Gleby powstają na skale macierzystej, w wyniku złożonych procesów zwanych glebotwórczymi. Wiele z nich zależy od lokalnych warunków, przede wszystkim skały macierzystej i wilgotności.

Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)


Pedosfera i biosfera

I Powstawanie gleb

1. Pojęcie gleby

Gleba (jeśli w danym miejscu występuje) jest najbardziej zewnętrzną ze wszystkich warstw litosfery. Stanowi ona bezpośrednią granicę z innymi sferami. Jest bardzo istotnym elementem w środowisku naturalnym, stanowi bowiem bazę do życia dla roślin.

W glebie występują składniki w trzech stanach skupienia (fazach). Mówi się więc o trójfazowym układzie gleby. Faza gazowa obejmuje powietrze glebowe, faza ciekła – wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami i związkami organicznymi. Najważniejsza jest jednak faza stała, złożona z cząstek mineralnych, okruchów skał i elementów organicznych (najczęściej w stanie rozkładu) oraz żywej fauny i flory glebowej.

2. Budowa profilu glebowego

Pionowy wycinek fragmentu powierzchni ziemi nazywamy profilem glebowym. Pozwala on na zaobserwowanie poziomów (warstw), z których zbudowana jest gleba. Poszczególne poziomy są silnie zróżnicowane. W różnych typach gleb występują określone poziomy, których w innych glebach nie ma. Istnieje jednak pewien zespół warstw wspólnych dla większości gleb.

Przeglądowy profil typowej gleby

Źródło: Własna modyfikacja na podstawie: https://static.epodreczniki.pl/portal/f/res-minimized/R18paOgD7XCdt/7/1s9wcfRvPQPeIroaA3LAVMD9M0s36pHL.png

W typowym profilu glebowym można wyróżnić poziomy:

  • Poziom organiczny (O) – obejmuje ściółkę glebową, płytka warstwa, gdzie dochodzi do wstępnego rozkładu materii organicznej.
  • Poziom próchniczy (A) – warstwa o bardzo zróżnicowanej grubości w różnych typach gleb, tutaj zachodzi proces właściwego rozkładu materii organicznej prowadzący do powstania próchnicy glebowej (źródło substancji odżywczych dla roślin). Im większa grubość tego poziomu tym żyźniejsza gleba.
  • Poziom wymywania/eluwialny (E) – występuje w niektórych typach gleb, dochodzi tu do rozpuszczenia niektórych substancji mineralnych i ich wypłukania do niższych poziomów gleby.
  • Poziom wmywania/iluwialny (B) – zwany także poziomem wzbogacenia, występuje w niektórych typach gleb, dochodzi tu do akumulacji materiału wymytego w wyższych poziomach gleby.
  • Skała macierzysta (C) – zawiera także zwietrzelinę skały macierzystej (zerodowany fragment skały macierzystej) na granicy z wyższymi poziomami, to warstwa skał podłoża, na których doszło do wykształcenia gleby. Nie jest podatna na proces glebotwórczy, ale ma istotne znaczenie dla tworzącej się na niej glebie.

3. Powstawanie gleby

Gleba powstaje w wyniku złożonych procesów, trwających często tysiące lat, zwanych procesami glebotwórczymi. Zasadniczo proces ten składa się z kolejnych etapów:

1) Wietrzenie skał – prowadzi do powstawania luźnego materiału, który może być następnie osadzany i przekształcany (także pod względem składu chemicznego).

2) Mineralizacja – przemiana związków organicznych w proste związki mineralne (woda, amoniak, dwutlenek węgla i inne).

3) Pojawienie się roślinności na większą skalę i jej obumieranie.

4) Humifikacja – rozkład obumarłych szczątków z udziałem bakterii (i w mniejszym stopniu grzybów) i wytwarzanie próchnicy.

5) Zaawansowane procesy glebotwórcze.

Uproszczony schemat przebiegu procesy glebotwórczego

Źródło: https://static.epodreczniki.pl/portal/f/res-minimized/RpGN31ni45Wj2/10/WBu8d0EQREEVF7Pcln0GxYoYhXHz5au9.png

Wśród zaawansowanych procesów glebotwórczych (zależnych głównie od klimatu i skały macierzystej) wyróżniamy między innymi:

