Badanie gleby 311[24].Z1.03

Transkrypt

1 MINISTERSTWO EDUKACJI i NAUKI Ligia Tuszyńska Badanie gleby 311[24].Z1.03 Poradnik dla ucznia Wydawca: Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy Radom 2005

2 Recenzenci: mgr inż. Małgorzata Matuszewska mgr inż. Dorota Wierzbowska Opracowanie redakcyjne: mgr inż. Katarzyna Maćkowska Konsultacja: dr hab. Barbara Baraniak Korekta: mgr inż. Teresa Sagan Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[24].Z1.03 Badanie gleby zawartego w programie nauczania dla zawodu technik ochrony środowiska. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy, Radom

3 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 4 2. Wymagania wstępne 6 3. Cele kształcenia 7 4. Materiał nauczania Procesy glebotwórcze Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Struktura gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Żyzność gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Klasyfikacja gleb Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Profile glebowe Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Przyczyny niszczenia i ubytku gleb Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Zanieczyszczenia gleb Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Metody badania gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Aparatura do badania gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające 40 2

4 Ćwiczenia Sprawdzian postępów Oznaczanie struktury, cech fizycznych i chemicznych gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Ocena jakości gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Metody opracowywania wyników badań gleb Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pobierania prób i 52 badania gleby Materiał nauczania Pytania sprawdzające Ćwiczenia Sprawdzian postępów Sprawdzian osiągnięć Literatura 59 3

5 1. WPROWADZENIE Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiadomości na temat gleb. W poradniku zamieszczono: wymagania wstępne, wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane, abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika, cele kształcenia, wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, materiał nauczania, pigułkę wiadomości teoretycznych niezbędnych do opanowania treści jednostki modułowej, zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś podane treści, ćwiczenia pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności praktyczne, sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań i pytań. Pozytywny wynik sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas lekcji i że nabrałeś wiedzy i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej, literaturę uzupełniającą. W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące procesów glebotwórczych, struktury gleby, żyzności gleby, klasyfikacji gleb, przyczyn niszczenia i ubytku gleb, stanu gleb w Polsce, metod badania gleb, oceny stopnia zanieczyszczenia gleb, oceny jakości gleby. Przy wyborze odpowiednich treści pomocny będzie nauczyciel, który wskaże Ci metody badania gleb oraz sposoby zapisywania wyników badań gleb. Z rozdziałem Pytania możesz zapoznać się: przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania poznając przy tej okazji wymagania wynikające z potrzeb zawodu, a po przyswojeniu wskazanych treści, odpowiadając na te pytania sprawdzisz stan swojej gotowości do wykonywania ćwiczeń, po zapoznaniu się z rozdziałem Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń. Kolejny etap poznawania przez Ciebie materiału to wykonywanie ćwiczeń, których celem jest uzupełnienie i utrwalenie informacji o poznanych celach, zasadach i metodach badania gleb. Wykonując ćwiczenia przedstawione w poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela, będziesz poznawał cele, stan, organizację badania gleb oraz zmiany zachodzące w środowisku glebowym między innymi na podstawie informacji podanych w materiale nauczania i w instrukcjach ćwiczeń dotyczących: pobierania, znakowania i przechowywania próbek gleby do badań laboratoryjnych, badania składu mechanicznego wybranych próbek, oznaczania zawartości próchnicy i odczynu próbek gleby, wykrywaniu obecności ołowiu w próbach gleby pobranych z terenów skażonych, porównywaniu otrzymanych wyników w określonych odstępach czasu. Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swoich postępów, wykonując test Sprawdzian postępów, zamieszczony jest zawsze po podrozdziale Ćwiczenia. W tym celu: przeczytaj pytania i odpowiedz na nie, podaj odpowiedź wstawiając X w podane miejsce, wpisz TAK jeśli Twoja odpowiedź na pytanie jest prawidłowa, wpisz NIE jeśli Twoja odpowiedź na pytanie jest niepoprawna. 4

