Gleby

Powierzchniowa powłoka litosfery, składająca się z luźnych cząstek mineralnych i organicznych, powietrza i wilgoci, wyróżniająca się tym, że zachodzą w niej przemiany materii mineralnej w organiczną, i odwrotnie, pod wpływem żyjących w niej i na niej organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Jej główną cechą jest żyzność, tj. zdolność zaspokajania odżywczych potrzeb żyjących na niej roślin przez dostarczanie im składników pokarmowych i wody. Szczególnie żyzną warstwą gleby jest próchnica.

Funkcje gleby

• uczestniczy w obiegu pierwiastków w przyrodzie

• wpływa nie tylko na wysokość plonów, ale również na ich jakość i skład chemiczny

• wpływa na wielkość zasobów wodnych

• spełnia funkcje sanitarne dzięki drobnoustrojom

• magazynuje w warstwie próchniczej energię słoneczną przekształconą w chemiczna

• uczestniczy w tworzeniu krajobrazu

Czynniki glebotwórcze

• skała macierzysta gleb

• biosfera (organizmy zwierzęce, roślinne, grzyby i bakterie)

• hydrosfera (stany skupienia wody)

• klimat (opady, temperatura, wiatry itd.)

• działalność człowieka

• czas

Profil glebowy

• To pionowy przekrój, odsłaniający morfologię (budowę) danej gleby, a w szczególności rodzaj, miąższość i wzajemny układ poziomów genetycznych;

• Procesy glebotwórcze powodują migrację oraz koncentrację składników mineralnych i organicznych. W ten sposób dochodzi do wytworzenia się specyficznych poziomów gleb. Na podstawie ilości i właściwości tych składników wyróżnia się określony typ gleby, który charakteryzuje się mniejszym lub większym zróżnicowaniem profilu glebowego.

• A₀ - poziom ściółki - nierozłożona lub słabo rozłożona substancja organiczna,

• A₁ - poziom próchnicy - poziom o ciemnym zabarwieniu, zbudowany z rozłożonej substancji organicznej; poziom akumulacji próchnicy,

• A₂ - poziom wymywania - barwy jasnoszarej, jasnobrązowej lub białej, powstaje w toku wymywania i przemieszczania w głąb profilu glebowego substancji mineralnych; jest on bardzo charakterystyczny dla gleb bielicowych.

• B - poziom wmywania - jest utworzony przez osadzanie składników wymytych z poziomu A₂; nazywany jest on też poziomem brunatnienia, od zabarwienia gleby jonami Fe₃₊.

• C - poziom zwietrzeliny - zawiera rozdrobnione skały, z których powstaje gleba,

• D - skała macierzysta.

Rodzaje gleb

Bielicowe > 30% powierzchni użytków rolnych; Powstały z ubogich utworów piaszczystych; Bardzo kwaśne, ubogie w składniki mineralne, próchnicę, o małych właściwościach buforowych; Najsłabsze z gruntów ornych; Łatwo ulegają zniszczeniu

Brunatne Drugie pod względem ilościowym; Dobre siedlisko leśne; Gleby orne o średniej a czasem nawet dobrej jakości; Znaczne przemieszanie składników mineralnych; Warstwy powierzchniowe są wyługowane z niektórych składników mineralnych; Dość silnie zakwaszone

Torfowe Powstają bez udziału cząstek mineralnych; Wysoki udział materii organicznej; Brak układu warstwowego

Czarnoziemy Powstają w klimacie umiarkowanym na terenach pokrytych stepami; Zawierają ponad 20% materii organicznej; Gleby orne o bardzo dobrej jakości; Brak układu warstwowego

Rędziny Powstają z wietrzenia skał wapiennych, gipsów, margli; udział materii organicznej do 5% ; Gleby orne o dobrej jakości

Mady Gleby zaliczane do napływowych; charakterystyczna budowa z warstw odpowiadających kolejnym wylewom rzeki; zawartość materii organicznej do kilku procent; Gleby orne o dobrej lub bardzo dobrej jakości, czasami wymagają osuszeń

Klasy bonitacyjne gleb

8 klas bonitacyjnych: I, II, IIIa, IIIb, IVa, IVb, V, VI

• I, II, IIIa - najlepsze grunty orne, zasobne w próchnicę (czarnoziemy, mady, rędziny, czasem gleby brunatne); część V i VI - mała produkcyjność i duża podatność na degradację

Rozkład klas bonitacyjnych gleb Polski

klasa	%
I	0,4
II	2,9
III	22,7
IV	39,9
V	22,7
VI	11,4

Kompleksy glebowe (przydatności rolniczej)

Wyróżnia się 14 kompleksów glebowych dla gruntów ornych: pszenne (od bardzo dobrych do słabych) (26,3%), żytnie (od bardzo dobrych do słabych) - 60,4%, zbożowo-pastewne (8,3%), górskie (4,8%) oraz grunty orne z przeznaczeniem na łąki (0,2 %).

