Ґрунти лісостепу

Вступ

Ґрунтом називають особливе природно-історичне тіло, яке являє собою пухкий поверхневий шар суші земної кори, що складається з окремих взаємопов’язаних та взаємообумовлених генетичних горизонтів і характеризується родючістю.

Кожний ґрунт має профіль. Профіль ґрунту - це певне сполучення генетичних горизонтів в межах ґрунтового тіла, специфічне для кожного типу ґрунтотворення з усіма особливостями його прояву.

Генетичні ґрунтові горизонти - це однорідні шари ґрунту, які складають ґрунтовий профіль і відрізняються морфологічними ознаками, складом та властивостями.

Засновник генетичного ґрунтознавства В. В Докучаєв уперше встановив, що формування ґрунтового покриву тісно пов’язано з фізико-географічним середовищем та історією його розвитку.

Задачі навчальної практики в умовах конкретного господарства (в даному випадку ним був учгосп ХНАУ «Комуніст»), зводились до застосування та поглиблення отриманих нами теоретичних знань з грунтознавства та використання їх у сільськогосподарстві.

1. Відомості про господарство, де проводилася практика

ґрунт ландшафтний лісостеп польовий

Учбово-дослідне господарство «Комуніст» ХНАУ ім. В.В. Докучаєва Харківського району Харківської області було утворено на базі радгоспу-тресту овочівницьких господарств.

Його територія розташована в східній частині Харківського району на відстані 24 км від центру міста Харкова.

Землекористування господарства витягнуто з заходу на схід на 15 км і з півдня на північ від 1,5 до 4,0 км. Центральна садиба розташована приблизно в центрі землекористування; поряд з садибою розташована залізнична станція «Рогань», а в 5 км від садиби проходить автотроса Харків-Ростов. таким чином, розташування землекористування визначає добрий та стійкий зв'язок з обласним центром, що дозволяє забезпечити реалізацію малотранспортабельної сільськогосподарської продукції.

. Ландшафтні особливості території, на якій вивчались ґрунти лісостепу

Ландшафтні особливості території учгоспу Харківського НАУ та сусідніх з ним господарств Харківського району також зумовлені її приуроченістю до лівобережжя р. Уди, яка в свою чергу є правобережною притокою найкрупнішої ріки Слобожанщини - Сіверського Дінця. Межиріччя цих двох річок розташоване в межах південно-західних відрогів Середньо-Руської височини, абсолютні відмітки яких знижуються від 258 м на кордоні з Росією (Бєлгородська область) до 175 м на півдні та південному сході Харківської області. Геоструктурно це межиріччя приурочене до Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ), кристалічний фундамент якої в околицях міста Харкова занурюється на глибину 4-6 км.

Стратиграфія лесово-грунтової товщі sh-pr (VIII надзаплавної, бурлуцької) тераси за В.І. Сидоренком

Ґрунтотворні породи

На території господарства найбільш розповсюджені лесові породи, які мають різноманітний генезис. Їх загальними рисами є палеве або бурувато - палеве забарвлення, карбонатність, пилувато - суглинковий гранулометричний склад з домішуванням крупно пилуватої фракції, борошнистість, пористість, мікроагрегатованість, гарну водопроникність. За водно - фізичними та хімічними властивостями ці леси найбільш сприятливі для розвитку рослин, при сприятливих кліматичних умовах на них утворюються високо родючі чорноземні ґрунти. Лесовидні суглинки менш карбонатні, більш грубозернисті, менше виражена борошнистість та пористість, відмічається шаруватість. Несприятливі для сільськогосподарських рослин солі в лесових породах, як правило відсутні. Карбонати зустрічаються у вигляді прожилок, світлих плям. Значний вміст мулу та карбонату кальцію в лесових породах сприяє формуванню на них родючих ґрунтів, придатних для зрошування, вирощування всіх сільськогосподарських культур, садів, виноградників.

Характерною особливістю вирівняних поверхонь річкових терас в межах долинних ландшафтів з точки зору ґрунтотворення є, на відміну від схилових позицій їхня надзвичайна сприятливість перебігу саме цих в принципі акумулятивних, а не деградаційних процесів - впродовж всього пізньокайнозойського відтинку еволюції ландшафтів ґрунтотворення завжди було інтенсивнішим і тривалішим за літогенез (лесогенез тощо). Як видно з описаної стратиграфії порід на станції Рогань там наявні майже всі хроностратиграфічні горизонти, встановлені для території України роботами О.І. Набоких, В.І. Крокоса, О.І. Москвітіна, М.Ф. Веклича, Н.О.Сіренко, Ж.М. Матвіїшиної (в даній свердловині від верхнього причорноморського до нижнього мартоношського + нерозчленований sh-pr алювій). Ряд горизонтів (як фосильно-ґрунтових, так і лесових, наприклад bg, dn) навіть розщеплюється, чим засвідчується факт неодноразового переривання процесів давнього педогенезу і осадконакопичення взагалі. Значна активність ґрунтотворних процесів на терасах сприяла переробці лесових відкладів ґрунтовими процесами настільки інтенсивно, що деякі лесові горизонти майже не простежуються, або простежуються слабо (як ud i sl - в нашому випадку). Окрім того, схилове (на відрогах Середньо-Руської височини) положення долинних ландшафтів Слобожанщини завжди сприяло накопиченню товщі лесових відкладів за рахунок повенево-льодовикових вод - саме так слід трактувати сильну опіщаненість та шаруватість лесових горизонтів, описаних на sh-pr терасі р. Уди в свердловині №129, а також присутність в них піщаних лінз і прошарків, різкий контакт з викопними грунтами, наявність в них розмивів тощо.

Аналогічні умови педолітогенезу в цілому існували і на інших більш молодих терасах р. Уди, хоч безумовно зустрічалися також і відмінності, зумовлені особливостями рельєфу, мікрокліматичними впливами, гідроморфізмом, гідрохімією тощо.