6 Odpowiedzi NIE wskazują luki w Twojej wiedzy, informują Cię również jakich elementów materiału nauczania jeszcze dobrze nie poznałeś. Oznacza to także powrót do treści, które nie są dostatecznie opanowane. Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości o badaniu gleb będzie stanowiło dla nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel posłuży się Zestawem testów zawierającym różnego rodzaju zadania. W rozdziale 5 tego poradnika jest zamieszczony przykład takiego Zestawu zadań testowych, zawiera on: instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu, przykładową kartę odpowiedzi, w której, w wolnych miejscach wpisz odpowiedzi na pytania zadania. Będzie to stanowić dla Ciebie trening przed sprawdzianem zaplanowanym przez nauczyciela. 5

7 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć: wyszukiwać podstawowe informacje na temat rodzajów gleb i procesów glebotwórczych, charakteryzować pierwiastki chemiczne, wyszukiwać informacje w różnych źródłach, selekcjonować, porządkować i przechowywać informacje, dokumentować, notować i selekcjonować informacje, przeprowadzać nieskomplikowane rozumowania matematyczne, posługiwać się rocznikiem statystycznym, komputerem podczas wyszukiwania danych i przeprowadzania ćwiczeń, interpretować związki wyrażone za pomocą wzorów, wykresów, schematów, diagramów, tabel, obserwować i opisywać zjawiska przyrodnicze, dostrzegać i opisywać związki między naturalnymi składnikami środowiska, człowiekiem i jego działalnością, oceniać własne możliwości sprostania wymaganiom stanowiska pracy i wybranego zawodu, posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu ochrony środowiska, a także bezpieczeństwa i higieny pracy, obsługiwać komputer na poziomie podstawowym. 6

8 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: dokonać analizy procesów glebotwórczych, określić czynniki wpływające na żyzność gleby, określić strukturę gleby, dokonać analizy typowych profili glebowych, scharakteryzować przyczyny niszczenia i ubytku gleb, określić przyczyny i skutki zanieczyszczenia gleb, sklasyfikować gleby, dobrać metody badania gleby, określić wpływ zanieczyszczenia gleb na środowisko i życie człowieka, zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpożarowej, pobrać próbki gleby do badania, posłużyć się aparaturą pomiarową do badania gleby, zbadać właściwości fizyczne i chemiczne gleby, ocenić wartość pokarmową gleby, zinterpretować wyniki badań gleby w odniesieniu do obowiązujących wymagań, ocenić wpływ czynników środowiska na stan gleby, opracować wyniki badań, wykorzystując techniki komputerowe, zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas pobierania próbek i badania gleby. 7

