Gleba i właściwości chemiczne gleby. Szczegółowa analiza

fot. Anita Łukawska

Kompleks czynników związanych ze składem chemicznym oraz przemianami związków chemicznych określamy jako ich właściwości chemiczne. Jaki wpływ na produkcję roślinną mają właściwości chemiczne gleby? 

Na właściwości chemiczne gleby składają się: materia organiczna i jej przemiany, kwasowość, sorpcja, buforowość i zawartość węglanów, potencjał oksydacyjno-redukcyjny, zawartość składników pokarmowych i zasolenie. 

Fazy gleby

W skład fazy stałej gleby wchodzi materia organiczna gleby, na którą składa się edafon, częściowo rozłożona materia organiczna i próchnica.

Więcej na temat edafonu czytaj w: Edafon. Czym jest i jaki ma wpływ na jakość upraw?

Niezmiernie ważną cechą gleb jest kwasowość, ponieważ pozostałe właściwości chemiczne gleby to jej funkcje. Z tego powodu bardzo istotne są korelacje pomiędzy różnymi cechami gleb a jej odczynem.

W Polsce pomiary pH gleby wykonuje się dwoma metodami. W zawiesinie wodnej, mierząc pH, oznaczamy kwasowość czynną, a w 1 M KCL kwasowość wymienną. Określonym przedziałom pH (tabela) przypisano zakresy odczynu od bardzo kwaśnego do obojętnego. Różnice w pomiarach wynikają z faktu, że w wyciągu z KCl-em oznaczamy również część wodoru zaabsorbowanego przez kompleks sorpcyjny. Dla gatunków uprawianych w glebach pH oznacza się najczęściej w KCl-u, natomiast w przypadku upraw bezglebowych (truskawka, malina, poziomka, borówka) najczęściej pH się mierzy w wodzie.

Tabela. Zakresy odczynu gleb w zależności od pH

Odczyn gleby ma bezpośredni wpływ na jej żyzność a tym samym produktywność. Optymalne stężenie jonów wodorowych bezpośrednio wpływa na system korzeniowy, natomiast oddziaływanie pośrednie wynika z wpływu pH na przyswajalność innych składników pokarmowych (rysunek).

Rysunek. Dostępność składników pokarmowych w zależności od pH

Właściwości chemiczne gleby a wymagania roślin sadowniczych

Rośliny sadownicze wykazują duże zróżnicowanie pod względem wymagań odnośnie do odczynu.

• Przy odczynie zbliżonym do obojętnego, z tolerancją zasadowego dobrze rosną: winorośl, czereśnia, wiśnia, morela, brzoskwinia, śliwa i orzech włoski.
• Na glebach lekko kwaśnych uprawiamy: jabłonie, grusze i porzeczki.
• Na glebach kwaśnych można sadzić: truskawki, maliny i agrest.
• Z kolei bardzo kwaśnego odczynu wymagają: jagody, borówka wysoka (popularna borówka amerykańska), żurawina i poziomka. W przypadku tej grupy roślin musimy często wręcz zakwaszać gleby.

W glebach oprócz jonów wodorowych za odczyn są odpowiedzialne związki wapnia. Jest to głównie węglan wapnia, który z kwasem węglowym roztworu glebowego tworzy układ buforowy zapobiegający nagłym zmianom pH. Jest to niezmiernie istotne, ponieważ zarówno faza ożywiona gleby, jak i same korzenie roślin są bardzo wrażliwe na nagłe zmiany odczynu. Węglan wapnia wzbogaca roztwór glebowy i kompleks sorpcyjny w jony Ca⁺², które dzięki koagulującemu działaniu sprzyjają tworzeniu struktury agregatowej gleby.

Zdolność gleby do utrzymywania względnie stałego poziomu pH pomimo działania czynnika zakwaszającego lub alkalizującego nazywamy buforowością, a zdolności buforowe gleb to wszystkie reakcje, które przeciwstawiają się zmianom składu jonowego roztworu glebowego. Te właściwości chemiczne gleby tworzą dwuskładnikowe mieszaniny np. słaby kwas i jego sól lub słaba zasada i jej sól, które są zdolne do wchodzenia w reakcje zarówno z H⁺ jak i OH^–. W glebach istnieją różne mieszaniny układów buforowych. Pewne jej składniki neutralizują jony wodorowe a inne grupy hydroksylowe. Poszczególne układy buforowania funkcjonują dla różnych zakresów pH. Bufor węglanowy działa w zakresie pH 8,0–6,2, krzemianowy — 6,0–5,2 oparty na wymianie jonowej (kompleks sorpcyjny) 5,0–4,2. W bardzo kwaśnym środowisku o pH 3,8–2,4 jest to bufor oparty na związkach żelaza. To z powodu buforowości często nie widzimy zmian odczynu po zastosowaniu nawozów odkwaszających lub zakwaszających.

Czytaj też: Kwasowość gleby i jej wpływ na rozwój upraw sadowniczych

Potencjał oksydacyjno-redukcyjny gleby

Bardzo ważną cechą, jeśli chodzi o właściwości chemiczne gleby, jest potencjał oksydacyjno-redukcyjny gleby, ściśle powiązany ze stopniem jej aeracji. Zmniejszenie zawartości tlenu w powietrzu glebowym spowodowane np. nadmiarem wody lub działalnością mikroorganizmów wywołuje reakcje redukcyjne zdecydowanie niekorzystne dla roślin. Z kolei przy odpowiedniej zawartości tlenu zachodzą reakcje utleniania związków organicznych i mineralnych, które mają generalnie pozytywny wpływ na rośliny. W glebie zazwyczaj funkcjonuje równocześnie kilka układów redoks. Ich działanie można zauważyć w zabarwieniu gleby. Przebarwienia szaro-niebieskie, spowodowane redukcją związków Fe i Mn, świadczą o niedostatku tlenu, z kolei barwy żółte, rdzawe i brunatne, związane z utlenianiem związków żelaza, sygnalizują warunki aerobowe. Występowanie plamistości i mozaikowatości jest wynikiem zmian potencjału redoks.

Patrząc na właściwości chemiczne gleby, szczególne znaczenie ma zasolenie, które jest definiowane jako sumaryczne stężenie wszystkich rozpuszczalnych soli (składniki pokarmowe i balastowe) w jednostce masy lub objętości gleby. Dawniej wyrażano je w gramach NaCl. Obecnie stosujemy jednostki przewodności elektrycznej właściwej skrótem EC. W Polsce podajemy je w milisimensach na cm [mS·cm^-1]. Anglosasi stosują jednostkę milimhos na cm [mmhos·cm^-1], a Holendrzy — decysimens na metr [dS·m^-1].

Właściwości chemiczne gleby a zasolenie

W naszych warunkach glebowo-klimatycznych problem zasolenia może wystąpić wskutek nieodpowiedniego stosowania nawozów mineralnych tzn. stosowania zbyt dużych dawek jednorazowych lub złego doboru nawozów. Dotyczy to głównie soli potasowych, które zawierają w swoim składzie chlor. Może się ono nasilić w warunkach suszy oraz podczas nawożenia płynnego lub nawadniania wodą o niewłaściwym składzie. Właściwie w praktyce największy problem stanowi w uprawie borówki i produkcji bezglebowej (w pojemnikach) roślin jagodowych. Likwidacja nadmiernego zasolenia jest bardzo trudna, a czasami wręcz niemożliwa. Jedyne co można zrobić to stosować przemywanie gleby/podłoża dużą ilością wody i utrzymywać wysoką wilgotność.

Obserwuj nas w Google News. Bądź na bieżąco!