfecn, Ccacn;

cs -akumulacja siarczanu wapnia, np. Ces;

es -eluwialne wymycie żelaza i glinu; dotyczy poziomu głównego E w glebach bielicozmiemnych i glejowo - bielicoziemnych, np. Ees;

et -eluwialne wymycie frakcji ilastej; odnosi się do poziomu E gleb płowych, np. Eet;

f - podpoziom z materią organiczną, częściowo rozłożoną; dotyczy poziomu głównego O, np. O f

fe -iluwialna akumulacja żelaza; dotyczy poziomu głównego B w glebach bielicowych i bielicach, np. Bfe

g -cechy glejowe lub podglejowe, odzwierciedlające okresową nadmierną wilgotność, spowodowaną wodami opadowymi okresowo stagnującymi nad poziomami lub warstwami trudno przepuszczalnymi lub w ich obrębie, np. Eg, Bg, Cg.

gg -cechy oglejenia od wód gruntowych oznaczające bardzo silną redukcję, np. Bgg, Cgg;

h -podpoziom zawierający zhumifikowaną, dobrze rozłożoną materię organiczną; odnosi się do niższych części poziomu głównego O w glebach mineralnych, wzbogaconych w próchnicę koloidalną, np. Oh, do naturalnego poziomu A, np. Ah, do iluwialnej akumulacji materii organicznej w poziomie iluwialnym, np. Bh;

k -warstwa reliktowa kontaktu krioiluwialnego z zamarzniętym podłożem, wytworzona w środowisku peryglacjalnym, wzbogacona w żelazo, magnez, glin, próchnicę; dotyczy poziomu głównego B, np. Bk;

l - podpoziom ściółki w powierzchniowej części poziomu O gleb mineralnych i organicznych, np. Ol;

na - poziom wzbogacony w sód wymienny, np. Bna;

ox - akumulacja półtoratlenków; w poziomach scementowanych odnosi się do poziomu B z orsztynem, rudą łąkową itp., np. Box

p - poziom rozluźniony, wzruszony przez orkę lub inny zabieg spulchniający; dotyczy poziomów znajdujących się przy powierzchni gleby, np. Ap;

r - nieiluwialne nagromadzenie żelaza, glinu, manganu, próchnicy, niekiedy wzbogacone we frakcję ilastą, pylastą; dotyczy poziomu głównego B w glebach uprawnych, np. Br

re - poziom reliktowy; stosuje się do poziomów starszej genezy, znajdujących się w zasięgu współczesnych procesów glebotwórczych, np. Bvre;

sa - akumulacja soli łatwiej rozpuszczalnych w wodzie niż gips, np. Bsa, Csa;

t - iluwialna akumulacja frakcji ilastej w glebach mineralnych; dotyczy poziomu głównego B, np. Bt; w glebach organicznych oznacza torf; odnosi się do poziomu głównego O;

v - nieiluwialne nagromadzenie w środowisku peryglacjalnym żelaza, glinu, manganu, próchnicy, niekiedy wzbogacone we frakcję ilastą i pylastą; dotyczy poziomu głównego B, np. Bv;

x - warstwa stwardniała (fragipan), np. Bx, Bsx, Btx.

Symbole stosowane tylko do opisu gleb hydrogenicznych są następujace:

bg - warstwa torfu boru bagiennego torfowiska wysokiego; odnosi się do poziomu głównego O, np. Otwybg;

brz - warstwa torfu brzezinowego torfowiska przejściowego; dotyczy poziomu głównego O, np. Otprbrz;

e - utwór torfiasty lub murszowaty w glebach organiczno - mineralnych;

gy - gytia; odnosi się do poziomu organicznego O, np. Ogy;

i - utwór murszasty w glebach organiczno - mineralnych;

m - muł; odnosi się do poziomu głównego O;

me - warstwa torfu mechowiskowego torfowiska niskiego zbudowana z mchów brunatnych i niskich turzyc; dotyczy poziomu głównego O, np. Otnme;

ms - warstwa torfu mszarnego torfowiska przejściowego i wysokiego; dotyczy poziomu głównego O, np. Otprms lub Otwyms

n - poziom namułów mineralnych rozdzielających warstwy organiczne;

ni - torf niski, np. Otni;

ol - warstwa torfu olsowego torfowiska niskiego, zbudowana przeważnie z materiału olszynowego; dotyczy poziomu głównego O, np. Otniol;

pr - torf przejściowy, np. Otpr;

sz - warstwa torfu szuwarowego torfowiska niskiego zbudowana przeważnie z trzcin; dotyczy poziomu głównego O, np. Otnisz;

tu - warstwa torfu turzycowiskowego torfowiska niskiego zbudowana w przewadze z wysokich turzyc z domieszką trzciny; odnosi się do poziomu głównego O, np. Otntu;

tz - warstwa torfu zamulonego; odnosi się do poziomu głównego O, np. Otz;

wr - warstwa torfu wrzosowiskowego torfowiska wysokiego; dotyczy poziomu głównego O, np. Otwywr;

wy - torf wysoki, np. Otwy

R1, R2, R3 - stopień rozkładu torfu.

---