9 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Procesy glebotwórcze Materiał nauczania Gleba jest to przekształcona i ożywiona powierzchniowa część gruntu. Wytworzona z różnych skał w skutek działania klimatu, organizmów żywych, wody, rzeźby terenu, czasami przy udziale człowieka. Wykazuje zdolność do produkowania roślin, co odróżnia ją od martwej skały. Znaczący wpływ na kształtowanie się gleb ma czas trwania poszczególnych procesów. Proces glebotwórczy to działanie zespołu czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych przekształcające skały i inne powierzchniowe utwory geologiczne w glebę o określonych właściwościach biochemicznych i morfologicznych. Procesy glebotwórcze prowadzą do wytworzenia charakterystycznych dla danego środowiska gleb. Czynniki glebotwórcze to: klimatyczne (opady, temperatura, wiatr), geologiczne (skład skały macierzystej, rzeźba terenu), biologiczne (wpływ organizmów glebowych - edafonu), gospodarcze (działalność człowieka). Procesy kształtujące glebę to: a) procesy przygotowawcze tak zwane wietrzenie proces ten prowadzi do rozdrobnienia skał oraz tworzenia się nowych, wtórnych minerałów; powierzchnia staje się przepuszczalna dla wody i powietrza; w takich warunkach mogą rozwijać się korzenie roślin; b) właściwe procesy glebotwórcze podczas ich trwania następuje przeobrażenie substratu glebowego w utwór częściowo ożywiony przy udziale organizmów żywych, głównie drobnoustrojów, które wzbogacają go w próchnicę, witaminy, enzymy, hormony; c) procesy przemieszczania produktów wietrzenia i humifikacji (powstawania próchnicy) procesy te mogą prowadzić do koncentracji pewnych składników w jednym miejscu, a ich ubytku w innych. Podczas tych procesów następuje przemieszanie się materiałów chemicznych wywołane przemywaniem pionowym i poziomym. Pierwszy etap tworzenia się gleb to wietrzenie podłoża. Jego intensywność zależy od klimatu oraz rodzaju wietrzejącej skały. Następnie rozpoczyna się działalność organizmów żywych: bakterii, grzybów, mchów i porostów. Ze względu na różną aktywność organizmów na poszczególnym podłożu, w różnym tempie zachodzą przemiany chemiczne. Drugi etap procesu glebotwórczego dokonuje się pod wpływem wkraczającej roślinności trawiastej i wysokiej. Rośliny odżywiają się składnikami mineralnymi podłoża. Rozwijające się jednocześnie drobnoustroje przyspieszają rozkład obumierających roślin, co sprzyja wytwarzaniu się próchnicy. Ta z kolei wykorzystywana jest ponownie przez rosnące na tym podłożu rośliny. W końcowym kształtowaniu się gleby uczestniczą, więc: mikroflora oraz fauna glebowa. Dlatego też takie same gleby mogą powstawać na różnym podłożu skalnym. Czarnoziemy, gleby brunatne, gleby płowe mogą powstawać na lessach, a czarne ziemie, gleby brunatne, gleby płowe - na glinach morenowych. Na niektórych skałach powstaje tylko jeden rodzaj gleb na przykład: rędziny zawsze powstają na skałach węglanowych lub siarczanowych. Każda gleba ma w przekroju charakterystyczny wygląd i budowę, czyli tak zwany profil. Można odczytać z niego poszczególne warstwy glebowe powstałe w wyniku działania czynników glebotwórczych. Wygląd i budowa profilu świadczą o kierunku procesów 8

10 glebotwórczych i wskazują, w jakim stadium rozwoju znajduje się dana gleba. Procesy glebotwórcze przebiegają w określonych warunkach klimatycznych, na określonych skałach macierzystych, pod wpływem określonej szaty roślinnej i prowadzą do ukształtowania się odpowiednich typów gleb. Do podstawowych procesów glebotwórczych zalicza się: 1. Proces inicjalny prowadzący do powstania gleb prymitywnych, przy udziale zbiorowisk drobnoustrojów, mchów, porostów, 2. Proces przemywania (płowienia) polegający na wypłukiwaniu z górnych poziomów gleby minerałów bez ich uprzedniego rozkładu, 3. Proces bielicowania przebiega przy kwaśnym odczynie gleby zwłaszcza w lasach iglastych. Polega na wypłukiwaniu w głąb profilu gleby produktów rozkładu minerałów. Przemieszczeniu ulegają zwłaszcza żelazo i glin tworząc łatwo rozpuszczalne kompleksowe związki z substancjami humusowymi, 4. Proces oglejenia to zespół zjawisk polegający na redukcji (odtlenianiu) mineralnych części utworu glebowego w warunkach dużej wilgotności w obecności substancji organicznej. Gleby lub oglejone poziomy glebowe mają charakterystyczne niebieskozielonkawe zabarwienie. Proces ten przebiega najczęściej w poziomach nadmiernie wilgotnych, zatem o ograniczonej ilości powietrza, 5. Proces brunatnienia jest typowy dla wielogatunkowych lasów liściastych. Polega na rozkładzie glinokrzemianów i wydzieleniu zawartego w nich żelaza, nadając glebie charakterystyczną barwę: od żółtobrunatnej poprzez ceglastą lub czerwonobrunatną po brunatną, 6. Proces bagienny to długotrwałe przemiany chemiczne i strukturalne, którym poddawane są szczątki roślin bagiennych w warunkach stałej, nadmiernej wilgotności i braku dostępu powietrza (anaerobiozy). W taki sposób tworzą się muły lub torfy, 7. Proces murszenia przebiega po odwodnieniu torfowiska w warstwach gleb mułowych, torfowych i gytiowych po ustaniu anaerobiozy, czyli po ustaleniu się warunków tlenowych (aerobowych). Jest to złożony proces biochemiczny, prowadzący do humifikacji (próchnienia) i częściowej mineralizacji masy torfowej. W wyniku tego zanika pierwotna włóknista struktura torfu. Odwodniony torf, muł czy gytia kurczą się i pękając tworzą drobne bryły. W dalszym procesie murszenia bryły te dzielą się, tworząc ziarna powstającego murszu. Cechą charakterystyczną procesów glebotwórczych jest wzajemne oddziaływanie masy mineralnej gleby oraz organizmów żywych i martwych. W glebie zachodzą złożone procesy rozkładu i przeobrażania substancji organicznej, a procesy dominujące w poszczególnych etapach rozkładu można określić na podstawie produktów końcowych. Są to: mineralizacja, humifikacja czyli tworzenie się próchnicy, torfienie, murszenie, zwęglanie (karbonizacja). Zróżnicowanie skały macierzystej, urozmaicona rzeźba terenu i odmienny klimat sprzyjają tworzeniu się różnych typów gleb. 9

