Pedologija skripta za ispit, Beleške' predlog Pedologija
Lorena.Topolovec
Lorena.Topolovec

Pedologija skripta za ispit, Beleške' predlog Pedologija

17 str.
5broj poseta
Opis
Sto je pedologija? Vrdte stijena?
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 str. / 17
ovo je samo pregled
3 prikazano na 17 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 17 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 17 str.
preuzmi dokument
ovo je samo pregled
3 prikazano na 17 str.
preuzmi dokument

PEDOLOGIJA – znanost o tlu, proučava njegov postanak, razvoj, svojstva i zakonitosti zemljopisnog rasprostiranja.

TLO – površinski sloj geoepiderme koji je nastao zajedničkim i uzajamnim djelovanjem litosfere, atmosfere, biosfere i hidrosfere, tj. djelovanjem biosfere na litosferu.

PROFIL ZEMLJIŠTA – 2D slika zemljinog sklopa u vertikanom presjeku, a zemljište je 3D tijelo.

SASTAV I DINAMIKA MINERALNOG DIJELA TLA

PRIMARNE STIJENE su MAGMATSKE STIJENE, njihovim raspadom i sedimentacijom nastaju SEDIMENTNE STIJENE, dok treću grupu predstavljaju METAMORFNE STIJENE nastale metamorfozom magmatskih ili sedimentnih stijena pod djelovanjem visoke temperature, laka ili kemijskim djelovanjem toplinskih plinova i otopina.

PRIMARNI I SEKUNDARNI MINERALI:

PETROGENI MINERALI potiču iz magme i smatraju se PRIMARNIM MINERALIMA ili se formiraju kao produkt raspada magmatskih minerala, pa se smatraju SEKUNDARNIM MINERALIMA.

PRIMARNI MINERALI su formirani u termodinamičkim uvjetima koji vladaju u pedosferi pa su NESTABILNI, a raspadom daju nove mineralne proizvode, izuzetak su KVARC, CIRKON, TURMALIN.

SEKUNDARNI MINERALI predstavljaju krajnji produkt raspadanja, a u zemljištu mogu promjeniti samo kristalnu formu. MAGMATSKI MINERALI koji su po svom sastavu SILIKATI su najčešće od tetraedra ili oktaedra, struktura im ovisi o veličini atoma.

PODJELA PRIMARNIH MINERALA:

KVARC – najvažniji mineral SiO2 – tetraedarska građa FELDSPAT/GLINENCI – kao i kvarc ali umjesto Si je Al, pri raspadanju postaju izvor BAZIČNIH kationa (K+, Na+, Ca2+). Povezanim kisikovim atomom nastaju zamjenama: ORTOKLAS, ALBIT, ANORTIT. Anortit i Albit zajedno tvore PLAGIOKLAS. OLIVIN – najnestabilniji mineral u zemlji PIROKSENI – stabilniji od olivina, SiO32-, dva negativna naboja se zasite sa Ca2+, Mg2+, Fe2+.

AMFIBOLI – složenija kemijska građa od piroskena, čvršći od piroksena. LISKUNI (TINJCI) – najsloženije kristalne građe – Si tetraedar koji ima slobodne kisikove ione i oktaedar koji ima slobodne hidroksidne ione, prilikom raspadanja se transformiraju u gline. MUSKOVIT – kalij-alumosilikat sa manjom izmjenom Si sa Al u tetraedru, zbog sožene građe jedan od najstabilnijih BIOTIT –nastaje kada u oktaedarskoj poziciji Al u većoj mjeri zamjeni Mg2+ i Fe2+.

STIJENE

MAGMATSKE STIJENE nastaju kada se kristalizacija magme odvija UNUTAR ZEMLJE, dubinske ili intruzivne stijene – ZRNATA STRUKTURA, a kada se kristalizacija odvija IZVAN ZEMLJE na površini tada imamo površinske ili efuzivne stijene, postojanje fenokristala i PORFILSKU STRUKTURU stijena.

FENOKRISTALI koji su uronjeni u mikrokirstalnu osnovu nazivano PORFILSKOM STRUKTUROM. VULKANSKO STAKO – naglo ohlađena lava.

PODJELA MAGMATSKIH STIJENA SA OBZIROM NA UDIO SiO2: Kisele > 60%; Neutralne 60-52%; Bazične 52-45%; Ultrabazične <45%.

SEDIMENTNE STIJENE produkti raspadanja stijena transportirani vjetrom, erozijom, glečerima, gravitacijom i sl.

DIJAGENEZA – proces očvrščavanja zbijanjem ili cementiranjem.

PODJELA SEDIMENTNIH STIJENA: Mehanički sedimenti (šljunak, pjeska, les, glina, lapor), Kemijski sedimenti (sedra, dolomit), Biogeni sedimenti (vapnenci, krečnjaci).

METAMORFNE STIJENE nastaju transfromacijom magmatskih i sedimentnih stijena pod djelovanjem temperature i tlaka.

PODJELA METAMORFNIH STIJENA:

REGIONALNA METAMORFOA – kada veliki dijelovi zemljine kore potonu u dubinu (svaka 33m 1°C). DISLOKACIJSKA METAMORFOZA – dolazi do drobljenja i sitnjenja na površini zbog stresa i nastaju krupnozrnati kataklaziti i sitniji miloniti. KONTAKTNA METAMORFOZA – ispoljava se pod utjecajem plinova i para koji dolaze iz magme, a djeluju na stijene koje susreću magmu kretajući se prema površini.

