NOWE POSTY | NOWE TEMATY | POPULARNE | STAT | RSS | KONTAKT | REJESTRACJA | Login: Hasło: rss dla

HOME » AKWARYSTYKA ROŚLINNA » CHEMICZNE I FIZYKOCHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI ZIEMI (GLEB) WG J. GLIŃSKIEGO

Przejdz do dołu stronyStrona: 1 / 1    strony: [1]

Chemiczne i fizykochemiczne właściwości ziemi (gleb) wg J. Glińskiego

Co się dzieje na linii podłoże - roślina
  
tomeksup
26.12.2013 20:55:09
poziom najwyższy i najjaśniejszy :-)



Grupa: Użytkownik

Lokalizacja: Bydgoszcz

Posty: 2075 #1696049
Od: 2012-6-12


Ilość edycji wpisu: 9
Źródło: Praca zbiorowa pod reakcją naukową prof. dr hab. Saturnina Zawadzkiego, 1999, PWRiL, Warszawa. Rozdział napisany przez J. Glińskiego.

Jest to fragment książki dot. gleb w odniesieniu do roślin lądowych. Jednakże procesy fizykochemiczne są niemalże takie same dla środowiska wodnego i lądowego. 
Książka ta pozwooliła mi zrozumieć procesy zachodzące na linii podłoże - roślina.

Rośliny pobierają większość pierwiastków potrzebnych do życia z gleby. O zaspokojeniu potrzeb pokarmowych roślin decyduje zawartość tych pierwiastków oraz forma ich występowania.

Forma występowania w glebpach a tym samych ich dostępność dla roślin, jest ściśle uzależniona od ilości i jakości koloidów w glebach, odczynu, właściwości sorbcyjnych, jak również od stanu oksydoredukcyjnego.

Skład chemiczny gleb, formy i związki występujących w niej pierwiastków oraz ich przemiany przyjęto określać jako chemiczne właściwości gleb. Odczyn, zdolności sorbcyjne i oksydoredukcyjne gleb, podlegające prawom fizyki i chemii, to fizykochemiczne właściwości gleb.

Pierwiastki wchodzące w skład gleb.
Nie wszystkie pierwiastki mają jednakowe znaczenie w odżywianiu roślin. Można wyodrębnić grupę pierwiastków, które występują w glebie w znacznych ilościach, ale nie mają większego znaczenia w żywieniu roślin oraz grupę pierwiastków niezbędnych dla roślin. Tę drugą grupę z kolei, zależnie od ilości, w jakich pierwiastki są niezbędne dla roślin dzieli się na makroelementy i mikroelementy (makro i mikroskładniki). 

Pierwiastki w glebach występujące w znacznych ilościach, ale mające w życiu roślin małe znaczenie to: krzem, glin, sód.

Makroelementy wstępują w glebach w dużych stężeniach i stosunkowo ich duże ilości pobierają rośliny, których wzrost może ulegać zahamowaniu z powodu niedoboru tych składników. Nadmiar makroelementów na ogół nie jest szkodliwy dla roślin poza niektórymi, jak np. Azot. 
Do makroelementów należą: węgiel, wodór, tlen, azot, fosfor, potas, wapń, magnez, siarka. Poza węglem, tlenem, wodorem i częściowo azotem są one pobierane z roztworu glebowego przez system korzeniowy roślin. Tlen, węgiel i część azotu (za pośrednictwem bakterii korzeniowych) rośliny wyższe pobierają z powietrza, wodór natomiast z wody glebowej. 

Mikroelementy występują w glebach w bardzo małych ilościach. Rośliny wprawdzie potrzebują ich bardzo mało, ale są niezbędne jako katalizatory procesów fizjologicznych (fotosynteza, oddychanie). Zarówno niedobór, jak i nadmiar mikroelementów jest szkodliwy dla roślin i zwierząt. Do mikroelementów należą: mangan, cynk, miedź, bor, molibden, chlor, kobalt, jod, fluor, ołów, żelazo. 
Dla roślin znaczenie ma nie tyle całkowita zawartość pierwiastków w glebie , ile ta ich część, która może być przez rośliny pobrana z gleby. Ta część jest określana jako forma przyswajalna i z reguły stanowi niewielki procent całkowitej (ogólnej)zawartości pierwiastków w glebach. Dostępność pierwiastków zależy od wielu czynników. Obok właściwości danego pierwiastka oraz cech gatunkowych i fazy rozwoju rośliny zależy ona od odczynu gleby, wzajemnego stosunku pierwiastków w glebie oraz od dynamiki fizycznych właściwości gleb w okresie wegetacji roślin. 

