Gleba – jej skład i właściwości (2024)

Hipokrates uważał, że: prawdziwy rozwój człowieka, zwierzęcia irośliny zależy od jakości gleby. Gleba produkuje żywność, zatrzymuje igromadzi wodę, adzięki żyjącym wniej drobnoustrojom, uczestniczy wniezbędnym dla ciągłości życia na Ziemi procesie rozkładu (mineralizacji) martwych resztek organicznych, wpływając wten sposób na obieg pierwiastków wśrodowisku.
Czym jest gleba ijakie są jej właściwości?

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:

rodzaje odczynów wodnych roztworów;
sposoby przewidywania odczynu roztworu po reakcji substancji zmieszanych wilościach stechiometrycznych iniestechiometrycznych;
sposób odczytu informacji orozpuszczalności wybranej substancji;
właściwości wybranych grup związków nieorganicznych (kwasy, wodorotlenki, sole) oraz węgla aktywnego.

Nauczysz się

definiować pojęcie gleby;
opisywać skład gleby;
wyjaśniać, na czym polegają właściwości sorpcyjne gleby iwskazywać czynniki wpływające na właściwości sorpcyjne gleby;
wyjaśniać, jak pH gleby może wpływać na wzrost irozwój roślin;
planować iprzeprowadzać badanie kwasowości gleby oraz badać właściwości sorpcyjne gleby.

GlebaGleba jest powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej opodstawowym znaczeniu wrozwoju iciągłości życia biologicznego. Zawiera wodę isole mineralne niezbędne dla roślin. Te drugie są zniej pobierane przez rośliny, skąd dostają się do łańcuchów pokarmowych, na końcu których może się znaleźć również człowiek.
Gleba jest heterogeniczną mieszaninąheterogeniczną mieszaniną związków organicznych inieorganicznych, ozróżnicowanych rozmiarach cząstek. Gleba stanowi siedlisko życia ogromnej liczby organizmów roślinnych izwierzęcych.

izCKo571nR_d5e165

1. Skład gleby

Skład gleby zależy od rodzaju skały stanowiącej podłoże iulegającej procesom glebotwórczym (fizycznym ichemicznym), ilości próchnicy oraz różnorodności żyjących wniej organizmów.

ReUrZQH4XQSPT

Wykres kołowy. Skład gleby wprocentach objętościowych:. Lista elementów: Substancje mineralne; Wartość:

45

; Udział procentowy:

45 %

Gazy; Wartość:

25

; Udział procentowy:

25 %

Woda; Wartość:

25

; Udział procentowy:

25 %

Substancje organiczne; Wartość:

5

; Udział procentowy:

5 %

Około $45 %$ objętości gleby stanowią substancje mineralne, około $25 %$ gazy (tlenek azotu $(IV)$ ${NO}_{2}$ , tlenek węgla $(IV)$ ${CO}_{2}$ , metan ${CH}_{4}$ , siarkowodór $H_{2} S$ , amoniak ${NH}_{3}$ ), $25 %$ – woda i $5 %$ – substancje organiczne.

Skład gazów zależy od zachodzących wglebie (zudziałem mikroorganizmów) procesów, wwyniku których wwarunkach beztlenowych powstają metan isiarkowodór. Istotną cechą różniącą powietrze wglebie od powietrza atmosferycznego jest znacznie wyższe ( $5 - 50$ razy) stężenie ${CO}_{2}$ .
Wpróchnicypróchnicy przeważają składniki organiczne, którymi są wszystkie żyjące wniej mikroorganizmy oraz obumarłe części roślin izwierząt.

Skład pierwiastkowy gleby

Makroelementy – $14$ pierwiastków: potas, sód, wapń, magnez, glin, węgiel, krzem, azot, fosfor, tlen, siarka, wodór, chlor.
Szczególnie dużo jest krzemu iglinu, atakże tlenu, ponieważ te pierwiastki wchodzą wskład minerałów ilastych, czyli kwarcu ${SiO}_{2}$ , oraz glinokrzemianów ikrzemianów glinu imagnezu.
Mikroelementy, jak bor, miedź, cynk, mangan, żelazo, molibden niezbędne do rozwoju roślin. Mikroelementy występują wpostaci minerałów oróżnorakim składzie chemicznym, jak np. borokrzemiany, ${CuFeS}_{2}$ (chalkopiryt), ${ZnCO}_{3} {Cl}_{2}$ , $FeO (OH)$ , $Fe {(OH)}_{2}$ , $Fe {(OH)}_{3}$ , ${MoS}_{2}$ , ${CaMoO}_{4}$ (molibdenit), ${CaMoO}_{4}$ oraz wpostaci próchnicy.

Polecenie1

Czy wiesz, że gleba charakteryzuje się budową warstwową? Przeanalizuj informacje zawarte wponiższej galerii interaktywnej, anastępnie rozwiąż zadanie zamieszczone poniżej.

