Gleba – jej skład i właściwości (2024)

GlebaGleba jest powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej opodstawowym znaczeniu wrozwoju iciągłości życia biologicznego. Zawiera sole mineralne iwodę niezbędną dla roślin. Sole mineralne są pobierane zgleby przez rośliny, dostającsię do łańcuchów pokarmowych, na których końcu może się znaleźć również człowiek.
Gleba jest heterogeniczną mieszaniną związków organicznych inieorganicznych ozróżnicowanych rozmiarach cząstek, wody igazów. Gleba stanowi siedlisko życia ogromnej liczby organizmów roślinnych izwierzęcych.

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

Ok. 45% objętości gleby stanowią substancje mineralne, ok. 25% gazy (powietrze, tlenek węgla(IV) ${\text{CO}}_{\text{2}}$, metan ${\text{CH}}_{\text{4}}$, siarkowodór ${\text{H}}_{\text{2}}\text{S}$, amoniak ${\text{NH}}_{\text{3}}$), 25% – woda i5%– 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 ${\text{CO}}_{\text{2}}$.
Wpróchnicy 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, żelazo, węgiel, krzem, azot, fosfor, tlen, siarka, wodór, chlor.
  Szczególnie dużo jest krzemu iglinu, atakże tlenu, ponieważ te pierwiastki wchodzą wskład minerałów ilastych, czyli kwarcu ${\text{SiO}}_{\text{2}}$, 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, $\text{CuFe}{\text{S}}_{\text{2}}$ (chalkopiryt), ${\text{ZnCO}}_{\text{3}}\text{,Zn}{\text{Cl}}_{\text{2}}{\text{,MnO}}_{\text{2}}\left({\text{H}}_{\text{2}}\text{O}\right)\text{,}\text{FeO}\left(\text{OH}\right)\text{,Fe(O}{\text{H)}}_{\text{2}}\text{,Fe(O}{\text{H)}}_{\text{3}}\text{,}{\text{MoS}}_{\text{2}}$ (molibdenit), ${\text{CaMoO}}_{\text{4}}$ oraz próchnicy.

Wtypowym profilu gleby rozróżniasię warstwy oróżnym składzie. Na tej podstawie dokonujesię klasyfikacji gleby. Nie każda gleba składasię ztakich samych warstw, gdyż ojej składzie decyduje wiele czynników, takich jak: rodzaj podłoża (skały macierzystej), klimat, zawartość wody, obecność organizmów żywych, zaawansowania procesów glebotwórczych

R1KsNO1LHc7KX1

R15eIlG0P6Pny1

R117ZN81DHMgW1

Powstawanie gleby (formowanie gleby) jest procesem ciągłym obejmującym:

• 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).

Jakie właściwości ma gleba?

Doświadczenie 1

Problem badawczy

Czy gleba ma jakieś szczególne właściwości?

Hipoteza

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

Co będzie potrzebne

• 2 zlewki,

• 2 lejki,

• 2 bagietki,

• sączki karbowane,

• gleba,

• węgiel aktywny,

• woda zabarwiona atramentem.

Instrukcja

1. Przygotuj dwa zestawy do sączenia zsączkami karbowanymi.

2. Na jeden sączek nasyp dwie łyżki gleby, na drugi – dwie łyżki węgla aktywnego.

3. Przefiltruj kilka mililitrów wody zatramentem przez warstwę gleby iwarstwę węgla aktywnego. Obserwuj zachodzące zmiany.

Podsumowanie

Porównaj wygląd obu przesączów. Gleba, podobnie jak węgiel aktywny, wchłonęła barwiący wodę atrament. Gleba wykazuje właściwości sorpcyjnewłaściwości sorpcyjne.

See Also

Gleby - Zintegrowana Platforma EdukacyjnaTyp gleby - klasyfikacja, typy, podtypy, rodzaje glebOchrona gleby – aspekty, cele i sposoby ochrony gleby. Degradacja gleby - Ekologia.plGleby - Zintegrowana Platforma Edukacyjna

R1P62B9YPGG4q1

Właściwości sorpcyjne

Doświadczenie 2

Porównanie właściwości sorpcyjnych gleby ipiasku.