11 Tabela 1. Rodzaje typy gleb w zależności od utworu macierzystego (Grochowicz E., Korytkowski J.: Ochrona gleb, WSiP, Warszawa 1997) Typ gleby Gleby inicjalne skaliste Gleby inicjalne luźne Gleby inicjalne ilaste Gleby bezwęglanowe słabo wykształcone ze skał masywnych Gleby słabo wykształcone ze skał luźnych Rędziny Czarnoziemy Gleby brunatne Gleby płowe Gleby bielicowe Gleby bagienne Mady Utwór macierzysty Skały lite niewapienne granity, gnejsy, piaskowce Utwory niespoiste Kwarcowo-krzemianowe, żwiry, piaski Łupki, gliny, iły Skały niewapienne Piaskowce ubogie w związki zasadowe Skały wapienne różnych formacji geologicznych, wapienie, margle, opoki, dolomity, gipsy Lessy Gliny morenowe, pyły, piaski gliniaste, a w terenach górskich: piaskowce, granity i gnejsy Gliny zwałowe, utwory pyłowe, piaski Piaski wydmowe, granity Muły, torfy Lżejsze osady aluwialne, głównie mułki Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co to jest gleba? 2. Na czym polega proces glebotwórczy? 3. Jakie znasz procesy glebotwórcze? 4. Jakie czynniki mają wpływ na proces tworzenia się gleb? 5. Na czym polega proces inicjalny? 6. Na czym polega proces wymywania? 7. Na czym polega proces bielicowania? 8. Na czym polega proces oglejenia? 9. Na czym polega proces bagienny? 10. Na czym polega proces murszenia? 10

12 Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Podaj definicję pojęcia gleba. 1) wyszukać w trzech niezależnych źródłach: Internecie, podręczniku, słowniku geograficznym, definicję pojęcia gleba, 2) zanotować definicję, podając ich źródło. słownik geograficzny, podręcznik, dostęp do Internetu, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Przedstaw następujące po sobie procesy glebotwórcze. 1) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat procesów glebotwórczych, 2) zanotować poszczególne etapy powstawania gleby, 3) korzystając z literatury, krótko scharakteryzować proces glebotwórczy. literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, mapa Gleby w atlasie. Ćwiczenie 3 Scharakteryzuj rodzaj gleb występujący w Twojej okolicy. 1) zapoznać się z mapą Gleby w atlasie, 2) na podstawie informacji znalezionych w atlasie zanotować, jaki typ gleb występuje w Twojej okolicy, 3) scharakteryzować wskazany przez siebie rodzaj gleby. atlas, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. 11

