glebyy.docx

Wykład 1. 08.10.2005

Gleboznawstwo ogólne – badanie właściwości fizycznych, chemicznych, biochemicznych gleby

Gleboznawstwo szczegółowe – systematyka i rozmieszczenie gleb

Działy gleboznawstwa:

g. genetyczne – pochodzenie gleb, rola czynników glebotwórczych

g. leśne – wpływ lasu na genezę i właściwości gleb i odwrotnie

g. rolnicze – gleby uprawne

g. diagnostyczne – rozpoznawanie gleb na podstawie cech i poziomów diagnostycznych gleb

paleopedologia – gleby kopalne i reliktowe cechy gleb współczesnych

geografia gleb – rozmieszczenie gleb

Gleba i jej funkcje w środowisku

Przedmiot badań – gleba

Gleba – utwór powstający w powierzchniowej warstwie zwietrzeliny skalnej pod wpływem czynników glebotwórczych, ma zdolność zaspokajania potrzeb pokarmowych roślin. Jest to utwór żywy, dynamiczny, integralny, wielofunkcyjny, składnik ekosystemów lądowych i niektórych płytkowodnych, jest trójfazowym produktem oddziaływania lito, hydro, bio i atmosfery.

Funkcje gleby

1.                   uczestnictwo w produkcji i rozkładzie biomasy

2.                   magazynowanie próchnicy

3.                   uczestnictwo w przepływie energii, retencji i obiegu wody, pierwiastków pokarmowych

4.                   uczestnictwo w procesach samoregulacji

5.                   pełni rolę filtra oczyszczającego wodę przed spłynięciem do jej dolnych warstw

6.                   środowisko życia

7.                   rejestrowanie zmian środowiska glebotwórczego

Czynniki glebotwórcze – składniki środowiska przyrodniczego wpływające na powstawanie i późniejszą ewolucję gleb:

- organizmy żywe

- klimat

- stosunki wodne

- skała macierzysta

- rzeźba terenu

- działalność człowieka

- czas

Procesy glebotwórcze – przemiany zachodzące przy powierzchniowych warstwach litosfery pod wpływem środowiska glebotwórczego prowadzące do wykształcania określonego typu gleby. Najważniejsze procesy glebotwórcze w Polsce:

- humifikacja (powstawanie próchnicy)

- brunatnienie

- przemywanie

- bagienne

- pobagienne (procesy murszenia)

- glejowy

- bielicowanie

Pedon – najmniejszy trójwymiarowy fragment pokrywy glebowej (ok. kilka m2), głębokość (1-2 m); jednorodny pod względem genetycznym.

Polipedon – obszar złożony z pedonów o zbliżonych właściwościach

Profil glebowy – pionowy, dwuwymiarowy przekrój obrazujący budowę gleby (pionowe następstwo poziomów glebowych)

Poziom glebowy – (genetyczny) część profilu która formuje się pod wpływem procesów glebotwórczych i różni się od poziomów sąsiednich

Solum – górna część profilu glebowego

Żyzność gleby – zdolność do zaspokajania wszystkich edaficznych (czyli glebowych) potrzeb roślin w ramach możliwości stwarzanych przez inne czynniki siedliskowe

Urodzajność gleby – zdolność gleby do zaspokajania wymagań konkretnych gatunków roślin. Miarą urodzajności jest plon (urodzaj) wyprodukowany w jednostce czasu z jednostki powierzchni.

Gleba jako układ trójfazowy:

- faza stała – cząstki mineralne, organiczne i mineralno-organiczne

- faza ciekła – roztwór glebowy – woda glebowa

- faza gazowa – powietrze glebowe – mieszanina gazów i pary wodnej

15-35 % wahają się zawartości fazy ciekłej i gazowej, związki mineralne 38%, substancja organiczna 12%.

Faza stała gleby.

Składniki mineralne gleby:

PIERWOTNE minerały – dostają się do gleby w wyniku mechanicznego wietrzenia skał magmowych i metamorficznych, stanowią je cząstki szkieletowe, żwirowe i piaszczyste; nie są one zmienione lub są zmienione w bardzo małym stopniu pod wpływem czynników zewnętrznych;

Cechy:

Struktura krystaliczna

Nie chłoną wody

Nie pęcznieją

Nie mają zdolności sorpcyjnych

WTÓRNE minerały – są to produkty wietrzenia lub syntezy związków uwolnionych podczas wietrzenia chemicznego skał i procesów glebotwórczych

Cechy:

