Gleba

Biologicznie czynna powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, powstała ze skały macierzystej w procesie glebotwórczym, żyzna (dzięki zawartości próchnicy oraz mineralnych składników pokarmowych przyswajanych dla roślin).
Badaniem gleby zajmuje się nauka zwana gleboznawstwem lub pedologią. Pedologia to nauka o glebie jako tworze przyrody i środku produkcji rolnictwa, jej powstaniu, budowie, właściwościach oraz rozmieszczeniu gleb na kuli ziemskiej.
POWSTAWANIE GLEBY
Glebę stanowi najbardziej powierzchniowa warstwa lądów, przekształcona przez czynniki, zwane czynnikami glebotwórczymi. Istnienie określonej gleby w pewnym określonym miejscu zależne jest przede wszystkim od właściwości skały macierzystej, charakteru klimatu i rzeźby terenu oraz od wpływów świata środowiska roślinnego i zwierzęcego, duży wpływ ma również działalność człowieka.
Powstawanie gleby poprzedza wietrzenie skały. Polega ono na rozluźnianiu, kruszeniu i rozdrabnianiu składników skalnych. Skały wykazują różną odporność na wietrzenie, zależną od ich składu chemicznego i budowy. Skały kwaśne (posiadają 65-80% sSiO2) wietrzeją trudniej niż zasadowe (mają mniej niż 52% SiO2). Składające się z jednego minerału wietrzeją łatwiej niż drobnoziarniste.
Stopień zwietrzenia skały macierzystej uzależniony jest od intensywności i czasu działania czynników wietrzeniowych. Pod wpływem ruchu wody i powietrza oraz różnic temperatur następuje wietrzenie skał, które powodują rozpad jednolitych bloków skalnych i przenoszenie odłamków i okruchów na inne miejsca. W czasie transportu zachodzi dalsze rozdrabnianie skały, w wyniku, czego w zwietrzelinie spotykamy kamyki, żwir, piasek i cząstki pyłowe.
Rozdrabniane skały podlegają również przemianom chemicznym, odbywającym się przy udziale wody, różnych kwasów i tlenu. Pod wpływem czynników chemicznego następuje rozkład poszczególnych minerałów na związki i składniki o prostszej budowie chemicznej. Równocześnie składniki powstałe z rozkładu skał i minerałów wchodzą w nowe związki, często o złożonej budowie (np. minerały ilaste).
Organizmy żywe, osiedlające się na skałach, powodują kruszenie i rozsadzanie skał, przyczyniają się, zatem do przemiany podłoża, wzmagając procesy wietrzenia.


ORGANICZNE SKŁADNIKI GLEBY
Obumarłe szczątki roślin i zwierząt, resztki pożniwne, przeorane nawozy zielone i obornik pod wpływem procesów biologicznych i chemicznych ulegają rozkładowi. Pod wpływem bakterii i grzybków materia organiczna rozpada się na związki składowe. Jednocześnie niektóre związki łączą się i tworzą nową substancję organiczną zwaną próchnicą.
Próchnica ma bardzo złożoną budowę chemiczną; jest to mieszanina różnych związków organicznych, które podlegają zmianom zależnie od rodzaju roślinności, czynników klimatycznych i właściwości gleby. Z tych powodów w zależności od rodzaju gleb powstają różne próchnice, przy czym są one zawsze wynikiem rozkładu procesów rozkładu i syntezy. Najważniejszymi substancjami w próchnicy są kwasy próchnicowe, a więc kwas huminowy (powstający przy dostępie powietrza), kwas ulminowy (bez dostępu powietrza) i fulkowasy (w glebach kwaśnych).
Próchnica glebowa odgrywa zasadniczą rolę dla gospodarki rolnej. Zawiera, bowiem ważne dla roślin składniki odżywcze, jak: azot, magnez, wapń, fosfor i inne. Składniki te, w miarę tworzenia się próchnicy i mineralizacji substancji organicznych, stają się stopniowo dostępne dla roślin.
Próchnica ma również znaczenie dla wytwarzania się struktury gruzełkowej gleby. Próchnica skleja i cementuje glebowe cząstki w porowate ziarenka i grudeczki. Im więcej w glebie słodkiej próchnicy? (Wysysanej kationami o charakterze zasadowym), tym więcej jest gruzełków i tym są one odporniejsze na rozmywanie przez wodę. Gleba o takiej strukturze jest pulchna, o korzystnych dla rozwoju roślin właściwościach.
Należy podkreślić, że próchnica nadaje glebie ciemna barwę, która przyśpiesza ogrzewanie się gleby. Rozwój i działalność drobnoustrojów w glebie zależy w dużym stopniu od ilości próchnicy, jak również temperatury, wilgotności i innych.
Próchnicy w glebie jest zwykle niedużo; ilość jej waha się do kilku procent do setnych części procentu. Przez stosowanie odpowiedniej uprawy, nawożenia i melioracji rolnik może wpłynąć na szybkość powstawania i ilość tworzącej się próchnicy. Wpływ ten jednak jest ograniczony, gdyż w glebie ustala się stan dynamicznej równowagi, zależny od panujących czynników glebotwórczych. Szczególne trudności występują przy zwiększaniu ilości próchnicy w glebach piaszczystych i suchych, w których mineralizacja substancji organicznej przebiega bardzo szybko.