13 Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) wyjaśnić pojęcie gleba? 2) scharakteryzować, na czym polega proces glebotwórczy? 3) wymienić różne typy gleb? 4) opisać proces inicjalny? 5) scharakteryzować proces wymywania? 6) opisać proces oglejenia? 7) opisać proces bagienny? 8) opisać proces murszenia? 9) wymienić czynniki glebotwórcze? Tak Nie 12

14 4.2. Struktura gleby Materiał nauczania Struktura gleby to kształt, jaki przybiera ona zgodnie z jej chemicznymi i fizycznymi właściwościami. Każda odrębna jednostka struktury gleby nazywana jest agregatem. Typy agregatów strukturalnych gleb mineralnych to: struktura warstwowa (cienkie, poziomo ułożone płytki na przykład w madach), struktura słupkowa (agregaty o kształcie wydłużonym, ułożone pionowo gleby klimatu suchego i półsuchego), struktura pryzmatyczna (iły, gliny ciężkie), struktura sferyczna (agregaty kuliste). Struktury agregatów gleb organicznych to: gruzełkowata, koksikowa, proszkowa, ziarnista, gąbczasta, włóknista, kawałkowa, amorficzna, galaretowata. Gleby niestrukturalne mają tak zwaną strukturę rozdzielnocząsteczkową. Agregaty nie mają wyraźnego kształtu: strukturę ziarnistą posiada piasek, którego pojedyncze ziarenka nie łączą się w jedną masę, struktura masywna występuje, gdy gleba zlepia się, nie tworząc przy tym żadnych konkretnych form. Często w próbkach gleby spotyka się więcej niż jeden typ struktury. Gleba strukturalna: wykazuje najkorzystniejsze właściwości powietrzne i cieplne, jest bardziej urodzajna niż gleba niestrukturalna, zabezpiecza potrzebne roślinie ilości wody, powietrza i składników pokarmowych. Trwałości struktury glebowej sprzyja: stosowanie właściwego płodozmianu, racjonalne zabiegi agrotechniczne: odpowiednie melioracje, właściwe nawożenie nawozami organicznymi i mineralnymi. Struktura gruzełkowata i ziarnisto-gruzełkowata jest najkorzystniejszą dla rozwoju roślin. Stwarza dobre warunki, dzięki: zatrzymywaniu wody w wąskich kanalikach, wypełnieniu przestrzeni powietrzem, dobrej pojemności wodnej, zdolności szybkiego pochłaniania nadmiaru wody, powodującej szybkie ogrzewanie gleby, rozwijających się w niej pożytecznych mikroorganizmów, zawartości próchnicy. Porowatość gleby suma wszystkich wolnych przestrzeni pomiędzy cząstkami i gruzełkami przypadających na określoną jednostkę objętości gleby. Porowatość gleby zależy od: 13

15 struktury gleby, składu mechanicznego gleby, wilgotności gleby, temperatury gleby, działalności korzeni i zwierząt glebowych. Największą porowatość do 85% wykazują gleby torfowe, najmniejszą gleby ilaste. Zwięzłość gleby siła, z jaką poszczególne cząstki gleby są ze sobą spojone. Zależy od: składników mechanicznych gleby, wilgotności, zasobności w związki wapnia Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Czym jest struktura gleby? 2. Jakie znasz rodzaje gleb strukturalnych? 3. Jakie gleby należą do niestrukturalnych? 4. Czym różni się gleba strukturalna od gleby niestrukturalnej? 5. Jakie są rodzaje struktur gleb mineralnych? 6. Jakie są rodzaje struktur gleb organicznych? 7. Jakie właściwości ma gleba strukturalna? 8. Jaka struktura gleby jest najkorzystniejsza dla rozwoju roślin? 9. Jakie warunki glebowe są niezbędne do rozwoju roślin? 10. Co to jest porowatość gleby? 11. Jak wytłumaczysz pojęcie zwięzłość gleby? Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przedstaw znaczenie struktury gleby dla rozwoju roślin. 1) zapoznać się z materiałem dydaktycznym, 2) zanotować, jakie czynniki sprzyjają rozwojowi roślin i jaki rodzaj gleb ma takie właściwości. poradnik dla ucznia, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Określ strukturę próby glebowej. 1) przyjrzeć się otrzymanej od nauczyciela próbce gleby, 14