Пліоценові етапи педолітогенезу промаркіровані червоно-буроколірними реліктами. Вони відкриті свердловиною №45 в районі станції Лосєво - це північніше на 8 км від описаної свердловини №129. Тут майже горизонтальна поверхня, найвища в цьому районі (А.в. 182 м) являє собою Х (bv-br) терасовий рівень (ІІ новохарківська тераса) р. Харків - ліва притока Лопані, яка в свою чергу є лівою притокою Уд. Більш високі терасові рівні на лівобережжі рік Харків і Уди в описаному районі не зустрічаються, але вони є на правобережжі р. Харків - це ХІ (bd-sv або III новохарківська) тераса (піонертабір «Факел», А.в. 186 м.) та XV (iv-sg) тераса в Помєрках, А.в. 198 м., яка безпосередньо переходить в плато, А.в. 204 м. в районі Пятихаток. XII (lm-os), XIII (st-aj) i XIV (jr-kz) в долинах харківських річок не зустрічаються, хоч в долині Сіверського Дінця вони є. В.І. Сидоренко пояснює це таким чином: наявність дуже глибокого (не менш 24 м), більш ніж в 4 рази перевищуючого нормальний, врізу bd-sv тераси, яка розпочинається одразу ж за iv-sg, свідчить про те, що час утворення цих терас співпав з початком активізації неотектонічних рухів альпійського циклу тектогенезу. При цьому відбулося лише врізання річкових долин при відсутності акумуляції алювію. Кожна з названих терас має свій специфічний пакет верхньокайнозойських відкладів.

На кожній більш молодій терасі спостерігається закономірне заміщення двох субаеральних горизонтів двома субаквальними. Нижній алювій, який синхронізується з викопним автоморфним грунтом вищої тераси, залягає у вузьких похованих заплавах, сформованих в теплу палеокліматичну фазу; а верхній розповсюджений по всій площі даної тераси, тобто сформований в послідуючу холодну в плейстоцені, або помірно прохолодну в пліоцені фазу - з лесовими горизонтами плейстоцену або з їхніми сіроколірними пліоценовими аналогами. Через цю обставину частіше в розрізах зустрічаються лише верхні збережені верстви алювію.

Всі XVI надзаплавних терас, які сформувалися на території України впродовж XVI ерозійно-акумулятивних етапів пліоцен-плейстоценового ландшафтотворення в післяноворосійський (одеський) час понтичного віку на платформенній частині України і в альпійській геосинклінальній зоні Карпат і Криму наявні в глибокій (більше 300 м) і широкій (більше 45 км) долині Середнього Дністра. Про це свідчать багато свердловин, закладених в цій долині М.Ф. Векличем в напрямках Хотин-К.-Подільський-Грушевці; М.-Поділський-Серебрія; Сороки-В. Косниця; Заліщики-Рибниця та ін.

В річковій долині середнього Придніпров'я на сьогодні відомо ХІІІ надзаплавних терас, встановлених 500 свердловинами. На інших річках, в тому числі і на лівих притоках Дніпра їх менше. В одному поперечнику ці ХІІІ терас встановлені лише по лівобережжю Середнього Дніпра, де сумарна ширина пліоценових і четвертинних терас дуже велика: Київ-Прилуки 270 км; Кременчук-Лебедин 200 км; Дніпродзержинськ-Валки 160 км. В порожистому Придніпров'ї в районі міста Нікополь достовірно встановлено лише ІХ надзаплавних терас.

Резюмуючи сказане, ще раз підкреслимо, що в річкових долинах територій, охоплених пізньокайнозойськими підняттями земної кори, а це майже вся територія платформенної України за винятком пограничної смуги з Причорноморською западиною, а також Карпати та гірський Крим утворилося XVI пліоцен-плейстоценових надзаплавних терас + голоценова тераса. Варто наголосити, що це спостерігається не лише в долинних ландшафтах України, але і за її межами в басейнах Дону, Кубані, Волги та інших річок. Області пізньокайнозойських опускань земної кори характеризуються нашаруванням молодого алювію на більш давній з частковим розмивом останнього та фосилізацією давніх терас. Так, на Закарпатській низовині на даний момент еволюції поховано всі доголоценові тераси, а в передгір'ях Криму, на лівобережжях нижнього Дніпра, нижнього Прута та Дунаю - всі доберезанські, тобто XI-XVI тераси. Раніше траплялося так, що декілька терас по неуважності об'єднували в одну - там, де у Веклича в Карпатах виділено III, IV i V тераси, раніше картографували лише одну ІІІ надзаплавну терасу (15-25 м.) В тих районах, де тектонічний режим був відносно стабільним впродовж всього пізнього кайнозою або крупних його періодів різновікові алювіальні горизонти є гіпсомертично зближеними - такими є Українське Полісся та регіон Середньої Наддніпрянщини, в яких при різносторонній горизонтальній міграції річок багато з цих алювіальних горизонтів були знищені більш пізнім розмивом. Як правило, давній алювій залягає вище молодого (така закономірність є в порожистій Наддніпрянщині), а в середній Наддніпрянщині буває так, що давній алювій залягає на більш низьких гіпсометричних рівнях - це пояснюється дислокованістю первинного алювіального ложа, а нерідко і самої тераси. Причин такого явища є багато, з яких Веклич називає як мінімум три: тектоніку, гляціотектоніку і льодовикову екзарацію. Їх вплив на утворення терас середньої Наддніпрянщини встановлений порівняно давно. Кожен горизонт алювію має свої специфічні літологічні, палеонтологічні та геоморфологічні ознаки. До того ж кожна з давніх терас характеризується досить визначеним субаеральним покривом. Всі ці відмінності і дають підстави для впевненого діагностування різновікових горизонтів алювію, а значить і різних терас, а також для кореляції цих товщ з урахуванням характеру переходу субаквальних нашарувань в субаеральні.

Говорячи про XVI найдавніший палеоетап розвитку долинних ландшафтів України, слід зважити на слідуючий факт: нижче бельбекського (bl = ) повинен залягати знам'янсьий горизонт (), сформований першим з ґрунтових маркерів субтропічно-саванних палеоландшафтів, що вперше помітив біля с. Знам'янка в Рівнинному Криму М.Ф. Веклич, який там і описав разом з Н.О.Сіренко його стратотип. Тут цей хроностратиграфічний горизонт залягає на неогенових вапняках одеського () горизонту, як Г.П. Михайловський називав весь понтичний ярус (раніше вік одеського горизонту був невизначеним).

Бельбекський горизонт, який повинен перекривати , в стратотипі біля с. Любимівка, в 6 км на північ від м. Севастополя (береговий обрив західного узбережжя Криму поблизу гирла р. Бельбек) лежить статиграфічно вище озерно-морських вапняків одеського ярусу понта безпосередньо під іванківським горизонтом. Він сформувався в суббореальних палеоландшафтах, про що свідчить бурувато-сірий колір конгломератів і глин, які складають цей горизонт разом з сіроколірними викопними грунтами загальною грубизною біля 8 м.

