Gleboznawstwo

Gleboznawstwo
(UWAGA!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego
opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”)
Zakres materiału
1. Mineralogia i petrografia
2. Powstanie gleb, czynniki i procesy glebotwórcze.
3. Właściwości fizyczne:
 Skład granulo-metryczny fazy stałej
 Gęstość właściwa i objętościowa, porowatość
 Struktura gleby
 Konsystencja gleby, plastyczność, lepkość, zwięzłość, pęcznienie i kurczenie
 Woda glebowa, źródła, postacie wody, wilgotność gleb
 Powietrze glebowe
4. Właściwości chemiczne:
 Pierwiastki chemiczne
 Sorpcyjne właściwości gleb
 Odczyn kwasowości
 Buforowe właściwości gleb
5. Substancja organiczna gleby:
 Skład i właściwości substancji organicznych
 Rozkład substancji, humifikacja, mineralizacja
 Połączenia mineralno-organiczne
 Formy i typy próchnicy w glebach
 Rola próchnicy
 Regulowanie zasobów próchnicy w glebach
6. Organizmy glebowe
7. Morfologia gleb:
 Profil gleb
 Poziomy i warstwy
 Cechy profilu glebowego
8. Klasyfikacja gleb:
 Systematyka
 Bonitacja
 Kompleksy przydatności rolniczej
9. Kartografia gleb
Powstanie gleb, czynniki i procesy glebotwórcze.
Gleboznawstwo-nauka o glebie zajmująca się:
 Poznawaniem procesów powstawania i przekształcania się gleb
 Ich budową i składem
 Właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi
 Żyznością i produktywnością
 Przydatnością użytkową oraz przestrzennym rozmieszczeniem jednostek
systematycznych gleb.
WWW.TRIL.HK.PL
1
Gleba-jest naturalnym tworem przyrody, powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej,
złożona z cząstek mineralnych, materii organicznej, wody, powietrza i organizmów.
Warstwa gleby jest zależna od terenu i może sięgać głębokości 3 metrów. Przyjmuje się
głębokość występowania organizmów.
Gleba
Faza stała
Część mineralna
Przestrzenie wolne
Część organiczna
Powietrze
Woda
Część mineralna 45%
Część organiczna 5%
Powietrze 25%
Woda 25%
Powyższy schemat podziału dotyczy idealnej gleby, gdyż w normalnych warunkach jest on
zróżnicowany i zmienny. Zawartość poszczególnych składników ma bardzo duży wpływ na
jakość gleb np. rośliny zbożowe potrzebują 16% zawartości powietrza w przeciwnym razie
gniją. Ważnym czynnikiem jest sposób dawkowania wody. Korzeń rośliny powinien mieć
możliwość penetrowania gleby w głąb i podążania za nią. Umożliwia to silna dawka wody,
która przepłynie przez wierzchnią warstwę gleby. Ciągłe zmiany warunków atmosferycznych
powodują zmianę procentowej zawartości wody w zewnętrznej warstwie gleby. Im głębiej
tym te wahania są mniejsze i roślina zakorzeniona głęboko nie jest narażona na wyschnięcie
lub gnicie. Słaby opad też jest korzystny, jeżeli byłby ciągły i zaopatrywał roślinę bez
przerwy. Faza stała gleby tworzy kompleks sorpcyjny, a próchnica (humus) jest
magazynem minerałów, które pobiera roślina. Są to głównie kwasy organiczne.
Żyzność i produktywność-między żyznością i produktywnością istnieje bardzo duża
zależność. Gleby dobrej jakości (wysokiej klasy), ale położone w źle dostępnym terenie, który
uniemożliwia uprawę tradycyjną i wymagają użycia ciężkiego sprzętu automatycznie tracą
wartość i uzyskują niższą klasę. Jednym ze sposobów radzenia sobie z taką glebą jest uprawa
bez orkowa. Polega na zaniechaniu mechanicznej obróbki ziemi, co w bardzo dużym stopniu
zmniejsza koszty uprawy, mimo iż przynosi o 15% niższy plon jest bardziej opłacalna. W
glebie uprawianej tą metodą zwiększa się czterokrotnie liczba organizmów żywych, np.
dżdżownic, które przerabiają glebę zastępując uprawę mechaniczną.
WWW.TRIL.HK.PL
2
Systematyka gleb (czynniki i procesy glebotwórcze):
ERA
OKRES
PODOKRES
Czwartorzęd
Neogen
Kenozoiczna
Trzeciorzęd
Paleogen
EPOKA
WYDARZENIE
Holocen
Plejstocen
Pliocen
Miocen
Oligocen
Eocen
Paleogen
Zlodowacenie
Zlodowacenie
FLORA I
FAUNA
Człowiek
Trawy
CZAS (miliony.
