КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з ґрунтознавства
1. Форми і стан води у грунті та їх значення
Вода в ґрунті знаходиться у різних формах. Підґрунтова вода – вода, яка,
просочуючись у нижні шари ґрунту, накопичується над водонепроникним
ґрунтовим горизонтом.
Гравітаційна – це вода, що знаходиться у великих некапілярних порах
ґрунту і опускається донизу під дією гравітації.
Капілярна вода міститься в капілярних порах ґрунту і рухається в них під
дією меніскових сил. Розрізняють капілярно підвішену, капілярно
підперту, стикову, внутрішньоагрегатну та інші форми води.
Пароподібна вода – це газоподібна вода у складі ґрунтового повітря.
Плівкова – це крапельно-рідка вода, адсорбована частинками ґрунту.
Гігроскопічна вода – газоподібна вода, адсорбована частинками ґрунту.
Хімічно-зв’язана – це вода, що входить до складу ґрунтових
кристалогідратів (мірабіліт Na2SO4 x 10H2O, гіпс СаSO4 x 2H2O).
Тверда вода – це лід, який утворюється за від’ємних температур.
З перерахованих форм ґрунтової води доступними для рослин є підґрунтова,
за умови неглибокого залягання, гравітаційна та капілярна, всі ж інші
форми води є недоступні рослинам і називаються мертвим запасом.
Стан вологості ґрунту, за якого рослини в’януть, тобто наявна волога,
недоступна рослинам, називають коефіцієнтом в’янення.
Ґрунти характеризуються певними водними властивостями, такими як
водопроникність, водопіднімальна, випаровувальна та водоутримуюча
здатності.
Водопроникністю називають здатність ґрунту пропускати за одиницю часу
певну кількість води з верхніх у нижні горизонти. Процес водопроникності
ділять на вбирання та фільтрацію. Вбирання проявляється за неповного
насичення ґрунту вологою, тобто тоді, коли пори неповністю заповнені
водою, а також включаються сорбційні та капілярні сили. Фільтрація
виникає за максимального насичення ґрунту вологою. Вимірюють
водопроникність висотою стовпа води, яка просочилась у ґрунт за певний
час, і називається ця величина коефіцієнтом фільтрації.
Водопроникність ґрунту залежить від механічного складу і структури
ґрунту. Піщані та структурні ґрунти швидше пропускають воду, ніж
глинисті і безструктурні. На водопроникність впливає також кількість
органічної речовини та колоїдів, які затримують велику кількість вологи.
Водопіднімальна здатність – здатність ґрунту піднімати воду капілярами з
нижніх горизонтів у верхні. Швидкість і висота піднімання води залежить
від діаметра пор, а значить, від механічного складу і структури ґрунту.
Вода у ґрунті піднімається тим вище, чим тонші капіляри, але швидкість
руху води зменшується. Так, у глинистих ґрунтах вода в капілярах
піднімається повільно, але на більшу висоту, в піщаних – швидше, але на
меншу висоту.
У безструктурних ґрунтах, порівняно із структурними, вода швидше
рухається капілярами і непродуктивно витрачається випаровуючись в
атмосферу.
Випаровувальна здатність – це властивість ґрунту випаровувати воду.
Власне випаровування – це перехід води в стан водяної пари, що зумовлює
безпосередні втрати її з ґрунту. Цей процес залежить від таких факторів,
як наявність енергії (тепла) для переходу води з рідкого стану в
газоподібний, здатність повітря переносити водяну пару від випаровуючої
поверхні, наявність води на випаровуючій поверхні.
Водоутримуюча здатність – це властивість ґрунту утримувати в собі воду.
За умови високого вмісту води водоутримуюча здатність низька, а під час
зменшення кількості води – швидко зростає.
Кількість та доступність рослинам ґрунтової води характеризується
вологоємністю ґрунту, яка визначається, як вміст води в ґрунті,
виражений у відсотках від його маси або об’єму.
О.А. Роде виділив п’ять показників вмісту води в ґрунті: максимальну
адсорбційну вологоємність, максимальну гігроскопічність, вологість
стійкого в’янення рослин, найменшу, або польову, вологоємність і повну
вологоємність.