Wzajemny wpływ pierwiastków na ich przyswajalność przedstawia poniższy rysunek.
Obrazek


Jedne z nich oddziaływują na siebie antagonistycznie (interakcje negatywne) np. Ca i K, Fe i Mn, inne częściowo lub trwale się unieruchamiają, a jeszcze inne, np. N i Mo, wykazują działanie synergiczne (stymulujące). 

Fizyczne właściwości gleb, zwłaszcza stosunki powietrzno-wodne, decydują o przebiegu w glebach procesów tlenowych i beztlenowych, w wyników których następuje utlenianie lub redukcja związków organicznych i mieneralnych. Na skutek tych procesów zachodzą w glebach zmiany zawartości składników pokarmowych przyswajalnych dla roślin.

Podstawowe pierwiastki stanowiące pokarm dla roślin (N,P,K,Ca,Mg,S,Fe) chociaż znajdują się w glebach w dużych ilościach (poza S i Fe) często występują w formach mało rozpuszczalnych, a tym samym są mało przyswajalne dla roślin. 

MAKROELEMENTY

AZOT
Azot jest potrzebny roślinom jako materiał budulcowy białek. Wchodzi on w skład witamin, nukleotydów, kwasów nukleinowych, alkaloidów, chlorofilu, itp. Pobudza on wzrosty części naziemnych roślin, którym daje barwę intensywnie zieloną, reguluje również zużycie potasu, fosforu i innych składników pokarmowych. Gdy ilość azotu jest niedostateczna, wówczas rośliny karłowacieją, ich liście żółkną i opadają, system korzeniowy jest słabo wykształcony. 
Przenawożenie azotem powoduje nadmierny wzrost roślin, podatność na ich wyleganie i choroby, opóźnienie dojrzewania, a także pogorszenie ich wartości biologicznej na skutek akumulacji azotu i niekorzystnej zmiany składu związków azotowych w roślinie.
Większość azotu, bo aż 99%, znajduje się w formie organicznych związków azotowych, głównie wchodzących w skład substancji organicznej . 
Rośliny mogą wykorzystywać azot jedynie w postaci jonów NH4+ i NO3- zawartych w podstawowych związkach mineralnych, takich jak sole amonowe i azotanowe (saletry). Sole azotanowe znajdują się w roztworze glebowym, sole amonowe są częściowo związane z kompleksem sorpcyjnym, wymiennie lub trwale, w przestrzeniach między pakietowych niektórych minerałów ilastych. Minerały ilaste o budowie typu 2:1, jak wermikulit i illit, wykazują zdolność silnego wiązania w przestrzeniach międzypakietowych kationów NH4+ i K+. Jony te są trwale zatrzymywane przez sieć krystaliczną minerałów. 
O tym czy roślina pobiera azot w formie NH4+ czy NO3- decyduje odczyn gleby. W środowisku kwaśnym przewagę ma pobieranie azotu azotanowego, natomiast w środowisku obojętnym i słabo zasadowym bardziej jest azot amonowy. 
Związki azotowe w glebach ulegają ciągłym przemianom. Związki azotowe mineralne przechodzą w organiczne i odwrotnie, związki organiczne ulegają mineralizacji, przekształcając się w związki azotowe mineralne. W tych przemianach wyróżnia się zasadnicze trzy procesy: amonifikacja, nitryfikacja, denitryfikacja. Wymienione procesy zachodzą przy udziale wyspecjalizowanych grup mikroorganizmów glebowych, a efektem ich działania jest:
1) Przekształcenie związków organicznych azotu do amoniaku (amonifikacja), która może przebiegać zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych
2) utlenianie amoniaku (poprzez kwas azotawy) na kwas azotowy (nitryfikacja) zachodzące w warunkach dobrego natlenienia, odpowiedniej wilgotności, temperatury i odczynu gleby
3) redukcja azotanów do azotynów i następnie wydzielanie wolnego azotu (denitryfikacja) przebiegająca w warunkach beztlenowych
Proces amonifikacji i nitryfikacji są korzystne, ponieważ nieprzyswajalne dla roślin związki azotowe przekształcają sie w łatwo dostępne (NH4+,NO3-). 
Proces denitryfikacji jest niepożądany, gdyż powoduje straty azotu wskutek ulatniania się. 
Dostępność dla roślin azotu uwalnianego podczas rozkładu szczątków roślinnych zależy od stosunku węgla do azotu (C:N) w rozkładającej się substancji organicznej. Gdy stosunek ten jest zbyt szeroki (powyżej 33:1), wówczas następuje osłabienie szybkości mineralizacji substancji organicznej oraz pobieranie azotu przyswajalnego dla roślin przez mikroorganizmy i czasowe unieruchomienie go (uwstecznienie, zbiałczenie) w ich organizmach. Gdy zaś jest on wąski (poniżej 17:1), wtedy nadmiar uwalnianego przez mikroorganizmy azotu jest w pełni wykorzystywany przez rośliny. Stosunek C:N w roślinach waha się w dużych granicach, od 20:1 do 55-100:1. W glebach ten stosunek wynosi ok. 10:1.

