Gleba – jej skład i właściwości

GlebaglebaGleba jest powierzchniową warstwą skorupy ziemskiej o podstawowym znaczeniu w rozwoju i ciągłości życia biologicznego. Zawiera wodę i sole mineralne niezbędne dla roślin. Te drugie są z niej pobierane przez rośliny, skąd dostają się do łańcuchów pokarmowych, na końcu których może się znaleźć również człowiek.
Gleba jest heterogeniczną mieszaninąmieszanina heterogenicznaheterogeniczną mieszaniną związków organicznych i nieorganicznych, o zróżnicowanych rozmiarach cząstek. Gleba stanowi siedlisko życia ogromnej liczby organizmów roślinnych i zwierzęcych.

1. Skład gleby

Skład gleby zależy od rodzaju skały stanowiącej podłoże i ulegającej procesom glebotwórczym (fizycznym i chemicznym), ilości próchnicy oraz różnorodności żyjących w niej organizmów.

Około $45\%$ objętości gleby stanowią substancje mineralne, około $25\%$ gazy (tlenek azotu$\left(\text{IV}\right)$ ${\text{NO}}_2$, tlenek węgla$\left(\text{IV}\right)$ ${\text{CO}}_2$, metan ${\text{CH}}_4$, siarkowodór ${\text{H}}_2\text{S}$, amoniak ${\text{NH}}_3$), $25\%$ – woda i $5\%$ – substancje organiczne.

Skład gazów zależy od zachodzących w glebie (z udziałem mikroorganizmów) procesów, w wyniku których w warunkach beztlenowych powstają metan i siarkowodór. Istotną cechą różniącą powietrze w glebie od powietrza atmosferycznego jest znacznie wyższe ($5-50$ razy) stężenie ${\text{CO}}_2$.
W próchnicypróchnicapróchnicy przeważają składniki organiczne, którymi są wszystkie żyjące w niej mikroorganizmy oraz obumarłe części roślin i zwierząt.

Skład pierwiastkowy gleby

• Makroelementy – $14$ pierwiastków: potas, sód, wapń, magnez, glin, węgiel, krzem, azot, fosfor, tlen, siarka, wodór, chlor.
  Szczególnie dużo jest krzemu i glinu, a także tlenu, ponieważ te pierwiastki wchodzą w skład minerałów ilastych, czyli kwarcu ${\text{SiO}}_2$, oraz glinokrzemianów i krzemianów glinu i magnezu.

• Mikroelementy, jak bor, miedź, cynk, mangan, żelazo, molibden niezbędne do rozwoju roślin. Mikroelementy występują w postaci minerałów o różnorakim składzie chemicznym, jak np. borokrzemiany, ${\text{CuFeS}}_2$ (chalkopiryt), ${\text{ZnCO}}_3{\text{Cl}}_2$, $\text{FeO}\left(\text{OH}\right)$, $\text{Fe}{\left(\text{OH}\right)}_2$, $\text{Fe}{\left(\text{OH}\right)}_3$, ${\text{MoS}}_2$, ${\text{CaMoO}}_4$ (molibdenit), ${\text{CaMoO}}_4$ oraz w postaci próchnicy.

Polecenie 1

Czy wiesz, że gleba charakteryzuje się budową warstwową? Przeanalizuj informacje zawarte w poniższej galerii interaktywnej, a następnie rozwiąż zadanie zamieszczone poniżej.

RaCcir1tTaSXc

Grafika przedstawia schemat profilu gleby. Schemat to wysoki prostokąt podzielony poziomo na siedem prostokątnych kolorowych części, które podpisane są z prawej strony. Pierwszy prostokąt od dołu podpisany jest skała macierzysta i przedstawia szare duże owalne kształty symbolizujące kamienie na ciemnoszarym tle. Następny fragment to małe owalne kształty o ciemnoszarym kolorze na jasnoszarym tle. Fragment podpisany jest zwietrzałe skały. Kolejny jest żółty prostokąt z ciemniejszymi żółtymi poziomymi liniami, który podpisany jest warstwa mineralna z tlenkami glinu i żelaza, gliną i humusem. Dalej jest bordowy prostokąt podpisany warstwa mineralna o podwyższonej zawartości gliny. Kolejny jest jasnobrązowy prostokąt podpisany warstwa mineralna ze związkami humusowymi. Następny jest pomarańczowy prostokąt z czarnymi kropkowanymi liniami, który podpisany jest warstwa organiczna zawierająca powyżej trzydziestu pięciu procent materii organicznej o małej zawartości wody. Ostatni fragment jest brązowy z czarnymi kropkowanymi liniami. Podpisany jest warstwa organiczna zawierająca powyżej dwudziestu procent materii organicznej o około sześćdziesiąt procent gliny nasyconej wodą.