Максимальна адсорбційна вологоємність – це максимальна кількість води,
яку може утримати ґрунт за рахунок сил адсорбції. Ця вода недоступна для
рослин.
Максимальна гігроскопічність характеризується максимальною здатністю
ґрунту вбирати газоподібну вологу із повітря, відносна вологість якого
не нижче 94%. Ця волога недоступна для рослин.
Вологість стійкого в’янення рослин – запас вологи, за якого
спостерігається постійне в’янення рослин, яке не зникає і у вологій
атмосфері. Відповідно, в ґрунті залишається тільки недоступна для рослин
вода. Цю кількість води в ґрунті також називають коефіцієнтом в’янення.
Найменша, або польова, вологоємність (НВ) – відповідає такій кількості
води, яка складається із всіх форм ґрунтової вологи, крім підґрунтової,
гравітаційної та капілярно-підпертої. Це верхня межа доступної рослинам
ґрунтової вологи після стікання гравітаційної води.
Повна вологоємність (ПВ) – найбільша кількість вологи, яку здатний
утримувати ґрунт, коли всі пори (капілярні і некапілярні) заповнені
водою і поглинальна здатність ґрунту повністю реалізована.
Таким чином, інтервал доступної рослинам вологи обмежується двома
величинами – повною вологоємністю і вологістю стійкого в’янення.
Оптимальною для більшості сільськогосподарських рослин є вологість
ґрунту – 60% ПВ або 80% НВ.
Сукупність фізичних та фізико-хімічних явищ, що зумовлюють зміну
кількості вологи в ґрунті та швидкості її пересування, називають водним
режимом ґрунту. До водного режиму ґрунту належить надходження, вбирання
та затримання ним води, її переміщення та витрачання, зміна її фізичного
стану тощо.
Залежно від цих процесів виділяють різні типи водного режиму (за Г.Н.
Висоцьким): промивний, періодично промивний, непромивний, випітний, а
також (за О.А. Роде) іригаційний і мерзлотний.
Промивний. Опадів випадає більше, ніж втрачає ґрунт, і вода,
просочуючись донизу, промиває його горизонти. Цей тип водного режиму
характерний для Поліської і Північно-Західної Лісостепової зон України.
Періодично промивний характерний для реґіонів, де чергуються періоди
повного промивання ґрунту із обмеженим промоканням. Характерний майже
для всього Лісостепу України.
Непромивний тип поширений у районах, де випадає мало опадів, і між
верхнім вологим шаром ґрунту та підґрунтовими водами знаходиться
незволожений горизонт. Зустрічається на чорноземних і каштанових ґрунтах
Південного Степу України.
Випітний тип водного режиму зустрічається в районах, де кількість
вологи, яку втрачає ґрунт, значно перевищує кількість опадів. Такий
водний режим характерний для пустель та Південного сухого степу України.
Іригаційний водний режим – це водний режим поливних земель.
Мерзлотний тип водного режиму характеризується накопиченням надлишкової
води у верхньому шарі ґрунту за рахунок непроникності нижніх замерзлих
горизонтів на фоні невеликої кількості опадів. Характерний для Тундрової
зони Півночі.
До заходів регулювання водного режиму ґрунтів відносять заходи боротьби
з посухою – затримання снігу, дощової води, збільшення водопроникності
та вологоємності ґрунту, збереження ґрунтової вологи, штучне зрошення та
з перезволоженням ґрунту – осушувальні заходи.
2. Склад і форми гумусу грунту
Органічна частина ґрунту складається із залишків рослин і тварин, які не
розклалися та гумусу.
Гумус- це складний динамічний комплекс різних специфічних ґрунтових
органічних сполук. Гумус складає 60-90 % органічної частини ґрунту, крім
торфових.
У складі гумусу виділяють три основні групи сполук: гумінові кислоти,
фульвокислоти та гумусове вугілля, або гуміни.
Гумінові кислоти мають молекулярну масу 1000 – 1200 і більше, колір від
темно бурого до коричнево-чорного. Не розчиняються у воді й розчинні в
лугах. Коагулюючи з частинками ґрунту утворюють структурні агрегати.