FOSFOR
Wchodzi w skład związków budujących komórki (nukleoproteidy, fosfolipidy) i bierze udział w procesie oddychania organizmów żywych. Pierwiastek ten wpływa na generatywne części roślin. Oddziaływuje również na rozwój systemu korzeniowego Duże znaczenie ma na obniżanie w roślinach ilości azotu mineralnego. Fosfor w glebach znajduje się zarówno w związkach organicznych i mineralnych. 
Związki organiczne fosforu to przede wszystkim fityny lub ich pochodne, kwasy nukleinowe oraz fosfolipidy. Ich źródłem w glebach są głównie resztki roślinne. Fosfor związków organicznych w przeciwieństwie do fosforu związków mineralnych, jest stale uwalniany do gleby w wyniku rozkładu substancji organicznych. Rośliny pobierają go po zmineralizowaniu związków organicznych. 
Fosfor związków mineralnych występuje w glebach w połączeniu z wapniem, żelazem, glinem, magnezem i manganem. Głównym źródłem fosforu mineralnego w glebach jest bardzo trudno rozpuszczalny minerał – fluoroapatyt. 
Formą dostępną dla roślin jest anion kwasu ortofosforowego H2PO4-. Kwas ten dysocjuje, w zależności od odczynu środowiska trzystopniowo:
H3PO4 <-->H+ + H2PO4- przy odczynie kwaśnym 
H2PO4- <--> H+ +HPO4(2-) przy odczynie zasadowym
HPO4(2-) <--> H+ + PO4(3-) przy odczynie silnie zasadowym 

Jon PO4(3-) nie ma w żywieniu roślin większego znaczenia. Praktycznie w pobliżu włośników roślin zawsze występuje odczyn kwaśny (Co2 wydzielany przez korzenie do gleby zakwasza środowisko), rośliny korzystają więc wyłącznie z jonów H2PO4-. 
Jony fosforanowe mogą być wiązane lub wytrącane. Zjawisko to nosi nazwę retrogradacji lub uwsteczniania i może przebiegać na trzy sposoby:
1) wytrącanie jonów fosforanowych przez kationy metali 2- i 3-wartościowych zawartych w roztworze glebowym
2) sorpcja wymienna przez koloidalne wodorotlenki żelaza i glinu 
3) sorpcja wymienna przez minerały ilaste 
Występujące w silnie kwaśnych glebach mineralnych rozpuszczalne związki żelaza, glinu, manganu reagują z jonami H2PO4-, tworząc trudno rozpusczalne w wodzie fosforany żelaza, glinu, manganu wg przykładowej reakcji:
Al3+ + H2PO4-(rozpusczalny) +H2O <--> 2H+ + Al(OH)2H2PO4 (trudno rozpuszczalny)

W środowisku słabo kwaśnym, obojętnym i zasadowym jony fosforanowe reagują ze związkami wapnia i magnezu, wytrącając się również w formie trudno rozpuszczalnych fosforanów wapnia i magnezu. 
Ca(H2PO4)2 ----->CaHPO4 -----> Ca3(PO4)2 ----> 3Ca3(PO4)2*Ca(OH)2 --> 3Ca3(PO4)2*CaF
...........Ca2+............Ca2+...........................H2O....................................F-................................

Od lewej są:
fosforan 1-wapniowy
fosforan 2-wapniowy
fosforan 3-wapniowy
hydroksyapatyt
fluoroapatyt

