TEMATY NA EGZAMIN Z GLEBOZNAWSTWA

1. Humifikacja, paludyzacja, dojrzewanie , murszenie- zdefiniować te procesy i podać warunki ekologiczne ich przebiegu.

Humifikacja - proces rozkładu, przebudowy, syntezy różnych związków organicznych z udziałem organizmów glebowych, prowadzących di powstania nowych związków organicznych zwanych próchnicą (humusem)

Humifikacja zachodzi, gdy szczątki organiczne dostaną się do wilgotnej i nagrzanej gleby, wówczas są one atakowane przez różnorodne organizmy glebowe (bakterie, grzyby) i rozkładane do produktów prostych.

Wszystkie poziomy

Paludyzacja - proces, który odbywa się w warunkach beztlenowych, prowadzi do akumulacji materii organicznej.Mogą powstawać złoża torfu, węgla kamiennego, brunatnego (złoża org.).

Poziom HISTIC - organiczny poziom gleb

Dojrzewanie - zespół procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych przemiany gleby organicznej po odwodnieniu. Złoża tj. usunięcia nadmiaru wody i wprowadzeniu powietrza, prowadzące do wytworzenia optymalnych warunków, dla rozwoju mikroflory i roślin uprawnych (stabilizacja 3 faz stałej, ciekłej, gazowej).

Poziom MELANIC

Murszenie - zachodzi w odwodnionych warstwach gleb organicznych (torfowych, mułowych), a więc w warunkach tlenowych. Polega na fizycznych i fizykochemicznych zmianach zachodzących w subst. org. a przede wszystkim w jej koloidalnej części. Odwodniona masa kurczy się, pękając dzieli się na agregaty (bryły), które w dalszej fazie murszenia dzielą się na drobinę, przybierając czasami wielkość ziaren (zanika struktura włóknisto-gąbczasta torfu).

Wyróżnia się gleby słabo, średnio i silnie murszałe w zależności od stopnia procesu powstaje poziom murszowy.

2. Melanizacja i leucynizacja - warunki przebiegu tych procesów.

Melanizacja - jest to zaciemnienie początkowo jasno zabarwionego poziomu wierzchniego na skutek wzbogacenia go w substancje próchnicze (materię organiczna).Rozmycie materii w głąb gleby MOLIC I UMBRIC

Leucynizacja - (proces odwrotny od melanizacji) rozjaśnienie poziomów próchniczych na skutek usunięcia substancji organicznych lub ich mineralizacji. Np. czarnoziemy tracą substancje organiczne.

3. Dekalcyfikacja i kalcyfikacja - zdefiniować procesy, podać warunki i przebieg oraz reakcje chemiczne (krasowienie)

Dekalcyfikacja - reakcje prowadzące do usunięcia węglanu wapnia z jednego lub więcej poziomu przez wodę przemieszczającą się w głąb profilu. Najwięcej CaCO₃ jest na wysokości 1m .

CaCO₃ + CO₂+H₂O↔Ca(HCO₃)_2. Powstają gleby brunatne

Kalcyfikacja -procesy obejmujące wzbogacenie gleby w węglan wapnia pewnych poziomów glebowych- CALLIC; CaCO₃ wraz z wodą dopływa do wód gruntowych

CaCO₃+H₂CO₃+H₂↔Ca(HCO₃)₂

CO₂+H₂O→H₂CO₃

Zachodzi w warunkach tropikalnych- wysoka temperatura i wilgotność. Powstają czarnoziemy, gleby kasztanowe

4. Procesy eluwiacji i iluwiacji - ich przebieg, warunki wilgotnościowe oraz poziomy przez nie wytworzone.

Proces eluwiacji - wynoszenie substancji z pewnych partii profilu na skutek ich uruchomienia i translokacji: wypłukiwanie (dotyczy substancji rozpuszczonych w wodzie), dekalcyfikacja, zasolenie ( sól dopływa z wodą po czym odparowuje lub zostaje pobrana przez rośliny), lessivage ( wypłukiwanie frakcji ilastych, powstaje poziom LUVIK), rozkład, melanizacja; poziomy wytworzone: ALBIC

Iluwiacja -wnoszenie substancji do pewnych partii profilu na skutek ich wytrącenia i /lub/ zatrzymania; akumulacja, kalcyfikacja, odsalanie (woda przepływająca zabiera ze sobą sole), usuwanie sodu. Poziomy wytworzone to ARGILLIC, SPODIC, NATRIC

5. Podobieństwa i różnice poziomów mollic i antropic - zdefiniować poziom mollic i na jego tle omówić poziom anthropic.

Poziom mollic (łac. mollis - miękki)

Poziom mollic jest zdefiniowany według kryteriów morfologicznych, a nie genetycznych. Jest to powierzchniowy poziom mineralny, który wyróżniają następujące cechy:

• Trwała struktura gruzełkowata, ziarnista lub koprolitowa,

• Wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym > 50 %,

• Zawartość węgla organicznego > 0,6 %

• Jasność barwy i nasycenie barwą w stanie wilgotnym <3, 5, a w stanie suchym <5,5 

• Minimalna miąższość tego poziomu:

  - 10 cm, gdy poziom ten zalega bezpośrednio na skale litej

-25 cm, gdy jego uziarnienie jest drobniejsze niż drobnoziarniste piaski gliniaste,

- 18 cm, gdy ma uziarnienie glin ciężkich i iłów

-25 cm w innych glebach

Podobieństwa:

Poziom anthropic jest podobny do poziomu mollic pod względem barwy, struktury i zawartości materii organicznej. Tworzy się on w ciągu długiego okresu użytkowania i nawożenia gleb odpadami z gospodarstw domowych przy zabudowaniach, jak też w terenach stale nawadnianych i nawożonych nawozami organicznymi,

Różnice:

Kości i ości, a także nawozy organiczne dostarczyły glebie dużych ilości fosforu i wapnia, dlatego zawartość w tych glebach fosforu jest większa niż w poziomie mollic. Zawiera on bowiem więcej niż 109 mg P rozpuszczalnego w 1% kwasie cytrynowym na 1 kg gleby.

6. Proces bielicowy - podać istotę tego procesu oraz etapy jego rozwoju. Profil glebowy wytworzony w tym procesie.

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

A₀- poziom ściółki

A1 - mineralny poziom próchniczy

A2- poziom eluwialny( wymywania)

B- poziom iluwialny (wmywania)

C- poziom skały macierzystej

(powstają poziomy ALBIC I SPODIC)

7. Tworzenie się poziomu argillic - warunki powstawania tego poziomu, proces „argillizacji” (lessivage'u), właściwości poziomu argillic na tle innych endopedonów.

Poziom argillic (łac. Argillic- biały ił) jest to poziom iluwialnego nagromadzenia frakcji ilastej. Tworzy się on pod poziomem eluwialnym, czasami występuje pod poziomem uprawnym- diag. Dla Gleb Płowych:

• Gdy jakakolwiek część poziomu eluwialnego zawiera mniej niż 15% frakcji ilastej, wówczas poziom argillic musi zawierać jej o 3% więcej

• Gdy poziom eluwialny zawiera 15-40% frakcji ilastej, poziom argillic musi jej zawierać o 1, 2 więcej

• Miąższość minimalna wynosi 0, 1 solum poziomów leżących nad nim, ale nie mniejsza niż 15 cm, a w utworach gliniastych i ilastych 7, 5 cm

• Posiada najczęściej strukturę foremno wielościenną

• Na powierzchniach agregatów często występują wybłyszczenia

PROCES ARGILLIZACJI ( LESSEIYEGE' U) mechaniczna migracja drobnych cząstek gleby (< 0, 001 mm) z poziomów A i E do poziomów B i wzbogacenie tych ostatnich we frakcję ilastą. Zjawisko przemywania polega na przemieszczaniu iłu koloidalnego w środowisku o odczynie lekko kwaśnym, gdy jony Ca⁺2 zostały już wymyte, a jony Al⁺3 jeszcze się nie nagromadziły.

8. Gleby typu czarne ziemie - podać genezę, warunki i tworzenie się, podział systematyczny.

Czarne ziemie - są glebami powstałymi z zasobnych w substancje próchniczną utworów mineralnych zawierających najczęściej węglan wapnia lub będących pod wpływem wód gruntowych zasobnych w kationy wapnia. Kształtowały się one pod długotrwałym oddziaływaniem wysokiego zwierciadła wód gruntowych, głównie na obszarach polskich obniżeń, na których mógł w przeszłości panować okresowo proces bagienny, niekiedy czarne ziemie powstały na terenach pojeziornych, starych aluwiach oraz obrzeżach torfowisk.

- Czarne ziemie kształtowały się pod wypływem różnej roślinności, w większości była to najprawdopodobniej roślinność darniowo - łąkowa w wielu przypadkach przy udziale roślinności bagiennej.

- Gleby te powstały z różnych gatunków utworów mineralnych, a więc piasków słabo - gliniastych, gliniastych, z glin lekkich, średnich i ciężkich, z utworów pylastych i iłów.

- Powstanie czarnych ziem wiąże się z akumulacją materii org. w warunkach dużej wilgotności w mineralnych utworach glebowych zasobnych w węglan wapnia i części iglaste: w warunkach tych zachodzi proces łączenia się związków humusowych wysyconych wapniem z iłem koloidalnym w próchniczne związki organiczno - mineralne, nadając tym glebom charakterystyczne gruzełkowatą strukturę i czarną barwę.

a) Poziomem diagnostycznym jest poziom mollic

b) Zawartość materii organicznej 2 - 6%

c) Miąższość poziomu próchniczego 30 - 50 cm

d) Odczyn obojętny lub zasadowy

e) Cechą charakterystyczną jest występowanie skały macierzystej C pod poziomem próchniczym A1

Wyróżniamy czarne ziemie:

- glejowe - zmeliorowane gleby orne z oglejeniem powierzchniowym,

- właściwe - w wyniku umiarkowanego odwodnienia czarnych ziem glejowych,

- zbruniotniałe - powstają w wyniku przemian wietrzeniowych,

- wyługowane - mają uproszczoną budowę profilu A - C,

- zdegradowane - występują na terenach dość intensywnie odwadnianych, mają odczyn słabo kwaśny,

- murszaste - powstają w wyniku odwodnienia czarnych ziem glejowych.

SYSTEMATYKA

Dział: Semihydrogeniczne

Rząd: czarne ziemie

Typ: czarne ziemie

Podtyp:

- glejowe - zmeliorowane gleby orne z oglejeniem powierzchniowym,

- właściwe - w wyniku umiarkowanego odwodnienia czarnych ziem glejowych,

- zbruniotniałe - powstają w wyniku przemian wietrzeniowych,

- wyługowane - mają uproszczoną budowę profilu A - C,

- zdegradowane - występują na terenach dość intensywnie odwadnianych, mają odczyn słabo kwaśny,

- murszaste - powstają w wyniku odwodnienia czarnych ziem glejowych.

9. Przedstaw podział uziarnienia gleb na grupy granulometryczne ( tekstularne) wg Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego: zasady podziału, grupy granulometryczne.

Grupę granulometryczną- możemy określić na podstawie względnego udziału w częściach ziemistych określonych fakcji granulometrycznych.

PODZIAŁ UTWORÓW GLEBOWYCH NA GRUPY GRANULOMETRYCZNE

1.Utwory kamieniste (kamienie) - są to utwory zawierające przewagę frakcji kamieni (0>2cm.) i małej zawartości żwiru, piasku pyłu i części spławialnych.

2.Utwory żwirowe (żwiry) - zawieraj ą prze wagę frakcji żwiru.

W zależności od zawartości cząstek spławialnych wśród żwirów wyróżnia się:

> Żwiry piaszczyste - zawierają < 10% części spławialnych *

> Żwiry gliniaste - zawierające >10% części spławialnych *

* w stosunku do całej masy

3.Utwory piaszczyste (piaski) - zawierają do 20% części spławialnych i do 40% frakcji pyłu**

Dzielą się na:

> Piaski luźne (pl) - 0-5% części spław.

> Piaski słabo gliniaste (ps) - 5-10% części spław.

Piaski gliniaste

> Piaski gliniaste lekkie (pgl) - 10-15% części spław.

> Piaski gliniaste mocne (pgm) - 15-20% części spław.

** w zależności od przewagi frakcji piasku (grubego, drobnego, średniego) możemy wyróżnić piaski grubo-, średnio- i drobnoziarniste.

4.Utwory gliniaste (gliny) - zawierają>20% części spławialnych i do 40% frakcji pyłu ***

Dzielą się na:

> Gliny piaszczyste (gp) - 20-25% części spław.

> Gliny lekkie (gl) - 25-35% części spław.

> Gliny średnie (gs) - 35-50% części spław.

> Gliny ciężkie (gc) - >50% -75%części spław.

> Gliny b. ciężkie (gbc) ->75% części spław

5.Utwory ilaste (iły) - zawieraj ą >50% części spławialnych, do 40% części pyłowych *** oraz nieznaczna domieszkę (<10%) frakcji piasku.

*** przy zawartości pyłu w granicach od 25 do40% do podstawowej nazwy grupy dodaje się przymiotnik „pylasty-sta”

6.Utwory pyłowe (pyły) - zawierają>40% części pyłowych i do 50% części spławialnych oraz piasek.

Dzielą się na:

> Utwory pyłowe zwykłe (płz) - 0-35% części spław.

> Utwory pyłowe ilaste (płi) - 35-50% części spław.

Frakcja granulometryczna- jest to umownie przyjęty zbiór ziaren glebowych(objętych wspólną nazwa) mieszczących się w określonych przedziałach średnic, wyrażonych w milimetrach.

Grupa Frakcji Frakcje		Wymiary w mm
Części szkieletowe	Kamienie	>75
		grube	>500
		średnie	500-250
		drobne	250-75
		Żwir	75-2
		gruby	75-20
		średni	20-5
	drobny	5-2
Części ziemiste	Piasek	2,0-0,05
		bardzo gruby	2,0-1,0
		gruby	1,0-0,5
		średni	0,5-0,25
		drobny	0,25-0,01
		bardzo drobny	0,1-0,05
		Pył	0,05-0,002
		gruby	0,05-0,005
		drobny	0,005-0,002
		//	<0,002
		gruby	0,002-0,0002
	drobny	<0,0002

METODY OZNACZANIA SKŁADU GRANULOMETRYCZNEGO.

1.Oznaczanie zawartości piasku metodą sitowa

2. Metoda odwirowania

3.Oznaczanie zawartości iłu metodą sedymentacyjną

a) metoda pipetowa

b) metoda Aerometryczna

c) metoda Atterberga

4. Metoda kombinowana (KSERO)

10. Oglejenie gleb - warunki powstawania gleju, czynniki powodujące oglejenie, skutki oglejenia.

Proces oglejenia polega na redukcji (odtlenianiu) mineralnych części utworu glebowego w warunkach dużej wilgotności i w obecności substancji organicznej. Związki żelaza trójfazowego, mające zabarwienie brunatno rdzawe lub żółto rdzawe przechodzą, w wyniku tego biochemicznego procesu (przy udziale mikroorganizmów beztlenowych w obecności substancji organicznej) w związki żelaza dwuwartościowego, wskutek czego stają się ruchliwe i są wymywane przez wodę, a poziomy lub warstwy zasobne w związki żelaza przybieraj ą barwę zielonkawą, niebieskawą lub popielatą.

Oglejenie pod wpływem procesu postępującego od dołu w wyniku działania wysokich wód gruntowych zwie się OGLEJENIEM ODDOLNYM; poziom (lub warstwa) glejowy oznaczany jest symbolem 'G', a gleba glejowa zaliczana jest do podtypu gleb gruntowo-glejowych;

Oglejenie wytworzone pod wpływem wód opadowych zwie się OGLEJENIEM ODGÓRNYM; poziom lub warstwa oglejona oznaczana jest symbolem 'g^', a gleba glejowa zaliczana jest do podtypu gleb opadowo glejowych (pseudoglejowych).

Efektem oglejenia gleb jest barwa o odcieniu niebiesko zielonym. Wyróżnia się

- plamiste- sporadyczne plamy, mało widoczna forma

- zaciekowe- wzdłuż kanałów pokorzeniowych, podobnie jak plamiste w istotny sposób nie pogarsza warunków prawidłowego rozwoju roślin uprawnych.

- marmurkowate- to wynik dalszego rozwoju oglejenia plamistego i zaciekowego, plamy i zacieki tworzą miazgę glejową

- całkowite- kolejny etap rozwoju oglejenia marmurkowego. Obejmuje cały poziom

11. Barwa gleby, czynniki wpływające na barwę gleby. Znaczenie barwy w diagnostyce gleboznawczej i w określeniu właściwości gleb. Oznaczenie barwy gleby wg Tabel Munsella.

Barwa- jest cechą diagnostyczna gleby tzn. na podstawie barwy możemy wnioskować o innych cechach fizycznych czy chemicznych gleby. Barwa zależy od takich czynników jak:

• Substancja organiczna (czarne szare)

• Związki żelaza (czarne, pomarańczowe, żółte, rdzawe, niebieska, zielona)

• Ziarna kwarcu i kalcytu (biała)

• Stan uwilgotnienia ( intensywność barwy)

BIAŁA BARWA- to barwa neutralna ma ją krzemionka (SiO₂), tlenek glinu Al₂O₃, CaCO₃

CZERWONA- pochodzi od hematytu krystalicznego

CZARNA- mają ją humus, konkrecje manganowe, konkrecje manganowo żelaziste

Wyróżniamy dwie barwy gleb a) zimne: niebieskie zielone pochodzą od warunków beztlenowych b) ciepłe

Gleby o ciemnym zabarwieniu absorbują więcej ciepła niż jasne, tym samym szybciej na wiosnę aktywizują się pod względem biologicznym, ale też szybciej wysychają, niż gleby o jaśniejszej powierzchni.

Do określenia barwy stosuje się tabele Munsella- porównuje się barwę z krateczek 10 YR 5/3

10 odcień, YR- Barwa, 5-jasność, 3 nasycenie barwy.

12. Rozkład por glebowych i ich związek z potencjałem macierzystym wody glebowej; związek wielkości por glebowych z potencjałem macierzystym wody glebowej.

Rozkład por glebowych --to procentowy udział por o różnej wielkości w całkowitej porowatości gleby.

PF=-0, 528-log₁₀d

Równanie określające rozkład por glebowych w glebie,

d —»• średnica równoważna por glebowych, przy których wymywana jest woda z siłą pF w danych porach

Znając rozkład por glebowych możemy określić zawartość wody w glebie.

