Powietrze glebowe
Fazy gazowa - składa się z gazów i pary wodnej - powietrza glebowego.
Do najważniejszych właściwości powietrznych gleby zalicza się:
• przewiewność,
• wymiana gazów pomiędzy glebą a powietrzem atmosferycznym
• pojemność powietrzna gleby
Organizmy glebowe
Do organizmów glebowych, czyli edafonu zaliczamy:
• Mikroflorę: wirusy, bakterie, promieniowce, grzyby, glony
• Mikrofaunę: drobne organizmy, które występują w przestworach glebowych: pierwotniaki, nicienie, roztocze i skoczogonki
• Mezofanę: wazonkowce, dżdżownice i stawonogi
• Makrofaunę: małe ssaki: kret, suseł, królik, itp.
Wirusy – Virales Są to organizmy o wymiarach rzędu 10-700 nm Wirusy pasożytujące na: bakteriach – bakteriofagi, atakujące promieniowce – aktinofagi, atakujące grzyby – mikrofagi.
Promieniowce – Actinomycetales Organizmy tworzące długie rozgałęzione nitki lub pałeczkowate komórki. W glebie dominują gatunki z rodzaju Strptomyces; biorą udział w rozkładzie materii organicznej gleby, rozkładają aminokwasy, polisacharydy, tłuszcze, połączenia humusowe. Promieniowce wytwarzają liczne antybiotyki, barwniki i witaminy.
Grzyby – Mycomycetes Zbudowane są z jedno- lub wielokomórkowych nitek – strzępek.
Sorpcyjne właściwości gleb Gleba odznacza się zdolnością zatrzymywania i pochłaniania różnych składników, a w tym jonów i cząstek.
Zdolność tę nazywa się sorpcją, a zjawiska z nią związane – zjawiskami sorpcyjnymi.
O zjawiskach sorpcyjnych decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała, sorpcyjnym kompleksem glebowym:
• minerały ilaste
• krystaliczne uwodnione tlenki żelaza i glinu
• próchnica oraz kompleksy ilasto-próchniczne
Źródła ładunków ujemnych w glebie
1. Ładunki zależne od odczynu:
Niewysycone wartościowości występujące na:
• krawędziach warstw krzemowo-glinowych,
• na zewnętrznych powierzchniach płaszczyzn
• na cząsteczkach próchnicy
2. Ładunki trwałe – niezależne od odczynu.
Podwójna warstwa elektryczna
Na powierzchni cząstek koloidalnych powstaje ładunek elektryczny jednego znaku, który na skutek elektrostatycznego oddziaływania tworzy od strony cieczy warstewkę o znaku przeciwnym, złożoną z jonów wymiennych.
Elektryczna warstwa podwójna składa się z:
• Jonów o określonym znaku (część struktury ciała stałego),
• Zdehydratyzowanych jonów znaku przeciwnego,
• Zdehydratyzowane jony j.w. Stanowiace warstwę Gouya,
• Jonow znaku mieszanego – warstwa dyfuzyjna
Sorpcja wymienna Polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a koloidalnym kompleksem sorpcyjnym.
Czynniki wpływające na sorpcję wymienną
• Budowa sorbenta
• Odczyn gleby
• Rodzaj kationu
• Rodzaj towarzyszącego anionu
• Stężenie kationu w roztworze i stężenie roztworu
• Temperatura
Sorpcja chemiczna – powstawanie w glebie nierozpuszczalnych związków wskutek reakcji chemicznych. Ma duże znaczenie w przypadku anionów kwasu fosforowego, bowiem powstają nierozpuszczalne fosforany żelaza, glinu i wapnia.
Al3+ + H2PO-4 2H+ + Al(OH)2H2PO4
Sorpcja biologiczna – spełnia w glebach podobną rolę wobec jonów: NO-3, SO2-4 i Cl- jak sorpcja chemiczna, ale sorbentami są żywe organizmy: roślinne i drobnoustroje
Sorpcja fizyczna – zagęszczanie na powierzchni silnie zdyspergowanych ciał stałych molekuł innych ciał, znajdujących się w ośrodku płynnym. Powoduje ona zatrzymywanie przez gleby całych molekuł pary wodnej, dwutlenku węgla, amoniaku i in.