Odczyn gleb zbliżony do obojętnego sprzyja najpierw powstawaniu fosforanów dwu- i trójwapniowych, które z kolei pod wpływem wody ulegają hydrolizie i dają bardziej odporny na wodę hydroksyapatyt. Jeżeli w glebie znajdują się jony fluoru, to mogą one wchodzić w miejsce OH do hydroksyapatytu przekształcając go w fluoroapatyt. Fosfor z połączeń fosforanowo-żelazowych, fosforanowo-glinowych i fosforanowo-wapniowych może być udostępniany roślinom, ale tylko ze świeżych połączeń. Z biegiem czasu związki te "starzeją się" przechodząc z formy drobnokrystalicznej w gruboziarnistą- trudno dostępną dla roślin. 
Jony fosforanowe przy odczynie kwaśnym reagują na zasadzie sorpcji wymiennej nie tylko z kationami glinu i żelaza, ale również z dodatnio naładowanymi wodorotlenkami tych pierwiastków. 
Wodorotlenek żelaza sorbuje silniej fosfor od wodorotlenku glinu. Odczyn kwaśny, który warunkuje obecność łatwo przyswajalnych jonów H2PO4-, stwarza jednocześnie w glebach mineralnych warunki sprzyjające silnemu wiązaniu lub wytrącaniu fosforu, zarówno mineralnego, jak i organicznego. W środowisku silnie zasadowym tworzą się mało przyswajalne dla roślin połączenia fosforu z wapniem i magnezem. Wynika stąd konieczność utrzymwania odczynu gleby słabo kwaśnego lub obojętnego (pH w granicach 5,5-7,0), aby przyswajalność fosforu dla roślin była jak największa.
Obok odczynu duży wpływ na przyswajalność związków fosforowych przez rośliny ma substancja organiczna gleby oraz obecność innych pierwiastków. Substancja organiczna, a szczególnie kwasy huminowe, dzięki zdolności tworzenia połączeń między innymi z wapniem (chelaty huminowo-wapniowe) oraz działania ochronnego polegającego na tworzeniu otoczek wokół koloidów glebowych uniemożliwiających ich łączenie się ze sobą , utrudniają powstawanie fosforanów trójwapniowcyh i jednowapniowych. Mogą one też powodować przechodzenie już znajdujących się w glebie fosforanów trójwapniowych w w dwu- a nawet jednowapniowe wskutek przejmowania od nich wapnia. 
Na przyswajalność fosforu glebowego mogą również wywierać wpływ niektóre jony występujące w glebie. Okazuje się, że obecność jonów NH4+ i Mg2+ zwiększa pobieranie fosforu przez rośliny, natomiast jon No3- zmniejsza je. 

Tab. Nieorganiczne związki wapniowo-fosforowe często spotykane w glebach (za Buckmanem i Bradym). Uporządkowane od tych najtrudniej rozpuszczalnych, kończąc na tych najłatwiej rozpuszczalnych.
1. Fluoroapatyt 3Ca3(PO4)2*CaF2
2. Apatyt węglanowy 3Ca(PO4)2*CaCo3
3. Hydroksyapatyt 3Ca(PO4)2*Ca(OH)2
4. Oksyapatyt Ca4(PO4)2*CaO
5. Fosforan trójwapniowy Ca3(PO4)2
6. Fosforan dwuwapniowy CaHPO4
7. Fosforan jednowapniowy Ca(H2PO4)2

POTAS
Potas w odróżnieniu od azotu i fosforu, nie wchodzi w skład podstawowych substancji organicznych rośliny. Spełnia on istotną rolę w tak ważnych procesach jak fotosynteza, oddychanie czy regulacja uwodnienia tkanek. Przeciwdziała przeazotowaniu powodującemu wyleganie zbóż. Rośliny mogą pobierać większe ilości potasu niż potrzebują, jeżeli znajdują go w glebie w dużej ilości . Jest to tak zwane "pobieranie luksusowe". Prawie cały potas występuje w mineralnej frakcji gleby. Źródłem jego w glebach są ortoklaz i miki, jak również wtórne minerały ilaste stanowiące produkt rozkładu minerałów potasowych. Z minerałów ilastych najbogatszy w potas jest illit, w którym stanowi on ok. 6%. Najwięcej potasu jest w glebach zawierających dużo frakcji ilastej, natomiast mniej w glebach lekkich, piaszczystych. Małe ilości potasu zawierają gleby wytworzone z wapieni i torfów. Rośliny pobierają potas w postaci jonu K+.
Wyróżnia się trzy formy potasu w glebie:
1. Nieprzyswajalny
2. trudno przyswajalny
3. łatwo przyswajalny
Potas może być sorbowany niewymiennie w przestrzeniach międzypakietowych niektórych minerałów ilastych typu 2:1 (illit, wermikulit), ulegając uwstecznieniu (fiksacji lub retrogradacji). Potas ten znajduję się w formie bezpośrednio niedostępnej dla roślin. Ma to duże znaczenie, gdyż pozwala magazynować potas w glebie, chroniąc go przed wymywaniem, lecz zmniejsza efektywność nawożenia. Pewien wpływ na proces uwstecznienia i następnie uwalniania związanych jonów potasu ma wilgotność oraz zmiany temperatury gleby. Unieruchomienie potasu w przestrzeniach międzypakietowych minerałów ilastych następuje często podczas wysychania uprzednio zwilżonej gleby. Kolejne zmiany temperatury, np. zamarzanie i odmarzanie gleby przyczyniają się do uwalniania jonów potasu.
Łatwo przyswajalny potas występuje w glebach w bardzo małych ilościach jako potas wymienny zasorbowany na powierzchni koloidów glebowych albo w roztworze glebowym. Ten ostatni jest podatny na wymywanie. Potas zasorbowany przez koloidy organiczne, np. próchnicę, jest łatwiej dostępny dla roślin niż zasorbowany przez minerały ilaste.
Pobieranie potasu przez rośliny ograniczone jest przez większe stężenie w roztworze glebowym jonów wapnia, wodoru, magnezu, sodu. Stąd też gleby węglanowe (rędziny) o dużej zawartości wapnia oraz gleby silnie kwaśne odznaczają się małą zasobnością w potas przyswajalny. Wzrost natomiast stężenia w roztworze glebowym anionów OH-, Cl-, NO3- sprzyja przenikaniu potasu do roślin.