Клімат

Харківської області за даними «Агрокліматичного довідника по Харківській області» (1957), Харківська область характеризується помірно-континентальним кліматом. Харківський район, на території якого знаходиться учбово-дослідне господарство, входить до сладу центрального середньовологого агрокліматичного району області. Період активної вегетації з температурами повітря вище 10° складає 160-165 днів. Середньорічна температура повітря складає 6,4°С. Сума опадів коливається від 490 до 550 мм, а за теплий період (квітень-жовтень) 350-400 мм. Середньорічна сума температур вище 10° складає для Харківського району 2500-2900°. Розподіл опадів на протязі року дуже нерівномірний, що значно відображається на умовах вегетації сільськогосподарських культур. Максимальна кількість опадів випадає в весняно-літній період. Але в деякі роки в цей період відчувається різка нестача вологи, яка посилюється суховіями. Осінь є досить тривалою і помірно-теплою. В третій декаді жовтня наступає перехід середньодобових температур через -0°С. Самий холодний місяць - січень, коли середньодобова температура подає до -7°С. Зимовий період характеризується нестійкою погодою. Разом з морозами до -25…30°С бувають відлиги, що веде до утворення кірки. Зими малосніжні, средня висота снігового покриву складає 7-9 см. Сніговий покрив з’являється в другій половині листопада і сходить в березні. Тривалість періоду з стійким сніговим покривом становить 85 днів, а середня глибина промерзання грунту 60-65 см. Перехід середньодобових температур через 0°С, чи прихід весни, найчастіше приходиться на третю декаду березня. Весною температура піднімається швидко, а вологозабезпеченість грунту, особливо посівного шару, нерівномірна по рокам.

Температурний режим весняного періоду по рокам нестійкий. Перехід середньодобової температури через +5°С приходиться на другу декаду квітня. В весняно-літній період опади (часто у вигляді злив) чергуються з сухою жаркою погодою. Самий теплий місяць липень, коли середньодобова температура повітря досягає +20…30°С.

З вересня по квітень спостерігаються вітри східного та південно-східного напрямку. В теплий період року переважають вітри західного та північно-західного напрямку, тобто зі сторони Харкова, де розміщено багато промислових підприємств.

Середньорічна температура повітря за 1996 р. (за даними Роганської метеостанції)

Спостереження за температурою повітря по місяцям (табл. 1.) показують, що в 1996 році з січня по березень по всім місяцям вона була нижче середніх багаторічних показників. Але в квітні і травні температура була вищою багаторічних даних, характерних для даної місцевості. Травень був жаркіший на 3,8°С. В черні місяці температура була дещо вищою, а в липні нижче середніх багаторічних показників. В серпні температура повітря підвищилась на 1°С в порівнянні з середніми багаторічними показниками.

Середньорічна кількість опадів за 1996 р. (за даними Роганської метеостанції)

Як засвідчують дані таблиці 2, в січні випало буже мало опадів, в І-ІІ декадах вони були зовсім відсутні. В лютому опадів випало в 2 рази більше, ніж в середньому по рокам за цей місяць. Березень цього року був нерівномірним за зволоженням. Основна кількість опадів випала в ІІІ декаді, в цілому ж кількість опадів була нижчою за середні багаторічні показники. З квітня по червень опадів випало більше, ніж в середньому по рокам. Самим дощовим місяцем був квітень, де в 1996 році випало на 6,6 мм опадів більше багаторічних показників. Липень був дуже посушливим, опадів випало в 3 рази менше від середньої багаторічної норми. В серпні опади випали лише в І і ІІІ декадах, а в цілому за місяць їх випало менше середніх багаторічних.

Рослиний покрив

Представлений культурною трав’янистою і дерев’янистою асоціаціями. Природну трав’янисту рослинність в сучасних умовах можна зустріти повсюди, особливо на території саду та балок. Вона представлена такими видами: типчак, м’ятник вузьколистий, пирій повзучий, тисячолисник звичайний, полин австрійський, полин гіркий, липчатка срібляста, спориш, звіробій, гикавка, кульбаба лікарська, петрів батіг, синяк звичайний, піхотна трава, деревій звичайний, буркун лікарський та багато ін. Травостій в основному низькорослий, часто зустрічаються рослині асоціації: злакова, бобово - злакова, різнотравна. Схили балок частіше використовують, як пасовища для худоби.

Травостій луків представлений пирієм повзучим, овсяницею лучною, осока рання, чина лучна, люцерна жовта, цикрій, мати і мачуха, полин чорнобильник та ін. Травостій висотою 60 - 70 см. і є дуже ціним в кормовому відношенні, також використовуються як сіножаті. Вологі луки потребують корінного покращення різновидності рослин, тому рекомендовано висівати більш врожайні кормові культури.

Із культурних рослин на полях вирощують пшеницю, кукурудзу, соняшник, горох, ячмінь, нут.

Антропогенний чинник. Ґрунт є самостійним тілом природи, що виникає та розвивається за своїми особливими законами в природних умовах. Але на певному етапі розвитку людського суспільства ґрунт стає об'єктом праці та засобом виробництва. Вже така уява про ґрунт говорить про те, що в її розвитку велику роль відіграє господарська діяльність людини.

Виробнича діяльність людини в сучасну епоху стає вирішальним фактором ґрунтоутворення та підвищення родючості ґрунту на значних просторах земної кулі. При цьому характер та значимість змін залежать від соціально-економічних виробничих відносин, рівня розвитку науки і техніки.

Намагання землевласника отримати більш високий урожай примусило його уважно придивлятися до властивостей оброблюваних ґрунтів, вивчати їх особливості. Поступово люди накопичували знання про ґрунти, встановлювали заходи їх поліпшення.