Sorpcja mechaniczna – mechaniczne zatrzymywanie stałych cząstek znajdujących się w zawiesinie wodnej.
Odczyn gleb i kwasowość gleb Jest to stosunek jonów wodorowych do jonów wodorotlenowych, na które dysocjuje woda
Podział gleb ze względu na odczyn
pH w 1 mol KCl
<= 4,5 - gleby bardzo silenie kwaśne
4,6-5,5 - gleby kwaśne
5,6-6,5 - gleby lekko kwaśne,
6,6-7,2 - gleby obojętne
>7,2 - gleby zasadowe
Czynniki wpływające na pH gleby
1. Brak składników zasadowych w skałach macierzystych,
2. Przewaga opadów nad ewapotranspiracją,
3. Wynoszenie składników zasadowych wraz z plonami,
4. Dopływ do gleby substancji zakwaszających: kwaśne deszcze, nawozy azotowe
Kwasowość gleb Stan odczynu, przy którym stężenie jonów wodorowych jest > 10-7 (pH <7) nazywamy kwasowością gleby.
Wyróżniamy dwa rodzaje kwasowości:Kwasowość czynną – spowodowaną przez jony roztworu glebowego,
Kwasowość potencjalna – spowodowana przez jony wymienne glinu i wodoru.
Torf Jest to młoda (holoceńska) skała osadowa pochodzenia organicznego (głównie roślinnego), powstająca w wyniku odkładania i niezupełnego rozkładu szczątków obumarłej roślinności torfotwórczej w warunkach nadmiernego uwilgotnienia i słabego dostępu powietrza.
Masa torfowa stanowi silnie uwodniony (zawiera 86-98 % wody w stanie naturalnym) konglomerat złożony z bituminów, kwasów huminowych i ich soli, hemicelulozy i celulozy, ligniny i innych produktów rozkładu masy roślinnej oraz nie rozłożonych tkanek roślinnych.
Złoże torfowe Jest to organiczna skała osadowa mająca miąższość większą niż 0,5 m i zawierająca w swej suchej masie ponad 20 % (zwykle ponad 50 %) materii organicznej, a powstałą z materiału roślinnego w wyniku procesu paludyzacji, przebiegającego w określonych warunkach nadmiernego uwilgotnienia; złoża torfowe powstają w warunkach, gdzie przyrost masy roślinnej przeważa nad jej mineralizacją hamowaną przez podmokłość, niską temperaturę, nadmierne zakwaszenie lub kombinację tych czynników.
Złoże torfowe można rozpatrywać w różnych aspektach:
1. Jako skałę organiczną o określonej fito-geogenezie,
2. Jako materiał macierzysty gleb murszowych,
3. Jako organiczną kopalinę,
4. Jako określone środowisko geograficzne (epigeosfera) wraz całym splotem powiązań fito- hydro- bliologicznych
Podział złóż torfowych na typy
Torfowiska wysokie – zasilane są w znacznej mierze wodami opadowymi,ubogimi w składniki odżywcze, a rozwijająca się roślinność torfowtórcza charakteryzuje się małymi wymaganiami pokarmowymi. Torfowiska te nazywane są OLIGOTROFICZNYMI.
Torfowiska niskie – zasilane są wodami gruntowymi i rzecznymi, bogatymi w składniki odżywcze. Roślinność torfotwórcza torfowisk niskich wymaga wód żyznych. Torfowiska te nazywane są EUTROFICZNYMI.
Torfowisko przejściowe – stanowi typ pośredni pomiędzy torfowiskiem wysokim i niskim. Nazywane jest MEZOTROFICZNYM
Powstawanie złóż torfowych Akumulacja torfu i przyrost złoża torfowego zależy głównie od produktywności środowiska torfotwórczego i przyrostu masy organicznej oraz od szybkości dekompozycji (rozkładu) materiału roślinnego.
Tworzenie torfowiska może zachodzić na skutek:
1. Zarastania zbiorników wodnych (jezior, stawów, itp..),
2. Inwazji roślinności błotnej na tereny mineralne i zabagnianie gleb mineralnych
Typy torfowisk wysokich
• typ bałtycki – są właściwe klimatowi wilgotnemu, bogatemu w opady. Charakterystyczną cechą jest regeneracja soczewkowa
• typ kontynentalny – występują w suchszym klimacie. Ich powierzchnia w okresach suchych jest bardziej płaska.