RLo2etqx20UbN

Grafika przedstawia zdjęci profilu gleby. Na zdjęciu znajduje się wykopany dół, w którym umieszczono długą miarkę. Na dnie i do połowy wysokości od dołu znajduje się żółty piasek, natomiast wyżej widoczna jest szara ziemia. Na brzegach dołu widoczna jest zielona trawa i mech.

R1WKksODlQpGk

Grafika przedstawia zdjęcie profilu gleby. Zdjęcie przedstawia dół wykopany w ziemi. Wewnątrz dołu umieszczona jest rozłożona drewniana miarka. Ziemia do dwóch trzecich wysokości dołu jest żółta, a w górnej części szara. Na brzegach dołu jest zielona trawa.

R1YniKKMEDtKu

Uszereguj podane warstwy gleby w prawidłowej kolejności. Za pierwszy element uznaj warstwę tuż przy powierzchni. Elementy do uszeregowania: 1. warstwa mineralna ze związkami humusowymi, 2. warstwa organiczna o małej zawartości wody, 3. zwietrzałe skały, 4. skała macierzysta, 5. warstwa mineralna o podwyższonej zawartości gliny, 6. warstwa organiczna z dużą ilością gliny nasyconej wodą, 7. warstwa mineralna z tlenkami glinu i żelaza, gliną i humusem

Uszereguj podane warstwy gleby w prawidłowej kolejności. Za pierwszy element uznaj warstwę tuż przy powierzchni. Elementy do uszeregowania: 1. warstwa mineralna ze związkami humusowymi, 2. warstwa organiczna o małej zawartości wody, 3. zwietrzałe skały, 4. skała macierzysta, 5. warstwa mineralna o podwyższonej zawartości gliny, 6. warstwa organiczna z dużą ilością gliny nasyconej wodą, 7. warstwa mineralna z tlenkami glinu i żelaza, gliną i humusem

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

• wietrzenie minerałów stanowiących macierzyste podłoże gleby:

  • wietrzenie fizyczne – kruszenie skał na skutek działania wody i wiatru oraz zmian temperatury;

  • wietrzenie chemiczne – reakcje minerałów budujących skały z wodą i tlenkiem węgla$\left(\text{IV}\right)$, w wyniku których powstają prostsze, rozpuszczalne w wodzie związki;

• wietrzenie biologiczne – przemiany materii biologicznej, głównie roślinnej; reakcje z udziałem mikroorganizmów prowadzące do utworzenia próchnicy (substancji organicznej powstałej w wyniku niecałkowitego rozkładu roślin i zwierząt).

2. Właściwości gleby

Jakie właściwości ma gleba?

Doświadczenie 1

W skład gleby, poza materią organiczną i składnikami mineralnymi, wchodzą także woda i gazy. Czy dzięki temu gleba może charakteryzować się jakimiś szczególnymi właściwościami, które umożliwiają jej wchłonięcie innych substancji?

Wykonaj poniższe doświadczenie, w którym spróbujesz porównać właściwości gleby z właściwościami węgla aktywnego. Sformułuj odpowiednie obserwacje i wnioski.

R1LTtz8eB2wHh

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

Wykonano doświadczenie, w którym porównano właściwości gleby z właściwościami węgla aktywnego.

Problem badawczy:

Czy gleba ma właściwości sorpcyjnewłaściwości sorpcyjne glebywłaściwości 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 z sączkami karbowanymi. Na jeden sączek nasypano dwie łyżki gleby, a na drugi – dwie łyżki węgla aktywnego. Przefiltrowano kilka mililitrów wody z atramentem 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

Schemat doświadczenia. Grafika przedstawia zamontowany na statywie zestaw do sączenia. Na statywie zamontowane jest koło z włożonym w niego lejkiem, w którym umieszczony jest sączek karbowany. Nóżka lejka umieszczona jest wewnątrz znajdującej się poniżej zlewki i dotyka jej ścianki. Woda zabarwiona atramentem jest nalewana na sączek po szklanej bagietce.