WAPŃ
Wapń jest pobierany przez rośliny w postaci jonu CA2+. W roślinie inkrustuje on błony komórkowe, wpływa na odkładanie szczawianów, regulację gospodarki wodnej oraz na przebieg procesów metabolicznych . Wapń wpływa na rośliny głównie poprzez glebę. Źródłem wapnia w glebach są minerały, takie jak: hornblenda, kalcyt, apatyt, dolomit. Znajduje się on w glebie również w formie rozpuszczalnych węglanów wapnia, w kompleksie sorbcyjnym, jako kation wymienny, oraz w formie soli rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych w roztworze glebowym. CaCO3 reaguje z H2CO3 dając rozpuszczalny w wodzie dwuwęglan Ca(HCO3)2. Wapń sprzyja powstawaniu struktury gruzełkowatej , ponieważ powoduje koagulację koloidów glebowych. W wyniku tego oddziaływania ulegają poprawie stosunki wodno-powietrzne gleb. Zmniejsza on kwasowość gleby, zwiększa przyswajalność molibdenu,a obniża żelaza, glinu, boru i manganu. Duża zawartość wapnia w glebie stwarza najlepsze środowisko dla większości bakterii.

MAGNEZ
Magnez wchodzi w skład chlorofilu, barwnika niezbędnego fotosyntezie, oraz odgrywa rolę aktywatora w wielu reakcjach enzymatycznych. Ilości pobieranego przez roślinę magnezu są różne, ale mniejsze niż potasu i wapnia. Zależą one od gatunku rośliny oraz od obecności w glebie innych jonów. Źródłem jego są następujące minerały: oliwin, serpentyn, talk, biotyt, hornblenda, augit, dolomit. Duże ilości magnezu zawierają również resztki roślinne. Uwalniany w procesie wietrzenie jon Mg2+ może być sorbowany wymiennie przez koloidy glebowe. Odznacza się on podobnie, jak wapń, dużą energią wejścia do kompleksu srbcyjnego gleb, ale jego udział w kompleksie jest znacznie mniejszy niż wapnia. Przy odczynie kwaśnym jony Mg2+ są z kompleksu sorbcyjnego są usuwane przez jony H+ łatwiej niż jony CA2+ i łatwo wymywane przez wodę szczególnie w glebach lekkich. W glebach lekkich z reguły występuje niedobór magnezu. Jednocześnie duża ilość wapnia w glebie zmniejsza pobieranie magnezu przez rośliny gdyż powoduje jego przechodzenie w formę nieprzyswajalną.
Podobnie antagonistycznie jak wapń oddziaływuje na pobranie magnezu przez rośliny duża zawartość w glebie wodoru oraz przyswajalnego potasu i amonu. Dlatego intensywne nawożenie potasem oraz stosowanie nawozów amonowych na glebach kwaśnych może być w niektórych przypadkach przyczyną niedoboru magnezu w roślinach. Zjawisko to tłumaczy się różnym stopniem uwodnienia jonów i w związku tym różną ich ruchliwością w kierunku ujemnie naładowanego korzenia rośliny.
Antagonizm występuje również pomiędzy magnezem i manganem. Można to wykorzystać do usuwania toksycznego oddziaływania manganu w glebach kwaśnych, nawożąc je magnezem.
Oprócz wymienionych form magnezu (związany w minerałach, w substancji organicznej oraz zasorbowany), pewne ilości tego pierwastka znajdują się również w roztworze glebowym w postaci soli różnych kwasów. Sole te są w różnym stopniu rozpuszczalne i stanowią albo bezpośrednie źródło tego składnika dla roślin, albo jego zapas.

