Gleba

Jak powstaje gleba

Skały i minerały ulegają przemianom:

• Wietrzenie fizyczne − kruszenie, rozdrabnianie, rozluźnianie skaÅ‚ pod wpÅ‚ywem czynników fizycznych np.zamarzajÄ…ca woda zwiÄ™ksza swojÄ… objÄ™tość powodujÄ…c kruszenie skaÅ‚.
• Wietrzenie chemiczne − substancje zawarte w skaÅ‚ach reagujÄ… m.in. z wodÄ…, z tlenkiem wÄ™gla(IV) i powstajÄ… nowe zwiÄ…zki.
• Wietrzenie biologiczne − wywoÅ‚ujÄ… organizmy żywe.

Å»yznÄ… warstwÄ™ gleby stanowi próchnica (humus)

• organiczne szczÄ…tki w różnym stadium rozkÅ‚adu
• jest umiejscowiona w górnej, cienkiej warstwie gleby
• nadaje glebie brunatno-czarne zabarwienie - im wiÄ™cej próchnicy tym bardziej żyzna gleba
• zatrzymuje skÅ‚adniki mineralne i zapobiega ich wypÅ‚ukiwaniu przez wodÄ™
• chÅ‚onie i magazynuje wodÄ™, zabezpiecza glebÄ™ przez nadmiernym wysychaniem
• ma strukturÄ™ gruzeÅ‚kowatÄ…

Gleba - to ukÅ‚ad wielofazowy, w skÅ‚ad którego wchodzÄ… substancje staÅ‚e (zwiÄ…zki mineralne, substancje organiczne), koloid glebowy, woda glebowa i powietrze glebowe.

Składniki mineralne to kwarc, krzemiany, glinokrzemiany, wapienie, kalcyt, gips krystaliczny, kaolinit i inne.

Indentyfikacja wapieni w glebie

CaCO₃ + 2HCl  → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Koloid glebowy

• zawiera najdrobniejsze czÄ…stki gleby (mineralne i organiczne)
• ma zdolnoÅ›c do zatrzymywania wody, mikro- i makroelementów niezbÄ™dnych do rozwoju roÅ›lin 

Woda glebowa 

• jest roztworem zwiÄ…zków chemicznych (soli mineralnych, substancji organicznych, tlenu, azotu, tlenku wÄ™gla(IV), 
• zawiera także czÄ…stki koloidalne, 
• pochodzi z opadów atmosferycznych, z wody gruntowej 

Powietrze glebowe

• zajmuje nie wypeÅ‚nionÄ… przez wodÄ™ przestrzeÅ„ miÄ™dzy czÄ…stkami gleby 

Właściwości sorpcyjne gleby

CzÄ…stki gleby majÄ… zdolność do wiÄ…zania na swojej powierzchni różnych substancji (wody, soli mineralnych). 

Im wiÄ™cej jest w glebie substancji koloidalnych tym wiÄ™ksze wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci sorpcyjne posiada gleba i tym bardziej jest ona żyzna. 

Składniki pokarmowe roślin

Prawo minimum Liebiga

• wzrost roÅ›lin jest uzależniony od tego pierwiastka, którego w glebie jest najmniej 
• lub inaczej: niedobór jednego ze skÅ‚adników odżywczych powoduje ograniczenie wzrostu roÅ›lin  

Woda i tlenek węgla(IV)

• sÄ… źródÅ‚em wÄ™gla, wodoru i tlenu
• pod wpÅ‚ywem energii sÅ‚onecznej sÄ… przeksztaÅ‚cane w cukry:

                        6 CO₂ + 6 H₂O -−^{Å›wiatÅ‚o}→ C₆H₁₂O₆ + 6 O₂  

Nawozy mineralne (sztuczne): 

• substancje, które zawierajÄ… skÅ‚adniki pokarmowe bezpoÅ›rednio przyswajane przez roÅ›liny
• sÄ… wydobywane z ziemi lub produkowane
• Nawozy NPK - zawierajÄ… zrównoważonÄ… dawkÄ™ potrzebnego roÅ›linom azotu (N), fosforu (P), potasu (K)  

Nawozy naturalne: obornik, kompost, powstają w wyniku rozkładu substancji organicznych.