Czynniki różnicujące złoża torfowe Czynniki różnicujące złoża torfowe
1. Stopień humifikacji torfu, tj. stosunek produktów humifikacji – humusu do całkowitej masy torfu, lub zawartości nierozłożonych lub tylko częściowo rozłożonych rozłożonych szczątków roślinnych (tzw. włókna),
2. Skład botaniczny szczątków roślinnych nierozłożonych lub częściowo rozłożonych (zwłaszcza gatunków przewodnich, określających rodzaj i gatunek torfu),
3. Zawartość części popielnych.
W wyniku działalności drobnoustrojów złożone związki organiczne, np.. białka, tłuszcze, węglowodany ulegają mineralizacji: Na rozkład roślin torfotwórczych wpływają następujące czynniki:
1. Skład chemiczny roślin, np. cukry, białka i niektóre kwasy organiczne ulegają rozkładowi stosunkowo łatwo, trudno natomiast rozkładają się lignina a zwłaszcza woski, bituminy i garbniki,
2. Warunki środowiska, a przede wszystkim temperatura i stopień wilgotności
Popielność torfów A=(b/a)*100%
a – masa próbki torfu (g), b – masa popiołu (g)
Torfy zawierają popiół pierwotny, pochodzący z roślin torfotwórczych i popiół wtórny, nanoszony na torfowiska przez wody lub wiatry.
Zawartość popiołu pierwotnego w torfach wysokich wynosi 1-5 %, natomiast w torfach niskich ilość popiołu pierwotnego zależy od od stopnia rozkładu i waha się w granicach od 8-18 %.
Zawartość popiołu wtórnego może dochodzić do 50 %
Osady podtorfowe
• Gytia,
• Kreda jeziorna,
• Wapno łąkowe,
• Wiwianit
Gytia lub Gitia Jest osadem dennym organiczno-mineralnym, który odkłada się na dnie zbiorników wodnych ze szczątków obumarłych organizmów głównie niższych, fito- i zoo-planktonu, z równoczesną domieszką osadów mineralnych piasku, iłu, itp.
Dy Osady „Dy” składają się głównie z bezpostaciowego humusu, który został albo wymyty z jakiegoś pobliskiego złoża i przemieszczony wodami na dno zbiornika sedymentującego (pochodzenie osadu allochtoniczne) albo też wytrąconego z wód samego zbiornika mającego charakter dystroficzny (pochadzenie osadu autochtoniczne).
Przeobrażenie gleb organicznych po odwodnieniu
Dojrzewanie fizyczne:
• oddawanie wody błotnistej,
• częściowe kurczenie się masy organicznej
• pękanie i początki tworzenia się struktury gleby
Dojrzewanie chemiczne:
• utlenianie substancji zredukowanych,
• szybka humifikacja i mineralizacja,
• przebudowa lignin
Dojrzewanie biologiczne:
• homogenizacja masy glebowej
• tworzenie się struktury koprolitowej
Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej powstałym ze zwietrzeliny skalnej na skutek oddziaływania na tę zwietrzelinę czynników i procesów glebotwórczych. Gleba jest złożonym, ożywionym, dynamicznym tworem przyrody, w którym zachodzą ciągle procesy rozkładu, przebudowy, syntezy , przemieszczania związków organicznych i mineralnych. Proces powstawania gleby nazywany jest procesem glebotwórczym.
Gleba jest ośrodkiem porowatym, trójfazowym składającym się:
Fazy stałej - stanowią ją cząstki mineralne, organiczne i organiczno-mineralne,
Fazy ciekłej - jest to woda w której rozpuszczone są związki mineralne, tworząc roztwór,
Fazy gazowej - składającej się z gazów i pary wodnej - powietrza glebowego.
CZĘŚCI SZKIELETOWE - f > 2 mm
I. Frakcja kamienista - > 75 mm
II. Frakcja żwirowa - 75-2 mm
CZĘŚCI ZIEMISTE - f < 2 mm
III. Frakcja piaskowa - 2,0-0,05 mm
1. Piasek bardzo gruby - 2,0-1,0
2. Piasek gruby - 1,0-0,5
3. Piasek średni - 0,5-0,25
4. Piasek drobny - ...
Ochroniacze1991