sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. sastav i...

50
Sastav i procesi u zemljištu Univerzitet u Nišu Prirodno-matematički fakultet Četvrto predavanje

Upload: hoangdang

Post on 26-Aug-2018

226 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Sastav i procesi u zemljištu

Univerzitet u NišuPrirodno-matematički fakultet

Četvrto predavanje

Page 2: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Cilj predavanja1. Zemljište - pojam, definicija, nastanak2. Sastav zemljišta (zemljište kao trofazni

sistem, elementarni i mineraloški sastav,organska materija zemljišta)

3. Osobine zemljišta(fizičke: veličina čestica, tekstura, gustina,struktura, permeabilnost;hemijske: ukupni elementi, dostupnielementi, CEC, zemljišta sa promenljivimnaelektrisanjem, pH zemljišta; profilzemljišta)

1. Zemljište - pojam, definicija, nastanak2. Sastav zemljišta (zemljište kao trofazni

sistem, elementarni i mineraloški sastav,organska materija zemljišta)

3. Osobine zemljišta(fizičke: veličina čestica, tekstura, gustina,struktura, permeabilnost;hemijske: ukupni elementi, dostupnielementi, CEC, zemljišta sa promenljivimnaelektrisanjem, pH zemljišta; profilzemljišta)

Page 3: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljište igra važnu ulogu u procesima u životnojsredini – osnovni činilac životne sredine

Veze između ciklusa C, N, O, P i S nalaze se uzemljištu: dekompozicija organske materije,nitrifikacija, denitrifikacija, fiksacija fosfora,oksidacija sulfida, ...

Zemljište igra važnu ulogu u procesima u životnojsredini – osnovni činilac životne sredine

Veze između ciklusa C, N, O, P i S nalaze se uzemljištu: dekompozicija organske materije,nitrifikacija, denitrifikacija, fiksacija fosfora,oksidacija sulfida, ...

Zemljište AtmosferaHidrosfera

Page 4: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Šta je zemljište?Zemljište je prirodno telo nastalo pod uticajem živih organizama, a

sastoji se od čvrste (minerali i organska materija), tečne igasovite faze.

Na površini se graniči sa vazduhom, vodom i biljnim materijalom(koji nije započeo razgradnju). Smatra se da neka površina nijeprekrivena zemljištem ukoliko je površina stalno prekrivenavodom (više od 2.5 m).

Donju granicu, koja razdvaja zemljište od nezemljišta, je teškodefinisati. U cilju klasifikacije, donja granica se arbitrarnopostavlja na 200 cm.

Zemljište je prirodno telo nastalo pod uticajem živih organizama, asastoji se od čvrste (minerali i organska materija), tečne igasovite faze.

Na površini se graniči sa vazduhom, vodom i biljnim materijalom(koji nije započeo razgradnju). Smatra se da neka površina nijeprekrivena zemljištem ukoliko je površina stalno prekrivenavodom (više od 2.5 m).

Donju granicu, koja razdvaja zemljište od nezemljišta, je teškodefinisati. U cilju klasifikacije, donja granica se arbitrarnopostavlja na 200 cm.

Page 5: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljište kao trofazni sistem

Page 6: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Kako nastaje zemljište?Raspadanjem stena nastaje rastresita masa

litosfere.Ova masa dobija mnoge nove osobine:

postaje propustljiva za vodu i vazduh,povećava se ukupna površina čestica, kojezato postaju aktivnije, tako da se i hemijskiprocesi koji se odvijaju u njoj ubrzavaju.

Stenski materijal se može pretvoriti uzemljište, tek učešćem organizama, presvega biljaka.

Raspadanjem stena nastaje rastresita masalitosfere.

Ova masa dobija mnoge nove osobine:postaje propustljiva za vodu i vazduh,povećava se ukupna površina čestica, kojezato postaju aktivnije, tako da se i hemijskiprocesi koji se odvijaju u njoj ubrzavaju.

Stenski materijal se može pretvoriti uzemljište, tek učešćem organizama, presvega biljaka.