Makroelementy - pierwiastki, które sÄ… potrzebne roÅ›linom w dużych iloÅ›ciach

Azot 

• roÅ›liny pobierajÄ… go w postaci jonu NO³⁻ i NH⁴⁺
• tylko roÅ›liny motylkowe wiążą azot z powietrza (dziÄ™ki bakteriom), dla wiÄ™kszoÅ›ci roÅ›lin jest on niedostÄ™pny z powietrza
• powstaje po wyÅ‚adowaniach atmosferycznych (podczas burzy tworzy siÄ™ niewielka ilość kwasu azotowego(V), który reaguje z różnymi substancjami w glebie)
• niedobór azotu powoduje żóÅ‚kniÄ™cie i opadanie liÅ›ci i sÅ‚aby wzrost roÅ›lin
• nawozy sztuczne zawierajÄ…ce azot: saletra wapniowa (Ca(NO₃)₂), saletra sodowa (NaNO₃) , saletra potasowa (KNO₃), siarczan amonu ( (NH₄)₂SO₄), saletra amonowa (NH₄NO₃), saletrzak, mocznik, azotniak i inne 

Fosfor 

• roÅ›liny pobierajÄ… go w postaci jonów PO₄⁻³, pierwiastek budulcowy
• niedobór fosforu powoduje opóźnienie dojrzewania owoców i nasion, ciemnoczerwone zabarwienie liÅ›ci
• nawozy sztuczne fosforowe: superfosfaty (fosforany wapnia) 

Potas

• pobierany przez roÅ›liny w postaci jonu K⁺
• objawy niedoboru: zwijanie liÅ›ci, mniejsza odporność na grzyby, suszÄ™
• nawozy sztuczne potasowe: siarczan(VI) potasu (K₂SO₄), chlorek potasu (KCl)  

Wapń

• pobierany przez roÅ›liny w postaci jonów Ca⁺²
• niedobór: żóÅ‚kniÄ™cie brzegów mÅ‚odych roÅ›lin 

Magnez

• pobierany przez roÅ›liny w postaci jonu Mg²⁺
• bierze udziaÅ‚ w budowie chlorofilu i w procesie fotosyntezy, 
• niedobór: żóÅ‚te plamy miÄ™dzy nerwami liÅ›ci

Siarka

• pobierana przez roÅ›liny w postaci jonów SO₄ ²⁻
• niedobór: żóÅ‚te liÅ›cie, zamieranie roÅ›liny
• nawozy sztuczne zawierajÄ… tlenek magnezu (MgO) lub siarczan magnezu (MgSO₄)  

Mikroelementy - pierwiastki, które sÄ… potrzebne roÅ›linom w niewielkich iloÅ›ciach: bor, miedź, żelazo, mangan, molibden i cynk  

 Odczyn gleby 

• pH >7 - odczyn zasadowy - wiÄ™cej jonów OH⁻ niż jonów H⁺
• pH <7 - odczyn kwasowy - wiÄ™cej jonów H⁺ niż jonów OH⁻
• pH = 7 - odczyn obojÄ™tny - tyle samo jonów H⁺ i OH⁻ 

Odczyn gleby mierzy siÄ™ pehametrem, kwasomierzem glebowym lub papierkiem wskaźnikowym. 

Zakwaszenie gleb spowodowane jest przez:

• intensywnÄ… uprawÄ™ roÅ›lin
• zbyt intensywnym nawożeniem nawozami mineralnymi
• kwaÅ›ne opady  

Wapnowanie gleb

• stosuje siÄ™ zwiÄ…zki wapnia: tlenek wapnia, wodorotlenek wapnia, wÄ™glan wapnia
• powoduje odkwaszanie gleby, neutralizuje kwasy zawarte w kwaÅ›nej glebie
• zmienia odczyn gleby 

Wapnowanie gleby usuwa z niej kationy wodorowe powodujÄ…ce zakwaszenie:

CaO + 2H⁺ → Ca²⁺ + H₂O

Czy zakwaszenie gleby jest zawsze zjawiskiem szkodliwym?