1

Polecenie 3

RGKlRGD99AAjS

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

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: Zwróć uwagę na zabarwienie wody. Czy po przesączeniu coś ulega zmianie? Porównaj przesącze otrzymane w obu zestawach.

Wnioski: Jakie właściwości gleby i węgla aktywnego mogą być przyczyną obserwowanych zmian?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: Otrzymany przesącz nie jest zabarwiony atramentem.

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

Polecenie 3

RiufvFIH15zKw

Uzupełnij luki w poniższych zdaniach. W skład gleby, poza materią 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną i składnikami 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną, wchodzi także woda i gazy. 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.

Uzupełnij luki w poniższych zdaniach. W skład gleby, poza materią 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną i składnikami 1. adsorbować, 2. brunatny, 3. aktywny, 4. mineralnymi, 5. sorpcyjnymi, 6. organiczną, 7. absorbować, 8. nieorganiczną, wchodzi także woda i gazy. 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

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

Porównaj właściwości sorpcyjne gleby lessowej i piasku. Sformułuj odpowiednie obserwacje i wnioski.

R1r6hppg1Uq59

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

Wykonano doświadczenie, w którym porównano właściwości sorpcyjne gleby lessowej i piasku.

Problem badawczy:

Czy gleba lessowa i piasek w takim samym stopniu wykazują właściwości sorpcyjne?

Hipoteza:

Tylko gleba lessowa wykazuje właściwości sorpcyjne.

Co było potrzebne:

• trzy probówki;

• woda z atramentem;

• piasek;

• gleba lessowa.

Przebieg doświadczenia:

Do trzech probówek wlano po około $3 {\text{cm}}^3$ wody zabarwionej atramentem. Do pierwszej probówki nasypano około $2 {\text{cm}}^3$ gleby, do drugiej około $2 {\text{cm}}^3$ piasku, a trzecią pozostawiono jako porównawczą. Zawartość probówek dokładnie wymieszano, a po opadnięciu (sedymentacji) piasku i gleby lessowej, porównano barwę cieczy nad osadem z roztworem porównawczym w trzeciej probówce.

Obserwacje:

W probówce, która zawierała glebę lessową, roztwór się odbarwił. Kolor roztworu w probówkach z piaskiem i porównawczej nie uległ zmianie.

Wnioski:

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

R1c7rgdYtHyNt

Schemat doświadczenia. Na grafice znajdują się trzy probówki. Każda z nich jest wypełniona do połowy objętości ciemnoniebieską cieczą podpisaną jako woda z atramentem. Nad drugą i trzecią probówką znajdują się strzałki z podpisami wskazujące grotami na roztwory w poszczególnych probówkach. Nad probówką numer dwa znajduje się napis: piasek. Nad probówką numer trzy znajduje się napis: gleba.

1

Polecenie 4

R1JHBDVPe6uqb

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

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: Czy obserwowana barwa roztworów ulega zmianie? Jeśli tak, to jakiej? W których probówkach do niej doszło?

Wnioski: O jakich właściwościach gleby lessowej i piasku mogą świadczyć obserwowane zmiany?

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: W probówce, która zawierała glebę lessową, roztwór się odbarwił. Kolor roztworu w probówkach z piaskiem i porównawczej nie uległ zmianie.

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

Polecenie 4

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 z powietrza, cząsteczki lub jony z roztworów, a także mikroorganizmy i drobne cząstki zawiesin.

Wyróżnia się następujące rodzaje sorpcji:

• sorpcję mechaniczną, która polega na zatrzymywaniu w wolnych przestrzeniach gleby drobin oraz mikroorganizmów, zawartych w roztworach glebowych i zawiesinach;

• sorpcję fizyczną – proces zatrzymywania wody i gazów (tlenku węgla$\left(\text{IV}\right)$ i tlenków azotu) przez rozdrobnione stałe składniki gleby na ich powierzchni;

• sorpcję chemiczną – proces zatrzymywania jonów zawartych w roztworze glebowym, na drodze reakcji roztwarzania oraz wytrącania soli trudno rozpuszczalnych.