Page 7: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Pedogenetski faktori matična stena - matični supstrat ili

regolit organizmi klima reljef vreme čovek

matična stena - matični supstrat iliregolit

organizmi klima reljef vreme čovek

Page 8: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Elementarni sastav zemljištaU sastav zemljišta ulaze svi poznati elementi (10-

15 elemenata najzastupljeniji).Elementarni sastav zavisi od vrste zemljišta (usled

različitog sastava stena iz kojih se zemljišteformiralo) i od zemljišnog horizonta (starostzemljišta).

Pedosfera je bogatija Si, C, N od litosfere,ali je siromašnija Ca, Mg, Na, K od litosfere.

ukupni elementi dostupni elementiDostupni elementi su onaj deo elemenata koji

mogu da učestvuju u hemijskim i biološkimreakcijama.

U sastav zemljišta ulaze svi poznati elementi (10-15 elemenata najzastupljeniji).

Elementarni sastav zavisi od vrste zemljišta (usledrazličitog sastava stena iz kojih se zemljišteformiralo) i od zemljišnog horizonta (starostzemljišta).

Pedosfera je bogatija Si, C, N od litosfere,ali je siromašnija Ca, Mg, Na, K od litosfere.

ukupni elementi dostupni elementiDostupni elementi su onaj deo elemenata koji

mogu da učestvuju u hemijskim i biološkimreakcijama.

Page 9: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Mineraloški sastav zemljišta

Page 10: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Organska materija zemljišta

Zastupljena sa 1 - 5 težinskih%.Najvažniji izvor OM su biljna tkiva (u različitim

fazama raspadanja).Biomasa zemljišta - mikroorganizmi zemljišta

(bakterije, gljive, aktinomicete, alge) čineod 0,05 do 0,5% mase površinskih 15 cmzemljišta u prirodnom okruženju. Veoma suvažni za nastanak zemljišta.

Zastupljena sa 1 - 5 težinskih%.Najvažniji izvor OM su biljna tkiva (u različitim

fazama raspadanja).Biomasa zemljišta - mikroorganizmi zemljišta

(bakterije, gljive, aktinomicete, alge) čineod 0,05 do 0,5% mase površinskih 15 cmzemljišta u prirodnom okruženju. Veoma suvažni za nastanak zemljišta.

Page 11: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Fizičke osobine zemljišta Veličina čestica Tekstura Gustina Struktura Permeabilnost

Veličina čestica Tekstura Gustina Struktura Permeabilnost

Page 12: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Veličina čestica(International Society of Soil Science)

Glina Prašina Pesak Šljunaksitan grub

2 μm 20 μm 200 μm 2 mm

Pesak: lak, dobra drenaža, lako se aeriše. Najvažnijakomponenta kvarc i feldspati; relativno inertni, slabizvor nutrijenata.

Glinovita zemljišta su teška, imaju lošu drenažu i aeraciju.Komponente su: minerali gline, organska materija,primarni minerali i hidratisani oksidi Fe i Al. Velikaukupna površina čestica, učestvuje u jonoizmenjivačkimi/ili adsorpcionim reakcijama.

Adsorptivna sposobnost zemljišta, sposobnost zadržavanjase skoro nutrijenata vezana je za glinovitu frakciju.

Page 13: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Pesak Može se videti golim okom. Prilikom uzorkovanja rukom ne zadržava se u

ruci.

Prašina Suva: praškasta i daje puderast osećaj - poput

brašna. Mokra: mekan i klizav osećaj. Nije lepljiva i nema plastična svojstva. Može se videti lupom ili mikroskopom. Prilikom uzorkovanja rukom stvara prevlaku na

ruci, može se ostrugati sa ruke.

Suva: praškasta i daje puderast osećaj - poputbrašna.

Mokra: mekan i klizav osećaj. Nije lepljiva i nema plastična svojstva. Može se videti lupom ili mikroskopom. Prilikom uzorkovanja rukom stvara prevlaku na

ruci, može se ostrugati sa ruke.Glina Suva: tvrda. Mokra: Lepljiva, plastični osećaj. Može se videti elektronskim mikroskopom. Prilikom uzorkovanja rukom lepi se za prste.

Page 14: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Tekstura zemljištaPredstavlja odnos

disperznih frakcijaizraženih u % u uzorkusuvog zemljišta.