RaCcir1tTaSXc

RLo2etqx20UbN

R1WKksODlQpGk

R1YniKKMEDtKu

Uszereguj podane warstwy gleby wprawidłowej kolejności. Za pierwszy element uznaj warstwę tuż przy powierzchni. Elementy do uszeregowania: 1. warstwa mineralna ze związkami humusowymi, 2. warstwa organiczna omałej zawartości wody, 3. zwietrzałe skały, 4. skała macierzysta, 5. warstwa mineralna opodwyższonej zawartości gliny, 6. warstwa organiczna zdużą ilością gliny nasyconej wodą, 7. warstwa mineralna ztlenkami glinu iżelaza, gliną ihumusem

Powstawanie gleby (formowanie gleby) jest procesem ciągłym, który obejmuje:

wietrzenie minerałów stanowiących macierzyste podłoże gleby:
- wietrzenie fizyczne – kruszenie skał na skutek działania wody iwiatru oraz zmian temperatury;
- wietrzenie chemiczne – reakcje minerałów budujących skały zwodą itlenkiem węgla $(IV)$ , wwyniku których powstają prostsze, rozpuszczalne wwodzie związki;
wietrzenie biologiczne – przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej; reakcje zudziałem mikroorganizmów prowadzące do utworzenia próchnicy (substancji organicznej powstałej wwyniku niecałkowitego rozkładu roślin izwierząt).

izCKo571nR_d5e235

2. Właściwości gleby

Polecenie2

Czy zastanawiasz się, jakimi właściwościami charakteryzuje się gleba? Wykonaj poniższe doświadczenia, aby samodzielnie zbadać, jakie są jej właściwości.

Czy zastanawiasz się, jakimi właściwościami charakteryzuje się gleba? Aby zbadać, jakie są właściwości gleby, wykonano szereg doświadczeń. Zapoznaj się zich przebiegiem iwykonaj odpowiednie zadania.

Wskazówka

DO DOŚWIADCZEŃ $1 .$ i $2 .$
Jak pobierać próbki gleby?
Co będzie potrzebne:

łopatka;
naczynia do przechowywania próbek gleby, najlepiej zamykane pojemniki.

Wykonanie: Pobieramy kilka próbek gleby zróżnych miejsc znajdującychsię na badanej powierzchni, np. wogrodzie. Czynności tej nie powinniśmy wykonywać podczas opadów deszczu lub tuż po ich ustąpieniu. Próbki gleby zjednej powierzchni mieszamy zsobą iusuwamy znich kamienie, części roślin, kawałki szkła iinne nietypowe przedmioty. Jeżeli badamy glebę pobieraną zróżnych powierzchni, koniecznie należy pamiętać ooznaczeniu próbek, np. gleba zogrodu, gleba zpobocza drogi, gleba leśna. Jej grudki rozkruszamy isuszymy przez 24godziny wtemperaturze pokojowej, wdobrze wentylowanym pomieszczeniu. Próbki pozostawiamy do doświadczeń.

Jakie właściwości ma gleba?

Doświadczenie 1

Wskład gleby, poza materią organiczną iskładnikami mineralnymi, wchodzą także woda igazy. Czy dzięki temu gleba może charakteryzować się jakimiś szczególnymi właściwościami, które umożliwiają jej wchłonięcie innych substancji?

Wykonaj poniższe doświadczenie, wktórym spróbujesz porównać właściwości gleby zwłaściwościami węgla aktywnego. Sformułuj odpowiednie obserwacje iwnioski.

R1LTtz8eB2wHh

Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, anastępnie ją zweryfikuj.Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja:1.

Wykonano doświadczenie, wktórym porównano właściwości gleby zwłaściwościami węgla aktywnego.

Problem badawczy:

Czy gleba ma właściwości sorpcyjnewłaściwości sorpcyjne?

Hipoteza:

Gleba, ze względu na swoją budowę, może wykazywać właściwości sorpcyjne, podobne do właściwości węgla aktywnego.

Co było potrzebne:

dwie zlewki;
dwa lejki;
dwie bagietki;
sączki karbowane;
gleba;
węgiel aktywny;
woda zabarwiona atramentem.

Przebieg doświadczenia:

Przygotowano dwa zestawy do sączenia zsączkami karbowanymi. Na jeden sączek nasypano dwie łyżki gleby, ana drugi – dwie łyżki węgla aktywnego. Przefiltrowano kilka mililitrów wody zatramentem przez warstwę gleby. Taką samą objętość zabarwionej wody przefiltrowano przez warstwę węgla aktywnego. Obserwowano zachodzące zmiany.

Obserwacje:

Otrzymany przesącz nie jest zabarwiony atramentem.

Wnioski:

Gleba, podobnie jak węgiel aktywny, wchłonęła barwiący wodę atrament. Oznacza to, że wykazuje właściwości sorpcyjne.

RBSmkFecwPL7w

Polecenie3

RGKlRGD99AAjS

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Polecenie3

RiufvFIH15zKw

Uzupełnij luki wponiższych zdaniach. W skład gleby, poza materią 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną iskładnikami 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną, wchodzi także woda igazy. Gleba może 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną różne substancje, czyli je pochłaniać. Oznacza to, że charakteryzuje się właściwościami 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną. Podobne właściwości wykazuje węgiel 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną.

Właściwości sorpcyjne

Doświadczenie 2

Wpoprzednim doświadczeniu zostało wykazane, że gleba posiada właściwości sorpcyjne. Czy są one takie same dla każdego rodzaju podłoża?