Sorpcja chemiczna gleby wpływa na zmniejszenie stężenia niektórych jonów w roztworze glebowym, np. anionów siarczanowych$\left(\text{VI}\right)$, anionów fosforanowych$\left(\text{V}\right)$, anionów wodorotlenkowych oraz kationów metali.
Przykładem może być reakcja kationów wapnia z anionami siarczanowymi$\left(\text{VI}\right)$:

Gleba pochłania także wiele związków toksycznych, dlatego przyczynia się do oczyszczania wód opadowych i gruntowych. Te niechciane substancje jednak się w niej gromadzą, a przywrócenie tak skażonej gleby do stanu pierwotnego jest procesem skomplikowanym i długotrwałym.

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

Polecenie 6

Odczyn gleby można zbadać też innymi sposobami, nie tylko za pomocą uniwersalnych papierków wskaźnikowych. Zapoznaj się z informacjami zawartymi w poniższym materiale interaktywnym, a następnie rozwiąż zadanie zamieszczone poniżej.

Badanie pH gleby polega mieszaniu jej próbki i wytrząsaniu w probówce z odrobiną wody i dodatkiem wskaźnika. Następnie barwę cieczy w probówkach porównuje się ze skalą. Wynik badania wskazuje na słabo zasadowy odczyn badanej gleby (a). Można też przeprowadzić takie badanie z wykorzystaniem specjalnej płytki – kwasomierza z płynem Helliga – który kupuje się w sklepach ogrodniczych. Małą próbkę gleby nakładamy na płytkę ze skalą pomiarową, a następnie mieszamy z płynem Helliga. Zmiana barwy odczynnika wskaże odczyn próbki (b).

R1ZEm93EMAoWQ1

Grafika przedstawia zdjęcie z badania pH gleby. Na zdjęciu znajdują się dwie probówki trzymane w dłoniach, a między nimi jest kartka z wydrukowaną kolorową skalą pH. Na skali są kolorowe prostokąty ponumerowane od cztery do dziewięć. Pierwszy od dołu prostokąt ma ciemnopomarańczowy kolor i podpisany jest numerem cztery. Następny jest jasnopomarańczowy prostokąt z numerem pięć. Dalej, przy numerze sześć jest żółty prostokąt, a kolejny za nim jest jasnozielony prostokąt z cyfrą siedem. Następny jest ciemnozielony prostokąt podpisany liczbą osiem. Ostatni prostokąt obok cyfry dziewięć ma kolor niebieski. W obu probówkach znajdują się próbki ziemi zmieszane z ciekłym wskaźnikiem. W probówce po lewej stronie ciecz ma ciemnozielony kolor i probówka ustawiona jest na skali obok ciemnozielonego prostokąta z numerem osiem. W probówce po prawej stronie ciecz ma kolor żółty i ustawiona jest ona na skali obok prostokąta z cyfrą sześć.Pierwsze to fotografia przedstawiająca wyniki badania dwóch różnych próbek (gleba kwaśna - pH sześć i gleba zasadowa - pH osiem )

RhbDFWqxKophP1

Grafika przedstawia zdjęcie z badanie odczynu gleby z użyciem zestawu kwasomierza z płynem Helliga. Na zdjęciu znajduje się kwadratowa biała ceramiczna płytka na białym tle. Na płytce jest okrągłe wgłębienie połączone z podłużnym wgłębieniem, nad którym jest kolorowa skala pH. Skala to podłużny prostokąt podzielony na $5$ części. Nad każdym fragmentem znajduje się cyfra oznaczająca pH. Pierwsza cześć ma kolor czerwony i podpisana jest cyfrą $4$. Następny jest pomarańczowy fragment podpisany cyfrą $5$. Dalej jest ciemnozielony fragment podpisany cyfrą $6$. Następna jest jasnozielona część podpisana cyfrą $7$. Ostatni fragment jest niebieski i podpisany cyfrą $8$. W okrągłym wgłębieniu znajduje się próbka brązowej ziemi, z której wypływa zielona ciecz znajdujące się w podłużnym wgłębieniu.