Основними представниками цієї групи є: гумінова, ульмінова та
гіматомеланова кислоти.
Фульвокислоти – це сполуки з меншою молекулярною масою, ніж гумінові.
Колір від світло жовтого до оранжевого. Розчиняються у воді і лугах.
Основними фульвокислотами є: кренові та апокренові кислоти.
Гуміни – це сполуки, нерозчинні навіть у лугах, які є, очевидно,
продуктами руйнування гумінових кислот. Гуміни утворюють комплекси з
мінеральними частинками ґрунту. Відомі представниками цієї групи є:
гумін, ульмін. Також до гумінів відносять ґрунтові бітуми.
Агрономічна цінність гумусу значною мірою визначається співвідношенням
вмісту гумінових і фульвокислот. Переважне утворення гумінових кислот
супроводжується формуванням у ґрунті чітко виявленого високородючого
структурного гумусового горизонту, який характеризується високою
поглинальною і водозатримною здатністю, багатий на елементи живлення
(властивий чорноземним і іншим ґрунтам). За інтенсивного утворення
фульватного гумусу ґрунти легко збіднюються на лужні катіони та інші
поживні елементи, набувають кислої реакції і втрачають структурність.
Якість гумусу вважається високою, якщо відношення гумінових кислот до
фульвокислот більше одиниці, а такий тип гумусових речовин називається
фульватно-гуматний (співвідношення від 1 до 2) і гуматний
(співвідношення більше 2). Зазначені типи гумусових речовин
найсприятливіші та містять найменшу кількість вільних фульвокислот.
Всі гумусові кислоти володіють високою адсорбційною здатністю, завдяки
чому саме вони обумовлюють поглинальну, або вбирну здатність ґрунтів.
Утворення і нагромадження гумусу в ґрунті є одночасно результатом
розкладання та синтезу органічних продуктів, які утворюються із
рослинних і тваринних залишків. Процеси розпаду органічних решток і
формування гумусу ґрунту мають складний ферментативний характер і
відбуваються за безпосередньої участі мікроорганізмів (в основному –
бактерій і грибів).
Одна частина проміжних продуктів розкладання органічних залишків
повністю розщеплюється мікроорганізмами до мінеральних елементів, тобто
мінералізується, а утворені мінеральні речовини використовуються
зеленими рослинами.
Частина йде на живлення самих мікроорганізмів, в результаті чого
утворюються нові органічні речовини.
А ще одна частина продуктів розпаду органічних речовин проходить
тривалий шлях перетворень (окислення, поліконденсації, полімеризації),
які відбуваються поза мікроорганізмами за участі виділених ними
ферментів. У результаті цих процесів утворюються гумусові, або
перегнійні, речовини, а сам процес їх утворення називається
гуміфікацією.
У середньому 80-90% органічних решток мінералізується до кінцевих
продуктів і лише 10-20%, а інколи і менше, бере участь в утворенні
гумусу або нагромаджується в ґрунтах у формі стійких до розпаду сполук.
Наприклад, з 1 т внесеного підстилкового гною у ґрунтах Полісся
утворюється 42 кг, Лісостепу – 54 і Степу – 56 кг гумусу. Тобто,
коефіцієнт перетворення гною в гумус становить близько 5%.
Отже, в наслідок зазначених перетворень органічних сполук у ґрунті
утворюється складна суміш органічних речовин, таких як малорозкладені
рослинні рештки, проміжні продукти їх розкладу, колоїдні комплекси
власне гумусових речовин і розчинні (що швидко мінералізуються)
органічні сполуки.
Важливість накопичення гумусу в ґрунті зумовлено тим, що: 1) гумус – це
джерело мінеральних елементів живлення для рослин; 2) компоненти гумусу
з частинками ґрунту утворюють комплекси, які покращують структуру і
зумовлюють поглинальну здатність ґрунту; 3) гумусові кислоти прискорюють
процеси вивітрювання мінералів тощо.