Generalnie można podzielić grunty na bardzo dobre (11,5%), średnie (54,4%) i słabe.

Użytkowanie powierzchni kraju [%]

lasy	użytki rolne	wody	osiedla	komunikacja	inne
29,1	59,3	2,7	3,4	3,1	3,4

Na jednego mieszkańca Polski przypada 0,48 ha użytków rolnych; 0,24 ha lasów; 0,03 ha terenów osiedlowych oraz 0,02 ha terenów komunikacyjnych

Kierunki wykorzystywania powierzchni kraju

Wykorzystanie gruntów [tys.ha]

Główne przyczyny pogarszania zasobów glebowych

• Przejmowanie gleb na cele nierolnicze i nieleśne (komunikacja, osiedla, nieużytki)

• Erozja gleb z powodu wpływu:

- wody, powietrza, czynników geomechanicznych

- przemysłu, górnictwa i komunikacji (zmiana stosunków wodnych, chemiczna degradacja)

- rolnictwa (stosowanie środków ochrony roślin, nawozów)

Erozja gleb prowadzi do

• Degradacji gleb - pogorszenia ich właściwości chemicznych, fizycznych i biologicznych, czyli obniżenie żyzności,

• Dewastacji gleb -całkowite i trwałe zniszczenie wartości użytkowej gleb

Objawy degradacji gleby

• Wyjałowienie i naruszenie równowagi jonowej,

• Silne zakwaszenie

• Nadmierne stężenia soli

• Zakłócenie stosunków wodno-powietrznych

• Niszczenie poziomu próchniczego

• Podtopienie lub nadmierne przesuszenie

• Zanieczyszczenia substancjami fitotoksycznymi

Odłogi i ugory

Powierzchnia zasiewów ogółem w skali kraju zmniejszyła się o około 14% (prawie 2 mln ha) głównie z powodu odłogowania gruntów, co w największym nasileniu wystąpiło w regionach z dużym udziałem sektora uspołecznionego w rolnictwie (północny, północno-wschodni i południowo-zachodni) oraz w regionach o bardzo rozdrobnionej strukturze agrarnej (południowo-wschodni i południowy).

Problem ugorów i odłogów w Polsce pojawił się w ostatnich latach ( 1990-2002), głównie z powodu likwidacji PGR. Pola w zarządzie Agencji Własności Skarbu Państwa najczęściej odznaczają się niskim potencjałem produkcyjnym (gleby zaliczone do V i VI klasy). Nie uprawiane od 5-10 lat stały się typowymi odłogami, a ich ogólna powierzchnia wg danych GUS wynosi około 1,5 mln ha.

Ponadto na terenie całego kraju coraz więcej rolników posiadających małe gospodarstwa położone na glebach lekkich, przestaje obsiewać swoje pola i zgłasza je do Urzędów Gmin jako ugory. Szacunkowo można przyjąć, ze areał ten wynosi 250-300 tys.ha rocznie.

Jeżeli przyjmiemy, że nieopłacalne dla produkcji rolniczej są wszystkie gleby kompleksu żytniego słabego i żytniego bardzo słabego to powinno zostać wyłączone z produkcji 4,3 mln ha.

Erozja wodna i powietrzna

Około 39% obszaru Polski zagrożone jest erozją wodną i około 28% powierzchni gruntów ornych - erozją wietrzną. Silną i średnią erozją wodną zagrożonych jest łącznie około 16% powierzchni. Dotyczy to głównie terenów górskich i górzystych, także terenów wyżynnych. Erozją średnią zagrożone są znaczne obszary pojezierzy. W obrębie obszarów zagrożonych erozją potencjalną (średnią i silną) około 50-60% powierzchni podlega faktycznie erozji powierzchniowej czynnej, gdzie występują wyraźne oznaki degradacji gleb.

Użytkowanie gleb torfowych jako przykład erozji spowodowanej działalnością rolniczą

Użytkowanie rolnicze (łąkowe) uwarunkowane jest na ogół uprzednią regulacją (odwodnieniem) torfowiska. Konsekwencją tego jest postępujący proces tzw. murszenia i mineralizacji, z czego wynika ubytek masy glebowej, powodujący spłycanie się tych gleb aż do ich zupełnego zaniku. Tempo tych zmian jest uzależnione od warunków klimatycznych i stopnia (głębokości) odwodnienia. W warunkach Polski roczne obniżanie się powierzchni zmeliorowanych złóż torfowych, użytkowanych jako łąki, wynosi około 1 cm na rok. Przy nadmiernym przesuszeniu i łąkowym użytkowaniu ubytek roczny wynosi 1,3-1,5 cm, a przy użytkowaniu polowo-warzywnym do 3 cm/rok.