Porównaj właściwości sorpcyjne gleby lessowej ipiasku. Sformułuj odpowiednie obserwacje iwnioski.

R1r6hppg1Uq59

Wykonano doświadczenie, wktórym porównano właściwości sorpcyjne gleby lessowej ipiasku.

Problem badawczy:

Czy gleba lessowa ipiasek wtakim samym stopniu wykazują właściwości sorpcyjne?

Hipoteza:

Tylko gleba lessowa wykazuje właściwości sorpcyjne.

Co było potrzebne:

trzy probówki;
woda zatramentem;
piasek;
gleba lessowa.

Przebieg doświadczenia:

Do trzech probówek wlano po około $3 {cm}^{3}$ wody zabarwionej atramentem. Do pierwszej probówki nasypano około $2 {cm}^{3}$ gleby, do drugiej około $2 {cm}^{3}$ piasku, atrzecią pozostawiono jako porównawczą. Zawartość probówek dokładnie wymieszano, apo opadnięciu (sedymentacji) piasku igleby lessowej, porównano barwę cieczy nad osadem zroztworem porównawczym wtrzeciej probówce.

Obserwacje:

Wprobówce, która zawierała glebę lessową, roztwór się odbarwił. Kolor roztworu wprobówkach zpiaskiem iporównawczej nie uległ zmianie.

Wnioski:

Gleba lessowa posiada właściwości sorpcyjne, ponieważ wchłonęła barwiący wodę atrament. Piasek tych właściwości nie posiada.

R1c7rgdYtHyNt

Polecenie4

R1JHBDVPe6uqb

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Polecenie4

R1aMmStpOPlPk

Wybierz główny powód, dla którego do badania właściwości sorpcyjnych użyto wody zabarwionej atramentem. Możliwe odpowiedzi: jeden. Zanik zabarwienia wody jest łatwy do zaobserwowania., dwa. Atrament jest nietoksyczny., trzy. Atrament jest łatwo dostępny.

Gleba pochłania nawet bardzo drobne cząstki tworzące zawiesiny. Mówimy, że ma właściwości sorpcyjne, dzięki którym pochłania gazy zpowietrza, cząsteczki lub jony zroztworów, atakże mikroorganizmy idrobne cząstki zawiesin.

Wyróżnia się następujące rodzaje sorpcji:

sorpcję mechaniczną, która polega na zatrzymywaniu wwolnych przestrzeniach gleby drobin oraz mikroorganizmów, zawartych wroztworach glebowych izawiesinach;
sorpcję fizyczną – proces zatrzymywania wody igazów (tlenku węgla $(IV)$ itlenków azotu) przez rozdrobnione stałe składniki gleby na ich powierzchni;
sorpcję chemiczną – proces zatrzymywania jonów zawartych wroztworze glebowym, na drodze reakcji roztwarzania oraz wytrącania soli trudno rozpuszczalnych.

Sorpcja chemiczna gleby wpływa na zmniejszenie stężenia niektórych jonów wroztworze glebowym, np. anionów siarczanowych $(VI)$ , anionów fosforanowych $(V)$ , anionów wodorotlenkowych oraz kationów metali.
Przykładem może być reakcja kationów wapnia zanionami siarczanowymi $(VI)$ :

${Ca}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} \to {CaSO}_{4} ↓$

Gleba pochłania także wiele związków toksycznych, dlatego przyczyniasię do oczyszczania wód opadowych igruntowych. Te niechciane substancje jednak się wniej gromadzą, aprzywrócenie tak skażonej gleby do stanu pierwotnego jest procesem skomplikowanym idługotrwałym.

Odczyn gleby

Doświadczenie 3

Czy zastanawiasz się nad tym, jaki odczyn może mieć gleba? Czy pH gleby może być inne wróżnych miejscach?

Aby odpowiedzieć na te pytania, wykonaj poniższe doświadczenie. Sformułuj odpowiednie obserwacje iwnioski.

R1IF2mfoiyDC4

Aby odpowiedzieć na te pytania, wykonano doświadczenie.

Problem badawczy:

Jaki odczyn ma gleba? Czy gleby mogą różnićsię odczynem?

Hipoteza:

Wzależności od miejsca pobrania (pochodzenia), gleby mogą charakteryzowaćsię różnym odczynem.

Co było potrzebne:

dwie probówki;
uniwersalne papierki wskaźnikowe;
próbki gleby – gleba ogrodowa, gleba leśna,
woda destylowana.

Przebieg doświadczenia:

Wprobówce umieszczono około $1 {cm}^{3}$ próbki gleby ogrodowej, po czym dodano do niej około $3 {cm}^{3}$ wody. Probówkę zamknięto korkiem ipotrząsano przez kilka minut, anastępnie umieszczono ją wstatywie. Po opadnięciu osadu, wroztworze nad osadem zanurzono uniwersalny papierek wskaźnikowy. Następnie wyjęto go iodczytano wynik, korzystając ze skali. Czynności powtórzono, używając drugiej próbki gleby (gleby leśnej).

Obserwacje:

Zabarwienie uniwersalnych papierków wskaźnikowych po zanurzeniu ich wroztworach obu próbek gleby różniło się od siebie.

Wnioski:

Próbki gleby, pobrane zrozmaitych terenów, różniąsię odczynem – mają więc różne pH.

