Czynniki glebotwórcze – zespół elementów środowiska geograficznego, którego historyczny i aktualny układ uwarunkowuje proces powstawania i ewolucji gleb. Do czynników glebotwórczych zaliczamy:
- skałę macierzystą
- klimat – im klimat jest cieplejszy i wilgotniejszy, tym intensywniej przebiegają procesy glebotwórcze
- biosferę – fauna glebowa powoduje mieszanie materiału, mineralizację substancji organicznych, wzbogaca glebę w substancje organiczne, stabilizuje strukturę glebową. Rośliny chronią glebę przed bezpośrednim działaniem deszczu i gradu. Korzenie roślin przemieszczają składniki pokarmowe.
- ukształtowanie powierzchni – gleby na stokach o wystawie północnej są mocniej i głębiej przesycone wodą. Na stokach północnych mniejsza jest również intensywność wietrzenia.
- hydrosferę – niszcząco – budująca rola wody. Woda powoduje wypłukiwanie i przemieszczanie składników pokarmowych wewnątrz profilu glebowego.
- czynnik antropogeniczny – człowiek ma wpływ na powstawanie i przekształcanie gleb.
-Poziom mieszany – część profilu glebowego, w którym morfologiczne zmiany między sąsiednimi poziomami głównymi obejmują pas szerszy niż 5 cm. Cechy przyległych poziomów są wyraźne. Oznacza się je dużymi literami, stosowanymi do określania przyległych poziomów głównych, oddzielonych ukośną kreską (tzw. zapis łamany), np.: A/E, E/B, B/C.
-
- Poziom przejściowy – część profilu glebowego, w którym równocześnie sa widoczne morfologiczne cechy sąsiednich poziomów głównych. Oznacza się je dużymi literami właściwymi dla poziomów głównych, np.: AE, EB. Jako pierwszą stawiamy literę poziomu głównego, którego morfologicznych cech jest więcej.
Miąższość genetyczna gleby – suma miąższości poszczególnych poziomów genetycznych. W warunkach Niżu Polskiego, w glebach dobrze rozwiniętych, waha się od kilkudziesięciu cm do około 2 m. Gleby mineralne, w których jednolity genetycznie profil o tym samym składzie sięga co najmniej do 150 cm zaliczane są do całkowitych. Natomiast wszystkie gleby, których jednolite genetycznie profile są płytsze od 150 cm określa się jako niecałkowite.
Biologiczna głębokość gleby – miąższość strefy dostępnej dla korzeni roślin. Gleby biologicznie głębokie są lepsze od biologicznie płytkich.Głębokość biologiczna może być mniejsza lub większa od genetycznej. U nas częstszy jest drugi przypadek, ponieważ zasięg palowych systemów korzeniowych drzew przekracza głębokość strefy objętej wyraźnymi wpływami procesów glebowych. Przykładem sytuacji odwrotnej mogą być bielice o mocno zorsztynizowanym poziomie wzbogacenia. Duża zawartość toksycznych składników – niekrystalicznych związków glinu w tym poziomie powoduje, że większość korzeni nie przenika poniżej jego górnej granicy. Silnie erodowane gleby górskie, ukształtowane z masywnych skał macierzystych mogą być płytkie zarówno genetycznie jak i biologicznie.
Ad. 3.
Barwa gleby – wrażenie wzrokowe wywołane przez odbitą od gleby widzialną część promieniowania słonecznego. Wpływ na zabarwienie gleby mają głównie:
1. próchnica – nadaje barwę czarną, szarą, brunatną. Im więcej jest próchnicy tym barwa jest intensywniejsza.
2. związki żelaza (magnetyt, hematyt, getyt, limonit) – barwa gleby zależy od stopnia utlenienia, na którym występuje żelazo. Żelazo na +3 stopniu utlenienia nadaje glebie barwy o odcieniach ciepłych: czerwone, żółte itp. Żelazo na +2 stopniu utlenienia nadaje barwy zimne: zielonkawe, niebieskie, odcienie stalowoszare.
3. ziarna kwarcu, okruchy kalcytu, kryształy łatwo rozpuszczalnych soli (np. NaCl, Na2CO3, CaCl2) – nadają barwę białą
Zabarwienie gleby pozwala stwierdzić na pierwszy rzut oka obecność lub brak pewnych związków w różnych częściach profilu glebowego. Informuje też o przebiegu procesów glebowych. Na podstawie barwy można ocenić typ stosunków wodnych, warunki areacji, aktywność biologiczną i wiele innych cech. Barwa profilu pozwala w terenie wyodrębnić poszczególne poziomy genetyczne.