AUTOMORFOZA – proces kemijske transformacije stijena iz tek kristaliirane magme iz koje se nisu oslobodili plinovi i vodena para.

TROŠENJE TLA

MEHANIČKO TROŠENJE (detitracija ili dezintegracija) – dolazi do raspadanja stijena na odlomke raznih veličina. Produkti se zovu REGOLIT ili DETRITAT. Uzroci su temperatura, vjetar, korijen biljke, voda itd. KEMIJSKO RASPADANJE TLA (dekompozicija) – dovodi do kemijskih promjena i transformacije primarnih minerala u sekundane. Produkti su jednostavniji i postojaniji spojevi (oksidi, hidroksidi), PROCESI KEMIJSKOG TROŠENJA SU: hidratacija, hidroliza, oksidacija (samo minerali u čijem je sastavu Fe tj. fero/feri oblik), otapanje.

SVOJSTVA I ZNAČAJ PRODUKATA TRANSFORMACIJE

Pretvorba kompaktnih stijena u jednu rastresitu polidisperznu masu i sastav, sastavljeni od čestica raznih dimenzija.

TEKSTURNA FRAKCIJA: Kamenje >20 mm Šljunak 20-2 mm Krupni pijesak 2-0,2 mm Sitni pijesak 0,2-0,05 mm Krupni prah 0,05 – 0,02 mm Sitni prah 0,02-0,002 mm Glina <0,002 mm Koloidi <0,0002 mm

TEKSTURA ZEMLJIŠTA – sastavljena od raznih teksturnih frakcija o čijem udjelima ovise i svojstva pa se izdražava u postocima, a taj odnos zovemo TEKSTURA ili GRANUOMETRIJSKI sastav zemljišta. GLAVNE FRAKCIJE: Pijesak, glina, prah. Tekstura zemljišta određuje vodo-zračni režim te njegove fizički-mehaničke karakteristike i adsorpcijske sposobnosti te o njoj ovise uvjeti za razvoj biljke. Najbolja je ILOVAČA, iza nje PIJESAK pa GLINUŠE.

SVOJSTVA I ZNAČAJ MINERALA

U procesu transformacije minerala nastaju dvije grupe: MINERALI GLINE i SEKUNDARNI MINERALI

MINERALI GLINE su građeni od kistala listaste građe (filosilikati ili slojeviti minerali), građa od tetraedra ili oktaedra a raslikujemo 3 skupine: DVOSLOJNI (1:1), TROSLOJNI (2:1) i ČETVEROSLOJNI (1:1:1:1).

4 GRUPE: Kaolinitna, Ilitna, Montmorilonitna, Kloritna.

KAOLINITNA GRUPA: KALIONIT – kristal građen od dvoslojne lamele (SiO2 i Al(OH)3 oktaedra), H most između O i OH – jake veze, nema bubrenja. HALOJZIT – između lamela 1 sloj vode (gubi se pri 100 °C).

ILITNA GRUPA: ILIT – građen od troslojne lamele – zbog izomorfne zamjene Si za Al nastaje negativan naboj, lamele povezane K-ionom, čvrsto. Velika adsorpcijska moć i manje bubrenja od motmorilonita.

MONTMORILONITNA GRUPA: MONTMORILONIT – troslojne lamele povezane slabm Van der Valsovim silama, podložnost promjenama zato jako bubri i velike je adsorpcijske moći, u oktaedru dolazi do zamjene Al sa Mg što uzrokuje pojavom negativnog naboja na koji se vežu ioni iz tla. NONTRONI – kao montmorilonit, umjesto Al u oktaedru Fe. VERMIKULIT – kao montmorilonit, samo između Mg iona koji sa obje strane povezuje po 1 moleula vode.

KLORITNA GRUPA: KLORIT – građen od troslojnih lamela + sloj BRUCITA, zamjena Mg sa Al i Fe. Ne bubri iako adsorbira.

KRAJNJI PROIZVODI RASPADANJA STIJENA:

SOLI ALKALNIH I ZEMNOALKALNIH METALA (kalcit, gips, magnezit, dolomit) SILICIJEVI MINERALI (kvarc, opal) Mg OKSIDI (piroluzit, manganit) TITAN OKSIDI (rutil, ilmenit)

FIZIČKA GRAĐA I SVOJSTVA TLA:

Prostorni raspad i uzajamni odnos primarnih i sekundarnih čestica predstavljaju STRUKTURU TLA.

TEKSTURA TLA – prim čestice su mineralni dio tla, međusobno nepovezane ne mogu se mehanički dijeliti, njihov odnos u tlu se zove tekstura tla, a ovisi o vodnom režimu i kemijskom sastavu. MEHANIČKI SASTAV je postotni odnos prim čestica u tlu. AGREGATI – skupine povezanih prim čestica, ako su čestice kuglaste, poroznost u tlu je 40%, a ako su čestice raznih veličina poroznost može biti i 0%.

STRUKTURA TLA MOŽE BITI:

JEDNOČESTIČNA – grubljeg granulometrijskog sastava čije primarne čestice nemaju sposobnost međsobnog povezivanja (pijesak, šljunak) KOHERENTNA (masivna) – ravnomjerni odnos čestica koje su međusobno povezane u kompaktnu masu (prapor). AGREGATNA (prava) – karakterizira izdjeljenost tla na fragmente koji su jasno ograničeni sa svih strana, sastavljeni od međusobno povezanih prim čestica, često se zovu i STRUKTURNI AGREGATI, vrste: sferoidni, listasti, stubasti, poliedrični.