Rozkład por glebowych- charakteryzuje właściwości wodne gleby a nie porowatość. Im kapilary mają mniejszą średnice tym woda jest trzymana większymi siłami. Rozkład por glebowych zależy od uziarnienia oraz od struktury. Struktura decyduje o obecności makroporów a tym samym o zawartości powietrza w glebach. Klasyfikacja por; (stara norma)

Pory duże >200μm makropory >0.2mm

Pory średnie >200-20μm mezopory >0.2-0.02mm

Pory drobne >20-2μm mikropory >0.02-0.002mm

Pory b. drobne <2μm ultramikropory <0.002mm

Ψ m -(potencjał macierzysty , siła ssąca gleby),zależy od wielkości por glebowych,

Ψ m > im mniejsze pory.

Im uziarnienie jest drobniejsze tym porowatość jest większa, a makroporów jest mniej, co powoduje złe przemieszczanie się wody w glebie.

13. Znaczenie struktury glebowej: a) w poziomie uprawnym, b) w całym profilu.

A) W poziomie uprawnym znaczenie struktury jest bardzo ważne ze względu na rozwój roślin. Struktury mówią, nam jak wygląda układ por glebowych oraz jaka jest ilość i wielkość poszczególnych por glebowych.

OD STRUKTURY ZALEŻY;

-retencja wody glebowej, gdy są agregaty to struktury decydują także o ruchu wody w glebie,

- stosunek powietrza do wody,

- zdolność penetracji korzeni roślin w poziomie uprawnym,

- decyduje także o oporności gleby na uprawę, a także degradacji fizycznej gleby,

-decyduje o właściwościach cieplnych gleb.

B) Jeśli chodzi o cały profil to struktura decyduje o;

-stosunkach powietrzno-wodnych,

-retencyjności,

-zdolności filtracyjnej gleby,

-warunkach, w których może dochodzić do oglejenia gleb itp.

14. Jaka jest różnica pomiędzy strukturą ziarnistą a gruzełkowatą, pryzmatyczną a słupową płytkową a foremnowielościenną.

Struktura gruzełkowata -są to agregaty strukturalne kuliste, porowate, trwałe, w których spoiwem są przede wszystkim polimery próchnicze, śluzy bakteryjne i minerały ilaste, natomiast struktura ziarnista są to agregaty strukturalne prawie nieporowate, powstałe na skutek dezintegracji fizycznej (wysuszania -namakanie, zamarzanie-odmarzanie) macierzystego materiału glebowego (mineralnego i organicznego).

Struktura pryzmatyczna - agregaty mają kształt graniastosłupów wrzecionowatych ostrokrawędzistych z płaskimi powierzchniami górnymi i dolnymi; tworzą się one w glebach bardzo drobnoziarnistych przy ich głębokim wysychaniu i namakaniu; pionowe ścianki agregatów są czasami pokryte powłoczkami ilastymi lub ilasto-próchniczymi, natomiast struktura słupowa -agregaty mają kształt graniastosłupów wrzecionowatych o krawędziach zaokrąglonych, przy czym górna powierzchnia tych słupków jest też zaokrąglona (tzw. czapeczka); są one charakterystyczne dla gleb, których kompleks sorpcyjny jest w znacznym stopniu wysycany kationami sodu, a czasami sodu i magnezu.

Struktura płytkowa-agregaty są rozbudowane w kierunku osi poziomych przy znacznym zredukowaniu osi pionowej. Dominuje tu łupliwość płaszczyźnie poziomej i poziomy układ płytek prostych o szerokich , rzadziej gładkich powierzchniach , ułożonych poziomo; płytki są oddzielone od siebie małymi szczelinami powstającymi przy wysychaniu gleby lub wskutek tworzenia się wewnątrz gleby soczewek lodu, natomiast struktura foremnowielościenną - agregaty są równomiernie wykształcone wzdłuż trzech osi prostopadłych do siebie. Są to wielościany foremne o gładkich lub chropowatych powierzchniach, przylegających do powierzchni sąsiednich agregatów.

15. Struktura gleby - definicja struktury, typy, klasy i trwałość struktury glebowej. Opis struktury glebowej.

Przez strukturę glebową rozumie się rodzaj i sposób wzajemnego powiązania oraz przestrzenny układ elementarnych cząstek stałej fazy gleby.

Typy struktur:

1.Struktury proste (nieagregatowe)

a) rozdzielnoziarnista

b) spójna ( zwarta, masywna)

2.Struktury włókniste

a) gąbczasta

b) włóknista właściwa

3.Struktury agregatowe

a) sferoidalne: koprolitowa, gruzełkowata, ziarnista

b) foremnowielościenne (poliedryczne)

-foremnowielościenna ostrokrawędzista ( angularna)

-foremnowielościenna zaokrąglona ( subangulama)

-bryłowa

c) struktury wrzecionowate: pryzmatyczna, słupowa

d) dyskoidalne: płytkowa, skorupkowa

Trwałość struktury glebowej.

0.Struktura bezagregatowa ( nie można dostrzec w masie glebowej ani agregatów, ani wyraźnie zaznaczonych naturalnych linii odspojenia.Wyróżnia się strukturę spójną i sypką).

1. Struktura bezagregatowa słaba (słabo wykształcone agregaty, ledwo rozróżnialne w profilu).

2.Struktura agregatowa średnio trwała (dobrze ukształtowane agregaty, średnio trwałe, ale wyraźne).

3.Struktura agregatowa trwała (agregaty trwałe).

Opis struktury glebowej.

Po rozpoznaniu struktury w danym poziomie opisuje się ją w kolejności:

-rodzaj struktury wg. wielkości agregatów,

-odmiany struktur glebowych wg. stopnia wykształcenia struktury w profilu oraz trwałości agregatów

-typ struktury wg. kształtu agregatów.

16. Co to jest wskaźnik porowatości. Oznaczenie wskaźnika porowatości. Związek wskaźnika porowatości (e) z współczynnikiem porowatości (n).

Wskaźnik porowatości (e) - jest to stosunek objętości wolnych przestrzeni, niezajętych przez fazę stałą w glebi9e ( Vn) do objętości fazy stałej gleby (Vs) wyrażony w m³/m³

e= Vn/Vs= (Va+Vw)/Vs=Vn/(Vc-Vn)

Współczynnik porowatości (n) - to stosunek objętości wolnych przestrzeni w glebie do objętości całkowitej gleby. m³/m³ n=(Va+Vw)/Vc=Vn/Vc

Zależność miedzy e a n

n=e/(1+n) e=n/(1-n)

17. Zdefiniować zjawiska i podać znaczenie: Infiltracja, perkolacja, filtracja, wznios kapilarny.

INFILTRACJA - wsiąkanie wody w powierzchnie gleby nienasyconej wyznacza częstość i wielkość dawek nawodnieniowych [cm/n]

1. KUMULATYWNA - sumaryczna ilość Ic=a*tⁿ , wsiąkanie wody w powierzchnie gleby w miarę upływu czasu.

2. CHWILOWA -ilość wody, jaka wsiąka w powierzchnię gleby w jednostce czasu Ie=a*n*t ↑inf. chwilowa ^opady, a gdy inf.chwilowa < opady spływ powierzchniowy(erozja pow.)¹ⁿ

3. ŚREDNIA - jaka jest średnia prędkość po określonym czasie Ia=a*tⁿ-¹ np. 10 h

4.USTALONA - określa stałą prędkość wsiąkania wody w glebę po pewnym czasie prowadzenia pomiaru

In=a*n*t(t do n-1) t=10(1-n)*n ustala się infiltracja ≈ filtracji w strefie nienasyconej

Gdzie: t - czas, n - tg kąta nachylenia n = tgα, a-ilość wody, jaka wsiąknie w powierzchnie po upływie 60min.Ustala wielkość i częstość nawodnień.

FILTRACJA - zdolność przewodzenia wody przez glebę przy pełnym jej nasyceniu wodą, np. odwodnienie gleb rowami lub drenami.

Miarą filtracji jest współczynnik filtracji, zwany także niekiedy współczynnikiem przepuszczalności wodnej gleby, który mówi jak szybko przemieszcza się pozioma woda poniżej zwierciadła wody gruntowej.

FILTRACJA I INFILTRACJA zależą od takich właściwości gleb jak skład granulometryczny, struktura, porowatość.

PERKOLACJA - przemieszczanie się wody w glebie w stanie ciekłym, pionowe przemieszczanie się wody od powierzchni gleby do poziomu zwierciadła wód gruntowych (w strefie nienasyconej)

WZNIOS KAPILARNY - przemieszczanie się wody od zwierciadła wody gruntowej do powierzchni gleby.

18. Od jakich cech glebowych zależy wartość wilgotności i trwałego więdnięcia, a od jakich wartość polowej pojemności wodnej.

Polowa pojemność wodna(ppw) - jest to zawartość wody w glebie po swobodnym odcieku wody grawitacyjnej z gleby uprzednio całkowicie wysycanej wodą, Przy tej wilgotności woda utrzymywana jest siłami wynoszącymi ok.2pF lub 0, 1 atmosfer. Zależy od: składu garulometrycznego, struktury, zawartości sub. organicznej, ilości CaCO3, frakcji ilastej.

Wilgotność trwałego więdnięcia (wtw) - jest to zawartość wody w glebie przy której rośliny trwałe więdną tracąc cały turgor. Przy wilgotności trwałego więdnięcia woda utrzymywana jest siłami wynoszącymi pF4,2 lub 15 atmosfer. Zależy od: powierzchni wytworzonej przez cząstki fazy stałej, frakcji ilastej i próchnicy.

19. Krzywa pF - definicja, znaczenie praktyczne , do jakich celów używamy tej funkcji.

KRZYWA pF - jest to krzywa zmiany zawartości wody przy zmianie potencjału macierzystego tej wody.(różne utwory mają ją bardzo różną).

KRZYWA WODNEJ RETENCJI - krzywa przedstawiająca zależność między siłami, z jakimi woda utrzymywana jest w glebie (potencjałem wody glebowej), a wagową zawartością wody.

PF - jest to logarytm dziesiętny z wysokości słupa wody w cm którego ciśnienie odpowiada sile ssącej gleby.

ZNACZENIE PRAKTYCZNE - możemy wyznaczyć następujące parametry wodno-glebowe określonej gleby:

-pełną pojemność wodną Qc, max poj.wodną odpowiada % wody przy pF=0

-PPW - odpowiada % wody przy pF=2

-WTW - ------------------------------- pF=4,2

-WODR ------------------------------- pF=2-4,2

-WEDOR ≈ ¾=2/5 WDDR

-woda drenażowa (grawitacjna) = Qc - PPW

KRZYWA WYKRES-KSERO CW

20. Polowa pojemność wodna - definicja, znaczenie w żyzności gleby.

PPW - jest to zawartość wody w glebie po swobodnym odcieku wody grawitacjnej z gleby uprzednio całkowicie wysyconej wodą (jest to ilość wody, jaka została w glebie po 2-3 dniach swobodnego odcieku), przy braku oddziaływania zwierciadła wody gruntowej i parowaniu terenowym.

Przy tej wilgotności woda utrzymywana jest z siłami wynoszącymi około pF=2 (ciśnienie=100cm wody).

PPW jest to podstawowa charakterystyka wodno-glebowa.

Pomiędzy PPW a WTW znajduje się woda dostępna dla roślin, 2/3 to woda łatwo dostępna, 1/3 - trudno dostępna, poniżej PPW znajduje się woda grawitacyjna (wolna) nie dostępna dla roślin.

ZNACZENIE - PPW jest to wartość, mówiąca jak długo gleba może zaopatrywać rośliny w wodę, bez opadów atmosferycznych (bez nawadniania). Np. uprawa lub rośliny o różnej retencyjności wody dostępnej dla roślin.

21. Zdefiniować pojęcie: woda wolna, woda dostępna dla roślin i łatwo dostępna dla roślin, woda niedostępna dla roślin, woda higroskopijna.

WODA WOLNA (grawitacyjna): wypełnia makro i mezopory, pokonujące siły tarcia, woda ta przemieszcza się w dół profilu gleby wraz siłami grawitacji, nie jest wiązana przez cząstki glebowe, nie jest dostępna dla roślin i jest utrzymywana w glebie z siłami od pF 0 do pF 2 .

w_g = Q_c - PPW

WODA DOSTĘPNA DLA ROŚLIN: każda frakcja wody glebowej, która może być pobrana przez rośliny; granice przyswajalności leżą pomiędzy „ppw” (polowa pojemność wodna) a „wtw” (wilgotność trwałego więdnięcia). pF 2 - 4, 2; ilość wody dostępnej zależy od :

- struktury

- zawartości próchnicy

- składu mechanicznego gleby

WODA ŁATWO DOSTĘPNA DLA ROŚLIN: jest to ⅔ wody dostępnej dla roślin

WODA NIE DOSTĘPNA DLA ROŚLIN: to woda grawitacyjna, higroskopijna, jest to woda zawarta od pF 0 do pF i od pF 4 do pF 7

WODA HIGROSKOPIJNA - jest to woda związana głównie przez koloidy glebowe z siłami od pF 4, 2 - 7, nie wykazuje właściwości cieczy i nie jest dostępna dla roślin. Przemieszcza się w postaci pary wodnej, nie może być pobrana przez rośliny ani przez mikroorganizmy glebowe, ulega 100% odparowaniu w 105 °C. Tworzy na powierzchni cząstek glebowych powłokę w postaci pary wodnej, związana jest z dużą siłą, na każdej cząsteczce siła ok. 15 000 atm.

22. Retencja wody w glebie. Siły powodujące zatrzymanie wody w glebie.

RETENCJA WODNA GLEB: jest to zdolność gleby do magazynowania w profilu określonej ilości wody. Wielkość retencji określona jest przez ilość wody magazynowanej w warstwie czynnej gleby w danym czasie na jednostkę powierzchni.

Zdolności retencyjne zależą od: - miąższości gleby

- struktury gleby

- składu i grupy granulometrycznej

- ilości OM i f_i (fraakcji ilastej)

SIŁY POWODUJĄCE ZATRZYMANIE WODY W GLEBIE.

Retencja wody przez stałą fazę gleby jest powodowana głównie przez dwa rodzaje sił:

ADHEZJĘ - przyciąganie cząstek wody przez stałą fazę gleby (tzw. wodę błonkowatą). Faza stała zatrzymuje cząstki wody na powierzchni stosunkowo silnie.

KOHEZJĘ - przyciąganie się wzajemne cząstek wody (między wodą błonkową a kapilarną) - cząstki wody przyciągają inne cząsteczki wody z powierzchni fazy stałej. Obie te siły razem umożliwiają zatrzymywanie wody w glebie oraz regulowanie jej ruchu i pobieranie przez rośliny.

23. Trójfazowy układ gleby - Określić udział poszczególnych faz w budowie gleb mineralnych i organicznych. Dlaczego ilość i rozkład por glebowych odgrywa tak ważną rolę w produktywności gleb.

Masa glebowa składa się z faz: stałej, płynnej i gazowej, których właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne są zmienne w czasie. Faza płynna i gazowa wypełnia pory glebowe.

FAZA STAŁA: składa się z subst. mineralnych, organicznych i mineralno- organicznych. Substancje mineralne powstają ze zwietrzałych w różnym stopniu odłamków skał, macierzystych minerałów pierwotnych o różnym rozdrobnieniu oraz z minerałów wtórnych i wtórnych minerałów ilastych. Zawartość tych ostatnich zwiększa się wraz ze wzrostem części koloidalnej gleby. W skład subst. organicznych wchodzą: próchnica, resztki roślinne, organizmy glebowe

FAZA PŁYNNA: w glebach składa się z wodnych roztworów rzeczywistych koloidalnych oraz zawiesin o bardzo zmiennym składzie. Faza ta zawiera składniki niezbędne dla życia roślin oraz oddziaływuje na strukturę gleby, mikroflorę, w pewnym stopniu na przemieszczanie koloidów jak również na sorpcję jonów.

FAZA GAZOWA: ma nieco inny skład niż powietrze atmosferyczne, zawiera ona więcej CO₂ , oraz pary wodnej, cechuje ją duża dynamika w czasie, która zależy od typu, rodzaju i gatunku gleby.

Relacja między tymi trzema fazami decyduje o właściwościach fizycznych gleb. Właściwości fizyczne wywierają wpływ na kierunek procesów biologicznych i chemicznych, a tym samym w znacznym stopniu decyduje o żyzności gleb. Przy niedostatecznym natlenieniu gleb, ograniczany jest rozwój pożytecznych bakterii aerobowych. Bakterie beztlenowe bytujące w tych warunkach niedostatecznego natlenienia rozkładają substancje organiczne znacznie wolniej. W wyniku ich działalności powstają związki niedotlenione tj. siarkowodór, metan, kwas mlekowy, cytrynowy a więc produkty, które są toksyczne w większych koncentracjach. W procesach beztlenowych są redukowane związki żelaza i manganu, co prowadzi również do zatrucia roślin. W glebach niedotlenionych pobieranie składników pokarmowych jest utrudnione, mimo że ilość tych składników może być dostateczna. Niedostateczna aeracja gleby może być powodowana nadmiernym uwilgotnieniem bądź zbyt powolną wymianą gazową powietrza glebowego.

24. Czy możliwym jest by słonecznik trwale zwiądł na dwóch glebach, z których jedna zawierała 5% wody, a druga 15%wody? Wyjaśnij to zjawisko.

Tak jest to możliwe gdyż ilość wody w glebie niekoniecznie musi decydować o wodzie dostępnej dla roślin. Dla różnych gleb ilość wody dostępnej może być różna, np. dla piasków woda dostępna dla roślin stanowi tylko, 8% ( jeżeli próchniczny to na ⅔ wody łatwo dostępnej mamy ok. 5%) masy glebowej. Jeżeli gleba jedna posiada 5% wody a „wtw” np. dla piasków wynosi 6% to słonecznik będzie obumierał. Jeżeli druga gleba będzie zawierała 15% a będzie to glina a „wtw” dla glin wynosi 15% wtedy również słonecznik będzie obumierał.

25. Potencjał wody glebowej. Części składowe potencjału wody glebowej. w jakich warunkach potencjał macierzysty jest równy potencjałowi ciśnieniowemu?

POTENCJAŁ WODY GLEBOWEJ (SIŁA SSĄCA) - ilość pracy, jaką trzeba wykonać aby przenieść jednostkową ilość wody glebowej, znajdującej się w równowadze systemu woda-gleba do zbiornika wody wolnej znajdującej się na poziomie odniesienia w tej samej temperaturze i pod ciśnieniem atmosferycznym.

