MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf ·...

28
GLEBA MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM Materiały przetłumaczone w ramach projektu "Ekomobil jako innowacja edukacji ekologicznej w Polsce oraz punkt wyjścia współpracy polsko - niemieckiej w zakresie zrównoważonego rozwoju" realizowanego przez Sächsische Landesstiftung Natur und Umwelt we współpracy ze Stowarzyszeniem na rzecz Ekorozwoju Agro - Group, dofinansowanego przez Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Dofinansowano ze środków

Transcript of MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf ·...

Page 1: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

GLEBA

MATERIAŁY EDUKACYJNE

DLA GIMAZJUM

Materiały przetłumaczone w ramach projektu "Ekomobil jako innowacja edukacji ekologicznej w Polsce oraz punkt wyjścia współpracy polsko - niemieckiej w zakresie zrównoważonego rozwoju" realizowanego przez Sächsische Landesstiftung Natur und Umwelt we współpracy ze Stowarzyszeniem na rzecz Ekorozwoju Agro - Group, dofinansowanego przez Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Dofinansowano ze środków

Page 2: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

2

GIMNAZJUM

Rodzaj gleby

Rodzaj gleby mówi nam na temat właściwości warstwy gleby zwanej próchnicą, tzn. czy mamy

do czynienia z lekką, średnią czy ciężką glebą. Mianem „ciężka“ lub „lekka“ określa się jednak

nie ciężar właściwy gleby, tylko to, jak lekko lub ciężko ta gleba daje się "obrabiać".

Gleby składają się między innymi z cząsteczek mineralnych o różnej wielkości występujących w

różnych proporcjach ilościowych. Wielkość - a nie skład – cząsteczek mineralnych decyduje o

rodzaju gleby. Według wielkości ziaren da się wyróżnić 5 klas uziarnienia (grupy

granulometryczne):

Glina Pył Piasek Żwir Kamienie

Kamienie i żwir należą do gleb ciężkich. Charakteryzują się one tym, że cząsteczki gruntu są

większe niż 2 mm. Piasek, pył i glina tworzą glebę lekką. Cząsteczki są mniejsze niż 2 mm.

Ił jest mieszanką piasku, pyłu i gliny.

Kamienie: > 60 mm

Żwir: małe kamyczki o wielkości 2-60 mm

Piasek: cząsteczki o wielkości grysiku 0,063 – 2 mm

Pył: cząsteczki o wielkości ziaren 0,002 – 0,063 mm Glina: cząsteczki mikroskopijne, niewidoczne gołym okiem <0,002 mm

Rodzaj gleby można stwierdzić za pomocą próby ręcznej (makroskopowo). Oszacowuje się

podczas niej udział frakcji gliny, pyłu i piasku w glebie. W zależności od składu mieszanki

wyróżnia się grupy i podgrupy gleb (np. ilasty piasek, pylasta glina) o różnych właściwościach.

Właściwości rodzajów gleby

Piasek Pył Glina Ił Zdolność zatrzymywania wody

niska średnia wysoka bardzo wysoka

Przepuszczalność dobra średnia słaba dobra

Page 3: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

3

wody (zagrożenie wodą stojącą)

Powietrze glebowe

intensywne napowietrzenie

średnie napowietrzenie

słabe napowietrzenie

dobre napowietrzenie

nagrzewanie wiosną

szybkie średnie powolne nieprzerwane

praktyczne znaczenie

daje się polepszyć poprzez wzbogacenie próchnicą

nie występuje w czystej postaci

suche gleby są twarde, zaschnięte i trudne do obróbki

szczególnie korzystne dla rolnictwa, ponieważ posiadają zharmonizowaną gospodarkę wodną i odżywczą; najlepszy rodzaj gleby jeśli jest neutralna, ma dużą miąższość i żyje w niej wiele zwierząt

Page 4: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

4

Odczyn pH gleby

Zadanie: Określ reakcję gleby za pomocą określenia odczynu pH.

Zagadnienia wstępne:

1. Jakie znaczenie ma wartość odczynu pH dla gleby?

2. Dla jakich reakcji glebowych typowymi roślinami wskaźnikowymi są przylaszczka i czarna

jagoda?

3. Jakie są przyczyny zakwaszenia gleb?

Pośród czynników, które wpływają na chemiczne, biologiczne i fizyczne właściwości gleb

odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym na

gospodarkę wodna i powietrzną w glebie, na występowanie licznych środków odżywczych (np.

potas, magnez), powstawanie azotanów oraz występowanie szkodliwych jonów aluminium.

Odczyn pH danej zawiesiny glebowej wskazuje na stężenie jonów wodoru w tej zawiesinie i

pokazuje czy gleba jest kwaśna, neutralna czy zasadowa/alkaliczna. Im więcej jest jonów H+ w

glebie, tym bardziej kwaśna jest jej reakcja. Im więcej jest jonów metalu w glebie, reaguje ona

bardziej zasadowo. Różne ekosystemy jak las, woda, pole i in. mają także w swoim obrębie

obszary o różnych wartościach pH.

Kwaśna reakcja jest wtedy, kiedy gleba wykazuje wartość pH poniżej 7. W zależności od stopnia

zakwaszenia zostaje znacznie ograniczona aktywność życiowa większości bakterii glebowych

oraz dżdżownic. Cierpi na tym szybkość tworzenia się próchnicy, zdolność magazynowania

(składniki odżywcze są wymywane szybciej, gleby są zubożone w jony wapnia, magnezu i

potasu) oraz struktura okruchowa gleby. Kwaśna reakcja glebowa jest typowa dla lekkich gleb

piaskowych i bagiennych. Kwasy wytwarzają się poprzez wydychanie mikroorganizmów,

korzeni roślin i zwierząt, przeobrażenie substancji organicznej w próchnicę oraz obieg azotu w

gruncie. Poza tym znaczącym źródłem kwasów są kwaśne deszcze (kwas siarkowy, kwas

azotowy i węglowy) oraz zakwaszające nawozy (jony amonowe, gnojówka). Postępujące

zakwaszenie gleby jest naturalnym procesem rozwoju gleb w środkowoeuropejskim klimacie.

Jednak przez działalność człowieka proces ten jest po wielokroć przyspieszony.

Stopień kwaśności gruntów rolniczych w zależności od miejsca znajduje się w przedziale od

lekko kwaśnych do neutralnych (wartości pH od 5,0 do 7,3). Również torf znajdujący się w

gruncie w ogrodach przyspiesza zakwaszenie gleby. Grunty leśne są na ogół dużo bardziej

zakwaszone i mają odczyn pH od ok. 3,0 do 4,5. Przy wartościach poniżej 4,2 uwalniane są jony

Page 5: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

5

aluminium i żelaza. A ponieważ jony aluminium są silną trucizną komórkową, występują szkody

leśne.