ODCZYN GLEBY
Odczyn gleby ma duże znaczenie dla roślin. Większa część roślin znajduje najdogodniejsze warunki w środowisku nie kwaśnym i zasadowym, a więc przy odczynie obojętnym lub bliskim obojętnego. Niektóre rośliny uprawne są mniej wrażliwe na odczyn gleby, inne natomiast wykazują wielką wrażliwość.
Odczyn gleby przyjęto oznaczać symbolem pH, z dopisaniem liczby wskazującej stopień zakwaszenia lub zasadowości gleby. Tak, więc: pH 3 oznacza glebę bardzo kwaśną, pH 7 - glebę obojętna, pH 9 - glebę zasadową. W Polsce przyjęto oznaczać odczyn gleb następująco:
pH Gleby
Poniżej 4,5 Bardzo kwaśne
4,6 - 5,5 Kwaśne
5,6 - 6,5 Lekko kwaśne
6,6 - 7, 2 Obojętne
Powyżej 7,2 Zasadowe

Należy jednak zaznaczyć, że nasze gleby są przeważnie kwaśne, chociaż wahania są bardzo duże, gdyż wynoszą od pH 4 do pH 8.
Wielu praktyków uważa, że każda gleba podmokła jest kwaśna i wymaga wapnowania. Fałszywy ten pogląd prowadzi często do zbędnego wapnowania podmokłych gleb o odczynie zasadowym. Podmokłość gleby pochodzi z nadmiaru wody, który należy usunąć przez meliorację. Odprowadzenie nadmiaru wody zwiększy przewiewność gleby, ożywi działalność drobnoustrojów, przyśpieszy utlenianie, lecz nie zmieni odczynu gleby.
Zakwaszenie na skutek wymywania z gleby wapnia, potasu, magnezu i innych zasadowych składników oraz powiększania się w roztworach glebowych ilości wodoru. Zakwaszenie gleby nie ustępuje po jej osuszeniu, a dopiero po zwapnowaniu, tj. po wprowadzeniu do gleby związków bogatych w wapń.
WŁAŚCIWOŚCI SORPCYJNE GLEB
Koloidy posiadają zdolność pochłaniania i zatrzymywania różnych związków i poszczególnych składników, które znajdują się w roztworze glebowym. Zdolność ta nosi nazwę właściwości sorpcyjnej i jest zależna od zawartych w glebie koloidów. Jakość koloidów ma duże znaczenie dla właściwości sorpcyjnych, przy czym zwłaszcza próchnica wykazuje wysokie zdolności chłonne.
Cząstki glebowe wchłaniają przede wszystkim składniki potrzebne dla życia roślin, a więc potas, wapń, magnez, amoniak i w mniejszym stopniu - kwas fosforowy. Od właściwości sorpcyjnych zależy stężenie (gęstość) roztworu gleby, przy czym koloidy chronią składniki pokarmowe przed ich wypłukiwaniem z gleby. Gleby gliniaste, ilaste i próchnicze, a więc gleby bogate w cząsteczki koloidalne, można silnie nawozić, gdyż nadwyżka dodanych składników nie przepadnie i nie zostanie wypłukana, lecz będzie zmagazynowana przez cząsteczki koloidalne. Inaczej przedstawia się sprawa odnośnie do gleb piaszczystych, w których cząstek koloidalnych jest mało lub prawie zupełnie brak. Zdolności chłonne tych gleb są bardzo małe, a wprowadzone do gleby sole odżywcze dla roślin są łatwo wymywane przez wodę z zasięgu korzeni. Chroniąc glebę przed wymywaniem odżywczych składników i przed nadmiernym zagęszczeniem roztworu, rolnik daje nawozy do gleb piaszczystych stopniowo w kilku dawkach.
Obok mineralnych i organicznych koloidów poważną rolę w sorpcyjnych właściwościach gleby odrywają drobnoustroje oraz system korzeniowy roślin. Drobnoustroje pobierają z gleby szereg składników potrzebnych do swej budowy, a po obumarciu i rozłożeniu się zwracają je glebie.
ŻYZNOŚĆ GLEBY
Nie każda gleba jest w stanie zapewnić roślinie wszystkie czynniki produkcyjne. Te jednak gleby, które potrafią pokryć zapotrzebowanie roślin uprawnych, nazywamy glebami urodzajnymi, czyli żyznymi. Gleby urodzajne zapewniają stale wysokie plony.
Niektóre gleby posiadają dużo składników mogących służyć roślinom za pożywienie, lecz składniki te są nierozpuszczalne w wodzie i roślina nie może ich pobrać. Gleby takie noszą nazwę zasobnych. Tak np. gleba torfowa posiada dużo azotu, a roślina rosnąca na torfie otrzymuje azot często w niedostatecznej ilości.
Bywa również i tak, że gleba zawiera dużo łatwo dostępnych dla roślin składników pokarmowych, a pomimo to jest nieurodzajna. Za przykład mogą posłużyć ciężkie tłuste mady, które przepuszczają bardzo dużo odżywczych składników, ale ze względu na złą przepuszczalność, wielką zdolność do pęcznienia i kurczenia (brak powietrza), plon roślin uprawianych na nich bywa często słaby.
Urodzajność gleby można osiągnąć za pomocą melioracji, nawożenia i odpowiedniej uprawy. Należy jednakże pamiętać, że doprowadzenie do urodzajności nie na każdej glebie jest łatwe. Luźne gleby piaszczyste wymagają wielkiego starania o wzbogacenie ich w próchnicę dla stworzenia struktury gruzełkowej i polepszenia właściwości wodnych. Dla podniesienia urodzajności gleb piaszczystych stosuje się szeroko uprawę łubinów, saradeli i innych motylkowych. Stosuje się również glinowanie, lessowanie oraz wgłębne matowanie torfowe lub kompostowe.