Određuje se na osnovutrokomponentnogdijagrama.

Važno svojstvo jerodređuje primenuzemljišta.

Predstavlja odnosdisperznih frakcijaizraženih u % u uzorkusuvog zemljišta.

Određuje se na osnovutrokomponentnogdijagrama.

Važno svojstvo jerodređuje primenuzemljišta.

Page 15: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Osobine zemljišta koje proističuiz njegove teksture

Poroznost Permeabilnost Bubrenje-skupljanje Kapacitet

zadržavanja vode Erodabilnost

Poroznost Permeabilnost Bubrenje-skupljanje Kapacitet

zadržavanja vode Erodabilnost

Page 16: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišta sa finom teksturomVelika količina prašine i gline, što ih

čini “blatnjavim” kada su mokra.Veličina pora je mala, ali ih ima

mnogo pa zadržavaju vodu.Kada glinovita zemljišta počnu da se

suše, ona i dalje mogu da zadrževeliku količinu vode, ali adhezivna ikohezivna svojstva vode, čine vodunedostupnom za biljku.

Velika količina prašine i gline, što ihčini “blatnjavim” kada su mokra.Veličina pora je mala, ali ih ima

mnogo pa zadržavaju vodu.Kada glinovita zemljišta počnu da se

suše, ona i dalje mogu da zadrževeliku količinu vode, ali adhezivna ikohezivna svojstva vode, čine vodunedostupnom za biljku.

Page 17: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišta sa finom teksturom

Page 18: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišta sa grubomteksturom

Veličina pora je veća, štodopušta vodi da lako otičekroz zemljište van zonekorena.Sklona isušivanju.Mala specifična površina

čestica redukuje plodnostzemljišta.

Veličina pora je veća, štodopušta vodi da lako otičekroz zemljište van zonekorena.Sklona isušivanju.Mala specifična površina

čestica redukuje plodnostzemljišta.

Page 19: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišta sa grubomteksturom

Page 20: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Ilovačasta zemljišta

Smeša peska, prašine i gline koja jeoptimalna za agrokulturu.

Page 21: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Primer: 35% gline 30% prašine 35% peska

Glinovitailovača

Primer: 35% gline 30% prašine 35% peska

Glinovitailovača

Page 22: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Uticaj frakcija zemljišta na njegoveosobine i ponašanje u prirodi

Osobina/Ponašanje Pesak Prašina Glina

Kapacitetzadržavanja vode Nizak Srednje

visok Visok

Aeracija Dobra Srednja NiskaAeracija Dobra Srednja NiskaOM razlaganje Brzo Srednje SporoPotencijal erozijevodom Nizak Visok Nizak

Snabdevanjenutrijentima Siromašno Srednje

visoko Visoko

Izluživanjepolutanata Izraženo Srednje Nisko

Page 23: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišna tekstura i specifičnapovršina

Smanjenjem veličine čestica, rastespecifična površina. Glina ima oko 10 000 puta veću površinu od

peska. Specifična površina ima veliki uticaj na: kapacitet zadržavanja vode, hemijske reakcije, koheziju zemljišta, sposobnost održavanja mikroorganizama.

Smanjenjem veličine čestica, rastespecifična površina. Glina ima oko 10 000 puta veću površinu od

peska. Specifična površina ima veliki uticaj na: kapacitet zadržavanja vode, hemijske reakcije, koheziju zemljišta, sposobnost održavanja mikroorganizama.

Page 24: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Gustina zemljištaukazuje na sastav zemljišta, tj. na relativan odnos

organske materije i minerala.Gustina individualnih čestica - gustina čvrste faze

(particle density). Manja od 1g/cm3 za OM,veća od 5 g/cm3 za neke metalne okside ili 7g/cm3 za manje česte minerale kao što sumetalni sulfidi.

Zapreminska gustina zemljišta (bulk density) jegustina u prirodnom, neporemećenom sklopu,uključuje prostor pora između čestica; manjaje od gustine čvrste faze.

ukazuje na sastav zemljišta, tj. na relativan odnosorganske materije i minerala.