Polecenie5

R15FajFj7o4jJ

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Polecenie5

REHo2ev3G4wfO

Dlaczego wdoświadczeniu wykorzystano próbki gleby zogrodu izlasu? Możliwe odpowiedzi: jeden. Celem doświadczenia było sprawdzenie, czy próbki pochodzące zróżnych obszarów mogą mieć różne pH., dwa. Celem doświadczenia było udowodnienie, że gleba ogrodowa igleba leśna mają takie same właściwości., trzy. Ekosystem leśny różni się od ekosystemu wogrodzie, dlatego próbki gleby pobrane wtych dwóch lokalizacjach mogą się od siebie znacznie różnić, także odczynem., cztery. Gleba pochodząca zogrodu jest sztucznie zmieniona przez człowieka, dlatego należało porównać ją zglebą naturalną., pięć. Doświadczenie miało na celu udowodnić, że pH gleby jest takie samo niezależnie od miejsca pobrania próbki.

Odczyn gleb można określić, mierząc stężenie kationów hydroniowych różnymi metodami.

Polecenie6

Odczyn gleby można zbadać też innymi sposobami, nie tylko za pomocą uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Zapoznaj się zinformacjami zawartymi wponiższym materiale interaktywnym, anastępnie rozwiąż zadanie zamieszczone poniżej.

Badanie pH gleby polega mieszaniu jej próbki iwytrząsaniu wprobówce zodrobiną wody idodatkiem wskaźnika. Następnie barwę cieczy wprobówkach porównujesię ze skalą. Wynik badania wskazuje na słabo zasadowy odczyn badanej gleby (a). Można też przeprowadzić takie badanie zwykorzystaniem specjalnej płytki – kwasomierza zpłynem Helliga – który kupujesię wsklepach ogrodniczych. Małą próbkę gleby nakładamy na płytkę ze skalą pomiarową, anastępnie mieszamy zpłynem Helliga. Zmiana barwy odczynnika wskaże odczyn próbki (b).

R1ZEm93EMAoWQ1

RhbDFWqxKophP1

R1HQyoor9E5wX

Spośród podanych stwierdzeń wskaż to, które jest prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy ozasadowym odczynie gleby., 2. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy okwasowym odczynie gleby., 3. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy oobojętnym odczynie gleby.

Gleby wykazują zróżnicowany odczyn, uzależniony od jej skały macierzystej, procesów glebotwórczych oraz od działalności człowieka. Te bogate wminerały węglanowe są zwykle zasadowe, ate zawierające dużo materiału organicznego są zazwyczaj kwasowe. Źródłem kwasowości gleby jest rozpuszczanie się wniej tlenku węgla $(IV)$ , przy czym stężenie ${CO}_{2}$ wzrasta wskutek rozkładu pozostałości roślinnych.
Odczyn pH jest bardzo ważną cechą gleby. Decyduje bezpośrednio omożliwości wzrostu roślin, kierunku iszybkości przebiegu procesów biologicznych oraz fizykochemicznych.

R1USJhWqzqhE1

Rośliny mają różny stopień tolerancji na zakwaszenie gleby. Najlepsze dla upraw są gleby oodczynie bliskim obojętnego (pH od $6,6$ do $7,2$ ) lub lekko kwasowym (pH $5,6 - 6,5$ ). Stwierdzono, że spadek pH gleby wwarstwie ornej do wartości poniżej 5 powoduje obniżenie plonów roślin uprawnych. Rośliny leśne rozwijająsię prawidłowo na glebach opH $4,5 - 5,5$ .
WPolsce ponad 80% gleb uprawnych to gleby kwaśne, które wymagają wapnowania – nawożenia zasadowymi związkami wapnia (nawozy wapniowe).

Polecenie7

Czy wiesz, które rośliny uprawne są odp*rne na zakwaszenie gleby, aktóre nie? Przeanalizuj informacje zawarte wgalerii interaktywnej, anastępnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

Wśród roślin uprawnych, odp*rne na zakwaszenie gleby są: żyto (pH $4,8 - 7,0$ ), ziemniaki ( $5,5 - 6,0$ ) iowies (pH $4,5 - 7,2$ ) (A), do mało odp*rnych należą jęczmień ( $6,8 - 6,0$ ) iburaki cukrowe (pH $6,0 - 7,5$ ) (B).

RhMDM5teBIi5p

R12AySsZP8li9

R1cpg7m8AztWL

Do odpowiednich roślin przyporządkuj optymalny dla ich wzrostu zakres pH. żyto Możliwe odpowiedzi: 1. pH 5,5–6,0, 2. pH 4,5–7,2, 3. pH 6,8–6,0, 4. pH 4,8–7,0, 5. pH 6,0–7,5 ziemniaki Możliwe odpowiedzi: 1. pH 5,5–6,0, 2. pH 4,5–7,2, 3. pH 6,8–6,0, 4. pH 4,8–7,0, 5. pH 6,0–7,5 owies Możliwe odpowiedzi: 1. pH 5,5–6,0, 2. pH 4,5–7,2, 3. pH 6,8–6,0, 4. pH 4,8–7,0, 5. pH 6,0–7,5 jęczmień Możliwe odpowiedzi: 1. pH 5,5–6,0, 2. pH 4,5–7,2, 3. pH 6,8–6,0, 4. pH 4,8–7,0, 5. pH 6,0–7,5 buraki cukrowe Możliwe odpowiedzi: 1. pH 5,5–6,0, 2. pH 4,5–7,2, 3. pH 6,8–6,0, 4. pH 4,8–7,0, 5. pH 6,0–7,5

Wjaki sposób można wpłynąć na odczyn gleby?