KLASYFIKACJA GLEB
Charakterystykę i podział gleb ułatwia systematyka, która wprowadza klasyfikację z uwzględnieniem przyczyn powstawania i podobieństw określonych jednostek glebowych. Systematyka czy klasyfikacja gleb powinna uwypuklać genezę ich powstawania, a poza tym zawierać ocenę przydatności i wartości użytkowej gleby. Przyjęta klasyfikacja powinna wykazać również kierunki rozwoju gleb w czasie. Można wyróżnić klasyfikację ekonomiczną (opartą na określeniu dochodu z gleby), techniczną, czyli stosowaną (określającą przydatność gleby: rolniczą, leśną itp.) oraz przyrodniczą (opartą na warunkach powstawania i uwzględniającą naturalne cechy gleby).
Wielką rozmaitość gleb występujących na obszarze Polski staramy się usystematyzować, uwzględniając ich pochodzenie, właściwości, a także w pewnym stopniu przydatność użytkową. Podstawę wyodrębnienia jednostek taksonomicznych przyjętych w klasyfikacji gleb polskich stanowią kryteria fizjograficzne, genetyczne i genologiczno-petrograficzne.
Uwzględniając zróżnicowanie rzeźby powierzchni na obszarze Polski znajduje wyraz w podziale gleb na:
I. Gleby terenów górzystych
a) gleby terenów górskich
b) gleby dolin rzecznych
c) gleby kotlin śródgórskich
II. Gleby terenów równinnych ( wyżynnych i nizinnych)
III. Gleby współczesnych teras rzecznych
Klasyfikacja gleb polskich ustalona przez Polskie Towarzystwo Gleboznawcze wyróżnia następujące typy gleb:
1. Gleby początkowego stadium rozwoju
2. Rędziny węglanowe i siarczanowe
3. Czarnoziemy
4. Czarne ziemie
5. Gleby brunatne
6. Gleby bielicowe
7. Mady
8. Gleby bagienne
9. Gleby halne


