.Genetyczna definicja gleb:

Gleba- jest trójwymiarowym utworem naturalnym, występującym w wierzchniej warstwie skorupy ziemskiej, powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania na tę zwietrzelinę organizmów żywych i czynników klimatycznych w określonych warunkach reliefu. Czynnikiem modyfikującym kształtowanie gleb jest pasterska, rolnicza, urbanizacyjna i przemysłowa działalność człowieka.

Skała macierzysta- utwory geologiczne, z których wytworzyły się gleby; są to zarówno utwory mineralne, jak:

• skały lite różnego pochodzenia (granity, wapienie)

• skały luźne (piaski)

• skały zwięzłe (pyłu [np. lessy], gliny, iły), jak i utwory organiczne, np:

• torfy

• gytie

Roślinność i świat zwierzęcy:

• lasy iglaste, podobnie jak wrzosowiska, zakwaszają materiał glebowy; na skałach przepuszczalnych sprzyjają procesom bielicowania gleby -> tworzą się gleby bielicowe

• lasy liściaste na utworach zwięzłych -> sprzyjają tworzeniu się gleb brunatnych

• pod lasami mieszanymi dochodzi tylko do przemywania profilu glebowego -> na materiale zwięzłym tworzą się gleby płowe

• fauna glebowa rozdrabnia nierozłożone szczątki organiczne i miesza je z materiałem mineralnym; materię organiczna rozkładają bakterie glebowe; w przewodach pokarmowych niektórych stawonogów i pierścienic dochodzi do wymieszania koloidów organicznych z mineralnymi, które jako trwałe kompleksy próchniczo - ilaste mają duże znaczenie strukturo - twórcze

Relief:

• na stokach pagórków o ekspozycji południowej, silniej nasłonecznionych i przesuszonych -> tworzą się gleby brunatne, a na stokach o ekspozycji północnej tych samych pagórków na tym samym materiale powstają gleby brunatne zbielicowane lub płowe

• u podnóża wzniesień z osadzonego materiału zmytego ze stoków -> powstają gleby deluwialne

• między wzniesieniami maja miejsce wysięki wód podziemnych spływających ze wzniesień -> w ich obrębie tworzą się podmokłe gleby glejowe

• w bezodpływowych lub odpływowych dolinkach gromadzą się utwory mułowe, torfowe, gytiowe -> z których powstają gleby bagienne lub po ich odwodnieniu gleby pobagienne (murszowe)

Działalność człowieka:

• odwadnianie torfowisk -> prowadzi do powstania gleb murszowo - torfowych; zbyt intensywne odwadnianie prowadzi do wytworzenia nieużytków łąkowych

• odpowiednie zdrenowanie gleb gruntowo - glejowych hamuje procesy glejowe i prowadzi do rozwoju procesu brunatnienia -> powstają gleby brunatne

• silne nawożenie, głębokie orki (melioracyjne), odwodnienie, nawodnienie -> prowadzi do wytworzenia gleb antropogenicznych

• wycinanie lasów, szczególnie na glebach piaszczystych, powoduje silną erozję -> powstają gleby inicjalne i słabo wykształcone stanowiące najczęściej nieużytki

• rekultywacja wyrobisk i hałd pokopalnianych -> zwiększa areał terenów zalesionych, zakrzaczonych czy zadarnionych

Glebę należy traktować jako cienką* i delikatną warstwę skorupy ziemskiej podtrzymującą życie.

* pod kontynentem miąższość skorupy ocenia się na 80km, miąższość atmosfery ma w przybliżeniu 250km

Gleba zapewnia każdej roślinie 4 jej podstawowe potrzeby:

• trwałe związanie (zakotwiczenie) z podłożem, a także zaopatrzenie w :

• wodę

• składniki odżywcze (16 składników, z czego 3 pobierane z atmosfery (C, O₂, H₂), 13 z roztworu glebowego przez system korzeniowy)

• tlen

Użytkowanie gleb w Polsce w 2009r. W %

Grunty orne	39
Łąki + pastwiska	10,5
Grunty rolne zabudowane	1,5
Grunty leśne, zadrzewione, zakrzaczone	30
Wody płynące i stojące (6:1)	2
Grunty zabudowane i zurbanizowane	5
Tereny komunikacyjne	3
Nieużytki	1,5

Całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych i biologicznych, w których kształtują się gleby określa się mianem PROCESÓW GLEBOTWÓRCZYCH.

Proces brunatnienia - stopniowy rozkład glinokrzemianów i uwalnianie związków Fe i Al, które otaczając cząstki gleby nadają im barwę brunatną. Fe i Al nie przemieszczają się, bo tworzą trwałe kompleksy próchniczo - ilasto - żelaziste; prowadzi do powstania poziomu Bbr cambic w glebach brunatnych.

Proces przemywania (płowienia) - przemieszczanie w głąb profilu glebowego wymytych cząstek ilastych z wyżej położonych poziomów do niżej lezących; przemywanie odbywające się w słabo kwaśnym odczynie prowadzi do utworzenia się poziomu przemywania (płowego) Eet luvic i poziomu iluwialnego ilastego Bt argillic gleb płowych.

Proces bielicowania - przebiega pod lasami iglastymi przy kwaśnym odczynie mocno przepuszczalnej gleby piaszczystej. Polega na wymywaniu w głąb profilu związków Fe i Al przy udziale kwasów próchnicznych (fulwowych) i prowadzi do powstania poziomu eluwialnego E albic o jasnym (prawie białym) zabarwieniu oraz brunatno - rdzawego poziomu iluwialnego B spodic w glebach bielicowych.

Proces oglejania - polega na redukcji w warunkach beztlenowych, przy udziale mikroorganizmów beztlenowych, związków trójwartościowego Fe (brunatnordzawych) w związki dwuwartościowe (niebieskawe, zielonkawe, popielate). Prowadzi do powstania poziomu glejowego G gleb brunatno - glejowych lub opadowo -glejowych.

Proces bagienny - gromadzenie się i humifikacja szczątków roślinnych w warunkach nadmiernego uwilgotnienia (anaerobiozy) w postaci utworów mułowych i torfowych, z których powstają gleby mułowe i torfowe.

Proces murszenia - ma miejsce w odwadnianych glebach torfowych i mułowych; w warunkach aerobowych zachodzą fizyczne i fizykochemiczne zmiany substancji organicznej polegające na kurczeniu się, pękaniu, tworzeniu się coraz mniejszych agregatów z masy organicznej (im ta masa bardziej shumifikowana, tym twardsze i trwalsze ziarna tworzącego się murszu).

W trakcie ewolucji następuje zróżnicowanie gleby na poziomy genetyczne.

Zespół poziomów genetycznych tworzy profil glebowy.

Pedon - jest najmniejszą objętością gleby pozwalająca ją zdefiniować z jej poziomami genetycznymi i innymi cechami. Jest to graniastosłup o wysokości równej głębokości gleby, o powierzchni kilku m².

Polipedon A jest zbiorem wielu podobnych pedonów A.

Poziom glebowy - warstwa mineralna, organiczna lub organiczno - mineralna w obrębie profilu glebowego w przybliżeniu równoległa do powierzchni gleby, odróżniająca się od poziomów sąsiednich barwą, konsystencją, uziarnieniem, składem chemicznym, ilością i jakością materii organicznej i innymi właściwościami, które mogą być rozpoznawane makroskopowo i laboratoryjnie.

Poziomy główne (O,A,B,C,E,G,R,D,M) - są efektem przeobrażeń utwory macierzystego (C) przez procesy glebotwórcze, które powodują wyraźne różnice w wyglądzie i właściwościach w porównaniu ze skałą macierzystą.

• organiczny (O) - o zawartości >20% materii organicznej świeżej lub częściowo rozłożonej

• próchniczny (A) - ciemno zabarwiony lub ciemniejszy od poziomów niższych, zawierający zhumifikowaną materię organiczną trwale związana z mineralnymi cząstkami gleby w ilości <20%

• wymywania (E - eluwialny) - leżący bezpośrednio pod poziomem O lub A zawierający mniej materii organicznej, półtoratlenków lub frakcji ilastej,; jest jaśniejszy od poziomów sąsiednich, wzbogacony w kwarc, o uziarnieniu piasku lub pyłu

• wzbogacania (B) - leżący pomiędzy A lub E a poziomem C, G lub R; charakteryzuje się nagromadzeniem półtoratlenków, materii organicznej i iłu krzemianowego (pojedynczych lub wszystkich tych substancji) na skutek iluwiacji

• skały macierzystej (C) - zbudowany z materii mineralnego nieskonsolidowanego, bez cech diagnostycznych; mało zmieniony przez procesy glebotwórcze, ma cechy wietrzenia abiotycznego

• glejowy (G) - wykazuje cechy silnej lub całkowitej redukcji w warunkach araerobowych o barwie stalowoszarej z odcieniem niebieskawym lub zielonkawym; nie ma cech diagnostycznych poziomów A, E lub B. gdy inne poziomy wykazują cechy oglejenia, traktuje się je jako proces towarzyszący i oznacza symbolami „g” lub „gg”

• podłoże skalne (R) - skonsolidowane lub spękana skała zwięzła

• podłoże mineralne (D) - nielite w glebach organicznych

• murszenia (M) - część profilu objęta procesem murszenia

Poziomy przejściowe (A/E, E/B,...) zaznaczamy jeśli zmiany między sąsiednimi poziomami głównymi są na przestani >5cm i istnieje ciągłość między wahającymi się językami.

Poziomy mieszane (AE, EB,...) zaznaczamy jeśli równocześnie widoczne są cechy dwóch sąsiednich poziomów głównych w postaci plam lub równomiernego zmieszania.

Podpoziomy (A1, A2, A3,...) zaznaczamy jeśli istnieje potrzeba podziału poziomów głównych lub przejściowych. Bliższe sprecyzowanie cech i właściwości poziomów dokonuje się, dodając małą literę po liczbie arabskiej, np.:

an - poziom antropogeniczny;

b - poziom kopalny;

br - akumulacja nieiluwialna z np. Bbr w glebach brunatnych;

ca - akumulacja węglanu wapnia;

cn - akumulacja węglanów i półtoratlenków w postaci konkrecji;

et - eluwialne wymycie frakcji ilastej, np. w poziomie Eet gleb płowych;

fe - iluwialna akumulacja żelaza, np. Bfe w glebach bielicowych;

l - poziom ściółki w poziomie O;

ox - akumulacji półtoratlenków, np. Box poziom z orsztynem;

p - poziom rozluźniony wzruszony przez orkę.

POWIERZCHNIOWE POZIOMY DIAGNOSTYCZNE GLEB MINERALNYCH

Poziomy diagnostyczne- poziomy glebowe wydzielone na podstawie kryteriów w większości wymiernych; ich występowanie lub brak w profilu glebowym umożliwia zaliczenie gleby do określonych jednostek taksonomicznych:

• epipedony- poziomy powierzchniowe

• endopedony- poziomy podpowierzchniowe

Epipedony

Mollic [mollis - miękki (łac.)]

• o trwałej strukturze gruzełkowatej lub ziarnistej, miękki

• o ciemnym zabarwieniu; jasność w stanie suchym < 5,5, a w stanie wilgotnym < 3,5

• musi zawierać > 0,6% węgla organicznego (> 1% materii organicznej) w całej swej miąższości. Górna granica zawartości węgla organicznego wynosi 12%

• miąższość poziomu wynosi minimalnie: 10cm (gdy zalega bezpośrednio na litej skale i w glebach płytkich zbitych), 25cm (gdy jego uziarnienie jest drobniejsze niż drobnoziarniste piaski gliniaste)

• nasycenie kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi >= 50%

• zawartość fosforu rozpuszczonego w 1% kwasie cytrynowym musi być mniejsza niż 109mg/1kg gleby

Anthropic [anthropos - człowiek (grec.)]

• podobny do mollic pod względem barwy, struktury i zawartości materii organicznej; tworzy się w ciągu długiego użytkowania i nawożenia gleb odpadami [kości i ości] z gospodarstw domowych przy zabudowaniach i nawozami organicznymi w terenach stale nawadnianych

• zawartość fosforu > 109mg/1kg gleby

Umbric [umbra - cień, ciemność (łac.)]