Poprzez wapnowanie (dodanie jonów wapnia) można podwyższyć odczyn pH. Wystarczająca

zawartość wapnia ma bardzo korzystny wpływ na wiele procesów. Substancje organiczne

szybko się mineralizują, tak, że rośliny mają większą ilość składników odżywczych do

dyspozycji. Dlatego często po wapnowaniu stwierdza się lepszy wzrost roślin i ich większą

odporność.

Gleba o odczynie pH-7 (gleba neutralna) stwarza najlepsze warunki dla upraw ogrodowych.

Zwierzęta ziemne znajdują optymalne warunki, co przyczynia się wydatnie do wytwarzania

próchnicy i lepszych możliwości pobierania składników odżywczych. Na takich glebach działają

dlatego szczególnie dobrze również nawozy organiczne (obornik, mączka rogowa), ponieważ są

rozkładane bardzo powoli przez mikroby glebowe i tym samym mają działanie rozłożone w

czasie. (Stara mądrość ludowa: „Róg i włosie nawozi siedem lat“).

Czy gleba jest kwaśna, neutralna, czy zasadowa można rozpoznać między innymi po

występowaniu określonych roślin, tak zwanych roślin wskaźnikowych. Typowe dla kwaśnych

gleb jest występowanie następujących roślin: wrzos, rododendron, zawciąg pospolity,

dziewanna, szczaw polny, czerwiec roczny, rumian polny, żurawina i maliny. Również

ziemniaki i cebula lubią kwaśne grunty.

Alkaliczne wapniste grunty występują w sposób naturalny na bogatej w wapń skale macierzystej,

np. w okolicy Jeny i na wyspie Rugia. Znajdziemy tutaj zbiorowiska roślin szczególnie lubiące

dużą zawartość wapnia, m.in. różne gatunki orchidei i piwonii oraz na wyspie Rugia lasy

liściaste i mieszane porośnięte przez przylaszczki i kokorycz. Te gleby są cięższe i dłużej w

związku z tym zatrzymują składniki pokarmowe.

Słabo zasadowe gleby są lubiane przez maki polne, podbiał, wawrzynek, czereśnie, marchew i

pomidory. Większość gatunków warzyw żyje jednak w dużym zakresie tolerancji. Zbyt wysoka

zawartość wapnia (pH > 8) zagraża m.in. zaopatrzenie w magnez i żelazo.

Podział gleb na określone grupy reakcji (w roztworze CaCl2):

pH < 3,5 -4,5 -5,5 -6,5 -7,2 -8,5 >8,5

ekstremaln

ie kwaśne

bardzo

kwaśne

kwaśne słabo

kwaśne

neutralne zasadowe mocno

zasadowe

Wskazówki dotyczące wymaganych wartości odczynu pH mineralnych gleb wykorzystywanych

w rolnictwie:

Rodzaj gleby pH docelowe optymalne pH pH docelowe optymalne pH

Page 6: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

6

(użytki zielone) (użytki zielone) (pola uprawne) (pola uprawne)

Piasek 5,0 4,8-5,2 5,5 5,3-5,7

ilasty piasek 5,5 5,3-5,7 6,0 5,8-6,2

piaszczysty ił 6,0 5,8-6,2 6,5 6,3-6,7

ił, glina 6,2 6,0-6,5 7,0 6,9-7,2

Sprzęt, odczynniki i wykonanie: według wskazówek z ekomobila

Wyniki pomiarów:

Ocena: 1. Wypowiedz się na temat odczynu pH badanej gleby. 2. Czy udałoby Ci się określić ten odczyn gleby za pomocą roślin wskaźnikowych?

Page 7: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

7

Zawartość jonów wapnia Zadanie: Określ zawartość wapnia w danej próbce gleby.

Zagadnienia wstępne:

Jakie znaczenie dla gleby ma zawartość wapnia?

Naturalna zawartość wapnia w glebie zależy zawsze od skały macierzystej, z której rozwinęła się

ta gleba. Niektóre gleby są w naturalny sposób ubogie w wapń, inne zaś są zubożone w górnym

poziomie genetycznym gleby. Ta ostatnia sytuacja dzieje się przede wszystkim za przyczyną

zakwaszenia gleby, zachodzącego naturalnie lub spowodowanego przez człowieka poprzez np.

intensywną eksploatację gleby. Z tego względu gleby użytkowane rolniczo są regularnie

wapnowane. Rozróżnia się tutaj dwie formy nawożenia wapniem: wapnowanie zachowawcze i

zdrowotne. Przy zachowawczym chodzi o to, aby corocznie uzupełnić glebę o wapń, który ulega

wytraceniu. W tym celu podaje się zapobiegawczo niewielką dawkę roczną wapnia, ok. 2 do 5

dt/ha CaO (=50 g/m² CaO), która odpowiada rocznej utracie wapnia. Jeżeli w trakcie badań

zapotrzebowania na wapń zostanie stwierdzona konieczność podania wyższej dawki, mówi się

wtedy o jednorazowym nawapnowaniu zdrowotnym lub melioracyjnym. W przypadku

zdrowotnego chodzi o jak najszybszą przemianę mocno zakwaszonej gleby w kierunku

neutralnej wartości PH (ph=7). Taka sytuacja może wystąpić podczas zakładania ogrodu lub na

terenie, na którym zaniedbano nawożenie.

Wapń jest w pierwszym rzędzie nawozem stosowanym do użyźniania gleb. Jego korzystne

działanie na wzrost roślin polega przede wszystkim na polepszeniu chemicznych, fizycznych i

biologicznych właściwości gleby. Oddziaływanie wapnia na same rośliny ma za to niewielkie

znaczenie.

Wapń reguluje wartość pH gleby: jony wapnia neutralizują kwasy glebowe i zapewniają w ten

sposób korzystne wartości pH gleby. Dodanie jonów wapnia w formie tlenku wapnia (CaO)

podwyższają więc wartość pH gleby.

Wapń poprawia strukturę gleby: jony wapnia wiążą cząsteczki gliny i próchnicy w większe

cząstki. W ten sposób podwyższony zostaje udział w glebie cząstek porowatych, będących

nośnikiem powietrza. Stabilność porów i opór gleby na zniekształcenia wzrastają. Oddziałuje to

korzystnie na zmniejszenie erozji gleby, na gospodarkę wodną i powietrzną gleby, na wzrost

korzeni i tym samym na pobieranie składników pokarmowych przez rośliny.