- na powierzchni zwierciadła wody gruntowej potencjał macierzysty równa się 0 powyżej zwierciadła wody gruntowej potencjał macierzysty ma znak „ - „

- potencjał grawitacyjny jest dodatni i tym większy im punkt oddalony jest od zwierciadła wody gruntowej (poniżej zwierciadła wody jest ujemny)

- potencjał ciśnieniowy wzrasta w miarę wzrostu głębokości od powierzchni zwierciadła wody gruntowej

- najwięcej wody zawiera pierwszy centymetr powyżej zwierciadła wody gruntowej

- woda przepływa od potencjału wyższego do potencjału niższego niezależnie od ilości wody w glebie

- potencjał wody glebowej wyrażamy jednostkami ciśnienia (atm), ze względu na wysokie wartości wprowadzono jednostkę pF.

SKŁADOWE POTENCJAŁU WODY GLEBOWEJ

Ψ - potencjał całkowity

Ψ = Ψ_g + Ψ_m + Ψ_o + Ψ_p

Ψ_g - potencjał grawitacyjny - to ilość do przemieszczenia nieskończenie małej ilości wody z roztworu znajdującego się na określonej wysokości do roztworu znajdującego się na innym poziomie.

Ψ_m - potencjał macierzysty - ilość pracy potrzebna do przemieszczenia nieskończenie małe ilości wody ze zbiornika wody wolnej do gleby znajdującej się na określonym poziomie i w tych samych warunkach atmosferycznych.

Ψ_o - potencjał atmosferyczny - ilość pracy jaką trzeba wykonać aby przenieść wodę ze zbiornika wody glebowej do zbiornika wody wolnej, pod warunkiem, że zbiorniki te znajdują się na tym samym poziomie , w tych samych warunkach atm.(temp. i cieśn.)

Ψ_p - potencjał ciśnieniowy - jest to przemieszczenie bardzo małej ilości wody ze zbiornika wody wolnej do wody glebowej znajdującej się na określonym poziomie w tej samej temp. ale o określonym ciśnieniu (inne niż Pa).

Ψ_h - potencjał hydrauliczny - potencjał macierzysty z potencjałem grawitacyjnym daje potencjał hydrauliczny- czyli te dwa potencjały decydują o ruchu wody.

26. Woda grawitacyjna - definicja, rola w kształtowaniu właściwości gleby i we wzroście roślin.

Woda grawitacyjna - jest utrzymywana w glebie siłami mniejszymi od 0, 33 atm., pF od 0-2 - są to siły mniejsze od 100 cm wysokości słupa wody. Porusza się głównie w makroporach na skutek sił grawitacyjnych. Powoduje wymywanie składników pokarmowych z gleby i częściowo jest wykorzystywana przez rośliny(podczas powolnego przemieszczania się w strefie korzeniowej).

27. Co to jest odczyn gleby? W jaki sposób mierzymy odczyn gleby? Co to jest pH?

Odczynem gleb nazywa się stężeniem jonów wodorowych w roztworze glebowym wyrażone w molach/dm³. Dla określenia odczynu gleb używa się symbolu pH. Odczyn wyraża stosunek jonów wodorowych [H⁺] do jonów wodorotlenowych [OH^-]

pH = - log [H⁺]

pH jest ujemnym logarytmem ze stężenia jonów wodorowych

Do stężenia odczynu gleb (pH) stosowane są dwie grupy met.:

a) met. kolorymetryczna - wykorzystujemy związki organiczne wykazujące zdolność do zmiany barwy pod wpływem różnego stężenia jonów wodorowych np. fenoloftaleina ( w odczynie kwaśnym bezbarwna a odczynie obojętnym i zasadowym różowa), czerwień metylowa. Wskaźnik Heliga- wykorzystywany przy badaniach polowych, jest mieszaniną czerwieni metylowej i błękitu bromometylowego

b) met. potencjometryczna - wykorzystuje dwie elektrody- jedną o zmiennym druga o stałym potencjale. Dokładność odczytu do 0,01 pH. Wraz ze wzrostem temperatury woda wykazuje większą zdolność do dysocjacji. Do tej metody wykorzystuje się tester- dokładność do 0,1 pH.

28. Co to są buforowe zdolności gleb? Jakie składowe gleb powodują buforowość? Czy to zjawisko jest korzystne lub nie w kształtowaniu żyzności gleb?

Buforowe zdolności gleb - właściwości gleby polegające na przeciwdziałaniu zmianom swego odczynu w czasie działania na nią kwasami lub zasadami.

Im bardziej rozbudowany kompleks sorpcyjny tym gleba ma większe zdolności buforowe, a zależne jest to od zawartości frakcji ilastej i próchnicznej.

Od właściwości buforowych zależą efekty wapniowania, jeżeli gleba ma słabe zdolności buforowe (np. gleba piaszczysta) to nawet niewielka dawka nawozu wapniowego może wywołać zmianę odczynu; takie właściwości są bardzo ważne gdyż pozwalają glebie zachować warunki sprzyjające rozwojowi roślin; gwałtowne zmiany odczynu są zjawiskiem niepożądanym gdyż wywołują one zakłócenia w środowisku glebowym, głównie w przyswajalności składników pokarmowych, co wpływa ujemnie na rozwój mikroorganizmów i roślin. Dzięki tym zdolnością gleby reguluje skład roztworu glebowego i wód gruntowych. Gleba, więc można nazwać filtrem chemicznym.

29. Opisać procesy, które przyczyniają się do zwiększenia w glebie kwasowości?

*Proces LESSIVAGE (przemywanie) - w glebach przepuszczalnych najpierw wymywane są węglany, a następnie H⁺, Al³⁺ wchodzą do kompleksu sorpcyjnego ( w glebach organicznych zaznacza się przewaga wodoru, a zastępują wymyte kationy Ca²⁺

*Produkty mineralizacji, humifikacji substancji organicznej ( kwasy: octowy, cytrynowy, szczawiowy itp.) przyczyniają się do zakwaszenia gleb leśnych i uprawnych

*Największą rolę ma kwas węglowy (H₂CO₃), który powstaje wskutek rozpuszczania CO₂ w H₂O

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Reaguje on z węglanami zawartymi w glebie tworząc łatwo rozpuszczalne kwaśne węglany

CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

Po wymyciu węglanów z górnych warstw gleby H₂CO₃ oddziaływuje na KS co powoduje stopniowe wymywanie wapnia, kationów zasadowych z KS; w ten sposób następuje wymywanie wapnia Ca oraz kationów zasadowych z gleby oraz jej nasycenie

*Kwasy organiczne powstałe w wyniku rozkładu OM i działania mikroorganizmów

*Proces BIELICOWANIA - w trakcie tego procesu OH jest rozkładana przez grzyby, które wytwarzają mocne kwasy organiczne - kwasy te stanowią źródło wodoru oraz wypierają zasady i powodują ich wymycie

30. Zdefiniować kwasowość czynną i potencjalną. Opisz metody ich oznaczania.

Kwasowość czynna - wywołana jonami wodorowymi, które znajdują się aktualnie w roztworze glebowym, a więc odnosi się do fazy ciekłej

Metody oznaczania: metoda potencjometryczna - określa się pH odczyn przy użyciu pehametru, który należy wykalibrować na roztworach buforowych o ściśle określonym pH o pH 4 i pH 7, gdy zakończymy skalibrowania to otrzymamy krzywą. Oznacza się go w zawiesinie w zawiesinie wody z glebą w stosunku 1: 1, po 1 godzinie.

Kwasowość potencjalna - jest to kwasowość wywołana wymiennymi jonami wodorowymi i glinowymi zaadsorbowanymi przez glebowy kompleks sorpcyjny z możliwością ich uwolnieni

Kwasowość potencjalna dzieli się na

a) Kwasowość wymienną - ujawniającą się po za działaniu na glebę solami obojętnymi np. KCL, w tym przypadku z KS przechodzi do roztworu glebowego tylko część ( słabo związane) jonów H⁺, Al³⁺

Hw=a*n*1,5*5me/100g gleby= cmol/kg gleby

M_w = (0-P)m*10 (cmol⁽⁺⁾/kg gleby)

0 - objętość HCL zużyta do miareczkowania 250 cm³ roztworu ekstrakcyjnego (cm³)

P - objętość HCL zużyta do zmiareczkowania badanej próbki (cm³)

m- molowość HCL

w- współczynnik przeliczeniowy

Metoda 1: kwasowość ujawnia się pod wpływem działania na glebę roztworu soli obojętnej KCL.

Metoda 2: podobna do metody Kappena tylko zamiast zalewania 1 m CH₃COONa zalewa się 1 m KCL

b) kwasowość hydrolityczna - kwasowość ujawniająca się po za działaniu na glebę solami hydrolizującymi zasadowo np. CH₃COONa, w tym przypadku z KS przechodzą do roztworu glebowego praktycznie wszystkie (słabo i silnie związane) jony Al³⁺ i H⁺

Oznaczenie: metoda CAPPENA

• 40 g suchej gleby umieścić w kolbie lub bidonie 250 cm³

• dodać 100 cm³ 1mCH₃COONa o pH=8,2

• wytrząsać w rotacyjnym przez 1 h

• przesączyć zawiesinę odrzuciwszy pierwsze krople

• pobrać ok. 50 cm³ przesączyć do kolby Erlenmoyera, dodać 3 kropli fenoloftaleiny i miareczkować NaOH np. do lekkigo zabarwienia

Obliczanie wyników

H_H = a* m*5*1,5 (cmol⁽⁺⁾/kg gleby)

Gdzie:

H_H - kwasowości hydrauliczne

a- objętość NaOH zużyta do miareczkowania (cm³)

m - molowość NaOH

5 - współczynnik przeliczeniowy

1, 5 - współczynnik empiryczny ustalony przez Kappena

31. Wiele kwasów nieorganicznych takich jak: kwas węglowy, azotowy, fosforowy i siarkowy występują w glebie. Czy mogą one wpłynąć na ogólną kwasowość gleby?

Wymienione w pytaniu kwasy wpływają na ogólną kwasowość, ale tylko chwilowo, nie jest to długotrwały wpływ. Kwasy te mają wpływ na kwasowość czynną a na potencjalną nie.

W procesie rozkładu substancji organicznej tworzą się kwasy zarówno organiczne jak i nieorganiczne.

Kwas węglowy wykazuje rozpuszczające działanie na mineralne składniki gleby. Długotrwałe działanie H₂CO₃ powoduje usuwanie z gleby dużej ilości zasad przez ich rozpuszczanie i wymywanie. Ponieważ kwas węglowy jest słaby nie może być powodem tak niskich wartości pH.

Kwasy nieorganiczne (H₂SO₄, HNO₃) oraz organiczne są potencjalnym źródłem jonów wodorowych w glebie.

32. Gdy dodajemy do gleby saletrę wapniową Ca(NO₃)₂ , to dlaczego o wiele szybciej będzie wymywany z gleby NO₃ niż Ca. Wyjaśnij to zjawisko?

W miarę dodawania do gleby Ca(NO₃)₂ nawóz ten będzie ulegał dysocjacji (rozkładowi) elektrolitycznej wg Ca(NO₃)₂ →Ca²⁺ + 2NO^-₃

Wapń jest głównym kationem wymiennym między roztworem glebowym, a kompleksem sorpcyjnym będzie on jakby otrzymywany przez fazę stałą, natomiast NO^-₃ pozostanie w roztworze glebowym, będzie bardzo łatwo wymywany z gleby na skutek wód gruntowych.

33. Powietrze glebowe - skład chemiczny. Różnica pomiędzy składem powietrza glebowego i nadglebowego. Wymiana powietrza glebowego z powietrzem nadglebowym. Potrzeby roślin?

Powietrze glebowe - jest jedną z faz gleb. Styka się ona zarówno z fazą stałą, w wyniku czego zagęszcza się i tworzy otoczki powietrzne wokół cząstek stałych gleby, jak również z fazą płynną, do której dyfunduje. Ilość powietrza glebowego i jej skład zależy od:

- struktury

- porowatości gleby

- stopnia uwilgoccnia

- wahań temperatur

- parowania gleby

- ruchów powietrza itd.

Skład powietrza nad glebowego	Skala powietrza glebowego
azot 78,095 %	objętości - 70,8 + 80,24 %
tlen 20.939%	objętości - 10,4 + 20,7%
CO2 0,031%	objętości -0,15+0,65%

Gazy szlachetne: hel, argon, neon

- amoniak krypton, wodór

- w glebach bagiennych może zawierać także gazy (metan, siarkowodór, etylen do 0,2 %)

Jak wynika z przytoczonych liczb, powietrze glebowe zawiera znacznie mniej tlenu, z dwutlenku węgla więcej niż powietrze atmosferyczne.

Wymiana powietrza - tlen dostaje się do gleby dzięki dyfuzji z powietrza nad glebowego. Jest niezbędnym pierwiastkiem do życia roślin i wielu makro- i mikroorganizmów. Niedobór tlenu przyczynia się do:

-słabszego rozwoju roślin uprawnych i drzewnych zespołów leśnych oraz do tworzenia mniej
wymagających w stosunku do tlenu zespołów roślin łąkowych

-ograniczenia rozwoju pożytecznych bakterii aerobowych - bakterie beztlenowe rozkładają
substancje znacznie wolniej i wyniku ich działalności powstają związki niedotlenione tj. siarkowodór, metan, kwas mlekowy, cytrynowy, a więc produkty, które są toksyczne w większych koncentracjach,

-w procesach beztlenowych są redukowane związki Fe i Mn co powoduje również zatrucie
roślin

-pobieranie składników pokarmowych jest utrudnione, mimo iż ilość ich może być dostateczna niedotlenienie może być spowodowane zbyt dużą wilgotnością lub zbyt powodują wymianę powietrza głównie z powietrzem atmosferycznym

CO2 — źródłem CO2 jest oddychanie mikroorganizmów i korzeni roślin. Zawartość CC>2 w ilości 1% wpływa hamująco na wzrost niektórych roślin uprawnych, na kiełkowanie nasion.

Azot - zawartość N w powietrzu > w powietrzu atmosferycznym. Azot wodny nie jest wykorzystywany przez rośliny uprawne, tylko przez niektóre mikroorganizmy.

34. Temperatura gleby. Ciepło właściwe gleby oraz głównych jego komponentów. Od czego zależy prędkość nagrzewania się gleby? Co to są gleby ciepłe i gleby zimne?

Temperatura gleby - jest podstawowym wskaźnikiem stosunków cieplnych w glebie. Jest tzw. wypadkowym efektem cieplnym gleby. Temperatura uzależniona jest od jej właściwości cieplnych i od czynników meteorologicznych.

Ciepło właściwe gleby - jest to wypadkową ciepła właściwego trzech faz. Jest ono konieczne dla rozwoju życia roślinnego. Ilość ciepła w (J), jaką potrzeba do ogrzania 1 kg gleby.

Do właściwości cieplnych głównie można zaliczyć:

-ciepło właściwe - ilość ciepła, jaka potrzebna jest do ogrzania 1 kg substancji o 1 C [J/kg C]

-przewodnictwo cieplne (współczynnik przewodnictwa cieplnego) - ilość ciepła (J) jaka przechodzi w ciągu 1 s przez warstwę substancji o powierzchni 1 cm² i grubości 1 cm przy różnicy temperatury 1 °C

-pojemność cieplna - ilość ciepła, jaką wchłania substancja przy ogrzaniu o 1 C

Prędkość nagrzania gleby zależy od:

-ciepła właściwego

-przewodnictwa cieplnego

-barwy

-składu i budowy gleby

-położenia geograficznego

Gleby ciepłe - bardzo szybko nagrzewają się, gleby o kolorach ciemnych, mają dobrze rozwinięty poziom próchniczy, są to gleby o dużej porowatości (piaski, lessy). Są to głównie strukturalnie łatwo przepuszczalne i przewiewne. Na tych głównie wegetacja na wiosnę zaczyna się wcześniej.

Gleby zimne - nagrzewają się wolniej, są zwykle wilgotne (gliny, iły). Gleby podmokłe o barwie zielonej, niebieskiej. Wolno wysychają, słabo przepuszczalne i słabo przewiewne, a więc ciężkie.

35. Gęstość objętościowa gleby suchej - definicja, co wpływa na jej wielkość, w jakim celu oznaczamy gęstość objętościową, do jakich obliczeń stosujemy te wartości.

Gęstość objętościowa gleby suchej - jest to średnia gęstość gleby suchej w układzie naturalnym i wyraża stosunek wartości liczbowej masy gleby po jej wysuszeniu w 105 ^oC (Ms) do objętości próbki (Vc) zmierzonej w układzie naturalnym ρc=Ms/Vc

Gęstość tą charakteryzują dwie fazy: stała i gazowa (woda odparuje); jest wartością zmienną

Zależy od:

- ilości wolnych przestrzeni

- obecności cząstek stałych (mineralnych i organicznych)

- uzależnienia od zawartości OM znając OM w glebie możemy obliczyć gęstość objętościową

Wartość tą stosujemy do obliczeń porowatości.

36. Co to jest gęstość stałej fazy gleby - definicja, jakie czynniki wpływają na wielkość gęstości, metody oznaczania gęstości stałej fazy gleby.

Gęstość stałej fazy gleby - jest to stosunek masy stałej fazy gleby M_s do objętości tej fazy V_s wyrażony w kg/m³ ρs=Ma/Vs

Zależy od:

• gdy gleba zawiera więcej faz to gęstość jest większa

• im więcej OM tym gęstość jest mniejsza

Oznaczanie gęstości stałej fazy gleby:

Metoda piknometryczna

--zważyć piknometr na wadze analitycznej (a)

--wsypać do piknometru ok. 2-3 mm suchej gleby i zważyć na wadze analitycznej (V)

--dodać do połowy objętości piknometru wody destylowanej i gotować tak długo, aż z gleby przestaną uchodzić pęcherzyki powietrza ok.. 60 min

--ostudzić zawartość piknometru do temperatury pokojowej

--dopełnić piknometr wodą destylowaną w ten sposób, aby pod korkiem nie było powietrza

--zaważyć piknometr z wodą i glebą ©

--opróżnić piknometr i napełnić wodą destylowaną jw.