lat)
0,012
1-2
70
Orogeneza
Alpejska
Mezozoiczna
Paleozoiczna
125
280
ZLODOWACENIE (GLACJAŁ)
EPOKA
INTERGLACJAŁ
Północnopolskie
Neoplejstocen
Emski
Środkowopolskie
Mazowiecki
Południowopolskie
Plejstocen
Kramarski
Mezoplejstocen
Podlaskie
Mazowiecki
Eoplejstocen
Pretegeńskie
Zlodowacenie północnopolskie-na linii Zielona Góra, Leszno, Żerków, Konin, Ostrołęka
najlepiej zachował się krajobraz polodowcowy. Lodowiec zmieniał 3-krotnie miejsce
dłuższego postoju (3 stadiały) Podczas zlodowacenia Wisły i recesji lądolodu z obszaru
Polski powstały wzgórza moren czołowych, liczne ozy (wąski wał zwykle o wysokości
kilkunastu metrów i długości od kilkuset metrów do kilkudziesięciu kilometrów, o krętym
przebiegu i falistej linii. Formy terenu, powstające w szczelinach i kanałach lądolodu w jego
strefie czołowej dzięki akumulacji materiału, najczęściej piaski i żwiry, niesionego przez
wody lodowcowe), kemy (pagórek o płaskim wierzchołku, wysokości od kilku do
kilkudziesięciu metrów, szerokości do kilkuset metrów, zbudowany z piasków, mułków i
żwirów, osadzonych w szerokich szczelinach i zagłębieniach martwego lodu przez wody),
WWW.TRIL.HK.PL
3
pola sandrowe (rozległy, bardzo płaski stożek napływowy, zbudowany ze żwiru i piasku
osadzonych przez wody lodowcowe), a także jeziora rynnowe (wypełniają wgłębienia w
rynnach polodowcowych, którymi wypływała woda spod lodowca), zaporowe i wytopiskowe
(powstały przez wytopienie się martwego lodu, czyli części lodowca oderwanej od całości)
obszarów pojezierzy. W południowej Polsce doszło do sedymentacji (osadzenie się, opad na
dno) lessów.
Procesy glebotwórcze- całokształt zjawisk fizycznych, chemicznych i biologicznych
zachodzących w wierzchniej warstwie skorupy ziemskiej, w wyniku których kształtują się
gleby. Przebiegają one w określonych warunkach klimatycznych i na określonych utworach
macierzystych, pod wpływem określonej szaty roślinnej doprowadzają do ukształtowania się
odpowiednich typów gleb.
Czynniki glebotwórcze-wywołują one w substracie gleby wiele zmian np.:
 Przemiany mineralnego tworzywa gleb, tj. rozkład minerałów pierwotnych, oraz
synteza minerałów wtórnych (ilastych)
 Przetwarzanie substancji organicznej (humifikacja, mineralizacja)
 Przemieszczanie składników w profilu glebowym w postaci roztworów rzeczywistych,
koloidalnych, zawiesin, oraz przy udziale organizmów żywych
 Wymiana materii i przepływ energii między organizmami żywymi a glebą.
Elementarne procesy glebotwórcze:
 Proces inicjalny-proces powstania gleb prymitywnych (itosoli, regosoli, arenosoli)
Przy współudziale organizmów pionierskich, mchów i porostów (obecne pustynie i
góry)
 Poziom akumulacji próchnicy-kształtuje się słabo zaznaczony poziom akumulacji
próchnicy (A)
 Proces draniowy- powstawanie w wierzchniej warstwie profilu glebowego ciemnego
poziomu próchnicznego (Ad). Przebiega on głównie pod wpływem roślinności
trawiastej. Substancja organiczna powstaje głównie z korzeni traw i ma kilkakilkanaście centymetrów.
 Proces brunatnienia-zachodzi w lasach liściastych, gleba ma odczyn obojętny.
Polega na wydzieleniu się żelaza z krzemianów pierwotnych. Żelazo osadza się na
powierzchni ziaren. Powstaje poziom brunatnienia (B)
 Proces płowienia (przemywania)-polega na przemieszczaniu się cząstek w głąb gleby
bez ich uprzedniego rozpadu. Powstaje poziom przemywania Eet i Bt (brązowy,
brunatny)
 Proces bielicowania- przebiega przy kwaśnym odczynie gleb głównie piaskowych
ubogich w składniki pokarmowe przede wszystkim w borach ilastych klimatu
umiarkowanego, wilgotnego i chłodnego. Proces ten polega na rozkładzie
glinokrzemianów i koloidów glebowych, na wymywaniu w głąb profilu gleby
składników w pierwszej kolejności zasadowych a następnie na uruchamianiu kwasów
próchnicowych oraz związków żelaza i glinu przy równoczesnej częściowej redukcji
związków żelaza.
 Proces oglejenia- polega na redukcji różnych mineralnych związków (Fe, Mn, i in.)
utworu glebowego w warunkach nadmiernej wilgotności (utrudnionego dostępu
powietrza). W wyniku procesu glejowego poziomy lub warstwy zasobne w związki
żelaza i manganu przybierają barwę zielonkawą, niebieskawą lub popielatą (oglejenie
odgórne-opadowe i dolne-wody gruntowe).