16 2) rozłożyć i osuszyć otrzymaną próbkę gleby, 3) używając szklanego pręcika rozdzielić poszczególne składniki gleby, 4) obejrzeć za pomocą lupy elementy gleby, 5) określić strukturę próbki gleby. próbka gleby, lupa, szklany pręcik, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 3 Określ zawartość wody w glebie. 1) otrzymać od nauczyciela próbkę gleby pobranej z głębokości 15 cm, 2) rozcierając w dłoni grudkę, zbadać ją dotykiem palców, 3) zawinąć próbkę gleby w bibułę i ścisnąć w dłoni, 4) na podstawie obserwacji oraz tabeli wilgotności gleby określić wilgotność badanej gleby. próbka gleby z głębokości około 15 cm, tabela wilgotności gleby, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) wymienić rodzaje struktury gleby? 2) zdefiniować termin struktura gleby? 3) scharakteryzować rodzaje gleb strukturalnych? 4) scharakteryzować rodzaje gleb niestrukturalnych? 5) wymienić struktury agregatów gleb organicznych? 6) wyjaśnić termin porowatość gleby? 7) wyjaśnić znaczenie struktury gleb? Tak Nie 15

17 4.3. Żyzność gleby Materiał nauczania Żyzność gleby to zdolność gleby do przekazywania bytującym na niej roślinom składników pokarmowych, wody, powietrza, ciepła itp. Najważniejsze właściwości określające stan żyzności gleby to: profil glebowy, skład granulometryczny, porowatość, właściwości cieplne, właściwości wodne, właściwości powietrzne poszczególnych poziomów profilu, zasobność w składniki pokarmowe, zawartość substancji toksycznych, odczyn i zawartość węglanów, właściwości sorpcyjne, buforowość, zawartość substancji organicznej, skład edafonu glebowego. Wskaźnikiem żyzności gleby jest: liczba gatunków lub organizmów żywych, którym dana gleba może zapewnić warunki rozwoju gleba jest tym żyźniejsza im więcej i bardziej wymagających gatunków roślin znajduje w niej odpowiednie dla siebie warunki wzrostu, rozwoju i plonowania, przyrost biomasy następujący na różnych glebach: o takiej samej zasobności, w takich samych warunkach klimatycznych, poddanych identycznym zabiegom agrotechnicznym, na tej samej powierzchni i w tym samym czasie. Wpływ działalności człowieka na żyzność gleb: nawożenie, nawadnianie, rekultywacja, drenowanie, przeciwdziałanie degradacji gleb. Dla określenia żyzności gleby bada się zawartość azotu, fosforu i potasu w próbach gleby. Pojęciem związanym z żyznością gleby jest urodzajność gleby. Urodzajność gleby to zdolność gleby do plonowania w określonych warunkach siedliskowych i przy zastosowaniu zabiegów agrotechnicznych. Na urodzajność gleby wpływają wszystkie jej właściwości. Każde siedlisko wymaga prowadzenia odpowiednich zabiegów agrotechnicznych, agrochemicznych oraz ochrony gleby przed czynnikami degradującymi środowisko glebowe Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Czym jest żyzność gleby? 2. Co wpływa na żyzność gleb? 3. Jakie są wskaźniki żyzności gleb? 4. Zawartość jakich pierwiastków określa żyzność gleb? 5. W jaki sposób można wpływać na żyzność gleb? 6. Czym jest urodzajność gleby? 7. Jaka jest różnica pomiędzy żyznością a urodzajnością gleby? 16

