Gleba - powierzchniowa warstwa litosfery, składająca się z luźnych cząstek mineralnych i organicznych, powietrza i wilgoci, powstała z procesie glebotwórczym pod wpływem czynników abiotycznych i biotycznych.

Proces glebotwórczy (pedogenetyczny) jest to zespół zjawisk powodujących powstawanie i rozwój gleby, zachodzący na powierzchni litosfery pod wpływem czynników abiotycznych czyli np. klimatycznych, ukształtowania powierzchni, oraz biotycznych czyli np. organizmów żywych. Na jego przebieg wpływ mają: klimat, rodzaj skał, woda, organizmy żywe, rzeźba terenu oraz działalność człowieka.

Profil glebowy - to pionowy przekrój, odsłaniający morfologię (budowę) danej gleby, a w szczególności rodzaj, miąższość i wzajemny układ poziomów genetycznych.

Poziom genetyczny - mniej więcej równoległa do powierzchni terenu strefa materiału skalnego rozmaitej grubości, przekształconego pod wpływem czynników glebotwórczych.

Poziomy genetyczne różnią się między sobą barwą, zawartością próchnicy, składem mineralnym i chemicznym, strukturą i innymi właściwościami. Rodzaj i układ poziomów genetycznych w profilu glebowym są charakterystyczne dla poszczególnych typów gleb.

Profil glebowy składa się z następujących poziomów:

• A - poziom próchniczny (ściółka) - o ciemnym zabarwieniu, zbudowany z rozłożonej substancji organicznej;

• A₁- poziom akumulacyjny

• A₂ - poziom wymywania (eluwialny) -bielicowania, barwy jasnoszarej, jasnobrązowej lub białej

• B - poziom wmywania (iluwialny)

• G - poziom glejowy

• C - poziom skały macierzystej (słabo, choć w różnym stopniu przekształconego utowy macierzystego)

• D - poziom skały podścielającej.

Żyzność gleby - zespół fizycznych, chemicznych i biologicznych właściwości gleby, zapewniających roślinom odpowiednie warunki wzrostu. Naturalna żyzność gleby jest wynikiem procesu glebotwórczego i zależy od zawartości w glebie m.in. koloidów glebowych, zw. mineralnych, próchnicy, drobnoustrojów. Żyzność gleby zwiększa się m.in. poprzez odpowiednie nawożenie, uprawę, stosowanie płodozmianu i meliorację. Żyzność gleby decyduje o rolniczej produktywności gleby. Gleby słabo napowietrzone, nadmiernie wypełnione roztworami wodnymi są mało wartościowe.
Składniki gleby występują w trzech fazach:

• Faza stała - związki mineralne i organiczne.

• Faza ciekła - roztwór glebowy (mieszanina związków mineralnych i organicznych z wodą)

• Faza gazowa - powietrze glebowe (mieszanina gazów i pary wodnej z większą zawartością dwutlenku węgla pochodzącego z procesu rozkładu materii organicznej).

Determinanty procesu glebotwórczego
Podłoże skalne, jako podstawa, na której rozwija się gleba, jest istotnym czynnikiem glebotwórczym. Podłoże skalne jest najistotniejsze w początkowym stadium rozwoju gleby. Skała macierzysta dostarcza glebie składników mineralnych.

Biosfera, czyli roślinność i zwierzęta. Zespół organizmów glebowych (edafon) przyspiesza proces glebotwórczy. Bakterie i grzyby rozkładają martwą substancję organiczną, sprowadzając ją do postaci przyswajalnej dla roślin. Zwierzęta żyjące w glebie spulchniają ją i wzbogacają w materię organiczną. Jednak głównym źródłem substancji próchnicznych są dla gleby rosnące na niej rośliny.

Klimat: temperatura, wilgotność powietrza, opady atmosferyczne, wiatr. Silny wiatr z łatwością wywiewa z gleby cząstki rozstrzygające o jej żyzności. Opady są z kolei głównym źródłem wilgoci w glebie. Ciepły klimat pozytywnie wpływa na rozwój gleby ze względu na zwiększoną aktywność biologiczną żyjących w niej organizmów. Wysoka temperatura przyspiesza tempo biochemicznych procesów rozkładu materii organicznej.
Woda jest czynnikiem glebotwórczym, choć może zarówno tworzyć, jak i niszczyć. Silne opady wypłukują z gleby wartościowe składniki. Ale bez udziału wody niemożliwy byłby rozwój organizmów w glebie i roślin na jej powierzchni. Woda wspomaga też proces wietrzenia, wzbogacający glebę. W czasie wezbrań i powodzi dostarcza cennych osadów glebom znajdującym się w dolinach i deltach rzecznych.
Działalność człowieka Żyzność gleb poprawia się dzięki starannej uprawie, zwłaszcza w efekcie nawożenia. Gleby bielicowe, na przykład, należące do najsłabszych, dzięki zabiegom agrotechnicznym znacznie zyskują na produktywności.
Pośrednie czynniki procesu glebotwórczego:

Rzeźba terenu Równiny umożliwiają dłuższy rozwój gleby. Na obszarach urozmaiconych duże znaczenie ma wielkość nachylenia stoku. Z kolei ekspozycja stoku zmienia warunki klimatyczne, co powoduje zróżnicowanie gleb w obrębie nawet jednego wzniesienia. Gleby na stokach południowych mają skład bogatszy w substancje humusowe od gleb stoków północnych.
Czas. Proces glebotwórczy przebiega zwykle powoli. Gleba, podobnie jak organizm, przechodzi stadia rozwojowe, poczynając od gleby inicjalnej, poprzez dojrzałą do starej.