Gustina individualnih čestica - gustina čvrste faze(particle density). Manja od 1g/cm3 za OM,veća od 5 g/cm3 za neke metalne okside ili 7g/cm3 za manje česte minerale kao što sumetalni sulfidi.

Zapreminska gustina zemljišta (bulk density) jegustina u prirodnom, neporemećenom sklopu,uključuje prostor pora između čestica; manjaje od gustine čvrste faze.

Page 25: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Površinski sloj zemljišta, sa dovoljnomkoličinom peska, pokazuje zapreminskugustinu od 1,2 do 1,8 g/cm3.

Zemljišta sa višim sadržajem humusa,pokazuju manju zapreminsku gustinu, od1,0 do 1,6 g/cm3, zbog manje čestičnegustine i zbog veće ukupne poroznosti kojanastaje između i unutar strukturnihagregata pod uticajem humusa.

Površinski sloj zemljišta, sa dovoljnomkoličinom peska, pokazuje zapreminskugustinu od 1,2 do 1,8 g/cm3.

Zemljišta sa višim sadržajem humusa,pokazuju manju zapreminsku gustinu, od1,0 do 1,6 g/cm3, zbog manje čestičnegustine i zbog veće ukupne poroznosti kojanastaje između i unutar strukturnihagregata pod uticajem humusa.

Page 26: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Kada je poznata gustina čvrste faze i zapreminskagustina, može se izračunati poroznostzemljišta:

Zemljišta sa velikom zapreminskom gustinomimaju nisku poroznost, pa samim tim niskupermeabilnost.

Po pravilu peskovita zemljišta pokazuju poroznostod 35 do 50%, zemljišta sa većim sadržajemOM pokazuju veću poroznost od oko 60%.

Sa porastom dubine zemljišta, zemljište postajekompaktnije od površinskog zemljišta i običnosadrži nizak % OM tako da se i poroznostsmanjuje.

100gutinačestična

gustinaazapreminskgustinačestična%)(volzemljištaPoroznost

Kada je poznata gustina čvrste faze i zapreminskagustina, može se izračunati poroznostzemljišta:

Zemljišta sa velikom zapreminskom gustinomimaju nisku poroznost, pa samim tim niskupermeabilnost.

Po pravilu peskovita zemljišta pokazuju poroznostod 35 do 50%, zemljišta sa većim sadržajemOM pokazuju veću poroznost od oko 60%.

Sa porastom dubine zemljišta, zemljište postajekompaktnije od površinskog zemljišta i običnosadrži nizak % OM tako da se i poroznostsmanjuje.

Page 27: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Struktura zemljištaMehaničke frakcije se međusobno povezuju u

strukturne agregate različite forme iveličine.

Skup agregata predstavlja strukturu zemljišta.Prirodni lepak zemljišta (cementna materija)

su koloidi organskog i neorganskog sastava(Ca-humat).

Koloidi slepljuju čestice gline, praha i peska umikroagregate.

Mikroagregati se međusobno lepe umakroagregate.

Mehaničke frakcije se međusobno povezuju ustrukturne agregate različite forme iveličine.

Skup agregata predstavlja strukturu zemljišta.Prirodni lepak zemljišta (cementna materija)

su koloidi organskog i neorganskog sastava(Ca-humat).

Koloidi slepljuju čestice gline, praha i peska umikroagregate.

Mikroagregati se međusobno lepe umakroagregate.

Page 28: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Permeabilnost zemljištaili hidraulična provodljivost je mera sposobnosti zemljišta da

propušta vodu naniže.Stepen lateralnog kretanja podzemnih voda u dubljim

slojevima zemljišta, takođe je određen permeabilnošću.Brzina kretanja vode naniže se obično kreće 1 – 5 cm3/h

(0,5 cm3/h – veoma sporo, 15 cm3/h veoma brzo).Zavisi od teksture zemljišta (grub pesak u pustinjama ima

veliku permeabilnost, dok aluvijalna zemljišta finestrukture mogu pokazati veoma nisku permeabilnost).

Zemljišta sa razvijenom strukturom su propustljivija od onihbez definisane strukture.