R1HQyoor9E5wX

Spośród podanych stwierdzeń wskaż to, które jest prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy o zasadowym odczynie gleby., 2. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy o kwasowym odczynie gleby., 3. Pomarańczowe zabarwienie roztworu gleby badanego za pomocą płynu Helliga świadczy o obojętnym odczynie gleby.

Gleby wykazują zróżnicowany odczyn, uzależniony od jej skały macierzystej, procesów glebotwórczych oraz od działalności człowieka. Te bogate w minerały węglanowe są zwykle zasadowe, a te zawierające dużo materiału organicznego są zazwyczaj kwasowe. Źródłem kwasowości gleby jest rozpuszczanie się w niej tlenku węgla$\left(\text{IV}\right)$, przy czym stężenie ${\text{CO}}_2$ wzrasta wskutek rozkładu pozostałości roślinnych.
Odczyn pH jest bardzo ważną cechą gleby. Decyduje bezpośrednio o możliwości wzrostu roślin, kierunku i szybkości przebiegu procesów biologicznych oraz fizykochemicznych.

R1USJhWqzqhE1

Grafika składa się z <math aria‑label="dwóch">2 zdjęć. Pierwsze po lewej przedstawia kwitnące na różowo i fioletowo krzewy azalii. Drugie zdjęcie przedstawia kwitnący na biało krzew jaśminowca.

Rośliny mają różny stopień tolerancji na zakwaszenie gleby. Najlepsze dla upraw są gleby o odczynie bliskim obojętnego (pH od $\mathrm{6,6}$ do $\mathrm{7,2}$) lub lekko kwasowym (pH $\mathrm{5,6}-\mathrm{6,5}$). Stwierdzono, że spadek pH gleby w warstwie ornej do wartości poniżej 5 powoduje obniżenie plonów roślin uprawnych. Rośliny leśne rozwijają się prawidłowo na glebach o pH $\mathrm{4,5}-\mathrm{5,5}$.
W Polsce ponad 80% gleb uprawnych to gleby kwaśne, które wymagają wapnowania – nawożenia zasadowymi związkami wapnia (nawozy wapniowe).

Polecenie 7

Czy wiesz, które rośliny uprawne są odporne na zakwaszenie gleby, a które nie? Przeanalizuj informacje zawarte w galerii interaktywnej, a następnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

Wśród roślin uprawnych, odporne na zakwaszenie gleby są: żyto (pH $\mathrm{4,8}-\mathrm{7,0}$), ziemniaki ($\mathrm{5,5}-\mathrm{6,0}$) i owies (pH $\mathrm{4,5}-\mathrm{7,2}$) (A), do mało odpornych należą jęczmień ($\mathrm{6,8}-\mathrm{6,0}$) i buraki cukrowe (pH $\mathrm{6,0}-\mathrm{7,5}$) (B).

RhMDM5teBIi5p

Grafika składa się z <math aria‑label="trzech">3 zdjęć. Na pierwszym zdjęciu od lewej przedstawione jest zbliżenie na złote kłosy rosnącego na polu żyta. Na drugim zdjęciu jest zbliżenie na słomkowo żółte kłosy rosnącego na polu owsa. Ostatnie zdjęcie przedstawia pole ziemniaków. W kadrze znajduje się kilka grządek ziemniaków. Widoczne są zielone liście warzyw wyrastające z jasnobrązowej ziemi.

R12AySsZP8li9

Grafika składa się z <math aria‑label="dwóch">2 zdjęć. Na pierwszym zdjęciu jest zbliżenie na złote kłosy jęczmienia. Na drugim zdjęciu jest kadr z pola, na którym rosną buraki cukrowe. Na zdjęciu znajduje się kilka rzędów zielonych liści buraków, które wyrastają z jasnobrązowej ziemi.

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

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

Węglan wapnia jest trudno rozpuszczalną w wodzie solą słabego kwasu i mocnego wodorotlenku. W roztworze wodnym ulega procesowi dysocjacji, co można zapisać równaniem:

Aniony węglanowe, ${{\text{CO}}_3}^{2-}$, powstające w wyniku dysocjacji węglanu wapnia, wchodzą w reakcję z wodą:

Prowadzi to do powstania anionów wodorowęglanowych, ${\text{HCO}}_3^{-}$, oraz jonów ${\text{OH}}^{-}$. Z kolei aniony wodorowęglanowe w reakcji z wodą prowadzą do powstania nietrwałego kwasu węglowego (${\text{H}}_2{\text{CO}}_3$), który rozpada się na tlenek węgla$\left(\text{IV}\right)$ ${\text{CO}}_2$ i wodę ${\text{H}}_2\text{O}$ oraz kolejnego anionu wodorotlenkowego. Dzięki temu pH roztworu wzrasta.