--Zważyć piknometr wraz z wodą (d)

Gęstość stałej fazy obliczamy:

ρ = (b-a) [(d-a) -(c-b)]^-1 [g cm^-3]

a - waga piknometru

b - waga piknometru i gleby suchej

c - waga piknometru, gleby suchej i wody

d - waga piknometru z wodą

37. Podstawowe procesy glebotwórcze. Omówić kilka (2-3) procesów wraz z przykładami.

Podstawowe procesy glebotwórcze:

• eluwiacja i iluwiacja

• wypłukiwanie i wzbogacanie

• erozja powierzchniowa

• dekalcytacja

• zasalanie

• odsalanie

• alkalizacja

• dealkalizacja

• lessivage

• pedoturbacja

• bielicowanie

• lateryzacja

• rozkład

• synteza

• melanizacja

• leucenizacja

• humifikacja

• brunatnienie

• oglejenie

Melanizacja - jest to zaciemnienie początkowo jasno zabarwionego poziomu wierzchniego na skutek wzbogacenia go w substancje próchnicze (materię organiczna).Rozmycie materii w głąb gleby MOLIC I UMBRIC

LESSIVAGE - mechaniczna migracja drobnych cząstek (<0, 001 mm) z poziomów A i E do poziomu B i wzbogacanie tych ostatnich we frakcje ilaste np. poziom arggilic

BIELICOWANIE - chemiczna migracja gliny, żelaza i substancji organicznej w rezultacie powstaje poziom eluwialny wzbogacony w krzemionkę (silikacja) i poziom iluwialny wzbogacony w pótoratlenki i próchnicę np. poziomy: albic i spodic

HUMIFIKACJA - proces rozkładu , przebudowy i syntezy różnych związków organicznych przy współudziale mikroorganizmów,, drobnoustrojów oraz mikro i mezofazy glebowej prowadzący do powstania nowych bezpostaciowych (amorficznych ) związków organicznych zwanych próchnicą lub humusem. W powstawaniu próchnicy biorą udział dwie grupy związków:

--trudno rozkładające się związki pochodzenia roślinnego (woski, tłuszcze, zmodyfikowane ligniny)

--nowe związki syntezowane przez mikroorganizmy, stanowiące część ich ciał (wielocukrowce)

38. Czynniki glebotwórcze. Omówić rolę materiałów macierzystych w tworzeniu się gleby .

Czynniki glebotwórcze:

• klimat (szczególnie temperatura i opady)

• organizmy żywe (szczególnie roślinność naturalna)

• charakter utworów macierzystych- ich struktura, skład chemiczny i mineralogiczny

• ukształtowanie terenu

• czas w jakim utwór skalny podlegał procesowi glebotwórczemu

• człowiek

Skała macierzysta -charakter skały macierzystej może wywierać głęboki wpływ na cechy całkowicie wykształconych gleb np. ruch wody w głąb profilu zależy całkowicie od składu mechanicznego gleby. Skład chemiczny i mineralogiczny skały oddziałuje na produkty wietrzenia i decyduje o danej roślinności na danym terenie np. tempo wietrzenia skał i przebieg procesy glebotwórczego są niejednakowe i wytwarzają różne typy gleb (np. dioryt w klimacie umiarkowanym ulega kaolinizacji i daje gleby bielicowe, w klimacie wilgotnym ulega lateryzacji i wytwarza gleby laterytowe) różniące się właściwościami morfologicznymi, fizycznymi i składem chemicznym skały macierzystej występują szczególnie wyraźnie w pierwszych stadiach tworzenia się gleb; występowanie skał wapiennych w rejonie klimatu wilgotnego przeciwdziała zakwaszaniu gleb powstałych z tych skał, mimo że klimat sprzyja zakwaszeniu; skały macierzyste dostarczają glebom składników mineralnych, wpływają na skład mechaniczny, mineralogiczny i chemiczny oraz ich cechy morfologiczne a w szczególności na miąższość poprzecznych poziomów genetycznych; także gatunki roślinności drzewiastej występującej na glebach wapiennych przyczynia się do opóźnienia zakwaszenia gleb i jak w tym szczególnym przypadku procesu glebotwórczego.

Klimat -z ogólnego punktu widzenia klimat jest najważniejszym czynnikiem w procesach glebotwórczych. W znacznym stopniu określa on charakter wietrzenia; np. temperatura i opady wywierają znaczny wpływ na procesy fizyczne i chemiczne, istotne, jeżeli chodzi o ukształtowanie profilu; przy sprzyjających warunkach klimat może mieć decydujący wpływ na ostateczne ukształtowanie się profilu glebowego.

Wpływy klimatyczne działają też poprzez i w połączeniu z innymi czynnikami. Wyraźny wpływ klimatu na glebę wyraża się przez działanie na rozwój roślinności, w wilgotnym klimacie duża ilość opadów stwarza sprzyjające warunki do rozwoju roślinności leśnej, w klimacie półsuchym dominującą roślinnością są trawy. Klimat wywiera więc wpływ poprzez działanie na drugi czynnik glebotwórczy - organizmy żywe.

Żywe organizmy

Znaczenie organizmów żywych:

• akumulacja substancji organicznej

• mieszanie gleby

• obieg składników pokarmowych

• stabilizacja struktury gleb

• dostarczanie azotu do gleby przez organizmy wolno żyjące lub współżyjące z roślinami wyższymi

- okrywa roślinna zmniejsza natężenie naturalnej erozji, zwalniając szybkość zmywania warstw powierzchniowych

Ukształtowanie terenu - może przyspieszać albo opóźniać działanie czynników klimatycznych. W terenie równym płaski szybkość odpływu nadmiaru wód jest znacznie mniejsza niż w terenie falistym. Ślinę urzeźbienie terenu przyczynia się od naturalnej erozji warstw powierzchniowych, w wyniku, której może nastąpić spłycenie gleby. Ukształtowanie terenu ma znaczenie nie tylko ze względu na modyfikację wpływów klimatycznych, ale również, jako główny czynnik w lokalnych warunkach.

Czas - długość okresu, jaki upłynął od momentu rozpoczęcia wietrzenia materiałów skalnych odgrywa dużą rolę w procesach tworzenia się gleb. Najlepszym dowodem znaczenia czasu w procesach glebotwórczych może być porównanie gleb terenów polodowcowych z glebami terenów niedotkniętych zlodowaceniem. Na ogół wpływ skał macierzystych wyraźniej się uwidacznia w glebach terenów polodowcowych niż na terenach poza zasięgiem zlodowacenia. Jest to wynikiem stosunkowo późnego ustąpienia lodowca, tak, że czas, jaki upłynął od jego zniknięcia okazał się zbyt krótki, aby procesy glebotwórcze mogły w wyraźny sposób wyeliminować dominujący wpływ osadów lodowcowych.

39. Podać główne składniki i funkcje gleby w odniesieniu do wzrostu roślin.

Azot

W ogóle nie występuje w minerałach skałotwórczych i mineralnych częściach gleby. Rośliny pobierają go głównie za pomocą korzeni w postaci jonów amonowych (NH₄⁺)i azotanowych (NO₃^-); pewne związki organiczne azotu, np. niektóre amidy i aminokwasy mogą być przyswajane przez rośliny w niewielkich ilościach. Dobrym źródłem azotu dla roślin jest mocznik. W większości roślin ponad 75% azotu występuje w połączeniach białkowych: najzasobniejsze w azot są nasiona roślin motylkowych (łubin i soja do 7%) najuboższa słoma zbóż (0, 4-0, 8%), dużo azotu mają liście.

Przy niedoborze azotu rośliny słabo się krzewią, są wątłe sztywne i strzeliste, mają bladozielone liście, żółknące w późniejszym stadium, objawy te zaznaczają się na starszych liściach, ponieważ azot jest z nich przemieszczany do liści młodszych; brak azotu silnie odbija się na plonowaniu roślin oraz na wartości biologicznej otrzymanego produktu. Przy nadmiernym nawożeniu rośliny są wybujałe, zmieniają kolor do intensywnie zielonego, wpadającego w niebieskawy odcień, u ozimin następuje przedłużenie okresu wegetacji silny ich wzrost jesienią, skutkiem, czego rośliny gorzej zimują, zbożowe są podatne na chwasty.

Fosfor

1. Zawartość fosforu ogólnego w glebach 0, 02-0, 5 % P₂O₅ najwięcej w warstwie ornej(próchniczej) oraz najdrobniejszej frakcji glebowej (częściach spławialnych)

2. Źródła - zarówno związki fosforowe znajdujące się w skale macierzystej, jak też substancje mineralne i organiczne doprowadzane do gleby: FOSFOR MINERALNY- składnik skały macierzystej, dopiero w wyniku procesów rozpadu przechodzi w sole łatwo rozpuszczalne w kwasach organicznych i w wodzie staje się łatwiej przyswajalny dla roślin

FOSFOR ORGANICZNY-związki organiczne fosforu występują w żywych organizmach, ich obumarłych szczątkach i połączeniach próchniczych

3. Rośliny pobierają fosfor za pomocą korzeni w formie anionu H₂PO₄^- i HPO₄^-2; wchodzi on w skład podstawowych związków budulcowych komórki, tworzy wysokoenergetyczne związki czynne przy przemianie materii; wpływa na kształtowanie się części generatywnych, skraca okres wegetacji, bierze udział w budowie i wykształcaniu się ziarna, wpływa dodatnio na gromadzenie się cukru w burakach i skrobi w ziemniakach, nawożenie fosforem uodparnia rośliny na choroby podnosi ich zimotrwałość, wzmacnia system korzeniowy.

Potas

1. Zawartość 0, 05-3, 5 % K₂O

2. Źródła - prawie całkowicie związany z mineralną częścią gleby, uruchamiany w procesie wietrzenia minerałów zawierających ten pierwiastek (krzemiany, glinokrzemiany tj. ortoklaz, muskowit, biotyt)

• Formy potasu dostępne dla roślin: w formie wymiennej w koloidach glebowych, w roztworze glebowym, w substancji organicznej.

3. Rośliny pobierają potas w postaci kationu K⁺; warunkuje on utrzymanie plazmy w stanie optymalnej hydratacji zależy właściwy przebieg procesów fizjologicznych komórki, jest regulatorem wielu procesów, wpływa na gospodarkę wodną i węglowodanową, na fotosyntezę, oddychanie, gospodarkę azotem, żelazem i manganem.

Niedobór objawia się utratą turgoru, więdnięciem i wiotczeniem liści, które przybierają kolor ciemnozielony; pogarsza jakość produktów rośliny

Wapń

1. Zawartość ok. 1% CaO; 40 % gleby i skały węglanowe

2. Źródła - minerały anortyt, kalcyt, dolomit, apatyt w procesie wietrzenia ulegają uwodnieniu

3. Rośliny pobierają wapń systemem korzeniowym, jako jony Ca²⁺

4. Od wapnia zależą procesy mnożenia i wydłużania komórek, bierze udział w budowie blaszki środkowej liścia; niedobór objawia się jasnozielonym zabarwieniem liści, zwijaniem się młodych liści, korzenie nie wytwarzają włośników, są krótkie i śluzowate, następuje zakłócenie gospodarki wodnej, zahamowanie syntezy białka z jednoczesnym gromadzeniem się węglanów

Magnez

1. Zawartość, 1% MgO

2. Źródła: minerały: biotyt, augit, minerały ilaste, magnezyt, dolomit, magnezyt zasorbowany przez koloidy glebowe, w roztworze glebowym w postaci soli różnych kwasów

3. Rośliny pobierają magnez w postaci jonów Mg⁺²

4. Jest potrzebny do budowy chlorofilu, wchodzi w skład fityny oraz pektynianów i szczawianów magnezu, reguluje stan fizyko-chemiczny plazmy komórkowej działając odwadniająco na koloidy, bierze udział w pobieraniu i transporcie fosforu oraz przy aktywizacji enzymów

5. Niedobór powoduje plamy między nerwami na liściach, gorszy rozwój i znaczne zmniejszenie plonów lub nawet całkowite wyginięcie roślin

Siarka (zamieniana na enzymy i witaminy)

1. Zawartość 0,01-0,08 %

2. Źródła - siarczki, FeS, FeS₂

3. Rośliny pobierają siarkę za pomocą korzeni w formie SO₄^-2 oraz liści w postaci SO₂

4. Siarczany przerabiane na aminokwasy siarkowe, peptydy, białka, koenzym A, witaminę H, witaminę B₂,, biorą udział w procesach oksydoredukcyjnych i w fotosyntezie

5. Brak siarki objawia się podobnie do braku azotu

Sód (przebieg procesów fizjologicznych, regulator gospodarki wodnej)

1. Zawartość 0, 03- 1, 17 % Na₂O

2. Źródła - glinokrzemiany

3. Rośliny pobierają sód w postaci kationów Na⁺

4. Rola sodu podobna jest do potasu - w razie braku dostatecznej ilości potasu rośliny pobierają sód

Chlor

1. Zawartość 0, 05 % Cl

2. Źródła minerały: chloroapatyt, sodalit, kaolinit, sylwin, opady atmosferyczne

3. Rośliny pobierają chlor w formie anionu Cl^-

4. Niezbędny składnik pokarmowy, wpływa na uwodnienie plazmy i odgrywa rolę w transporcie asymilatów

5. Gleby zawierają wystarczającą ilość chloru

Krzem

1. Zawartość 50-70 % SiO₂

2. W razie niedoboru krzemu rośliny nawożone koloidalną krzemionką plonowały lepiej i były bardziej odporne na choroby

Glin

1. Zawartość 2- 12 %

2. Występuje w postaci glinokrzemianów

3. Przyczynia się do zakwaszenia środowiska glebowego (należy wapnować)

Mikroelementy

Fe; Mn; Mo; Zn; B; Co; Cu; I; Se; Ti; Pb; Ni; F; Ba; Cs; Li; Sr

Rośliny potrzebują z gleby wody, powietrza, składników mineralnych ciepła oraz dogodnych warunków dla rozwoju systemu korzeniowego. Gleba nie powinna zawierać substancji szkodliwych i trujących dla roślin. Plon roślin jest tym większy, im korzystniejsze są warunki w glebie dla wzrostu i plonowania danej rośliny.

Ważnym składnikiem dla wzrostu roślin jest materiał macierzysty gleby, -głównie faza stała gleby. Wielkość i kształt pojedynczych elementów glebowych (skład granulometryczny). Jest także dość znaczący. W wokół małych cząstek glebowych gromadzi się o wiele więcej składników odżywczych niż w wokół cząstek dużych. Dlatego np. gleby piaszczyste są bardzo słabo zasobne w potas, czy magnez, fosfor lub wapń.

Pośrednio do wzrostu roślin przyczyniają się organizmy glebowe (bakterie), które rozkładają materię organiczną -tworzy się humus, który jest głównym źródłem azotu mineralnego dla roślin, poza tym magazynuje ona wiele ważnych składników pokarmowych

40. Definicja gleby. Elementarne jednostka glebowa. Pojęcie jednostki glebowej taksonomicznej i kartograficznej.

Gleba -jest naturalnym ciałem przyrody składającym się z fazy stałej, ciekłej i gazowej, występuje w wierzchniej warstwie skorupy Ziemskiej, zajmuje określoną przestrzeń i jest opisywana na podstawie obecności poziomów lub warstw, które różnią się od materiałów macierzystych, a które powstały na skutek dopływu, odpływu, przepływu oraz transformacji energii i materii, i jest w stanie utrzymywać rośliny w środowisku naturalnym

PEDON - najmniejsza jednostka glebowa (powierzchnia 1-10) która pozwala zdefiniować glebę z jej poziomami glebotwórczymi i właściwościami (nie ma konfiguracji ani ukształtowania)

Glebowa jednostka kartograficzna - najmniejsza jednostka kartograficzna zależy od skali mapy, w skalach szczegółowych tą jednostką jest pedon.

Pedon składa się z szeregu pozycji charakterystycznych dla gleby.

SOLUM- głębokość wszystkich poziomów genetycznych wytworzonych w procesach glebotwórczych

PROFIL GLEBOWY- przednia ściana pedonu

PEDON OTWARTY- do gleby wpływają różne substancje i energia oraz mogą odpływać.

Jednostka glebowa taksonomiczna

1. Dział- nadrzędna jednostka systematyki, obejmuje gleby wytworzone albo pod przeważającym wpływem jednego z czynników, albo pod wpływem wszystkich czynników bez wyraźnej przewagi jednego z nich.

2. Rząd- obejmuje gleby o podobnym kierunku rozwoju, poszczególne rzędy mogą obejmować gleby różniące się morfologicznie, ale zbliżone do siebie pod względem ekologicznym.

3. Typ gleby- jest podstawową jednostką systematyki, obejmuje gleby o takim samym układzie głównych poziomów genetycznych, zbliżonych właściwościach chemicznych i fizyko chemicznych, jednakowym rodzaju wietrzenia, przemieszczania się i osadzania składników, o podobnym typie próchnicy

4. Podtyp gleby- wyróżnia się wówczas, gdy na cechy główne procesu glebotwórczego nakładają się dodatkowo cechy innego procesu glebotwórczego, modyfikujące właściwości biologiczne, chemiczne, fizyczne oraz związane z nimi cech morfologiczne profilu glebowego

5. Rodzaj gleby- określa się na podstawie genezy i właściwości skały macierzystej z której wytworzyła się gleba.

6. Gatunek gleby- określa uziarnienie utworu glebowego całego profilu.

41. Skład mineralogiczny gleb i różnych frakcji granulometrycznych. Minerały frakcji ilastej.

Główne części składowe gleby:

• mineralne 45 %

• organiczne 5 %

• 
  powietrze 25 %

• woda 25 % (wartości ziemne)

* Mineralne składniki gleb:

Składniki nieorganiczne są zróżnicowane zarówno pod względem wymiarów jak i składu cząstek. Cząstki są zazwyczaj drobnymi fragmentami, okruchami różnego rodzaju skał i minerałów. okruchy te są zazwyczaj pozostałością skał masywnych, z których powstała zwietrzelina a w wyniku dalszego wietrzenia gleba.

Okruch skał są na ogół dość grube. Wymiary cząstek minerałów są zazwyczaj dość zróżnicowane:

• cząstki koloidalne są bardzo małe (niewidoczne pod zwykłym mikroskopem)

• kwarc

• 
  minerały krzemianowo-ilaste

• tlenki żelaza -minerały wtóre

• piasek, pył -minerały pierwotne

* Mineralogiczny skład frakcji glebowych.

• najgrubsze frakcje piasku składają się z okruchów skalnych oraz kwarcu

• drobniejsze frakcje piasku składają się z kwarcu oraz frakcji pyłu.