SIARKA
Siarka jest stałym składnikiem białek roślinnych i bierze udział w procesach oksydoredukcyjnych komórki w procesie fotosyntezy. Pierwotnym źrółem siarki glebowej są siarczki zawarte w skałach, np. Piryt. Wtórnym jej źródłem jest gips i anhydryt, z których wskutek wietrzenia uwalniane są jony SO2(4-). Siarka dostaje się wraz z deszczem i nawozami. W glebach ten pierwiastek występuje także w formie organicznej, stanowiąc nawet niekiedy do 90% ogólnej jej zawartości.
Nawożenie siarką, szczególnie dla roślin motylkowych, wpływa jednak korzystnie nie tylko na wysokość, ale i na jakość plonów, poprawia bowie wartość biologiczną białka.

MIKROELEMENTY
Największe znaczenie dla roślin mają następujące mikroelementy: żelazo, mangan, cynk, miedź, bor, molibden. Występują w przyrodzie w bardzo małych ilościach, jednak ich obecność jest niezbędna dla roślin i zwierząt. Oprócz wymienionych jest wiele innych pierwiastków występujących w organizmach żywych również w bardzo małych ilościach, ale ich niezbędność dla organizmów nie została stwierdzona. Określa się jako pierwiastki śladowe. Niektóre z nich, jak: ołów, arsen, selen, nikiel, chrom, fluor oddziaływują toksycznie gdy znajdują się w otoczeiu w nadmiarze. Głównym źródłem w glebach mikroelementów są skały macierzyste. Drugim źródłem niektórych mikroelementów jest substancja organiczna. Najmniejsze ilości mikroelementów występują w glebach wytworzonych z piasków, piaskowców i skał magmowych kwaśnych. Najwięcej ich znajduje się w glebach wytworzonych ze skał magmowych zasadowych, z iłów oraz drobnoziarnistych piaskowców (pyłowców), iłołupków.
Wraz ze wzrostem ilości części spławialnych w glebie z reguły wzrasta w niej zawartość wielu mikroelemntów. Poziomy próchnicze gromadzą mikroelementy.
Mikroelementy są uwalniane podczas wietrzenia minerałów w glebach przeważnie w postaci tlenków, a w pewnych przypadkach i siarczków, oraz jako jony. Kationy są przeważnie sorbowane przez koloidy glebowe podobnie jak kationy makroelementów, natomiast aniony (borany, molimbdeniany) podlegają sorpcji chemicznej (powstawanie związków nierozpusczczalnych). Niektóre mikroelementy, jak np. Miedź, mogą być silnie związane z substancją organiczną gleb i stawać się niedostępne dla roślin. Miedź, żelazo, mangan i cynk mogą tworzyć również ze związkami organicznymi gleb połączenia chelatowe. Chelaty są to kompleksowe połączenia organometaliczne, w których metal zajmuje centralną pozycję wdrobinie. Przykładem typowego chelatu może być zwiżaek żelaza z kwasem etylenodwuaminoczterooctowym zwany Fe-EDTA. Związany w ten sposób metal traci swój charakter jonowy. Chelat dość trudno wchodzi w reakcję z innymi składnikami gleby, wskutek czego chronią kationy przed wytrącaniem. Są one rozpuszczalne w wodzie i łatwo pobierane przez rośliny. Niedobory mikroelementów w glebach wynikają z ogólnej ich zawartości oraz nieprzyswajalności dla roślin. Czynnikami wpływającymi na przyswajalność mikroelementów są:
-odczyn gleby
-obecność substancji organicznej
-stosunki wodno-powietrzne gleb
-obecność w glebie innych pierwiastków

Większość mikroelementów znajduje się w formie jak najbardziej dostępnej dla roślin w środowisku obojętnym, podczas gdy odczyn silnie kwaśny i silnie zasadowy wpływają wyraźnie na obniżenie zdolności pobierania ich przez rośliny. Wyjątek stanowią bor i molibden, które wykazują zwiększenie przyswajania przy pH=8,5 oraz chlor, na który zmiany odczynu nie mają większego wpływu.
Wzrost zawartości substancji organicznej w glebie powoduje niejednakowe oddziaływanie na przyswajalność pierwiastków, np. Zwiększa przyswajalność żelaza, a obniża przyswajalnośc miedzi, manganu, cynku. W warunkach dużego uwilgotnienia gleby niektóre pierwiastki, np. Żelazo, mangan ulegają redukcji przechodząc w formy przyswajalne. Rośliny mają zróznicowane wymagania pod względem mikroelementów.