Zanieczyszczenie gleb

Wartości dopuszczalne stężeń pierwiastków w glebie zależą od grupy:

• Grupa C - tereny przemysłowe, komunikacyjne, użytki kopalne;

Grupa B - tereny zaliczane do gruntów ornych z wyłączeniem gruntów pod stawami, gruntów leśnych i zadrzewionych; nieużytki, grunty zabudowane z wyłączeniem gr.C;

Grupa A - pozostałe

Wartości dopuszczalne stężeń w glebie (d- granica wykrywalności)

Stopnie jakości chemicznej gleb

• I - zawartość naturalna, gleby nadają się pod wszystkie uprawy (dla niemowląt);

• II - zawartość podwyższona, gleby mogą być przeznaczone do pełnego wykorzystania rolniczego (nie do produkcji żywności dla niemowląt);

• III - zanieczyszczenie małe, nie do produkcji warzyw, ale można uprawiać zboża, okopowe, pastewne;

• IV - zanieczyszczenie średnie, dopuszczalne uprawa roślin zbożowych, okopowych i pastewnych pod warunkiem okresowej kontroli poziomu metali w konsumpcyjnych częściach roślin;

• V - zanieczyszczenie duże, tylko rośliny przemysłowe (len, konopie), materiał siewny;

• VI - zanieczyszczenie bardzo duże, gleby wyłączone z produkcji rolniczej i użytkowanie rolniczego

Stopień zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi jest bardzo niski

Wpływ działalności rolniczej na jakość gleb

• Środki ochrony roślin

• Nawozy mineralne

• Gnojowica

• Melioracje wodne;

Porównanie zużycie nawozów sztucznych i pestycydów (kg/ha)

Ochrona gruntów polega na

• Ograniczeniu przeznaczania na cele nierolnicze i nieleśne;

• Zapobieganiu procesom degradacji i dewastacji;

• Przeciwdziałaniu negatywnym skutkom działalności nierolniczej zmniejszającej potencjał produkcyjny;

• Rekultywacji i zagospodarowaniu na cele rolnicze;

• Zachowaniu torfowisk i oczek wodnych jako naturalnych zbiorników wodnych

Ochrona powierzchni ziemi (wg. ustawy o ochronie środowiska):

• Wielokierunkowa działalność mająca na celu utrzymanie wysokiej jakości powierzchni ziemi poprzez racjonalne wykorzystanie, gospodarowanie, zachowanie wartości przyrodniczych i możliwości produkcyjnego wykorzystania;

• Ograniczenia zmian naturalnego ukształtowania;

• Utrzymanie jakości gleby i ziemi powyżej lub co najmniej na poziomie wymaganych standardów;

• Doprowadzenie jakości gleby do standardów wymaganych, gdy nie są one dotrzymane;

• Zachowanie wartości kulturowych, z uwzględnieniem archeologicznych dóbr kultury

Monitoring

• Przeprowadzany jest monitoring jakości gleb i zmian ich właściwości:

• Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi koordynuje badania jakości gleb, roślin, produktów rolniczych i spożywczych;

• Państwowy Monitoring Środowiska koordynuje badania jedynie gleb użytkowanych rolniczo

Gleby - podsumowanie

• Pokrywa glebowa Polski charakteryzuje się dużą zmiennością powierzchniową i pionową;

• W Polsce stan czystości gleb użytkowanych rolniczo jest bardzo dobry pod względem zawartości zanieczyszczeń istotnych dla zdrowia człowieka i środowiska (metale ciężkie i niebezpieczne związki organiczne)

• Wzrosła powierzchnia odłogów i ugorów

1990r. - 1,1%

2001r. - 11,9%

• Obszar gruntów zdegradowanych i zdewastowanych stopniowo maleje;

• W krajach Europy Zachodniej jakość gleb jest wyższa o około 25%

• Powierzchnia użytków rolnych kwalifikowanych jako chemicznie zdegradowane to ok. 150 tys. ha, czyli <1% powierzchni użytków rolnych;

• Obszar o najbardziej zanieczyszczonych glebach to województwo katowickie, a szczególnie GOP

 

zużycie nawozów sztucznych (NPK)

zużycie pestycydów

Polska

91

0,63

Holandia

510

10,59

Niemcy

237

2,87

Francja

270

5,8

zanieczyszczenie

grupa A

grupa B (0-0,3)

grupa C (0-0,2)

chrom

50

150

500

cynk

100

300

1000

kadm

1

4

15

kobalt

20

20

200

ołów

50

100

600

rtęć

0,5

2

30

benzen

0,05 d

0,1

100

toluen

0,05 d

0,1

200

pestycydy (np.DDT)

0,0025

0,025

0,25

---