Važna osobina zemljišta jer utiče na hemijske procese. Tako,zemljišta sa malom permeabilonšću, mogu da postanupoplavljena, što dovodi do stvaranja potencijalnoredukcionih uslova. Zatim, permeabilnost utiče natransport hemikalija kroz zemljište.

ili hidraulična provodljivost je mera sposobnosti zemljišta dapropušta vodu naniže.

Stepen lateralnog kretanja podzemnih voda u dubljimslojevima zemljišta, takođe je određen permeabilnošću.

Brzina kretanja vode naniže se obično kreće 1 – 5 cm3/h(0,5 cm3/h – veoma sporo, 15 cm3/h veoma brzo).

Zavisi od teksture zemljišta (grub pesak u pustinjama imaveliku permeabilnost, dok aluvijalna zemljišta finestrukture mogu pokazati veoma nisku permeabilnost).

Zemljišta sa razvijenom strukturom su propustljivija od onihbez definisane strukture.

Važna osobina zemljišta jer utiče na hemijske procese. Tako,zemljišta sa malom permeabilonšću, mogu da postanupoplavljena, što dovodi do stvaranja potencijalnoredukcionih uslova. Zatim, permeabilnost utiče natransport hemikalija kroz zemljište.

Page 29: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Katjonoizmenjivački kapacitet – CEC(cation exchange capacity)

Sposobnost zemljišta dazadržava nutrijente isprečava da dođe donjihovog izluživanja.

Katjoni su “+“naelektrisanijoni = Ca2+, Mg2+, K+, NH4

+

Zemljište koje ima većikatjonoizmenjivačkikapacitet uglavnom ćeimati i veću plodnost.

Sposobnost zemljišta dazadržava nutrijente isprečava da dođe donjihovog izluživanja.

Katjoni su “+“naelektrisanijoni = Ca2+, Mg2+, K+, NH4

+

Zemljište koje ima većikatjonoizmenjivačkikapacitet uglavnom ćeimati i veću plodnost.

Page 30: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Katjonska izmenaKatjonska izmena

Interakcija između katjona u rastvoru idrugog katjona na površini nekognegativno naelektrisanog materijala, kaošto je glina ili organska materija.

Interakcija između katjona u rastvoru idrugog katjona na površini nekognegativno naelektrisanog materijala, kaošto je glina ili organska materija.

zemljišteCa2+ + 2H+

H+

H+

+ Ca2+

Zemljišnirastvor

Zemljišnirastvor

Page 31: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje
Page 32: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Na katjonsku izmenu utiče:

1) jačina adsorpcije:Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ =NH4

+ > Na+ >H+

Čvrsta interakcija -------------> lako se zamenjuju

2) relativna koncentracija katjona u zemljišnomrastvoru

1) jačina adsorpcije:Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ =NH4

+ > Na+ >H+

Čvrsta interakcija -------------> lako se zamenjuju

2) relativna koncentracija katjona u zemljišnomrastvoru

Page 33: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

pH zemljišta

Aktivna kiselost – potiče od koncentracijeH+ jona u zemljišnom rastvoruRezervna kiselost - označava H+ i Al3+ koji semogu zameniti drugim katjonima (pozitivno naelektrisanimjonima)

H H H H H+ H+

H Ca2+ H+

Mg Mg2+ H+

Ca Ca2+ H+ H+

H H H Na

Aktivna kiselost – potiče od koncentracijeH+ jona u zemljišnom rastvoruRezervna kiselost - označava H+ i Al3+ koji semogu zameniti drugim katjonima (pozitivno naelektrisanimjonima)

H H H H H+ H+

H Ca2+ H+

Mg Mg2+ H+

Ca Ca2+ H+ H+

H H H Na

zemljište

Rezervna kiselost Aktivna kiselost-Zemljišni rastvor

Page 34: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

pH zemljištaZemljišta bogata karbonatnim mineralima pokazuju

tendenciju da budu alkalnija. S druge strane,zemljišta bogata huminskim materijama su često,mada ne uvek, kisela.

Zemljišta sa povećanim sadržajem Fe i Al su takođekisela zbog hidrolize gvožđe(III) i aluminijum(III)katjona.