Poza tym w tych frakcjach mogą występować różne ilości innych minerałów pierwotnych np. skalenie, miki.

Minerały to głównie gipsyt, hematyt, limonit (występują, jako powłoki na ziarnach piasku dając im charakterystyczne zabarwienie).

* Minerały frakcji ilastej.

• minerały pierwotne: kwarc, hematy, gipsyt.

• Minerały wtórne - iłowe z grupy glinokrzemianowej. Najważniejszymi minerałami są przede wszystkim minerały z grupy kaolinitowej, illitowej i montmorylonitowej.

*Minerały pierwotne

• pierwiastki występujące w stanie wolnym -złoto, srebro, miedź, siarka

• siarczki i siarkosole - piryt, galena, blenda cynkowa, cynober

• solowce - sól kamienna, sylwin, kaolinit

• tlenki i wodorotlenki - krzemionka (kwarc), rudy żelaza (magnetyt, hematyt, limonit), tlenek glinu - korund

• sole kwasów tlenowych:

• azotany - saletra sodowa i potasowa

• węglany - wapnia- kalcyt, syden, aragonit

• siarczany - gips, anhydryt, baryt, kainit

• krzemiany i glinokrzemiany -skalenie, łuszczyki, amfibole, pirokseny, oliwiny

*Minerały wtórne:

Produkty hydrolizy pierwotnych glinokrzemianów i krzemianów (skaleni, amfiboli, piroksenów i łyszczyków). Minerały organiczne są produktami niezupełnego rozkładu organizmów roślinnych i zwierzęcych, które w czasie tego procesu zostały zmienione pod względem chemicznym (węgiel, ropa)

*Minerały szkieletowe (kamienie i żwir):

Odłamki niezwietrzanej skały. Rozluźniają glebę i zwiększają jej przepuszczalność, nawadniają uprawę.

1. Piaszczyste - odłamki drobnoziarnistych skał i drobnoziarniste trudno wietrzejące minerały, głównie kwarc. Jako dodatek mogą występować miki i skalenie. Frakcja piasku zwiększa porowatość.

2. Pyłowe - drobne ziarna trudno wietrzejących minerałów głównie kwarcu. Nadają glebie mniejszą porowatość, przepuszczalność powietrzną i wodną niż frakcja piasku.

3. spławialne - ił pyłowy gruby i ił pyłowy średni, składa się przede wszystkim z krzemionki, skaleni, muskowitu a także małej ilości minerałów ilastych i substancji organicznej.

42. Co to jest warstwa tetraedryczna i oktaedryczna, powiązanie tych warstw w pakiecie? W jaki sposób zbudowane są pakiety montmorillonitu i kaolinitu? Skąd bierze się ładunek elektryczny w minerałach ilastych.

Model jonowej budowy kaolinitu w typie 1: 1, ładunki nietrwałe zależne od pH.

Minerał ten składa się z na przemian ułożonych warstw oktaedrycznych (wodorotlenków glinu) i tetraedrycznych (tlenków krzemu), co daje sieć typu 1:1. Glin otoczony jest przez 6 grup hydroksylowych wchodzących w skład warstwy oktaedrycznej. Mniejszemu jonowi krzemu towarzyszą 4 jony tlenu, które w sumie tworzą warstwę tetraedryczną. Obie warstwy połączone są w środkowej części wodorem tworząc tzw. pakiet kryształu.

Model pakietów kryształu monrmorillonitu o rozszerzonej sieci typu 2: 1, połączenia trwałe.

Każdy pakiet kryształu jest zbudowany z warstwy oktaedrycznej (wodorotlenków glinu) występującej pomiędzy dwiema warstwami tetraedrycznymi. Pomiędzy jonami tlenu dolnej warstwy jednego pakietu kryształu i górnej warstwy drugiego pakietu występuje słabe wzajemne przyciąganie (mostek tlen-tlen). Pozwala to na łatwe rozszerzanie odstępu między pakietami, gdzie wnikają kationy wymienne (z wodą). Wewnętrzna powierzchnia przewyższa znacznie powierzchnię zewnętrzną kryształu.

1. Warstwa tetraedryczna - składa się z tlenków krzemu SiO₂, często istnieje izomorficzna zamiana krzemu na glin, ale nie wiąże się to z przemianą siatki krystalicznej Si⁴⁺--Al³⁺ obojętny SiO₄

2. warstwa oktaedryczna - składa się z wodorotlenków glinu (może występować dodatkowo Mg) na [AlO₄]^- zamiana izomorficzna Al³⁺ --Mg²⁺ (otrzymuje ładunek „-„)

Ładunki elektryczne (dominują „-„) biorą się z resztek karboksylowych, aldehydowych, wodorotlenowych i fenolowych

43. Czy kationowa pojemność wymienna (KPW) w glebie jest wielkością stała czy zmienną?

Pojemność wymienna w stosunku do kationów w większości gleb wzrasta wraz z pH; przy bardzo niskich wartościach pH, kationy, które mogą ulegać wymianie, są wiązane głównie przez tzw. ładunki trwałe koloidów mineralnych. Wraz ze wzrostem pH wodór wiązany przez pozostałe koloidy organiczne i mineralne ulega jonizacji i przechodzi w formę wymienną. Podobnie usuwane są jony wodorotlenku glinu w skutek, czego zwalniają się dodatkowe wartościowości na koloidach mineralnych. W ostatecznym wyniku wzrasta pojemność sorpcyjna w stosunku do kationów.

Poniżej pH 6.0 ilość ładunków na minerałach iłowych jest prawie stała, ładunki te są stosunkowo trwałe i powstały w wyniku podstawienia jonowego w krysztale; powyżej pH 6.0 ilość ładunków na koloidach mineralnych wzrasta w związku z jonizacją wodoru z odsłoniętych grup OH występujących na krawędziach kryształów,,,,, w koloidach organicznych wszystkie ładunki zależą od pH.

POJEMNOŚĆ SORPCYJNA - w stosunku do kationów to ogólna ilość kationów, jaką gleba może zasorbować.

Pojemność sorpcyjną wyrażamy w milirównoważnikach kationów na 100g gleby; pojemność ta waha się od kilku w utworach piaszczystych mało próchnicznych do 50 i więcej me na 100g gleby w utworach zwięzłych i zasobnych w próchnicę.

KPW= > Th= s + Hh

44. Dlaczego illit jest minerałem niepęczniejącym? Wyjaśnij to zjawisko?

Illit zbudowany jest podobnie jak montmorillonit, posiada sieć krystaliczną 2:1. jednak cząstki illitu są znacznie większe niż montmorillonitu o ok. 15%. krzem jest zastąpiony przez glin wolne wartościowości pozostałe w wyniku tego podstawienia są wykorzystywane głównie przez potas. Atomy postaci w strefie międzypakietowej przyczyniają się do usztywnienia sieci krystalicznej. Stąd kryształy illitu są znacznie mniej rozciągliwe w porównaniu z kryształami montmorillonitu. Illit wykorzystuje, zatem mniejszy stopień uwodnienia i mniejszą zdolność sorpcyjną kationów; mniejsze pęcznienie, kruchość i plastyczność oraz zdolność do dyspersji.

45. Pomimo, że w illicie ma miejsce izomorficzna zamiana kationów w siatce krystalicznej, dlaczego illit ma o wiele mniejszą kationową pojemność wymienną niż montmorillonit? Wyjaśnij to zagadnienie?

Illit zbudowany jest podobnie jak montmorillonit - jedna warstwa oktaedryczna między dwiema tetraedrycznymi. Silne wiązanie jonów potasu między warstwami krystalicznymi (pakietami) powoduje sztywność tego minerału. Przewodziła ona wodę i kationy do wewnętrznej przestrzeni między pakietami. Wewnętrzna powierzchnia i pojemność wymienna illitu jest przez to znacznie mniejsza, niż montmorillonitu

46. W jakiej płaszczyźnie w montmorillonicie występuje magnez? Jakie konsekwencje wynikają z tego , żę kation magnezu znajduje się w siatce krystalicznej montmorillonitu?

Każdy pakiet kryształu zbudowany jest z warstwy oktaedrycznej występującej pomiędzy dwoma warstwami tetraedrycznymi. Pomiędzy jonami O dolnej i górnej warstwy występuje słabe wzajemne przyciąganie. Pozwala to na łatwe rozszerzenia odstępów pomiędzy pakietami gdzie wnika woda i kationy wymienne. Ta wewnętrzna powierzchnia przewyższa znacznie powierzchnię zewnętrzną. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, że w niektórych miejscach warstwy oktaedrycznej glin może być zastępowany przez magnez. W ten sposób powstają ładunki ujemne, które powodują tak wysoką pojemność sorpcyjną tego minerału w stosunku do kationów.

47. Co to są minerały illaste ? Opisz budowę kaolinitu i montmorillonitu. Dlaczego minerały mają tak różną pojemność wymienną kationów?

Minerały ilaste- są one zbudowane przede wszystkim z Si, Al., O, OH a czasem również z Fe, Mg, K, Mn i innych. Mają one charakterystyczne krystaliczne struktury przeważnie warstwowych krzemianów. Składają się one z warstewek: tetraedrycznych /krzemowo-tlenowych/ i oktaedrycznych /tlenowo - hydroksy - glinowych. Łącznie warstewki tetraedryczne i oktaedrycznej tworzą tzw. pakiety. Gdy krzem w tetraedrach zastępowany jest przez glin, wtedy tworzy się dodatkowy ładunek ujemny, który może sorbować kationy w formie wymiennej.

Minerały ilaste różnią się między sobą ilością warstw i ich ułożeniem /kolejnością/, jak również izomorficznymi jonami wymiennymi. Poza tym tworzą one formy sferyczne, pałeczkowate oraz blaszkowate lub łuskowate. Formy pałeczkowate przyczyniają się w znacznym stopniu do powstawania guzełkowatej struktury gleb, zwłaszcza w połączeniach organiczno- mineralnych. Ważną cechą tych minerałów jest zdolność pochłaniania wody.

Montmorylonit- jest najczęściej spotykany w glebach i ma największe znaczenie. Kryształy montmorylonitu są również zbudowane z mniejszych jednostek krystalicznych. Jednostki te są zbudowane z dwóch tetraedrycznych warstw krzemianowych jednej warstwy wewnętrznej oktaedrycznej tlenku glinu, mocno związanej przez wspólne atomy tlenu. Te strukturalne jednostki są tak mocno związane między sobą za pośrednictwem mostka tlen- tlen, że sieć krystaliczna tych minerałów przypomina harmonijkę, która bardzo łatwo rozszerza się pod wpływem wody. W związku z tym kryształki montmorylonitu mogą bardzo łatwo ulegać mechanicznemu rozdrobnieniu na cząstki, których wielkość dochodzi prawie do rozmiarów pojedynczych jednostek krystalicznych /pakietów/.

Kationy i cząsteczki wody łatwo wnikają w przestrzenie międzywarstwowe montmorylonitu ze względu na możliwość rozszerzania się sieci tego minerału. Powierzchnia wewnętrzna kryształu montmorylonitu znacznie przewyższa powierzchnię zewnętrzną. Powierzchnia wewnętrzna również posiada ładunki ujemne. W związku z tym koloidy o budowie sieci krystalicznej typu 2: 1 mają dużą zdolność adsorpcji kationów ok. 10-15 razy większą niż minerały grupy kaolinitowej.

Kaolinit- kryształy tego minerału mają charakter warstwowy, gdyż są zbudowane z płaskich jednostek krystalicznych zwanych pakietami. Jednostki te składają się z ułożonych wg. określonej kolejności oktaedrycznych warstw glinowych tetraedrycznych krzemowych. Jeżeli każda jednostka zawiera po jednej warstwie krzemowej i glinowej, to mówimy, ze minerał posiada sieć krystaliczną 1:1.

Duże warstewki każdej jednostki kryształu kaolinitu są związane przez wspólne atomy tlenu łączące atomy krzemu z jednej warstewki z atomami glinu z drugiej. Jednostki te są z kolei związane stosunkowo trwale za pośrednictwem mostków tlenowo- hydroksylowych. Stąd też sieć krystaliczna kaolinitu jest sztywna i nie ulega rozszerzeniu pod wpływem wody. Kationy i woda nie przenikają pomiędzy jednostkami strukturalnymi? Tworzące micele koloidu. Powierzchnia właściwa kaolinitu ogranicza się tylko do zewnętrznej części mieli i to jest głównie przyczyną małej pojemności sorpcyjnej kaolinitu.

Kryształy kaolinitu wykazują na ogół kształt sześciokątnej o wyraźnych ostrych krawędziach. W porównaniu z montmorylonitem cząstki kaolinitu są niewielkie, średnice ich wahają się 0,1-5 μm, z tym, że najczęściej spotykane cząstki o średnicy 0,2-2 μm. Ponieważ pakiety kaolinitu są powiązane wewnątrz bardzo mocno, niełatwo ulegają rozpadowi na cieniutkie blaszki.

48. Rola materii organicznej w kształtowaniu chemicznych i fizycznych właściwości gleb.

Substancja organiczna wywiera dodatni wpływ na tworzenie się wodoodpornej struktury gleb, korzystnych stosunków wodno- powietrznych oraz termicznych. W glebach piaszczystych próchnica działając, jako lepiszcze strukturotwórcze zwiększa ich zwięzłość. Produkty przemian substancji sklejając elementarne cząstki masy glebowej w agregaty, poprawiają tym samym właściwości fizyczne gleb lekkich. Pod wpływem próchnicy zmniejsza się w tych glebach przemieszczanie cząstek drobnych do dolnych części profilu glebowego. W glebach o cięższym składzie mechanicznym próchnica wpływa na zmniejszenie się ich zwięzłości. W glebach zasobnych w koloidy mineralne substancja organiczna sprzyja tworzeniu się bardziej stabilnych agregatów strukturalnych. Szczególne znaczenie ma to dla gleb wytworzonych z utworów pyłowych, gliniastych i ilastych, w których próchnica powoduje polepszenie struktury oraz usprawnienie w obiegu wody i powietrza. Substancja organiczna gleby ma wysoką pojemność wodną. W stosunku do swojej wagi może ona zatrzymać 3-5 krotnie więcej wody, która znajduje się tam przeważnie w formie dostępnej. Ta właściwość ma szczególne znaczenie w glebach piaszczystych, ponieważ ich pojemność wodna zależy głównie od zawartości substancji organicznych. Dojść istotny jest wpływ próchnicy na barwę gleby. Dzięki ciemnemu zabarwieniu humus pochłania silnie promieniowanie słoneczne podwyższając ciepłotę gleby.

Substancja organiczna wpływa na zdolność sorpcyjną i na kształtowanie się zasobności gleb. Swoiste związki próchnicze stanowią istotną część składową kompleksu sorpcyjnego, którego zdolność chłonna przewyższa znacznie pojemność sorpcyjną jego części mineralnych. Dzięki zdolności sorpcyjnej substancje próchnicze regulują stężenia roztworów glebowych. Chłoną one znaczne ilości kationów Ca, Mg, NH₄, Na, K, H. Kationy wymienne zasorbowane przez próchnice są wypierane łatwiej z fazy stałej gleby, a więc są bardziej ruchliwe nią kationy wymienne pochłonięte przez mineralną część (gleby) kompleksu sorpcyjnego.

Związki próchnicze zwiększają też zdolności buforowe gleb, regulując odczyn ich roztworów oraz stężenie składników pokarmowych. Jest to szczególnie ważne dla rozwoju roślin wyższych oraz mikroorganizmów procesów przez niewywoływanych.

49. Definicja próchnicy glebowej(humusu). W jakim kierunku przebiegają przemiany resztek pożniwnych w glebach? Omówić równowagę bilansu materii organicznej w glebach uprawnych?

Próchnica- jest złożoną i dość trwałą mieszaniną brunatnych lub ciemnobrunatnych amorficznych substancji koloidalnych powstałą w wyniku modyfikacji pierwotnych tkanek roślinnych lub w wyniku syntezy przez różne organizmy glebowe. Jest to bezpostaciowy (amorficzny) organiczny produkt, który tworzy się w wyniku procesu humifikacji, a więc oddziaływania na związki organiczne resztek roślinnych i zwierzęcych mikroorganizmów, makrofauny oraz czynników fizykochemicznych.

Przemiana resztek pożniwnych jest związana ze stosunkiem C:N. jest duża zależność między substancją organiczną a azotem w glebie. Ponieważ węgiel stanowi stałą (raczej) część substancji organicznej, jego stosunek do azotu w glebach również jest względnie stały. Wywiera on wpływ na przyswajalność azotu, ogólną zawartość substancji organicznej oraz szybkość jej rozkładu. Stosunek C: N w substancji organicznej warstw ornych gleb uprawnych waha się zwykle w granicach 8: 1-15: 1, najczęściej między 10: 1 a 12:1. Natomiast jak można oczekiwać C: N w materiale roślinnym jest zmienny i waha się od 20 lub 30: 1 w roślinach motylkowych a w oborniku 90: 1 a nawet więcej w niektórych resztkach słomiastych.

C: N jest ważny z różnych względów, z których najistotniejsze są:

1. Konkurencja o łatwo dostępny azot zachodząca między organizmami glebowymi z chwilą wniesienia do gleby resztek roślinnych o wysokim C: N

2. Uzależnienie poziomu węgla w glebie a co za tym idzie zawartość substancji organicznej, od poziomu azotu uwarunkowane względną stałością C: N w glebie.

W glebach uprawnych w warunkach sprzyjającej nitryfikacji, azotany występują w stosunkowo dużych ilościach a C: N jest oczywiście wąski. Aktywność mikroorganizmów rozkładających substancję organiczną jest niska, a w związku, z czym produkcja CO₂ jest minimalna.

Wprowadzając do tej gleby znaczną ilość resztek organicznych o szerokim stosunku C: N, (np. 50: 1) w warunkach umożliwiających energiczny rozkład. Zmiany występuję bardzo szybko. Aktywność i rozmnażanie heterotroficznej flory- bakterii i grzybów i promieniowców, wzrasta gwałtownie, w związku, z czym rozpoczyna się wydzielanie dużych ilości CO₂. W tych warunkach znika z gleby azot azotanowy w skutek pobrania go do budowy własnego ciała przez rozwijające się mikroorganizmy. Obserwujemy więc w glebach brak przyswajalnego azotu, nawet w formie amoniakalnej. W miarę rozkładu C: N w resztkach organicznych zwęża się w wyniku strat węgla.