Page 8: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

8

Zależnie od rodzaju gleby i zmierzonej wartości pH gleby dzieli się według poniższej tabeli na

klasy zapotrzebowania na wapń. Jeżeli np. stwierdzono rodzaj gleby jako piaszczysty ił, a

zmierzona została wartość pH 5,8, to gleba ta ma niedobór wapnia.

Rodzaj gleby Silny niedobór

wapnia

Niedobór wapnia Nasycenie wapniem

prawidłowe

Lekkie gleby, np. piasek, pylasty

piasek

pH poniżej 4,9 pH 5,0-5,7 pH ponad 5,7

Średnie gleby, np. ilasty piasek,

piaszczysty ił, pył zwykły

pH poniżej 5,5 pH 5,6-6,3 pH ponad 6,3

Ciężkie gleby, np. ił, glina, gliniasty

pył

pH poniżej 5,7 pH 5,8-6,9 pH ponad 6,9

Jeżeli się określi odpowiednią klasę zapotrzebowania na wapń, można z poniższej tabeli

odczytać konieczną ilość nawozu wapniowego.

(Ilości w kg CaO/100m² lub dt CaO/ha)

Rodzaj gleby Mocny niedobór

wapnia

Niedobór wapnia Nasycenie wapniem

prawidłowe

Lekkie 5-10 kg rocznie 3-5 kg rocznie 3-5 kg co 2 lata

Średnie 10-20 kg rocznie 5-10 kg rocznie 6-12 kg co 3 lata

Ciężkie 20-40 kg rocznie 10-20 kg rocznie 15-20 kg co 4 lata

Wapń wapniowi nierówny! Jest dużo różnych rodzajów wapnia: wapno palone, żużel, wapń

zawarty w algach morskich itd. Najważniejszym kryterium właściwego wyboru nawozu

wapiennego jest różna prędkość działania wapna w glebie. Dla lekkich, ubogich w glinę gleb

należy wybierać rodzaj wapna działający powoli: kwasowęglowe wapno, kwasowęglowe wapno

magnezowe, wapno żużlowe (powstaje w procesie przetwórstwa rudy żelaza, działa łagodnie,

powoli i długotrwale). Wraz ze wzrastającą zawartością gliny, a więc przy glebach średnich do

ciężkich można zastosować nawozy wapniowe szybko działające: wapno palone, wapno

gaszone, wapno mieszane i wapno węglanowe. Ze względu na neutralizujące działanie powyższe

nawozy wapniowe na dłuższą metę odróżniają się tylko nieznacznie. Przy wyborze nawozu

wapniowego niezbędne jest uwzględnienie jego pobocznych składników.

Gdy już się określi zapotrzebowanie gleby na wapń oraz potrzebną ilość nawozu, należy

obliczyć rzeczywistą ilość wapnia dla danego obszaru, ponieważ podane w tabeli ilości odnoszą

Page 9: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

9

się do średniej grubości warstwy ornej wynoszącej 20 cm. Należy przeliczyć wartości dla

rzeczywistej grubości warstwy uprawnej. Poza tym dostępny w sprzedaży nawóz wapniowy nie

zawiera 100% wapnia. Należy zwracać uwagę na podawaną „bazę odniesienia dla

oddziaływania wapnia w % CaO“. Nawozy wapniowe mogą być stosowane w ciągu całego roku,

o ile pogoda i rodzaj uprawy na to pozwalają. Najlepsze działanie wapnia osiąga się, gdy

wymiesza się go intensywnie z gruntem. Szczególnie w przypadku wapna palonego i gaszonego

wymagane jest równomierne rozprowadzenie nawozu. Odstęp czasowy między nawożeniem

wapniem i azotem musi zostać zachowany zawsze wtedy, gdy azot jest podawany w formie

jonów amonowych. Obowiązuje to także w przypadku nawożenia gnojówką i obornikiem. Przy

wyższym odczynie pH gleby i dobrym zaopatrzeniu w wodę mogą w przeciwnym razie wystąpić

znaczne straty w azocie. Za korzystny uznaje się odstęp 14-dniowy, o ile w międzyczasie nie

nastąpi całkowite wchłonięcie wapnia. Jeśli tak, nawóz azotowy można stosować bezpośrednio

po nawiezieniu wapniem.

Sprzęt, odczynniki i przeprowadzenie: według wskazówek z ekomobila

Wyniki pomiarów:

Reakcja Zawartość wapnia

Ocena gruntu

brak burzenia poniżej 1% bezwapnisty

słabe, krótkie burzenie 1 – 3% słabo wapnisty

intensywne, krótkie burzenie 3 – 5% wapnisty

długie mocne burzenie ponad 5% silnie wapnisty

Ocena:

Jakie wnioski można wyciągnąć na podstawie Twoich wyników?

Page 10: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

10

Fosforany Zadanie: Określ zawartość fosforanów w próbce gleby.

Zagadnienia wstępne: Jakie znaczenie dla roślin ma fosfor?

Jakie skutki dla środowiska ma podwyższona zawartość fosforanów w glebie?

Jakie są alternatywne metody użyźniania gleby?

Fosfor jest dla rośliny składnikiem odżywczym koniecznym do życia i niezbędnym w dużych

ilościach (główny pierwiastek). Ma on centralne znaczenie w roślinnej przemianie materii (jako

składnik cukier-fosforanów, błony komórkowej, adenozynodifosforanu i adenozynotrifosforanu,

niektórych koenzymów) i ma znaczny udział we wszystkich procesach biologicznych. Fosfor

jest ważny dla wykształcania kwiatów i owoców, jak również dla dojrzewania nasion, budowy

substancji międzykomórkowej w liściach i szypułkach oraz dla gospodarki energetycznej roślin.

Niedobór fosforu prowadzi do zaburzeń wzrostu (mizerny wzrost, cienkie łodyżki, utrudnione

wykształcanie się systemu korzeniowego), upośledzenia zdolności wytwarzania nasion i

owoców (tym samym do strat w plonach oraz zmniejszonej biologicznej jakości uzyskanych

produktów), przedwczesnego starzenia się i obumierania starych liści (wybarwianie się liści na

kolor ciemnozielony, żółty, brązowy do ciemnoczerwonego).

Przesycenie nawozem fosforowym prowadzi do zaburzeń przemiany materii i zahamowania

wzrostu roślin, ponieważ powoduje znaczne utrudnienia w pobieraniu mikroelementów. Grunty

ogrodnicze często zawierają zbyt dużo fosforu. W takim przypadku należy zaprzestać dodawania

kompostu lub obornika oraz nawozów NPK, które zawierają mączkę kostną bogatą w fosfor.

Przeważająca część fosforu znajdującego się w glebie jest zawarta w trudnorozpuszczalnych

związkach organicznych i nieorganicznych, tym samym jest on trudno dostępny dla roślin. Do

bezpośredniego pobierania przez rośliny nadają się są jedynie fosforany z zawiesiny glebowej.