Південний схід Лісостепу України представлений наявністю різних типів ґрунтів. Ці ґрунти по-різному використовуються людиною, так як вони утворилися в результаті різних ґрунтотворних процесів та набули різних властивостей. Найбільш широко використовують чорноземні ґрунти. На цих високородючих ґрунтах вирощують зернові, технічні та олійні культури: озиму та яру пшеницю, кукурудзу, цукровий буряк, соняшник та багато інших. Але найважливіша задача сільськогосподарського виробництва на чорноземних ґрунтах - правильне використання їх високої родючості, захист гумусового шару від руйнування. Основні шляхи в вирішенні цієї задачі - раціональні прийоми обробітку та правильне накопичення та використання вологи, внесення добрив, покращення структури посівних площ, введення високоврожайних культур та сортів, боротьба з ерозією. Ці заходи призводять до підвищення родючості ґрунтів, зокрема чорноземів.

Розглядаючи вплив людини на ґрунт, необхідно відмітити, що головна задача агронома - на основі пізнання властивостей ґрунтів та вимог вирощуваних культур впроваджувати систему агротехнічних та меліоративних заходів, які забезпечать безперервне зростання грантової родючості.

Основи польової діагностики ґрунтів

Ґрунтовий розріз - прямокутне поглиблення, розкриває генетичні горизонти ґрунтового профілю. Ґрунтові розрізи бувають трьох типів: основні, контрольні та прикопки.

Основні ґрунтові розрізи призначені для визначення ґрунтової різниці, а також для взяття ґрунтових зразків для хімічних аналізів і монолітів.

Кількість основних розрізів, які закладаються, визначається масштабом ґрунтової зйомки, складністю рельєфу, строкатістю ґрунтового покриву.

Розміри основних ґрунтових розрізів також не є постійними і не залежать від потужності ґрунтового профілю. В умовах тайговій зони їх ширина орієнтовно, дорівнює 60-80 см, а довжина 1,2-2,0 м, а глибина коливається від 0,5-до 2,0 м і обмежується материнською породою або ґрунтовими водами. На дрібних ґрунтах, сформованих на щільних породах, а також при близькому заляганні ґрунтових вод розміри розрізу зменшуються. Контрольні ґрунтові розрізи призначені для уточнення варіацій морфологічних ознак ґрунтової різниці, ступеня оподзоленності, гумусованості та ін., тобто для установки підтипів, видів і різновидів ґрунтів, а також для розтину верхньої межі материнської породи або ґрунтових вод. Їх розміри в середньому в два рази менше, ніж розміри основних розрізів.

Ґрунтові прикопки мають глибину 50-75 см., тобто розкривають 2-3 верхніх горизонту. Прикопки служать для встановлення контурів поширення різних ґрунтів, визначення однорідності ґрунтового покриву. Їх зазвичай закладають в місцях ймовірної зміни однієї ґрунту інший.

Основні розрізи для конкретної ділянки закладають в типовому за рельєфом, умовам зволоження і рослинності місці, розташованому на кордоні крон дерев і не ближче 25-30 м від доріг, просік, візирів і т.д. Вибравши місце, на поверхні намічають контури майбутнього розрізу. Його зазвичай розташовують з таким розрахунком, щоб до моменту спостереження лицьова (коротка) сторона висвітлювалася сонцем. На схилах лицьову сторону орієнтують вгору.

Прикопки розрізу ґрунт викидають тільки на бокові (довгі) сторони: дернину і гумусовий горизонт в одну, а нижче горизонти в іншу. Навпаки лицьової стінки зберігають в незайманому вигляді надґрунтовий покрив, не забруднюють його і не ущільнюють. Недотримання останньої вимоги призводить до руйнування верхніх горизонтів, зміни їх потужності та спотворення результатів досліджень.

Лицьову і бічні стінки розрізу виконують рівними прямовисними, а з боку протилежної лицьової роблять сходинки, ширина яких залежить від механічного складу ґрунтів - для піщаних вона більше (25-40 см), ніж для глинистих. Кількість сходинок визначається глибиною ґрунтового розрізу. Відразу ж після викопування розрізу відбирають зразок материнської породи для її діагностики.

При засипці ґрунтового розрізу спочатку укладають нижні, а потім верхні горизонти. Дернину укладають зверху.

Прививченні орних земель, лісових розсадників найчастіше беруть змішані зразки. Для цього в декількох типових відносно однорідних місцях поля виробляютьвиїмку зразків, які ретельно змішують на великому аркуші паперу. Потімповерхню грунтової маси вирівнюють і ділять на квадратики. З останніх вшаховому порядку набирають змішану пробу вагою до 1 кг.

Зберігання сирих грунтових зразків не допускається, так як під впливоммікробіологічних процесів в сирих зразках змінюються хімічні властивостігрунту. Тому зразки консервують, тобто доводять їх до повітряно-сухогостану, розсипавши тонким шаром на папір.

Грунтовий моноліт - це вертикальний зразок грунту, взятий без порушення її природногододавання. При камеральній обробці матеріалів досліджень їх використовують дляперевірки і доповнення зроблених в поле спостережень, а також для зіставлення тавиявлення характерних ознак грунтів різних ділянок.

Моноліти беруть в дерев'яні або металеві ящики, орієнтовний розмір яких дорівнює 100x25x8 см. Верхня і нижня кришки монолітного ящика повинні бути знімними.

У полікришки відгвинчують, прикладають рамку скриньки до лицьового боку розрізу і намічають її внутрішні контури. По контуру вирізають прямокутну колонку, на яку надягають рамку ящика до суміщення площин лицьової стінки колонки і нижній частині рамки.

Нерівності ґрунту обережно зрізують і прикручують нижню кришку рамки. Щоб не пошкодити моноліт, ґрунт з боків ящика виймають на конус, а у його верхній площині, відступивши від останньої на 8-10 см, поступово лопатою відокремлюють колонку моноліту від стінки розрізу. При цьому знизу моноліт підтримують до тих пір, поки він не відділиться від стінки ґрунтового розрізу. Моноліт обережно виймають з розрізу, встановлюють горизонтально і акуратно зрізують надлишок ґрунту до площиниверхньої кришки. Під кришку вкладають етикетку (місце взяття, номер розрізу, назву ґрунту, дата, прізвище виконавця) і пригвинчують кришку до рамки. Запис, аналогічну вкладеної під кришку, роблять на бічній короткій сторін і рами і на даху ящика.

Морфологічні ознаки ґрунтів

У різних ґрунтових горизонтах відбуваються різні процеси, які впливають на агрономічні властивості ґрунту в цілому. Генетичні горизонти ґрунту відрізняються один від одного морфологічними ознаками, складом і властивостями.

Морфологічні ознаки віддзеркалюють характер ґрунтотворного процесу, властивості ґрунтів і є діагностичною характеристикою.