Obrazek

Żelazo
Występuje w glebach w dużych ilościach, ale jego pobieranie przez rośliny jest minimalne. Bierze udział w procesach oksydoredukcyjnych zachodzących w komórkach oraz przede wszystkim w procesach oddychania. Niezbędny jest przy tworzeniu chlorofilu i w procesie fotosyntezy.
Rośliny mogą pobierać z gleby w postaci jonów żelazowych Fe3+ i żelazawych Fe2+ oraz w postaci chelatu. Źródłem żelaza są związki mineralne i organiczne, a w szczególności: limonit, hematyt, getyt, glinokrzemiany.
Wodorotlenki żelaza odznaczają się zdolnościami sorpcyjnymi. Niedobory żelaza najczęściej występują w glebach o pH>6, przy którym pierwiastek ten może się wytrącać się w formie wodorotlenku żelazowego. Przy odczynie silnie kwaśnym żelazo wiąże fosfor w postaci trudno rozpuszczalnego fosforanu żelazowego. Również duża zawartość manganu w glebie utrudnia pobieranie żelaza przez rośliny.

MANGAN
Pełni w roślinie funkcję katalizatora w procesie oddychania, bierze udział w przemianach węglowodanów oraz azotu. Gleby wytworzone ze skał magmowych zawierają go znacznie więcej niż wytworzone ze skał osadowych. Najuboższe są gleby wytworzone z piaskowców, piasków, torfów wysokich oraz większości rędzin.
Dostępny dla roślin jest tylko mangan aktywny zasorbowany wymiennie przez kompleks sorbcyjny oraz część manganu ogólnego, która może przejść do roztworu glebowego w wyniku procesu redukcyjnego. Na ilość manganu aktywnego decydujący wpływ mają warunki sprzyjające procesom utleniająco-redukcyjnym w glebach, odczyn gleby oraz zawartość substancji organicznej. W warunkach sprzyjających utlenianiu mangan ze zwiążków 2-wartościowych przechodzi w 4-wartościowe, nierozpuszczalne we wodzie, wskutek czego obniża się ilość manganu dostępnego dla roślin. Warunki sprzyjające procesom redukcyjnym, występujące przy dużym uwilgotnieniu gleby i utrudnieniu do niej powietrza sprzyjają powstawaniu formy zredukowanej manganu bardziej dostępnej dla roślin. Również zmiana odczynu z kwaśnego na obojętny powoduje zmniejszenie przyswajalności manganu w glebie. Występuje w tym przypadku antagonizm między jonami Ca2+ i Mn2+. Z substancją organiczną gleby mangan tworzy trwałe połączenia organiczno-mineralne. Niedobory manganu występują najczęściej w glebach węglanowych oraz świeżo zwapnowanych . Na tych glebach rośliny często zapadają na choroby. W glebach kwaśnych mogą występować symptomy toksycznego oddziaływania nadmiaru manganu.

CYNK
Poodobnie jak mangan jest niezbędny. Bierze udział w wielu reakcjach enzymatycznych. Pierwiastek ten znajduje się w siatce krystalicznej mierałów ilastych jako jon Zn2+ albo może być wytrącony w obecności dużej ilości wapnia lub fosforu w formie trudno rozpuszczalnych soli. Jest również związany trwale z substancją organiczną.

Miedź
Uważana jest za jeden z najważniejszych regulatorów procesów oksydoredukcyjnych w roślinie. Niedobór miedzi szczególnie występuje na glebach torfowych. Miedź występuje w siatce krystalicznej minerałów lub jest zasobowana przez koloidy organiczne i nieorganiczne. W glebach mieneralnych miedź jest na ogół łatwo wymienna, natomiast w glebach zasobnych w substancję organiczną jest bardzo silnie związana z tą substancją. Pewna część miedzi zawartej w glebie znajduje się w formie chelatów łatwo przyswajalnych przez rośliny.

Bor
Spełnia ważną rolę w gospodarce węglanowej roślin. Wpływa na wzrost i rozwój komórek oraz oddziałuje na procesy kwitnienia i owocowania, na gospodarkę wodną i pobieranie soli mineralnych przez rośliny. Dla roślin jest niezbędny, dla zwierząt jest niekonieczny.
Bor jest pobierany przez rośliny w formie jonu boranowego (B3)3- lub B4O7 (2-), który do gleby dostaje się wskutek zwietrzenia minerałów zawierających ten pierwiastek (np. Turmalinu). Gleby powstałe ze skał magmowych zawierają mniej boru niż gleby powstałe ze skał osadowych. Szczególnie dużo boru zawierają sakły osadowe morskie. O zawartości tego pierwiastka w glebach decyduje też skład granulometryczny oraz zawartość próchnicy. Gleby ciężkie, gliniaste zawierają przeważnie więcej boru niż gleby lekkie, piaszczyste. Ze wzrostem substancji organicznej w glebie wzrasta również zawartość boru.
Przyswajalność boru jest ściśle uzależniona od odczynu gleby. Przy odczynie kwaśnym bor jest wymywany z gleby. W glebach zasadowych przechodzi on w formę niedostępną dla roślin, ale przy odczynie zasadowyn o pH>8,5 występuje ponowny wzrost przyswajalności.