Proces powstawania gleby począwszy od skały macierzystej, czyli jej podstawowego
tworzywa, może mieć różny przebieg w zależności od panującego układu czynników
glebotwórczych, do których zalicza się:
WWW.TRIL.HK.PL
4

Skała macierzysta-jest naturalnym zespołem minerałów wchodzących w skład
skorupy ziemskiej, a powstałych na drodze procesu geologicznego. Minerały możemy
podzielić na
o Skałotwórcze:
 Główne-kwarc, skalenie, plagioklazy, pirokseny,
 Poboczne-niewielkie ilości np. magnetytu, cyrkonu, apatytu
 Akcesoryczne (dodatkowe)-turmalin, granat
o Złożone-siarczki, tlenki
Podział skał:
o Magmowe
o Osadowe
o Metamorficzne
Te 3 rodzaje skał są ze sobą ściśle powiązane, ponieważ procesy warunkujące ich
powstanie nakładają się i zazębiają. Skały magmowe i metamorficzne stanowią 95%
skorupy ziemskiej.
 Woda-postacie wody na ziemi:
o Wody otwarte-morza, oceany, jeziora, sztuczne zbiorniki (etap powstawania)
o Lodowce, lód
o Opady (deszcz, śnieg, grad)
Są to czynniki niszcząco-budujące.
 Organizmy żywe-działalność glebotwórcza flory i fauny jest ściśle powiązana z
klimatem, wodą i skałą macierzystą.
Fauna:
o Mieszanie materiału glebowego
o Wzbogacanie w substancje organiczne
o Obieg składników pokarmowych
o Mineralizacja substancji pokarmowych
o Stabilizacja struktury gleb
Flora:
o Współdziała z tworzywem gleby, czynnikami glebotwórczymi (fauną,
klimatem, wodą itd.)
o Formuje cechy profilów glebowych
o Chroni powierzchnię gleby przed bezpośrednim działaniem opadów
 Klimat-ważny czynnik glebotwórczy. Określa charakter wietrzenia i wpływa na
kierunki procesów glebotwórczych.
Składniki klimatu:
o Opady atmosferyczne
o Wilgotność względna powietrza
o Temperatura powietrza
Ogólna wilgotność gleby-wypadkowa intensywności działania czynników
klimatycznych.
Iloraz Meyera-stosunek średnich opadów rocznych do średnich niedoborów
wilgotności powietrza.
Klimat humidowy-klimat, w którym opady są większe od parowania.
Klimat aridowy- parowanie przeważa nad opadami.
Wpływ klimatu na ukształtowanie się i ewolucję gleb odzwierciedla się w budowie ich
profilów.
Klimat Polski- średnia suma opadów 300mm-600mm, średnia suma temperatur jest
większa od zera (lipiec 100C-200C). Polska znajduje się w podstrefie lasów
WWW.TRIL.HK.PL
5
mieszanych, gdzie poza drzewami iglastymi spotyka się również drzewa liściaste. W
strefie kształtują się gleby: bielicowe, płowe, brunatne, czarne ziemie, gleby bagienne.
 Rzeźba terenu:
o Nizinny- od 0 do 200m-300m:
 Obszary płaskie i równe (równiny, niziny płaskie).
 Pagórkowate i faliste (do 80m).
 Pagórkowate.
o Wyżyny- wzniesienia ponad 200m-300m, słabo rozczłonkowane, często
równinne.
o Góry-powstałe wskutek ruchów górotwórczych lub działalności wulkanicznej
(niskie-do 500m, średnie do-1500m, wysokie-ponad 1500m)
Profile glebowe mogą kształtować w zależności od rzeźby terenu np. przez zmywanie
części gleby z wzniesień, przez uprawę itp.
 Działalność człowieka-polega ona na:
o Zagospodarowaniu nieużytków
o Rekultywacja terenów zniszczonych (natura, przemysł, kopalnictwo)
o Regulowanie stosunków wodnych (odwadnianie i nawadnianie)
o Wycinanie i odtwarzanie lasów
o Zabiegi uprawowe
o Nawożenie (mineralne, organiczne, nawozy zielone, wapnowanie)
Człowiek może wpływać swoją działalnością na zmianę własności gleb i powodować i
ewolucję.
Glebotwórcza działalność człowieka-tworzenie gleb antropogenicznych (Mortisolepoldery w Holandii, gospodarstwa ekologiczne w Niemczech)
 Czas-nie jest czynnikiem glebotwórczym w ścisłym tego słowa znaczeniu. Oznacza
on trwanie procesów powstawania i rozwoju gleb. Gleby przechodzą swoje stadia
rozwojowe, gleby o tym samym wieku nie muszą być w tym samym stadium
rozwojowym, gdy w tym samym stadium oddziaływanie czynników na skały będzie
różne.
Klasyfikacja gleb w Polsce:
 Systematyka gleb-powstała na podstawie kryteriów genetycznych. Jednostki
hierarchiczne:
o Dział (7 działów)-dominujący jeden czynnik lub wszystkie czynniki
(hydrogeniczne, autogeniczne)
o Rząd (15)- podobny kierunek rozwoju, podobieństwo ekologiczne, różnice
morfologiczne
o Typ (35)- ten sam układ poziomów genetycznych, zbliżone właściwości,
podobny rodzaj wietrzenia, podobny typ próchnicy (jednostka podstawowa)
o Podtyp (78)- na cechy jednego procesu glebotwórczego nakładają się cechy
innego (gleba płowa oglejona)
Rodzaj gleby- określa go geneza właściwości skały macierzystej (utwory zwałowe i piaski
fluwioglacjalne)
Gatunek gleby-uziarnienie utworu glebowego, całego profilu glebowego (skład
granulometryczny).