У сільському господарстві накопичення та збереження наявного рівня
гумусу досягається: 1) внесенням органічних добрив; 2) внесенням
мінеральних добрив, особливо азотних, які, засвоюючись рослинами, не
“дозволяють” забирати мінеральні елементи з гумусу, тим самим
запобігається його руйнування; 3) певним обробітком ґрунту, який повинен
бути мінімально неглибоким, так як глибоке приорювання верхнього
горизонту руйнує його активну мікрофлору і, відповідно, гальмує процеси
розкладання органічних речовин; 4) оптимізацією водного, повітряного і
теплового режимів ґрунту; 5) науково обґрунтованим чергуванням культур,
яке б передбачало розміщення в сівозміні бобових культур, використання
парових полів, ущільнюючих та проміжних посівів тощо.
3. Характеристика основних грунтоутворених порід України
та їх роль в грунтоутворенні
Ґрунтоутворення – це сукупність різних хімічних, фізичних і біологічних
процесів і явищ, які зумовлюють виникнення та дальший розвиток ґрунтів.
Враховуючи, що основною властивістю ґрунту є його родючість,
ґрунтоутворення розглядається також як процес виникнення і нагромадження
у поверхневому шарі земної кори якісно нової властивості – родючості.
Залежно від чинників цього процесу, В.В. Докучаєв виділив наступні
фактори ґрунтоутворення: кліматичний, біологічний, материнська порода,
рельєф, вік ґрунту. Пізніше, його наступниками був виділений ще один
фактор – господарська діяльність людини.
Материнська, або ґрунтотвірна, порода утворюється внаслідок вивітрювання
гірських порід і мінералів та є основою для формування ґрунту. Вона
визначає мінералогічний склад, а отже, хімічні та фізичні властивості
ґрунту. Наприклад, за високого вмісту в материнській породі карбонатів,
ґрунти з кислою реакцією не утворюються.
Для кожного природного типу ґрунтоутворення характерна своя сукупність
горизонтів. Всі горизонти та профілі взаємно пов’язані і взаємно
зумовлені. Вони формуються в процесі генезису ґрунту з материнської
породи одночасно як єдине ціле. Отже, профіль ґрунту — це генетична
цілісність всіх його горизонтів.
У свій час В. В. Докучаєв виділив в ґрунті всього три генетичних
горизонти і позначив їх першими літерами латинського алфавіту А –
поверхневий гумусо-акумулятивний, В — перехідний до материнської породи,
С – материнська порода, підґрунтя). З накопиченням знань про ґрунти ця
номенклатура горизонтів стала недостатньою. Над її доповненням і
удосконаленням працювали Г. М. Висоцький. К. Д. Глінка, С. О. Захаров,
Д. Г. Віленський, Б. Б. Полинов та ін.
У тридцятих роках нинішнього століття український ґрунтознавець О. Н.
Соколовський (1936) запропонував принципово нову систему індексів.
Детальніше її розробили його учні (М.К.Крупський та інші, 1979). Систему
індексів О.Н.Соколовського в наш час з успіхом використовують в Україні.
Схема індексів основних генетичних горизонтів ґрунту
Назва горизонтів Індекси горизонтів Коротка характеристика
За Соколо-
вським За Докучаєвим За Розановим
Поверхневі органогенні
Торф’яний Т Ат Т Формується на поверхні в умовах постійного надмірного
зволоження
Торф’яний мінералізований ТС Ат ТА Орний торф’яний горизонт, змінений
осушенням і обробітком
Лісова підстилка або степова повсть Но,
Нл,Нс Ао О Шар відмерлих органічних решток рослин і тварин
Дерновий Нd Аd Аd Формується під трав’янистою рослинністю, половину і
більше об’єму становлять коріння рослин
Перегнійний або тор-фово-перегнійний ТН А АТ Гумусно-акумулятивний,
вміст органічної речовини 15—35 %, мулуватий, чорний, постійно або
періодично насичений водою
Гумусо-акумулятивний Н А;А1 А Гумусно-акумулятивний горизонт з вмістом
органічних речовин до 15°/о
Орний Норн Аорн Аорн Поверхневий гумусний горизонт змінений обробітком
Підповерхневі горизонти
Елювіальний Е А2 Е Освітлений, білястий, розташований під гумусним
горизонтом (підзолистий, осолоділий та ін.)
