Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Gleboznawstwo
Course of study:
2012/2013
Code:
DIS-1-404-s
Faculty of:
Mining Surveying and Environmental Engineering
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
4
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Kowalik Stanisław (skowal@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Kowalik Stanisław (skowal@agh.edu.pl)
dr inż. Urbański Krzysztof (urbanski@agh.edu.pl)
dr inż. Wójcik Jerzy (jwojcik@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 ma świadomość, że gleba jako fundament ekosystemów lądowych jest bogactwem narodowym trudno-odnawialnym, które łatwo ulega degradacji bądź dewastacji IS1A_K02 Examination,
Report
M_K002 potrafi przy wykonywaniu powierzonych na zajęciach zadań współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role, w tym także organizacyjne IS1A_K03, IS1A_K04 Activity during classes,
Report,
Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 potrafi korzystać z literatury, materiałów kartograficznych i norm branżowych w celu samokształcenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych IS1A_W06 Examination,
Test,
Report
M_U002 w oparciu o znajomość podstawowych właściwości fizycznych gleby potrafi wnioskować i oszacować fizyczne właściwości funkcjonalne: wodne, powietrzne, cieplne IS1A_W06 Activity during classes,
Examination,
Report
M_U003 potrafi korzystać z instrukcji i metodyk do ćwiczeń laboratoryjnych oraz w oparciu o nie poprawnie przeprowadzić oznaczenia podstawowych właściwości mineralnych utworów glebowych IS1A_W06, IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes
M_U004 umie powiązać stopień zagrożenia degradacją gleb w wyniku różnych antropopresji (przekształcenia chemiczne, hydrologiczne) z właściwościami stanowiącymi o ich odporności na konkretne czynniki degradujące IS1A_W07, IS1A_W06, IS1A_W03 Examination
M_U005 wykorzystując wiedzę na temat współzależności między różnymi właściwościami utworu glebowego oraz dysponując wynikami z podstawowego zakresu oznaczeń laboratoryjnych, potrafi wnioskować i szacunkowo określić wiele innych właściwości i ważnych układów glebowych, np. w oparciu o znajomość składu ziarnowego i pH potrafi wnioskować o pojemności i stopniu wysycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego i zdolnościach buforujących IS1A_W06, IS1A_W03 Examination,
Test,
Report
Knowledge
M_W001 zna podstawowe procesy glebotwórcze oraz ich uwarunkowania, skutkiem których jest powstanie gleb zróżnicowanych typologicznie i pod względem zasadniczych dla jej żyzności właściwości IS1A_W06 Examination
M_W002 posiada wiedzę w zakresie wszystkich ważnych właściwości gleby i przyczyn ukształtowania się ich na określonym poziomie oraz ich znaczenia dla funkcjonowania i rozwoju biocenozy ekosystemów lądowych IS1A_W06 Examination,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes
M_W003 zna współzależność i interakcje między różnymi właściwościami gleby IS1A_W06 Examination,
Test,
Report
M_W004 zna powszechnie stosowane klasyfikacje gleb i kryteria ich wydzielania: agronomiczną, bonitacyjną, siedliskową IS1A_W06 Examination
M_W005 zna budowę profilu glebowego i ważniejsze właściwości typów gleb występujących na terenie Polski w znaczącym udziale IS1A_W06 Examination
M_W006 posiada wiedzę na temat właściwości gleby warunkujących jej odporność na różnego rodzaju antropopresje IS1A_W07, IS1A_W06 Examination,
Report
M_W007 ma wiedzę na temat zakresu oznaczeń laboratoryjnych i badań terenowych niezbędnych dla agronomicznej, bonitacyjnej, siedliskowej i typologicznej charakterystyki gleby IS1A_W06 Examination,
Test,
Report
M_W008 zna źródła informacji o glebach, ich właściwościach i przestrzennym rozmieszczeniu na terenie Polski IS1A_W06 Examination,
Report,
Execution of laboratory classes
M_W009 zna zagrożenia dla funkcjonowania gleby, ekosystemu który gleba współtworzy oraz konsumentów roślin, związane z zanieczyszczeniem gleb w wyniku różnych antropopresji IS1A_W07, IS1A_W06 Examination,
Report
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 ma świadomość, że gleba jako fundament ekosystemów lądowych jest bogactwem narodowym trudno-odnawialnym, które łatwo ulega degradacji bądź dewastacji + - + - - - - - - - -
M_K002 potrafi przy wykonywaniu powierzonych na zajęciach zadań współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role, w tym także organizacyjne - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi korzystać z literatury, materiałów kartograficznych i norm branżowych w celu samokształcenia się i podnoszenia kompetencji zawodowych + - - - - - - - - - -
M_U002 w oparciu o znajomość podstawowych właściwości fizycznych gleby potrafi wnioskować i oszacować fizyczne właściwości funkcjonalne: wodne, powietrzne, cieplne + - - - - - - - - - -
M_U003 potrafi korzystać z instrukcji i metodyk do ćwiczeń laboratoryjnych oraz w oparciu o nie poprawnie przeprowadzić oznaczenia podstawowych właściwości mineralnych utworów glebowych - - + - - - - - - - -
M_U004 umie powiązać stopień zagrożenia degradacją gleb w wyniku różnych antropopresji (przekształcenia chemiczne, hydrologiczne) z właściwościami stanowiącymi o ich odporności na konkretne czynniki degradujące + - - - - - - - - - -
M_U005 wykorzystując wiedzę na temat współzależności między różnymi właściwościami utworu glebowego oraz dysponując wynikami z podstawowego zakresu oznaczeń laboratoryjnych, potrafi wnioskować i szacunkowo określić wiele innych właściwości i ważnych układów glebowych, np. w oparciu o znajomość składu ziarnowego i pH potrafi wnioskować o pojemności i stopniu wysycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego i zdolnościach buforujących + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna podstawowe procesy glebotwórcze oraz ich uwarunkowania, skutkiem których jest powstanie gleb zróżnicowanych typologicznie i pod względem zasadniczych dla jej żyzności właściwości + - - - - - - - - - -
M_W002 posiada wiedzę w zakresie wszystkich ważnych właściwości gleby i przyczyn ukształtowania się ich na określonym poziomie oraz ich znaczenia dla funkcjonowania i rozwoju biocenozy ekosystemów lądowych + - + - - - - - - - -
M_W003 zna współzależność i interakcje między różnymi właściwościami gleby + - + - - - - - - - -
M_W004 zna powszechnie stosowane klasyfikacje gleb i kryteria ich wydzielania: agronomiczną, bonitacyjną, siedliskową + - - - - - - - - - -
M_W005 zna budowę profilu glebowego i ważniejsze właściwości typów gleb występujących na terenie Polski w znaczącym udziale + - + - - - - - - - -
M_W006 posiada wiedzę na temat właściwości gleby warunkujących jej odporność na różnego rodzaju antropopresje + - - - - - - - - - -
M_W007 ma wiedzę na temat zakresu oznaczeń laboratoryjnych i badań terenowych niezbędnych dla agronomicznej, bonitacyjnej, siedliskowej i typologicznej charakterystyki gleby + - + - - - - - - - -
M_W008 zna źródła informacji o glebach, ich właściwościach i przestrzennym rozmieszczeniu na terenie Polski + - + - - - - - - - -
M_W009 zna zagrożenia dla funkcjonowania gleby, ekosystemu który gleba współtworzy oraz konsumentów roślin, związane z zanieczyszczeniem gleb w wyniku różnych antropopresji + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  1. Gleba jako wielofunkcyjny komponent środowiska