 Bonitacja- odzwierciedla wartość rolniczą, właściwości i warunki przyrodnicze
terenu. Podczas oceny uwzględnia się takie czynniki jak (dla gruntów ornych):
o Skład granulometryczny
o Miąższość poziomu próchniczego i zawartość próchnicy
o Strukturę
o Właściwości wodne
WWW.TRIL.HK.PL
6
o Odczyn i obecność CaCO3
o Ukształtowanie terenu
Klasyfikacja bonitacyjna:
o I-gleby orne najlepsze
o II-gleby orne bardzo dobre
o IIIa-gleby orne dobre
o IIIb-gleby orne średniej jakości
o IVa-średnie lepsze
o IVb-średnie gorsze
o V-orne słabe
o VI-orne najsłabsze
o VIRz-orne pod zalesienie
 Kompleks przydatności rolniczej- zespoły różnych gleb o zbliżonych
właściwościach rolniczych, które mogą być podobnie użytkowane.
1. Mineralogia.
Minerały-naturalne pierwiastki i związki chemiczne występujące w przyrodzie, w większości
w stanie stałym (ciekłym-ropa, gazowym-gaz ziemny), w formie krystalicznej, odznaczające
się jednorodnym składem chemicznym i stałymi właściwościami fizycznymi.
Mady-gleby niewykształcone.
Budowa wewnętrzna minerałów. Dzielimy je na:
 Bezpostaciowe (amorficzne)-ciecze, gazy, szkliwa, żele, w których atomy lub
cząsteczki nie posiadają geometrycznego uporządkowania.
 Krystaliczne-ciała o prawidłowej budowie wewnętrznej, posiadają uporządkowane
ułożenie atomów w sieć krystaliczną
Powstanie gleby-za jej źródło uważa się magmę:
 Minerały pierwotne-tworzą się z magmy w wyniku jej krzepnięcia, krystalizacji,
wytrącania się, lub z jej par lub gazów.
 Minerały wtórne-powstają w wyniku wietrzenia, rozpadu i przebudowy istniejących
minerałów i skał pod wpływem czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych
Rodzaje wietrzenia:
 Fizyczne-rozdrabnia do wielkości 0,05mm (wiatr, woda, temperatura)
 Chemiczne- np. uwodnienie (anhydryt CaSO4 pod wpływem wody powstaje z niego
gips, z krzemianów powstają minerały ilaste)
 Biologiczne-działalność organizmów żywych, głównie mikroorganizmów
Właściwości fizyczne minerałów:
 Optyczne:
o Barwa
o Barwa rysy (jak jest taka sama jak minerału to oznacza, że nie jest
przezroczysty, jeżeli nie to jest barwiony)
o Połysk (zdolność do odbijania promieni świetlnych)
o Przezroczystość.
 Mechaniczne:
o Twardość
1
2
3
4
5
6
7
Talk
Gips
Kalcyt
Fluoryt
Apatyt
Ortoklaz
Kwarc
Rysuje się paznokciem
Rysuje się ostrzem noża
Rysuje szkło
WWW.TRIL.HK.PL
7
8
9
10
Topaz
Korund
Diament
Tnie szkło
o Gęstość (Stosunek masy do objętości, większość ma w granicach 2,5g/cm33,5g/cm3, najpospolitszy kwarc SiO4 ma 2,65g/cm3)
o Łupliwość (zdolność do pękania i oddzielania się minerału pod wpływem
uderzenia)
 Morfologiczne:
o Pokrój-charakterystyczny kształt, w jakim występuje:
 Izomeryczny-gdy się odkształca tak samo we wszystkich kierunkach
 Wydłużony
 Blaszkowy
 Geoida-rozrasta się „do środka”
 Dendryty (forma drzewa)
 Szczotki
 Nacieki (stalagmity, stalaktyty, stalagnaty)
o Stan skupienia-forma, w jakiej występuje w przyrodzie
Klasyfikacja minerałów (chemiczna):
 Pierwiastki rodzime- np., Pt, Au, Ag, Hg, Cu, S, C (grafit, diament). Nie mają
znaczenia glebotwórczego
 Siarczki-sole H2S (piryt FeS2, sfaleryt ZnS, galena PbS, chalkopiryt CuFeS2).
Niewielkie znaczenie za wyjątkiem pirytu
 Tlenki i wodorotlenki-duże znaczenie glebotwórcze, stanowią 17% składu kuli
ziemskiej, z czego 12% to kwarc. W wierzchniej warstwie zajmuje 60%-90% składu:
o Tlenki krzemu-kwarc i krzemionki główny składnik gleby mineralnej 60%90%
o Tlenki glinu-korund, diaspor, gipsyd
o Tlenki żelaza-hematyd
Tlenki Glinu i żelaza stanowią od kilku do kilkunastu procent zawartości gleby.