60 % zawartych w niej jonów fosforanowych jest natury nieorganicznej i pochodzi z erozji skał

(w glebach od neutralnych do zasadowych przeważają apatyty, w kwaśnych glebach natomiast

fosforany aluminium i żelaza, z czego te ostatnie nie są zupełnie przyswajane przez rośliny!), a

40 % jest w związkach organicznych (np. w próchnicy, jako kwas fitowy).

Wiele mikrobów glebowych produkuje składniki, dzięki którym mogą się rozłożyć nawet

najtrudniej rozpuszczalne związki fosforu. Poprzez zróżnicowane formy życia odbywającego się

w glebie, wysoką zawartość substancji organicznej oraz dobre zaopatrzenie w wodę wzrasta

Page 11: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

11

dostępność fosforu w glebie. Przy wartości pH 6–7 fosforany są najwcześniej uwalnianymi

jonami. Fosfor dociera wgłąb gleby poprzez resztki pożniwne, zwierzęce i ludzkie ekskrementy

oraz nawozy mineralne.

Ze względu na związanie fosforu w glebie, niezależnie od jego wysokiej zawartości, konieczne

są dodatki w postaci nawozów. Typowe nawozy fosforanowe to tomasyna (nawożenie jesienne),

mączka kostna i zwierzęca (21% P2O5, nawożenie jesienne i wiosenne), guano (wyschnięte

odchody ptaków, 11% P2O5, nawożenie wiosenne). Służą one wytwarzaniu próchnicy glebowej i

wzbogacają glebę w minerały.

Na całym świecie wydobywa się rocznie 13 milionów ton fosforanów i stosuje się je jako

nawozy. Nadmierne nawożenie prowadzi jednak do poważnych szkód w ekosystemach

wodnych. Fosfor z fosforanów również w tych ekosystemach oddziałuje jako składnik odżywczy

i prowadzi do nadmiernego rozrostu alg, a tym samym do eutrofizacji wód.

Jako metodę alternatywną warto rozważyć tzw. nawozy zielone z rzodkwią oleistą. Roślina o

długim palowym korzeniu czerpie rezerwy fosforanowe z głębokich warstw gruntu, następnie

jest koszona jeszcze przed zakwitnięciem i jako nawóz wzbogaca powierzchnię gleby.

Wysokie zapotrzebowanie na fosfor mają ziemniaki, buraki cukrowe, koniczyna łąkowa i

lucerna.

W zależności od zawartości fosforu w glebie rozróżnia się odrębne klasy zapotrzebowania.

Dane z analiz gleby podawane są w mgP/P2O5 na 100 g gleby

(1 mgP2O5 = 1,338 mg PO43-).

poniżej 10 niska zawartość

10 – 20 średnia zawartość

20 – 30 wysoka zawartość

ponad 30 bardzo wysoka zawartość

Najkorzystniejsza jest średnia zawartość.

Sprzęt, odczynniki i wykonanie: według wskazówek z ekomobila

Wyniki pomiarów (w mg/l): Ocena: Jak oceniasz wartości swoich pomiarów?

Page 12: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

12

Jony potasu Zadanie: Określ zawartość jonów potasu w danej próbce gleby.

Zastanów się:

Jakie znaczenie ma potas dla organizmu roślinnego?

Jakie są widoczne skutki braku potasu?

Potas, metal alkaliczny, jest dla rośliny składnikiem odżywczym niezbędnym do życia i

potrzebnym w dużych ilościach (środek odżywczy makro lub inaczej główny środek odżywczy).

W glebie potas jest zawarty w formie różnych minerałów gliniastych (np. w mice, skaleniach)

jako jony. Także czarnoziemy są bogate w potas. Potas wbudowany w minerały jest dostępny

dopiero po długotrwałym procesie erozji. Natomiast bezpośrednio dostępne są jony potasu

zawarte w roztworze glebowym. Ważniejsze jest zatem odpowiednia wilgotność gleby. W

suchych warunkach jony potasu zostają związane, tak, że nawożenie potasem jest nieskuteczne i

ma pozytywny wpływ dopiero na przyszłoroczną hodowlę roślinną. Potas obniża zdolność do

pęcznienia gleb gliniastych i ilastych i w ten sposób korzystnie wpływa na strukturę grudkową

gleby. Jako jony K+ potas jest pobierany przez system korzeniowy. Pobieranie jonów potasu jest

utrudnione przez niewystarczające natlenienie korzeni, np. na skutek złej struktury gleby. Część

potasu występuje jako wolne K+ w soku komórkowym i jest istotna dla procesu osmozy. W ten

sposób potas wpływa decydująco na gospodarkę wodną roślin. Przy niedostatecznym

dostarczeniu K+ rośliny są wiotkie, oddawanie wody poprzez transpirację jest zwiększone, a

ciśnienie turgorowe (wewnątrzkomórkowe) komórek jest zmniejszone. Poza tym potas

powoduje, w połączeniu z innymi składnikami, określony stan napęcznienia, optymalny dla

procesów przemiany materii. Jony potasu mają również wpływ na fotosyntezę i oddychanie,

ponieważ aktywują różne enzymy. Niedobór potasu prowadzi między innymi do wzbogacenia w

cukier przy obniżonym wytwarzaniu makromolekularnych węglowodanów np. celulozy. Cierpią

na tym stabilność zbóż i jakość roślin włóknistych. Potas podwyższa odporność roślin na mróz i

zarazki chorobotwórcze poprzez wzmocnienie ścianek komórkowych.

Symptomy niedoboru potasu, które nierzadko są wywołane przez niestabilną gospodarkę wodną,

wyrażają się w tzw. “zwiędłej szacie“ roślin. Są one wtedy zwiędłe i wiotkie. Na starszych

liściach, poczynając od ich brzegów, pojawiają się jaśniejsze plamki, a następnie brązowe

martwice (śmierć komórek). Rośliny niedostatecznie odżywione potasem rozwijają tylko małe,

silnie przymocowane liście. Szczególnie wysokie wymagania dotyczące ilości potasu mają różne

Page 13: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

13

odmiany kapusty, buraki czerwone, seler, ogórki, pomidory, marchew, drzewa owocowe i

winorośl oraz rośliny okopowe, czerwona koniczyna i lucerna.

Wyniki pomiarów stwierdzające ok. 250 mg/ l K+ wskazują na normalne nasycenie gleby

potasem, przy ilościach powyżej 450 mg/ l gleba jest nadmiernie nasycona.