• podobny do mollic pod względem struktury, konsystencji, barwy, zawartości węgla organicznego i fosforu

• kompleks sorpcyjny nasycony zasadami mniej niż w 50%

• gdy okresowo wysycha, ma konsystencję twardą lub bardzo twardą spójną

• gdy jest wilgotny, jego struktura i konsystencja podobna jest do mollic

Melanic [melanos - ciemny, czarny (grec.)]

• stanowi poziom mineralny próchniczy murszasty

• podobny do mollic pod względem barwy, struktury, zawartości materii organicznej, w wyjątkiem: miąższości, charakteru połączeń próchnicznych i nasycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami

• mała ilość frakcji ilastej powoduje, że próchnica nie tworzy połączeń ilasto - próchnicznych, jest to próchnica o ziarnach wielkości pyłu

• składa się z jasnych ziaren piasku i pyłu oraz ciemnych próchnicy

Plaggen [plaggen - darń (holend.)]

• stanowi wytworzoną przez człowieka warstwę próchniczną o miąższości > 50cm; powstał w ciągu setek lat pod wpływem nawożenia obornikiem, mieszaniną ściółki leśnej, słomy i piasku, tworzącymi ciemno zabarwioną masę mineralno - organiczną

• zawiera w całej swej miąższości odłamki ceramiki, płaty i warstewki rożnych materiałów i piasku oraz ślady przekopywania

Histic [histos - tkanka (grec.)]

• stanowi powierzchniowy poziom organiczny gleb mineralnych o miąższości < 30cm

• zbudowany jest z torfu, mułu, gytii lub murszu nasyconych wodą w ciągu >= 30 kolejnych dni w roku jeśli gleba nie jest sztucznie odwodniona

• zawiera materię organiczną: > 20% (gdy mineralna część gleby jest bez frakcji ilastej) i >= 30% *gdy zawiera >= 50% frakcji ilastej); dolna granica zawartości materii organicznej wynosi 20 - 30% proporcjonalnie do zawartości frakcji ilastej

• ma miąższość: < 10cm w glebach mineralnych, 10 - 30cm w glebach organiczno - mineralnych

• jeśli ma miąższości > 30cm, to glebę zaliczamy do organicznych

Ochric [ochros - blady (grec.)]

• poziom ten nie spełnia kryteriów poziomów mollic, umbric, plaggen i histic; gdyż jest za suchy, zawiera za mało materii organicznej lub jest zbyt małej miąższości

• jasność w stanie suchym >= 5,5, a w stanie wilgotnym >= 3,5

• obejmuje też część poziomów podpróchnicznych objętych uprawą

• młode warstwowane osady aluwialne nie mogą być zaliczane do poziomu ochric

Endopedony

Wytworzyły się poniżej poziomów powierzchniowych; na skutek erozji mogą też występować na powierzchni.

Cambic [cambiare - zmienność (łac.)]

• wykazuje uziarnienie piasków gliniastych, glin, pyłów i iłów

• ma barwę brunatną (zdefiniowaną za pomocą tablic Munsella)

• nie wykazuje scementowania, stwardnienia, ani tez twardej konsystencji w stanie wilgotnym

• ma mniejsza zawartość CaCO3 niż w poziomach niżej leżących

Sideric [sideris - żelazo (grec.)]

• ma cechy cambic lecz wytworzony z materiału o uziarnieniu ps (piaski drobnoziarniste) i p (piaski)

• ma barwę o odcieniu 7,5YR - 10YR o odpowiedniej jasności i wysyceniu barwą (od żelazistych otoczek wokół ziaren mineralnych)

• C_org/(Al + Fe) <= 25 - wynik ekstrakcji w 0,1M roztworze pirofosforanu sodu

• ma odczyn kwaśny; nie ma węglanów (pH 4-5)

• jest to poziom jednolity, bez zacieków i konkrecji żalezistych

Argillic [argillic - biały ił (łac.)]

• tworzy się poniżej poziomu E

• wzrost zawartości frakcji ilastej w stosunku do wyżej leżącego poziomu E przebiega następująco:

• gdy poziom E zawiera < 15% frakcji ilastej, to argillic musi zawierać >= 3% niż E

• gdy poziom E zawiera 15 - 40% frakcji ilastej, wtedy stosunek % zawartości frakcji ilastej w argillic do zawartości w poziomie E >= 1,2, a zawartość drobnej frakcji ilastej (< 0,0002mm) w argillic > 0,33

• jeśli poziom E zawiera > 40% frakcji ilastej, to argillic musi zawierać tej frakcji > 8%

• jeśli poziom E zawiera > 60% frakcji ilastej, to argillic musi zawierać drobnej frakcji ilastej >= 8%

• miąższość argillic powinna stanowić:

• >= 15cm, gdy argillic jest piaskiem gliniastym

• >= 7,5cm, gdy argillic jest gliniasty lub ilasty

Spodic [spodos - popiół drzewny (łac.)]

• jest poziomem iluwialnej akumulacji półtoratlenków (Al₂O₃ i Fe₂O₃) i próchnicy; w glebach leśnych zalega bezpośrednio pod poziomem E, a w glebach uprawnych pod poziomem Ap; jego uziarnienie to pl

• barwa brunatna, o odcieniu w granicach 1,5YR - 10YR zależy od ilości shumifikowanej próchnicy i związków Fe

• ma strukturę rozdzielczości do silnie spoistej, a nawet scementowanej (orsztyn); w agregatach brak minerałów ilastych zdolnych do pęcznienia

• nie zawiera węglanów, ma odczyn kwaśny (pH woda = 3-5)

Agric [ager - pole (łac.)]

• jest poziomem iluwialnym występującym bezpośrednio pod poziomem Ap; powstaje na skutek długotrwałej intensywnej uprawy rolniczej poprzez iluwiację próchnicy, frakcji pyłowych i ilastych wynoszonych z poziomu uprawnego

• ścianki kanalików po dżdżownicach i po korzeniach oraz ścianki szczelin pokryte są materiałem iluwialnym o grubości >= 2mm stanowiącym >= 5% objętości tego poziomu

• ciemna barwa: jasność < 4, nasycenie < 2 (w stanie wilgotnym)

• odczyn obojętny (pH 6 - 6,5)

Albic [albus - biały (łac.)]

• jest poziomem eluwialnym, z którego w sposób selektywny przy udziale rozpuszczonych frakcji próchnicy wymyte zostały Al i Fe, został przez to wybielony

• granica między albic i niżej leżącym spodic jest wyraźna, tworzy głębokie zacieki

• ma uziarnienie p i ps, dominuje w nim kwarc

Luvic [eluo - wypłukuję (łac.)]

• jest poziomem eluwialnym zubożałym w minerały ilaste i pozbawionym pierwotnych węglanów i innych łatwo rozpuszczalnych soli, zostały one przeniesione do niżej leżącego argillic

• bardziej spiaszczony i jaśniejszy od poziomu C, która jest zwykle glina, utwory pyłowe lub piasek gliniastych w spągowej części luvic zaznacza się czasem tzw. kontaktowe oglejenie

Salic [sal - sól (łac.)]

• zawiera > 2% soli łatwiej rozpuszczone w ziemnej wodzie niż gips

• jego miąższość > 15cm

• iloczyn miąższości (w cm) i procentowej zawartości w nim soli rozpuszczonych >= 60%cm

FAZA STAŁA GLEBY

Gleba jest:

• utworem trójwymiarowym

• ożywionym utworem przyrody, zachodzą w niej procesy rozkładu i syntezy składników mineralnych i organicznych

• integralnym składnikiem wszystkich elementów lądowych, podlegającym ciągłej ewolucji

Właściwości fizyczne gleb:

• determinują sposób ich użytkowania

• decydują, jakie rośliny mogą na niej rosnąć

• określają, czy gleba jest wystarczająco luźna, aby łatwo mogły się w niej rozrastać korzenie i przemieszczać woda, czy gleba jest zbyt zwięzła, aby utrudniać wzrost korzeni oraz pobieranie wody przez rośliny

• decydują o tym, jak dalece rośliny mogą być zaspokojone w powietrze, wodę i składniki odżywcze

faza stała 45% - materia mineralna + 5% materia organiczna

faza ciekła 25% - wolne przestrzenie

faza gazowa 25% - wolne przestrzenie

Wielkość cząstek glebowych wpływa na dwie istotne cechy gleby: pole zewnętrznej powierzchni cząstek oraz liczbę i wielkość porów (wolnych przestrzeni) w glebie

• blok przed podziałem ma powierzchnię zewnętrzną 4x4x6=96, a po podziale na 8 fragmentów 2x2x6x8=192; między małymi cząstkami glebowymi jest wiele małych porów, między dużymi cząstkami jest mało dużych porów

• między małymi cząstkami glebowymi jest wiele małych porów; mikropory dobrze retencjonują wodę

• między dużymi cząstkami jest mało dużych porów; przez makropory szybko przemieszcza się woda

Najbardziej podstawową cechą gleby jest jej uziarnienie (tekstura, skład mechaniczny albo granulometryczny). Uziarnienie określa proporcje pomiędzy trzema frakcjami: piaszczystą, pylastą i ilastą.

Ze względu na duża zmienność wielkości mineralnych cząstek glebowych, rozdziela się je na określone grupy (frakcje):

Kamienie	>75,00 mm	Piasek średni	0,50 - 0,25
Żwir	75,00 - 2,00	Piasek drobny	0,25 - 0,10
Piasek b. gruby	2,00 - 1,00	Piasek b. drobny	0,10 - 0,05
Piasek gruby	1,00 - 0,50	Pył	0,05-0,002
Ił	>0,002

Klasyfikacja uziarnienia polega na ustaleniu, jakiemu wydzielaniu w trójkącie Fereta odpowiada analizowana próbka; boki trójkąta odnoszą się do różnej wielkości frakcji w zależności od przyjętej klasyfikacji, podobnie jak liczba i kształt wydzieleń.

Cząstki glebowe w utworach gruboziarnistych funkcjonują jako oddzielne ziarna, a w materiale zawierającym również cząstki drobne, one „sklejają” grubsze cząstki, tworząc agregaty, warunkujące właściwości powietrzno - wodne w glebie.

Struktura gleby”

• to stan gleby określający kształt, wielkość, układ i zespolenie poszczególnych ziaren, cząstek lub agregatów tworzących frakcję mineralną i organiczną część gleby

• wyróżnia się 3 zasadnicze formy strukturalne:

• rozdzielnoziarnistą, jak piasek luźny

• agregatową, jak w większości utworów zwięzłych

• spójną (masywną) - jednolita masa, bez pęknięć i szczelin

• struktura agregatowa jest opisywana typem (kształtem), klasą (rozmiarem) i stopniem rozróżnialności (trwałości).

