Gleboznawstwo i ochrona gleb - Instytut Ochrony I Inżynierii

Druk DNiSS nr 11D
SYLABUS
NAZWA PRZEDMIOTU: GLEBOZNAWSTWO I OCHRONA GLEB - Pegology and Soil Protection
Kod przedmiotu:
Rodzaj przedmiotu: kierunkowy; obowiązkowy
Wydział: Nauk o Materiałach i Środowisku
Kierunek: Ochrona Środowiska
Specjalność: nie dotyczy
Specjalizacja (w przypadku kierunku filologia): nie dotyczy
Poziom studiów: pierwszego stopnia
System studiów: stacjonarne
Rok: II
Semestr: IV
Formy zajęć i liczba godzin: wykłady – 30; ćwiczenia laboratoryjne – 30
Język, w którym realizowane są zajęcia: polski
Liczba punktów ECTS: 5
Osoby prowadzące:
wykład: dr Andrzej Jaguś
ćwiczenia laboratoryjne: dr inż. Janusz Kozak / dr Andrzej Jaguś
1. Założenia i cele przedmiotu, w tym zakładane efekty kształcenia zdefiniowane w
kategoriach wiedzy, umiejętności i innych kompetencji:
Realizacja przedmiotu ma na celu zapoznanie ze środowiskiem glebowym – typologią i budową gleb,
procesami glebowymi, przydatnością i wartościowaniem gleb, a także metodami ochrony pokryw
glebowych. Efektem kształcenia jest umiejętność analityki laboratoryjnej materiału glebowego,
prowadzenia podstawowych badań terenowych (kartowania gleb), sporządzania tematycznych map
glebowych, a także przygotowywania kompleksowych opracowań w zakresie analizy ilościowojakościowej i ochrony gleb na określonym obszarze.
2. Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymaganiami wstępnymi:
Przedmioty: Chemia ogólna i analityczna, Geologia, hydrogeologia i geomorfologia.
Wymagania: znajomość substancji chemicznych w środowisku i ich przemian, znajomość procesów
geologicznych i geomorfologicznych.
3. Opis form zajęć
a) Wykłady
 Treści programowe:
Gleboznawstwo jako nauka praktyczna. Znaczenie wiedzy z zakresu gleboznawstwa dawniej i
obecnie. Obecność problematyki gleboznawczej w opracowaniach środowiskowych, strategicznoplanistycznych i sferze administracyjnej.
1
Minerały glebotwórcze. Definicja i podział minerałów. Ważniejsze minerały obecne w glebach.
Budowa i znaczenie minerałów ilastych w glebach. Minerały źródłem substancji odżywczych dla
roślin.
Skały macierzyste; Powstanie gleby. Definicja i podział skał. Pochodzenie i charakterystyka
ważniejszych skał macierzystych. Definicja gleby, czynniki glebotwórcze. Powstanie gleby –
wietrzenie skał, ekspansja organizmów żywych (roślinność pionierska), obieg materii.
Gleba – granulometria, struktura, porowatość, odczyn, wapń w glebie. Podział frakcyjny cząstek
glebowych. Podział gleb i osadów ze względu na skład granulometryczny. Kategorie agronomiczne
gleb. Typy strukturalnej budowy gleb. Porowatość – rodzaje i znaczenie porów glebowych,
przepuszczalność wodna. Uwarunkowania odczynu gleb. Podział gleb ze względu na odczyn.
Zagrożenia wynikające z zakwaszenia gleb. Występowanie i znaczenie wapnia w glebie.
Woda w glebie. Znaczenie wody w glebie. Źródła wody w glebie. Zatrzymywanie wody w glebie siły adhezji i kohezji. Rodzaje wody w glebie. Pojemność wodna gleb – rodzaje, metody oznaczania,
krzywa sorpcji. Praktyczne zastosowanie znajomości polowej pojemności wodnej. Bilans wodny gleb
– równanie bilansowe, badania lizymetryczne.
Organizmy glebowe i ich znaczenie. Bakterie, promieniowce, grzyby, glony, porosty, rośliny
wyższe, pierwotniaki, nicienie, wazonkowce, dżdżownice, owady, mięczaki, stawonogi, gryzonie.
Azot, fosfor i potas w glebie. Występowanie azotu w glebie – formy, obieg, bilans, obieg i bilans
azotu, składniki bilansu azotu. Znaczenie azotu dla roślin, skutki nadmiaru i niedoboru. Występowanie
fosforu w glebie – formy, znaczenie dla roślin, skutki niedoboru. Występowanie potasu w glebie –
formy, znaczenie dla roślin, skutki niedoboru.
Próchnica glebowa. Źródła i charakterystyka materii organicznej w glebie. Przemiany materii
organicznej – mineralizacja i humifikacja. Powstawanie i rodzaje związków humusowych. Próchnica
glebowa – rodzaje i znaczenie w glebie.