Nie zawsze. Niektóre roÅ›liny lubiÄ… nawet bardzo kwaÅ›ne gleby (pH 3-4), np. borówki, wrzosy. TakÄ… glebÄ™ pod uprawy należy specjalnie zakwaszać, np kwaÅ›nym torfem lub nawozem sztucznym. Lekko kwaÅ›nÄ… glebÄ™ toleruje również wiele roÅ›lin ozdobnych, warzywniczych czy owocowych. 

Degradacja gleb - obniżenie wartości uprawowej gleby.

ŹródÅ‚a i czynniki wpÅ‚ywajÄ…ce na degradacjÄ™ spowodowane przez czÅ‚owieka

• pyÅ‚y przemysÅ‚owe - po pewnym czasie opadajÄ… na ziemiÄ™, zawierajÄ… szkodliwe, trujÄ…ce skÅ‚adniki 
• gazy przemysÅ‚owe - najczęściej tlenki wÄ™gla, azotu, siarki - rozpuszczajÄ… siÄ™ w wodzie (deszcz, woda glebowa) i wraz z niÄ… powodujÄ… zakwaszanie gleb
• Å›cieki przemysÅ‚owe - mogÄ… zawierać szkodliwe substancje i dostawać siÄ™ do wód gruntowych, gdzie sÄ… pobierane przez roÅ›liny
• Å›cieki domowe - mogÄ… zawierać szkodliwe substancje (detergenty, wyrzucane leki, pÅ‚yny czyszczÄ…ce itp)
• spaliny samochodowe - powodujÄ… degradacjÄ™ gleb przy drogach, roÅ›liny tu uprawiane przyswajajÄ… szkodliwe substancje
• sól drogowa sypana zimÄ… - powoduje zasolenie gleb w pobliżu dróg
• odpady, Å›mieci wyrzucane do lasu, na ugory - deszcz wymywa z nich substancje rozpuszczalne, które dostajÄ… siÄ™ do wód gruntowych
• używanie Å›rodków ochrony roÅ›lin - substancje te przedostajÄ… siÄ™ do wód gruntowych a potem sÄ… pobierane przez roÅ›liny 
• przenawożenie - nadmiar nawozów jest gromadzony przez roÅ›liny, które sÄ… potem spożywane, powodujÄ… zatrucia, uczulenia
• wyjaÅ‚awianie - zbyt intensywny zbiór roÅ›lin a brak powrotu substancji organicznej do gleby, brak pÅ‚odozmianu i przerw w uprawie
• zÅ‚a gospodarka zasobami wodnymi − zakÅ‚adanie systemów odwadniajÄ…cych, regulacja rzek może spowodować obniżenie wód gruntowych i nadmierne wysuszanie gleb  

Aby przyczynić się do ochrony gleb człowiek nie powinien

• wyrzucać Å›mieci do lasu
• wyrzucać lekarstw do zlewu
• myć samochodów na glebie
• rozsypywać zbyt dużych iloÅ›ci nawozów sztucznych
• ograniczać używanie Å›rodków owadobójczych i chwastobójczych 

Rekultywacja - przywrócenie wartoÅ›ci użytkowej gleb zdegradowanych

• likwidacja źródeÅ‚ zanieczyszczenia
• neutralizacja substancji szkodliwych
• pokrywanie warstwÄ… próchnicy
• odkwaszanie zwiÄ…zkami wapnia
• sadzenie roÅ›lin, które dobrze radzÄ… sobue w trudnych warunkach  

 Bibliografia

Eugeniusz Gorlach, Teofil Mazur Chemia rolna, Wydawnictwo PWN 2001

Witold Grzebisz łbdquo;Nawożenie roślin uprawnychłrdquo; PWRiL 2008;