Stan tan trwa dopóty, dopóki humifikacja materiału roślinnego nie dobiegnie prawie końca, kiedy to aktywność organizmów mineralizujących stopniowo spada w skutek braku łatwo utlenianego węgla. Ilość mikroorganizmów maleje, wydzielanie CO₂ zmniejsza się, azot przestaje im być potrzebny i może odbywać nitryfikacja. Azotany znowu zjawiają się w znacznej ilości i wszystko powraca do poprzedniego stanu z tym, ze gleba stała się nieco bardziej zasobna zarówno w azot jak i w próchnicę.

Jeżeli proces omówionego wyżej rozkładu postępuje dalej zawartość C i N może ulegać zmniejszeniu. Węgiel utlenia się w postaci CO₂. Azot w postaci azotanów wymywany jest z gleb albo pobierany przez rośliny. Zrównanie tempa ich procentowej utraty jest tylko kwestią czasu. Gdy to nastąpi C: N ustali się na osiągniętym poziomie. Im więcej wniesiemy resztek pożniwnych do gleby dłuższy jest okres zahamowania nitifikacji. Również im wyższy stosunek C: N mają wniesione resztki organiczne, tym szybciej przebiega cały cykl przemiany.

50. Azot w glebie. Źródła azotu glebowego. Przemiany azotu w glebie?

• Podstawowym źródłem azotu są związki organiczne dostające się do gleby w postaci resztek roślinnych i zwierzęcych oraz obumarłych organizmów glebowych (humus)

• W mniejszych ilościach azot dostaje się do gleby wraz z opadami atmosferycznymi- w takiej postaci nie jest jednak przyswajany przez rośliny.

• Wiązany przez mikroorganizmy: - bezpośrednio przez bakterie- AZOTOBAKTER musi mieć idealne warunki biologiczne, równowaga pomiędzy wilgotnością a napowietrzeniem, pH 6, 5-7, 2, składniki odżywcze, żadnych trucizn.

• Znaczne ilości azotu pochodzą z nawozów sztucznych dostarczanych przez człowieka.

Najmniej azotu jest w glebach piaszczystych o małej ilości próchnicy, bogatsze są czarnoziemy, czarne ziemie i rędziny, najbogatsze w azot są torfy niskie.

Pośrednie- bakterie żyjące w symbiozie z roślinami wyższymi (motylkowymi) - korzystają z węglowodanów, soli mineralnych. Azot wiążą w postaci białka.

Azot znajduje się w glebach w związkach humusowych bądź też w nierozłożonej jeszcze materii organicznej, stanowiącej ok. 95% całego zapasu dobowego. W tej postaci jest on jednak niedostępny dla roślin i dopiero mineralizacja powoduje jego uruchomienie. Pozostałe formy azotu stanowią:

• Azot (N₂); obecny w powietrzu glebowym

• Związki nieorganiczne:

• dwutlenek azotu (NO₂)

• tlenek azotu (NO)

• azotyny (NO₃^-)

• azotany (NO₂^-)

• jony amonowe NH₄⁺

Główną rolę w odżywianiu roślin spełniają azotany i jony amonowe.

Proces rozpadu i mineralizacji białka prowadzi do powstania związków amonowych, które mogą być bezpośrednio pobierane przez rośliny, zatrzymywane przez KS, częściowo wypłukiwane, lub w niewielkiej ilości może ulotnić się do atmosfery, jako NH₃.

MINERALIZACJA:

R-NH₂ → R-OH + NH₃ + energia

2 NH₃ + H₂CO₃ → (NH₄) CO₂

W warunkach sprzyjających działaniu bakterii nitryfikacyjnych związki amonowe mogą być utleniane do azotanów, które z kolei są pobierane przez rośliny bądź wypłukiwane w głębsze warstwy gleby.

NITRYFIKACJA:

2 NH₄ + 3 O₂ → 2 NO₂^- + 4 H⁺ + 2 H₂O

2 NO₂ + O₂ → 2 NO₃

NH₄ + 2 O₂ → NO₃^- + 2 H⁺ + H₂O

51. Organizmy glebowe. Podać główne grupy organizmów glebowych i podać ich masę w ha w 15cm warstwie lub ich liczebność.

Jednym z najważniejszych czynników wpływających na procesy glebowe oraz urodzajność są organizmy glebowe; ściślej organizmy zamieszkujące powierzchniowe warstwy gleby i określane ogólnie mianem:

• Mikroflora- niemożliwe przemieszczanie się w glebie

	Liczebność na:		kg/ha warstwa 15 cm
		m²		gram
Bakterie	10^13 - 10^14	10^8 - 10^9	450-4500
Actionomycety	10^12 - 10^13	10^7 - 10^8	450-4500
Grzyby	10^10 - 10^11	10^5 - 10^6	1120-11200
Porosty	10^9 - 10^10	10^4 - 10^5	56-560

• Mikrofauna- zdolność przemieszczania się w glebie

	Liczebność na:		kg/ha warstwa 15 cm
		m²		gram
protoza	10^8 - 10^10	10^4 - 10^5	17-170
nematody	10^6 - 10^7	10 - 10^2	11-110
dżdżownice	30-300	-	110-1100

Ilość żywej masy organicznej w glebie jest dostatecznie duża, aby całkowicie nadawać kierunek fizycznym i chemicznym przemianom w glebie. Można śmiało stwierdzić, że praktycznie wszystkie naturalne przemiany w glebie mają bezpośrednio czy też pośrednio charakter biochemiczny. Działalność organizmów glebowych jest zróżnicowana - od przeważnie mechanicznego rozdrobnienia resztek roślinnych i dżdżownice, do kompletnego rozkładu tych resztek przez mniejsze organizmy takie jak bakterie, grzyby i promieniowce. Procesowi rozkładu towarzyszy zazwyczaj uwolnienie połączeń organicznych szeregu składników mineralnych jak np. siarki, fosforu i azotu. Uwalniane składniki są potrzebne z kolei innym organizmom glebowym i rozpoczyna się proces odwrotny w wyniku, którego związki mineralne przekształcają się na powrót w związki organiczne niedostępne dla roślin wyższych.

52. Definicja humusu glebowego. Frakcje próchnicy glebowej i ich rola w przemianach biologicznych materii organicznej oraz w kształtowaniu fizykochemicznych właściwości gleb?

53. Podaj definicje: złoża torfowego, gleby organicznej, poziomu organicznego?

Złoże torfowe- organiczna skała osadowa mająca miąższość większą niż 0,5 m, zawierającej w swej masie ponad 20% materii organicznej. Powstała z materiału roślinnego w wyniku procesu przebiegającego w warunkach nadmiernego uwilgotnienia.

Złoża torfu powstałego w warunkach, gdzie przyrost masy roślinnej przewyższa nad jej mineralizacją przez podmokłość, niską temp., nadmierne zakwaszenie lub kombinacje tych czynników.

Gleby organiczne- zawierające ponad 20% materii organicznej. Gleby te większość czasu zatopione SA pod wodą lub sztucznie nawodnione.

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

W mineralnych glebach sami i hydrogenicznych, jeżeli występuje to jego miąższość jest mniejsza od 10 cm, gdy miąższość:

10-30 cm- poz. org. w glebach mineralnych i glebach min.-org. (poziom niski)

>30 cm- gleby organiczne (poziom uprawny 30 cm)

30-80 cm- gleby organiczne płytkie

80-130 cm- gleby organiczne średnio głębokie

>130 cm- złoża organiczne głębokie

54. Podział torfowisk na typy; charakterystyka głównych typów torfowisk; materiał torfowy w różnych typach torfowisk i jego charakterystyka.

a) TORFOWISKA NISKIE: (eutroficzne) zasilenie ruchliwymi wodami gruntowymi, rzecznymi. Są zasobne w składniki odżywcze: azot, wapń, fosfor, magnez. Wśród roślinności duże rolę odgrywają trzciny, turzyce, mchy brunatne, brzoza, wierzba. Gleby na torfowiskach niskich są dobrze natlenione, masa torfowa jest na ogół dobrze rozłożona, a odczyn zbliżony do obojętnego.

W torfowisku niskim wyróżniamy:

• Zbiorowisko limnetyczne- są to rośliny przystosowane do życia w środowisku wodnym, ale kwitną na powierzchni wody ( Rdestnica, Orzech wodny, Rogatek Sztywny)

• Zbiorowisko telmatyczne- zbiorowiska roślinne żyjące w warunkach dużych wahań poziomu wody:

# Zespól roślin immersyjnych ( szuwarowe, turzycowe) - dużych i silnie zakorzenionych w dnie, wytrzymujących długotrwałe i głębokie podtapianie ( Trzcina pospolita, Jaskier, Skrzyp bagienny, Turzyca)

# Zespół roślin emersyjnych- gatunki drobne, słabo zakorzenione, mogą rozprzestrzeniać się na wodzie, jako darń. ( Bobrek trójlistny, Turzyca strunowa, Sierpowiec)

• Zbiorowisko semiterrestyczne- torfowiska olszynowe. Tworzą dwa zbiorowiska I wokół pni olch II pomiędzy kępami olch. ( KEPY TORFOWISK OLSZYNOWYCH: Olcha czarna, Brzoza omszona. DOLINKI TORFOWISK OLSZYNOWYCH: porzeczka czarna, turzyce)

• Zbiorowisko terrestyczne przystosowane do niskiego poziomu wód gruntowych i unikające terenów podlegającym zalewą. ( Wierzba szara, Brzoza niska)

b) TORFOWISKA PRZEJŚCIOWE ( mezotroficzne) mają cechy pośrednie pomiędzy glebami torfowisk niskich a wysokich. W stosunku do gleb torf niskich są one mniej zasobne w składniki pokarmowe, maja niższy stopień Odczyn jest kwaśny lub silnie kwaśny. Często tworzą się na torfowiskach niskich w miarę obniżania się poziomu wód gruntowych.

c) TORFOWISKA WYSOKIE (digotroficzne) - jest ono zasilane wodami opadowymi, wody te są ubogie w składniki pokarmowe, natomiast odczyn wody jest kwaśny. Dominują tutaj mchy sfagnowe, inaczej mchy torfowe, borówka bagienna, żurawina błotna.

• Zbiorowisko kontynentalne- płaskie, pozbawione dolinek i kępek; klimat o mniejszych opadach.

• Zbiorowisko bałtyckie- występują dolinki i kępki. Klimat wilgotny, duża ilość opadów




Zbiorowisko dolinkową

1. Sphagnum cuspidatum

2. Sphagnurn dusenii

3. Sphagnurn balticum

4. Drepanocladus fluitans

5. Scheuchzeria palustris

6. Carex limosa

Zbiorowisko kępkowe

1. Sphagnum medium (magellanicum)

2. Sphagnum fuscum

3. Sphagnum rubellum

4. Polytrychum strictum

5. Eriophorum vaginatum

6. Oxycoccus quadripetalus

7. Andromeda polifolia

8. Betula nan




55. Stopień rozkładu materiału organicznego torfów(definicja) i metody jego oznaczania w polu i w laboratorium.

Stopień rozkładu torfu- stosunek zmumifikowanej masy torfowej do całkowitej masy próbki. Jest miernikiem mineralizacji masy torfowe. Zależy on głównie od warunków aeracji i uwilgotnienia środowiska. Wierzchnie warstwy mają z reguły większy stopień rozkładu, torfy wysokie 10-25%, torfy niskie 20-70%.

Metody oznaczania-

1. metody polowe- opierają się na obserwacji masy torfowej. Polega na wyciskaniu torfu przez palce i ocenie wzrokowej charakteru masy.

2. metody laboratoryjne

• m. Fizyczna- określamy stopień rozkładu w sposób pośredni na podstawie zmieniających się cech ( gęstość, objętość, pojemność sorpcyjna)

• m. Chemiczne- określamy zawartość węgla organicznego, im więcej tym większy stopień rozkładu

• m. Mechaniczna- to metoda wagowa, w której ważymy próbkę torfu a następnie ją przemywamy na sicie w celu usunięcia humusu. Próbkę suszymy i ważymy, Masę humusu określamy na podstawie różnicy mas.

• M. Mikroskopowo- procentowa- pobieramy niewielką ilość torfu i nakładamy na szkiełko z kroplą gliceryny. Kładziemy pod 100- krotny mikroskop, wybieramy 5 pól. Każde z tych pól dzielimy na 4 części oraz każdą ćwiartkę na 4 części. Określamy wtedy ile miejsca złamuje humus.

R= (Σmasy humusu: Σmasy materii organicznej) * 100% R- stopień rozkładu torfu.

56. Podział materiału torfowego na rodzaje i gatunki.

1. TYP NISKI

1. Rodzaj: Szuwary Gatunek: Trzcinowce

2. R: Turzycowiskowy G: turzycowo-trzcinowy G: Turzycowy G: Kłęciowy

3. R: Mechowo-Turzyciskowy G: Mszysty G: Turzycowo-mszysty G: Trawiasto-turzycowy

4. R: Olesowy G: Łozowy G: Olchowy G: Olchowo-brzozowy

2. TYP PRZEJŚCIOWY

1. R: Mszarny przejściowy G: Torfowcowo-bagnicowy G: Torfowcowo-turzycowy

2. R: Brzezinowy G: Brzozowy

3. TYP WYSOKI

1. R: Mszarno wysoki G: Torfowcowo-dolinkowy G: Torfowcowo-kępowy G: Wełniankowo-torfowcowy G: Sosnowo- torfowcowy

2. R: Wrzosowiskowy G: wrzosowaty G: Wełnianeczkowy

57. Podział gleb organicznych wg stopnia rozkładu materiału organicznego; Właściwości gleb organicznych związane ze stopniem rozkładu materii organicznej torfów.

1. gleby bagienne

• mułowe ( torfowo- mułowe, gytiowe)

• torfowe ( torfowisk niskich, przejściowych, wysokich)

1. gleby pobagienne

• murszowe ( mułowo-murszowe, gytiowo-murszowe)

• murszowate ( murszaste)

Podział materiału torfowego według stopnia rozkładu.

Stopień rozkładu torf	Skala V. Post	MT	USDA
torf słabo rozłożony	H1-H3	R1	fibric (fi)
torf średnio rozłożony	H3-H4	R2	hemic (he)
torf silnie rozłożony	>H7	R3	sapric (sa)

Torfy niskie wykazują stopień rozkładu od 20-70% wraz ze zwiększeniem się stopnia rozkładu zmieniają się właściwości tego materiału ( zwiększa się gęstość objętościowa torfu, wzrasta pojemność sorpcyjna oraz zawartość węgla organicznego (humusu))

Torfy wysokie maja stopień rozkładu w granicach 10-20%. Tak niski stopień rozkładu związany jest z silnie kwaśnym odczynem środowiska, który hamuje procesy rozkładu materii organicznej

58. Popielność torfów (definicja) i skład chemiczny popiołu.

POPIELNOŚĆ- zawartość części popielnych w masie torfu ; części popielne to to to wszystko co zostanie po spaleniu torfu w temp 450^oC ( kationy Al., Si, Ca, Mg, K, Na, czasami S)- skład chemiczny

Ps=Mp/Ms*100 [%], Pw=Mp/(Ms+Mw)*100 [%], Ps=100/(100-Mw)*Pw

Mp- masa części popielnych, Ms- masa stałej fazy, Ps- popielność w stosunku do suchych warunków, Pw- popielność w stosunku do wilgotnych warunków

Popielność dzieli się na

a) allochtoniczną - przechodzi z zewnątrz do torfu

• naturalna

^ przechodzenie eoliczne- z wiatru

^ przechodzenie wulkaniczne- osady wulkaniczne

^ przechodzenie chemiczne- z wodami zawsze płyną kwasy

• antropogeniczna

^ stałe nawożenie łąk obornikiem z domieszką części mineralnych

b) autochroniczna (konstytucyjna) - związana jest z genezą torfu, zatem zależy od genetycznego składu torfu.

59. Kationowa pojemność wymienna materiału torfowego; przyczyny adsorpcji fizykochemicznej (wymiennej) torfów.

Kationowa pojemność wymienna jest zróżnicowana i zależy od zawartości materii organicznej, popielności odczynu oraz przebiegu wtórnej humifikacji. Najwyższą kationową pojemnością charakteryzują się mursze wytworzone z torfów szuwarowych, a najniższą z torfów mechowiskowych. 

60. Kierunek ewolucji złóż organicznych po odwodnieniu.

61. Poziom mollic, antropic i plaggen - charakterystyka, podobieństwa, różnice.

Poziom mollic (łac. mollis - miękki)

Poziom mollic jest zdefiniowany według kryteriów morfologicznych, a nie genetycznych. Jest to powierzchniowy poziom mineralny, który wyróżniają następujące cechy:

• Trwała struktura gruzełkowata, ziarnista lub koprolitowa,

• Wysycenie kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym > 50 %,

• Zawartość węgla organicznego > 0,6 %

• Jasność barwy i nasycenie barwą w stanie wilgotnym <3, 5, a w stanie suchym <5,5 

• Minimalna miąższość tego poziomu:

  - 10 cm, gdy poziom ten zalega bezpośrednio na skale litej

-25 cm, gdy jego uziarnienie jest drobniejsze niż drobnoziarniste piaski gliniaste,

- 18 cm, gdy ma uziarnienie glin ciężkich i iłów

-25 cm w innych glebach

Podobieństwa:

Poziom anthropic jest podobny do poziomu mollic pod względem barwy, struktury i zawartości materii organicznej. Tworzy się on w ciągu długiego okresu użytkowania i nawożenia gleb odpadami z gospodarstw domowych przy zabudowaniach, jak też w terenach stale nawadnianych i nawożonych nawozami organicznymi,

Różnice:

Kości i ości a także nawozy organiczne dostarczyły glebie dużych ilości fosforu i wapnia, dlatego zawartość w tych glebach fosforu jest większa niż w poziomie mollic. Zawiera on, bowiem więcej niż 109 mg P rozpuszczalnego w 1% kwasie cytrynowym na 1 kg gleby.

Poziom plaggen (hol. plaggen darń)

Poziom plaggen jest wytworzoną przez człowieka warstwą próchniczną miąższości ponad 50 cm. Powstał on w ciągu setek lat pod wpływem nawożenia obornikiem, mieszaniną ściółki leśnej, słomy i piasku tworzącymi ciemno zabarwioną masę mineralno-organiczną

62. Poziom histic w glebach mineralnych i w glebach organicznych.

Poziom histic (gr. histos - tkanka)

Poziom histic - powierzchniowy poziom organiczny gleb mineralnych - definiowany jest według zawartości materii organicznej i miąższości.