Typy struktur równowymiarowych:

• ziarnista - krawędzie zaokrąglone, ścianki nie przystają do siebie płaszczyznami, stanowią elementy zwarte i jednolite (w glebach o dużej zawartości próchnicy i cz. koloidalnych pod roślinnością trawiastą, jak czarnoziemy, mady próchnicze, gleby murszowe), to najlepsza struktura

• gruzełkowata - j.w., ale agregaty niejednolite o bardzo dużej porowatości wewnętrznej i między - gruzełkowatej (w poz. A gleb uprawnych niezbyt lekkich i ciężkich), w dobrej kulturze, bardzo dobra struktura

• orzechowata - o zaokrąglonych narożach i krawędziach, płaskich i wypukłych ścianach (w poz. A lepszych gleb brunatnoziemnych, czarnych ziem wytworzonych z lessów i glin węglanowych, a także w poz. B), dobra struktura

• bryłkowata - o ostrych narożach i krawędziach, łaskich ścianach (w glebach ciężkich uprawianych w stanie suchym lub mokrym powstają duże bryły), to zła struktura

Typy struktur pionowo wydłużonych:

• pryzmatyczna - ma ostre krawędzie (w glebach ciężkich w poziomach głębnych gleb brunatnych i płowych), mało trwała, gorsza struktura

• słupkowata - podobna do powyższej, ale wierzchnie ich części są wyraźnie zaokrąglone (w głębszych partiach gleb lessowych, najczęściej gleb słonych pustynnych i stepowych)

Typy struktur warstwowanych:

• tworzą dyskoidalne poziome elementy (w glebach warstwowanych aluwialnych i deluwialnych, murszach gytiowych)

• płytkowa - najgrubsza

• blaszkowa - bardzo cienka

• łuskowa - na sucho zwija się

Klasy struktur

Klasa wielkości	Średnica ziaren [mm]	Średnica bryłek [mm]	Średnica pryzmatów [mm]	Grubość płytek [mm]
B. drobna	<1	<5	<10	<1
Drobna	1 do 2	5 do 10	10 do 20	1 do 2
Średnia	2 do 5	10 do 20	20 do 50	2 do 5
Gruba	5 do 10	20 do 50	50 do 100	5 do 10
B. gruba	>10	>50	>100	>10

Stopnie trwałości (rozróżnialności) struktury:

• brak struktury - nie obserwuje się żadnych cech strukturalnych

• struktura nietrwała (słabo wykształcona) - agregatów nie można oddzielić od masy glebowej bez ich rozpadu

• struktura średnio trwała (średnio wykształcona) - agregaty można oddzielić od masy glebowej, łatwo rozgnieść w rękach

• struktura trwała - agregaty usunięte z profilu są trwałe i twarde, nie można ich łatwo rozkruszyć w rękach

Struktury gleb organicznych:

• gruzełkowata - w wierzchnich poziomach

• ziarnista (kaszowata) - w glebach torfowo - murszowych

• pryzmatyczna (koksikowa) - w glebach torfowo - murszowych

• płytkowa - w glebach mułowo - murszowych

• amorficzna - w bardzo silnie rozłożonych torfach

• kawałkowo - amorficzna - w torfach drzewnych, olesowych, brzozowych

• włóknista - w torfach turzycowych i szuwarowych słabo rozłożonych

• gąbczasta - w torfach mszystych słabo rozłożonych

Konsystencja gleby - odnosi się do kohezji (oddziaływań między cząstkami tej samej substancji) lub adhezji (oddziaływań między cząstkami różnych substancji) masy glebowej. Określa się ją, opisując:

• w stanie mokrym - lepkość i plastyczność

• w stanie wilgotnym - kruchość

• w stanie suchym - twardość i scementowanie

Porowatość ogólna gleby - stosunek objętości przestrzeni wolnych do całkowitej objętości gleby. Wynosi przeciętnie dla:

• gleb mineralnych 30 - 75%

• gleb organicznych 55 - 95%

• gleb piaszczystych 33 - 45%

• gleb gliniastych i lessowych 40 - 45%

• mad, rędzin, czarnoziemnych próchn. 50 - 60%

-> zależy od ułożenia ziarn

-> wyróżnia się: makropory [śr.>8,5 (30)µm], mezopory [0,2<śr.,8,5 (30) µm], mikropory [śr.<0,2µm]

-> wymagania roślin: ziemniaki 58 - 62%, buraki 54 - 58%, pszenica 41 - 44%

Porowatość zależy od czynników:

• wewnętrznych - uziarnienia, obtoczenia ziaren, rodzaju minerałów ilastych, ilości i rodzaju próchnicy, stopnia nasycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami, typu i trwałości struktury

• zewnętrznych - uprawy, szaty roślinnej, zabiegów uprawowych i melioracyjnych

Gęstość właściwa gleby - stosunek ciężaru fazy stałej próbki suchej do zajmowanej przez nią objętości

Minerał	Gęstość [kg/m^3]	Materiał organ.	Gęstość [kg/m^3]
Kwarc	2650	Torf niski	2040-2450
Ortoklaz	2540-2570	Torf przejściowy	1650-1900
Kaolinit	2600-2630	Torf wysoki	1510-1560
Biotyt	2700-3100	Gytia detryt.	1400-1450
Limonit	3500-3950	Gytia detryt. - min.	1400-1650
Granat	3150-4300

Gęstość objętościowa (w układzie naturalnym) - stosunek ciężaru próbki gleby do całkowitej jej objętości (wraz z porami)

• w glebach mineralnych: 1100-1800 kg/m³

• w glebach organicznych: 100-1100 kg/m³

-> zmniejszanie zagęszczania następuje pod wpływem: orki i innych zabiegów spulchniających, działalności mikroorganizmów i fauny glebowej, działalności systemu korzeniowego (roślin wieloletnich)

-> zwiększanie zagęszczania gleby następuje w wyniku naturalnego osiadania pod wpływem grawitacji, ugniatania kołami maszyn i narzędzi rolniczych, ubijającego działania deszczu (zaskorupienie), zagęszczającego działania sił kapilarnych, ugniatającego działania korzeni palowych

Optymalne gęstości w układzie naturalnym [kg/m^3]:

ziemniaki 1000-1200, buraki cukrowe 1200-1400 (na glebach ciężkich), kukurydza 1200-1400.

Gdy gęstość gleby wynosi 1600-1700 kg/m³ następuje całkowite zahamowanie kiełkowania nasion lub penetracji w głąb.

Pęcznienie gleby - zwiększenie jej objętości w skutek pochłaniania wody

• polega na otaczaniu się cząstek koloidalnych wodnymi powłokami

• zależy od zawartości iłu koloidalnego oraz ilości i jakości kationów wymiennych (Na zwiększają pęcznienie, Ca - obniżają)

• gleby strukturalne mniej pęcznieją niż bezstrukturalne

Kurczliwość - odwrotność do pęcznienia. Najbardziej pęcznieją (kurczą się) gleby organiczne:

• torf sfagnowy 82%

• torf turzycowo - mszysty H2, sł. Zamul. 66%

• torf turzycowo - trzcionowy H3, sil. Zamul. 42%

• gytia detrytusowa 93-95%

• gytia mineralno detrytusowa 74-87%

• gytia wapienna 50%

SUBSTANCJE KOLOIDALNE W GLEBIE

Koloidy glebowe są najmniejszymi cząstkami gleby o wielkości ułamka µm. W glebie znajdują się:

• koloidy mineralne, tj. głównie różne glinokrzemianowe minerały ilaste, charakterystyczne dla klimatu umiarkowanego i uwodnione tlenki żelaza i glinu w klimacie zwrotnikowym

• koloidy organiczne reprezentowane przez próchnicę

Glinokrzemianowe minerały ilaste są wtórnymi minerałami powstałymi drogą wietrzenia z minerałów pierwotnych, takich jak skalenie i miki.

Ich cząstki zwane micelami, o krystalicznej budowie płytkowej i olbrzymiej powierzchni właściwej (zewn i wewn), mają zwykle ładunek ujemny, co umożliwia zaadsorbowanie kationów oraz cząstek wody.

Koloidy mineralne glinokrzemianowe

• grupa kaolinitu: nie zachodzi sorbowanie na wewn powierzchni, stąd pojemność sorpcyjna tej grupy jest niska

• grupa montmorylonitu: powierzchnia wewn znacznie przewyższa powierzchnię zewn. Wykazuje dużą plastyczność, lepkość, pęcznienie. Sorbuje kationy 10-15 razy silniej niż grupa kaolinitu

• uwodnione miki: właściwości pośrednie między grupą kaolinitu a grupą montmorylonitu. W glebach wytworzonych z glin zwałowych i lessów dominują minerały z grupy illitu.

• limonit i getyt (Fe₂O₃ n H₂O) oraz gibsyt (Al₂O₃ n H₂O): dominują w glebach tropikalnych. Ich zdolność sorpcyjna jest mniejsza niż minerałów glinokrzemianowych

Właściwości minerałów ilastych (wg Buckmana i Brady'ego):

Właściwości	montmorylonit	illit	kaolinit
Wielkość cząstek (µm)	0,01 do 1	0,1 do 2	0,1 do 5
Kształt	nieregularny	nieregularny	6 - kątny
Pow. właściwa (m^2/g)	700 - 800	100 - 120	5 do 20
Pow. zewn.	duża	średnia	mała
Pow. wewn.	b. duża	średnia	nie ma
Lepkość, plastyczność	duża	średnia	mała
Zdolność pęcznienia	duża	średnia	mała
Pojemność wymierna kationów (me/100g)	80-100	15-40	3 do 15

Me - miliekwiwalenty/ milirównoważniki

Próchnica koloidalna

Stanowi mieszaninę brunatnych lub ciemnobrunatnych amorficznych kompleksowych koloidów mineralno - organicznych. Powstała na drodze humifikacji (przemian mikrobiologicznych i fizykochemicznych)

• zbudowana jest z C, H i O (minerały ilaste z Si, Al i O)

• jej zdolności sorpcyjne znacznie większe niż montmorylonitu

• nie ma struktury krystalicznej

Jej najważniejsze składniki:

• kwasy fulwowe o barwie żółtej, łatwo rozpuszczalne w wodzie, bardzo ruchliwe, o charakterze kwaśnym (zakwaszają glebę, powodują ich bielicowanie)

• kwasy huminowe o barwie szaroczarnej do brunatnej o wysokich zdolnościach sorpcyjnych (350-700 me/100g), o dużych właściwościach strukturotwórczych (w dużych ilościach w czarnoziemach, czarnych ziemiach, rędzinach, madach, glebach brunatnych właściwych)

Próchnica:

• ma małą plastyczność i przyczepność, ułatwia to tworzenie struktury gruzełkowatej

• tworzy kompleksowe związki organiczno - mineralne, które sklejają poszczególne agregaty, polepszając właściwości powietrzno wodne i cieplne gleby

• lekkim glebom nadaje zwięzłość, a ciężkie spulchnia

• kwaśna - wpływa ujemnie na zgruźlenie gleby

Zawartość próchnicy w glebach zależy od:

• uziarnienia, składu mineralnego i chemicznego

• odczynu

• właściwości biologicznych i powietrzno - wodnych

(W glebach nadmiernie przepuszczalnych i przewiewnych następuje szybka mineralizacja, mniej intensywna jest humifikacja; w glebach nadmiernie wilgotnych, słabo przewiewnych, zwłaszcza zakwaszonych gromadzi się próchnica surowa i powstaje torf)

Zawartość próchnicy:

• najmniejszą zawartość próchnicy odnotowuje się w glebach bielicowych i rdzawych wytworzonych z piasków (0,6-1,5%)

• w czarnoziemach, rędzinach próchnicznych i madach próchnicznych znajduje się 4-6% próchnicy

• w glebach bagiennych jest zwykle kilkadziesiąt % próchnicy

Mineralne, organiczne i mineralno - organiczne koloidy glebowe tworzą w glebie kompleks sorpcyjny (KS). W naszym klimacie KS o ładunku ujemnym adsorbuje (przyciąga) chmurę kationów znajdujących się w roztworze glebowym (RG). Pomiędzy KS a RG ma miejsce wymiana jonów. Na miejsce jonów z RG przechodzi równoważna ilość jonów z KS. Reakcja sorpcji wymiennej zachodzi w obu kierunkach aż do ustalenia dynamicznej równowagi.

Zdolność gleby do utrzymywania w niej składników odżywczych wiąże się bezpośrednio z liczbą kationów, jaka może zasorbować jej kompleks sorpcyjny. Charakteryzuje się ja za pomocą:

• pojemności sorpcyjnej gleby (T), określającej całkowita ilość kationów wymiennych, łącznie z jonami wodorowymi (H), które jest w stanie zasorbować 100g suchej gleby:

T=S+H (w me/100g gleby), gdzie S jest suma ilości kationów o charakterze zasadowym

• stopnia nasycenia kompleksu sorpcyjnego zasadami (V):

V=S/T (w %)

V określa, w jakiej proporcji KS jest wysycony kationami wykorzystywanymi przez rośliny jako składniki odżywcze

Pojemność sorpcyjna (w me/100g gleby) wybranych utworów wg Plastera (1996):

Próchnica	100-300	Glina pylasta*	27
Montmorylonit	60-100	Glina*	24
Illit	25-40	Glina piaszczysta*	17
Kaolinit	3 do 15	Piasek gliniasty*	9
Glina ilasta*	30

*wymienione gatunki glebowe wg USDA

WODA W GLEBIE

Rośliny uprawowe zużytkowują przeciętnie na 1kg suchej masy 200-300kg wody. Deficyt wody w glebie ogranicza ich wzrost.