Biorą udział w procesach bielicowania, brunatnienia, oglejenia, nadają barwę i
wpływają na współczynnik pH.
 Solowce- halit (sól NaCl), sylwin, karnolit, fluoryt. Gleby słone występują, gdzie
parowanie wody przewyższa ilość opadów, co powoduję pojawianie się soli w glebie,
gdyż nie zostaje ona rozpuszczona i wmyta w głąb ziemi. Mają znaczenie
glebotwórcze w suchym klimacie.
Sole kwasów tlenowych:
o Nitratyn, Nitryt (bez znaczenia glebotwórczego)
o Węglany: kalcyt (skały wapienne, rędziny kredowe), dolomit, magnetyt (duże
znaczenie glebotwórcze, zwiększają pH)
o Siarczany: gips, anhydryt, kainit (z gipsu tworzą się rędziny siarczanowe,
kainit i gips służą jako nawozy)
o Fosforany: apatyty (fluorowy, chlorowy, hydroksylowy, robi się z nich
nawozy fosforowe), fosforyty, wiwanit
o Krzemiany i glinokrzemiany: Sole kwasów krzemowych H4SiO4 stanowią
ok. 80% masy skorupy ziemskiej. Podstawowym elementem budowy
krzemianów pierwotnych jest tetraedr.
WWW.TRIL.HK.PL
8
Wyróżnia się w zależności od układu tetraedry:
 Krzemiany wyspowe (granaty, oliwiny)
 Krzemiany grupowe (beryl)
 Krzemiany łańcuchowe (pirokseny, amfibole)
 Krzemiany warstwowe:
o Mika biała (muskowit)
o Mika czarna (biotyt)
 Krzemiany przestrzenne:
o Skalenie (ortoklaz, albit, anartyt, mieszanina izomorficzna dwóch ostatnich to
plagioklazy zasadowe lub kwaśne zależy, którego składnika jest więcej)
o Skaleniowce (leucyt, nefolin)
Krzemiany wtórne (minerały ilaste)-powstają w wyniku wietrzenia (głównie chemicznego)
krzemianów pierwotnych (warstwowych i przestrzennych).
Elementami budowy krzemianów wtórnych są:
 Tetraedry- czworościany SiO-4 (rysunek wyżej)
 Oktaedry- ośmiościany AlOH-6
Tetraedry i oktaedry wchodzą w skład pakietów. Wyróżniamy pakiety:
 Typu 1:1 zbudowane z jednego tetraedru i jednego oktaedru (np. kaolinit).
WWW.TRIL.HK.PL
9

Typu 1:2 zbudowane z tetraedrów i jednego oktaedru (illit, montmorylonit-smektyt).
Właściwości minerałów ilastych:
 Silne rozdrobnienie (mniejsze niż 2m)
 Budowa pakietowa typu 1:1, 1:2, 2:1:1
 Ładunek kompleksu sorpcyjnego ujemny, więc następuje sorpcja kationów
 Zróżnicowana pojemność sorpcyjna np.:
o Kaolitu 5-15 cmol(+)/kg
o Illitu ok. 40 cmol(+)/kg
o Smektytu 80-120 cmol(+)/kg
 Duża powierzchnia właściwa np. smektytu 800m2/g
 Pęcznienie i kurczenie się minerałów
 Lepkość i plastyczność
Przykłady minerałów organicznych:
 Torf-zajmuje 4% powierzchni Polski, często jest skałą macierzystą gleb
hydrogenicznych, torfowych, morfowych, murszastych.
 Węgiel kamienny i brunatny
2. Petrografia.
Skała-skupienie minerałów jednego lub wielu, powstałe w wyniku procesu geologicznego
(krzepnięcie magmy, krystalizacja soli, akumulacja materii przez rzeki)
Wyróżniamy skały:
 Polimineralne- np. granit (zdecydowana większość skał to poiminerały)
 Monomineralne- np. sól kamienna
Budowa skał:
WWW.TRIL.HK.PL
10

Struktura-wielkość, kształt, sposób wykształcenia się minerałów w skale.
o Jawnokrystaliczna
o Skrytokrystaliczna
o Szklista
Lub:
o Równo ziarnista (grubo, średnio, bardzo drobno ziarnista)
o Różno ziarnista
o Porfirowa
 Tekstura- sposób przestrzennego rozmieszczenia minerałów w skale.
o Bezładna (bezkierunkowa)
o Uporządkowana (kierunkowa)
Lub:
o Zbita
o Gąbczasta
Podział skał wg genezy:
 Magmowe- powstają z magmy w wyniku jej krzepnięcia. Znaczenie glebotwórcze w
Tatrach i Sudetach. Z magmy powstają:
o Skały głębinowe-zastygnięcie następuje głęboko pod ziemią, gdzie panuje
duże ciśnienie i temperatura. Magma zastyga powoli, co sprawia, że kryształy
mają czas na krystalizację, są duże i dobrze wykształcone. Powstaje struktura
jawnokrystaliczna.
o Wylewne-powstają na powierzchni lub nieznacznie pod powierzchnią.