До основних морфологічних ознак відносяться: грубизна ґрунту і окремих його горизонтів, забарвлення, вологість, структура, складання, гранулометричний склад, новоутворення, скипання від соляної кислоти, включення, характер переходу від одного горизонту до іншого.

Для вивчення будови ґрунту і морфологічних ознак окремих його горизонтів викопують ґрунтові розрізи (ями) до глибини залягання материнської породи або до підґрунтових вод.

У ґрунтовому профілі виділяють генетичні горизонти і на основі морфологічних ознак надають їм назву та умовні позначки (індекси або символи).

Грубизна горизонту вимірюється в сантиметрах від верхньої до нижньої його межі. Грубизна окремих горизонтів свідчить про напрямок, інтенсивність ґрунтових процесів і агрономічну цінність ґрунту. Отже, глибокий гумусовий горизонт вказує на інтенсивну акумуляцію гумусу та поживних речовин, наявність глибокого і добре вираженого елювіального горизонту говорить про інтенсивні процеси вимивання і низьку родючість ґрунтів.

Загальна грубизна профілю ґрунту вимірюється від поверхні до материнської породи і залежить від напрямку ґрунтотворного процесу і стадії розвитку ґрунту.

Забарвлення є основною ознакою для визначення назв більшості ґрунтів. Забарвлення генетичних горизонтів залежить від їх хімічного і мінералогічного складу. Основні кольори - чорний, червоний, білий. Сполучення та кількісне співвідношення цих кольорів надає горизонту різноманітних відтінків (трикутник С.О. Захарова).

Чорне, темно-сіре забарвлення надають ґрунту гумусові речовини, сульфіди заліза, гідрооксиди мангану; жовте, іржаво-червоне - оксиди і гідрооксиди заліза і алюмінію; біле - кварц, карбонат кальцію, гіпс, розчинні солі, каолініт; сизувате, блакитне, зеленувате - закисні сполуки заліза. При визначенні забарвлення горизонту ґрунту виділяють основний колір і відтінки. Наприклад, у жовто-бурому забарвленні другий колір основний.

При однорідному забарвленні дають тільки його назву. При неоднорідному забарвленні вказують, що на фоні основного кольору виділяють плями, стрічки іншого кольору.

Вологість ґрунту впливає на інтенсивність забарвлення, структуру ґрунту. На дотик виділяють такі ступені вологості: сухий - від дотику не відчувається свіжість, ґрунт утворює пил; свіжий - від дотику відчувається свіжість, але рука не забруднюється; вологий - волога на дотик не відчувається, але при стисненні в долоні утворює грудку; сирий - ґрунт липне і забруднює руки; мокрий - при стисненні у долоні виділяється вода, зі стінки розрізу точиться вода.

Структурою називають сукупність агрегатів різного розміру та форми, на які розпадається ґрунт під час обробітку. Ґрунтова масам може бути представлена відокремленими механічними агрегатами (безструктурна), а також буває склеєна у грудки (структурна). Вид структури описується в кожному генетичному горизонті ґрунту за класифікацією Захарова С.О.

Брилиста структура притаманна глинистим, болотним ґрунтам; грудкувато-зерниста - гумусовим і перехідним горизонтам чорноземів, каштанових ґрунтів; горіхувата і призматична - ілювіальним горизонтам підзолистих і опідзолистих ґрунтів; стовпчаста і призматична - солонцевим горизонтам; плитчаста, пластинчаста, листувата - елювіальним горизонтам підзолистих, солонцюватих, такироподібних ґрунтів. У природі структура ґрунту частіше буває змішаною. Наприклад, грудкувато-зерниста, горіхувато-призматична. У такому випадку останнє слово у складній назві означає кількісну перевагу призматичних агрегатів.

Складання називається зовнішнє виявлення щільності й пористості ґрунту.

За будовою розрізняють ґрунти: тонкопористі (переважають пори діаметром менше 1 мм); пористі (1 - 3 мм); губчаті (3 - 5 мм); ніздрюваті (5 - 10 мм); коміркуваті (більше 10 мм); трубчасті (червороїни); тонкошпаруваті (шпарини завширшки менше 3 мм); шпаруваті (3 - 5 мм); щілюваті (шпарини завширшки більше 10 мм).

За щільністю ґрунти поділяються на пухкі (ніж заглиблюється в масу ґрунту без зусиль, яма копається легко); ущільнені (ніж входить на всю довжину леза (15 - 20 см) з помітним зусиллям); щільні (у ґрунт лезо ножа входить тільки на 5 - 6 см); дуже щільні, або злиті (копати яму лопатою майже неможливо, доводиться використовувати лом; лезо ножа заглиблюється в масу ґрунту на 1 - 2 см); розсипчасті (при скиданні з лопати маса ґрунту легко розпадається на структурні елементи; така будова характерна для піщаних і супіщаних ґрунтів).

Залежно від площі пор на стінках розрізу, будова горизонтів може бути злитою (пори візуально не визначаються); пористою (площа пор займає менше половини площі зрізу); дуже пористою (площа пор займає більше половини площі зрізу).

Новоутворення являють собою локальні скупчення в масі ґрунту речовин різної форми та хімічного склад, які є наслідком ґрунтотворного процесу. Розрізняють хімічні й біологічні новоутворення.

Хімічні новоутворення поділяються на вицвіти й нальоти (хімічні речовини виступають на поверхні ґрунту або на стінках розрізу у вигляді тонкої плівочки); кірочки, примазки, затьоки на зрізі ґрунту або стінках шпарин (хімічні речовини утворюють прошарки невеликої товщини); прожилки і трубочки (речовини займають ходи черв'яків або коренів, пори та шпарини ґрунту); конкреції та стягнення (скупчення різних речовин кулястої форми); прошарки (речовини скупчуються у великій кількості, просочуючи окремі шари ґрунту).

Біологічні новоутворення (тваринного і рослинного походження) можуть мати такі форми: червороїни - хвилясті ходи-канальці черв'яків; копроліти - екскременти дощових черв'яків у вигляді невеликих клубочків. Це шматочки землі, що пройшли крізь травний апарат черв'яків і просочені (склеєні) їх виділеннями; кротовини - пусті та заповнені ходи риючих тварин (ховрахів, байбаків, кротів тощо); кореневими - згнилі великі корені рослин.