Wszystkie nawozy potasowe rozpuszczają się w wodzie, więc są łatwo przyswajalne przez

rośliny. Nie zmieniają one odczynu pH gleby. Rozróżnia się chlorkowe (KCl) i siarczanowe

(K2SO4) nawozy potasowe. Ważne jest aby zwrócić uwagę na wrażliwość wielu roślin

hodowlanych na chlor (np. hodowle szklarniowe, nowalijki, fasola, ogórki, jagody, papryka,

cebula).

Sprzęt, odczynniki i przeprowadzenie: Według wskazówek znajdujących się w ekomobilu

Wyniki pomiarów (w mg/l): Ocena:

Oceń wyniki swoich pomiarów:

Gleba jest niedostatecznie nasycona

normalnie nasycona

nadmiernie nasycona.

Page 14: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

14

Zwierzęta ziemne Zadanie: Wyszukaj 5 różnych gatunków zwierząt żyjących w i na glebie, określ je i dowiedz się jaką

pełnią one funkcję w ekosystemie gleby.

Zastanów się: Jakie znaczenie mają dla gleby zwierzęta żyjące w niej?

Gleba, jako jedna z najważniejszych warstw, w których rozgrywa się życie na powierzchni

Ziemi, składa się, obok substancji mineralnych, powietrza i wody, również w 7% z substancji

organicznej. Zaliczają się do niej korzenie, dużą część stanowi próchnica, a także zwierzęta w

niej żyjące.

85%

6%

9%

tote Pflanzenteile (Humus)Bodenlebewesenlebende Wurzeln

Skład gleby: martwe części roślin (humus), zwierzęta, korzenie

8 %12 %

40 % 40 %

Pilze und Algen sonstige große Tiere Regenwürmer Bakterien und Stahlenpilze

Grzyby i algi, pozostałe duże zwierzęta, dżdżownice, bakterie

Pod jednym metrem kwadratowym Ziemi żyją od setek tysięcy do milionów zwierząt, takich jak

nicienie, dżdżownice, roztocza, równonogi, skoczogonki i inne insekty. Zwierzęta te rozgryzają i

rozdrabniają obumarłe szczątki roślin, mieszają ten materiał z podłożem organicznym i

przyczyniają się do budowania wartościowej próchnicy. Dodatkowo spulchniają glebę,

wspomagają jej "oddychanie" i zwiększają jej zdolność zatrzymywania wody. Tym samym

ułatwiają roślinom ukorzenianie się, a, co za tym idzie, przeciwdziałają wymywaniu z gleby

składników odżywczych. Odchody i wydzieliny śluzowe wydalane przez te zwierzęta, podobnie

jak praca wielu mikroorganizmów, są czynnikiem wspomagającym rozwój stabilnej, luźnej

grudkowej struktury gleby. Właściwy rozkład próchnicy na składniki mineralne (np. azot, fosfor,

potas), które są pobierane następnie przez rośliny za pomocą korzeni jako składniki odżywcze,

dokonuje się poprzez bakterie i grzyby (mikroorganizmy) żyjące w glebie.

Page 15: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

15

Wiele zwierząt, jak np. roztocza, zależne są od mikroorganizmów, które najpierw muszą

rozłożyć i przygotować do dalszej obróbki grube tkanki roślinne. Do najtrudniej rozkładalnych

materiałów organicznych należy zawarta w drewnie lignina. Jest ona rozkładana przez bakterie,

które ze względu na swój wygląd są nazywane mylnie grzybami nitkowatymi i powodują

powstawanie typowego "ziemnego" zapachu gleby.

Zwierzęta żyjące w glebie przystosowały się do warunków w niej panujących (np. ciemności,

wilgotności, chłodu, ciasnoty, częściowo także niedoboru tlenu) poprzez swoją budowę ciała i

zachowanie w następujący sposób:

są niewielkich rozmiarów

mają owalne, płaskie lub wydłużone kształty ciała, brak skrzydeł lub innych wystających części

ciała

do poruszania się służą im krótkie odnóża, włoski lub pazurki

jako dodatkowym organem zmysłowym dysponują często włosami czuciowymi

podczas suszy, nadmiernego ciepła i nasłonecznienia kryją się w głębszych warstwach gleby

przed utratą wilgoci chroni je zwijanie się w kłębek lub nieaktywne stadia spoczynku

oprócz tego zwierzęta glebowe mają szczególne wymagania dotyczące warunków bytowania:

potrzebują różnych materiałów jako kryjówek, jak np. listowie, drewno, ziemia

wiele gatunków obawia się światła

zwierzęta glebowe są zależne od wilgoci ziemi

potrzebują jako pokarmu roślin lub odpadów organicznych (listowie, drewno)

niektóre zwierzęta żyją na martwym drewnie, a inne w sposób drapieżny odżywiają się innymi

zwierzętami (np. biegaczowate, stonogi) lub padliną (np. mrówki)

W obrębie ekosystemu gleby zauważyć można bardzo widoczne różnorodne i bliskie powiązania

między abiotycznymi czynnikami środowiskowymi (natura nieożywiona), obiegiem materii a

biotycznymi czynnikami (życie roślinne i zwierzęce). Ekosystem znajduje się w naturalnej

równowadze i może zrównoważyć do pewnego stopnia wpływy z zewnątrz. Tam jednak, gdzie

ziemia jest niszczona, jak np. przez zakrywanie powierzchni (asfalt, beton) lub kwaśne deszcze,

następuje kres możliwości regeneracji wewnętrznej równowagi. Dlatego wszystkie starania w

zakresie ochrony gleb muszą iść w tym kierunku, aby w sposób zrównoważony doprowadzić do

zachowania tej równowagi.

Sprzęt i pomoce: - pędzle i pęsety - binokular

- łyżki lub szufelki - literatura porównawcza

- pojemniki z lupą

Page 16: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

16

Wynik: znalezione zwierzęta Miejsce znalezienia funkcja w ekosystemie

np. dżdżownica

w listowiu budowanie próchnicy,

konsument 1. rzędu

Ocena: 1. Jakie gatunki występowały licznie? Uzasadnij dlaczego.

2. Na podstawie odnalezionych zwierząt określ w przybliżeniu rodzaj gleby.

3. Jakie elementy przystosowania zaobserwowałeś/łaś u znalezionych przez siebie zwierząt?

Page 17: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

17

Związki azotowe NO3-, NO2

-, NH4+

Zadanie:

Określ zawartość azotu w glebie przez pomiar azotanów (V), azotanów (III) i związków amonu.

Zagadnienia wstępne:

Jakie znaczenie dla roślin ma zawartość azotu w glebie?

Jakie problemy wynikają z podwyższonej zawartości azotu w glebie leśnej?

Jakie środki zaradcze są natomiast konieczne i możliwe?