• komórki roślinne, zależnie od rodzaju tkanki, w 50-90% zbudowane są z wody

• komórki dostatecznie wypełnione wodą poprzez odpowiedni turgor zapewniają tkankom roślinnym niezbędną sztywność

• w procesie fotosyntezy woda wykorzystywana jest jako budulec do produkcji węglowodorów

• poprzez transpirację lub ewaporację wody z liści następuje ochładzanie rośliny

• składniki odżywcze są rozpuszczone w wodzie i przemieszczane w niej do korzeni

• za pośrednictwem wody przemieszczają się w roślinie składniki odżywcze i węglowodory

• woda jest rozpuszczalnikiem, w którym przebiegają reakcje chemiczne w roślinie

Siły oddziaływujące na wodę w glebie to:

• grawitacja, która powoduje przemieszczanie wody w dół

• adhezja, która przyciąga cząsteczki wody do cząstek fazy stałej gleby

• kohezja, która przyciąga między sobą molekuły wody

Wokół cząstek glebowych tworzą się dwie otoczki wody:

• cieńsza wewn. przylegająca bezpośrednio do fazy stałej (b. silnie związana siłami adhezji) i

• zewn. (utrzymywana mniejszymi siłami kohezji)

• woda adhezyjna nie przemieszcza się

• woda kohezyjna i jeszcze słabiej od niej wiązana woda kapilarna mogą przemieszczać się w glebie oraz mogą być pobierane przez rośliny

System małych por działa w glebie jak system kapilar, w których woda może przemieszczać się nawet ku górze, pokonując siłę grawitacji.

Woda molekularna wiązana jest siłami elektrostatycznymi występującymi na powierzchni cząstek koloidalnych.

• woda higroskopowa powstaje przez pochłanianie pary wodnej z powierzchni; pochłanianie jest tym silniejsze im większa jest wilgotność powietrza; zawartość wody higroskopowej zależy od ilości i jakości koloidów glebowych

• grubość warstewki wody higroskopowej osiąga 100 ø cząsteczek wody = 0,027 µm; gęstość=1400kg/m³; temperatura zamarzania ~ -78^oC; jest niedostępna dla roślin

• maksymalna higroskopijność - maksymalna ilość wody, jaka gleba pochłonie z powietrza nasyconego parą wodną

Maksymalna higroskopijność [%] różnych materiałów glebowych:

p, ps	0,3-0,9	Margle, wapień, kreda	8,0-16,0
pg, gp	0,7-2,0	Montmorylonit	30,0-39,0
gl, gc	2,0-7,0	Kaolinit	2,0-4,0
pl (less)	1,5-7,0	Materiał organ.	>30

• wodę błonkowatą tworzą najbardziej zewn. warstwy wody wiązanej siłami molekularnymi; wypełnia przestrzenie kątowe pomiędzy ziarnami gleby; jej ilość jest ok 2-4 razy większa niż wody higroskopijnej; ma obniżoną temperaturę zamarzania, może być dostępna dla mikroorganizmów i roślin przystosowanych do niedostatku wody

Woda kapilarna utrzymuje się wbrew siłom grawitacji w porach między ziarnami lub agregatami o średnicy:

< 30µm w glebach o lustrze wody gruntowej < 100cm

< 8,5µm w glebach o lustrze wody głębiej zalegającym

• woda kapilarna właściwa jest w bezpośrednim kontakcie z lustrem wody gruntowej; wypełnia przestwory duże i małe, w miarę oddalania się od niego wypełnione są coraz mniejsze pory; jest dostępna dla roślin

• woda kapilarna zawieszona występuje w górnej części profilu glebowego przy głęboko zalegającym lustrze wody gruntowej, bez kontaktu z nim

Wysokość wniosku kapilarnego [cm]:

Utwory żwirowe	<3
Piasek gruby	4,0-15,0
Piasek drobny	30-50
Utwory pyłowe	200-500
Utwory iłowe	>500

Woda gruntowa może występować na rożnej głębokości, może się przemieszczać.

Siły wiązania wody przez glebę określa się za pomocą potencjału wody glebowej określającego podciśnienie jakie trzeba użyć aby wydostać wodę z gleby.

• wielkość tę wyraża się w jednostkach ciśnienia

W Polsce najczęściej używa się jednostki pF, definiowanej jako logarytm dziesiętny z wysokości słupa wody w cm.

• związek między siłą ssącą gleby (w jednostkach ciśnienia pF), a ilością zawartej w glebie wody (w % wilgotności wagowej lub objętościowej) przedstawia się za pomocą krzywej retencyjności wody w glebie

Kształt krzywej pF zależy od: uziarnienia, stopnia spulchnienia gleby (gęstości gleby), struktury gleby.

Stany retencji wody glebowej:

• pełna pojemność wodna - kiedy wszystkie przestrzenie między cząstkami wypełnione są wodą

• połowa pojemności wody - zawartość wody po swobodnym odcieku wody grawitacyjnej z gleby uprzednio całkowicie nasyconej wodą po 2-3 dniach swobodnego odcieku, po odcięciu parowania terenowego i wpływu zwierciadła wody gruntowej (2-2,5pF)

• wilgotność krytyczna - ilość, przy której rośliny wykazują zahamowanie wzrostu, następuje rozerwanie ciągłości wody w kapilarach (3,7 pF)

• wilgotność trwałego więdnięcia roślin - wilgotność, przy której występują objawy jej trwałego więdnięcia (4,2pF)

Retencja wody w glebie - zdolność do zatrzymywania określonej ilości wody

• zdolność do trwałego zatrzymania wody wykazują pory o średnicy <30 (<8,5)μm

• ilość zatrzymywanej wody i jej dostępność dla roślin zależy od wielkości por

• im mniejsze kapilary - tym silniej związana woda, tym większa energia, wyrażona siłą ssącą, musi być użyta, aby wyciągnąć tę wodę z kapilar

Ruch wody w strefie nienasyconej:

Wraz ze wzrostem temp. spada napięcie powierzchniowe cieczy, a więc spada szybkość i wysokość wzniosu kapilarnego:

• wysokość wzniosu kapilarnego jest najniższa latem

• ruch wody odbywa się od kapilar szerszych do węższych (w glebach o wierzchnich warstwach gruboziarnistych gospodarka jest bardziej oszczędna, gdyż ograniczone jest parowanie)

• ruch wody przyspiesza ssące działanie korzeni i parowanie (aby ograniczyć parowanie - bronuje się gleby)

• ruch wody hamowany jest obecnością pęcherzyków powietrza oraz obecnością koloidów

• szybkość przemieszania się wody w glebie : piaszczystej - 4cm/h, gliniastej - 0,15cm/h

• woda infiltracyjna wypełnia duże przestwory w czasie opadów, czy nawodnień, przemieszcza się w głąb siłami grawitacji

• przepuszczalność wodna gleb charakteryzuje ruch wody w strefie nasyconej, określa zdolność do pochłaniania wody i przemieszczania jej w głąb

Ruch wody w strefie nienasyconej zależy od: uziarnienia, struktury, temp. Gleby (wzrasta z temp.), zawartości soli (Ca i Mg polepsza strukturę) i próchnicy (wysycona kationami działa j.w.), działalności org. żywych

Parametry określające przepuszczalność:

• infiltracja - prędkość wsiąkania w powierzchnie gleby

• filtracja - przewodnictwo hydrauliczne, jest wsp. proporcjonalności (K) w prawie Darcy (1856)

Q=K·i·A

Q- strumień przepływającej wody (ilość wody w jednostce czasu, np. cm³/s)

i - spadek hydrauliczny (spadek ciśnienia hydrostatycznego na określonym odcinku)

A- powierzchnia przekroju środka filtracyjnego

Współczynnik filtracji (K) - zależy nie tylko od właściwości ośrodka porowatego, ale też materiału

Materiał	K(cm/h)
Pl	4
Ps	4-1
Gl	2-0,04
Upz,upi	2-0,03
Gc, i	0,3-0,01
Torf H3	0,4-0,03

POWIETRZE W GLEBIE

Powietrze	Azot	Tlen	CO2
atmosferyczne	78	21	0,03
glebowe	71-80	10 do 21	0,15-0,65

CO₂ wydzielany przez mikroorganizmy i korzenie. W glebach bagiennych występuje także metan, siarkowodór i wodór.

• W miarę zwiększania się zawartości CO₂ ilość O₂ maleje

• W glebach ciężkich, słabo strukturalnych (o przeważających mikroporach) i podmokłych zawartość O₂ jest mniejsza niż w strukturalnych i optymalnie uwilgotnionych a zawartość CO₂ i innych gazów wyższa

• Zawartość CO₂ wzrasta z głębokością

• CO2 rozpuszczony w H2O przyspiesza wietrzenie chemiczne

Właściwości powietrzne gleby:

Przewiewność - zdolność do przepuszczania powietrza wewnątrz gleby

Niekorzystna jest:

• niska przewiewność - wywołana stałym lub okresowym nadmiarem wody (głównie w glebach ciężkich o małej zawartości makroporów wypełnionych powietrzem)

• wysoka przewiewność - w glebach lekkich o dużej ilości makroporów wypełnionych powietrzem

Wymiana gazów - między powietrzem glebowym a atmosferą. Zależy od szybkości i intensywności procesów mikrobiologicznych oraz dyfuzji gazów z gleby do atmosfery.

Aktywność respiracyjna gleb w Polsce wzrasta 3x ze wzrostem temp. o 10^oC.

Dyfuzja decyduje o wymianie gazowej w 90%; wiąże się z różnicą ciśnień (stężeń) gazów w glebie i atmosferze.

Pojemność powietrzna gleby zależy głównie od objętości dużych porów glebowych (porowatości odpowiadającej polowej pojemności wodnej)

Na zwiększenie pojemności powietrznej wpływają np. zabiegi uprawowe (głębokie orki), płodozmiany, nawożenie organiczne, wapnowanie.

Zmniejszają pojemność powietrzną: ugniatanie przez narzędzia i zwierzęta, działanie ulewnych opadów, erozja wodna, zabagnianie gleby.

Porowatość powietrzna <10-20% =>oddziałuje niekorzystnie na rośliny uprawne.

ODCZYN GLEBY

Odczyn gleby określa kwasowość lub zasadowość gleby; wpływa na przyswajanie składników pokarmowych roślin i bezpośrednio oddziałuje na ich rozwój.

Odczyn gleby określony jest przez stosunek jonów H⁺ do jonów OH^-, na które dysocjuje woda.

Jony H⁺ warunkują odczyn kwaśny

Jony OH^- warunkują odczyn zasadowy

• iloczyn stężenia obu jonów w wodzie jest wielkością stałą; w temp. 22OC wynosi [H⁺]x[OH^-] = 10^-14, w wodzie destylowanej [H⁺]x[OH^-] = 10^-7

• roztwory:

• kwaśne [H⁺] < 10^-7 -> pH < 7

• obojętne [H⁺] = 10^-7 -> pH = 7

• zasadowe [H⁺] > 10^-7 -> pH > 7

W Polsce przeważają gleby o odczynie kwaśnym. Jest:

• 5-% gleb kwaśnych i b. kwaśnych

• 30% gleb słabo kwaśnych

• 20% gleb obojętnych i zasadowych

Przyczyną tego jest:

• brak zasadowych składniki w skale macierzystej (krzemionka)

• dostawanie się do gleby substancji zakwaszających

• przewaga opadów nad parowaniem

• odprowadzanie zasadowych składników z plonami

Gleby kwaśne są pozbawione Ca++ w kompleksie sorpcyjnym, dominują w nim H⁺, Al³⁺, a w próchnicy kwasy fulwowe;

• ich właściwości powietrzno - wodne (ze względu na nieodpowiednią strukturę oraz destrukcyjne działanie kwaśnej próchnicy) są wadliwe

• w ich roztworze znajduje się dużo toksycznego dla roślin Al³⁺, Fe²⁺ i Mn⁺²

• obniża się aktywność biologiczną mikroorganizmów

• przy niskim pH część składników pokarmowych staje się nieprzyswajalna dla rośli

Wpływ pH na przyswajalność składników pokarmowych:

Na ogół pH 6-7 zapewnia najlepsza przyswajalność składników pokarmowych. W glebach, w których pH umożliwia dobrą przyswajalność fosforu, również inne składniki są dostępne dla roślin, jeśli tylko są w dostępnych ilościach.