Doświadczenie 4

Wdoświadczeniu nr $3$ wykazano, że gleba może posiadać różne odczyny wzależności od miejsca, zktórego została pobrana. Co jednak wprzypadku, gdy chcemy celowo wpłynąć na odczyn gleby np. na polu uprawnym? Wjaki sposób powinno się to zrobić?

Przeprowadź poniższe doświadczenie, sformułuj odpowiednie obserwacje iwnioski.

Rzfowvhpq4Jrq

Aby poznać odpowiedzi na te pytania, przeprowadzono doświadczenie.

Problem badawczy:

Wjaki sposób można zmienić odczyn gleby?

Hipoteza:

Na odczyn gleby kwaśnej można wpłynąć przez dodanie do niej substancji, których wodne roztwory mają odczyn zasadowy, np. tlenku wapnia.

Co było potrzebne:

dwie probówki;
łyżeczka;
próbka gleby kwaśnej;
uniwersalne papierki wskaźnikowe;
tlenek wapnia.

Przebieg doświadczenia:

Zbadano odczyn gleby za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Przygotowano roztwór tlenku wapnia izbadano jego odczyn uniwersalnym papierkiem wskaźnikowym. Do pół łyżeczki kwaśnej gleby dodano szczyptę tlenku wapnia idokładnie wymieszano. Zbadano odczyn gleby zmieszanej ztlenkiem wapnia.

Obserwacje:

Po dodaniu tlenku wapnia, kolor uniwersalnego papierka wskaźnikowego wskazywał, że pH gleby jest wyższe, niż miało to miejsce przed dodaniem zasadowego tlenku do badanej próbki.

Wnioski:

Dodanie tlenku wapnia do gleby powoduje zmianę jej odczynu na bardziej zasadowy.

Polecenie8

RVqhEp5Xdanjr

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Polecenie8

RgMMqh3j7Z2Rx

Jaka proces wpływa na zwiększenie pH kwaśnej gleby po dodaniu do niej tlenku wapnia? Możliwe odpowiedzi: jeden. zobojętnienie, dwa. polimeryzacja, trzy. elektroliza, cztery. reakcja strąceniowa, pięć. reakcja analizy

Doświadczenie 5

Wdoświadczeniu nr $4$ zostało wykazane, że można zmienić odczyn kwaśnej gleby poprzez dodanie do niej zasadowego tlenku. Czy wiesz, jakie związki, poza wodorotlenkami itlenkami zasadowymi, mogą zostać wykorzystane do zmiany pH kwaśnej gleby?

Aby się tego dowiedzieć, przeprowadź poniższe doświadczenie. Sformułuj odpowiednie obserwacje iwnioski.

RPSw080yavTka

Aby to sprawdzić, przeprowadzono doświadczenie.

Problem badawczy:

Jakie związki, oprócz wodorotlenków itlenków zasadowych, mogą wpłynąć na odczyn gleby?

Hipoteza:

Na odczyn gleby kwaśnej można wpłynąć przez dodanie substancji, których roztwory mają odczyn zasadowy, np. niektórych soli.

Co było potrzebne:

trzy probówki;
łyżeczka;
próbka gleby kwaśnej;
uniwersalne papierki wskaźnikowe;
węglan wapnia.

Przebieg doświadczenia:

Zbadano odczyn gleby za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Przygotowano roztwór węglanu wapnia izbadano jego odczyn uniwersalnym papierkiem wskaźnikowym. Do pół łyżeczki gleby kwaśnej dodano szczyptę węglanu wapnia idokładnie wymieszano. Zbadano odczyn gleby zmieszanej zwęglanem wapnia.

Obserwacje:

Po dodaniu węglanu wapnia, kolor uniwersalnego papierka wskaźnikowego wskazywał, że pH gleby jest wyższe, niż miało to miejsce przed dodaniem soli do badanej próbki.

Wnioski:

Dodanie węglanu wapnia do gleby powoduje zmianę jej odczynu na bardziej zasadowy.

Polecenie9

R92B7YiFy0i8X

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Polecenie9

RNZ7JNAtIBmcn

Podczas wykonywania doświadczenia zbadano odczyn wodnego roztworu wodorotlenku wapnia. Jaką barwę przyjął uniwersalny papierek wskaźnikowy po zanurzeniu go wpodanym roztworze ioczym to świadczy? Możliwe odpowiedzi: 1. Papierek przyjął niebieką barwę, co świadczy ozasadowym odczynie roztworu.