Właściwości fizyczne gleb:

*podstawowe: skład granulometryczny, gęstość właściwa, gęstość objętościowa, porowatość, struktura, barwa, zwięzłość, plastyczność, lepkość, pęcznienie i kurczliwość.

*wtórne (funkcjonalne) uzależnione od pierwotnych i decydujące o `klimacie' glebowym: właściwości wodne, powietrzne i cieplne.

Gęstość właściwa ρs: stosunek masy fazy stałej Ms do objętości fazy stałej Vs.

Gęstość objętościowa ρv: stosunek masy fazy stałej Ms do objętości suchej gleby V.

Porowatość: procentowy udział sumy objętości porów zajętych przez powietrze i wodę w określonej jednostce objętości glebowej (różnica ρs- ρv). Porowatość zależy od: skł.granul, zawartości próchnicy,struktury, działalności mezofarmy, uprawianych roślin, agrotechniki. Gleby drobnofrakcyjne: iły, gliny ciężkie. G.grubo~: piaski.

Zwięzłość: cecha wskazująca na siłę wiązania poszczególnych cząstek i agregatów glebowych ze sobą. Stawiają opór korzeniom, gałęziom,narzędziom. Zależy od: skł.granul., struktury, ilości i jakości koloidów, wilgotności gleby, węglanu wapnia CaCO₃ (w glebach lekkich zwiększa zwięzłość, w g.ciężkich zmniejsza zwięzłość)

Lepkość: zdolność gleby przylegania do różnych przedmiotów.Lepkość wzrasta wraz ze wzrostem ilości cząstek koloidalnych (do pewnego stopnia). Zależy od: skł.granul, struktury,zawart.próchnicy, wilgotności.

Plastyczność: podatność uwilgotnionej gleby na formowanie. Zależy do: skł.grnaul, skł.mineral, uwilgotnienia, zawart.próchnicy.

Pęcznienie: zwiększanie objętości gleby w wyniku pochłaniania wody. Gleby organiczne mają największą zdolność pęcznienia. Zależy od: *skł.granul, *iłu koloidalnego(im więcej tym większe pęcznienie),*skł.mineral (minerały ilaste z grupy montmorylonitu zwiększają pęcznienie; ilit, kaolinit), *rodzaju kationów wysycających kompleks sorpcyjny gleby (Ca i Mg-zmniejszają pęcznienie, Na-zwiększa)*struktury (gleby trwałe mniej pęcznieją).

Kurczliwość: odwrotność pęcznienia.

Skład granulometryczny: procentowa zawartość w glebie wszystkich frakcji decyduje o właściwościach fizycznych i chemicznych gleby. Od niego zależy: *sposób uprawy mech. oraz rodzaj zabiegów agrotechnicznych. *dobór uprawianych roślin *rolnicza wartość użytkowa *szybkość rozprzestrzeniania się zaniecz. *zdolność do zatrzymywania zaniecz. *metody rekultywacji *metody posadowień obiektów budowlanych.

Frakcja: grupa cząsteczek o ściśle określonych wymiarach i często zbliżonych właściwościach fizyko-chem.

Właściwości fizyko-chemiczne:

Mają zasadnicze znaczenie dla zaspokojenia potrzeb pokarmowych roślin i odporności gleby na degradację.

Sorpcja: zdolność zatrzymywania i pochłaniania różnych składników, a w tym jonów i cząsteczek, o zdolnościach sorpcyjnych zachodzących w glebie decyduje silnie rozdrobniona frakcja koloidowa (glebowy kompleks sorpcyjny - zdolność zatrzym. kationów w drodze wymiany), możliwa jest regulacja odczynu gleby, magazynowanie dostarczanych w nawozach składników pokarmowych roślin, a także neutralizacja szkodliwych dla organizmów substancji, które dostają się do gleby.

Pojemność kompleksu sorpcyjnego - suma wszystkich kationów, którą jest w stanie zatrzymać 1kg gleby. Największą PKS wykazują: zw.prochniczne (400 Cmol(+)/kg), minerały ilaste(wermikulit - 150 Cmol(+)/kg), minerał montmorylonit (100 Cmol(+)/kg), rędziny i czarnoziemy (40-50 Cmol(+)/kg).Najniższą PKS wykazuje gleba bielicowa. PKS zależy od: skł.granul, skł.mineral, zawart. próchnicy, odczynu.