Barwa biała tuż pod poziomem próchnicy nadkładowej świadczy nie tylko o wymyciu związków żelaza, lecz także o silnym zakwaszeniu gleby, niskiej zawartości składników mineralnych, małej aktywności biologicznej. Odwrotnie barwy brunatne związane są z zasobnością gleby i dużą aktywnością biologiczną. Barwy niebieskozielne świadczą o nadmiernym uwilgotnieniu kwaśną wodą zastojową i złej areacji gleby.
O niektórych właściwościach gleby można też wnioskować na podstawie barwy powierzchni gleby. Brunatnoszare zabarwienie powierzchni gleby wskazuje na jej dostateczną przewiewność, natomiast zabarwienie smoliście czarne świadczy o niedostatku tlenu. Barwa powierzchni gleby wpływa w sposób bardzo istotny na jej bilans cieplny. Gleby o ciemnym zabarwieniu absorbują więcej ciepła niż jasne, tym samym szybciej na wiosnę aktywizują się pod względem biologicznym, ale też szybciej wysychają niż gleby jasne.
Do określania barwy poziomów genetycznych gleby służą wzorcowe tabele Munsella
odział struktur glebowych jest następujący:
1) Struktury proste (nieagregatowe) – struktury, w których poszczególne elementarne cząstki stałej fazy gleby są albo ze sobą zlepione, albo ułożone luźno. W masie glebowej brak jest naturalnej łupliwości lub jest ona niewidoczna. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
a) struktury rozdzielnoziarniste ( r ) – ziarna glebowe występują oddzielnie, nie są więc zlepione żadnym spoiwem, tak jak np. w piasku luźnym, żwirze, w utworach pyłowych o małej zawartości materii organicznej
b) struktury spójne ( m ) – tworzą jednolitą masę. Zawiera małe ilości frakcji ilastej (pęczniejącej, kruszącej się) i materii organicznej. Dlatego nie wykazuje żadnych pęknięć ani trwałych szczelin, które powodowałyby naruszenie fizycznej jednolitości utworu. Są to przeważnie gliny piaszczyste, piaski gliniaste, gliny pylaste itp. czasami w strukturze tej wyróżnia się jeszcze podtypy:
- plastyczna struktura spójna – charakteryzuje utwory ilaste będące stale silnie wilgotne
- krucha struktura spójna – charakteryzuje utwory pyłowe prawie nie zawierające frakcji ilastej
- scementowana struktura spójna – powstaje na skutek lokalnej koncentracji związków chemicznych, które nieodwracalnie cementują cząstki glebowe
- amorficzna struktura spójna – zbudowana w przeważającej części ze związków próchnicznych
2) Struktury agregatowe – struktury, w których można wyróżnić naturalne płaszczyzny łupliwości (odspojenia). Indywidualne elementy strukturalne nazywa się grudkami lub agregatami. Struktury te opisuje się wg następujących cech: kształtu elementów strukturalnych i sposobu ich ułożenia w profilu glebowym (typ struktury), wymiaru agregatów strukturalnych (klasa wielkości agregatów), stopnia rozróżnialności elementów strukturalnych w profilu glebowym i ich trwałości (stopień wykształcenia struktury glebowej).
a) struktury sferoidalne – elementy strukturalne mają kształt kulisty o powierzchniach gładkich lub chropowatych, ale nie przylegających do powierzchni otaczających agregatów. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
- koprolitowa ( ko ) – charakteryzuje się agregatami o kształtach nieregularnych, niekiedy graniastych, i składa się głównie z odchodów dżdżownic, wazonkowców i innych bezkręgowców glebowych. Agregaty mniej trwałe rozpadają się na mniejsze elementy, wskutek czego struktura ta upodabnia się do struktury gruzełkowatej.
- gruzełkowata ( gr ) – agregaty są kuliste, porowate, trwałe. Spoiwem są przede wszystkim polimery próchniczne, śluzy bakteryjne i minerały ilaste. Koloidy mineralno – organiczne są w znacznym stopniu wysycone kationami wapnia. Struktura ta jest charakterystyczna dla poziomów próchnicznych gleb uprawnych.