Гранулометричним складом ґрунту називається відсоткове співвідношення в ньому окремих механічних фракцій: піску, пилу, мулу.

У польових умовах гранулометричний склад ґрунту визначають органолептичним методом шляхом мокрого скачування ґрунту в кульку, шнур і кільце.

Скипання ґрунту від соляної кислоти. Під час морфологічного опису ґрунту визначають наявність у ґрунтовому профілі карбонатів, які можна побачити, зробивши пробу на закипання ґрунту з 10% розчином HCl. Скипання буває: сильне, середнє, слабке і відсутність скипання.

Включеннями називаються різні відокремлені тіла, розташовані в масі ґрунту, утворення яких не пов’язане з ґрунтотворним процесом. Це корені та інші частини рослин різного ступеня розкладу (кореневища, цибулини, заорані пожнивні залишки і гній, залишки лісової підстилки); черепашки і кістки тварин, валуни, уламки гірських порід, шматочки цегли, вугілля, скла, заліза тощо.

Описуючи кореневу систему, слід вказувати, до якої групи вона належить: кореневища, бульби, цибулини трав'янистих рослин, корені трав’янистих рослин, корені дерев і кущів. Необхідно також оцінити величину біологічної маси. Цю оцінку проводять відносно до об'єму ґрунтового горизонту за такими градаціями кількості коренів: дуже рідкі - менше 5%; рідкі - 5-25%; звичайні - 25-50%; густі - більше 50% від об'єму ґрунту.

Перехід одного горизонту до іншого визначають за забарвленням, структурою, складанням, новоутворенням і гранулометричним складом. За ступенем виразності лінія переходу між горизонтами буває: різкою - коли смуга зміни одного забарвлення іншим становить менше 2 см, ясною - 2-5 см, поступовою - більше 5 см.

За формою границя між горизонтами буває: рівною, хвилястою, ящикоподібною, пилкуватою, кишенеподібною, розмитою тощо.

4. Номенклатура ґрунтів

ґрунт ландшафтний лісостеп польовий

У ґрунтознавстві широко розповсюджена система індексів горизонтів, запропонована В.В. Докучаєвим. За цією класифікацією генетичні горизонти позначаються першими літерами латинського алфавіту:

А - гумусово-акумулятивний горизонт,

В - перехідний до материнської породи,

С - материнська порода.

Ця символіка горизонтів розроблена для чорноземів, а потім була перенесена на інші типи ґрунтів. Недоліком такого індексування було те, що ці символи вказують тільки на порядок їх розташування у ґрунтовому профілі і вони однакові в різних за генезисом ґрунтах.

В Україні нині використовується символіка генетичних горизонтів, введена академіком О.Н. Соколовським. За цією індексацією кожен генетичний горизонт у профілі ґрунту позначається початковими латинськими літерами слів, які вказують на генезис і властивості горизонту.

Індексація і характеристика основних генетичних горизонтів:

Т - торфовий - складається більш ніж на 70% з рослинних решток

різного ступеня розкладу;

ТН - торфово-перегнійний - складається зі спресованих гуміфікованих рослинних решток, має слабку пилувато-грудкувату структуру, чорний колір. Спостерігається на окультурених торфовищах;

ТС - торфово-мiнералiзований - складається із сильноподрібнених мінералізованих рослинних решток. Вони порохоподібні, гідрофобні. Пролягають на переосушених торфовищах;

Но - лісова підстилка - надґрунтовий поверхневий шар різного ступеня розкладу, лісовий опад (Нл) або залишки трав’янистої рослинності (повстина) (Нс);

Нd - дернинний - складається більше ніж наполовину з живих і мертвих коренів трав’янистої рослинності;

Н - гумусови й - горизонт акумуляції гумусу, який рівномірно забарвлює його у чорний колір i тісно пов’язаний з мінеральною частиною ґрунту, зернистої або грудкуватої структури;- елювіальний - збіднений на органічні та мінеральні колоїди речовини внаслідок їх вимивання. Має ясно-сірі й білясті кольори, горизонтально-подільний;- ілювіальний - збагачений колоїдами (глинистими часточками, рухомими півтораоксидами й органічними речовинами). Має бурувато-червоний, м’ясо-червоний, бурувато-брунатний, темно-сірий колір, щільний, призматичної, горіхуватої структури;

І (SL) - солонцевий - ґрунтова маса дуже сильно пептизована, збагачена на колоїди (глину, півтораоксиди, органічні речовини) сірого або ч орного кольору, стовбчастої, призматичної, горіхуватої структури;- глейовий - мінеральний або органо-мінеральний горизонт оливкового, сталево-сірого, блакитного чи сизого кольору, безструктурний, що утворився внаслідок відновних процесів у гідроморфних умовах;

М - мергелистий - горизонт акумуляції мергелю гідрогенним шляхом.- елювiально-ілювiальний - перехідний горизонт, у якому проявляються ознаки двох суміжних горизонтів, у даному разі елювіального та ілювіального;

Нр - верхня частина перехідного горизонту - спостерігається в ґрунтах з поступовим переходом ознак гумусового горизонт у до материнської породи;

Рh - нижня частина перехідного горизонту, що межує з материнською породою;

Н Е - гумусово-елювiальний горизонт - характеризується тим, що в ньому разом з накопиченням гумусу відбувається гідроліз мінералів і частковий винос продуктів руйнування (колоїдів, солей тощо);

НІ - гумусово-iлювiальний - горизонт, у якому акумулюються органічні і мінеральні колоїди, солі, що вимиті з верхніх елювіальних горизонтів;

Р - материнська порода - гірська порода, з якої утворився ґрунт.

Д - пiдстилаюча порода - порода, що залягає нижче материнської.

Майже всі ознаки, що виділяються в основних горизонтах, можуть

проявлятися по-різному: в одних випадках - бути основними ознаками, а в інших - допоміжними, де вони проявляються в меншій мірі. У такому випадку їх позначають такими ж самими, але маленькими літерами і пишуть праворуч від основного символу, наприклад Не, Нрі, Ір.

. Основні типи ґрунтоутворення

Ґрунтоутворення - це складний природний процес утворення ґрунтів із гірський порід, що складають земну поверхню, їх розвиток, функціонування та еволюція під дією факторів ґрунтоутворення в природних або антропогенних екосистемах Землі.