Odpowiada on niżej wymienionym kryteriom:

1. Odnośnie do zawartości materii organicznej:

a) zawiera 20% i więcej materii organicznej (12% i więcej węgla organicznego), gdy mineralna część gleby pozbawiona jest frakcji ilastej;

b) zawiera 30% i więcej materii organicznej (18% i więcej węgla organicznego), gdy mineralna część gleby zawiera 50% i więcej frakcji ilastej;

c) dolna granica zawartości materii organicznej wynosi od 20 do 30% proporcjonalnie do zawartości w mineralnej części gleby frakcji ilastej.

2. Odnośnie do miąższości poziomu organicznego:

a) ma miąższość od 5 do 30 cm w glebach mineralnych z następującymi zróżnicowaniami:

- gdy ma miąższość mniejszą niż 10 cm, wówczas gleby zaliczamy do gleb mineralnych;

- gdy ma miąższość od 10 do 30 cm, gleby zaliczamy do gleb organiczno-mineralnych

b) jeżeli ma miąższość większą niż 30 cm, to gleby zaliczamy do gleb organicznych

63. Poziom luvic , argillic - geneza i charakterystyka.

Poziom argillic - (łac. Argillic - biały ił)

Jest to poziom iluwialnego nagromadzenia frakcji ilastej. Tworzy się on pod poziomem eluwialnym, czasami występuje pod poziomem uprawnym - diag. G. PŁOWE

• Gdy jakakolwiek część poziomu eluwialnego zawiera mniej niż 15 % frakcji ilastej, wówczas poziom argillic musi zawierać jej o 3 % więcej,

• Gdy poziom eluwialny zawiera 15-40 % frakcji ilastej, poziom argillic musi jej zawierać o 1,2 więcej,

• Miąższość minimalna wynosi 0,1 solum poziomów leżących nad nim, ale nie mniejsza niż 15 cm, a w utworach gliniastych i ilastych 7,5 cm

• Posiada najczęściej strukturę foremnowielościenną

• Na powierzchniach agregatów często występują wybłyszczenia - slickensides

Poziom luvic (łac. eluo - wypłukuję)

Jest to poziom eluwialny, diagnostyczny dla GLEB PŁOWYCH. Pozbawiony jest pierwotnych węglanów i soli łatwo rozpuszczalnych. Zubożony został we frakcję ilastą.

Jest bardziej spiaszczony i jaśniejszy od skały macierzystej.

64. Poziom albic, spodic i plamy glejowe - geneza i charakterystyka.

Poziom albic (łac. Albus - biały)

Jest to poziom eluwialny, diagnostyczny dla GLEB BIELICOWYCH. Z Poziomu tego w sposób selektywny, przy udziale rozpuszczalnych frakcji próchnicy, zostały wymyte niektóre produkty rozkładu minerałów, zwłaszcza glin i żelazo. Na skutek tego procesu poziom ten uległ wzbogaceniu w SiO2 oraz charakterystycznemu wybieleniu.

Ma najczęściej uziarnienie piasków luźnych, czasami słabogliniastych, jest kwaśny.

Poziom spodic - (gr. spodos - popiół drzewny)

Poziom spodic jest poziomem iluwialnej akumulacji półtoratlenków (Fe2O3 i Al2O3) oraz próchnicy.

•Akumulacja kompleksów żelazisto- próchnicznych w poziomie spodic związana jest z utratą ich rozpuszczalności po przekroczeniu granicznej wartości 25. Jest poziomem diagnost. GLEB BIELICOWYCH

•W glebach leśnych zalega pod poziomem eluwialnym,

•Tworzy się najczęściej w materiałach piaszczystych,

•Odcień barwy mieści się w zakresie 2, 5 YR-10 YR,

•Jest kwaśny, nie zwiera węglanów, wysycenie kompleksu kationami zasadowymi jest niskie

Plamy glejowe-plamistość- wykształca się w warunkach uwilgotnienia i słabego dostępu lub braku tlenu. Często można spotkać plamki lub cętki rdzawo zabarwione powodowane minimalnym występowaniem utlenionych form żelaza, manganu. Forma plamista lub cętkowa wynika także z faktu, iż w poziomach glejowych występuje okresowo stagnująca woda pochodząca z opadów atmosferycznych.

65. Rędziny i pararędziny - definicja, charakterystyka podział.?

Rędziny- wytworzone ze skał wapiennych, węglanowych lub siarczanowych. Odznaczają się dużym nagromadzeniem próchnicy i zasadowym odczynie. Są to gleby bardzo żyzne, ale trudne w uprawie. Właściwości rędzin węglanowych zależą w znacznym stopniu od składu węglanowych skał glebotwórczych oraz od ich właściwości fizykochemicznych. Decydującą rolę odgrywa rozpuszczalność wapieni i domieszka trudno rozpuszczalnego CaCO₃

Rędziny dzieli się na następujące podtypy:

• rędziny inicjalne- białe lub jasne, słabo zróżnicowany profil

• rędziny właściwe- powstają na skałach wapiennych w procesie rędzinowym

• rędziny czarnoziemne- powstają w wyniku nakładania procesu czarnoziemnego na rędzinę właściwa

• rędziny brunatne- rędzin typowy dla gleb brunatnych

• rędziny czarnoziemne reliktowe- najczęściej powstają z wapieni dewońskich lub pamskich

Pararędziny - wytworzone z różnych skał klasycznych węglanowych: piaski, gliny zwałowe, lessy, iły gdzie ilość CaCO₃ ponad 5% niezlepionych lepiszczem a jednocześnie zasobnych w wierzchnich i głębszych warstwach w węglany. Kompleks sorpcyjny tych gleb jest całkowicie wysycony jonami zasadowymi.

Pararędziny dzieli się na następujące podtypy:

• początkowe stadium rozwoju (inicjale) - słaby profil glebowy, słaba miąższość do 10 cm, małą zawartość próchnicy, znaczna zawartość węglanów,

• Pararędziny właściwe- o dużym stopniu nasycenia kationami zasadowymi, stabilność form związków żelaza, próchnicy powyżej 3%

• Pararędziny brunatne- zachodzi początkowy proces brunatnienia

• Pararędziny czarnoziemne- tworzą się w procesie darniowym przy udziale roślinności łąkowej, częściowo w warunkach uwilgocenia.

66. Czarnoziemy i czarne ziemie - podobieństwa i różnice.

CZARNOZIEMY

• są to gleby autogeniczne

• najbardziej charakterystyczne gleby wśród gleb stepowych, wytworzone w wyniku procesu darniowego ( przebieg następujących po sobie zmian w powierzchniowej warstwie gleby, prowadzących do powstania poziomów próchnicznych, najsilniej przebiega w strefie stepowej), które sprzyjają powstaniu głębokich akumulacyjnych poziomów gleb, bardzo zasobnych w próchnicę nadającym glebie czarną barwę

• Należą do najżyźniejszych gleb świata, występuje na wszystkich kontynentach, zajmując około 6% powierzchni lądów

• Intensywnie powoduje jednostronne wykorzystywanie cz powoduje niszczenie struktury warstw wierzchniowych , wynikiem czego jest duża podatność na erozję wietrzną.

• Urodzajność gleb może być hamowana częstym występowaniem susz .

CZARNE ZIEMIE

• są to gleby semihydrogeniczne

• miąższość nie rzadko przekracza 40 cm

• wytwarzają się pod wpływem dużego udziału wód głównie gruntowych

• typ pobagiennych gleb wytworzonych z różnych skał macierzystych, zwykle zasobnych w wapń, przy współudziale roślinności łąkowej

• na ogół są to gleby żyzne, zasobne w związki organiczne

• Rozróżnia się czarne ziemie

# właściwe- żyzne o dużej zawartości próchnicy

# zdegradowane

• Powstają w procesie czarnoziemnym w warunkach dużego uwilgotnienia

67. Gleby płowe - geneza, ewolucja, rolnicza przydatność (poziomy diagnostyczne tych gleb)

GLEBY PŁOWE

• jest to odmiana gleby brunatnej,

• są to gleby strefy umiarkowanej, wilgotnych lasów ilastych i mieszanych,

• odczyn obojętny słabo zasadowy,

• słabe wymycie CaCO₃

• nagromadzenie frakcji ilastej związków organicznych i żelazistych w poziomie wymywania

• przejście między poziomami wyraźne

• występują na terenach płaskich i pofalowanych

• brak surowej próchnicy

• pH=4-5, wymagaja wapniowania i nawożenia

• Gleby płowe tworzą siedliska lasów mieszanych i lisciastych, a

Dział: Gleby autogeniczne
Rząd: Gleby brunatnoziemne
Typ: Gleby płowe
Podtypy: płowe typowe
płowe zbrunatniałe
płowe bielicowane
płowe opadowo-glejowe
płowe gruntowo-glejowe
płowe z poziomem argic
płowe zaciekowe

Typ: gleby płowe (lessive)

Wytworzyły się na terenie Polski w klimacie umiarkowanie wilgotnym. Ich cechą charakterystyczną jest wymycie węglanów, a następnie pionowe przemieszczanie minerałów ilastych. Charakteryzują się następującymi poz. diagnostycznymi i towarzyszącymi luvic-E, argillic-Bt oraz powierzchniowym poziomem ochric. Gleby płowe powstają z utworów pyłowych różnej genezy, glin zwałowych, rzadziej iłów oraz piasków gliniastych, niekiedy z piasków słabo gliniastych. Mniejsza kwasowością wymienną niż gleby brunatne kwaśne. Stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami o charakterze zasadowym jest zróżnicowany i w poziomach AtE waha się od 20 do 60% a w B 50-80%.
Podtyp: gleby płowe typowe
uziarnienie utworów pyłowych eolicznych, glin różnego pochodzenia, iłów i piasków gliniastych.. Wyługowane z CaCO3 w znacznym stopniu. W glebach naturalnych pod zbiorowiskami leśnymi: ochric 10-20cm zalegający na luvic, argillic ze stropem na głębokości 35-50cm. Nie wykazują oglejenia.
Podtyp: gleby płowe zbrunatniałe
poziom płowy luvic w tych glebach jest silnie rozwinięty i ma miąższość 60-70cm, w stropie poziomu luvic (E) zaznacza się intensywne wietrzenie
Podtyp: gleby płowe bielicowane
wykształcona pod drzewostanem iglastym. granica między luvic, a argillic,stopień wysycenia k.sorb. zasadami (kationami) 20-40% w p.powierzchniowych i 40-70% w głębszych.
Podtyp: gleby płowe opadowo-glejowe
Różnią się od typowych: kontrastowym uziarnieniem między E i B, oglejenie spagu p eluwialnego oraz plamami i językami oglejenia w poziomie. Iluwialnym- okresowe stagnowanie wody na argillic.
Podtyp; gleby płowe gruntowo-glejone
wykazują oglejenie ciągłe na głębokości powyżej 1m, ochric zawiera więcej próchnicy.
Podtyp: gleby płowe z poziomem argic
dobrze rozwinięty argic leżący pod poziomem uprawnym, charakteryzujący się wymyciem do poziomu eluwialnego mat.próchnicznych.
Podtyp: gleby płowe zaciekowe (glassic) poziom iluwialny poprzerywany,

68. Gleby bielicowe i bielice - geneza i ewolucja w rolniczej uprawie.

Gleby bielicowe i bielice należą do gleb klasy bielicoziemnych. Powstały z różnych skał macierzystych ( np. piasków) w klimacie umiarkowanym wilgotnym w procesie tzw. bielicowania tj. wymywania zw. mineralnych i organicznych w głąb gleb. Na ogół kwaśne i mało żyzne, w Polsce rozpowszechnione.

TYP: GLEBY BIELICOWE
PODTYPY:
1. Gl.bielicowe właściwe (w warunkach podmokłych ulegają oglejeniu wartość użytkowa tych gleb jest stosunkowo mała)
2. Gl.bielicowe murszaste ( oglejenie silnie obniża produktywność upraw)
3. Gl.bielicowe torfiaste ( wymagają regulacji stosunków wodnych)

GLEBY BIELICOWE

• naturalną roślinnością są bory

• mała zasobność w składniki odżywcze

• na terenach górskich skałą macierzystą jest: granit, kwarcyt, gnejs, piaskowce, kwarcyt o słabym zwietrzeniu chemicznym

• silne zakwaszenie 3-4.5

• poziom próchnicy do 10 cm

• przydatność rolnicza bardzo mała

• zdolność buforowa mała

TYP: BIELICE
PODTYPY:
1. Bielice żelaziste (Mała ilość wody dostępnej i niedostępnej dla roślin.)
2. Bielice próchniczne (Duża przepuszczalność wodna)
3. Bielice próchniczno-żelaziste
4. Glejo-bielice (Wymagają regulacji stosunków wodnych.
BIELICE: proces bielicowania wyrażony jest najsilniej; poziom O o dużej miąższości, dochodzi nawet do 25 cm; brak poziomu A lub jest on bardzo słabo wytworzony; wyraźna granica pomiędzy częścią mineralną i próchnicą; poziom eluwialny od kilku do kilkudziesięciu cm; poziom iluwialny jest zwięzły ( mocne połączenia Al i Fe z kwasami próchnicznymi); skałami macierzystymi są ubogie piaski kwarcowe ( wydmy morskie i śródlądowe), piaski sandrowe (bardzo rzadko); na terenach górskich powstają z granitów, gnejsów, bezwęglanowych piaskowców o małym stopniu zwietrzenia chem. i ubogim w wolne półtora tlenki; zasady od kilku do kilkunastu %; zdolność buforowa bardzo mała; gleby leśne; nie nadają się pod uprawę roślin.

69. Mady- aluwia i deluwia; geneza i charakterystyka

MADA- gleba aluwialna, powstała w warunkach osadzania ilastych organicznych substancji w czasie wylewu rzeki. Są to gleby z reguły bardzo żyzne o ile nie zawierają zbyt wiele części szkieletowych Gleby te tworzą się pod wpływem wody, która osadza namuły, Zachowują jednak swój charakter madowy dzięki układowi poziomemu warstw namulnych, znacznej zawartości pewnych charakterystycznych minerałów ( łyszczków, iłowych grup uwodnionych mik) oraz stosunkowo jednorodnemu układowi mechanicznemu w poszczególnych warstwach, jak również wskutek zmieszczenia w całym profilu niektórych mikroorganizmów i próchnicy. Dzieje się tak, dlatego że materiał jest w znacznym stopniu przenoszony dzięki działaniu wody.

ALUWIA- ( napływy, osady rzeczne) nagromadzenie okruchów skalnych transportowanych i osadzanych przez rzekę na dnie koryta lub tarasach rzecznych ( w okresie powodzi); budowa warstwowa ( różnią się miąższością, uziarnieniem, zawartością związków organicznych)
DELUWIALNE GLEBY- zalicza się do nich gleby występujące w dolinach lub na obrzeżach dolin większych, powstałe przez wodę powierzchniową na mineralnym podłożu lub na torfie stanowiącym dno nie zalewanej doliny.
Miąższość deluwiów musi wynosić co najmniej 30 cm. Są mniej przesegregowanie niż aluwia przez wodę. Mniej wyraźnie zaznaczone tez warstwowanie profilu.
Gleby napływowe deluwialne powstają zwykle w sąsiedztwie pól ornych, z których spływy wynoszą materiał mineralny. Są to gleby stosunkowo młode, swą genezę związaną maja z uprawą pól. Materiał nie ulega sedymentacji fazowej jak w madach.

TYP: MADY RZECZNE( powstały na współczesnych terenach rzecznych w glebotwórczym procesie madowym.)

PODTYP
1. Mady rzeczne właściwe ( wyraźnie warstwowane, podlegają stałym zalewom)
2. Mady rzeczne czarnoziemne (Występują pod trwałymi użytkami zielnymi)
3. Mady rzeczne brunatne (Najczęściej spotykane. Odczyn zbliżony do obojętnego lub słabo kwaśnego)

TYP: MADY MORSKIE: z osadów morskich. Zawierają 10% CaCo3 w postaci muszelek. Gleby uprawne, użytki zielone, wymagają melioracji ze względu na niskie położenie.

70. Co to jest pedosfera - określić miejsce na kuli ziemskiej i powiązania z innymi sferami?

Pedosfera- wierzchnia pokrywa glebowa, kontaktuje się bezpośrednio z atmosferą (klimat i jego wpływ na pedosferę), związana jest integralnie z biosferą, litosferą (zwietrzelina skalna) i hydrosferą (woda powierzchniowa, podziemną).Wierzchnia warstwa skorupy ziemskiej objęta procesami glebotwórczymi; jeden z najważniejszych komponentów ekosystemów lądowych i wodnych.

Powiązana

Pedosfera przez strumień gazów; radiacja; ewapotranspiracja powiązana jest z atmosferą a atmosfera przez opady wysychanie, transport eoliczny, z pedosferą.

Pedosfera przez wzrost roślin, składniki odżywcze, energia cieplna, temperatura tlen, powiązana jest Biosferą a ta przez pobieranie wody i składników, depozycja ściółki, rozkład i humifikacja, bioturbacja, z powrotem z pedosferą

Pedosfera przez wymywanie, przesiąkanie, spływy powierzchniowe powiązana jest hydrosferą a ta przez chemiczne wytrącanie, depozycja osadów, erozja, z powrotem z pedosferą

Pedosfera przez wietrzenie, szybkość rozwoju profilu powiązana jest litosferą a ta przez diageneza, sedymentacja, spływy z pedosferą

71. Definicja gleby.

Gleba jest naturalnym ciałem przyrody składającym się z fazy stałej, ciekłej i gazowej, występuje w wierzchniej warstwie skorupy Ziemskiej, zajmuje określoną przestrzeń i jest opisywana na podstawie obecności poziomów lub warstw, które różnią się od materiałów macierzystych, a które powstały na skutek dopływu, odpływu, przepływu oraz transformacji energii i materii, i jest w stanie utrzymywać rośliny w środowisku naturalnym

72. Pedon , polipedon , krajobraz glebowy.

PEDON - najmniejsza jednostka glebowa (powierzchnia 1-10) która pozwala zdefiniować glebę z jej poziomami glebotwórczymi i właściwościami (nie ma konfiguracji ani ukształtowania)

Pedon składa się z szeregu pozycji charakterystycznych dla gleby.

SOLUM- głębokość wszystkich poziomów genetycznych wytworzonych w procesach glebotwórczych

PROFIL GLEBOWY- przednia ściana pedonu

PEDON OTWARTY- do gleby wpływają różne substancje i energia oraz mogą odpływać.