Odczyn gleby jest to stosunek jonów wodorowych do jonów wodorotlenowych występujących w glebie. Jony wodoru warunkują odczyn kwaśny, zaś jony wodorotlenowe - odczyn zasadowy. Stężenie jonów wodorowych wyraża się ujemnym logarytmem wartości tego stężenia i oznacza symbolem pH.

W Polsce: gleby kwaśne - 50%, obojętne i zasadowe - 20%, słabo kwaśne - 30%

<4,5 - silnie kwaśne

4,6-5,5 -kwaśne

5,6-6,5 - lekko kwaśne

6,6-7,2 - obojętne

>7,2 - zasadowe

kwasowość:

1. czynna (aktywna)- jony H⁺ występują w roztworze glebowym.

2. potencjalna - jony H⁺ i Al³⁺ zaabsorbowane w kompleksie sorpcyjnym.

1. wymienna - jony H⁺ i Al³⁺ luźno związane z kompleksem sorpcyjnym.

2. hydrologiczna H⁺ i Al³⁺ silnie związane z kompleksem sorpcyjnym.

Oznaczenie kwasowości pozwala nam ocenić potrzeby wapnowania gleby. Na podstawie kw.czynnej i wymiennej można określić tylko orientacyjne potrzeby wapnowania gleby. Oznaczenie kw.hydrologicznej pozwala na obliczenie dawki CaO i CaCO₃ .

Jeżeli gleba będzie odznaczać się słabą zdolnością buforowania np. gleba piaszczysta to nawet niewielka dawka nawozu wapniowego może wywołać znaczną zmianą jej odczynu zatem na glebach lekkich należy stosować małe dawki nawozów wapniowych w formie trudno rozpuszczalnej np. CaCO_3. !!!gleby lekkie - CaCO₃, gleby ciężkie - CaO!!!

Stopień wysycenia gleby zasadami: procentowy udział zawartości kationów zasadowych w kompleksie sorpcyjnym V=S/T*100%

Odczyn wpływa na:

• pojemność kompleksu sorpcyjnego PKS i stopień wysycenia go zasadami SWZ. (wraz ze wzrostem pH wzrasta PKS)

• przyswajalność skład.pokarmowych (w odczynie kwaśnym i alkalicznym przyswajalność maleje)

• strukturę

• wzrost i rozwój roślin

• pobieranie i akumulację w roślinach metali ciężkich (rozpuszczalności metali ciężkich sprzyja odczyn kwaśny)

• na stężenie w roztworze szkodliwego Al³⁺

• na rozwój organizmów glebowych a przez to na kierunek i dynamikę różnorodnych procesów glebowych.

buforowość - zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianie odczynu np. w wyniku nawożenia. Im większa PKS i większy SWZ tym gleba wykazuje lepsze zaopatrzenie w skł.pokarmowe dla roślin i odznacza się większymi zdolnościami buforującymi.

Skład chemiczny gleb:

Tlen - 49%, krzem - 26%, glin - 7,45%, żelazo - 4,2%, wapń - 3,25%, sód - 2,4%, magnez - 2,35%, potas - 2,35%, wodór - 1%

Zawartość i rozmieszczenie pierwiastków w glebie zależy od:

- skł. granulometrycznego

- rodzaju gleby

- przebiegu procesów glebotwórczych

Pierwiastki niezbędne dla rozwoju roślin:

mikropierwiastki pokarmowe z powietrza i wody: O₂, C, H₂

makropierwiastki pokarmowe z gleby: N,P,K,Ca,Mg,S

mikropierwiastki pokarmowe z gleby: Fe,Mn,Zn,Cu,Cl

Pierwiastki:

1. występujące w dużych ilościach, ale których niezbędność nie została stwierdzona: Si, Al., Na

2. mikroelementy, których niezbędności dla roślin nie stwierdzono, a które przy podwyższonych zawartościach mogą być toksyczne dla roślin lub ich konsumentów: Cd,Pb,Hg,As

Degradacja gleb to proces prowadzący do spadku żyzności gleby wskutek zniszczenia wierzchniej warstwy próchniczej (np. wskutek erozji gleby, niewłaściwej uprawy, pożarów, zbytniego odwodnienia), zanieczyszczenia substancjami szkodliwymi (np. metalami ciężkimi) lub zamiany drzewostanów liściastych na iglaste, które powodują jej zakwaszenie.

Dewastacja gleby: zmiany właściwości gleby, w wyniku których nastąpiła całkowita utrata jej żyzności.

Denudacja gleby: całkowite zniszczenie profilu glebowego

Degradacja względna: zmiana środowiska glebowego, która dla jednych ekosystemów oznacza degradację a dla innych może stanowić czynnik ulepszający (np. wapnowanie dla roślin z pola ulepszający a dla borówki z lasy niszczący)

Degradacja rzeczywista (bezwzględna) - polega na trwałym obniżeniu wartości użytkowej gleby.

---