18 Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przedstaw czynniki wpływające na żyzność gleby. 1) zapoznać się z materiałem dydaktycznym, 2) zanotować zdobyte informacje i krótko uzasadnić swój wybór. materiały dydaktyczne, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Korzystając z atlasu, sporządź tabelę zawierającą informacje na temat najbardziej urodzajnych terenów w Polsce. Żyzność gleb w poszczególnych województwach Polski oceń w sali od 1 do 5. Zwróć uwagę na wynik Twojego regionu. Czy otrzymane dane zgodne są z Twoimi obserwacjami? 1) wyszukać w atlasie mapę gleb, 2) sporządzić tabelę, w której wpiszesz województwa i skalę urodzajności gleb, 3) wypełnić tabelę, 4) krótko opowiedzieć o otrzymanych rezultatach, 5) odnieść swoje własne obserwacje z regionu zamieszkania do otrzymanych rezultatów. atlas, tabela do odnotowania wyników zadania Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) wyjaśnić termin żyzność gleby? 2) zdefiniować termin urodzajność gleby? 3) wymienić czynniki wpływające na żyzność gleby? 4) wymienić pierwiastki chemiczne świadczące o żyzności gleby wskaźniki żyzności gleby? 5) scharakteryzować różnicę pomiędzy żyznością a urodzajnością gleby? 6) wskazać różnicę między żyznością a urodzajnością gleb? Tak Nie 17

19 4.4. Klasyfikacja gleb Materiał nauczania Oceniając przydatność użytkową gleb, należy zwrócić uwagę na kategorie użytkowe gleb. Do najważniejszych kategorii zaliczamy: gleby orne (gleby uprawne) odznaczają się dużym dynamizmem procesów glebotwórczych, dzięki uprawie, nawożeniu i nawadnianiu. W glebach tych następuje intensywniejszy rozkład substancji mineralnych i organicznych, gleby darniowe (łąkowo-pastwiskowe), gleby leśne, grunty pod wodami. W Polsce, mimo zmian, największą powierzchnię (51,7% w 2003 r.) zajmują nadal gleby orne. Gleby orne podlegają klasyfikacji w oparciu o wartość rolniczą gleb określaną jako bonitacja. W ramach poszczególnych kategorii użytkowych gleb Rozporządzeniem Rady Ministrów z 8 stycznia 1957 r. w sprawie klasyfikacji gruntów, wprowadzono Tabelę Klasyfikacji Gruntów (Dz. U. Nr 5, poz. 21) zawierającą szczegółowe kryteria bonitacyjne. Podstawą zaliczania gleb do danej klasy bonitacyjnej są przede wszystkim właściwości gleb i warunki przyrodnicze terenu, decydujące o ich urodzajności. Klasyfikacja gleb ornych oparta jest głównie na badaniach terenowych odkrywek glebowych i określania ich właściwości. Klasy bonitacyjne gleb ornych: Klasa I gleby orne najlepsze, Klasa II gleby orne bardzo dobre, Klasa III a gleby orne dobre, Klasa III b gleby orne średnio dobre, Klasa IV a gleby orne średniej jakości lepsze, Klasa IV b gleby orne średniej jakości gorsze, Klasa V gleby orne słabe, Klasa VI gleby orne najsłabsze, Klasa VI Rz gleby pod zalesienia. W przypadku terenów zielonych (bonitacja użytków zielonych) wyodrębnia się sześć klas bonitacyjnych. Struktura użytkowania gruntów w Polsce ulega nieustannym zmianom ze względu na: ewolucję gleb, rozwój mechanizacji chemizację upraw, degradację środowiska naturalnego, upływ czasu. Powierzchnia użytków rolnych ciągle maleje, wzrasta natomiast powierzchnia lasów i zadrzewień Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie znasz kategorie użytkowe gleb? 2. Czym charakteryzują się gleby orne? 18