Wymień i opisz alternatywne metody nawożenia z zakresu biologicznego rolnictwa. Jakie

zalety mają te metody?

Zawartość azotu w glebie i jego stosunek ilościowy do węgla są kryterium zawartości i jakości

próchnicy w glebie. W uprawie roślin azot odgrywa szczególną rolę. W roślinie azot zawarty jest

głównie w formie białek. Dla uzyskania optymalnych plonów/zbiorów chodzi o to, aby

dostarczyć roślinom w wystarczającyh ilościach tego składnika odżywczego. Niedobór azotu

oznacza złe odżywienie roślin i odpowiednio straty w zbiorach. Wyraża się to w bladym,

jasnozielonym kolorze liści i mizernym przyroście, słabo wykształconych kłosach i ziarnach.

Nadmierne nawożenie również prowadzi do słabej jakości produktu końcowego (np. większa

podatność na choroby roślin, pogorszenie wytrzymałości na magazynowanie owoców i warzyw),

obciążenia dla środowiska oraz niepotrzebnych wydatków.

Azot może być pobierany przez roślinę tylko w postaci jonów azotanowych i amonowych (azot

mineralny Nmin). Tylko niewiele roślin może korzystać z azotu zawartego w powietrzu (rośliny z

rodziny motylkowatych żyjące w symbiozie z bakteriami brodawkowymi). Ponieważ zawartość

azotu w glebie ciągle się zmienia, jedynie sensowne jest wykonanie pomiarów na krótko przed

zasiewem. Celem pomiarów azotu jest stwierdzenie obecności zmineralizowanego azotu (jony

azotanowe i związki amonowe) w glebie, skonfrontowanie tych wartości z zapotrzebowaniem

poszczególnych kultur roślinnych i decyzja o niezbędnym nawożeniu. Ważne jest przy tym, aby

uwzględnić głębokość gleby, która będzie się różnić w zależności od gatunku rośliny i stadium

wzrostu (wysiew, dojrzałość itd.). W uproszczeniu wygląda to następująco:

niezbędne nawożenie N = zapotrzebowanie roślin na N (wartość "powinno być") – Nmin-zapas w

glebie

Nmin -zapas w glebie = azotany(V) + związki amonowe

Page 18: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

18

Z eksperymentalnych nawożeń wynikają następujące dane:

Zapotrzebowanie na azot kultur roślinnych w wolnych uprawach (wartość "powinno być") w

kg/ha

Kalafior 300 Szczypior 200

Kalarepa 180 Pietruszka 160

Kapusta biała wczesna 120 Cebula 180

Kapusta biała późna 300 Marchew 200

Jarmuż 180 Ogórek / cukinia 200

Brukselka 300 Kukurydza słodka 150

Groch 80 Pszenica ozima 180 - 240

Fasola 100 Jęczmień ozimy 110 - 150

Rzodkiewka 80 Żyto 120 - 150

Rzodkiew 200 Owies 120 - 150

Sałata głowiasta 70

Odpowiedzialny ogrodnik, rolnik i leśnik bada najpierw swoją glebę, zanim ją nawiezie azotem.

Ważne jest, aby rośliny były zaopatrzone w odpowiednie składniki odżywcze w odpowiednim

momencie (przede wszystkim w fazie wzrostu), ponieważ w innym razie dojdzie do wymycia

lub nadmiernego dostarczenia azotanów w roślinie. Jony azotanowe (V) są rozpuszczalne w

wodzie. Jeśli nadmiar azotanów (V) nie zostanie pobrany przez rośliny, dostaje się razem z

opadami do naszych wód. Tym samym pogarsza się jakość naszej wody pitnej. W określonych

warunkach (powyżej 15oC, anaerobowe stosunki) azotany (V) przekształcają się w azotany (III),

które nie są obojętne dla naszego zdrowia. Jeśli w danej próbce gleby stwierdzone zostaną jony

azotanowe (III), jest to sygnał alarmowy. W zdrowych glebach nie mogą występować azotany

III.

Wymywanie azotanów V jest wspomagane przez:

- wysoką zawartość azotanów V w glebie jesienią i zimą (np. po wysokich dawkach N,

nawożeniu gnojówką na jesieni, rozkład innych odpadów bogatych w azot)

- niewielką zdolność zatrzymywania wody (a więc i azotanów V) przez glebę (np. gleby

piaszczyste)

- obfite opady na jesieni i zimą

Środki zaradcze:

Page 19: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

19

- nawożenie według potrzeb gleby (odpowiednia ilość w odpowiednim momencie)

- uprawa międzyplonu

- rozsądne nawożenie gnojowicą (zamiast „pozbywania się" gnojowicy)

- uprawa roli bez użycia pługa

Część nadwyżki azotu ulatnia się w postaci związków gazopodobnych, kolejna część jest

wiązana w glebie przez próchnicę i przez to zatrzymywana. Reszta jako azotany V jest

wymywana przez wody podziemne. W wodach tych znajdujących się pod gruntami ornymi

stwierdzonych zostało między 60 a 150 mg azotanów V na 1 litr. Wysokie wartości azotu w

mierzonych próbkach gleb wywołane są przede wszystkim przez problematyczne rośliny, jak

kukurydza, ziemniaki i rośliny oleiste, które corocznie zostawiają po zakończonym okresie

wegetacji najwyższe resztkowe zawartości.

Ogólną orientację w kwestii stanu zaopatrzenia gleby na podstawie koncentracji azotanów V

dają następujące liczby:

0 – 40 mg NO3-/l niski stan NO3

-

41- 75 mg NO3-/l średni stan NO3

-

76 – 150 mg NO3-/l wysoki stan NO3

-

powyżej 150 mg NO3-/l nadmiar NO3

-

W ekologicznym rolnictwie i ogrodnictwie, w przeciwieństwie do wyżej opisanych metod

konwencjonalnego rolnictwa, nie używa się nawozów mineralnych, ponieważ sztuczne składniki

wywołują potrzebę kontynuacji nawożenia, koło się zamyka, a naturalna równowaga zostaje

zachwiana. Także domorośli ogrodnicy powinni całkowicie zrezygnować z mineralnego

nawożenia, a zamiast tego dostarczać roślinom składników odżywczych w postaci organicznej.

W handlu dostępne są np. mączki z suszonej krwi, mączki rogowe itd.