PROCESI NASTANKA AGREGATA: 1. KOAGULACIJA KOLOIDA 2. ELEKTROSTATIČKO POVEZIVIANJE 3. BUBRENJE I KONTRAKCIJA 4. SMRZAVANJE I OTAPANJE 5. SLJEPLJIVANJE CEMENTIRANIM TVARIMA

STABILNOST STRUKTURE AGREGAT – sposonos odupiranja vodi i drugim mehaničkim silama. Voda je najznačajniji faktor razaranja, pa se stavilnost izjednačava sa vodopropusnošću. Ona izaziva mikro eksploziju koja istiskuje zarobljeni zrak i slabi kohezijski mož. Najstabilniji su cementirani sa Al i Fe sol i gel koloidima.

FE,MN,AL – nestabilni u reduciranom obliku, mogu preći u klistarizirano stanje.

SORPCIJSKA SPOSOBNOST TLA: (sposobnost zadržavanja tvari u tlu) 1. ADSORPCIJA – vezanje na površinu 2. ABSORPCIJA – ugradnja tvari u nešto 3. KEMOSORPCIJA – upijanje jedne tvari od drugih.

MEHANIČKA SORPCIJA: zadržavanje tvari u poroznom sustavu, a krupnije čestice se zadržavaju u porama. FIZIKALNA SORPCIJA – vezanje vode i plinova na površine krupnih čestica (tlak i temperatura) FIZIKALNO KEMIJSKA SORPCIJA – sposobnost koloida tla da na svojoj površini veže ione koji se mogu izmjenjivati sa ionima otopine (elektrostatički naboj i energija na površini čestice) Takve čestice nazivamo adsorpcijski kompleks tla. KEMIJSKA ADSORPCIJA – sposobnost tla da stvara netopljive spojeve i zadržava ione u svojoj masi. BIOLOŠKA SORPCIJA – vezanje tvari u tlu, u procesima koji vrše razni organizmi svojom životnom aktivnošću.

AKTIVNA POVRŠINA – mogućnost vezanja na površinu čvrstih čestica i postojanja slobodnog naboja na toj površini, vezati molekule i ione iz plinske i tekuće faze. OSNOVE KARAKTERIZACIJE KOLOIDA:

ACIDOIDI – koloidi negativnog naboja privlače pozitivne katione. BAZIDIOIDI – pozitivno nabijeni koloidi privlače negativne anione. AMFOLITOIDI – koloidi promjenjivog naboja. EMULZIOIDI – hidrofilni su, nemaju hidrantni omoač, teško se talože ali lako ispiru. SUSPENZIOIDI – hidrofobni su, nemaju hidrantni omota izrazitog su odbijanja i privlačenja, lako se talože i prelaze u gel stanje, mogu biti reverzibilni i ireverzibilni.

ZEMLJIŠNI KOLOIDI: Mineralnog i organskoj podrijetla.

MINERALNI: MINERALI GLINE – acidoidni koloidi, suspenzioidi HIDROKSIDI Al I Fe – promjenjivost naboja ovisi o reakciji sredine (pH), u kiseloj sredini visoka konc H+ iona tlo prelazi u koloid, ako je konc H+ iona mala tlo izlazi iz koloida – smatramo ih amfibolioidima. Amorfni silicijev gel – izoelektrična točka teži kada je pH 3, H+ se otpušta u tlo i djeluje kao acidoid (provlači pozitivan naboj)

ORGANSKI: HUMUSNE KISELINE I BJELANČEVINE – zbog velike krupnoće molekule, ponaša se kao koloidna micela, izrazito hidrofilni su koloidi.

ADSORPCIJA I SUPSTITUCIJA:

ENERGIJA ADSORPCIJE – ioni su različite energije sorpcije a ona ovisi o IONSKOM POLUMJERU, VALENTNOSTI IONA, HIDRATNOM OMOTAČU, KONCENTRACIJI IONA. DESORPCIJA – obrnuti proces, neki ioni zbog hidrantnog omotača se lako desorbiraju, to su najčešće jednovalentni kationi ( Li, Na, NH4, K, H) FIKSACIJA – uklapanje iona u intercelularne prostore minerala gline zbog ionskog radiusa (teško desorbirajući), takva svojstva imaju K+, NH4+ ioni. ADSORPCIJA ANIONA (-): adsorbiraju se na površini pozitivno naelektriziranih koloida – nespecifična adsorpcija, prodiranje aniona u unurašnji sloj gdje zamjenjuje OH- ione zove se specifična adsorpcija. ADSORPCIJA KATIONA (+): ovisi o veličini hidratantnog omotača i naboj, predstavlja ukupni broj adsorpcijskih mjesta za katione (ekvivalent milimola na H+ na 100g zemlje).

UTJECAJ ADSORPCIJSKIH IONA NA KISELOST TLA: 1. POTENCIJALNA KISELOST (mmol/100g zemlje) 2. AKTIVNA KISELOST (izražena konc slobodnih iona u otopini) 3. SUPSTITUCIJSKA KISELOST (desorbacija hidrolitičkom neutralnom

soli, npr. KCL) 4. HIDROLITIČKA KISELOST (desorbcija hidrolitičkom bazičnom soli;

titracijom)

PUFERI U TLU ne dozvoljavaju naglu promjenu reakcija tla jer sorbirani ioni djeluju kao neutralizatori.

POVRŠINSKA MIGRACIJA (erozija) – proces ispiranja čestica tla po površini tla najčešće vodom u uvjetima kada oborine premaše infiltracijsku sposobnost tla, a može biti uzrokovana i vjetrom i ledom.