Zależność między glebą a jej odczynem:

• w miarę wymywania wymiennego Ca i Mg wzrasta stopniowo kwasowość gleby

• jeśli pH gleb min. jest niskie , to duże ilości Al, fe i Mn przechodzą do RG i mogą stać się toksyczne dla niektórych roślin. W miarę wysortu pH, składniki te ulegają wytrąceniu i coraz mniejsze ilości ich jonów znajdują się w RG, tak więc przy odczynie obojętnym lub słabo zasadowym pewne rośliny mogą odczuwać brak przyswajalnego Mg i fe.

• Odczyn gleb w granicach 6-7 pH zapobiega toksyczności Al, Fe i Mn i ich całkowitemu przechodzeniu w formy niedostępne dla roślin. Podobnie wpływa pH na Cu i Zn

Większość roślin uprawowych wymaga gleb o odczynie słabo kwaśnym lub obojętnym. Rośliny wapnolubne to lucerna i nostrzyk, szparagi. Kwaśnych gleb wymagają borówka wysoka, żurawina błotna oraz dzikie rododendrony i azalie.

Gleby zasadowe:

• przewaga jonów OH^- nad H⁺

• występują w klimacie aridowym (strefy suchej i półsuchej); w klimacie aridowym gleby słone - zdarza się, gdy sól wydostaje się na powierzchnie gleby (gleba jest od niej biała) - przy stosunkowo płytkim zaleganiu WG dochodzi do parowania tej wody i roztwór dochodzi do powierzchni, pozostawiając sól, wynosi 10pH w skrajnych sytuacjach

• alkaliczne słone

• alkaliczne niesłone

Na glebach słonych występuje trzcina; to nieużytek.

Elastyczność gleby

to jej zdolność do powrotu do stanu sprzed zakłóceń i uprzednim ustaniu oddziaływania różnych zewnętrznych czynników zakłócających.

Ponieważ gleby uprawne stanowią stale zakłócany system, który po tym zakłóceniu wraca do nowej dynamicznej równowagi, elastyczność gleby można zdefiniować też jako

- zdolność zakłócanego systemu do powrotu po zakłóceniu do nowej dynamicznej równowagi

- wyróżnia się 3 formy elastyczności gleby: fizyczną, chemiczną i biologiczną. Gleba zachowuje te formy elastyczności do momentu, gdy nie zostanie przekroczony próg jej wytrzymałości.

Gdy próg wytrzymałości gleby zostanie przekroczony, np. pod względem:

-zagęszczenia jej pogłębienia

-zahamowania przewodzenia wody

-skrajnego jej zakwaszenia lub zasadowienia

-zanieczyszczenia metalami ciężkimi

-obniżenie zawartości węgla organicznego

-zmniejszenia jej miąższości poprzez erozję

Dochodzi do utraty jej elastyczności, a to prowadzi do jej nieodwracalnej degradacji.

Degradacja gleb w Polsce powodowana jest najczęściej przez:

- erozję wodną (46%)

- erozję wietrzną (28%)

-stale postępujący ubytek próchnicy

-wyczerpywanie naturalnych składników pokarmowych

-naruszenie równowagi jonowej w glebie przez jednostronne noważenie mineralne

-obniżenie poziomu wód gruntowych

-zatruwanie gleb środkami ochrony roślin

Rekultywacja gleb to przede wszystkim rekonstrukcja jej aktywności biologicznej

Najbardziej syntetycznym wskaźnikiem degradacji środowisk lądowych jest szata roślinna

-Roślinność zachowuje minimum warunków do swojego rozwoju dopóty, dopóki gleba opiera się procesom degradacji

-Obserwuje się różny stopień odporności roślin na zatrucie środowiska

-Szczególną wrażliwość wykazuje roślinność szpilkowa

Spośród trzech elementów środowiska tj. powietrza, wody i gleby, gleba jest najbardziej odporna na zanieczyszczenie.

-odporność ta wynika z właściwości fizycznych, fizykochemicznych i biologicznych gleby

-najmniejsza odporność wykazują gleby wytworzone z piasków o małej ilości koloidów mineralnych i próchniczych, a więc o małej ilości składników pokarmowych i wody dostępnej dla roślin.

-o odporności gleb na degradację decyduje przede wszystkim ich pojemność sorpcyjna i stopień wysycenia kompleksu sorpcyjnego kationami zasadowymi.

-gleby zwięzłe (wytworzone z glin, iłów i utworów pyłowych) cechują się przeszło 10-krtotną większą odpornością na degradację niż gleby wytworzone z piasków.

- gleby porośnięte roślinnością są znacznie bardziej odporne na zanieczyszczenia, gdyż rośliny maą zdolnośc pochłaniania, neutralizacji i przetwarzania substancji aktywnych chemicznie

Największe obszary zdegradowane występują wśród nadmiernie wylesionych i suchych gleb piaskowych oraz bogato urzeźbionych gruntów ornych, ulegających erozji wodnej.

Ochrona gleb w Polsce koncentruje się na:

-przeciwdziałaniu erozji wodnej i wietrznej

-ograniczaniu przejmowania gleb na cele nierolnicze i nieleśne (przemysłowe, górnicze, urbanizacyjne, komunikacyjne)

-ograniczeniu chemizacji w rolnictwie

-ograniczeniu nadmiernego odwodniania gleb

SYSTEMATYKA GLEB POLSKI (1989)

Klasyfikacja gleb - grupowanie gleb występujących na danym obszarze wg określonych kryteriów.

Systematyka - podział gleb wg kryteriów przyrodniczo - genetycznych, może obejmować gleby świata, kontynentu, kraju.

Bonitacja - podział gleb wg jakości, najczęściej chodzi o jakości gleby jako siedliska roślin uprawnych, typowych dla określonego obszaru.

Systematyka gleb Polski:

DZIAŁ: gleby wytworzone pod przeważającym wpływem jednego z czynników glebotwórczych (fitogeniczne, hydrogeniczne, antropogeniczne) albo pod wpływem wszystkich czynników jednocześnie, bez przeważającej przewagi żadnego z nich.

RZĄD: obejmuje gleby różnych typów (podstawowej jednostki) i podtypów o podobnym rozwoju, stopniu przemian materiału glebowego i podobnej substancji organicznej; mogą się różnić morfologicznie ale podobne są pod względem ekologicznym.

TYP: gleby o takim samym układzie głównych poziomów genetycznych, o zbliżonych właściwościach fizycznych i chemicznych; każdemu typowi w warunkach naturalnych odpowiada określone zbiorowisko roślinne.

PODTYP: gdy na cechy główne procesu glebotwórczego nakładają się dodatkowe cechy innego procesu modyfikujące morfologie i właściwości fizyczne i chemiczne gleb.

RODZAJ: charakteryzuje skały macierzyste i podłoże gleb (utwory geologiczne), z których się gleby wytworzyły.

GATUNEK: określa uziarnienie wyrażone procentowym udziałem 4 frakcji: pisakowej, pyłowej, spławialnej (10x większa niż ilasta).

DZIAŁ: gleby litogeniczne

Rząd:	Typ:
gleby mineralne bezwęglanowe, słabo wykształcone (<2% powierzchni, prymitywne gleby)	inicjalne skaliste (litosole) inicjalne luźne (regosole) inicjalne ilaste (pelosole) słabo wykształcone ze skał masywnych (rankery) słaby wykształcone ze skał luźnych (arenosole)

Typ: inicjalne skaliste (litosole):

• miąższość materiału zwietrzałego <10cm

• pod poziomem AC, zawierającym bardzo małe ilości shumifikowanego materiału organicznego, zalega lita skała

Typ: inicjalne luźne (regosole):

• wytworzone z osadów nie zlepionych lepiszczem, np. żwiru i piasku o miąższości czasem >100 cm

• poz. AC o miąższości <10 cm i bardzo małej ilości shumifikowanego materiału organicznego.

Typ: inicjalne ilaste (pelosole):

• zbudowane ze skał gliniastych lub ilastych

• poziom AC nie tworzy trwałych kompleksów ilasto-próchniczo-żelazistych;

• pęcznieją i kurczą się tworząc głębokie szczeliny

Typ: słabo wykształcone ze skał masywnych (rankery):

• są to gleby kamienisto-rumoszowe (>50% cz. szkieletowych)

• poziom AC o ciemnej barwie, miąższości 10-30cm, leży na zwietrzałej skale masywnej

Typ: słabo wykształcone ze skał luźnych (areosole):

• są to najczęściej piaski o głęboko zalegających wodach gruntowych, stanowiące dalsze stadium rozwojowe gleb inicjalnych luźnych

poz. A to ochric o miąższości 10-30 cm, niżej C

DZIAŁ: gleby litogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby wapieniowcowe w różnym stopniu rozwoju	Rędziny Pararędziny

Typ: rędziny:

• Wytworzone z litych skał: tj. wapienie, dolomity, margle, opoki, kreda pisząca oraz gips

• obecność Ca hamuje procesy charakterystyczne dla naszej strefy klimatycznej, tj. kwaśne hydroliza glinokrzemianów, wymywanie i przemywanie powstają twarde kompleksy organiczno - mineralne

• gleby te nie podlegają pionowej i poziomej strefowości, należą do gleb międzystrefowych

• akumulują dużo próchnicy, poz. AC mollic o miąższości 10-30 cm zawiera <3% OM w terenach równinnych, >3% OM w terenach górskich

• występują pod roślinnością kserofilną (kserofilna - odporna na suche warunki) w lasach liściastych z dużym udziałem buka, w górach jest to siedlisko buczyny karpackiej

Typ: pararędziny:

• o budowie profilu podobnej do rędzin

• powstałe ze skal osadowych krzemianowych bogatych w węglany zawierających znaczną domieszkę części szkieletowych w postaci krzemianów i piasku kwarcowego

• poz. A mollic lub ochric, zasobny w okruchy skał ze spoiwem węglanowym i rozpuszczone węglany lub tylko wysycony jonami Ca.

DZIAŁ: gleby autogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby czarnoziemne	czarnoziemy

Typ: czarnoziemy:

• wytworzone z lessów, A o miąższości ≥40 cm

• dominują tu procesy biologiczne nad wietrzeniem fazy mineralnej oraz przemieszczaniem produktów wietrzenia w głąb; efektem tego jest znaczny dopływ materii organicznej (>3%); tworzą się połączenia organiczno-mineralne z minerałami ilastymi

DZIAŁ: gleby autogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby brunatnoziemne	gleby brunatne właściwe gleby brunatne kwaśne gleby płowe

Rząd: gleby brunatnoziemne - wytworzone w klimacie umiarkowanym oceanicznym i kontynentalnym

• głównie pod lasami liściastymi i borami mieszanymi

• powstałe z utworów róznego pochodzenia geologicznego o różnej teksturze, zasobnych w zasady

• w glebach brunatnych wystepuje cambic, a

• w glebach płowych - luvic i argillic

• poz. A to głównie ochric, tylko wyjątkowo mollic

Typ: brunatne właściwe:

• wytworzone z utworów bogatych w zasady, węglany są wymyte nie głębiej niż do 60-80 cm, brak przemieszczania frakcji ilastej, wolnego żelaza i glinu

PODTYP: Szarobrunatne - różnią się od brunatnych dobrze wykształconym poz. A, mollic o miąższości 20-30 cm

Typ: brunatne kwaśne:

• powstałe ze skał kwaśnych, ubogich w zasady, morfologicznie podobne do brunatnych właściwych, nie zawierają węglanów w całym profilu, odczyn kwaśny

Typ: płowe:

• cechuje je wymycie węglanów, a następnie pionowe przemieszania materiałów ilastych

• w efekcie poz. A i E ubożeją we frakcje ilaste, które przemieszczają się do poz. B Bt argllic. Mają następujące poz. diagnostyczne: ochric-luvic-argillic. Powstają z utworów pyłowych, glin zwałowych rzadziej iłów oraz pisaków gliniastych.