Przydatne metody:

Nawozy zielone (uprawa i wprowadzenie odpowiednich roślin, np. gorczyca żółta, facelia,

trentwian czterorożny/szpinak nowozelandzki)

Mulcz (pokrycie gleby materiałem roślinnym, np. skoszoną trawą, sianem, korą, wiórami

drzewnymi)

Stosowanie gnojówki roślinnej (np. z pokrzywy)

Dodawanie kompostu

Nawożenie obornikiem (azot z obornika działa wolniej, ale dłużej niż azot z gnojowicy)

Podczas gdy dawki mineralnego nawozu służą głównie zastąpieniu składników odżywczych

Page 20: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

20

utraconych na skutek żniw, z nawożenia organicznego wynikają korzystne oddziaływania

fizyczne, chemiczne i biologiczne dla gleby (podwyższenie pojemności składników odżywczych

i wody, lepszy obieg wody i powietrza, ułatwiona obróbka gleby, dobra struktura grudkowa,

stabilność biologiczna, bogactwo zwierząt ziemnych).

Duże pokrzywy i czarny bez są roślinami wskaźnikowymi dla wysokiej zawartości azotu w

glebie.

Orientacyjne zawartości Nmin.- gleb:

Las dębowy: 62 kg N/ha

Gleba piaszczysta (jesień): 79 kg N/ha

Gleba piaszczysta (wiosna): 7 kg N/ha

Less (jesień): 69 kg N/ha

Less (wiosna): 88 kg N/ha

Katalog środków zapobiegawczych saksońskiego Ministerstwa Środowiska przewiduje limit

rocznego nawożenia azotem w wysokości 170 kg N/ha, aby obniżyć stopień zanieczyszczenia

wód azotanami.

Od roku 1990 zanieczyszczenie saksońskich pól uprawnych azotem wyraźnie spadło ze 120

kg/ha na 47 kg/ha. W sieci obszarów testowanych na obecność azotanów (V) znalazło się ponad

600 pól uprawnych.

Niektóre symptomy współczesnych szkód w zasobach leśnych dadzą się także wyjaśnić

nadmiarem azotu. Aby pobrać azot, drzewa oddają jony potasu i magnezu, pozbawiając się tym

samym tych składników odżywczych. Nadmierna ilość azotu prowadzi poza tym do

drastycznych zmian w glebie, ponieważ nie zgadza się wówczas stosunek C do N w próchnicy

glebowej. Przez taki stan pobudzane są do większej aktywności mikroorganizmy, które powoli

rozkładają duże zapasy substancji organicznej w glebach leśnych. W ten sposób uwalniane są

większe ilości związków azotu rozpuszczalnych w wodzie i dostają się one do zbiorników

wodnych. Procesy te są wzmacniane przez wzrastające zakwaszenie.

Kwas azotowy (V) (powstający poprzez połączenie wody deszczowej ze spalinami

samochodowymi) jako jeden z najsilniejszych kwasów ma w tym decydujący udział. W Saksonii

roczne odprowadzanie azotu waha się między 15 a 45 kg N/ha i przekracza tym samym,

przynajmniej na obszarach zadrzewień świerkowych, każdorazowo krytyczne i na dłuższą metę

tolerowane wskaźniki. W przyszłości należy szybko i drastycznie ograniczyć powodowaną przez

ruch drogowy emisję azotu do powietrza!

Page 21: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

21

Sprzęt, chemikalia i przeprowadzenie: według instrukcji w ekomobilu

Wyniki pomiarów:

1. Azotany (V) NO3- (Wskazówka: uzyskana ilość w mg/l NO3

- jest porównywalna z kg N na

hektar)

1.warstwa mg NO3-/l k

g/ha

2. warstwa mg NO3-/l k

g/ha

3. warstwa mg NO3-/l kg/ha

…………kg N/ha gleby ogółem

Wskazówka: Uwzględnienie zawartości wody glebowej (przybliżona orientacja)

Dla suchej gleby należy przemnożyć wartość azotanów (V) zawartych na skali kolorów przez

1,1, dla gleb normalnych przez 1,3, a dla gleb mokrych - przez 1,5.

2. Azotany (III) NO2-

1. warstwa mg NO2-/l

2. warstwa mg NO2-/l

3. warstwa mg NO2-/l

3. Związki amonowe NH4+ (Wskazówka: uzyskaną ilość w mg/l należy pomnożyć przez

mnożnik korygujący 3, aby uzyskać ilość azotu w kg na hektar.)

1. warstwa mg NH4+/l k

g N/ha

2. warstwa mg NH4+/l k

g N/ha

3. warstwa mg NH4+/l kg N/ha

Page 22: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

22

…………kg N/ha gleby ogółem

Ocena:

1. Określ zawartość azotu mineralnego Nmin w swojej próbce gleby.

Nmin-zapas w glebie

…............. kg N/ha = ............kg N/ha + ..............kg N/ha

2. Określ ilość nawozu dla wybranego gatunku rośliny.

np. sałata głowiasta

N-zapotrzebowanie kultury roślinnej (wartość "powinno być") : 120 kg N/ha

Nmin-zapas w glebie : 70 kg N/ha

niezbędne nawożenie azotem : 50 kg N/ha

Oblicz ilość dla eksperymentalnej grządki o wielkości 10m x 10m.

Page 23: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

23

Skład gleby

Zadanie: Zdobądź informacje na temat składu gleby. Określ udział próchnicy w Twojej próbce gleby.

Zagadnienia wstępne: Jakie znaczenie dla gleby ma udział w niej próchnicy?

Jakie są możliwości zmiany udziału próchnicy w glebie?

Naturalna gleba to mieszanka materiału składająca

się z czterech ważnych części:

7 % substancja organiczna

45 – 53 % substancja mineralna

21 – 25 % powietrze

19 – 23 % woda

Substancje mineralne to np. piasek, kamienie (kwarc, mika, skaleń), sole (węglany - wapień,

siarczany - gips), minerały gliniaste oraz różne tlenki metali (tlenek żelaza, tlenek glinu).

Substancję organiczną można również podzielić na różne składniki:

Próchnica to obumarła substancja organiczna.

Powstaje ona podczas rozkładu lub przemiany

materiału organicznego jak słoma lub listowie przez

organizmy żyjące w glebie oraz przez rozkład

chemiczny. To próchnica nadaje glebie kolor i

zapach. Próchnica jest ważna pod względem budowy

struktury glebowej, tzn. dla przestrzennego uporządkowania zwartych grudek gleby, między

którymi znajdują się pory i szczeliny.

Decydujący dla żyzności gleby jest udział próchnicy, względnie zrównoważony stosunek

wszystkich składników gleby. Cząsteczki próchnicy umożliwiają nawet bardzo nielicznie

występującym solom mineralnym i elementom śladowym rozpuszczanie się, a roślinom w ten

sposób ich pobieranie. Związki humusowe zawierają ujemnie naładowane cząsteczki. Dzięki

temu mogą one wiązać jony dodatnie (Ca²+, Na+, H+).