Co będzie potrzebne

• 3 probówki,

• woda zatramentem,

• piasek,

• gleba lessowa.

Instrukcja

1. Do trzech probówek wlej po około 3cmIndeks górny 3³wody zabarwionej atramentem.

2. Do pierwszej probówki nasyp ok. 2cmIndeks górny 3³ gleby, do drugiej – ok. 2cmIndeks górny 3³ piasku kwarcowego, atrzecią pozostaw jako porównawczą.

3. Zawartość probówek dokładnie zamieszaj ipo opadnięciu (sedymentacji) piasku ilessu porównaj barwę cieczy nad osadem zroztworem porównawczym wtrzeciej probówce.

Podsumowanie

Tylko wprobówce zglebą lessową nastąpiło odbarwienie cieczy, co świadczy ojej właściwościach sorpcyjnych.

R1c4pwULfHVi01

Gleba pochłania nawet bardzo drobne cząstki tworzące zawiesiny. Mówimy, że ma właściwości sorpcyjne. Dzięki temu ma zdolność do pochłaniania gazów zpowietrza, cząsteczek lub jonów zroztworów oraz mikroorganizmów idrobnych cząstek zzawiesin.

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;

• 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.: siarczanów(VI), fosforanów(V), jonów wodorotlenowych oraz kationów metali.
Przykładem może być reakcja kationów wapnia zanionami siarczanowymi(VI):

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

Gleba pochłania także wiele związków toksycznych, dlatego przyczyniasię do oczyszczania wód opadowych igruntowych. Substancje toksyczne gromadząsię jednak wglebie, aprzywrócenie skażonej gleby do stanu pierwotnego jest procesem skomplikowanym idługotrwałym.

Odczyn gleb można określić, mierząc stężenie jonów wodorowych różnymi metodami.

Badanie pH gleby polega na tym, że próbkę gleby miesza iwytrząsasię wprobówce zodrobiną wody zdodatkiem 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)

RXZQuJBtrkblm1

RTCiazwkteDKt1

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

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, czyli nawożenia zasadowymi związkami wapnia (nawozy wapniowe).

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)

RZBlHFs22O1jB1

See Also

Mapa gleb - sprawdź żyzność i klasę gleby

R166htJZJ0A791

R1Sp2S60m9CgP1

Węglan wapnia jest solą trudno rozpuszczalną wwodzie, ale wroztworze wodnym wnieznacznym stopniu ulega procesowi dysocjacji, co można zapisać równaniem:

$\text{Ca}{\text{CO}}_{\text{3}}\text{⟶}{\text{Ca}}^{\text{2+}}\text{+}{{\text{CO}}_{\text{3}}}^{2-}$

Powstające jony wapnia wchodzą wreakcję zwodą (proces ten nazywany jest hydrolizą soli):

${{\text{CO}}_{\text{3}}}^{2-}\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O⇆}{\text{OH}}^{-}\text{+}{{\text{HCO}}_{\text{3}}}^{-}$

${{\text{HCO}}_{\text{3}}}^{-}\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}\text{O⇄}{\text{OH}}^{-}\text{+}{\text{H}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}$

Jednym zproduktów są jony ${\text{OH}}^{-}$, dlatego roztwór tej soli wykazuje odczyn zasadowy.
Podobnym reakcjom ulegają także inne sole dobrze rozpuszczalne, zwyjątkiem soli pochodzących od mocnych wodorotlenków ikwasów (np. wroztworze wodnym chlorku sodu reakcje hydrolizy nie zachodzą).

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.
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, pokrzywy żegawki.
Na glebach oodczynie zbliżonym do obojętnego rosną między innymi jasnota purpurowa, przetacznik polny, tasznik pospolity.

R1UtCHLHWhLku1

R1J57DwyBw40m1

• Powstawanie gleby (formowanie gleby) – jest procesem ciągłym obejmującym między innymi wietrzenie minerałów stanowiących macierzyste podłoże gleby, reakcje zudziałem mikroorganizmów, przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej.

• Wietrzenie minerałów to zespół procesów fizycznych, chemicznych ibiologicznych zachodzących 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.