• Erozija nastupa udarcem kišne kapi o tlo • Ako je odnešeni materijal jednak pridošlom taj odnos se naziva

uravnotešena ili normalna erozija • Može biti i ubrzana erozija na nagnutim terenima i povećanim oborinama • Erozija ovisi o strukturi, teksturi i infiltraciji tla (unutarnji faktor)

VODENA EROZIJA 1. PLOŠNA – cjelovito površinsko odnošenje tla na određenim tlima. 2. BRAZDASTA – očituje se u obliku malih kanalića, jaraka po površini tla. 3. JARUŽNA – očituje se kao V-profil na površini, to je morfološki

najizraženiji oblik. EOLSKA EROZIJA:

• Karakteristična za planinska i brdska područja s vjetrom (u primorju te gdje su živi pjesci)

KRŠKA EROZIJA: • Premještanje čestica na vapnenačkoj podlozi koja se zbog heterogenosti

troši otapanjem, na toj podlozi postoje pukotine u kojima se tlo ispire vodom.

PEDOGENETSKI PROCESI – skup svih transformacija i premještanja organskih i mineralnih tvari i energije koji dovode do nastanka tla, a zatim se dalje odvijaju u tlu upravljajući njegovom evolucijom, to su procesi transformacije minerala i stijena, procesi transformacije organskih ostataka, procesi migracije i specifični pedogenetski procesi.

SPECIFIČNI PEDOGENETSKI PROCESI SU: (dovode do nastajanja tla i stalnih promjena u njima)

• Erozija • Huminizacija – obogaćivanje tla organskim tvarima • Dekarbonizacija – karbonati usporavaju razvoj tla, oni su topivi i brzo se

troše • Pedoturbacija miješanje čestica zla koje se ne iskazuju u morfološki

pravilnim zonama • Debazifikacija – osiromašivanje tla bazama • Acidifikacija – obogaćivanje adsorpcijskog kompleksa H ili Al ionima • Ilimerizacija – premještanje čestica gline eluvijalnoiluvijalnim migracijama • Lesivaža – eluvizacija peptiziranih glinenih četica i tvorba argiluvičnog Rt

horizonta • Hidrogenizacija – transformacijau aerobnim, vodom prezasičenim

uvjetima, mineralna tvar se reducira

• Pseudooglejavanje – stvaranje mikrozona kao rezultat izmjene suhe i mokre faze stagnirajuće zaustave vode

• Salinizacija – akumulacija topljivih soli • Antropogenizacija – promjene u tlu nastale djelovanjem čocjeka

PEDOGENETSKI FAKTORI:

MATIČNI SUPSTRAT – osnovna masa materijala od kojeg je izgrađeno tlo 90%, o njemu ovise svojstva tla: dubina, fizičke osobine, mineralni i kemijski sastav, pravac razvoja tla. KLIMA ORGANIZMI RELJEF

POROZNOST TLA: • Ovisi o teksturi i strukturi te organskim tvarima u tlu • Poroznost se izražava u postocima

> 60 % - vrlo porozna 45-65 % - porozna 30-45 % - malo porozna < 30 % - vrlo malo porozna tla

DIFERENCIJALNA POROZNOST je ona poroznost koja se pokaže uslijed nekakvog pritiska ili vakuma na tlo, koliko će se izlučiti vode iz tla.

KONZISTENCIJA TLA – ponašanje tla prema vanjskim utjecajima • KOHERENTNOST I RAHLOST – obično kod gline je tlo koherentno,

povećanjem vlage raste rahlost • PLASTIČNOST – nastaje formiranjem vodenih otopina oko čestica gline

(kiparstvo od gline) • TOČKA LJEPLJIVOSTI – kada nema više kohezije ne lijepi se za druge

predmete

VODA I VODNI REŽIM:

VODA U TLU: Padaline ¼, podzemne vode i vodotoci, navodnjavanje, kondenzacija

ULOGA VODE SE MANIFESTIRA NA 3 NAČINA: PEDOLOŠKI – glavni agens u evoluciji tla (trošenje, otpanje, migracija) EKOLOŠKI – opskrba biljaka hranjivima TEHNIČKI – korekcija vlažnosti tla sa određenom namjenom

INFILTRACIJA – upijanje, vlaženje ili prodiranje vode u tlo ovisi o fizičkim svojstvima tla i površini tako rahlije tlo upija više vode a lakša tekstura i stabilnija tekstura se smatraju povoljnim. INTERCEPCIJA – zadržavanje vode u krošnjama drveća u šumskim uvjetima. REDISTRIBUCIJA – unutarnje premješanje vode u tlu, ovisi o mnogo stvari. VEZANA VODA ILI VLAGA TLA – je ona voda koja ostaje u masi tla nakon sijeđenja, a drži se unutarnjim silama adsorpcije i kapilariteta

SILE U SUSTAVU VODA:

• O njima ovisi ponašanje vode u tlu • Unutarnje i vanjske sile

ADSORPCIJSKE (molekularne sile oko čestica tla) KAPILARNE (vodene opne oko čestica tla) OSMOTSKE (učinak konc otopine tla – uravnoteženje konc) GRAVITACIJSKE (pospješuje cijeđenje vode prema unutra) SUNČEVA ENERGIJA (isparavanje – evaporacija, sile se izražavaju u Pa, bar ili atm) MATRIKSNI POTENCIJAL (pF vrijednost) je iskaz ukupnog potencijala kojim se voda drži u tlu, suma unutrašnjih sila u sustavu vode (ads + osm + kapil + potencijal)

