Glebą nazywamy zewnętrzną zwietrzałą warstwę skorupy ziemskiej o miąższości od kilkunastu centymetrów do kilku metrów. Składniki gleby występują w trzech fazach:

• stałej – obejmującej cząstki mineralne, organiczne i organiczno‑mineralne o różnym stopniu rozdrobnienia, tworzące kompleks sorpcyjny,

• ciekłej – wody, w której są rozpuszczone związki mineralne i organiczne tworzące roztwór glebowy,

• gazowej – powietrza i pary wodnej.

Bardzo ważną cechą gleby jest odczyn - właściwość gleby wyrażona przez stosunek stężenia jonów wodorowych H+ do jonów wodorotlenkowych OH- w roztworze glebowym oraz w fazie stałej gleby. Decyduje on bezpośrednio o kierunku i szybkości przebiegu procesów biologicznych i fizykochemicznych w glebach. Ma podstawowe znaczenie dla procesów uruchamiania lub immobilizacji pierwiastków śladowych i składników pokarmowych. W przypadku gdy ilości jonów są sobie równe, mówimy, że odczyn jest obojętny. Przy przewadze jonów wodorowych określamy go jako kwaśny. Jeżeli dominują jony wodorotlenowe, to jest zasadowy (alkaliczny). Odczyn gleb wyraża się wartością pH i oznacza 1 mol KCl/dm³, stosując skalę:

• ≤4,5 gleby bardzo kwaśne

• 4,6‑5,5 gleby kwaśne

• 5,6‑6,5 gleby lekko kwaśne

• 6,6‑7,2 gleby obojętne

• >7,2 gleby zasadowe

Skalę pH wprowadził do użycia w 1909 r. duński chemik Søren Peder Lauritz Sørensen. Określił on pH jako ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych. Przyjęto, że mieści się w zakresie 0—14, roztwory obojętne mają pH równe 7, roztwory kwaśne niższe niż 7, natomiast roztwory zasadowe pH wyższe niż 7.

O kwaśnym odczynie gleb decyduje kilka czynników:

• brak składników zasadowych w skałach macierzystych,

• doprowadzanie do gleb substancji zakwaszających,

• przewaga opadów nad parowaniem,

• odprowadzanie składników zasadowych z plonami roślin.

Gleby utworzone na kwaśnych skałach magmowych lub skałach osadowych, które są ubogie w składniki zasadowe, cechuje odczyn kwaśny. Zakwaszanie odbywa się także poprzez pobieranie z gleb składników zasadowych wraz z plonami roślin przy niewystarczającym nawożeniu. Niektóre nawozy (potasowe, azotowe) również skutkują zakwaszeniem gleb. W warunkach klimatu umiarkowanego wilgotnego w glebach zasadowych powstają kwasy organiczne i mineralne, ponieważ przesiąkająca woda opadowa rozpuszcza i wymywa składniki zasadowe. Najbardziej znaczące przyczyny antropogeniczne to stosowanie nawozów azotowych oraz emisja kwasotwórczych zanieczyszczeń powietrza.

Obecność w glebie soli, głównie węglanów wapnia, magnezu i sodu powoduje przewagę jonów wodorotlenkowych nad jonami wodorowymi, tworząc zasadowy odczyn gleby. Gleby zasadowe występują w klimatach suchych i półsuchych. W procesie wietrzenia uwalniane są kationy o odczynie zasadowym. Akumulują się one w wierzchnich warstwach gleb, powodując jeszcze większy odczyn zasadowy. Z kolei gleby obojętne występują na zwietrzelinachzwietrzelinazwietrzelinach bogatych w węglan wapnia, takich jak dolomity, wapienie i gliny zwałowe. Gleby o odczynie zasadowym (gleby słone) zawierają przeważnie sole sodowe, a gleby o odczynie obojętnym i zasadowym tworzą się na obszarach suchych, na których procesy wietrzenia i ługowaniaługowanieługowania (wymywania kationów zasadotwórczych) nie są tak intensywne.

Do oznaczenia odczynu gleb (pH) wykorzystywane są metody kolorymetryczne (o dokładności na poziomie połowy jednostki pH; wykorzystują papierki wskaźnikowe) oraz metody potencjometryczne (pomiaru dokonuje się 3‑krotnie, po każdym pomiarze przepłukując elektrody wodą destylowaną. Za wynik uznaje się średnią z trzech pomiarów obliczoną z dokładnością 0,05 pH). W analizach rolniczych pomiaru odczynu dokonuje się w zawiesinie gleby z wodą lub z 1 M KCl.