Page 24: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

24

Sprzęt, pomoce i przeprowadzenie: według wskazówek z ekomobila

Wyniki pomiarów:

Próbka 1 Próbka 2

pływająca warstwa

próchnicy

mm

mm

woda mm mm

lekkie(drobn

e)

mm mm

osadzone mineralne

cząsteczki gleby ciężkie

(grube)

mm mm

Ocena: Wypowiedz się na temat Twoich wyników pomiarów.

25 % kwasy humusowe 20 % kwasy fulwowe 15 % huminy 15 % białko 10 % lignina 8 % celuloza 5 % tłuszcze, woski, żywice 2 % pektyny, hemicelulozy, antybiotyki,

witaminy, enzymy, węglowodory

Page 25: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

25

Zdolność zatrzymywania wody i siła ssąca

Za sprawą procesów erozyjnych i działalności zwierząt ziemnych powstaje grudkowa struktura

gleby, która z reguły jest dobrze napowietrzona i posiada dużą zdolność zatrzymywania wody.

Obie te cechy są dla wzrostu roślin równie ważne jak dostarczanie im składników odżywczych.

"Grudka" to okrągławy, porowaty twór, składający się z:

substancji mineralnych (glina)

składników próchnicy

powietrza

wody

organizmów (np. bakterii, alg, grzybów) oraz

ich wydzielin

Na powierzchni grudek zachodzą chemiczne procesy (jak np. wymiana składników

odżywczych). Między poszczególnymi grudkami znajdują się liczne mniejsze lub większe pory.

Siły przyciągania między poszczególnymi molekułami wody (kohezja) utrzymują wodę w

porach międzygrudkowych i szczelinach, a ponadto wywołują podnoszenie się poziomu wód

gruntowych (wody kapilarne). W ten sposób dobra gleba może związać wodę w ilościach

sięgających pięciokrotnego ciężaru własnego. Grudki gleby składają się w dużym procencie z

gliny, która bardzo dobrze wiąże i magazynuje wodę.

Powstaje ciśnienie ssące gleby. Zdolność gleby

do zatrzymywania wody hamuje szybki odpływ

wody deszczowej i tym samym zapobiega

zalaniom. Rośliny mogą bez problemu

korzystać ze swobodnie dostępnej wody (wody

kapilarnej między grudkami), tylko w

niewielkim stopniu z wody związanej przez

cząstki gliny, a niedostępna jest dla nich woda z

gleby o wysokim ciśnieniu ssącym.

Page 26: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

26

Zdolność zatrzymywania wody jest zatem zależne od struktury grudkowej gleby, ale również od

rodzaju gleby, tzn. od wielkości uziarnienia. Piasek i glina zupełnie odmiennie będą

magazynowały wodę. Glina na przykład, ze względu na małe cząsteczki, z których się składa, a

zatem wynikające z tego małe pory między tymi cząsteczkami, jest w stanie zatrzymać bardzo

dużo wody. W przeciwieństwie do gliny piasek, którego ziarna, a zarazem pory między nimi, są

duże, nie może tak dobrze magazynować wody. Woda wsiąka bardzo szybko w niższe warstwy

gleby. Zdolność różnych rodzajów gleb do zatrzymywania wody można określić za pomocą

łatwych doświadczeń. Na piaszczystych glebach rosną np. tylko określone rośliny,

przystosowane do tych warunków, które wykształciły szczególną formę korzenia (długie

korzenie palowe sięgające głęboko do warstw gleby zasobnych w wodę).

Ważne jest, żeby dokonywać pomiarów w różnych warunkach (np. o różnych porach dnia, po

deszczu, podczas długiego okresu suszy itd.).

Page 27: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

Piramida ekologiczna

W lesie wiele organizmów żyje we wspólnocie. Z punktu widzenia zagadnienia "odżywianie"

można podzielić organizmy wedle ich funkcji w danym ekosystemie (np. las, łąka, ...) na trzy

duże grupy. Zielone rośliny są producentami. Konsumenci odżywiają się żywą substancją

organiczną. Konsumenci 1. rzędu odżywiają się roślinami, a konsumenci 2. rzędu - mięsem.

Konsumenci 3. rzędu jedzą mięsożerców i nie mają prawie żadnych naturalnych wrogów. Stąd

też stoją na szczycie piramidy żywienia. Martwe zwierzęta i rośliny są rozkładane przez

destruentów. Do tych organizmów zaliczają się bakterie, grzyby i robaki.

Konsumenci III rzędu Drapieżniki

Konsumenci II rzędu Mięsożercy Konsumenci I rzędu Roślinożercy Producenci Rośliny Destruenci Grzyby, bakterie

Dopasuj poniżej wymienione rośliny i zwierzęta do poszczególnych pól piramidy.

Zawilec, motyl listkowiec cytrynek, skoczogonek, sosna, paproć, puszczyk, mszyca, ślimak,

łasica, biedronka, czarna jagoda, bakterie, dąb, sikora bogatka, pająk, lis, mysz zaroślowa,

dzięcioł, poziomka, niecierpek, żaba, podgrzybek brunatny

Wpisz także w pola piramidy wszystkie znalezione zwierzęta ziemne.

Page 28: MATERIAŁY EDUKACYJNE DLA GIMAZJUM - ekomobil.plekomobil.pl/uploads/pliki/gleba_gimnazjum.pdf · odczyn pH zajmuje ważną pozycję. Oddziałuje on na strukturę gleby, a tym samym

28

Określanie witalności drzew

Pod pojęciem witalności rozumie się ogólnie siłę życiową. Siła ta odzwierciedla się w długości

pędów, a zmniejszającą się witalność można poznać po cofających się rocznych przyrostach

pędów.

Należy przy tym mieć na uwadze, aby ocenę witalności przeprowadzać na gałęziach rosnących

w koronie drzewa, ponieważ tylko one mogą rosnąć bez zakłóceń i presji drzew sąsiednich.

Cechy poszczególnych gatunków drzew dotyczące poszczególnych poziomów witalności można

znaleźć w materiałach pomocowych znajdujących się w ekomobilu.

Zadanie: Zbadaj 10 drzew tego samego gatunku pod kątem występowania określonych wzorów

ugałęzienia i zdecyduj, do którego poziomu witalności należy zakwalifikować każde z tych

drzew. Zanotuj wyniki w tabeli.

Sprzęt i materiały: - klucz do poziomów witalności

- ewentualnie lornetka

Wyniki:

Drzewo numer Poziom witalności Drzewo numer Poziom witalności

1 6

2 7

3 8

4 9

5 10

Suma poziomów witalności:

Liczba zbadanych drzew:

Średni poziom witalności:

Ocena: Wypowiedz się na temat uzyskanych wyników.