    Istota gleby. Gleba jako fundament ekosystemów lądowych. Warunki powstania i funkcjonowania. Czynniki glebotwórcze: skała macierzysta, klimat, woda, organizmy żywe, rzeźba terenu, działalność człowieka, czas działania tych czynników. Przegląd skał macierzystych gleb. Główne procesy glebowe i glebotwórcze.

  2. Właściwości fizyczne podstawowe gleb

    Gleba jako układ trójfazowy. Składniki stałej fazy gleby. Ważniejsze minerały pierwotne i ich podatność na wietrzenie. Minerały ilaste – budowa, właściwości, znaczenie dla sorpcji glebowej. Skład granulometryczny, struktura, gęstość właściwa i objętościowa, porowatość, zwięzłość, barwa.

  3. Właściwości fizyczne funkcjonalne

    Woda glebowa. Postacie wody użytecznej i nie użytecznej. Przemieszczanie się wody w glebie. Czynniki warunkujące zdolność gleby do magazynowania, przemieszczania i udostępniania roślinom wody. Typy gospodarek wodnych gleb.
    Powietrze glebowe. Skład chemiczny powietrza w profilu glebowym. Pojemność powietrzna różnych gatunków gleb. Stosunki wodno-powietrzne.
    Właściwości cieplne gleby. Ciepło właściwe i przewodnictwo poszczególnych faz gleby. Dynamika nagrzewania i ochładzania się gleb.

