Substancja organiczna

gleby

W skład substancji organicznej wchodzą:

-organizmy żywe (edafon)
-resztki roślinne i zwierzęce
-próchnica , która jest złożoną i dość trwałą mieszaniną
brunatnych lub ciemnobrunatnych amorficznych
substancji koloidalnych, powstałą w wyniku
mikrobiologicznego i fizykochemicznego procesu
zwanego humifikacją.

W glebach mineralnych próchnica stanowi 85-
90% całej substancji organicznej, (dlatego
określenia te często używane są jako synonimy)

Substancja organiczna podlega w procesach

mineralizacji i humifikacji ciągłym zmianom

ilościowym i jakościowym

.

Mineralizacja – jest to proces prowadzący do
przemian związków organicznych w mineralne. Jest
on częścią obiegu węgla i innych pierwiastków w
przyrodzie. Procesy mineralizacji mogą zachodzić w
warunkach:

tlenowych – nazywany wtedy butwieniem, zachodzi

on wyższych temperaturach i w warunkach odczynu
zbliżonego do obojętnego. W wyniku tego procesu
wywala się energia oraz tworzą się takie związki
jak: CO

2

, H

2

O, SO

4

2-

, PO

4

3-

, NO

3

-

oraz inne sole

mineralne.

-beztlenowych – nazywany wtedy gniciem, procesy
te zachodzą w warunkach nadmiernej wilgotności,
odczynu kwaśnego i niskiej temperatury.
Produktami końcowymi tego typu mineralizacji są
oprócz CO

2

,H

2

O także metan, siarkowodór i inne.

Humifikacja polega na częściowym rozkładzie związków
organicznych (takich jak: ligniny, tłuszcze i woski)
przebudowie i syntezie różnych związków organicznych z
udziałem organizmów glebowych, koncowym produktem tego
procesu jest próchnica (humus)

• Na przebieg procesu humifikacji duży wpływ mają:
- Ilość i jakość resztek roślinnych i zwierzęcych,
- Skład jakościowy i ilościowy mikroorganizmów,
- Właściwości wodne gleby
- Uziarnienie i skład chemiczny masy glebowej

Zawartość próchnicy waha się od 1-6% (średnio 1,5%) i

zależy od:

- Uziarnienia gleby,
- Składu mineralogicznego i chemicznego gleby
- Właściwości wodnych,
- Właściwości chemicznych gleby takich jak: pH i

zawartość CaCO

3,

- Ilości i rodzaju organizmów glebowych,
- Sposobu użytkowania gleby.

Rola Próchnicy:

• Próchnica właściwa jako koloid ma duży wpływ na

właściwości fizyczne i chemiczne gleby i urodzajność gleb

• Wpływa na barwę przez co gleba szybciej się nagrzewa,
• Przyczynia się do tworzenia struktury agregatowej
• Zwiększa pojemność wodną gleby
• Korzystnie wpływa na porowatość, zwięzłość i lepkość,
• Wpływa na pojemność sorpcyjną gleby – 150-300cmol

(+)

/kg,

• Decyduje o pojemności sorpcyjnej w poziomach A gleb

mineralnych,

• Jest źródłem wszystkich składników po jej mineralizacji,
• Korzystnie wpływa na wiele procesów biochemicznych i

chemicznych poprzez regulowanie procesów oksydacyjno-
redukcyjnych, silne właściwości buforowe, obecność
substancji wzrostowych

Skład pierwiastkowy

próchnicy

• C -58%
• O – 30%
• N – 5%
• H – 4%
• Popiół – 2-8%

1

10



N

C

Skład frakcyjny próchnicy

• Kwasy fulwowe – mają najniższy ciężar

cząsteczkowy, zawierają 55%C, posiadają barwę

słomkową, rozpuszczalne w wodzie zakwaszonej,

zasadach i alkoholu,

• Kwasy hymatomelanowe – zawierają 62% C, barwy

brunatnej, rozpuszczają się w alkoholu i zasadach a

strącają w HCl,

• Kwasy huminowe – zawierają 58%C, barwy czarnej

lub brunatnej, rozpuszczają się w zasadach a

strącają w reakcji z HCl,

• Huminy – barwy czarnej o zawartości od 50-60% C,

nie rozpuszczają się w wymienionych

rozpuszczlnikach.

Metody oznaczania

próchnicy polegają na

oznaczeniu węgla organicznego i dalej

przeliczeniu na próchnicę

% próchnicy = %C

org

 1,724 (1,724 =

100/58)

Metody oksydacyjno-miareczkowe –

w których węgiel

spala się przy pomocy utleniacza (KMnO

4

lub K

2

Cr

2

O

7

) i

na podstawie ilości zużytego utleniacza oblicza się

zawartość węgla organicznego. Ilość zużytego w reakcji

utleniacza ustala się miareczkując jego nadmiar przy

pomocy reduktora o znanym mianie.

Metody analizy elementarnej – przeprowadza się w

specjalnych aparatach. Ich zasada opiera się o spalanie

próchnicy w temp. powyżej 1000

0

C w obecności

katalizatorów, a wydzielony CO

2

transportowany jest

gazem obojętnym (np. helem) do detektora.

Procedura oznaczenia

C

org

metodą Tiurina

1. Do kolbek stożkowych o pojemności 100 ml. naważyć od 0,1 –

0,5 grama roztartej w moździerzu agatowym gleby

2. Dodać pipetą 10 ml utleniacza, przykryć lejkiem jako chłodnicą

zwrotną, gotować 5 minut licząc czas od momentu wrzenia

3. Po zakończonym gotowaniu próbkę zestawić w celu ochłodzenia,

spłukać tryskawką skroplony na lejku dwuchromian

4. Miareczkować nadmiar utleniacza reduktorem (0,1M roztworem

soli Mohra) w obecności wskaźnika (kwas n-fenyloantranilowy)
do zielonego zabarwienia poprzez śliwkowo-fioletowe

5. Wykonać próbę zerową jest to analiza odczynnikowa, w której

zamiast gleby waży się 0,5 g. wyprażonego i roztartego piasku
kwarcowego, tok postępowania jak w analizie

6. Uzyskane wyniki podstawić do wzoru i obliczyć: zawartość

próchnicy

• Oznaczenie % zawartości węgla organicznego wg wzoru:

Gdzie:
„0” – objętość soli Mohra zużyta do zmiareczkowania zerówki

[cm

3

]

a- objętość soli Mohra zużyta do zmiareczkowania badanej

próbki [cm

3

]

M – molowość soli Mohra
S- naważka gleby [g]
Obliczy ilość próchnicy wg wzoru:
% P = % C • 1.724
Obliczyć ilość próchnicy w t/ha
Obliczyć przybliżoną zawartość azotu ogólnego

[%]

s

100

0,003

M

)

a

–

(„0”

%









org

C