Ілювіальний (перехідний) І В (В1 В2 В3) В Глинисто-ілювіальний (Bt),
залізисто-ілювіальний (Вf), гумусо-ілювіальний (Вh), сольовий (Вsa),
гіпсовий (Вcs) та ін.
Глейовий Gl G G Формується в умовах постійного надмірного зволоження,
має сизе або оливкове забарвлення, іноді з іржавими плямами
Солонцьовий Sl B1 Bna Характерний для солонців, має високий вміст
обмінного Nа+
Підґрунтові горизонти
Материнська порода Р С С Горизонт, що майже не трансформований в прцесі
педогенезу
Підстелаюча порода D D D Порода, що лежить під грунтотвірною
Розвиток ґрунтознавства привів до виділення великої різноманітності
генетичних горизонтів різних типів ґрунтів. На жаль, до сьогоднішнього
дня у ґрунтознавстві різних наукових шкіл немає єдиного підходу до
діагностики і символіки різних ґрунтових горизонтів.
Крім головних символів у всіх системах індексації використовується
додаткова символіка, яка розкриває специфіку тих чи інших горизонтів.
Так, в системі О. Н. Соколовського перехідні горизонти позначають
мішаними символами, які складаються з символів основних горизонтів, що
значно полегшує розуміння процесів, які сформували відповідний горизонт.
Наприклад, Не- гумусо-елювійований, Еі – елювіально-ілювійований і т.п.
Основні додаткові символи
Назва Індекс Особливості застосування
карбонатний k маленька буква біля основного символу, свідчить про
наявність карбонатів
оглеєний gl … про наявність оґлеєння
елювійований e … про наявність елювіювання
ілювійований i … про наявність ілювіювання
гумусований h … про гумусованість
засолений s … про наявність легкорозчинних солей та гіпсу
метаморфізований m … про наявність оглинення, метаморфізації
літогенний q … про наявність у межах горизонтів каменів
оторфований t … про наявність торфу
Якщо засолення, чи карбонати, чи літогенні включення відкриті в нижній
частині горизонту, то цей спеціальний символ пишеться через риску
(наприклад, Р/k Hp/s). У випадку коли має місце локальна концентрація
тих чи інших новоутворень та включень – символ беруть у дужки
(наприклад, Р(k) Hps(q), H(e)). Поховані горизонти записують у
квадратних дужках [H], [HT].
Символ маю повністю відображати назву, наприклад Ehgl –
елювіально-гумусований оґлеєний, Pks – карбонатна засолена материнська
порода, Hp – верхній перехідний; Ph- нижній перехідний; HPm – перехідний
метаморфізований.
В сучасній систематиці США поряд із загальноприйнятою системою
генетичних ґрунтових горизонтів використовується т.з. концепція
діагностичних горизонтів, під якими розуміють суто специфічні горизонти
для певних типів ґрунтів, за якими останні легко діагностуються.
Ця концепція та відповідна номенклатура діагностичних горизонтів
використовується паралельно з поняттям епіпедону, під яким розуміють
насичені гумусом поверхневі горизонти. Згідно систематики США виділяють
наступні діагностичні горизонти:
– молевий, антропогенний, темний, торф’яний, плагенновий світлий
епіпедони;
– аргіловий, підплужний, натрієвий, сомбровий, сподовий, шаруватий,
камбієвий, окисний, дуріпен, фраджіпен, білесий, кальцієвий,
петрокальцієвий, гіпсовий, петрогіпсовий, солбовий та сірчаний
горизонти.
Більшість з перерахованих горизонтів мають певний генетичний сенс, але
їх зміст у деяких випадках штучно обмежений “діагностичними” кількісними
критеріями.
Отже, українська символіка більше інформативно відбиває характерні
ознаки горизонтів.
Список використаної літератури:
Мякишев І. Проблеми українського ґрунтознавства. – Чернівці, 2001.
Екологічна енциклопедія. – Кишинів, 1996.
Екологічний енциклопедичний словник / Під заг. ред. І.І.Дедю. – Кишинів,
1990.
Энциклопедический словарь юного земледельца. – М., 1988.
PAGE
PAGE 12
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