POLIPEDON- zbiór podobnych lub analogicznych pedonów

73. Materiały macierzyste gleb - podział i charakterystyka

Materiał macierzysty

1. tworzące się ze skał litych

1. skały magmowe- powstałe w różnych warunkach temperatury i ciśnienia w głębi ziemi w szczelinach lub po jej wydobyciu na powierzchnie. Np. granit, bazalt riolot

2. skały osadowe- powstają w wyniku wietrzenia innych skał. Np. wapienie, piaskowce, łupki

3. skały metamorficzne- powstają w wyniku przeobrażenia w głębi ziemi ze skał magmowych i osadowych

• pochodzenia magmowego np., łupki krystaliczne, gnejsy

• pochodzenia osadowego np. kwarcyt, marmur

2.Tworzące się z osadów luźnych

1. osady wodne- powstaje poprzez działanie wód płynących

• osady morskie (oceaniczne)

• osady jeziorne ( pyły, iły)

• osady aluwialne ( wody płynące) fanglomeraty (scementowane stożki aluwialne)

2. osady eoliczne- powstają poprzez działalność wiatru

• wydmy piaszczyste

• lessy (pyły)

3. osady lodowcowe- powstają poprzez działalność akumulacyjną lodowców

• moreny boczne i czołowe

• moreny denne

• utwory fluwioglacjalne

4. osady grawitacyjne

• koluwia (zsuwy, spływy)

• deluwia ( spływy błotniste)

3. Osady akumulacji organicznej

1. organiczne osady tworzące się w wodzie stojącej

• torfy mszyste (sfagnowe)

• torfy drzewne

• torfy mieszane

• osady podwodne (gytie,sapropel)

74. Składniki pokarmowe roślin znajdujące się w glebie niezbędne do wzrostu i rozwoju roślin.

Składniki niezbędne do wzrostu roślin

Z POWIETRZA I WODY

Węgiel C, CO₂ ,HCO₃^-

Wodór H, H₂O

Tlen O, H₂O, O₂

Azot N, NH₄, NO₃^-

Z GLEB NAWOZÓW

a) składniki główne



Azot N, NH₄, NO₃^-

Fosfor P, PO₄^-, HPO₄^-, H₂PO₄^-

Potas K K⁺


b) składniki drugorzędne MAKROSKAŁDNIKI

Wapń Ca Ca ₂⁺

Magnez Mg Mg₂⁺


Siarka S SO₄^-

MIKROSKŁADNIKI

Żelazo Fe Fe3⁺

Bar B

Mangan Mn

Miedz Cu

Cynk Zn

Chlor Cl

Molibden Mo

75. Wietrzenie chemiczne skał: rozpuszczanie, hydroliza, acidoliza.

WIETRENIE CHEMICZNE- procesy chemicznego rozkładu, w trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź powstawania trwałych produktów końcowych rozpadu. Zachodzące przemiany są skutkiem ekspozycji skał i minerałów na warunki atmosferyczne, często różne od warunków ich powstawania.

1. rozpuszczanie- zdolność minerałów do rozpuszczania się w wodzie i roztworach wodnych zależy od ich składu chemicznego. Sam proces rozpuszczania polega na rozkładzie danej substancji na poszczególne jony.

2. Hydroliza- rozpuszczanie, rozkład i przebudowa minerałów z udziałem wody. Powstające w ich wyniku formy wodorotlenowe są zwykle łatwiej rozpuszczalne od minerału macierzystego. Np. CaCO₃+2H2O⇔Ca(OH)₂+H₂CO₃

3. Acidoliza- zakwaszanie, rozpuszczanie przy pomocy kwasów. Np. CaCO₃ + H₂CO₃ = Ca(HCO₃)₂

76. Wietrzenie chemiczne: oksydacja, stabilność minerałów na wietrzenie.

WIETRENIE CHEMICZNE- procesy chemicznego rozkładu w trakcie których dochodzi do rozpuszczania i uwalniania składników oraz syntezy nowych minerałów bądź powstawania trwałych produktów końcowych rozpadu. Zachodzące przemiany są skutkiem ekspozycji skał i minerałów na warunki atmosferyczne, często różne od warunków ich powstawania.

1. Oksydacja - utlenianie, zredukowane Fe²⁺, S²⁺, Mn²⁺ w obecności H²O i mikroorganizmów są utleniane do Fe³⁺, S⁶⁺, Mn³⁺, Mn⁴⁺

2. stabilność minerałów na wietrzenie - stosunek stabilnych struktur Si-O do struktur niestabilnych Na-O, K-O, Mg-O, Ca-O. Szereg stabilności minerałów na wietrzenie (przy tym samym rozmiarze ziaren) gips <kalcyt <dolomit <oliwin <anortyt <apatyt <hornblenda <albit <biotyt <muskowit <ortoklaz <kwarc <magnetyt

77. Substancje powodujące zlepianie się ziaren glebowych w agregaty strukturalne.

W glebach zasobnych w koloidy mineralne substancja organiczna sprzyja tworzeniu się bardziej stabilnych agregatów strukturalnych. Szczególne znaczenie ma to dla gleb wytworzonych z utworów pyłowych, gliniastych, których ilastych, w których próchnica powoduje polepszenie struktury oraz usprawnienie obiegu wody i powietrza. Dużą aktywność w tworzeniu struktury wykazują polisacharydy, białka i ligninopodobne połączenia koloidalne. Woski, smoły i tłuszcze nie zwiększają zgruźlenia masy glebowej, lecz nasycając agregaty lub bryłki czynią je bardziej hydrofobowymi i przez to trwalszymi. Substancje te pogarszają stopień zwilżania, a zatem i warunki kapilarnego podnoszenia wody. Dzięki temu w glebach zasobnych w próchnicę powstają korzystniejsze właściwości wodne na skutek obniżania ilości wyparowywanej wody glebowej.

78. Gleba, jako system otwarty; podaj główne substancje dopływające do gleby, przetwarzane w glebie i odpływające z gleby.

Dopływ do gleby: (poziom A)

- Wody drogą opadów, kondensacji i spływów powierzchniowych

- O i CO₂ z atmosfery

- N, Cl, S z atmosfery i opadów

- Substancji organicznych drogą procesów życiowych

- Masy drogą sedymentacji

- Energii drogą promieniowania słonecznego

Ubytki (odpływy) z gleby:Poziom A)

- Wody drogą ewapotranspiiacji

- Azotu na drodze wymywania

- C i CO₂ przez utlenianie substancji organicznej

- Zmywanie masy glebowej drogą erozji wietrznej i wodnej

- Energii drogą radiacji




Przemieszczanie:

- Frakcji ilastej,, substancji organicznych, półtlenków

- Obieg substancji pokarmowych przy udziale roślin

- Soli rozpuszczalnych w wodzie

- Masy glebowej przez zwierzęta

Przetwarzanie:

- Humifikacja resztek roślinnych

- Zmniejszenie cząstek przez wietrzenie

- Tworzenie struktury

- Mineralizacja substancji organicznej

- Wietrzenie i rozpuszczanie

- Tworzenie połączeń organiczno-mineralnych




80. Wpływ klimatu na tworzenie się gleb (podać przykłady z różnych stref klimatyczno - glebowych).

Klimat jest jednym z ważniejszych czynników glebotwórczych. Określa on w znacznym stopniu charakter wietrzenia oraz wpływa na kierunki procesów glebotwórczych. Do najistotniejszych składników klimatu oddziałujących na rozwój gleby należą opady atmosferyczne, wilgotność względna powietrza oraz temperatura powietrza. Im klimat jest cieplejszy i wilgotniejszy, tym intensywniej przebiegają procesy glebotwórcze i rym łatwiej i szybciej ulegają przemianom gleby. Dlatego na obszarach podzwrotnikowych, ciepłych i wilgotnych, profile gleb są dobrze wykształcone, o dużej miąższości, natomiast w chłodnych obszarach arktycznych obserwuje się gleby o bardzo słabo wykształconych profilach. Klimat suchy nie stwarza sprzyjających warunków dla wietrzenia chemicznego. Odczyn gleby w klimacie suchym jest przeważnie alkaliczny. Minerały ilaste tworzą się w tych warunkach w bardzo malej ilości.

1. Gleby obszaru tundry- kształtują się w warunkach niskiej temperatury, dużej wilgotności względnej powietrza oraz wietrznej zmarzliny

2. Gleby pasa borealnego (umiarkowanie chłodnego)

• Gleby marzłociowej strefy tajgi- wieczna zmarzlizna, Ujemne temperatury, Powoduje rozkład substancji organicznej

• Gleby bezmarzlociowe strefy tajgi- suma opadów przewyższa parowanie

3. Gleby pasa tropikalnego tworzą się przy zmianie wilgotności

4. Gleby międzystrefowe powstałe w wyniki silnego uwilgotnienia, ruchowi wody i składowi chemicznemu utworu macierzystego

5. Strefa tajgi- brak rozpadu glinokrzemianów, wietrzenie fizyczne przeważa nad chemicznym

81. Rola konfiguracji terenu w tworzeniu się gleb i zróżnicowanie pokrywy glebowej.

Rzeźba (relief) terenu stanowi pośredni czynnik glebotwórczy, gdyż może ona przyspieszać lub opóźniać działanie innych czynników glebotwórczych. Ma istotny wpływ na procesy powstawania i kształtowania się gleb ma nachylenie powierzchni terenu. W Polsce rozróżnia się w zależności od kąta nachylenia rodzaje stoków:

• Połogie - kąt nachylenia < 5 stopni

• Spadziste - kąt nachylenia 5-20 stopni

• Strome - kąt nachylenia 20-45 stopni

• Urwiste - kąt nachylenia > 45 stopni

Zależnie od rodzaju stoku, a także od rodzaju i gatunku gleb, sposobu użytkowania terenu oraz od stanu pokrycia roślinnością kształtuje się nasilenie erozji. Rzeźba terenu i związane z nią procesy erozyjne w poważnym stopniu wpływają na kształtowanie się profilów glebowych. W urzeźbionym terenie wyżynnym lub nizinnym najmniej narażone na erozję są płaskie wierzchowiny, gdzie występują gleby o dobrze wykształconych profilach. Na stokach, szczególnie spadzistych lub stromych, mamy do czynienia z glebami o profilu słabo wykształconym lub niewykształconym, ubogim w substancję organiczną. W obniżeniach terenu u podnóża stoków gromadzi się materiał glebowy namywany i formują się gleby o ciągle narastającej warstwie próchnicznej.

82. Krótka charakterystyka huminy, kwasów huminowych, kwasów hymatomelanowych i fulokwasów.

Huminy

• Na ogół są one nie aktywne i nie biorą bezpośredniego udziału w procesach glebowych.

• Związki organiczne nie rozpuszczalne w niczym

• Odpowiedzialne za przemieszczanie się humusu

Kwasy huminowe

• obejmuje substancje próchniczne ekstrahowane z gleby za pomocą różnych rozpuszczalników.

• Należą do związków polimerycznych

• Tworzą się związki aromatyczne

• Rozpuszczalne w alkoholach

• Nie rozpuszczalne w kwasach

• Nie są zwarte , maja budowę porowatą

• Posiadają jądro aromatyczne

Kwasy hymatomelanowe

• rozpuszczalne w alkaliach

• rozpuszczalne w alkoholach

• stanowią uproszczona frakcję kwasów huminowych

• złożona mieszanina kwasów huminowych

Kwasy fulwowe

• przemieszczają się w glebie tam gdzie przemieszcza się woda

• w glebach bielicowych odpowiedzialne za przemieszczenie humusu

• dobra rozpuszczalność w wodzie, alkoholach, alkaliach, kwasach

• mają działanie ochronne

83. Jakich właściwości nabiera gleba, gdy zwiększa się w niej zawartość próchnicy?

W glebach lekkich pod wpływem próchnicy zmniejsza się przemieszczanie cząsteczek drobnych do głębszych poziomów profilu.

W glebach ciężkich próchnica wpływa na zmniejszanie ich zwięzłości

W glebach zasobnych w koloidy mineralne materia organiczna sprzyja tworzeniu się bardziej stabilnych agregatów strukturalnych

Gleby uprawne zasobne w substancje humusowe odznaczają się dużą aktywnością biologiczna.

Gleba nabiera takie właściwości jak

• wysokość pojemność wodna

• korzystniejsze właściwości wodne

• wpływa na barwę

• podwyższa temperaturę gleby

• przedłuża okres wegetacji

• zwiększa zdolność sorpcyjną

84. Obieg azotu w środowisku glebowym.

O zawartości azotu w glebie decyduje ilość substancji organicznej. Azot mineralny skalda się głównie z azotu w formie amonowej NH₄⁺ i azotanowej NO₃^-. Przyswajalne dla roślin są tylko mineralne połączenia. Azot w substancji organicznej nie jest dostępny dla roślin wyższych, dokupi nie będzie uwolniony podczas rozkładu ( mineralizacji) substancji organicznej przez mikroorganizmy. Przyjmuje się, że w ciągu roku ok. 1-4% azotu z formy organicznej przechodzi w formę dostępną dla roślin. Zużycie azotu przez rośliny oraz jego straty przez wymywanie zdecydowanie przewyższają tempo jego uwalniania, w wyniku czego ilość dostępnych połączeń azotu w glebie jest zazwyczaj bardzo mała.

85. Związki chemiczne fosforu występujące w glebie.

Fosfor w glebach znajduje się zarówno w związkach organicznych jak i mineralnych. Zawartość obydwu form maleje wraz z głębokości profilu glebowego

Związki organiczne fosforu to przede wszystkim fityny lub jego pochodne, kwasy nukleinowe oraz fosfolipidy. Ich źródłem w glebach są głównie resztki roślinne. Stale uwalniany do gleby w wyniku rozkładu substancji organicznej.

Związki mineralne występują w glebach w połączeniach z Ca, Fe, Al, Mg, Mn, źródłem jest trudno rozpuszczalny fluoroapatyt. Formą dostępną jest anion kwasu ortofosforowego H₂PO₄

Fosfor Występujące w silnie kwaśnych glebach mineralnych rozpuszczalne związki Fe,

Al, Mn reagują z jonami H₂P0₄ tworzące trudno rozpuszczalne w wodzie fosforany Fe, Al, Mn

Środowisko słabo kwaśne, obojętne i zasadowe jony fosforanowe reaguj ą ze związkami Ca, Mg

86. Przyczyny zakwaszenia gleb.

• działanie fizjologiczne organizmów glebowych

• stosowanie nawozów mineralnych fizjologicznie kwaśnych

• warunki klimatyczne, w szczególności klimat umiarkowanie wilgotny

• emitowanie przez zakłady przemysłowe tlenków np. NO₃, które dostając się do gleby z odpadami powodują jej zakwaszanie (kwaśne deszcze)

87. Fizykochemiczne właściwości: opisać sorpcję składników, wymianę i pobór przez rośliny.

SORPCJA WYMIENNA (sorpcja kationowa) - absorbowanie związków adsorbujących, tzn rozpadających się w wodzie na jony, przez aktywną część fazy stałej gleby, zwanej kompleksem sorpcyjnym, z zachowaniem zdolności do wymiany zaadsorbowanych jonów z roztworem glebowym

KOMPLEKS SORPCYJNY koloidalna część fazy stałej gleby wraz z zaadsorbowanymi jonanmi wymiennymi Al., Ca Mg Na K NH₄ H

POJEMNOŚĆ SORBCYJNA GLEB- ilość wszystkich jonówjaką może zaadsorbować dana gleba [cmol₍₊₎ /kg, me/100g]

Czynniki wpływające na sorpcje:

• budowa sorbenta

• pH

• rodzaj kationów

• stężenie kationów w roztworze i stężenie roztworu

• temperatura

SORPCJA- zdolność do zatrzymania i pochłonienia różnych składników

1. adsorpcja - zagęszczenie jonów lub cząsteczek na powierzchni adsorbenta, zachodzi na granicy faz

2. absorpcja- pochłanianie przez adsorbenta gazów i par oraz cząsteczek niedysocjonowanych i jonów roztworowych

POBÓR PRZEZ ROŚLINY

88. Co to są gleby niewysycone kationami zasadowymi, określić zjawisko, podać przykład wyliczenia?

SUMA ZASAD „S”- to suma kationów o charakterze zasadowym Ca²⁺, K⁺, Na⁺, Mg²⁺, zaabsorbowanymi przez glebę; {mmol₍₊₎ /100g, me/100g, cmol₍₊₎ /kg}

Oznaczamy przez:

• sumowanie kationów zasadowych wypartych przez kompleks sorpcyjny

• wyparcie kationów z gleby przy użyciu HCl

Przykład wyliczenia

T=S+H T- całkowita pojemność kationowa- Ca²⁺. Mg²⁺, Na⁺,K⁺,H⁺,Al³⁺

V=S/T*100 [%] H- wodór wymienny H⁺ czasami Al³⁺

89. Z Jakie kationy wymienne występują we wszystkich glebach świata, jakie w glebach nienasyconych kationami zasadowymi, a jakie w glebach sodowych.

W GLEBACH ŚWIATA- zdecydowanie dominują koloidy mineralne i organiczne o ładunku ujemnym, mamy do czynienia głównie z kationową pojemnością sorpcyjną ( koloidy mineralne- glinokrzemiany, wodorotlenki i tlenki Fe i Al.; Koloidy organiczne- próchnica glebowa)

90. Kompleks sorpcyjny gleb, geneza, skład, wielkość w różnych glebach.

KOMPLEKS SORPCYJNY- silnie zdyspergowana (rozdrobniona) koloidalna część fazy stałej wraz z zaadsorbowanymi jonami wymiennymi; w skład wchodzą koloidy mineralne, organiczne, mineralno-organiczne

91. Pochodzenie ładunku elektrycznego w humusie i minerałach ilastych.

92. Energia wejścia kationów wymiennych do monrmorillonitu, illitu, humusu.

Udział kationów wymiennych w kompleksie sorpcyjnym:

Montmorylonit: 80-120 (śr. 100)

Illit: 15-40 (śr.30)

Kaolinit:3-10 (śr.8)

Energia wejścia kationów do kompleksu- energia adsorpcji:

Montmorylonit: Ca²⁺>Mg²⁺>H⁺>K⁺>Na⁺

Illit: H⁺>K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺

Humus: H⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>K⁺>Na⁺

Na ogół w glebach: H⁺ ≡ Al³⁺>Ca²⁺ ≡ Mg²⁺>K⁺ ≡ NH₄⁺>Na⁺

9

---