OBLICI I VRSTE VODE U TLU: 1. HIGROSKOPNA – drže ju adsorpcijske sile (sušenje na 105 °C) 2. KAPILARNA – filmska, viseća kapilarna voda, poduprta kapilarna voda 3. CIJEDNA (gravitacijska voda) – slobodna voda iz padalina 4. PODZEMNA – izvor vlage tla kapilarnim putem 5. ZAUSTAVNA – na dubini oko 80 cm, podrijetlom oborinska ili poplavna 6. LED

TIPOVI VODNOG REŽIMA: 1. URAVNOTEŽEN OBLIK – pritjecanje (oborine) je podjednako

ispražavanju (E=O) 2. PROCJEDNI OBLIK – godišnje oborine veće od isparavanja (E<O) 3. PROCVJETNI TIP SA POJAVOM NEPROPUSNOG HORIZONTA NA

80cm DUBINE – uzokuje zaustavljanje vode pa dolazi do vlaženja 4. PROCJEDNI TIP SA PODZEMNOM VODOM – na dubini do koje seže

cijedna voda 5. EKSUDATIVNI OBLIK – evaporacija je veća od količine oborina 6. MRAZNI OBLIK – dio godine smrznuto

PREMJEŠTANJE VODE U TLU: DESCENTNO – gravitacijsko cjeđenje vode kroz nekapilarne pore, otječe suvišna voda i ne stvara se prostor za zrak. Odnos koliine koja prođe kroz površinu prikazujemo koeficjentom propusnosti (K) tj. Darcyjevom formulom q = kati gdje je k-koeficjent, a-površina, t-vrijeme i i-hidrostatski tlak. ASCENDENTNO – iz nižih slojeva ka površini kapilarnim silama

LATERALNO – bočno bez utjecaja sile teže, tumači se kapilarnim silama, osmozom ili razlikom potencijala ISPARAVANJE TRANSPIRACIJA – sorpcijom vode iz tla korjenjem DESUKCIJA – uzimanje vode iz tla korijenjem

VODNE KONSTANTE TLA: HIGROSKOPICITET (Hy) – količina vode koju tlo može upiti iz zraka satićenog vlagom od 96 %. Vezana voda u tlu (adsorpcijom, osmozom) silom od 50 bara biljka ne može koristiti. Max. higroskopičnost je količina vode pri kojoj će čvrste čestice biti max, obavijene slojem higroskopaste vode, a da je zrak bio zasićen vodenom parom.

TOČKA VENUĆA – točka vlažnosti pri kojoj biljka počinje venuti. VODNI KAPACITET – sposobnost da fizikalnim silama zadrži vodu na duže vrijeme MAKSIMALNI KAPACITET TLA ZA VODU – količina vode koja ispunjava sve pore MINIMALNI VODNI KAPACITET – količina vode koja odgovara osmotskom tlaku od 0,5 bara, tj. pF vrijednost 2,7; Hy=4,5 POLJSKI KAPACITET – količina vode koje tlo može zadržati u prirodnim uvijetima APSOLUTNI (retencijski) KAPACITET ZA VODU – voda koja se drži adhezijom, kapilarnim snagama te površinskom napetošću EKVIVALENT VLAŽNOSTI – količina vode koja ostaje u tlu i nakon centrifugiranja MOMENTALNA VLAGA U TLU – količina vode u tlu u datom trenutku

ZRAK TLA: • Količina zraka ovisi o količini vode u porama • Voda i zrak su u antagonizmu • U tlo dolazi iz atmosfere i biokemijskim procesima u tlu • Zemljin zrak je sličan atmosferskom i utječe na neke procese u tlu

nitrifikacija, humifikacija, oksidacija • Kisik je glavni element koji služi za disanje korijena i mikroorganicama

AERACIJA – proces izmjenjivanja zraka onog iz tla i atmosfere (prozračivanje), otvaruje se difuzijom pojedinih plinova i kretanjem zračnih masa, a uslijed promjene atmosferskog tlaka, temp i stanja vlažnosti

KAPACITET TLA ZA ZRAK: • Količina zraka u tlu, sadržaj pora koje su ispunjene zrakom, pore > 50

mikrometara, određuje se ukupna poroznost tla, odnos gustoće čvrste tvari i prirodne gustoće.

• Za normalan rast biljaka je potrebno 50 % makropora tj kapacitet za zrak > 15 %

SASTAV ZRAKA TLA:

• Sličan je atmosferskom ali je vlažniji (zasićen vodenom parom i do 95 %) • Sastav: O2 18-20 %; min 10 %; (ATM 21 %), CO2 0,65 %; max 5 – 6 %;

(ATM 0,03 %), N2 – 79 %; (ATM 79,2 %)

KRETANJE ZRAKA – nastaje zbog promjena barometarskog tlaka (noć-dan, ljeto-zima) i promjeni temperature (noću zrak struji u atmosferu-rosa, a danju je obrnuto), o kiši i o nadzemnim zračnim strujama. Ta kretanja nisu stalna ali pomažu aeraciji. EKOLOŠKA ZNAČAJKA ZRAKA U TLU – za disanje korijena i mikroorganizama (potrebno min 10 %). Aeracija je štetna kada je u tlu sa malo organske tvari (mineralizaciju).

TOPLINSKA SVOJSTVA TLA:

TOPLINA – jedan od najvažnijih faktora koji određuju intenzitet fizičkih, kemijskih i bioloških procesa u tlu.

