Próchnica, woda i organizmy żywe
Próchnica. Szczątki roślinne i zwierzęce obumarłe ulegają w ziemi powoli rozkładowi pod wpływem powietrza i wilgoci, przechodzą z czasem w składniki mineralne gleby. Zanim jednak ten całkowity rozkład nastąpi, tworzą one w ziemi domieszkę cząstek czarniawych i brunatnych, porowatych, które silnie nasiąkają wilgocią. Cząstki te nazywamy ogólnie próchnicą. Gromadzi się ona w górnej warstwie ziemi czyli w glebie w ilości rozmaitej, zależnie od położenia i rodzaju gleby. Tak np. w glebach zwykłych glinkowatych znajduje się u nas 1 do 2% la próchnicy, w czarnoziemach 4 do 8-miu części na sto. W miejscach niższych i wilgotniejszych gromadzi się zawsze więcej próchnicy, niż na grzbietach i wyniosłościach. Próchnica zatrzymuje pilnie wodę wraz z rozpuszczonymi w niej składnikami i przyczynia się tym sposobem do gromadzenia w glebie pokarmów dla roślin. Stanowi w glebie bardzo cenną domieszkę, tak że dawniej całą urodzajność gleby przypisywano próchnicy. Przez swoją czarną barwę sprawia, że gleby zawierające próchnicę, szybciej się od słońca ogrzewają niż jasne, białawe lub żółte.
W glinach zwięzłych nadaje domieszka próchnicy potrzebną pulchność, w piaskach wiąże je i czyni urodzajniejszymi. Jest prócz tego pokarmem dla licznych pożytecznych drobnoustrojów (bakterii), żyjących w ziemi. W wielu glebach próchnica przyczynia się więc istotnie do żyzności i sprawności roli.
Próchnica może się stać jednak szkodliwa, jeśli jej nagromadzi się gdzieś za wiele. W miejscach stale mokrych, gdzie powietrze nie dochodzi, szczątki roślin rozkładają się bardzo powoli tworząc próchnicę bagienną czyli kwaśną. W takich miejscach wytwarzają się z czasem torfowiska, a gleba torfiasta nie daje dobrych warunków do uprawy, gdyż działa szkodliwie na korzenie roślin. Próchnica bagienna tworzy się także w zaniedbanych stawach (stawarka) i w szlamie z rowów łąkowych. Chcąc jej użyć na rolę do nawożenia, trzeba ją pierwej pozostawić przez dłuższy czas na powietrzu lub przemieszać z wapnem.
Woda w ziemi urodzajnej znajduje się w przyrodzie zawsze. Spada z deszczem, przenika przestworki i pory między cząstkami ziemi, wypełnia je mniej lub więcej. W razie przypływu z góry, odpływa niżej w podglebie i w ogóle znajduje się w ciągłym ruchu i w ciągłej przemianie. Gdy jest w nadmiarze tak, że ziemia jej nie może w całości zatrzymać, odpływa i wsiąka zwolna ku dołowi. Woda pochłania kwas węglowy z powietrza i z ziemi, a taka woda posiada większą zdolność rozpuszczania różnych ciał znajdujących się w glebie. Jeśli wody znaczny nadmiar, może ona glebę wyługować z rozpuszczalnych i pożytecznych składników. Nadmiar wody zbiera się w rozmaitej głębokości podglebia, na podłożu nieprzepuszczalnym, jak tzw. woda denna czyli zaskórna. Głębokość zasięgu wody zaskórnej wpływa na wilgotność gleby nie mało. Ilość wody w ziemi i stan wody zaskórnej zmienia się w ciągu roku znacznie, bo zależy od obfitości deszczu, śniegu, a nadto od roślinności. Obfita roślinność spotrzebowuje znaczne ilości wody przez odparowywanie liśćmi i powoduje wysychanie ziemi. Pozostawienie natomiast ziemi nie obsianej ale spulchnionej, zachowuje w niej wilgoć (np. ugorowanie).
Składniki pokarmowe roślin. W wodzie rozpuszczają się połączenia chemiczne ciał, które mają służyć za pokarm roślinom uprawnym lub dzikim, dlatego to mierna wilgoć jest koniecznym warunkiem urodzajności gleby. Im więcej jest w ziemi rozpuszczalnych składników pożytecznych, tym więcej rozpuszcza się ich we wodzie i staje się ona tym pożywniejszym niejako pokarmem, a gleba tym zdolniejszą do wydania obfitych plonów.
Żywe organizmy w ziemi. Oprócz tych części składowych martwych, znajdują się w ziemi jeszcze przeróżne twory żywe i to w ogromnej ilości. Są tam drobniutkie bakterie i pleśnie, których w jednym cm. sześciennym gleby naliczyć można setki tysięcy, są korzenie roślin, są robaki i owady ziemne. Bakterie i pleśnie znajdują się przeważnie w wierzchniej warstwie, w glebie, im głębiej, tym mniej ich się pojawia, a mają one dla rolnika bardzo wielkie znaczenie, bo wywołują ważne zmiany w roli. Jedne z nich wchłaniają azot z powietrza i wzbogacają przez to glebę w ten składnik, inne czynią to samo żyjąc na korzeniach roślin motylkowych: bakterie brodawkowe; inne znowu przemieniają niestrawne dla roślin połączenia amoniakalne na pożyteczne i szybko skutkujące połączenia saletrowe i grzyby (tj. na sole kwasu azotowego). Jeszcze inne bakterie i grzyby powodują butwienie i rozkład nawozu, resztek ścierniskowych, przyczyniają się do tworzenia próchnicy i wydzielają bezwodnik węglowy.
Są oprócz tego w ziemi organizmy szkodliwe, które powodują stratę i ulatnianie się azotu z gleby i z nawozu; a także rozmaite zarodniki grzybów szkodliwych, główni, śnieci, sporyszu, rdzy itp. Rolnik musi coraz więcej poznawać działanie i życie tych drobnych istot i umieć ich działalność ku swemu pożytkowi wyzyskiwać, a od szkodliwych się bronić. Najpotężniejszym sposobem popierania rozwoju i życia korzystnie działających bakterii jest dobra uprawa narzędziami, utrzymanie roli w stanie sprawnym, a miernie wilgotnym, ponieważ przy dobrem spulchnieniu i przewietrzeniu gleby stwarzamy warunki dla pożytecznych drobnoustrojów korzystne.
Zwierzęta mają także pewne znaczenie w ziemi; najważniejsze są dżdżownice. Robią one w ziemi chodniki, nieraz znacznej głębokości i ułatwiają tym sposobem wnikanie świeżego powietrza w głąb ziemi. Żywiąc się szczątkami roślinnymi, rozdrabniają je, mieszają z ziemią i wydzielają jako kał swój na powierzchnię, przez co tworzy się pewna ilość próchnicy, dobrze z ziemią zmieszanej. Gdzie wiele dżdżownic żyje, taka ziemia na pewno jest żyzną i zasobną.