DZIAŁ: gleby autogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby bielicoziemne	gleby rdzawe gleby bielicowe bielice

Rząd: gleby bielicoziemne - skałami macierzystymi są bardzo przepuszczalne i ubogie w składniki pokarmowe utwory piaszczyste oraz zwietrzeliny granitów, gnejsów, bezwęglanowych piaskowców. Konieczny do wytworzenia tej gleby jest klimat huminowy

• dominuje kwarc, a skalenie i inne krzemiany są w ilości <20 %; bardzo mało minerałów ilastych (co odróżnia je od brunatnoziemnych), maja bardzo niską pojemność sorpcyjną i zdolność buforową (są podatne na degradację)

• w naturze pokrywają je lasy iglaste (bory) wytwarzające kwaśną ściółkę

Typ: gleby rdzawe:

PODTYP: właściwe

poziom ABr<20 cm ochric, rdzawoszary, o strukturze rozdzielnoziarnistej lub nietrwałej strukturze agregatowej, przechodzi łagodnie w rdzawy poziom Br sideric. Odczyn kwaśny. Proces rdzawienia związany jest z powstaniem w utworach piaskowych nieruchliwych kompleksów próchnicy z półtoratlenkami Fe i Al, które tworzą rdzawe otoczki na ziarnach mineralnych. W uprawie rolniczej tylko ~1/3 powierzchni tych gleb.

Typ: gleby bielicowe:

PODTYP: właściwe

Maja wyraźnie wykształcony poz. A ochric o miąższości <10 cm przechodzącej stopniowo w szarobiały lub jasnopopielaty poz. albic o strukturze rozdzielno-ziarnistej, niżej zakwaszony poz. spodic. Bardzo niska przydatność rolnicza.

Typ: bielice:

Poz. O o miąższości ~25 cm. Brak poz. A z lub jest bardzo słabo wykształcony. Pod poz. O występuje poz. albic, niżej poz. spodic - przeważnie zwięzły i silnie zorsztynizowany. Tworzą się na skrajnie ubogich piaskach kwarcowych na wydmach rzadziej na sandrach, nie nadają się uprawy.

DZIAŁ: gleby semihydrogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby glejobielicowe Czarne ziemie Gleby zabagnione	gleby glejobielicowe glejobielice czarne ziemie gleby opadowo - oglejowe (pseudoglejowe) gruntowo - glejowe

Rząd: glejobielicowe:

• mają cechy morfologiczne będące rezultatem bielicowania i silnego oglejenia gruntowego; poziomem diagnostycznym jest glejospodic

Typ: gleby glejobielicowe:

• mają poziom próchniczny, obserwuje się słabe zorszynowaie poz. glejospodic

Typ: glejobielice:

• poz. O ma miąższość ~20 cm, brak poz. próchniczego, poz. E ostro i równo odgraniczony od silnie zorsztynowanego poz. glejospodic.\

Rząd: czarne ziemie:

Typ: czarne ziemie:

Ich powstanie wiąże się z akumulacją materii organicznej w warunkach dużej wilgotności w mineralnych utworach glebowych zasobnych w CaCo₃ i części ilaste; zachodzi proces łączenia się związków humusowych wysyconych wapniem Ca z iłem koloidalnym w próchniczne związki organiczno-mineralne, nadające tym glebom charakterystyczną gruzełkowatą strukturę i czarną barwę.

Profil: A mollic o zawartości 2-6% OM, CaCO₃ 0-15%, miąższości 30-50 cm, o odczynie obojętnym lub alkalicznym.

Rząd: gleby zabagnione:

• kształtują się w warunkach dużej wilgotności bez wytworzenia torfu

Typ: gleby opadowo-glejowe:

Są okresowo silnie odgórnie oglejone. Wynika to z gromadzenia się wód opadowych nad warstwami słabo przepuszczalnymi. Podczas silnego uwilgotnienia redukcja związków Fe, a w czasie suszy ich utlenianie.

Typ: gleby gruntowo glejowe:

Kształtują się z utworów macierzystych, mineralnych lub mineralno organicznych, przy wysokim poziomie wód gruntowych (stagnujących lub w ruchu). Oglejenie oddolne sięga do 30 cm od powierzchni.

DZIAŁ: gleby hydrogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby bagienne	Gleby mułowe (właściwe, torfowo-mułowe, gytiowe) Gleby torfowe (torfowisk niskich, przejściowych, wysokich)

Gleby hydrogeniczne są to gleby, w których minerały i organiczne utwory macierzyste uległy przekształceniom pod wpływem warunków wodnych środowiska.

Na podstawie zawartości OM utwory glebowe dzieli się na:

• mineralne właściwe <3%

• mineralno-próchnicze 3-10%

• mineralno-organiczne 10-20%organiczne >20%

Na podstawie miąższości warstwy utworu organicznego w stopie profilu, gleby hydrogeniczne dzieli się na:

• mineralne o miąższości warstwy organicznej <10 cm

• mineralno-organiczne o miąższości o miąższości 10-30 cm

• organiczna o miąższości warstwy organicznej >30 cm

Rząd: Gleby bagienne:

Odbywa się w nich proces gromadzenia osadów organicznych, mają one miąższość >30 cm. Akumulacja masy organicznej to wynik procesu bagiennego:

• torfotwórczego, gdzie przeważa anaerobioza (brak powietrza) lub

• mułotwórczego, zachodzącego w warunkach aerobowo-anaerobowych

Ich profil: O-D; poziom O stanowiący torf, muł, gytię lub utwory mieszane: torfowo-mułowe, torfowo-gytiowe, mułowo-gytiowe, mułowo-namułowe lub torf zamulony.

Typ: Gleby mułowe: występują na obszarach zalewanych. Warunkiem ich powstania jest okresowa aeracja stymulująca proces humifikacji OM. Różnica między torfem a mułem polega na tym, że w mule znajduje się minimalna ilość nieshumifikowanego włókna roślinnego oraz duża ilość osadowej zawiesiny mineralnej, tworzącej z humusem związki organiczno - mineralne.

Gleby mułowe właściwe powstają w dolinach rzecznych z 6-9 miesięcznymi zalewami.

PODTYP: gytiowe - powstają z osadów podwodnych, które po obniżeniu wody w jeziorze stają się utworem macierzystym dla gleb gytiowych.

Typ: gleby torfowe: powstają w ekosystemach bagiennych akumulacyjnych torfowych. Ich podział na podtypy oparty jest na zróżnicowaniu naturalnych torfowisk wynikających z żyzności siedlisk na glebach torfowisk:

• niskich(eutroficznych): mechowiskowe, turzycowe, szuwarowe, olesowe

• przejściowych (mezotroficznych): mszarne, brzezinowe

• wysokich (oligotroficznych): mszarne, wrzosowiskowe

DZIAŁ: gleby hydrogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby pobagienne	gleby murszowe (tofrowo, mułowo i gytiowo - murszowe, namurszowe) gleby murszowate (mineralno - murszowe, murszaste)

Rząd: gleby pobagienne - powstają z gleb zabagnionych lub bagiennych po odwodnieniu przerywającym proces akumulacji OM; następuje mineralizacja i ubytek masy organicznej.

Napowietrzenie powierzchniowej warstwy powoduje przeobrażenia fizyczne, chemiczne i biologiczne nazywane procesem murszenia.

Podtyp gleb namurszowych w typie murszowych ma warstwę powierzchniową o miąższości 10-30cm z utworu mineralnego lub mineralno - organicznego pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego.

Typ: gleby murszowate - wytworzone zostały z utworów zawierających <20% OM lub utworu zawierającego >20% OM, ale o miąższości <30cm

Podtyp gleb murszastych w typie murszowatych ma w poziomie wierzchnim utwór murszasty tj. o zawartości 3-10% OM

DZIAŁ: gleby napływowe

Rząd:	Typ:
Gleby aluwialne Gleby deluwialne	mady rzeczne mady morskie gleby deluwialne

Dział: gleby napływowe - związany z erozyjno - sedymentacyjną działalnością wód powierzchniowych; najczęściej są to utwory mineralne.

Typ: mady rzeczne - maja warstwowaną budowę profilu. Osadzane namuły w fazie ich akumulacji traktuje się jako glebę, gdyż tworzą środowisko rozwoju roślin i mikroorganizmów.

Typ: mady morskie - występują na terenach polderu żuławskiego, powstają z warstwowanych osadów morskich o kompleksie sorpcyjnym wysyconym Ca i Na.

DZIAŁ: gleby słone

Rząd:	Typ:
Gleby słono - osadowe	sołonczaki gleby sołonczakowate sołońce

Typ: sołonczaki - w profilu do głębokości 100cm występuje poz. sallic (o miąższości <15cm i zawartości >2% soli rozpuszczalnych w wodzie), w kompleksie sorpcyjnym udział sodu wymiennego <15%.

PODTYP: powierzchniowe - są zasolone w całym profilu; cechą charakterystyczną są białe naloty soli na powierzchni, a niekiedy cienkie powyginane płytki chlorku lub siarczanu sodu.

PODTYP: wewnętrzne - są glebami uprawnymi, z których nadmiar soli został wypłukany do głębszych warstw profilu.

Typ: gleby sołonczakowate - zawierają w strefie korzeniowej duże ilości (0,5-1,5%) soli łatwo rozpuszczalnych; są podobne do sołonczaków wewnętrznych, lecz nie maja poz. sallic; udział Na wymiennego w kompleksie sorpcyjnym <15%; zawartość soli zmienia się sezonowo wraz z opadami.

Typ: sołońce - należą do gleb sodowych (alkalicznych); ich kompleks sorpcyjny wysycony jest Na >15%, a zawartość soli rozpuszczalnych jest mniejsza niż w sołonczakach. Są one bardzo lepkie, gdy są mokre i znacznie zbite w stanie suchym. Poniżej poz. A maja strukturę grubopryzmatyczną.

DZIAŁ: gleby antropogeniczne

Rząd:	Typ:
Gleby kulturoziemne Gleby industro - i urbano - ziemne	hortisole rigosole antropogeniczne o niewykształconym profilu antropogeniczne, próchniczne pararędziny antropogeniczne słone antropogeniczne

Rząd: kulturoziemne - są przeobrażone pod wpływem intensywnej gospodarki i wysokiej kultury rolnej, poz. A jest anthropic o miąższości 40-60cm; przeobrażony nabiera całkowicie nowych właściwości biofizykochemicznych, korzystnych z punktu widzenia żyzności i produkcyjności.

Typ: hortisole - to gleby ogrodowe, o poz. A z ilością OM zbliżonej do czarnoziemów

Typ: rigosole - to gleby regulówkowe przeobrażone wskutek głębokiej uprawy mechanicznej lub wprowadzenia obcego materiału do profilu glebowego; pierwotne następstwo poziomów uległo zniekształceniu lub przeobrażeniu.

Rząd: gleby industro- i urbanoziemne - obejmują gleby przeobrażone w wyniku oddziaływania zabudowy przemysłowej i komunalnej, przemysłu, a w szczególności górnictwa głębinowego i odkrywkowego. Zalicza się do nich gleby, które zostały mechanicznie lub hydrologicznie zniszczone w takim stopniu, ze nastąpiła deformacja powierzchni, mechaniczne uszkodzenia profilu, zanieczyszczenie gleby poprzez opad pyłu, zasolenie, zakwaszenie, nagromadzenie metali ciężkich poprzez zanieczyszczenie spalinami; te czynniki zmieniły właściwości chemiczne hydrologiczne tych gleb.