• Sunčeva energija je glavni dio zagrijavanja, a manji dio jezgra Zemlje • Oko 1/3 sunčeva zračenja (solarne konstante) dospije do tla • Zagrijavanje ovisi o vegetaciji, reljefu, klimatskom području, godišnjem

dobu, boji tla, pokrovu

REGULATORI TOPLINSKIH SVOJSTAVA TLA

SPECIFIČNA TOPLINA – količina energije potrebne za zagrijavanje 1 kg tla za 1 K(J kg/K) DINAMIČKO UNUTARNJE SVOJSTVO – ovisi o sadržaju pora i vode u njima KAPACITET TLA ZA TOPLINU – kol. topline koju tlo može primiti računa se iz kapaciteta za toplinu kompnenti tla TOPLINSKA PROVODLJIVOST – sposobnost tvari da prenese toplinu sa jedne molekule na drugu, to je količina topline koja prođe udaljenost površinom 1m2 na udaljenosti 1m pri termičkom gradijentu (W/mK), ona je veća kod čvrstih čestica, a najmanja je kod zraka (izolator), također se provodljivost povećava kod povećanja vlažnosti jer voda povećava površinu kontakata TEMPERATURNA KOLEBANJA – kasne za atmosferskim promjenama, mogu biti dnevna i sezonska PERMAFROST- horizont sloj tla u kojem se stalno održava led i smrznuto tlo (Arktik) Voda u tlo ne dolazi kao čista voda nego kao otopina plinova, soli i drugih tvari koje se otapaju u vodi prilikom prolaska kroz atmosferu. Znači u tlu su razne otopine i konc različitih sustava. Otopina u tlu može biti prava (ionska) ili peudo (koloidna) otopina. KEMIJSKE ZNAČAJKE OTOPINE TLA

KONCENTRACIJA VODNIH OTOPINA TLA – određena je količinom otopljenih tvati u jedinici volumena (mol L-1) molaritet.

Voda nikada nije čista ali su konc u prirodi vrlo niske (u rasponu od 10-20/30 mg L-1) sama konc varira vremenski i u prostoru pa tako u poljoprivrefnih tala iznosi 10 g L-1 – slana tla, a u listincu i tresetnom horizontu 1g L-1.

FAKTORI KOJI UTJEČU NA KONC OTOPINE TLA SU (mjeri se gravimetrijski odnosno elektroprovodljivošću) MEHANIČKI SASTAV TLA:

• Klima • Biološka aktivnost • Profil tla

KONCENTRACIJA vodenih otopina vrlo je bitna, jer iz tih otopina biljka uzima: • BIOGENE ELEMENTE u obliku iona: NO3, PO43-, SO42-, K, Mg, NH4. • MIKROELEMENTE: Fe, Mn, Cu, Zn, B ali i štetne tvari Cl koji je

karakterističan za tla sa visokom konc • Visokim osmotskim tlakom cca 20-1000 kPa pa korijen ima nedovoljno

jake sile sisanja – FIZIOLOŠKA SUHOĆA TLA

REAKCIJA TLA • Određena kon slobodnih H+ iona a izrađena pH vrijednošću • Disocirani H+ ioni stoje u ravnoteži sa adsorbiranim ionima H+ pa je konc

promjenjiva • Ioni u tlo dospijevaju iz adsorpcijskog kompleksa iz org i anorg kiselina

(fulvo i humusnih) te iz biljnog korijena i kationskim zamjenama • Reakcija tla dobiva se mjerenjem prepariranog uzorka tla koji se nalazi u

destiliranoj vodi u omjeru 1:2,5 • Vrlo je važna prisutnost H+ i OH- iona u otopini, oni su nosioci kisele tj

bazične reakcije, a ako su podjednako zastupljeni reakcija je neutralna • Neutralna reakcija znači da u 1L vode ima 10 g H+ iona, a ako ih je više

otopina je kisela, ako ih je manje otopina je lužnata • pH vrijednost je negativan logaritam konc H+ iona

KISELOST ILI ACIDITET TLA

AKTIVNA KISELOST – kiselost otopine tla, u vodi otopljenih kiselina i kiselih soli POTENCIJALNA (PASIVNA) KISELOST – odnosi se na H+ ione koji mogu doći u otopinu tla iz adsorpcijskog kompleksa, a nalazi se u ravnoteži sa slobodnim H+ ionima SUPSTITUCIJSKA KISELOST – dio potencijalne kiselosti koja nastaje zamjenom slabije vezanih H+ iona adsorpcijskog kompleksa i djelom na njega vezanih Al i Fe iona s kationima neutralnih soli HIDROLITIČKA KISELOST – predstavlja ukupnu kiselost tla tj sve čvrsto vezane H+ ione koji se istiskuju jakim bazama (Ca, Na)

BAZIČNA TLA

• tipično svojstvo tala humidnog područja (pH > 7/7,2), najčešći uzrok je Na ion ako zauzima više od 15 % adsorpcijskog kompleksa, zovemo ga ALKALIZIRANI ADSORPCIJSKI KOMPLEKS

PUFERSKA SPOSONOST OTOPINE TLA • sposobnost tla da se odupire naglim promjenama reakcije • sposobnost ublažavanja, kompenziranja, naglih promjena konc otopina tla

oslobađanjem iona suptotnih naboja tzv neutralizacija, ta sposobnost je prisutna u otopini tla zbog smjese soli jakih baza i slabih kiselina