В результаті розвитку різних типів ґрунтоутворення сформувалися різноманітні ґрунти.

С.С. Неуструєв, слідуючи К.Д. Глинці, виділив всього п'ять типів ґрунтотворення: латеритний, підзолистий, солонцьовий, степний та болотний.

Грунти Лісостепу України, в тому числі і ґрунти південного сходу лісостепу, розвивалися під дією чотирьох ґрунтотворних процесів: підзолистого, гумусово-акумулятивного, солонцьового і болотного.

На підвищених еродованих ділянках під лісовим покривом відбувається підзолистий процес ґрунтоутворення. Цей процес розвивається під впливом лісової рослинності в умовах вологого клімату, проявляючись в руйнуванні мінеральної частини ґрунту, розпаді її на глини, який відбувається як під дією органічних кислот та вуглекислого газу, так і під впливом деяких мікроорганізмів. Утворення підзолистих ґрунтів пов'язано з розвитком процесів опідзолення, елювіально-глейового процесу та лессіважу.

В результаті підзолистого процесу на території південного сходу лісостепу України утворилися сірі, світло-сірі, темно-сірі ґрунти, чорноземи опідзолені. Світло-сірі, сірі та темно-сірі ґрунти відрізняються між собою за хімізмом; вони мають в різній мірі кислу реакцію, вміст гумусу знижується від темно-сірих до світло-сірих ґрунтів.

Гумусово-акумулятивний процес відбувається під впливом трав'яної рослинності, яка є як джерелом гумусу і агентом переносу мінеральних речовин із глибинних в верхній, гумусовий горизонт, так і фактором, що впливає на водний режим ґрунту. Особливо сприятливо дерновий процес розвивається під лучною та лучно-степовою трав'янистою рослинністю. З розвитком дернового процесу пов'язано утворення окрім дернових ґрунтів тайгово-лісової зони, широкого ряду ґрунтів і в інших зонах: чорноземів, каштанових, дернових алювіальних, лучних глейових ґрунтів та ін.

Дерновий процес полягає насамперед у збагаченні гумусом верхнього більш або менш глибокого горизонту. В ґрунтах дернового типу ґрунтотворення відсутні розчинені кислі речовини, в їх материнських породах багато вуглекислого вапна та поглиненого мулуватою фракцією кальцію, завдяки чому вони вилуговані значно менше, ніж інші породи, особливо лісові (підзолисті). Вологи, що проникає в грунт дернового типу, достатньо лише для усунення легкорозчинних солей, внаслідок чого ці грунти, як правило, не засолені. Багатство чорноземів та лучних грунтів колоїдами (перегноєм та глиною), а також насиченість їх кальцієм надають їм дуже цінних фізичних та механічних властивостей, що разом з величезним запасом поживних речовин та високою біологічною активністю цих грунтів обумовлює високу їх родючість та відмінні агрономічні якості.

На території південного сходу лісостепу України зустрічаються галогенні солончакові та солонцьові грунти, що утворилися в результаті солонцьового процесу ґрунтотворення.

Формування засолених грунтів пов'язано з накопиченням солей в ґрунтових водах та породах і з умовами, що сприяють їх акумуляції в грунтах.

В солонцьовому процесі вирішальне значення має іон натрію, джерелом якого є скупчення натрієвих солей, що містяться в земній корі в осадочних породах, які залишені морем, а також у вигляді пластів, штоків, соляних бань та пов'язаних з ними ґрунтових вод. Цей процес призводить до утворення таких грунтів: солончаків, солонців, солодей.

Болотний процес грунтотворення розвивається не лише при надмірному зволоженні, що веде за собою оглеєння та консервацію органічних решток у вигляді торфу, але й навпаки, коли при накопиченні рослинних решток, що не розклалися, утворюються передумови для затримки води, в результаті чого відбувається заболочення. Такі грунти придатні для землеробства після осушення в умовах регулювання водно-повітряного режиму.

Більш детально про ці типи ґрунтотворення буде розповідатися в слідуючих розділах.

Дерновий (гумусово-акумулятивний) процес ґрунтотворення

Цей процес розвивається під степовою та різнотравно-степовою трав'янистою рослинністю. Цей процес знаходить найбільш типове відображення в чорноземних грунтах, що формуються головним чином на карбонатних породах (леси, лесовидні суглинки, супісі, карбонатна морена, продукти вивітрювання багатих кальцієм корінних порід) в умовах помірно вологого клімату.

Гумусово-акумулятивний процес обумовлює утворення глибокого гумусовоакумулятивного горизонту, накопичення елементів живлення рослин та оструктурення профілю.

Природна рослинність характеризується значним щорічним відчуженням в опад органічної маси (40-60% всієї біомаси). При цьому біля 40-60% опад складають корені рослин.

Багатство рослинного опаду лісостепу зольними елементами та азотом при значній загальній масі щорічного опаду визначає максимальне надходження в грунт азоту та зольних елементів. Якщо під хвойними лісами щорічно поступає з опадом 40-300 кг/га азоту та зольних елементів, то під рослинністю чорноземів ця величина досягає 600-1400 кг/га. Отже, найважливішою особливістю біологічного кругооберту речовин при чорноземоутворенні є щорічне надходження в грунт з опадом великої кількості азоту та зольних елементів.

Найбільш сприятливе утворення гумусу при розкладі опаду рослин відбувається при лужній реакції, достатній кількості кисню, оптимальному зволоженні, без інтенсивного вилуговування, в умовах забезпеченості рослинних решток білковим азотом та основами.

Найкращі умови для процесу гуміфікації в Чорноземній зоні створюються весною та раннім літом. В цей час в грунті сприятливі температури і ще достатній запас вологи від осінньо-зимових опадів та весняного сніготанення. В період літньої посухи та періодичного зволоження мікробіологічні процеси помітно ослаблюються, що сприяє захисту гумусових речовин, які утворюються, від швидкої мінералізації.

Деяке покращення водного режиму восени активізує мікробіологічні процеси, але цей період обмежується швидким зниженням температур. Взимку при промерзанні грунту відбуваються процеси денатурації гумусових речовин. Багатство рослинного опаду кальцієм призводить до безперервного утворення біологічного кальцію та його міграції у вигляді Са(НСО₃)₂. Тому гуміфікація йде в умовах надлишку кальцієвих солей, що майже повністю виключає формування та винос вільних водорозчинних органічних продуктів.