Sorpcja glebowa. Definicja i znaczenie sorpcji glebowej. Pojęcie kompleksu sorpcyjnego. Rodzaje
sorpcji, w tym szereg wejścia. Pojemność sorpcyjna gleby. Zróżnicowanie sorbowania
poszczególnych kationów i anionów.
Żelazo w glebie. Występowanie żelaza w glebie, proces brunatnienia, procesy glejowe. Znaczenie
żelaza dla przebiegu procesów glebotwórczych oraz dla roślin.
Poziomy glebowe. Definicja profilu i poziomu glebowego. Powstawanie, oznaczenia i
charakterystyka głównych poziomów glebowych. Poziomy mieszane, przejściowe i podpoziomy.
Wybrane oznaczenia cech poziomów głównych.
Gleby Polski. Zasady systematyki gleb Polski. Prezentacja typów gleb – budowa, zasobność w
składniki pokarmowe, przydatność rolnicza. Szczegółowa charakterystyka gleb torfowych. Zasady
eksploatacji torfowisk.
Przydatność rolnicza gleb. Klasy bonitacyjne, kompleksy przydatności rolniczej.
Ochrona gleb przed degradacją chemiczną. Pojęcie degradacji gleb i jej rodzaje. Parametryzacja
zmniejszania areału gleb użytków rolnych. Standardy jakości gleby. Obecność i możliwości ochrony
przed pestycydami, WWA, metalami ciężkimi. Zakwaszenie, zasady stosowania i dawki nawozów
wapniowych. Alkalizacja. Wyjałowienie. Przenawożenie. Zanieczyszczenie ściekami i osadami
ściekowymi (warunki stosowania). Zasolenie. Inne czynniki degradujące i sposoby ochrony.
Ochrona gleb przed degradacją biologiczną. Ubytek materii organicznej. Zmiany składu flory i
fauny glebowej. Zmęczenie gleby. Metody ochrony.
Ochrona gleb przed degradacją fizyczną. Czynniki degradujące i metody ochrony – zmiany
antropogeniczne geomechaniczne, zaskorupianie, ruchy masowe (ze szczególnym uwzględnieniem
osuwania), zawodnienie, przesuszenie (w tym rodzaje nawodnień), erozja wodna (czynniki
sprzyjające, ubytek materiału glebowego, zabiegi ochronne), erozja wietrzna (zabiegi ochronne).
Kartografia gleb. Zakres opracowań kartograficznych gleb. Oznaczenia stosowane w kartografii gleb.
Podział map glebowych ze względu na skalę. Rodzaje i charakterystyka map glebowych.
Ustawa o ochronie gruntów rolnych i leśnych. Interpretacja tekstu ustawy.
 Metody dydaktyczne: Prezentacja komputerowa tekstowo-graficzna, prezentacja fotografii,
materiałów kartograficznych, aktów prawnych.
 Metody ewaluacji wiedzy, umiejętności i innych kompetencji: Test.
 Forma i warunki zaliczenia: Egzamin. Pozytywny wynik testu.
 Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (maksymalnie 5 pozycji w każdej grupie):
2
Literatura podstawowa:
Adamczyk B., 1978: Ochrona gleb. Zakład Ochrony Przyrody PAN, Kraków – Warszawa.
Dobrzański B., Zawadzki S. (red.), 1995: Gleboznawstwo. PWRiL, Warszawa.
Kowalik S., 2004: Zagadnienia z gleboznawstwa dla studentów inżynierii środowiska. AGH, Kraków.
Mocek A., Drzymała S., Maszner P., 2000: Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. AR, Poznań.
Literatura uzupełniająca:
Greinert H., Greinert A., 1999: Ochrona i rekultywacja środowiska glebowego. Politechnika
Zielonogórska, Zielona Góra.
Konecka-Betley K., Czępińska-Kamińska D., Janowska E., 1999: Systematyka i kartografia gleb.
SGGW, Warszawa.
Trybała M., 1996: Gospodarka wodna w rolnictwie. PWRiL, Warszawa.
b) Ćwiczenia laboratoryjne
 Treści programowe:
Metody pobierania prób glebowych w strukturze naruszonej i nienaruszonej. Odkrywka
glebowa, odwierty glebowe.
Cechy morfologiczne gleb – budowa i opis profilu glebowego. Miąższość, przechodzenie poziomów,
struktura gleby, układy konkrecji glebowych, barwa gleby.
Skład mechaniczny gleby. Rozpoznawanie utworów glebowych na podstawie cech
makroskopowych. Rozpoznawanie utworów glebowych na podstawie procentowej zawartości frakcji
granulometrycznych. Graficzne przedstawianie wyników analizy uziarnienia (trójkąt Fereta, krzywa
uziarnienia). Obliczanie wskaźnika uziarnienia materiału glebowego.