MOLIBDEN
Bierze udział w redukcji azotanów do amoniaku zachodzących u roślin oraz współdziała przy wiązaniu wolnego azotu z powietrza przez niektóre bakterie symbiotyczne. Jest on również niezbędny dla zwierząt, z tym, że jego nadmiar przy równoczesnym niedoborze miedzi może może być toksyczny. Jego zawartość jest uzależniona od składu granulomterycznego, im drobniejszy skład tym więcej molibdenu. Występuje on jako część składowa minerałów, w postaci nierozpuszczalnych soli wchodzących w skłąd próchnicy, jak anion MoO4(2-) zasorbowany wymiennie przez elektrododatnie koloidy gleby (wodorotlenki żelaza i glinu) lub rozpusczony w wodzie.
Stopień przyswajalności molibdenu przez rośliny jest ściśle związany z odczynem gleby – ze zmianą z odczynu z kwaśnego ku zasadowemu zwiększa się przyswajalność tego pierwiastka.

CHLOR
Jest niezbędny do pełnej metablicznej aktywności organizmów żywych. Wpływa na rozwój roślin.
Są rośliny na które pozytywnie oddziałuje chlor i te na które negatywnie działa. W glebach sanowi on część składową chlorków, które nie są sorbowane przez kompleks sorbcyjny.

KOBALT
Jest składnikiem witaminy B12. Gównym źródłem w glebach są minerały wchodzące w skład skał magmowych zasadowych (kobaltyn, smaltyn, itp.). Gleby wytworzone z tych skał zawierają więcej kobaltu niż gleby ze skał magmowych kwaśnych i osadowych. Zawartość kobaltu zależy od składu granulometrycznegogleb (wzrasta wraz ze wzrostem frakcji ilastej) oraz od zawartości substancji organicznej . Do gleby jest dostarczany także ze szczątkami roślin.

JOD
Brak opisanych związków z funkcjonowaniem roślin.

FLUOR
Najwięcej fluoru jest w glebach ilastych oraz w glebach o odczynie zasadowym (wapniowcowych).

OŁÓW
W normalnych warunkach zawartość ołowiu w roślinach nie przekracza 10mg/kg (wyjątek Norwegia do 7% - ołów pochodzenia geologicznego). Badania trwałośći kompleksowych połączeń metalo-organicznych gleb wskazują, że kompleksy ołowiu odznaczają się wysoką trwałością, zwłaszcza przy odczynie zbliżony do obojętnego.


Pierwiastki, które mają małe znaczenie dla roślin i występują w glebach w znacznych ilościach:

KRZEM – brak istotnych informacji

GLIN
Przy odczynie kwaśnym (pH<5,5) pojawiają się w glebach związki glinu w stanie rozpuszczalnym albo glin wymienny zwany "glinem ruchomym", który oddziałuje toksycznie na rośliny. Odziaływanie to może być bezpośrednie – przez uszkodzenie korzeni roślin, lub pośrednie – poprzez wytrącanie fosforanu glinu.

SÓD
Podobnie jak potas nie chodzi w skład związków organicznych w roślinach. Wpływa on fizykochemicznie na właściwości plazmy oraz gospodarkę wodną roślin. Pobieranie sodu przez rośliny jest ściśle związane z zawartością potasu w glebie. Gdy zawartość sodu jest duża, wówczas roślina pobiera potas.
_________________
"Na forum każdy jest specjalistą. Profesjonalista uśmiechnie się czytając bzdury, amator je zastosuje." -cytat Abraham Lincoln
  
Electra10.12.2018 08:06:16
poziom 5

oczka

Przejdz do góry stronyStrona: 1 / 1    strony: [1]

  << Pierwsza      < Poprzednia      Następna >     Ostatnia >>  

HOME » AKWARYSTYKA ROŚLINNA » CHEMICZNE I FIZYKOCHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI ZIEMI (GLEB) WG J. GLIŃSKIEGO

Aby pisac na forum musisz sie zalogować !!!

randki | własny sklep internetowy | promocje | CyberCiekawostki | darmowe forum | sklepy
opinie, testy, oceny | katalog stron | toplsta