- ziarnista ( zn ) – agregaty są prawie nieporowate. Powstały one głównie na skutek dezintegracji fizycznej (wysuszanie – namakanie, zamarzanie – odmarzanie) macierzystego materiału glebowego: mineralnego (o budowie drobnoziarnistej) oraz organicznego (z całkowicie zhumifikowanych torfów). Struktura ta jest charakterystyczna dla poziomów poddarniowych użytków zielonych na glebach mineralnych.
b) struktury foremnowielościenne (poliedryczne) – agregaty mają kształt wielościanów foremnych o gładkich lub chropowatych powierzchniach, przylegających do powierzchni sąsiednich agregatów. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
- foremnowielościenna ostrokrawędzista (angularna) ( oa ) – agregaty mają gładkie powierzchnie oraz ostre naroża i krawędzie. Powstają na skutek dezintegracji utworów drobnoziarnistych, np. iłów, iłów pylastych, glin średnich i ciężkich. Na swojej powierzchni mają czasem ilaste powłoczki.
- foremnowielościenna zaokrąglona (subangularna) ( os ) - agregaty mają gładkie, wklęsłe lub wypukłe powierzchnie oraz zaokrąglone naroża i krawędzie. Tego typu struktury spotyka się najczęściej w glebach brunatnych, rzadziej płowych, o uziarnieniu średnim, np. w glinach lekkich i średnich. Gdy gleby zawierają mało frakcji ilastej, struktura tego typu jest o wiele mniej trwała niż struktura ostrokrawędzista.
- bryłowa ( br ) – agregaty są duże, nieregularne, o szorstkich powierzchniach. Powstają w poziomie uprawnym wskutek orki zbyt suchych lub zbyt mokrych ciężkich gleb ubogich w próchnicę. Struktura ta jest sztucznie wytworzona w wyniku mechanicznej uprawy roli.
c) struktury wrzecionowate – agregaty mają kształt graniastosłupów wrzecionowatych (oś pionowa jest znacznie dłuższa od osi poziomych). Agregaty w profilu mają układ pionowy. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
- pryzmatyczna ( pr ) – agregaty mają kształt graniastosłupów wrzecionowatych ostrokrawę-dzistych z płaskimi powierzchniami górnymi i dolnymi. Tworzą się one w glebach bardzo drobnoziarnistych przy ich głębokim wysychaniu i namakaniu
- słupowa ( ps ) - agregaty mają kształt graniastosłupów wrzecionowatych o krawędziach zaokrąglonych, przy czym górna powierzchnia tych słupków jest także zaokrąglona (tzw. czapeczka). Są one charakterystyczne dla gleb , których kompleks sorpcyjny jest w znacznym stopniu wysycony kationami sodu, a czasami sodu i magnezu (sołońce, sołończaki, gleby sodowe)
d) struktury dyskoidalne – agregaty są rozbudowane w kierunku osi poziomych przy znacznym zredukowaniu osi pionowej. Dominuje tu łupliwość w płaszczyźnie poziomej i poziomy układ płytek. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
- płytkowa ( dp ) – agregaty mają kształt prostych płytek, najczęściej o szorstkich powie-rzchniach. W profilu ułożone są poziomo. Płytki oddzielone są od siebie małymi szczelinami powstającymi przy wysychaniu gleby lub wskutek tworzenia się wewnątrz gleby soczewek lodu
- skorupkowa ( ds ) – agregaty mają kształt miseczkowato wklęsłych płytek o gładkiej powierzchni górnej i szorstkiej powierzchni dolnej. Powstają one podczas wysychaniu i nierównomiernego kurczenia się materiałów rytmicznie warstwowanych
3) Struktury włókniste – są to struktury torfów słabo lub średnio zhumifikowanych. W masie organicznego materiału macierzystego znajdują się znaczne ilości korzeni, łodyg i liści roślin torfotwórczych o różnym stopniu rozłożenia i w różnym stopniu przemieszczane z kompleksowymi związkami próchnicznymi. Wyróżnia się następujące typy tych struktur:
- gąbczasta ( hg ) – jest charakterystyczna dla słabo rozłożonych (R<35%) torfów mecho-wiskowych. Są one zbudowane z drobnych korzonków turzyc oraz listków i łodyg mchów. Tworzą one elastyczną, gąbczastą, bardzo porowatą masę przesiąkniętą wodą. Istotnym elementem struktury tej masy są nierozłożone szczątki roślin torfotwórczych.
- włóknista ( hw ) – jest charakterystyczna dla słabo rozłożonych (R<35%) torfów turzycowiskowych i szuwarowych. W masie torfu przeważają drobne korzonki turzyc, grube kłącza i korzonki trzciny, czasami kłącza skrzypu, a niekiedy domieszki kory wierzb. Torfy turzycowiskowe tworzą strukturę drobnowłóknistą, natomiast torfy szuwarowe – grubowłóknistą.