  4. Zdolności sorpcyjne gleb

    Rodzaje sorpcji. Istota i znaczenie sorpcji wymiennej kationów: składniki, pojemność i stopień wysycenia zasadami kompleksu sorpcyjnego. Istota i znaczenie sorpcji wymiennej anionów. Sorpcja chemiczna – znaczenie dla dostępności składników pokarmowych roślin. Sorpcja biologiczna jako ogniwo obiegu składników w środowisku glebowym.

  5. Skład chemiczny gleb

    Pierwiastki o dużym udziale w składzie gleb mineralnych. Makro- i mikroskładniki pokarmowe – formy przyswajalne, znaczenie dla wzrostu i rozwoju roślin. Zasobność gleby – czynniki ją warunkujące. Pierwiastki występujące w glebie w dużych ilościach, mające mniejsze znaczenie dla roślin. Pierwiastki stanowiące zagrożenie dla roślin i ich konsumentów w przypadku ponadnormatywnej ich zawartości.

  6. Substancja organiczna gleby

    Mineralizacja i humifikacja materii organicznej – istota i znaczenie. Swoiste związki próchniczne – kwasy fulwowe, kwasy huminowe, huminy. Wpływ swoistych związków próchnicznych na inne właściwości gleby. Nieswoiste związki próchniczne. Podział próchnic glebowych wg różnych kryteriów: warunków siedliskowych w których powstały, stopnia i charakteru wysycenia zasadami, roli w odżywianiu roślin, troficzności siedliska leśnego. Znaczenie próchnicy glebowej. Zawartość próchnicy w glebach Polski.
    Możliwości regulowania zawartości próchnicy w glebie.

  7. Organizmy glebowe

    Organizmy glebowe jako warunek niezbędny powstania i funkcjonowania gleby. Podział organizmów żywych wg Whittakera i Margulisa. Charakterystyka, warunki funkcjonowania i znaczenie dla różnych procesów glebowych głównych przedstawicieli mikroorganizmów, w tym zwłaszcza bakterii, promieniowców i grzybów. Mezo- i makro-organizmy glebowe. Warunki przebiegu oraz mikroorganizmy uczestniczące w procesach: mineralizacji, humifikacji, wiązaniu azotu atmosferycznego, uruchamiania składników pokarmowych, utleniania bądź redukcji różnych związków zwłaszcza siarki i żelaza.

  8. Morfologia gleb

    Obraz profilu glebowego. Poziomy główne i kryteria ich wyróżniania. Cechy towarzyszące poziomów głównych. Poziomy przejściowe i mieszane. Zapis profilu glebowego. Miąższość gleb oraz układ, barwa, struktura i konkrecje.

  9. Systematyka gleb Polski (obowiązująca od 2011 r.)

    Kryteria podziału gleb. Główne jednostki hierarchiczne: rząd > typ > podtyp. Porównanie systematyki aktualnej z poprzednio obowiązującą. Charakterystyka poszczególnych rzędów oraz ważniejszych typów i podtypów gleb Polski, obejmująca: genezę, właściwości, rejon występowania i udział ilościowy. Gleby: inicjalne, słabo ukształtowane, brunatnoziemne, rdzawoziemne, płowoziemne, bielicoziemne, czarnoziemne, glejoziemne, organiczne, antropogeniczne.

  10. Zdolności buforujące gleb

    Istota i znaczenie zdolności buforujących gleb. Znaczenie, warunki funkcjonowania i wydajność buforów: węglanowego, wymiany jonowej, fosforanowego, krzemianowego, glinowego i żelazowego. Krzywe buforowe gleb.

  11. Żyzność i urodzajność gleb

    Żyzność gleby jako funkcja głównych jej właściwości. Współzależność różnych właściwości gleby. Prawo minimum Liebiga. Urodzajność gleby (kategoria rolnicza) jako funkcja żyzności gleby, klimatu (mikroklimatu), uprawianych roślin i agrotechniki.

  12. Klasyfikacje gleb

    Kategorie użytkowe. Kategorie agronomiczne. Klasyfikacja bonitacyjna. Klasyfikacje siedliskowe.

  13. Odczyn i kwasowość gleb

    Klasyfikacja gleb ze względu na ich odczyn. Wpływ odczynu na inne właściwości gleby, na rośliny i organizmy glebowe. Wpływ różnych czynników na odczyn gleby. Możliwości regulowania odczynu gleby. Odczyn gleb Polski. Rodzaje kwasowości. Kwasowość hydrolityczna jako podstawa wyliczenia dawki neutralizatora.