Węglan wapnia jest trudno rozpuszczalną wwodzie solą słabego kwasu imocnego wodorotlenku. Wroztworze wodnym ulega procesowi dysocjacji, co można zapisać równaniem:

${CaCO}_{3} ⇄ {Ca}^{2 +} + {CO}_{3}^{2 -}$

Aniony węglanowe, ${CO}_{3}^{2 -}$ , powstające wwyniku dysocjacji węglanu wapnia, wchodzą wreakcję zwodą:

${CO}_{3}^{2 -} + H_{2} O ⇆ {OH}^{-} + {HCO}_{3}^{-}$

${HCO}_{3}^{-} + H_{2} O ⇄ {OH}^{-} + H_{2} {CO}_{3}$

Prowadzi to do powstania anionów wodorowęglanowych, ${HCO}_{3}^{-}$ , oraz jonów ${OH}^{-}$ . Zkolei aniony wodorowęglanowe wreakcji zwodą prowadzą do powstania nietrwałego kwasu węglowego ( $H_{2} {CO}_{3}$ ), który rozpada się na tlenek węgla $(IV)$ ${CO}_{2}$ iwodę $H_{2} O$ oraz kolejnego anionu wodorotlenkowego. Dzięki temu pH roztworu wzrasta.

Wskaźnikami jakości gleby mogą być rośliny, które na niej rosną. Biorąc za kryterium odczyn gleby, wyróżniasię trzy grupy roślin wskaźnikowych: indykatory gleb kwaśnych, zasadowych iobojętnych.

R9Lrv754wT3GY

Roślinami wskaźnikowymi gleb oniskim pH (oodczynie kwasowym) są między innymi: borówka czernica, skrzyp polny, szczaw polny, wrzos zwyczajny iróżne gatunki fiołków. Owysokim pH (odczynie zasadowym) podłoża świadczy występowanie babki zwyczajnej, cykorii podróżnika, gorczycy polnej, jasnoty białej, maku polnego, dymnicy pospolitej czy pokrzywy żegawki. Zkolei na glebach oodczynie zbliżonym do obojętnego rosną głównie jasnota purpurowa, przetacznik polny oraz tasznik pospolity.

Polecenie10

Przyjrzyj się roślinom zebranym na poniższej grafice – są to tak zwane rośliny wskaźnikowe. Na podstawie ich obecności można się łatwo zorientować, jaki odczyn ma gleba, na której wyrosły. Czy rozpoznajesz którąś znich? Czy potrafisz ocenić, jaki odczyn ma gleba wpobliżu Twojego miejsca zamieszkania, jeżeli rosłoby na niej dużo jasnoty białej? Przeanalizuj poniższe grafiki, anastępnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

Zapoznaj się zponiższym opisem roślin. – Są to tak zwane rośliny wskaźnikowe. Na podstawie ich obecności można się łatwo zorientować, jaki odczyn ma gleba, na której wyrosły. Czy rozpoznajesz którąś znich? Czy potrafisz ocenić, jaki odczyn ma gleba wpobliżu Twojego miejsca zamieszkania, jeżeli rosłoby na niej dużo jasnoty białej? Przeanalizuj opis, anastępnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

R18Jggp28rSeC

Rkz8mKiIh2oEj

Przyporządkuj nazwy roślin do odpowiednich grup. Wskaźniki gleb kwaśnych: Możliwe odpowiedzi: 1. Wrzos zwyczajny, 2. Szczaw polny, 3. Babka zwyczajna, 4. Jasnota biała, 5. Tasznik pospolity, 6. Jasnota purpurowa, 7. Fiołek trójbarwny, 8. Pokrzywa żegawka Wskaźniki gleb obojętnych: Możliwe odpowiedzi: 1. Wrzos zwyczajny, 2. Szczaw polny, 3. Babka zwyczajna, 4. Jasnota biała, 5. Tasznik pospolity, 6. Jasnota purpurowa, 7. Fiołek trójbarwny, 8. Pokrzywa żegawka Wskaźniki gleb zasadowych: Możliwe odpowiedzi: 1. Wrzos zwyczajny, 2. Szczaw polny, 3. Babka zwyczajna, 4. Jasnota biała, 5. Tasznik pospolity, 6. Jasnota purpurowa, 7. Fiołek trójbarwny, 8. Pokrzywa żegawka

Ciekawostka

Fitoindykatory (rośliny wskaźnikowe) są wykorzystywane wposzukiwaniu złóż, np. uranu, siarki, srebra. Sosna ijałowiec, dzięki długim korzeniom, mogą być wykorzystywane wposzukiwaniach złóż uranu. Jeśli rosną nad pokładami tego surowca, stwierdzasię znaczną kumulację uranu wich nadziemnych częściach.
Fitoindykatory odgrywają także istotną rolę wocenie stopnia zanieczyszczenia środowiska (gleby, wody, powietrza) substancjami toksycznymi. Przykładem może być badanie zawartości siarki wwybranych gatunkach mchów iporostów, celem monitorowania zanieczyszczenia atmosfery tlenkami siarki na danym terenie.

izCKo571nR_d5e661

Podsumowanie

Powstawanie gleby (formowanie gleby) – jest procesem ciągłym, który obejmuje między innymi wietrzenie minerałów stanowiących macierzyste podłoże gleby, reakcje zudziałem mikroorganizmów, przemiany materii biologicznej (głównie roślinnej).
Wietrzenie minerałów to zespół procesów fizycznych, chemicznych ibiologicznych, które zachodzą zudziałem organizmów żywych. Istotną rolę wprzebiegu tych procesów odgrywa woda przepływająca przez glebę irozpuszczająca składniki mineralne. Procesy wietrzenia zachodzą wśrodowisku słabo kwasowym.
Gleba ma silne właściwości sorpcyjne, czyli zdolność do pochłaniania gazów ipar zpowietrza, cząsteczek lub jonów zroztworów oraz mikroorganizmów idrobnych cząstek zzawiesin znajdującychsię wglebie.
Większość roślin najlepiej rozwijasię na glebie oodczynie obojętnym lub lekko kwasowym.