Promena redoks statusa zemljišta, menja njegovu pHvrednost. Tako, ukoliko zemljište koje sadržihidratisani gvožđe oksid bude potopljeno vodom,gvožđe(III) oksid se redukuje:

Fe(OH)3 (s) + 3H3O+(aq) + e- → Fe2+

(aq) + 6 H2O

Zemljišta bogata karbonatnim mineralima pokazujutendenciju da budu alkalnija. S druge strane,zemljišta bogata huminskim materijama su često,mada ne uvek, kisela.

Zemljišta sa povećanim sadržajem Fe i Al su takođekisela zbog hidrolize gvožđe(III) i aluminijum(III)katjona.

Promena redoks statusa zemljišta, menja njegovu pHvrednost. Tako, ukoliko zemljište koje sadržihidratisani gvožđe oksid bude potopljeno vodom,gvožđe(III) oksid se redukuje:

Fe(OH)3 (s) + 3H3O+(aq) + e- → Fe2+

(aq) + 6 H2O

Page 35: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Izvori kiselosti zemljišta

* Katjoni vodonika i aluminijuma su odgovorniza zemljišnu kiselost* Izmenjivi vodonik je glavni izvor H+ na pH 6 iiznad. Ispod pH 6 aluminijum je glavni izvor H+

usled disocijacije Al iz glinenih minerala.Aluminijum postaje rastvorljiviji pri nižim pHvrednostima:Al3+ + H20 ----> Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ---> Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H20 ---> Al(OH)3 + H+

* Katjoni vodonika i aluminijuma su odgovorniza zemljišnu kiselost* Izmenjivi vodonik je glavni izvor H+ na pH 6 iiznad. Ispod pH 6 aluminijum je glavni izvor H+

usled disocijacije Al iz glinenih minerala.Aluminijum postaje rastvorljiviji pri nižim pHvrednostima:Al3+ + H20 ----> Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ---> Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H20 ---> Al(OH)3 + H+

Page 36: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Zemljišta sa promenljivimnaelektrisanjemUkoliko zemljište sadrži hidratisane okside Fe i Al, tada ono

ima pH-zavisno površinsko naelektrisanje.CEC ovakvih zemljišta sa promenljivim naelektrisanjem

zavisi u prvom redu od pH okruženja.pH okruženja manje od pH zemljišne komponente, tada je

komponenta protonovana, pa je ukupno površinskonaelektrisanje pozitivno, zemljište razvija AEC (anionexchange capacity).

pH okruženja veća od pH zemljišne komponente, ukupnopovršinsko naelektrisanje ovog materijala postajenegativno pa doprinosi CEC vrednosti zemljišta.

Ukoliko zemljište sadrži hidratisane okside Fe i Al, tada onoima pH-zavisno površinsko naelektrisanje.

CEC ovakvih zemljišta sa promenljivim naelektrisanjemzavisi u prvom redu od pH okruženja.

pH okruženja manje od pH zemljišne komponente, tada jekomponenta protonovana, pa je ukupno površinskonaelektrisanje pozitivno, zemljište razvija AEC (anionexchange capacity).

pH okruženja veća od pH zemljišne komponente, ukupnopovršinsko naelektrisanje ovog materijala postajenegativno pa doprinosi CEC vrednosti zemljišta.

Page 37: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Kod takvih zemljišta prirodni i antropogenifaktori mogu da utiču na izmenjivačkeprocese.

Merenje izmenjivačkog kapaciteta ovakvihzemljišta treba vršiti pri pH vrednostisličnoj pH vrednosti okruženja tj. zemljišta.

Pored pH vrednosti i prisustvo drugihhemijskih vrsta, koje mogu bitiadsorbovane na zemljišnim mineralima,može bitno promeniti površinskonaelektrisanje.

Kod takvih zemljišta prirodni i antropogenifaktori mogu da utiču na izmenjivačkeprocese.

Merenje izmenjivačkog kapaciteta ovakvihzemljišta treba vršiti pri pH vrednostisličnoj pH vrednosti okruženja tj. zemljišta.

Pored pH vrednosti i prisustvo drugihhemijskih vrsta, koje mogu bitiadsorbovane na zemljišnim mineralima,može bitno promeniti površinskonaelektrisanje.

Page 38: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Tako, fosfat se jako zadržava u zemljištimabogatim gvožđem i aluminijumom.