Zastygają przy niskim ciśnieniu i temperaturze. Magma stygnie szybko, nie
wytwarzają się kryształy, albo jest ich bardzo mało. Powstaje ciało amorficzne
(bezpostaciowe jak szkło) ze strukturą skrytokrystaliczną.
o Żyłowe
o Szkliwo wulkaniczne (pumeks).
Przykładowy skład mineralogiczny:
o Granit
Kwarc
Ortoklaz
Plagioklaz kwaśny
Biotyt
Muskowit
Inne
32,6%
34,5%
19,2%
4,7%
4,5%
4,5%
o Bazalt
Plagioklaz zasadowy
Piroksen
Oliwin
Magnetyt
57%
28,4%
8,4%
5,4%
Podział skał w zależności od zawartości SiO2:
o Kwaśne ponad 65% SiO2.
o Obojętne 52%-65% SiO2.
o Zasadowe 40%-52% SiO2.
o Ultra zasadowe mniej niż 40% SiO2.
Klasyfikacja skał magmowych.
Skały
Klasa
Granitu
Klasa
Sjenitu
Klasa
Diorytu
Klasa
Gabra
Klasa
Perydotu
Struktura
Głębinowa
Granit
Sjenit
Dioryt
Gabro
Perydotyt
Jawnokrystaliczna
Ziarnista
Syolit
/Porfir/
Kwarc
> 65%
Trackit
/Porfir
Bez kwarcu
65%
Andezyt
Bazalt
-
Skrytokrystaliczna
Porfirowa
52%
52%-40%
< 49%
Wylewna
% SiO2.
WWW.TRIL.HK.PL
11
Wzrost udziału minerałów ciemnych 
 Wzrost udziału minerałów jasnych
Z glebotwórczego punktu widzenia:
o Zasadowe (ciemne) zawierają więcej Ca, Mg, Fe, mniej SiO2, lepsze skały
macierzyste dla gleb niż kwaśne.
o Zasadowe łatwiej wietrzeją niż kwaśne
o Głębinowe (gruboziarniste) łatwiej wietrzeją niż wylewne
 Osadowe-powstają w wyniku:
o Wietrzenia innych skał
o Diagenezy-osadzania produktów innych skał
o Nagromadzenia i działania resztek roślin, zwierząt, soli
Powstawanie skał osadowych jest długotrwałe i skomplikowane, związane jest z
dużymi zmianami warunków atmosferycznych takich jak:
o Temperatura (-800C- +800C)
o Stężenie jonów H (pH5- pH9)
o Opady (od zera do tysięcy mm)
o Potencjał oksydo-redukcyjny Fe+3 Fe+2
o Organizmy żywe
Etapy w procesie powstawania skał osadowych:
o Wietrzenie
o Transport (nanosiny rzeczne-aluwialne, deluwialne-zmywane do obniżenia
terenu, utwory eoliczne-poprzez wiatr)
o Sedymentacja
o Diageneza-cementacja
Klasyfikacja skał osadowych:
o Skały okruchowe
o Skały ilaste
o Skały chemiczne i organiczne
Skały ilaste-bardzo drobno okruchowe, główny skład to minerały ilaste, mają
strukturę bezładną lub równoległą (warstwową). Należą do nich:
o Iły (iłowce)-zaliczane często do skał okruchowych bardzo drobno ziarnistych.
o Gliny-zawierają domieszkę kamieni żwiru, dużo piasku (struktura mieszana)
Znaczenie glebotwórcze skał osadowych jest bardzo duże. Stanowią 5% litosfery, a
powierzchniowo 75%. Są to głównie skały glebotwórcze. Skały okruchowe i ilaste ze
względu na pochodzenie pogrupowane są na:
o Wietrzeniowe (gliny, iły, rzadziej piaski)
o Polodowcowe (osady morenowe, piaski, gliny zwałowe)
o Wodne (aluwialne mady np. piaski pyły, iły)
o Fluwioglacjalne (wodno-lodowcowe, sandry, żwiry)
o Jeziorne, morskie, deluwialne
o Eoliczne (pył, piaski wydmowe)
o Wulkaniczne (bloki, bomby, piaski, pyły)
 Metamorficzne
3. Właściwości fizyczne gleby.
Właściwości fizyczne gleby:
 Podstawowe
o Skład granulometryczny
o Gęstość fazy stałej, gęstość gleby
o Wilgotność
WWW.TRIL.HK.PL
12
o Porowatość
o Struktura
o Konsystencja
o Zwięzłość
o Lepkość
o Pęcznienie i kurczliwość
o Powierzchnia właściwa
 Funkcjonalne (wodne)
o Siły wiązania wody w glebie
o Pojemność wodna gleby
o Ruch wody w glebie
 Właściwości powietrzne i cieplne gleb
o Powietrze glebowe (skład)
o Dyfuzja
o Pojemność cieplna
o Współczynnik przewodności cieplnej
Skład granulometryczny-część stała to głównie cząstki organiczne i mineralne różnie
rozdrobnione, ciekła to woda i rozpuszczone w niej związki organiczne i mineralne (roztwór
glebowy), gazowa to mieszanina różnych gazów i pary wodnej. Między fazą ciekłą i gazową
istnieje zależność f=1/g.