Praca domowa

Polecenie11.1

Wietrzenie chemiczne skał odbywasię przede wszystkim dzięki działaniu wody, wktórej rozpuszczone są tlenki węgla $(IV)$ , siarki $(IV)$ iazotu, przez co działający na skały roztwór ma odczyn kwasowy. Skały reagują zkwasem, co powoduje ich roztwarzanie.
Zaprojektuj doświadczenie pozwalające określić, która ze skał (np. piaskowiec, granit, marmur, wapień) najszybciej ulega działaniu kwasu ijest najbardziej narażona na wietrzenie chemiczne. Przedstaw opis lub schemat doświadczenia oraz listę potrzebnego sprzętu iodczynników.

RLY2S0g6gwHgb

Odpowiedź: (Uzupełnij).

Polecenie11.2

Które zpodanych substancji nieorganicznych mogłyby zobojętnić kwasowy odczyn gleby? Odpowiedź uzasadnij, zapisując wformie jonowej odpowiednie równania reakcji chemicznych.

$Ca {(OH)}_{2}$ ,
$CaO$ ,
${NaHCO}_{3}$ .

R1Z7pxMwiHa0u

Odpowiedź: (Uzupełnij).

izCKo571nR_d5e731

Słownik

gleba

powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej powstająca wwyniku wietrzenia skał, czyli długotrwałych, złożonych procesów fizycznych, chemicznych ibiologicznych, zachodzących pod wpływem czynników atmosferycznych, wody oraz działania mikroorganizmów

mieszanina heterogeniczna

mieszanina niejednorodna; mieszanina, której poszczególne składniki można rozróżnić tak zwanym gołym okiem lub za pomocą mikroskopu – np. cukier imak

próchnica

substancja organiczna, powstała wskutek rozkładu resztek roślinnych i zwierzęcych, gromadząca się wglebie oraz na jej powierzchni

właściwości sorpcyjne gleby

zdolność gleby do pochłaniania atomów, cząsteczek ijonów zgazów, roztworów izawiesin

izCKo571nR_d5e789

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

R1CcKeLH9yyQ71

Ćwiczenie1

W glebie zawarte są także mikro imakroelementy, które są niezbędne dla wzrostu roślin. Przyporządkuj nazwy pierwiastków do odpowiednich grup. Makroelementy: Możliwe odpowiedzi: 1. miedź, 2. sód, 3. żelazo, 4. azot, 5. krzem, 6. magnez, 7. fosfor, 8. mangan, 9. cynk, 10. molibden Mikroelementy: Możliwe odpowiedzi: 1. miedź, 2. sód, 3. żelazo, 4. azot, 5. krzem, 6. magnez, 7. fosfor, 8. mangan, 9. cynk, 10. molibden

Ćwiczenie2

Zawartość tlenku węgla $(IV)$ wroztworze glebowym ma istotny wpływ na odczyn tego roztworu. Zależności te przedstawia poniższa tabela:

Zawartość ${CO}_{2}$ wroztworze glebowym $[\frac{mg}{{cm}^{3}}]$	$0,5$	$5,4$	$17,9$	$54,0$	$178,8$
pH roztworu glebowego	$5,7$	$5,2$	$4,9$	$4,7$	$4,5$

Wskaż, jaki odczyn ma gleba przy zawartości ${CO}_{2}$ wroztworze glebowym równym $178 [\frac{mg}{{cm}^{3}}]$ ?

R17nRJXqMO9vg1

zadanie interaktywne

Kwasowy.
Słabo zasadowy.
Obojętny.
Słabo kwasowy.

R1KhxP84qUMu41

Ćwiczenie3

Przyporządkuj odpowiednie opisy poszczególnym rodzajom wietrzenia skał. wietrzenie fizyczne Możliwe odpowiedzi: 1. kruszenie skał na skutek działania wody iwiatru oraz zmian temperatury, 2. przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej; reakcje zudziałem mikroorganizmów prowadzące do utworzenia próchnicy, 3. reakcje minerałów budujących skały zwodą itlenkiem węgla(IV) wietrzenie chemiczne Możliwe odpowiedzi: 1. kruszenie skał na skutek działania wody iwiatru oraz zmian temperatury, 2. przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej; reakcje zudziałem mikroorganizmów prowadzące do utworzenia próchnicy, 3. reakcje minerałów budujących skały zwodą itlenkiem węgla(IV) wietrzenie biologiczne Możliwe odpowiedzi: 1. kruszenie skał na skutek działania wody iwiatru oraz zmian temperatury, 2. przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej; reakcje zudziałem mikroorganizmów prowadzące do utworzenia próchnicy, 3. reakcje minerałów budujących skały zwodą itlenkiem węgla(IV)

Ćwiczenie4

Pewien ogrodnik chciał założyć nowy ogród. Zauważył, że wiosną wtym miejscu pięknie kwitły fiołki, alatem rosło dużo szczawiu. Traktując te rośliny jako bioindykatory pH, wyszukaj informacje, które pozwolą Ci ocenić, jaki odczyn ma gleba na terenie, na którym powstaje nowy ogród. Następnie zapoznajsię ztabelą.