Ukoliko fosfat zameni molekule vode izhidtarisanih oksida, onda fosfat povećavanegativno naelektrisanje minerala.

Za povećanje CEC zemljišta (jako degradiranatropska zemljišta).

Page 39: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Sastav zemljišta jakovarira kako uhorizontalnom takoi u vertikalnompravcu.

Spoljašnja iunutrašnjamorfologijazemljišta

Serijahorizontalnihslojeva koji serazlikuju po bojii/ili teksturi –horizonti

Skup zemljišnihhorizonata činizemljišni profil.

Sastav zemljišta jakovarira kako uhorizontalnom takoi u vertikalnompravcu.

Spoljašnja iunutrašnjamorfologijazemljišta

Serijahorizontalnihslojeva koji serazlikuju po bojii/ili teksturi –horizonti

Skup zemljišnihhorizonata činizemljišni profil.

Page 40: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Pitanja za utvrđivanjetrinaestog predavanjaPitanja za utvrđivanjetrinaestog predavanja

Page 41: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Prvo pitanjeZemljišta koja su nastala od istog

matičnog susptrata imaće istihemijski sastav i osobine.

Tačno Netačno

Zemljišta koja su nastala od istogmatičnog susptrata imaće istihemijski sastav i osobine.

Tačno Netačno

Page 42: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Drugo pitanjeSposobnost zadržavanja nutrijenata u

zemljištu određena je najkrupnijomfrakcijom zemljišta – peskom.

Tačno Netačno

Sposobnost zadržavanja nutrijenata uzemljištu određena je najkrupnijom

frakcijom zemljišta – peskom.

Tačno Netačno

Page 43: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Treće pitanjeČestice glinovite frakcije zemljišta mogu

se videti golim okom.

Tačno Netačno

Čestice glinovite frakcije zemljišta moguse videti golim okom.

Tačno Netačno

Page 44: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Četvrto pitanjeIlovačasta zemljišta imaju optimalnu teksturu.

Tačno Netačno

Ilovačasta zemljišta imaju optimalnu teksturu.

Tačno Netačno

Page 45: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Peto pitanjeIzluživanje polutanata će biti najbrže

kod zemljišta sa velikim udelomglinovite frakcije.

Tačno Netačno

Izluživanje polutanata će biti najbržekod zemljišta sa velikim udelomglinovite frakcije.

Tačno Netačno

Page 46: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Šesto pitanjeSmanjenjem veličine čestica zemlje,

raste ukupna specifična površinazemlje.

Tačno Netačno

Smanjenjem veličine čestica zemlje,raste ukupna specifična površinazemlje.

Tačno Netačno

Page 47: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Sedmo pitanjeZapreminska gustina zemljišta i

poroznost zemljišta su obrnutoproporcionalne veličine.

Tačno Netačno

Zapreminska gustina zemljišta iporoznost zemljišta su obrnutoproporcionalne veličine.

Tačno Netačno

Page 48: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Osmo pitanjeZemljišta koja pokazuju malu

permeabilnost mogu lako da postanupoplavljena.

Tačno Netačno

Zemljišta koja pokazuju malupermeabilnost mogu lako da postanupoplavljena.

Tačno Netačno

Page 49: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Deveto pitanjeZemljišta sa većim katjonskim

izmenjivačkim kapacitetom pokazujumanju plodnost.

Tačno Netačno

Zemljišta sa većim katjonskimizmenjivačkim kapacitetom pokazujumanju plodnost.

Tačno Netačno

Page 50: Sastav i procesi u zemljištu - nasport.pmf.ni.ac.rsnasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2380/4. Sastav i procesi u... · sposobnost održavanja mikroorganizama. Gustina zemljišta ukazuje

Deseto pitanje

Zemljišta sa povećanim sadržajem Fe iAl hidratisanih oksida imajupromenljivo naelektrisanje, odnosnomogu da pokažu i AEC i CEC.

Tačno Netačno

Zemljišta sa povećanim sadržajem Fe iAl hidratisanih oksida imajupromenljivo naelektrisanje, odnosnomogu da pokažu i AEC i CEC.

Tačno Netačno