Laboratory classes:
  1. Oznaczanie gęstości właściwej i objętościowej gleb

    Gęstość właściwa metodą piknometryczną. Gęstość objętościowa metodą zaparafinowanej bryłki o nie naruszonej strukturze. W oparciu o uzyskane wyniki gęstości właściwej i objętościowej obliczenie porowatości ogólnej gleby.

  2. Oznaczanie pH utworów glebowych metodami:

    - polową przy użyciu kwasomierza Helliga,
    - potencjometryczną w H2O i w 1M KCl.
    W oparciu o uzyskane wyniki określenie odczynu badanych utworów glebowych.

  3. Analityka gleb

    Zakres analityki gleb. Zasady pobierania, przechowywania i przygotowania do analiz próbek glebowych. Zasady wykorzystania sprzętu laboratoryjnego. Zasady współpracy w ramach 3-osobowych studenckich zespołów wykonawczych (każdy zespół wykonuje wszystkie analizy na 2 próbkach).

  4. Oznaczanie składu granulometrycznego różnymi metodami:

    a. metoda organoleptyczna.
    b. metoda sitowa na sucho.
    c. metoda areometryczna Casagrande’a w modyfikacji Prószyńskiego.
    Omówienie zakresu praktycznego wykorzystanie tych metod w analityce gleb.

  5. Wykonanie sprawozdania

    Zestawienie i interpretacja uzyskanych wyników oznaczeń laboratoryjnych. Ocena jakościowa utworów glebowych reprezentowanych przez analizowane próbki również w zakresie właściwości nie oznaczanych, w odniesieniu do których można wnioskować na podstawie posiadanych wyników.

  6. Pozyskiwanie informacji o właściwościach gleb Polski

    Opracowania kartograficzne (mapy glebowo-rolnicze, bonitacyjne, gleb i siedlisk, sozologiczne) – praca w zespołach na mapie glebowo-rolniczej. Publikacje instytucji badawczych. Dane biur geodezyjnych i okręgowych stacji chemiczno-rolniczych.

  7. Oznaczenie kwasowości hydrolitycznej

    Metoda Kappena. Wyliczenie dawki neutralizatora niezbędnej do poprawienia odczynu.

  8. Oznaczenie CaCO3 w utworach glebowych

    Oznaczenie CaCO3 w utworach glebowych metodami:
    a) polową (wzrokowa ocena intensywności burzenia próbki potraktowanej 10 % HCl),
    b) Scheiblera.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 148 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Contact hours 2 h
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation for classes 15 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 15 h
Realization of independently performed tasks 55 h
Examination or Final test 1 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Egzamin – waga 0.6; ocena z ćw. lab. – waga 0,4. W przypadku braku pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych lub z egzaminu wystawiana jest ocena końcowa: niedostateczny (2,0).

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw chemii, geologii, mineralogii i ekologii.

Recommended literature and teaching resources:
  1. Bednarek R., Dziadowiec H., Pokojska U., Prusinkiewicz Z.: Badania ekologiczno-gleboznawcze. PWN. 2005.
  2. Konecka-Betley K., Czępińska-Kamińska D. Janowska E.: Systematyka i kartografia gleb. Wyd. SGGW, 1997.
  3. Kowalik S.: Zagadnienia z gleboznawstwa dla studentów inżynierii środowiska. Uczelniane Wyd. Naukowo-Dydaktyczne AGH w Krakowie, 2007.
  4. Mocek A., Drzymała S., Maszner P.: Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Wyd. AR w Poznaniu, 2004.
  5. Praca zbiorowa pod red. Komornickiego T.: Przewodnik do ćwiczeń z gleboznawstwa i geologii. Skrypty AR w Krakowie, 1987.
  6. Praca zbiorowa pod red. Zawadzkiego S.: Gleboznawstwo. PWRiL, 2003.
  7. Praca zbiorowa, red. Marcinek J., Komisarek J. Systematyka gleb Polski, wyd. 5. Roczn Gleboznawcze, LXII, 3, 2011.
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest wykonanie przez 3-osobowe zespoły studentów wszystkich przewidzianych programem analiz, napisanie sprawozdania wraz z oceną utworów glebowych reorezentowanych przez badane 2 próbki oraz uzyskanie z 3 kolokwiów łącznie ponad 50% możliwych do uzyskania punktów. Studenci mają obowiązek uczestniczenia we wszystkich zajęciach. W przypadku usprawiedliwionej nieobecności dopuszcza się możliwość odrabiania danych zajęć na innej grupie po wcześniejszym uzgodnieniu z prowadzącym.