Roślina	pH gleby
czosnek	$5,5 - 9,0$
fasola	$6,6 - 7,2$
groch	$5,6 - 6,5$
maliny	$5,0 - 6,0$
marchew	$6,0 - 7,0$
pomidory	$5,5 - 7,5$
ziemniaki	$4,5 - 6,0$

Wskaż rośliny, które powinien posadzić ogrodnik, aby uzyskać dobre zbiory.

R1Vb8LGW1n32I1

zadanie interaktywne

czosnek
groch
maliny
pomidory
ziemniaki
fasola
marchew

Ćwiczenie5

Uczeń wykonał doświadczenie wcelu zbadania właściwości gleby ipiasku. Przygotował dwie probówki. Do jednej wsypał trochę piasku, do drugiej – taką samą ilość gleby zogródka. Do obu probówek wlał po $3 {cm}^{3}$ wody zabarwionej atramentem. Obie probówki zamknął korkami, wytrząsał iodstawił.

R12hebuHSFEX5

Możliwe odpowiedzi: 1. W probówce zpróbką gleby roztwór odbarwił się., 2. W obu probówkach roztwór odbarwił się., 3. W probówce zpiaskiem roztwór odbarwił się.

R3yCG0iksUh5g

O czym świadczą jego obserwacje? Możliwe odpowiedzi: 1. Przeprowadzone doświadczenie dowodzi, że gleba ma właściwości sorpcyjne.

R14wpVrVf79cV2

Ćwiczenie6

Wstaw wtekst odpowiednie wyrażenia tak, aby otrzymać poprawne informacje. Gleba ma zdolność pochłaniania różnych substancji, co znaczy, że posiada właściwości 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli. Dzięki nim gleba może pochłaniać gazy zpowietrza, cząsteczki lub 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli zroztworów oraz mikroorganizmów idrobnych 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli zzawiesin. Wyróżnia się trzy rodzaje sorpcji: sorpcję 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli, która polega na zatrzymywaniu w1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli gleby drobin oraz 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli zawartych wroztworach glebowych izawiesinach; sorpcję fizyczną, która jest procesem zatrzymywania wody i1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli przez rozdrobnione stałe składniki gleby oraz sorpcję 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli, czyli proces zatrzymywania 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli zawartych wroztworze glebowym, na drodze reakcji roztwarzania oraz wytrącania 1. związków, 2. chłonne, 3. cząstek, 4. gazów, 5. chemiczną, 6. wolnych przestrzeniach, 7. mikroorganizmów, 8. jonów, 9. mechaniczną, 10. jony, 11. sorpcyjne, 12. fizyczną, 13. soli trudno rozpuszczalnych.

Ćwiczenie7

Rn0yabgElmgkF1

zadanie interaktywne

Połącz nazwy warstw gleby zodpowiednimi objaśnieniami.

skała macierzysta, warstwa organiczna, warstwa mineralna ze związkami humusowymi, zwietrzałe skały

warstwa bogata wsubstancje organiczne
warstwa zawierająca mniej substancji organicznych od warstwy górnej, awięcej związków wapnia, magnezu ikrzemu
warstwa składająca się zrozkruszonych skał, pozbawiona substancji organicznych
jednolita warstwa

Ćwiczenie8

Przeczytaj tekst wjęzyku angielskim zamieszczony poniżej, który zawiera podstawowe informacje na temat gleby. Następnie rozwiąż zadanie na jego podstawie.

Soil is amixture of organic matter, minerals, gases, liquids, and organisms that together support life. Its formation is related to the parent rock material, relief, climate, and vegetation. Soil is different in different places on Earth because the climate and rocks in the Earth are also different. Because soil holds water and nutrients, it is an ideal place for plants to grow. The soil also has many microorganisms living in it. Many of them eat the organic material in the soil. They use oxygen and release carbon dioxide. They also release mineral nutrients into the soil.

R1R5VDLooDlFk

Na podstawie informacji zawartych wtekście wskaż, która zodpowiedzi jest prawdziwa. Możliwe odpowiedzi: 1. Rodzaj skały macierzystej nie ma wpływu na procesy tworzenia się gleby., 2. Gleba jest taka sama wkażdym miejscu na Ziemi., 3. Mikroorganizmy zużywają zawarty wglebie tlenek węgla(

IV

)., 4. Gleba jest mieszaniną materii nieorganicznej, gazów icieczy., 5. Gleba zawiera wodę iskładniki odżywcze, dzięki czemu stwarza dobre warunki dla rozwoju roślin.

Glossary

Bibliografia

Mocek A., Gleboznawstwo, Warszawa $2015$ .

Ochrona środowiska $2020$ , Główny Urząd Statystyczny, online: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/srodowisko/ochrona-srodowiska-2020,1,21.html, dostęp: $09.10.2021$ .