KWASOWA DEGRADACJA GLEB
Nadmierne zakwaszenie gleby stanowi poważny czynnik jej degradacji. Wynika to z określonej reakcji mikroorganizmów i korzeni roślin na koncentrację jonów wodorowych w roztworze glebowym oraz z niekorzystnego chemizmu roztworu glebowego w środowisku kwaśnym. Zwiększa się rozpuszczalność składników mineralnych gleby, a w roztworze zmieniają się proporcje pomiędzy nimi. Zwiększenie rozpuszczalności składników mineralnych w warunkach przewagi przesiąkania wody prowadzi do zubożenia gleb w składniki pokarmowe roślin. Jednocześnie do roztworu glebowego przechodzą nadmierne ilości manganu, żelaza i glinu, które pogarszają warunki życia roślin lub nawet działają na nie toksycznie. Nadmierne zakwaszenie połączone z wynoszeniem składników poza strefę systemu korzeniowego roślin zniekształca równowagę jonową i prowadzi do chemicznego wyjałowienia gleby. Jest to najbardziej powszechna w Polsce forma degradacji środowiska glebowego. Kwasowa degradacja gleby nasila się z roku na rok wskutek zanieczyszczenia atmosfery, stosowania skoncentrowanych nawozów mineralnych, malejącego udziału nawożenia organicznego, składowania na powierzchni ziemi lub w gruncie kwaśnych i kwasotwórczych odpadów, przemywającego działania opadów atmosferycznych, niedostatecznego wapnowania gruntów rolnych i znikomego gruntów leśnych.

DEGRADACJA CHEMICZNA
Wyróżnia się następujące formy degradacji chemicznej powierzchni ziemi:
- Zanieczyszczenia składnikami chemicznymi pochodzenia zewnętrznego,
- Zubożenie gleby przez wynoszenie składników z plonami roślin,
- Zubożenie gleby przez wymywanie składników,
- Zniekształcenie chemizmu gleby wskutek deformacji jej metabolizmu (tzw. metaboliczna intoksykacja gleby), zachodzą one przy ograniczeniu lub uniemożliwieniu dostępu powietrza atmosferycznego.

MECHANICZNE USZKODZENIA LUB ZNISZCZENIA PRÓCHNICZEGO POZIOMU GLEBY
Rozróżnia się następujące formy uszkodzenia lub zniszczenia warstwy próchnicznej gleby:
- Zniekształcenie budowy i miąższości (bez ubytku zasobu próchnicy),
- Zmniejszenie zasobu próchnicznego,
- Całkowite zlikwidowanie zasobu próchnicznego (ukształtowania gruntu bezglebowego),
- Przykrycie warstwy próchnicznej gruntem bezglebowym (także opadami)
Zniekształcenia budowy i miąższości warstwy próchniczej jest najczęściej powodowane wyrównywaniem terenu, pracą sprzętu technicznego, instalowaniem przewodów podziemnych, wymieszaniem z obcą masą ziemną itp.


Gleba - zewnętrzna powłoka litosfery składająca się z cząstek min. i organicznych z powietrza i wilgoci wyróżniająca się tym, że zachodzą w niej przemiany materii min. w organiczną i odwrotnie pod wpływem żyjących w niej i na niej organizmów.
Czynniki glebotwórcze: -skała macierzysta; szata roślinna; klimat; woda; rzeźba terenu; organizmy glebowe; czas
Erozja - polega na mechanicznym niszczeniu powierzchni ziemi przez różne czynniki zewnętrzne, połączonym z przenoszeniem produktów niszczenia. Dzieli się na:
Erozje wodną: -erozja deszczowa - spłukiwanie cząstek gleby przez wody deszczowe; erozje morską i rzeczną
Erozja wietrzna - przenoszenie cząstek gleb przez wiatr.
Erozje hamuje roślinność (lasy i trawa)
Dewastacja - proces całkowitego niszczenia gleb, któremu towarzyszy silne przekształcenie i spustoszenie terenu np. poprzez budowę domów, kładzenie asfaltu, chodników
Degradacja - pogorszenie się właściwości gleb oraz spadek jej wartości skutkiem jest obniżenie żyzności gleb.
Gleby zdrowe - to gleby, w których prawidłowo funkcjonuje układ czynników biologicznych (organizmy glebowe), fizycznych (struktura glebowa) i chemicznych (skład).
Gleby chore - to gleby zniszczone erozją, zanieczyszczone i mające zmniejszone właściwości biologiczne.
Gleby martwe - to gleby pozbawione życia i zdolności produkcyjnych. Występują w pobliżu wulkanów i na pustyniach.