CHARAKTERYSTYKA POKRYWY GLEBOWEJ W POLSCE

Struktura pokrywy glebowej w Polsce związana jest z:

• różnorodnością i przestrzenna zmiennością skał macierzystych

• rzeźba terenu (niewielkie deniwelacje są przyczyną zmienności warunków wodnych)

• ekspozycją zboczy (na stokach S - ewaporacyjny, a na N - przemywny typ gospodarki wodnej)

• antropogenicznymi przeobrażeniami (orka, nawożenie, zabiegi melioracyjne)

Wpływ skały macierzystej

W Polsce wyróżnia się 4 zasadnicze strefy różniące się wiekiem i rodzajem skał:

• Sudety i ich przedgórze - zbudowane ze skał przed paleozoicznych i paleozoicznych (granity, granitognejsy, łupki krystaliczne, wapienie i piaskowce) -> powstały z nich gleby brunatne kwaśne i wyługowane, gleby inicjalne i słabo wykształcone

• Wyżyny Środkowopolskie - zbudowane ze skał osadowych paleo- i mezozoicznych (dewońskich dolomitów i wapieni w ob. świętokrzyskim, jurajskich skalistych wapieni osłony Gór Świętokrzyskich i W. Krakowsko - Częstochowskiej, kredowych wapieni i margli W. Lubelskiej i regionu świętokrzyskiego) -> powstały z nich rędziny

• Karpaty i Kotliny Podkarpackie - zbudowane ze skał osadowych górnej kredy i trzeciorzędu (tzw. flisz) -> powstały z nich pararędziny, gleby brunatne kwaśne i wyługowane

• Niż Polski - pokryty osadami czwartorzędowymi

• plejstoceńskimi (magmowymi i metamorficznymi skałami przeniesionymi przez lodowiec, zróżnicowanymi przez wtórną glacjalna i peryglacjalną, wodna i eoliczną obróbkę) -> powstały z nich gleby brunatne właściwe, płowe, rdzawe, bielicowe i bielice

• holoceńskimi (aluwia, deluwia i torfy) -> powstały z nich mady, gleby torfowe i murszowe

• Osady akumulacji lodowcowej:

-osady denno lodowcowe - margliste gliny zwałowe z bardzo niejednorodnego materiału pod względem uziarnienia i składu mineralogicznego, stanowią skały macierzyste prawie połowy gleb w Polsce: płowych, brunatnych, właściwych i czarnych ziem (żyznych i zasobnych w składniki pokarmowe)

- osady zastoiskowe - typowe to iły wstęgowe (warwowe) o grubości warstewek 0,5-1 cm zawierających do 30% CaCO₃. Największe płaty koło Pyrzyc, Kętrzyna i Ciechanowa → powstały z nich: czarne ziemie, gleby opadowo-glejowe o niewielkiej przepuszczalności i przewiewności, dużej pojemności wodnej i sorpcyjnej, trudne w uprawie.

- osady wodnolodowcowe - o uziarnieniu najczęściej p lub ps z domieszką żwirów tworzą się między innymi sandry

W najlepiej wykształconych sandrach: Brdy (Puszcza Bydgoska), Wdy (Bory Tucholskie), Gwdy (koło Zejścia). Piskim (Puszcza Piska), Augustowskim (Puszcza Augustowska i Nowotomyskim)

→ wykształciły się: gleby bielicoziemne (rdzawe, bielicowe i bielice) porośnięte przez bory sosnowe, rzadziej uprawiane są rolniczo

• Osady akumulacji eolicznej:

- piaski wydmowe (wydm nadmorskich i śródlądowych cechuje się skrajnie niską pojemnością sorpcyjną, małymi zdolnościami buforowymi, minimalną zwięzłością, bardzo małą higroskopijnością i niską pojemnością wodną, dużą przepuszczalnością wodą → powstały z nich gleby bielicoziemne, porośnięte borami, nie nadają się pod uprawę)

- lessy - utwory pylaste o słomkowej barwie - związanej z obecnością Fe i CaCO₃

największe płaty tego materiału to:

Wyżyna Lubelska (płat nałęczowski, horodelski Roztocze, Raholiniego, i Grzędy Sokalskiej), Wyżyna Małopolska ( płat opatowsko-sandomierski oraz miechowski), w zachodniej Polsce (płat raciborski) → powstały z nich najlepsze gleby czarnoziemy o dobrej strukturze gruzełkowate, ciepłe i czynne , łatwe do uprawy, ale podatne na erozję.

• Osady akumulacji wodnej:

- osady rzeczne - ich znaczna część związana jest z interglacjałem mazowieckim, w którym pradoliny wypełnione zostały osadami o miąższości do 50m, osady plejstoceńskie wykazują dużą zmienność uziarnienia od p do pgi gpi charakterystyczne warstwowanie; w ich składzie dominuje kwarc (ubogi materiał w składniki pokarmowe), piaszczyste osady uległy zwydmieniu → powstały z nich gleby bielicoziemne

Współczesne osady holoceńskie, odkładane w dolinach rzecznych, cechują się warstwowaniem, ich uziarnienie zależy od prędkości wód powodziowych, zmienia się w przekroju poprzecznym do biegu rzeki → stanowią skałę macierzystą mad.

- osady rzeczno-jeziorne - stanowią iły, utwory pyłowe oraz piaski, przeważa w nich kwarc i skalenie.

Szczególnie ważne są utwory pyłowe, z których powstały gleby brunatne, płowe i czarne ziemie, w glebach tych warstwowanie uległo zatarciu w wyniku działalności procesów glebotwórczych, utwory pyłowe wodnego pochodzenia najczęściej występują w środkowej Polsce.

- utwory jeziorno-bagienne - stanowią gytie o bardzo różnym składzie, zawierają szczątki planktonu zwierzęcego i roślinnego oraz cząstki nieorganiczne → obszary gytiowisk to Pojezierze Pomorskie i Mazurskie

- utwory bagienne torfy - zajmują w Polsce ok. 4% powierzchni. Ich przeciętna miąższość - 1,5m (są również głębokie > 10m), największy udział 89,1% mają torfowiska niskie (najliczniej w północnej Polsce), torfowiska wysokie - 6,5% (skupione w pasie nadmorskim i górskim, stanowią skałę macierzystą gleb torfowych.

Prawidłowości w rozmieszczeniu gleb w Polsce.

I. Do gleb strefowych tj. zawdzięczających swój rozwój wpływom klimatu i roślinności oraz nie otrzymujących poza opadami uzupełniającego dopływu wody, należą:

- gleby brunatne właściwe, gleby brunatne kwaśne i gleby płowe

- gleby rdzawe, bielicowe i bielice

a) Gleby brunatno ziemne zajmują 161tys km², tj. 51,2% pow. Polski:

- są ukształtowane pod lasami liściastymi lub mieszanymi

- skałami macierzystymi na Niżu Polskim są osady akumulacji lodowcowej (gliny i piaski zwałowe) oraz osady akumulacji wodnej (utwory pyłowe, rzadziej piaski)

-skałami macierzystymi w Południowej Polsce są utwory akumulacji eolicznej (lessy i utwory less podobne)

- w obszarach górskich skałami macierzystymi są zwietrzeliny granitów, granitognejsów, i piaskowców(gleby brunatne kwaśne)

b) Gleby bielicowe zajmują 78,2tys, tj. 25% powierzchni:

- są ukształtowane na ubogich pisakach pradolin, sandrów oraz wydm nadmorskich i śródlądowych

- ponieważ są ubogie w składniki pokarmowe są pokryte lasami, głównie iglastymi

II. Do gleb poza strefowych (ekstrazonalnych) takich które poza własną strefą wystepowania mają jeszcze wyspowe zasięgi w innej nietypowej dla siebie strefie, należą tu:

• czarnoziemy które:

- zajmują 3tys km², tj. 1% pow. Polski

- ich skałą macierzystą są lessy

- naturalną roślinnością była roślinność stepowa lub leśno-stepowa

- występuje na Wyżynie Lubelskiej (w okolicy Hrubieszowa i Tomaszowa Lubelskiego), Wyżynie Małopolskiej (wokół Sandomierza, Opatowa i Proszowic), Podgórza Karpackiego (Przemyślu) oraz Podgórza Sudeckiego

III. Do gleb śród-strefowych (międzystrefowych, intrazonalnych) ukształtowanych w krajobrazach „geochemicznie zależnych” dla których wpływ klimatu jest silnie modyfikowany przez lokalne układy stosunków wodnych i czynników geochemicznych, należą tu:

- mady

- czarne ziemie

- gleby mułowe (właściwe, torfowe - murszowe, gytiowe)

- gleby torfowe

- murszowe i murszowate ( sołańczaki i solanice, rędziny)

Rędziny - zajmują 2800 km², tj. 0,9% pow. Polski, wystepują na Wyżynie Lubelskiej, Borach Świętokrzyskich, Wyżynie Śląskiej, Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej, w Pieninach i Tatrach, w Niecce Nidziańskiej.

Mady - zajmują łacznie 15,6tys km², tj. 5% pow. Polski, są bardzo żyzne, największy kompleks w delcie Wisły na Żuławach.

Czarne ziemie - powstały głównie z marglistych glin moreny dennej (rzadziej piasków) w warunkach dużego nawilgotnienia przy udziale roślinności darniowo-łąkowej, należa do najbardziej wartościowych gleb, zajmują - 4,1km², tj. 1,3% pow. Polski, ponad 50% znajduje się na Kujawach na Nizinie Wielkopolskiej, największe obszary czarnych ziem to tz. czarneziemie

- kujawskie 845km²

- warmińskie 298 km²

- kutnowskie 125 km²

- szamotulskie 84 km²

- błońsko-sochaczewskie 84 km²

Gleby mułowe, murszowe i murszowate - zajmują 24,4km², tj. 7,8% pow. Polski: największe skupienia w dolinie Biebrzy i innych odpływów Narni na Polesiu, uzytkowane głównie jako łąki i pastwiska.

IV. Do gleb nie-strefowych (azonalnych) obejmujących gleby inicjalne nie wykształcone

zalicza się także gleby antropogeniczne (haristole i reposole, oraz gleby indrustria i urbanoziemne)

Gleby inicjalne i słabo wykształcone - zajmują 5,3 km², tj. 1,8% pow. Polski.

Uwzględniając wpływ klimatu wyróżnia się 2 grupy gleb :

- gleby terenów górskich

- gleby terenów równinnych, wyżynnych i nizinnych(9 klas)

I gleby orne najlepsze

II gleby orne bardzo dobre

IIIa gleby orne dobre

IIIb orne średnio dobre

Iva orne średnie

Ivb orne średnie gorsze

V orne słabe

VI orne najsłabsze 10%

VII gleby pod zalesienie

Rozmieszczenie gleb ornych bardzo dobrych o przewadze klas II i I

- Żuławy Wiślane (ciężkie mady)

- Pojezierze Chełmińskie

- Wysoczyzna Płocka

- Kotlina Warszawska

- Dolina Wisły od Otwocka na północ

- Wyż. Kielecko-sandomierska

- Dolina Sanu

- Pog. Rzeszowskie

- Pog. Krakowskie

- Pog. Śląskie

- Przedpole Sudeckie

- Wzgórze Trzebickie

- Poj. Leszczyńskie

- Poj. Kujawskie

I. Grunty orne najlepsze - występują w dogodnych warunkach fizjograficznych, są zasadowe, strukturalne, łatwe w uprawie, ciepłe, optymalnie przepuszczalne i przewiewne, dostatecznie wilgotne, nie są kwaśne. Nie wymagają melioracji, dją bardzo wysokie plony warzyw, buraków cukrowych, pszenicy, rzepaku.

II. Grunty orne bardzo dobre - zbliżone właściwościami do I klasy, lecz mają gorsze właściwości fizyczne (szczególnie wodne) lub gorsze warunki fizjograficzne; są trudniejsze w uprawie, uprawia się na nich te same rośliny co na glebach klasy 1, ale jeśli są w średniej kulturze są to plony mniej pewne.

Rozmieszczenie gleb ornych najsłabszych o przedziale klas VI

- Poj. Kaszubskie

- Równina Kurpiawska

- Okolice Wkry

- na północ od Łaska

- na południe od Bugu

- okolice Koło-Turek

- okolice Prosna

- okolice Buku

- na wschód od Częstochowy

VI gleby orne najsłabsze - są wadliwe i zawodne, dają plony niskie, i niepewne, nadają się pod zalesienie. Należą do nich:

- gleby za suche i niespójne (udaje się tylko łubin) - są płytsze w klasie V

- kamieniste a więc trudne w uprawie

- gleby za mokre o zawsze za wysokim poziomi wody gruntowej

- gleby ciężkie, zbyt wilgotne, oglejone, w miejscach utrudnionych meliorację

Rozmieszczenie gleb podlegających bezwzględnej ochronie:

- Poj. Słowińskie

- Okolice Pyrzyc

- Poj. Krajeńskie, Leszczyńskie, Poznańskie, Gnieźnieńskie, Kujawskie

- Żuławy, Poj. Iławskie, Chełmińskie

- Nizina Sępolska, Śląska

- Poj. Dobrzyńskie

- Wys. Płocka, Ciechanowska, Bielska, Siedlecka,

- Wyż. Lubelska, Kielecko-Sandomierska,

- Przedg. Karpackie, Sudeckie

- Niecka Nidziańska

- Pogórze Izerskie

- okolice Kutno - Sochaczew

GLEBY NA ZIEMI

Pod względem produkcji żywności na Ziemi:

- 20% jej powierzchni jest zbyt zimna

- 20% zbyt suche

- 20% zbyt duże spadki terenu

- 10% ma gleby zbyt płytkie

Z 30% powierzchnie lądów nadających się do produkcji rolniczej tylko:

- 10% stanowi grunty orne

- 20% to pastwiska, łąki i lasy

Areał gleb uprawnych - 1500 mln ha.