Wyróżnia się cztery stopnie wykształcenia agregatów struktury glebowej:
1. Struktura bezagregatowa – w masie glebowej nie można dostrzec ani agregatów, ani wyraźnie zaznaczonych naturalnych linii odspojenia. Wyróżnia się struktury: spójną i rozdzielnoziarnistą.
2. Struktura agregatowa słaba – charakteryzuje się słabo wykształconymi agregatami, które są ledwo rozróżnialne w profilu.
3. Struktura agregatowa średnio trwała – charakteryzuje się dobrze ukształtowanymi agregatami, które są średnio trwałe, ale wyraźne, lecz nie dające się wyróżnić w glebach nierozkruszonych.
4. Struktura agregatowa trwała – charakteryzuje się agregatami trwałymi, które są wyraźnie widoczne nawet w glebach nie rozkruszonych
Czynniki wpływające na powstawanie agregatów glebowych:
1. koloidy glebowe – w stanie skoagulowanym stanowię lepiszcze wiążące poszczególne cząstki elementarne. Sam proces koagulacji nie jest jeszcze wystarczający do powstania trwałych gruzełków, ale je warunkuje. Przyczyną koagulacji koloidów glebowych jest odwodnienie zachodzące przede wszystkim podczas przemarzania lub dodatku elektrolitów. Szczególne znaczenie ma oddziaływanie kationów dwuwartościowych Ca2+ i Mg2+. Dużą zdolność do tworzenia większych agregatów wykazują zwłaszcza koagulaty powstające pod wpływem jonów wapnia w przedziale odczynu gleby od słabo kwaśnego do słabo alkalicznego
2. minerały ilaste – mają one właściwości klejące i tworzą agregaty sklejające się zarówno między sobą, jak i cząstkami piasku i pyłu. Tworzenie agregatów po wpływem działania cząstek ilastych jest możliwe jednak tylko w glebach o dużej zawartości frakcji iłu.
3. substancja organiczna – wywiera bardzo duży wpływ na powstawanie i stabilizację agregatów glebowych. Szczególne znaczenie mają tu kwasy huminowe i znajdujące się w śluzach bakteryjnych polisacharydy i poliuronidy, które tworzą siatkę włókien pomiędzy nieorganicznymi cząstkami gleby i sklejają je ze sobą. Próchnica z jednej strony zlepia większe cząsteczki mineralne, z drugiej – powoduje rozluźnienie gleb ciężkich. Zaletą próchnicy jest ogromny wpływ na zwiększenie porowatości gruzełków.
4. fauna glebowa – istotna rolę odgrywają tu przede wszystkim dżdżownice, których wydaliny – koprolity, to doskonałej jakości agregaty glebowe, odporne na działanie opadów i ugniatanie kołami maszyn rolniczych. Powstają one dzięki sklejaniu cząstek gleby śluzową wydzieliną przewodu pokarmowego dżdżownic.
5. orka prowadzona w stanie optymalnej wilgotności uprawowej (wynoszącej ok. 60 – 80% polowej pojemności wodnej) – powoduje ona rozkruszenie gleby, a jednocześnie stwarza korzystne warunki do działania innych czynników strukturotwórczych.
6. Systemy korzeniowe traw i roślin motylkowych – szczególnie korzystnie wpływają na wodoodporność agregatów. Tworzą one sieć kanałów ułatwiających rozpadanie masy glebowej na agregaty oraz wydzielają substancje śluzowe zlepiające elementarne ziarna mineralne gleby.
7. nawożenie – jego efekt ujawnia się jako efekt wprowadzania kationów dwuwartościowych i substancji organicznej w postaci nawozów naturalnych oraz zwiększonej ilości resztek pożniwnych.
Czynniki wpływające destrukcyjnie na strukturę glebową:
1. uprawa mechaniczna przeprowadzona w niewłaściwym stanie uwilgotnienia gleby. Obróbka gleby suchej wywołuje rozkruszanie istniejących agregatów. W przypadku gleby nadmiernie uwilgotnionej następuje ich rozmazywanie.
2. Ugniatanie gleby kołami maszyn rolniczych
3. Erozja wodna i wietrzna
4. Wprowadzanie do gleby kationów jednowartościowych – NH4+, Na+, K+ - powodują peptyzację koloidów
5. Niesprzyjające czynniki atmosferyczne
PO...
dawajtoo