OKSIDACIJSKO REDUKCIJSKA SVOJSTVA (redoks potencijal) • vezani za životnu djelatnost mikroba • bit je prijenos e- sa jednog atoma ili iona na drugi • oksidacija je otpuštanje e- (donor) • redukcija je primanje e- (akceptor) i time se smanjuje oksidacijsko stanje • te dvije reakcije se dešavaju istovremeno ili jedna za drugom, jer se e-

daje samo ako ga netko drugi može primiti • glavni donatori su mrtvi organizmi, a od njih najvažniji C te N, S, amino

grupe i NH ion • glavni akceptor je kisik jer ga najviše ima u makroporama • ti potencijali se mjere elektrodama kao električni potencijali otopina (mV)-

elektrodni potencijal, vezan je iz pH • u istim uvijetima 1° pH povećava E za 60-ak Mv

ELEMENTI OTOPINE TLA • važni za biljni hranidbenu ulogu • potječu iz matičnog supstrata, atmosfere, podzemne vode, antropogeno

unešeni, a DIJELE SE PREMA BILJNO HRANIDBENOJ OSNOVI:

BIOGENI – neophodni za život biljaka i mikroorganizama Makroelementi (nisu bitniji od mikroelemenata) Kisik – iz zraka u tlu ga ima 49 % u svim fazama Vodik – dolazi iz vode Ugljik – dolazi iz zraka (prima ga CO32-, HCO3-) Fosfor – teško dostupan za biljku Kalij – dobro se sorbira

N,P,K – su glavna hranjiva dok su Ca, Mg i S sekundarna, glavnih često nedostaje u tlu dok sekundarnih ima dovoljno ANTAGONISTI u tlu su Ca i Mg

MIKROELEMENTI Potrebni u malim količinama – Fe, B, Mn, Cu, Zn dok su Mb, Co, Ni neophodni u malim, a toksični su u velikim količinama (teški metali) Fe – u otopini tla ovisi od pH (povečanjem kiselosti raste topivost željenih slojeva)

B – dolazi u obliku BO4 Mn – ponaša se kao željezo sa obzirom na reakciju, sklon migraciji tvori migreceje Cu – koristi se kao fungicid

AKCESORI – nisu neophodni, indiferentni, korisni u malim količinama, a štetni u velikim količinama (Si, Cl, Na)

STIMULATIVNI – mogu indirektno djelovati na rast biljaka (Al, Ba, Br, Fl) TOKSIČNI – imaju štetni učinak (As, Cr, Cd, Pb)

PROCESI MIGRACIJE U TLU • proces premještanja tvati u tlu i na tlu pod utjecajem određenih faktora:

organizmi, vjetar, voda, sila teže, razlikujemo UNUTARNJU i POVRŠINSKU migraciju

UNUTARNJA – premještanje tvari unutar tla i povremeni gubitak tvari iz tla, vezana je za kretanje vode, a može biti:

ELUVIJALNA MIGRACIJA – premještanje čestica tla u niže profile, eluvijacija (ispiranje), a proces taloženja zove se iluvijacija. Eluvijacija se javlja u nekoliko oblika: LIKSIVACIJA – premještanje soli alkalnih i zemnoalkalnih metala ILIMERIZACIJA – premještanje čestica gline sa vodom u disperznom stanju HELUVIJACIJA – premještanje organskih tvari tla, nije spec za naše uvijete nego za trope

AKUMULATIVNA MIGRACIJA – akumuliranje nakupljanje tvari u tlu SALINIZACIJA – (ascendentna migracija) nakupljanje soli HUMINIZACIJA – nakupljanje humusa na površinskim dijelu tla

PEDOTURBACIJA – miješanje tla BIOTURBACIJA – zooturbcija vezana uz aktivnost mezo i mikrofaune, fitoturbacija vezana uz rast korijena (vjetrozavale) HIDROTURBACIJA – miješanje tla u uvjetima teške strukture tla KRIOTURBACIJA – vezana uz led SOLIFLUKCIJA – klizanje tala, natopljena masa tla klizi po vodo nepropusnom sloju (npr. glini)

ORAGANIZMI I ORGANSKA TVAR

ULOGA ORGANIZAMA U TLU – sakupljanje i razlaganje organskih ostataka, sinteza humsa, biološko kruženje tvari u sustavu zemljišta – biljka, oksidacija i redukcija bioloških elemenata Dolazak organskih tvari ovisi o klimi, vrsti dveća, bonitet staništa, starosti. SUHA ORGANSKA TVAR 90 %: ugljikohidrati, masti i voskovi, lignin, bjelančevine

MINERALNA TVAR 10 %: nakon spaljivanja

DUŠIK – neophodam u izgradnji bjelančevina, najbolji odnos C:N / 30:1 što je veća razlika listinac se sporije razgrađuje RAZGRADNJA: fauna, bakterije

ŽIVOTINJE: SAPROFAGI – hrane se mrtvim organizmima KOPOFAGI – razgrađuju ekstremente saprofaga MONOFAGI – vezani za jednu vrstu hrane POLIFAGI – jedu više biljnih ostataka

PODJELA NA FAUNE: Mikrofauna (protozoa, metozoa), Mezofauna (crvi, itd.), Makrofauna (gliste, mravi, stonoge), Megafauna (ptice, miševi)

PODJELA BAKTERIJA: Heterotrofne (dušik iz tla); Heterotrofne (dušik iz zraka); Autotrofne, Nitrifikacijske, Željezne sumporne.