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

R9Lrv754wT3GY

Grafika przedstawia zdjęcie kwitnących na niebiesko i różowo krzewów hortensji.

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

Polecenie 10

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 z nich? Czy potrafisz ocenić, jaki odczyn ma gleba w pobliżu Twojego miejsca zamieszkania, jeżeli rosłoby na niej dużo jasnoty białej? Przeanalizuj poniższe grafiki, a następnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

Zapoznaj się z poniższym 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 z nich? Czy potrafisz ocenić, jaki odczyn ma gleba w pobliżu Twojego miejsca zamieszkania, jeżeli rosłoby na niej dużo jasnoty białej? Przeanalizuj opis, a następnie rozwiąż zadanie umieszczone poniżej.

R18Jggp28rSeC

Przykłady roślin wskaźnikowych gleb o różnej kwasowości.
Rośliny wskazujące gleby kwaśne o pH poniżej siedem. Wrzos zwyczajny (roślina o długiej łodydze, na końcu której umiejscowione są liczne, niewielkie, jasnoróżowe kielichy). Borówka czernica (roślina z podłużnymi, zielonymi liśćmi, spomiędzy nich wystają okrągłe, ciemnogranatowe owoce). Fiołek trójbarwny (kwiat tej rośliny złożona jest z pięciu pomniejszych płatków. Cztery z nich ma kolor fioletowy natomiast jeden poniżej ich jest biały większy płatek z żółtą kropką w górnej, przewężającej się części, dolna, szersza krawędź jest fioletowa). Szczaw polny (roślina ukazana jako wyrastające z ziemi powyginane, cienkie łodygi i liście. W górnej części łodygi znajdują się drobne czerwone płatki przypominające kuleczki).
Rośliny wskazujące gleby obojętne. Jasnota purpurowa (roślina o liściach z widocznymi żyłkami, oraz nieregularnym brzegu. Kwiaty tej rośliny zbudowane są z kilku różnej wielkości płatków, o kolorze jasnofioletowym). Przetacznik polny (roślina ta posiada jasno zielone liście o nierównym brzegu. Ponad liście wyrastają na cienkich łodygach niebieskie kwiatki złożone z czterech zaokrąglonych płatkach). Tasznik pospolity (roślina o długich, cienkich łodygach z wyrastającymi z nich drobnymi łodyżkami na końcu których jest mały listek. Na samym końcu łodygi jest biały kwiatek.).
Rośliny wskazujące gleby zasadowe o pH większym od siedmiu. Jasnota biała (Roślina o ciemnozielonych, ostro zakończonych liściach o nieregularnych brzegach, pomiędzy liśćmi wystają białe w kształcie kielichów kwiatki). Babka zwyczajna (roślina posiada duży zaokrąglony liść i wyrastająca z jego podstawy gruba łodyga. Dymnica pospolita (roślina o niewielkich liściach oraz drobnych, podłużnych, wystających z niej kwiatach. Kwiaty są różowe z ciemnoróżowymi końcówkami). Pokrzywa żegawka (Roślina posiada wiele zielonych liści o ostrych, nieregularnych brzegach).

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

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

Podsumowanie

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

• Wietrzenie minerałów to zespół procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych, które zachodzą z udziałem organizmów żywych. Istotną rolę w przebiegu tych procesów odgrywa woda przepływająca przez glebę i rozpuszczająca składniki mineralne. Procesy wietrzenia zachodzą w środowisku słabo kwasowym.

• Gleba ma silne właściwości sorpcyjne, czyli zdolność do pochłaniania gazów i par z powietrza, cząsteczek lub jonów z roztworów oraz mikroorganizmów i drobnych cząstek z zawiesin znajdujących się w glebie.

• Większość roślin najlepiej rozwija się na glebie o odczynie obojętnym lub lekko kwasowym.

Słownik

Ćwiczenia

Bibliografia

Mocek A., Gleboznawstwo, Warszawa $2015$.

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