  • Bielicowanie – polega na wymywaniu w głąb profilu glebowego związków mineralnych (żelaza i glinokrzemianów). Skutkiem jest powstanie w profilu gleby dwóch poziomów: jasnego i ubogiego w substancje odżywcze poziomu wymywania oraz zalegającego pod nim bogatego w związki mineralne poziomu wmywania o ciemnym, zwykle brunatnym kolorze. Procesowi sprzyja roślinność iglasta w klimacie umiarkowanym.
  • Brunatnienie – zachodzi w wyniku wietrzenia glinokrzemianów prowadzącego do ich uwolnienia (w postaci glinu i żelaza), a następnie otoczenia przez nie cząstek gleby co prowadzi do nadania jej charakterystycznej brązowej barwy. Procesowi sprzyja roślinność liściasta w klimacie umiarkowanym.
  • Płowienie – wsiąkające wody prowadzą do wymywania w głąb profilu glebowego składników ilastych, a następnie są one akumulowane w poziomie wmywania. Na skutek tego powstaje jaśniejszy (płowy) poziom wymywania i wyraźny, ciemny poziom wmywania.
  • Oglejenie – prowadzi do odtlenienia związków mineralnych w glebie  (żelaza i manganu) w warunkach silnego uwilgotnienia gleby. Na skutek procesu powstaje poziom o zabarwieniu niebieskawym lub zielonkawym. Oglejeniu sprzyja wysoki poziom wód gruntowych i wilgotny klimat.
  • Ferralityzacja (lateryzacja) – pełny rozkład glinokrzemianów (na żelazo i glin) i jednoczesne znaczne wypłukanie z gleby minerałów, co przy pozostałych w glebie związkach żelaza nadaje jej charakterystyczny czerwony kolor. Zachodzi w warunkach ciepłego i bardzo wilgotnego klimatu o obfitych i częstych opadach deszczu (najsilniej w klimacie równikowym wilgotnym).
  • Ługowanie – wymywanie z gleby soli mineralnych przez wody deszczowe lub jako skutek sztucznego ich nawodnienia. Procesowi sprzyjają wysokie opady.
  • Torfienie – intensywny rozkład materii roślinnej i jej przekształcanie w torf pod wpływem bakterii (i grzybów), w warunkach stałego uwilgotnienia, którego źródłem są wody opadowe, podsiąkające lub zalewające teren.
  • Murszenie – prowadzi do zmiany struktury torfu w wyniku jego osuszenia z pojawieniem się procesów mineralizacji i humifikacji. Zachodzi najczęściej na skutek sztucznej melioracji terenu.
  • Salinizacja – zasolenie gleby w wyniku wytrącania się soli z roztworu wód zalewających glebę. Zachodzi w wyniku podsiąkania słonych wód podziemnych lub na skutek intensywnego nawadniania.

4. Czynniki glebotwórcze

Czynnikami glebotwórczymi nazywamy ogólne warunki geograficzne na danym terenie, które wpływają na rodzaj i tempo procesów glebotwórczych.

  • Klimat – najważniejszy czynnik glebotwórczy. Warunkuje rodzaj życia, które może pojawić się na danym obszarze, często także pośrednio wpływa na inne czynniki glebotwórcze. Oddziałuje bezpośrednio na glebę przez temperaturę (im wyższa, tym szybszy przyrost próchnicy), opady (zbyt małe – co może prowadzić do zasolenia lub pustynnienia lub zbyt wysokie – co może prowadzić do wypłukiwania gleby, są dla gleb niekorzystne) oraz inne zjawiska, np. wiatr (erozja gleby).
  • Skała macierzysta – bardzo ważny czynnik, często wspólnie z klimatem odgrywający decydującą rolę co do powstającej gleby (określone gleby wymagają określonych skał macierzystych). Ma decydujący wpływ na skład mineralny gleby.
  • Warunki wodne – jeżeli dostawa wody jest optymalna, przyspiesza to rozwój roślinności i tym samym przyrost próchnicy. Niedobór i nadmiar wody prowadzą do jałowienia gleby.
  • Rzeźba terenu – teren silnie nachylony destabilizuje pokrywę glebową, z kolei teren całkowicie płaski powoduje nadmierne zaleganie wody. Wpływa także na tempo erozji gleby w wyniku ruchów masowych i jej wypłukiwania.
  • Czas – ważny czynnik, z uwagi na fakt, iż procesy glebotwórcze przebiegają powoli, nawet na przestrzeni setek lub tysięcy lat.
  • Fauna i flora – szczątki obumarłych organizmów dostarczają glebie składników odżywczych, są więc niezbędne dla rozwoju glebowej próchnicy. Niektóre formacje roślinne (np. las, trawy chronią także gleby przed erozją. Niektóre zwierzęta (np. dżdżownice) użyźniają glebę.
  • Człowiek – zabiegi agrotechniczne prowadzone przez człowieka mogą prowadzić zarówno do poprawy żyzności gleby jak i jej całkowitego wyjałowienia. Niektóre obszary działalności człowieka (budownictwo, górnictwo odkrywkowe) prowadzą do całkowitego i bezpowrotnego zniszczenia gleb na danym obszarze.


5. Przydatność gleb

Przydatność rolniczą gleby ocenia się na podstawie dwóch parametrów – żyzności i urodzajności. Żyzność gleby to jej naturalna zdolność do zaspokojenia potrzeb życiowych (wody, powietrza, składników pokarmowych) porastającej ją roślinności. Urodzajność określa z kolei wartość produkcyjną gleby przy jej wykorzystaniu rolniczym, która może być zwiększana za pomocą zabiegów agrotechnicznych (nawożenia, melioracji, środków ochrony). Miarą urodzajności są plony czyli ilość i wielkość płodów rolnych uzyskana z uprawianej powierzchni.