Fizyczne właściwości gleb

Fizyczne właściwości gleb – cechy, procesy i reakcje składników gleby powiązane ze zjawiskami fizycznymi. Cechy te można wyróżnić za pomocą zmysłów, zmierzyć, wyrazić pojęciami fizycznymi, opisać odpowiednimi równaniami i przedstawić jako określoną wartość w obrębie umówionej skali.

Większość fizycznych właściwości gleb, pod wpływem warunków środowiska, jest zmienna w czasie. Jedynie niektóre z nich, jak np. uziarnienie i gęstość, wykazują względną stabilność w długim czasie. Od właściwości fizycznych zależy tempo i przebieg różnych procesów fizykochemicznych i biologicznych w glebie, a także warunki bioekologiczne siedliska i dostarczanie roślinom wody, powietrza i ciepła.

Właściwości fizyczne gleby dzielą się na właściwości podstawowe (pierwotne), które wynikają bezpośrednio z jakości substratu glebowego i jego stosunku do zajmowanej objętości, oraz właściwości funkcjonalne (wtórne), będące funkcją właściwości podstawowych (będące od nich zależne).

Gleba jako układ trójfazowy

Gleba jest porowatym układem trójfazowym, tzn. składającym się z trzech faz: stałej, ciekłej i gazowej.

• Faza stała składa się z cząstek mineralnych, organiczno-mineralnych i organicznych w różnym stopniu rozdrobnienia;
• Faza ciekła jest to roztwór glebowy (woda glebowa), czyli woda wraz z rozpuszczonymi w niej związkami mineralnymi i organicznymi;
• Faza gazowa jest to powietrze glebowe, czyli mieszanina gazów i pary wodnej.

Zatem na całkowitą objętość gleby (V) składa się objętość fazy stałej (V_s) oraz objętość porów, czyli wolnych przestrzeni pomiędzy fazą stałą (V_p). Pory glebowe są zajęte przez roztwór glebowy (V_w) lub przez powietrze glebowe (V_a), przy czym zachodzi między nimi ścisła współzależność: im większa objętość porów jest wypełniona wodą glebową, tym mniej się znajduje w nich powietrza glebowego i odwrotnie.

$V=V_s+V_p$

$V_p=V_w+V_a$

Podstawowe właściwości fizyczne gleb

Do właściwości pierwotnych gleb zalicza się:

• skład granulometryczny (uziarnienie) – opisuje stan rozdrobnienia cząstek mineralnych w glebie; wyraża się on poprzez procentowy udział poszczególnych frakcji granulometrycznych, czyli cząstek mineralnych o określonej wielkości, w masie glebowej,
• powierzchnię właściwą – jest to sumaryczna powierzchnia cząstek mineralnych i organicznych przypadająca na jednostkę masy,
• gęstość fazy stałej (gęstość właściwa) – jest to stosunek masy fazy stałej gleby do jej objętości,
• wilgotność – jest to zawartość wody w glebie w stosunku do masy fazy stałej lub objętości,
• porowatość – jest to całość wszystkich wolnych przestworów w określonej objętości gleby, które mogą być zajęte przez wodę lub powietrze,
• plastyczność – zdolność do formowania gleby w różne kształty w stanie wilgotnym,
• lepkość (przyczepność) – jest to zdolność gleby do przylegania do stykających się z nią przedmiotów,
• zwięzłość – jest to opór gleby, który stawia przy próbach jej rozklinowania lub rozcięcia,
• pęcznienie i kurczliwość – są to zmiany objętości masy glebowej wywołane zmianami wilgotności gleby,
• strukturę – jest to rodzaj i sposób w jaki elementarne cząstki gleby łączą się ze sobą tworząc agregaty glebowe,
• gęstość objętościową – jest to stosunek masy fazy stałej gleby do objętości, jaką zajmuje gleba w stanie naturalnym,
• pulchność – odwrotność zwięzłości.

Funkcjonalne właściwości fizyczne gleb

Właściwości wtórne dzielą się na:

• wodne (potencjał wody glebowej, pojemność wodna, ruch wody, zapas wody, bilans wodny),
• powietrzne (skład powietrza glebowego, wymiana gazowa między glebą i atmosferą),
• cieplne (ciepło właściwe gleby, przewodność cieplna, bilans cieplny).

Zobacz też

• fizyka gleby
• agrofizyka
• mechanika gruntów