Struktura amorficzna lub częściowo skrystalizowana

Znaczny stopień rozdrobnienia

Duże zdolności sorpcyjne

Zdolność do gromadzenia wody i pęcznienia

Właściwości skały macierzystej istotne dla rozwoju gleb:

1.                   podatność na wietrzenie skał masowych – warunkuje głębokość tworzących się gleb

2.                   zwięzłość skał luźnych i produktów wietrzenia skał masywnych

3.                   skład chemiczny skały macierzystej

4.                   typ minerałów ilastych

5.                   podatność na erozję wodną i wietrzną

Wykład 2. 09.10.2005

Woda i roztwory glebowe

- woda rozprowadza składniki pokarmowe w glebie,

- od wody zależy życie w glebie

Źródła wody w glebie:

- woda gruntowa – w wyniku podsiąkania wody gruntowej do gleby

- opady atmosferyczne – śnieg, deszcz itd.

- woda z pary wodnej

- sztuczne nawodnienie

Postacie wody w glebie

·                      woda chemiczna (krystalizacyjna, konstytucyjna) – składnik związków i minerałów glebowych (nie znajduje się w ruchu, jest niedostępna dla roślin, nie rozpuszcza składników pokarmowych)

·                      woda w postaci lodu (forma krystaliczna)

·                      woda w postaci pary wodnej

·                      woda związana z siłami molekularnymi:

higroskopowa (silnie związana) – absorbowana z pary wodnej (nie bierze udziału w rozpuszczaniu soli i składników pokarmowych w glebie, fizjologicznie niedostępna dla roślin, przemieszcza się tylko w postaci pary wodnej – ulatnia się z gleby w temperaturze 105-110oC);

błonkowata (słabo związana) – związana siłami molekularnymi przez zewnętrzne warstwy wody higroskopowej (na ogół niedostępna lub słabo dostępna dla roślin, posiada zdolność do ruchu od miejsc bardziej nasyconych do mniej nasyconych, ma zdolność rozpuszczania i przenoszenia soli w glebie);

kapilarna – wypełnia przestwory kapilarne w glebie, utrzymywana siłami kapilarnymi (włoskowatymi):

a) właściwa (podparta) występuje w strefie podsiąku kapilarnego wody ponad zwierciadło wody gruntowo-glebowej (klimat wilgotny, woda z łatwością pobierana przez rośliny),

b) przywierająca (zawieszona), której źródłem jest przenikająca do gleby z powierzchni (z opadów, z nawadniania), woda kapilarna nie łączy się z wodą gruntową (klimat umiarkowany suchy, poziom wody gruntowej zalega bardzo głęboko);

POCHODZENIE WODY KAPILARNEJ:

1.                   z podsiąku wody gruntowej

2.                   z opadów po odcieknięciu wody grawitacyjnej

3.                   z kondensacji pary wodnej

Kapilary węższe wznoszą wodę na większą wysokość ssąc ją z kapilar o większej średnicy. Wysokość podniesienia wody w kapilarach wzrasta wraz ze zmniejszeniem promienia kapilary (zjawisko kapilarności).

Wysokość podnoszenia kapilarnego zależy od frakcji:

Żwir – 0-1 cm

Piasek gruby – 5-10 cm

Piasek średni – 10-20 cm

Piasek drobny i gliniasty – 20-50 cm

Glina średnia – 20-50 cm

Ił i glina ciężka – 1-5 cm

·                      woda wolna – wypełnia większe pory w glebie i przemieszcza się pod wpływem sił grawitacji (dążność do ruchu w kierunku pionowym, duża zdolność do rozpuszczania soli i zdolność do przemieszczania roztworów koloidalnych i drobnych zawiesin)

Nadmiar wody wolnej w glebie jest dla niej zjawiskiem szkodliwym.

Źródła wody wolnej:

1.                   woda grawitacyjna (infiltracyjna) – pojawia się po opadach

2.                   woda gruntowa – zatrzymana przez warstwę nieprzepuszczalną

Zdolność gleby do akumulacji wody zależy od:

- skład granulometryczny gleby (cząstki drobne gromadzą wodę)

- struktura gleby (im więcej porów o małej średnicy, tym więcej wody kapilarnej w glebie)

- rodzaj koloidów glebowych (pojemność wodna wzrasta w kierunku kaolinit-illit-montmorylonit-koloidy mineralne-próchnica)

- zawartość próchnicy (wprost proporcjonalnie)

- zawartość kationów wysycających glebę (Ca, Mg, K, Na).

Podsumowanie (do uzupełnienia)