Gleba podsystem w ekosystemie ldowym Powstawanie gleby wietrzenie
Gleba - podsystem w ekosystemie lądowym Powstawanie gleby = wietrzenie skał + mikroorganizmy + obumarłe resztki roślin i zwierząt Końcowe stadium rozkładu materii organicznej to humus = próchnica Warstwa orna gleby zawiera większość glebowej substancji organicznej Głębsze warstwy gleby – niekorzystny skład powietrza glebowego
Źródło mineralnych składników pokarmowych w glebie Wietrzenie minerałów bogatych w Ca Gleby ubogie w minerały zawierające Ca = obniżenie p. H i przemiana związków nierozpuszczalnych w rozpuszczalne często działające toksycznie na system korzeniowy Duża aktywność mikroorganizmów glebowych = obieg składników pokarmowych, żywienie roślin
Źródło mineralnych składników pokarmowych w glebie Stężenie wszystkich jonów z wyjątkiem fosforanowych zwiększa się w miarę wysychania gleby Równowaga pomiędzy jonami wymiennymi a roztworem glebowym zapewnia dostępność tych jonów dla roślin Największe znaczenie dla roślin mają kationy: Ca 2+, Mg 2+, K+, Na+
Źródło mineralnych składników pokarmowych w glebie Rośliny uprawne do procesu fotosyntezy potrzebują O 2 i C z powietrza, H z wody pobranej przez korzenie 94 – 99, 5% świeżej masy roślinnej stanowią C, H, O 0, 5 – 6% składniki ze stałej fazy gleby – ich brak ogranicza plony
Źródło mineralnych składników pokarmowych w glebie N, P, K, S dostarczane z nawozami mineralnymi i organicznymi Ca i Mg wapnowanie
Przemiany składników pokarmowych • Azot – w glebie i roślinach występuje w trzech grupach związków: NH 4+, NO 3 -, CO (NH 2)2 • N – steruje rozwojem roślin, stymuluje syntezę i obieg fitohormonów, funkcje enzymatyczne • Zawartość N w suchej masie organów wegetatywnych wynosi 2 – 5% • W środowisku kwaśnym przewagę ma pobieranie NO 3 -, • W środowisku obojętnym i zasadowym lepsze wykorzystanie NH 4+,
Przemiany składników pokarmowych • Fosfor – występuje w związkach organicznych, w czasie ich rozkładu przechodzi w trudno rozpuszczalne związki mineralne • H 2 O i CO 2 zwiększają rozpuszczalność fosforanów w glebie co zwiększa przyswajalność fosforu • Przemiany związków P zachodzą ze związków bardziej złożonych w proste i odwrotnie (uwstecznianie fosforu)
Przemiany składników pokarmowych • Fosfor – występuje w roślinie w formie nieorganicznych ortofosforanów i pirofosforanów, które biorą udział w regulacji syntezy skrobi i transportu węglowodanów w roślinie • W połączeniach estrowych tworzy związki energetyczne ADP i ATP, w połączeniach diestrowych struktury kwasów nukleinowych • Rośliny pobierają P prawie wyłącznie przez korzenie w formie H 2 PO 4 - i HPO 42 • Pobieranie NH 4+ zwiększa tempo pobierania P, pobieranie NO 3 - spowalnia tempo pobierania P
Przemiany składników pokarmowych • Potas – występuje jako składnik złożonych minerałów glebowych • W roślinie K występuje w formie jonowej, nie tworzy stałych połączeń ze związkami organicznymi, 2 – 5%K w suchej masie w wegetatywnych częściach roślin • K reguluje gospodarkę wodną (utrzymuje turgor) i wymianę gazową, jest aktywatorem enzymów, bierze udział w procesie fotosyntezy i przemieszczania asymilatów, aktywizuje syntezę białek • K pobierany jest w formie jonów K+
Przemiany składników pokarmowych • Wapń – powszechnie występuje w skałach i glebie, pobierany jest przez rośliny w formie jonu Ca 2+ • Ca w roślinach występuje w formie jonu Ca 2+, trudno rozpuszczalnych siarczanów, węglanów i fosforanów oraz w formie soli i kwasów organicznych • Ca stabilizuje strukturę półprzepuszczalną błon cytoplazmatycznych, jest niezbędny przy wzroście komórek stożków wzrostu, opóźnia starzenie się komórek wegetatywnych
Przemiany składników pokarmowych • Magnez – w minerałach występuje głównie jako dolomit Ca. Mg(CO 3)2 i magnezyt Mg. CO 3 • Mg podobnie jak K i Ca uwolniony do roztworu glebowego łatwo przechodzi w nierozpuszczalne związki złożone • Mg jest składnikiem chlorofilu, pełni ważną rolę w syntezie kwasów nukleinowych RNA i białek oraz w procesie fosforylacji • Mg pobierany jest przez korzenie i liście w formie jonu Mg 2+
Przemiany składników pokarmowych • Siarka – występuje w przyrodzie w stanie wolnym oraz w licznych związkach organicznych i nieorganicznych • S jest składnikiem aminokwasów, sulfolipidów stanowiących element półprzepuszczalnych błon cytoplazmatycznych, bierze udział w syntezie fitohormonów • Rośliny pobierają przez korzenie formę SO 42 - i przez liście SO 2
Przemiany składników pokarmowych • Krzem – drugi pod względem rozpowszechnienia pierwiastek na Ziemi • W przyrodzie występuje jako Si. O 2, krzemiany i glinokrzemiany np. : kaolin i skaleń • Si obok N i P jest pierwiastkiem biogennym, asymilowanym w środowisku wodnym przez okrzemki • Mikroelementy: B, Mn, Mo, Cu, Zn regulują procesy metaboliczne, aktywizują enzymy, ich niedobory i nadmiary są szkodliwe dla roślin
Potencjał plonotwórczy gleby • Zasobność – sumaryczna zawartość w glebie składników mineralnych, próchnicy i substancji organicznych w różnym stopniu rozkładu • Żyzność – udział gleby we wzroście, rozwoju i plonowaniu roślin • Ryzosfera – gleba w sąsiedztwie korzeni roślin – środowisko sprzyjające rozwojowi mikroorganizmów, które współdziałając z roślinami wpływają na wielkość plonów i żyzność gleby
Potencjał plonotwórczy gleby • Urodzajność – zdolność gleby do wydawania plonu roślin w zależności od żyzności ukształtowanej przez klimat i człowieka • Produkcyjność – wielkość plonu użytkowego rośliny uprawnej
- Slides: 15