Metody analizy granulometrycznej gleb. Oznaczanie składu granulometrycznego gleby metodą
sitową. Oznaczanie składu granulometrycznego gleby metodą areometryczną Casagrande'a w
modyfikacji Prószyńskiego.
Podstawowe właściwości fizyczne gleb. Oznaczanie gęstości właściwej gleb. Oznaczanie gęstości
objętościowej gleb. Oznaczanie porowatości objętościowej gleb. Oznaczanie plastyczności gleb.
Oznaczanie temperatury gleby.
Właściwości wodne gleb. Oznaczanie wilgotności gleby metodą suszarkową (wilgotność wagowa i
objętościowa). Oznaczanie wilgotności gleby metodą tensjometryczną. Oznaczanie wilgotności gleby
metodą elektrometryczną. Oznaczanie wilgotności gleby metodą makroskopową z wykorzystaniem
bibuły. Krzywa pF. Oznaczanie współczynnika filtracji metodą laboratoryjną za pomocą rurki
Kamieńskiego. Oznaczanie współczynnika filtracji na podstawie krzywej uziarnienia. Oznaczanie
wysokości podsiąku kapilarnego.
Właściwości chemiczne gleby. Odczyn gleby (formy kwasowości) i metody oznaczania (indykator i
płytka Helliga, metody elektrometryczne). Oznaczanie zawartości węglanu wapnia w glebie.
Kompleks sorpcyjny gleb i właściwości buforowe gleby. Metody analizy substancji organicznej gleb.
Oznaczanie zawartości węgla organicznego metodą Tiurina.
Analiza kartograficzna sytuacji glebowej. Prezentacja map glebowych. Symbolika oznaczeń
stosowanych na mapach glebowych. Ćwiczenia w zakresie analizy treści map glebowych.
Parametryzacja struktury przestrzennej środowiska glebowego na określonym obszarze – struktura
typologiczna, struktura użytkowania.
Analiza zagrożenia erozją – sporządzenie mapy interpretacyjnej. Wykonanie mapy spadków
terenu na podkładzie mapy topograficznej wraz z rozkładem przestrzennym terenów o stopniowanym
zagrożeniu erozją powierzchniową. Wykonanie mapy podatności utworów glebowych na erozję na
podkładzie mapy glebowo-rolniczej wraz z rozkładem przestrzennym terenów o stopniowanym
zagrożeniu erozją powierzchniową. Wykonanie mapy użytkowania terenu na podkładzie mapy
topograficznej i glebowo-rolniczej. Wykonanie mapy zagrożenia erozją powierzchniową (według
określonych stopni erozji) z uwzględnieniem czynników użytkowania redukujących zagrożenie.
Zaproponowanie metod ochrony terenu przed erozją powierzchniową.
Zmienność właściwości fizykochemicznych gleb w profilu pionowym – prace terenowe.
Wykonanie odkrywek lub odwiertów (szybików) glebowych. Identyfikacja poziomów glebowych.
Określenie typu gleby. Oznaczanie składu mechanicznego materiału gleby. Oznaczanie wilgotności
gleby. Oznaczanie kwasowości gleby. Zestawienie wyników analiz dla wykonanych odkrywek.
Porównanie właściwości gleb w zależności od formy użytkowania terenu.
3
 Metody dydaktyczne: Prezentacja multimedialna, animacje komputerowe, prace graficzne, analizy
laboratoryjne, prace kartograficzne, prace terenowe grupowe.
 Metody ewaluacji wiedzy, umiejętności i innych kompetencji: Sprawozdania z wykonywanych
ćwiczeń.
 Forma i warunki zaliczenia: Zaliczenie. Złożenie kompletu poprawnych sprawozdań.
 Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej (maksymalnie 5 pozycji w każdej grupie):
Literatura podstawowa:
Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z., 2004: Badania ekologicznogleboznawcze. PWN, Warszawa.
Białousz S., Skłodowski P., 1996: Ćwiczenia z gleboznawstwa i ochrony gruntów. Politechnika
warszawska, Warszawa.
Myślińska E., 1998: Laboratoryjne badania gruntów. PWN, Warszawa.
Uziak S. (red.), 1992: Badanie gleb w laboratorium i w polu – przewodnik do ćwiczeń z
gleboznawstwa dla studentów biologii i geografii. UMCS, Lublin.
Prochal P., Maślanka K., Koreleski K., 2005: Ochrona środowiska przed erozją wodną. AR, Kraków.
Literatura uzupełniająca:
Album Gleb Polski. 1984. Polskie Towarzystwo Gleboznawcze.
Borek S., 2000: Przewodnik do ćwiczeń z gleboznawstwa melioracyjnego. SGGW, Warszawa.
Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z., 1991: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin.
Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa.
Ziemnicki S. (red.), 1978: Erozja wodna. PWRiL, Warszawa.
4