Sail Taxonomy, najpowszechniej stosowany system klasyfikacji gleb na świecie, opiera się na zasadach sformułowanych jako 7^me przybliżenie.

System ten koncentruje się bardziej na współczesnych właściwościach gleby, jakie dostrzega się w profilu, nie na właściwościach związanych z jej genezą, czy warunkami jej powstania.

Wprowadzono całkowicie nową technologię, oparta głównie na słownictwie grackim, łacińskim, wyrażających dokładne cechy opisywanych gleb.

Sail Taxonomy przewiduje następujące kategorie:

- rząd(order)

- podrząd(suborder)

- grupa(group)

- podgrupa(subgroup)

- rodzina(family)

- seria(series)

Rzędy(orders), 12, - to najwyższe kategorie, każda kończy się na „sol” (łac. Gleba). Kategorie te różnią się obecnością lub brakiem poziomów diagnostycznych albo tez cechami, które określają nasilenie lud dominacje procesów glebotwórczych.

1. Alfisols* - ich źródłem „Alfi” odnosi się do obecności Al i Fe; mają tendencje do akumulacji Al I Fe w podglebiu. Są to gleby z wyługowanymi węglanami, występujące w klimacie od semiaridowego do huminowego.

2. Andisols* - są młodymi glebami wytworzonymi z popiołu wulkanicznego, zawierającego duże ilości szkliwa wulkanicznego i amorficznych koloidów mineralnych

3. Aridisols - gleby obszarów suchych

4. Eutisols* - są bardzo młodymi glebami

5. Gelisols* - nazwa wywodzi się od gelare (łac. zamarzać), powstają w bardzo zimnym klimacie, gdzie w ich profilu do 2m wystepuje wieczna zmarzlina

6. Histosols* - są glebami bagiennymi zawierającymi szczątki tkanek roślinnych

7. Inceptisols* - są albo młodymi glebami z zapoczątkowanym dopiero wykształcaniem się poziomów glebowych, albo są glebami starszymi, w których poziomy te zanikły

8. Mollisols* - gleby obszarów trawiastych z ciemno zabarwionym poziomem wierzchnim - „miękkim” epipedonem mollic o dużej miąższości

9. Oxisols - są czerwonymi, tropikalnymi glebami bogatymi w tlenki Fe i Al i ił, zawierający poziom oxic.

10) Spodosols* - mają endopedon-spodic i odpowiadają glebą bielicowym

11) Ultisols - są bardzo slinie wyłupowanymi glebami o bardzo niskiej zawartości zasad, nazwa wywiedziona jest od słowa „ultimus” (łac. ostateczny) co ma oznaczać końcowy, ostateczny etap wietrzenia

12) Vertisols - gleby o dużej zawartości iłu, stają się glebami, odrodzonymi poprzez kolejne następujące po sobie pęcznienie i kurczenie.

* - gleby występują w europie

ALFISOLE* - obejmują gleby o najszerszym przedziale stanu dojrzałości, spotykane w różnych warunkach wilgotnościowych i temperaturowych pod różnymi zbiorowiskami roślinnymi. Mają tendencje do powstawania w przejściowych warunkach klimatycznych ani zdecydowanie zimnych, ani gorących, ani też mokrych, czy suchych. Są wydzielone na podstawie obecności podpowierzchniowego poziomu zawierającego frakcje ilastą, dostarczający roślinom odpowiednią ilość substancji odżywczych i wody. Ich żyzność lokuje się na 2 miejscu po mollisolach. Charakterystycznym dla nich epipedonem jest ochric.

Poza tym nie mają innych cech diagnostycznych.

Wyróżnia się 5 podrzędów:

- Aqualfy - związane z duża ilością wody

- Boralfy - związane z zimnymi obszarami lasów borealnych

- Udalfy - brunatne i czerwonackie gleby obszarów wilgotnych

- Ustalfy - o podobnej barwie jak poprzednie, ale wytworzone w klimacie subtropikalnym z stwardniałym poziomem wierzchnim w porze suchej

- Xeoralfy - spotykane w klimacie śródziemnomorskim z stwardniałym poziomem wierzchnim w porze suchej

ANDISOLE* - są zazwyczaj bardzo żyznymi glebami, poddanymi intensywnej uprawie, np. ryż na Jawie, gdzie populacja ludzka jest jedną z najgęstszych. Uprawia się na nich także różne owoce, kukurydzę, herbatę, kawę i tytoń.

Występują: Chile, Ekwador, Kukurydza, Meksyk, Japonia, Jawa, Nowa Zelandia, Włochy, Islandia, Hawaje.

ARIDISOLE - dominujące w regionach suchych gdzie nie ma dostatecznej ilości wody do usuwania z gleby rozpuszczalnych minerałów. Większość z nich się nie uprawia, przeważnie ze względu na niedostateczną ich wilgotność. Jeżeli są nawadniane to niektóre z nich są żyzne.

Typowym dla nich jest profil o małej miąższości, zwykle pozbawione materii organicznej i o składzie mechanicznym piasków. Epipedon ma zwykle jasną barwę, a endopedony o charakterze alkalicznym. Zawsze widoczne są w nich żyłki soli.

Rozprzestrzenianie związane z klimatem pustynnym i półpustynnym.

ENTISOLE - większość wytworzyło się ze świeżo odłożonego materiału, który nie zdążył się jeszcze przeobrazić przez czynniki glebotwórcze. Gleby:

→ w początkowym stadium rozwoju, o bardzo słabo zaznaczonych poziomach glebowych

→ będące skutkiem intensywnej wodnej erozji stokowej lub wietrznej w trakcie ich formowania

Niektóre Eutisole są glebami starszymi bez wyróżnionych poziomów ze względu na chłodny klimat.

Rozmieszczenie Entisoli nie wiąże się z określonymi warunkami wilgotnościowymi i temperaturowymi lub specyficzną roślinnością naturalną. Najczęściej są glebami o niewielkiej miąższości. Piaszczystymi o bardzo ograniczonej produktywności, chociaż te wytworzone ze współczesnych aluwiów są żyzne.

Wydziela się 5 podrzędów (suborders) Entisoli:

- aquenty - które pokrywają tereny trwale wysycone wodą w klimacie do zimnego do tropikalnego

- arenty - bez poziomów ze względu na wpływ mechanicznej uprawy

- Florenty - które tworzą się ze świeżych osadów aluwialnych lub dobrze odwodnionych

- orthenty - wytworzone na świeżo zerodowanych powierzchniach

- psamenty - wytworzone na piaskach ustabilizowanych przez roślinność

Występowanie: głównie północna Afryka

GELISOLS - w ich profilu istnieje wieczna zmarzlina; często poziomy glebowe są wymieszane ze skałą macierzystą na skutek powtarzającego się zamarzania i odmarzania. Poziom A czarny lub ciemno brunatny (histic lub odric) zalega na płytkiej warstwie mineralnej, a ta na wiecznej zmarzlinie.

Występuje głównie na Syberii, Alasce. Mniejsze fragmenty w Andach, Tybecie, Skandynawii i Antarktyce.

HISTOSLOE - zajmują najmniejszy obszar powierzchni ziemi spośród wszystkich rzędów. Są to gleby organiczne. Zawierają >20% OH w warstwie o miąższości >40cm. Są nasycone wodą przez całą lub dłuższą część roku. Niektóre histosole zawierają nie rozłożoną lub częściowo rozłożoną materię organiczną.

Zwykle są czarne i kwaśne. Kiedy zostają odwodnione zbyt mocno stają się bardzo produktywnymi glebami tylko na krótko. Potem na skutek przesuszenia, natlenienia, kurczenia się substancji organicznej i osiadania ulegają łatwo erozji wietrznej, łatwo się zapalając.

4 podrzędy Histosoli:

- folisty - nie wysycone wodą przez większość dni w roku.

- fibristy, hemisty, sapristy - wydzielane na podstawie stopnia rozkładu materiału organicznego

INCEPTISOLE - są następną niedojrzałą kategorią gleb. Są gorsze od Entisoli. Ich cechą wyróżniającą jest słabe ujawnienie poziomów diagnostycznych. Nie mają poziomów akumulacji Al, Fe i minerałów ilastych.

Są to gleby głównie aluwialne, bez warstw iluwialnych. Tak jak Entisole są rozprzestrzenione na całym świecie. Są powszechne w tundrze i w obszarach górskich. Spotyka się je także w starych dolinach podlegających powodziom. Na świecie są rozprzestrzenione bardzo nieregularnie.

MOLLISOLE - ich cechą wyróżniającą jest obecność epipedonu mollic. Są glebami przejściowymi między strefą klimatu wilgotnego i suchego. W naturze są pokryte przez średnio wysoką roślinność trawiastą. Jest to najbardziej produktywna kategoria gleb wytworzona z materiału lessowego, stwarzającego najlepszą strukturę i teksturę dla roślin uprawnych.

Wystepują w centralnej Eurazji, Ameryce Pn. i Argentynie

OXISOLE - najbardziej zwietrzałe i wyługowane gleby. Występują najczęściej w starym krajobrazie w obszarach wilgotnych, tropikalnych, szczególnie w Brazylii i w równikowej Afryce. Tworzą płaty gruzowe sąsiadujące z Entisolami, Ventisolami i Utisolami. Są produktem lakryzacji.

Rozwijały się w ciepłym, wilgotnym klimacie, chociaż dzisiaj spotykamy je w obszarach suchych, co wskazuje na zmiany klimatyczne w tych miejscach. Wyróżniającym dla nich jest endopedon oxic zawierający tlenki Fe i Al o znikomej zawartości składników odżywczych. Są to gleby głębokie.

SPODOSOLE - ich cechą wyróżniającą jest obecność iluwialnego podpowierzchniowego poziomu spodic, a ponad nim wymytego jasnego poziomu albic. Gleby te odpowiadają glebą bielicowym i bielicom.

Towarzyszą Alfisolom, Histosolom i Inceptisolom.

Są rozprzestrzenione w obszarach pod drzewostanami iglastymi w subarktycznym klimacie. Czasami spotykane są w całkowiecie odmiennych warunkach klimatycznych np. słabo odwadnianych częściach Florydy.

ULTISOLE - podobne do Alfisoli, ale całkowicie zwietrzałe i prawie całkowicie pozbawione składników odżywczych. Zaszły w nich większe zmiany mineralne niż w pozostałych glebach.

Typowe Ultisole są czerwonawe (obecność Fe i Al w poziomie A). Są dość głębokimi glebami, kwaśne nie zawierające próchnicy, o względnie niskiej zawartości składników odżywczych.

Występują tylko w wilgotnym subtropikalnym klimacie i w kilku obszarach tropikalnych wytworzone na względnie młodych osadach.

Największe pow. zajmują na pd. USA, pd. - wsch. Chiny, Pd. - Wsch. Azja.

VERTISOLE - obejmują gleby zawierające dużo frakcji ilastej, której właściwości głównie pęcznienie i kurczenie determinują ich rozwój. Kiedy są wilgotne pęcznieją, a kiedy są kruche kurczą się, pękają, powstają w nich głębokie szczeliny (często do ok. 1m głębokości i 2,5m zawartości). Do tych szczelin wpada lub wymywany jest przez deszcz materiał kształtujący się na ich powierzchni. Po ponownym nawodnieniu osadzany w szczelinach materiał pęcznieje i szczeliny zamykają się. W ten sposób następuje „odwrócenie” budowy ich profilu, a nawet obserwuje się zmiany w ukształtowaniu ich powierzchni.

Do ich wytworzenia się konieczne są warunki klimatyczne z występującymi po sobie okresami mokrymi i suchymi. Najlepsze warunki są w klimacie subtropikalnym i tropikalnym pod roślinnością sawanny. Konieczne jest istnienie skały macierzystej bogatej w ił, co znacznie ogranicza ich występowanie na świecie.

Za względu na ich dużą lepkość i plastyczność często nie zagospodarowuje się ich rolniczo. Wykazują dużą żyzność, są trudne w uprawie. Występowanie: wsch. Australia, Indie, wsch. Afryka

---