RAZGRADNJA UGLJIKOHIDRATA – mikrobi – celuloza – enzim celulaza iz bakterija – glukoza RAZGRADNJA BJELANČEVINA – enzimima PROTEAZA i PEPTIDAZA – aminokiseline – dekarboksilacijom (ostaje amin) i dezaminizacijom (masne kiseline i amonijak) RAZGRADNJA MASTI I VOSKOVA – teško razgradive tvari RAZGRADNJA LIGNINA – gljivicama Basidiomycetes u aerobnim uvijetima, sporo

NASTAJANJE I SVOJSTVA HUMUSA

HUMINSKE TVARI – transformacija org ostataka, neki međubrodukti razlaganja stupaju u sekundarnu sintezu tvoreći složene visokomolekularne org tvari specijalnih svojstava HUMINSKA KISELINA – visokomolekularna org kiselina, sastoji se od jezgre mostova i reaktivne grupe, koaguliraju pod utjecajem elektrolita i imaju sposobnost adsorpcije, sa metalima izgrađuju soli HUMATE, koji su manje ili više topive u vodi

SASTAV: C 49-62 %, O 38-48 %, H 2-6 %, N 2-6 %

VRSTE: SMEĐA HUMINSKA KISELINA – svijetlija, niskog stupnja kondenzacije i slabo povezana sa glinom SIVA HUMINSKA KISELINA – tamnije boje, veći stupanj kondentacije, viši udio cikličkih elemenata, nisu topive u vodi nego u lužini

FULVO – KISELINE – manje C u odnosu na huminsku kis, smatraju se prethodnim stadijem humusnih kis, razlikuju se u izrazitoj mobilnosti, topive su kao i sve njene soli, koloidne otopine teško koaguliraju

VRSTE: Krenska, Apokrenska kiselina

HUMIN – org tvari koje se ne mogu izdvojiti slabim alkalnim otopinama, 80 % humina predstavlja jednostavnija forma huminske kiseline

ORGANOMINERALNI KOMPLEKS (oblici u kojima se humus pojavljuje u tlu) • Humusno glineni kompleks • Soli humusnih koloida • Helati • Humati

FORME HUMUSA: TERESTIČNA - atmosfersko vlaženje, dobra drenaža, bez suvišne vode HIDROMORFNA – dosta vlaženja, pojava anaerobnih uvijeta

HUMUS je stalna komponenta zemljišta koja se neprekidno stvara od izumrlih org ostataka, humus zog visokomolekularnih spojeva stupa u reakciju sa mineralnim dijelom pa su u zemljištu uvijek prisutne razne forme:

TERESTIČNE FORME: Zreli humus (Mull) – C:N=10 crne boje, slabo kisel do neutralan; Sirovi humus (Morh) – C:N=20 tamnosmeđe boje, kisel; Polusirovi humus (Moder) – C:N= između sirovog i zrelog. HIDROMORFNE FORME: Močvarni humus – nastanak potpuno vlaženje pod djelovanje anaerobnih bakterija; Hidromul – potpuno razložen; Anmor – prisutni i nerazloženi ostaci; Treset – ovisno o količini kisika: Euterični 14-15 % mineralne tvari, Distični 2-3 % mineralne tvari. ULOGA HUMUSA U TLU

• Pedogenetska uloga (smanjuje kiselost, razgradnjom min i org tvari djelovanje kis)

• Fizička uloga (struktira, kapacitet za vodu, zagrijavanje, konzistencija) • Hranidbena uloga (sorpcijski kapacitet, adsorbirani kation, građevni

elementi) • Fiziološka uloga (lučenje enzima u tlo)

BIOLOŠKO KRUŽENJE TVARI – proces ulaženja tvari u biljku iz tla i atmosfere, njihovu sintezu u organske sojeve kojima privremeno fiksiraju te tvari i njihovo vraćanje u tlo ili atmosferu nakon razgradnje org ostataka

KRUŽENJE DUŠIKA – 99% kišom iz atmosfere, 1 % iz stijena NITROFIKSACIJA – proces ugrađivanja dušika iz zraka u aminospojeve biljaka i organizama uz pomoć bakterija Azotobacter, može biti i nesimbiotička – gljive, alge, bakterije

NITRIFIKACIJA – proces oslobađanja dušika iz amonijaka do nitrata uz pomoć spec nitrifikacijskih bakterija, one su osjetljive na okolinu, ne pogoduju im velika suhoća, ni velika vlaga, a ni ekstremne temp DENITRIFIKACIJA – proces redukcije nitrata do nitrita uz pomoć heterotrofnih bakterija – anaerobni uvijeti

KRUŽENJE UGLJIKA – ulazi asimilacijom, izlazi oksidacijom, iz tla ga biljke uzimaju kao CO32-

KRUŽENJE FOSFORA – litosfera gl izvor (fosforit, apalit) njihovom razgradnjom na Ca, Fe, i Al – fosfata, a iz njih u obliku PO43-, HPO42- iona dolazi u tlo pa ga biljke mogu koristiti, orgnaski fosfor se akumulira u obliku fitina, nukleinskih kiselina i dr, za ponovno uključivanje u kruženje mora doći do mineralizacije, ispire se vodom i tako izlazi iz ciklusa

KRUŽENJE SUMPORA – izvor magmatske stijene, njihovim raspadom nastaje gips i sekundarni pirit, koji je bogat sumporom, kisele kiše iz atmosfere, biljke ga uzimaju u obliku SO42- iona, sulfurikacija – oksidacija dolazi uz pomoć mikroorganizama

KRUŽENJE KATIONA Ca – iz litosfere, u tlu je u obliku karbonata (netopiv), u obliku Ca prihvatljiv za biljku Mg – iz karbonata K, Na – topljive soli mobilne u tlu i otopini, lako se ispiru te se fiksiraju u adsorpcijskom kompleksu

nema postavljenih komentara
ovo je samo pregled
3 prikazano na 17 str.
preuzmi dokument