Frakcja granulometryczna- zbiór ziaren glebowych, objętych wspólną nazwą,
mieszczących się w jednym określonym wymiarze średnicy w milimetrach.
Grupa granulometryczna- utwory o określonej procentowej zawartości poszczególnych
frakcji granulometrycznych.
Część mineralna 45%
Część organiczna 5%
Powietrze 25%
Woda 25%
Grupa frakcji
Frakcja
Kamienie
Żwiry
Części szkieletowe
Piasek (1,0-0,1)
Części ziemiste
Pył (0,2-0,02)
Części spławialne (poniżej 0,02)
Gruby
Średni
Drobny
Gruby
Drobny
Ił pyłowy gruby
Ił Pyłowy Drobny
Ił koloidalny
Wymiary (mm)
Powyżej 20
20-1
1,0-0,5
0,5-0,25
0,25-0,1
0,1-0,05
0,05-0,02
0,02-0,005
0,005-0,002
Poniżej 0,002
Zawartość frakcji
Grupa granulometryczna
Piasek (%)
Pył (%)
Części spławialne (%)
WWW.TRIL.HK.PL
Typ gleby
13
PL 0-5% (cz. Spławialne)
Utwory piaszczyste (piaski)
(…)
PSG 5%-10%
0-40
< 20
PGL 10%-15%
PGM 15%-20%
GOSP 20%-25% (cz. Spławialne)
GLSŁP 25%-35%
Utwory gliniaste
>9
0-40
> 20
GŚ 35%-50%
GC pow. 50%
I
Iły
0-9
< 50
> 50
Pyły
(…)
> 40
< 50
IP pow. 25% (Pyłu)
PŁZ do 35% (cz. Spławialne)
PŁI pow. 35%
Piaski i Gliny o zawartości 25%-50% pyłu posiadają w nazwie słowo „pylasta”.
Systematyka gleb (Trójkąt PTG)
Analiza mechaniczna, oznaczanie procentowej zawartości frakcji granulometrycznych w
danej glebie.
Przygotowanie próbek gleb do analizy:
 Wysuszenie próbek pobranych w terenie w temperaturze pokojowej (stan powietrznie
suchy)
 Rozdrobnienie w przypadku zbrylenia i przesianie przez sito o średnicy 1mm
(oddzielenie części szkieletowych) (wg PN-R 04033 średnica sita to 2mm).
Powietrznie suche części ziemiste stanowią materiał wyjściowy do wszystkich analiz.
Dyspreparowanie próbek-preparowanie w celu rozbicia agregatów glebowych na frakcje
granulometryczne.
Dyspersji dokonuje się przez:
 Dodanie dysperatorów tzn. związków chemicznych rozbijających agregaty np. NaOH,
NH4OH, Calgon
 Mieszanie lub gotowanie
Calgon- dysperator uniwersalny tzn. nadający się zarówno do próbek bezwęglanowych jak i
zawierających węglan wapnia. Jest to mieszanina 6-metafosforanu sodu+ i węglanu sodu
(bezwodnik 35g/l).
Metody oznaczania składu:
 Sitowe
 Sedymentacyjne
o Pipetowe
o Analiza całkowita
o Areometryczne
 Przepływowe
 Wirówkowe
Gęstość właściwa (p)- stosunek masy gleby suchej absolutnie (wysuszonej w 1050C) do
objętości fazy stałej gleby. Zależy ona od:
 Składu mineralogicznego
 Zawartości substancji organicznej
W glebach mineralnych waha się od 2,4-2,65 (kwarc)-2,8. Określa się ją ze wzoru:
P=M/Vs [g/cm3]
Metody oznaczania (metoda pikometryczna):
 Pusty pikometr (a)
WWW.TRIL.HK.PL
14



Pikometr + gleba (b)
Pikometr + gleba + woda (c)
Pikometr + woda (d)
p= (b-a)/[(d-a)-(c-b)]
Gęstość objętościowa- stosunek masy gleby absolutnie suchej do objętości w stanie
naturalnym. Zależy ona od:
 Struktury
 Składu granulometrycznego
 Zawartości substancji organicznej
 Sposób ułożenia cząsteczek mineralnych
 Stopień wzruszenia lub odleżenia gleby
 Głębokość profilu
W glebach mineralnych waha się 11-1,5 kwarc-20
Metody wyznaczania (w cylindrze metalowym o znanej objętości):
 Pobrać glebę do cylindra
 Wysuszyć w temp. 1050C
 Zważyć cylinder z glebą suchą (a)
 Zważyć cylinder pusty (b)
p0=(a-b)/V
Gęstość objętościowa gleby wilgotnej- stosunek masy gleby wilgotnej do objętości w stanie
naturalnym
Oznaczanie odbywa się tą samą metodą, co dla gleby suchej, ale bez procesu suszenia.
pow= Mw/V
Porowatość-stosunek objętości porów do objętości gleby
n=Vp/V 100%
Podział porów:
 Makropory (większe od 8,5m)
 Mezopory (8,5-0,2m)
 Mikropory (mniejsze od 0,2m)
Porowatość ma ścisły związek z gęstością objętościową i zależy od tych samych czynników.