Czynnością podwyższającą pH gleby jest selekcja właściwych nawozów mineralnych lub wapnowanie gleby. Do wapnowania używa się węglanu wapnia, tlenku wapnia lub węglanu wapnia i magnezu. Kationy Ca2+ i Mg2+ wypierają z kompleksu sorpcyjnego H+ i Al3+, uwalniając je w postaci CO2 i Al(OH)3.

R1R7ky8oOmLsE1

Równanie reakcji. Po lewej stronie równania jest brązowe koło z napisem gleba. Po prawej stronie koła są dwa kationy wodoru i dwa kationy glinu dodać jedna cząsteczka wody dodać dwie cząsteczki tlenku wapnia, co daje: koło z napisem gleba, po lewej stronie koła jest kation wodoru, dwa kationy wapnia i kation glinu dodać jedna cząsteczka wodorotlenku glinu.

R1FdFgYXyw7BL1

Równanie reakcji. Po lewej stronie równanie zaczyna się od brązowego koła z napisem gleba. Po prawej stronie koła są dwa kationy wodoru i jeden kation glinu dodać dwie cząsteczki węglanu wapnia dwa dodać jedna cząsteczka wody, co daje: koło z napisem gleba, po lewej stronie koła jest kation wodoru, dwa kationy wapnia dodać dwie cząsteczki dwutlenku węgla dodać jedna cząsteczka wodorotlenku glinu.

R1dd8ps9g00FL1

Równanie reakcji. Po lewej stronie równania jest brązowe koło z napisem gleba. Po prawej stronie koła są dwa kationy wodoru i jeden kation glinu dodać jedna cząsteczka węglanu wapnia i magnezu dwa dodać jedna cząsteczka wody, co daje: koło z napisem gleba, po lewej stronie koła jest kation wodoru, kation wapnia i kation magnezu dodać dwie cząsteczki dwutlenku węgla dodać jedna cząsteczka wodorotlenku glinu.

Odczyn gleby ma zastosowanie w ocenie jakości gleby (klasy bonitacyjnejklasa bonitacyjnaklasy bonitacyjnej), możliwości jej ewentualnego wykorzystania na cele rolnicze, opracowania najkorzystniejszych metod uprawy oraz użycia nawozów. Odczyn gleby może zmieniać się w zależności od dopływu do roztworu glebowego jonów kwaśnych lub zasadowych. Rozległość tych zmian zależy od właściwości buforowych gleby, czyli zdolności do utrzymania stabilnego pH. Irygacją twardą wodą może prowadzić do wzrostu pH gleby. O twardości wody przesądzają zawarte w niej jony Ca++, Mg++, HCO3–.

Pojęciem ściśle związanym z odczynem gleb jest kwasowość gleby, czyli zawartość jonów o charakterze kwasowym. Ze względu na to, czy bada się jony występujące w roztworze glebowym, czy zaabsorbowane z różną siłą w kompleksie sorpcyjnym, dokonujemy podziału na kwasowość czynną i potencjalną. Kwasowość czynna wyrażana jest poprzez pH roztworu glebowego (pH jest ujemnym logarytmem z aktywności H+ w roztworze glebowym), a kwasowość potencjalna to kwasowość spowodowana przez wymienne jony wodoru i glinu zaabsorbowane przez koloidy glebowekoloidy glebowekoloidy glebowe. Z reguły pH gleby mierzy się w zawiesinie wodnej o stosunku fazy stałej do ciekłej równym 1:2,5, w roztworze nad osadem.

Odczyn gleby jest jednym z głównych czynników determinujących fizyczne, chemiczne oraz biologiczne właściwości gleby, a przede wszystkim rozpuszczalność i dostępność składników odżywczych dla roślin.

Najkorzystniejszy pH dla większości roślin mieści się w zakresie od 5,5 do 7,5 (lekko kwaśny do obojętnego). Gleby o odczynie kwaśnym mają największą wchłanialność żelaza i manganu, a przyswajalność miedzi i cynku w glebach o odczynie lekko kwaśnym maleje wraz ze zmianą pH. Rośliny występujące na kwaśnych glebach wystawione są na ryzyko toksycznego działania jonów glinu (pH < 5) i wodoru (pH < 3) oraz niedoboru jonów zasadotwórczych takich jak jony wapnia i magnezu.

Słownik