20 3. Co oznacza termin bonitacja gleb? 4. Jakie są klasy bonitacyjne gruntów ornych w Polsce? 5. Czym charakteryzuje się klasa bonitacyjna I, II, III i IV? 6. Jakie klasy bonitacyjne gruntów ornych występują w Twojej okolicy? 7. Jakie czynniki wpływają na zmianę struktury użytkowania gruntów w Polsce? Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przedstaw klasy bonitacyjne gruntów ornych występujących w Polsce. 1) zapoznać się z materiałem dotyczącym klasyfikacji gruntów ornych, 2) skonstruować tabelę, 3) wpisać w tabeli klasy bonitacyjne gruntów ornych w Polsce, 4) scharakteryzować wymienione klasy bonitacyjne. atlas, dane dotyczące klasyfikacji gleb w Polsce, literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Opracuj wraz z kolegami mapę gruntów ornych Polski. Przygotujcie mapę w formie plakatu. Zaprezentujcie mapę reszcie klasy. 1) zapoznać się z mapą Polski otrzymaną od nauczyciela, 2) wyszukać w materiałach dydaktycznych informacje na temat występowania poszczególnych klas bonitacyjnych gruntów ornych w Polsce, 3) nanieść zdobyte dane na mapę plakat, 4) oznaczyć różnymi kolorami poszczególne klasy bonitacyjne gleb, 5) zaprezentować kolegom wynik pracy. literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, kopia schemat mapy Polski w formacie A4, atlas, dane dotyczące klas bonitacyjnych gruntów ornych w Polsce Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) wyjaśnić pojęcie bonitacja gleb? 2) wymienić klasy bonitacyjne gruntów ornych w Polsce? 3) scharakteryzować każdą z klas bonitacyjnych gruntów ornych? 4) odnaleźć informacje na temat klasyfikacji gleb w literaturze? 5) odnaleźć informacje na temat klasyfikacji gleb w atlasie? 6) wymienić klasy bonitacyjne gruntów ornych w Twojej okolicy? Tak Nie 19

21 4.5. Profile glebowe Materiał nauczania Profil glebowy to pionowy przekrój gleby składający się z poziomów genetycznych formujących się podczas procesu glebotwórczego. Występujące w glebie poziomy mówią o jej genezie i pozwalają na klasyfikację gleb. Poziomy genetyczne różnią się barwą, stopniem koncentracji składników, strukturą itp. Im gleba jest starsza tym profil jej jest bardziej zróżnicowany, a poziomy wyraźniej wykształcone. Rozpoznając i opisując profil glebowy stosuje się umowne symbole, oznaczające kolejne poziomy genetyczne: A 0 poziom ściółki A 1 poziom próchniczy A poziom akumulacyjny A 2 poziom eluwialny B poziom iluwialny G poziom glejowy C poziom skały macierzystej D poziom skały podścielającej Rys. 1 Profil glebowy (Łopata K. Rudnik E.: Tajemnice gleby Chroń swoje środowisko. WSiP, Warszawa 1997) 1. Poziom akumulacyjny (A) powstaje w wyniku nagromadzenia się składników organicznych, próchnicy i składników mineralnych w wierzchniej warstwie gleby. Poziom ten dzieli się na: poziom ściółki (A 0 ), poziom próchniczy (A 1 ). Poziom próchniczy występuje we wszystkich glebach mineralnych z wyjątkiem bielic. Charakteryzuje się różną miąższością i barwą od jasnoszarej do czarnej w zależności od stopnia zmumifikowania materii organicznej. Stanowi główną strefę rozwoju korzeni roślin, 2. Poziom eluwialny (wymywania) (A 2 ) powstaje wskutek działania zakwaszonych roztworów glebowych, które przesiąkają w głąb profilu glebowego. Poziom ten ma zawsze jasne zabarwienie, które pochodzi od krzemionki powstającej w czasie chemicznego wietrzenia glinokrzemianów, 3. Poziom iluwialny (wmycia) (brunatnienia) (B) powstaje na skutek strącenia się związków wymywanych z wyższych części profilu glebowego w niższe. Są to sole żelaza, glinu, fosforu, wapnia, magnezu oraz koloidy organiczne. Poziom ten ma zabarwienie od rdzawoszarego poprzez jasnobrunatny po brunatny, 4. Poziom glejowy (G) powstaje w warunkach nadmiernego uwilgotnienia i słabego przewietrzenia gleby. Poziom ten zabarwiony jest na kolor zielonkawoniebieski, pochodzący id związków żelaza (II); 5. Poziom skały macierzystej (C) stanowi część profilu glebowego w minimalnym stopniu zmienioną przez procesy glebotwórcze. Znajomość geologicznego pochodzenia skały 20