W glebach mineralnych waha się: 29%-66%.
Metody oznaczania:
n=(p-p0)/p 100%
Konsystencja-może być:
 Zwarta-ma ją gleba ucha. Nie odkształca się ona pod wpływem siły, tylko się kruszy.
 Płynna-gleba mokra. Pod wpływem siły rozpływa się i nie można jej nadać kształty.
 Plastyczna-wilgotna gleba. Pod wpływem siły odkształca i zachowuje nadany kształt.
 Gleby niespoiste-(piaski) nie wykazują plastyczności.
Z konsystencją wiążą się pojęcia:
 Granica plastyczności (Wp)- wilgotność, przy której gleba przechodzi z zwartej w
plastyczną (wyznaczane metodą wałeczkowania).
 Granica płynności (W)- wilgotność, przy której przechodzi z konsystencji
plastycznej w płynną.
 Wskaźnik plastyczności (Jp)- różnica między granicą plastyczności i płynności.
Określa szerokość przedziału plastyczności (o ile musi wzrosnąć wilgotność alby
zmienił się stan).
4. Właściwości chemiczne gleby
Na substancję (materię) organiczną gleby składają się:
WWW.TRIL.HK.PL
15



Organizmy żywe
Resztki roślinne i zwierzęce
Próchnica-złożona i dość trwała mieszanina amorficznych substancji koloidalnych
(80%-90% materii organicznej); posunięta modyfikacja tkanek roślinnych; synteza
produktów rozkładu resztek.
Gleby
Brunatne (średnio 1,8)
Płowe (średnio 1,7)
Czarne ziemie (średnio 3,2)
Czarnoziemy
Mady próchniczne
Rędziny czarnoziemne
Wytworzone z:
Glin lekkich
Glin ciężkich
Lessów
Glin lekkich
Glin ciężkich
Lessów
Glin lekkich
Glin ciężkich
Pyłów
-
Zawartość próchnicy
1,8
2,1
1,9
1,6
1,9
2,1
2,7
3,3
3,0
2,6
3,7
3,6
Mineralizacja-nieustannie zachodzące procesy w glebie przemieniające związki organiczne
w mineralne. Zachodzi w warunkach:
 Tlenowych-butwienie, (CO2, H2O, SO42-, PO43-, NO3) przebiega w wyższej
temperaturze i odczynie obojętnym. Reakcje egzotermiczne.
 Beztlenowych-gnicie, (CO2, H2O, CH4 i inne) przebiega przy nadmiernym
uwilgotnieniu, niskiej temperaturze i odczynie kwaśnym. Przy zawartości 4%
substancji organicznej następuje rozkład i wydzielenie energii równej 20-25t węgla na
ha (20-30kg/ha/dobę)
Humifikacja-skomplikowane procesy rozkładu, przebudowy i syntezy różnych związków
organicznych przy współudziale organizmów glebowych. Powstaje nowy związek zwany
humusem (próchnicą).
W powstaniu próchnicy udział biorą 2 grupy związków:
 Substancje trudno rozkładające się (tłuszcze, woski, ligniny)
 Nowe związki syntezowanie przez mikroorganizmy.
Na przebieg humifikacji i skład próchnicy wpływają:
 Ilość i jakość resztek roślinnych i zwierzęcych
 Skład jakościowy i ilościowy mikroorganizmów
 Właściwości wodne gleby
 Uziarnienie i skład chemiczny gleby
Zawartość próchnicy waha się w szerokich granicach i zależy od:
 Uziarnienia gleby
 Właściwości wodnych
 Właściwości chemicznych gleby (pH, CaCO3 itp.)
 Ilość i rodzaj mikroorganizmów glebowych
 Sposób użytkowania
Skład związkowy:
 Huminy (barwa czarna 50%-60% węgla)
 Kwasy huminowe (58% węgla barwa czarna/brunatna)
 Kwasy humato-melanowe (62% węgla barwa brunatna)
 Fulwokwasy (55% węgla barwa żółta/słomkowa)
Skład pierwiastkowy:
 C- 59%
 O- 30%
WWW.TRIL.HK.PL
16
 N- 5%
 H- 4%
 Popiół- 2%-8% (P, S, Ca, MG, K, Na, Mn, Cu, Zn, Mo, Co, b)
Znaczenie próchnicy glebowej na:
 Fizyczne właściwości gleby:
o Barwa
o Tworzy struktury agregatowe (gruzełkowe)
o Zwiększa pojemność wodną gleby
o Korzystnie wpływa na gęstość, porowatość, zwięzłość, lepkość itp.
 Chemiczne właściwości gleby
o Wykazuje 20-30 razy większą pojemność sorpcyjną niż koloidy mineralne
o Decyduje o pojemności sorpcyjnej w poziomach A gleb mineralnych
 Dostarcza i uwalnia składniki pokarmowe dzięki:
o Zawartości łatwo wymiennych kationów
o Obecności N, P, S i innych składników w formie wymiennej
o Uwalnia składniki z minerałów (kwasy huminowe)
Sorpcja- zdolność gleby do zatrzymywania w sobie cząstek.
WWW.TRIL.HK.PL
17