Таким чином, особливість біологічного кругооберту речовин трав'яними асоціаціями чорноземів полягає також в тому, що гідротермічні умови зони сприяють розкладу багатого основами та азотом опаду по типу гуміфікації з утворенням складних висококонденсованих перегнійних сполук типа гумінових кислот, закріпленню яких в грунті сприяє безперервне утворення в середовищі біогенного кальцію і формування карбонатного ілювіального горизонту.

Необхідно підкреслити якісні особливості органічної частини чорнозему - гуміновий характер гумусу, складність гумінових кислот, високий ступінь їх окисленості та ароматизації та переважне закріплення їх у формі гуматів кальцію, майже повна відсутність вільних фульвокислот і більш складна їх будова у порівнянні з фульвокислотами підзолистих ґрунтів.

Так як гумусові кислоти швидко нейтралізуються основами опаду та кальцієм грунтового розчину, не спостерігається помітного розкладу грунтовых мінералів під дією гумусових речовин. Головні риси взаємодії органічних продуктів ґрунтотворення з мінеральною частиною грунту при чорноземному процесі - утворення органо-мінерального комплексу із стійких органо-мінеральних сполук.

Разом з накопиченням гумусу при гумусово-акумулятивному процесі йде закріплення у формі складних органо-мінеральних сполук найважливіших елементів живлення рослин - N, P, S, Ca та ін. Гумус дає грунту основне забарвлення, що поступово змінюється з глибиною. Рівномірність забарвлення пов'язана з метаморфозами розчинних продуктів розкладу - «діяльного перегною».

Розвиток потужної кореневої системи лучно-степової та степової рослинності і утворення гуматів кальцію створює сприятливі умови для оструктурення профілю грунту. Характерною рисою генезису чорноземів є також сезонна динаміка карбонатів в їх профілі.

Особливості будови профілю чорноземів ілюструються на графіку за Неуструєвим.

Найбільш сприятливі умови чорноземоутворення там, де створюється максимальна кількість рослинної маси та найкращим чином складається гідротермічний режим грунту.

Для профілю чорнозему характерні:

·   глибока гумусованість;

·   поступове зниження вмісту гумусу з глибиною;

·   зерниста структура;

·   однорідний механічний склад по профілю;

·   рихле зложення;

·   дуже поступові переходи горизонтів;

·   новоутворення;

·   наявність кротовин.

Тип чорнозему підрозділяється на слідуючі підтипи: чорнозем вилугований, чорнозем типовий, чорнозем звичайний та чорнозем південний.

При дерновому (гумусово-акумулятивному) процесі ґрунтотворення утворюються не лише чорноземні грунти, але й дернові, карбонатні грунти, дернові алювіальні, лучні глейові, темнокольорові грунти прерій (бруніземи) та ін. Дернові грунти мають добре виражений гумусовий горизонт комкувато-зернистої структури, відсутність або слабку вираженість опідзоленості, високий вміст гумусу (від 3-4% до 12-15% та більше), високу ємкість вбирання, слабокислу, нейтральну або слаболужну реакцію, підвищений валовий запас азоту та зольних елементів живлення рослин. Існує три типа дернових грунтів: дерново-карбонатні (рендзіни), дернові літогенні та дерново-глейові.

Для прикладу візьмемо чорнозем типовий важкосуглинистий на лесовидному суглинку.

Розріз закладено на території ХНАУ Харківської області на широкому міжбалочному водорозділі, який обмежений двома великими балками. Територія зайнята природною трав'янистою рослинністю.

Даний грунт володіє найбільш характерною рисою чорноземоутворюючого процесу - інтенсивним накопиченням гумусу, азоту та зольних елементів живлення рослин, неглибоким вимиванням карбонатів, відсутністю різкої диференціації грунтового профілю.

Серед чорноземів типових виділяють такі види, як середньоглибокі, глибокі, дуже глибокі, слабогумусні, малогумусні та середньогумусні. Глибина гумусового горизонту у середньоглибоких видів коливається від 65-85 см, у глибоких - від 85 до 120 см. Характерною особливістю профілів чорноземів типових є поступове спадання гумусового забарвлення з глибиною та значна переробка землериями в основному перехідних горизонтів. Найбільша зритість у глибоких та дуже глибоких видів, це в значній мірі обумовлює розтягнутість гумусового профілю. Більш висока рухомість фосфатів спостерігається у слабогумусованих та малогумусованих видів чорноземів, низька - в середньогумусних, знаходячись в оберненій залежності від насиченості грунтів основами.

Порівнюючи чорноземи типові та вилужені можна лише уточнити, що в чорноземах вилугованих вміст гумусу на 0,5-1,0% менше ніж в типових; наявність під горизонтом Нр вилугованого від карбонатів горизонта НР. Цей горизонт має добре виражений буруватий колір, гумусові натіки та примазки, горіхувато-призматичну або призматичну структуру. Чорноземи сильновилуговані звичайно приурочені до знижень рельєфу - нижніх частин схилів та їх шлейфів, западин. Вивчаючи чорноземи на схилах необхідно відмітити, що в результаті дії на схилах водної ерозії, існують ще чорноземи слабозмиті, середньозмиті та сильнозмиті. Профіль цих грунтів відрізняється в деякій мірі від чорноземів типових. У слабозмитих грунтів змита частина верхнього горизонту, у середньозмитих грунтів змитий увесь верхній горизонт, у сильнозмитих грунтів змиті перший та другий горизонти на поверхню виходить нижній перехідний горизонт. Для збереження та покращення родючості на таких грунтах необхідна сувора система агротехнічних, меліоративних та протиерозійних заходів.

Проявом дернового процесу ґрунтотворення є розвиток дернових грунтів. Розріз такого грунту закладено в межах борової тераси на деякому підвищенні. Територія зайнята природною рослинністю: типчак, вівсяниця Беккера, молочай, чебрець, полин, еспарцет та ін.

Грунт - дерновий розвинутий супіщаний на похованому піщаному чорноземі.

Дерновий слаборозвинутий грунт відрізняється від розвинутого лише глибиною гумусового горизонту. В ході практики в слаборозвинутих дернових грунтах він складає 11-12 см, хоча він може досягати 25 см. Дерновий розвинутий грунт може мати гумусовий горизонт більше 25 см. Ці грунти родючі, але все ж вони використовуються для лісових насаджень.

Підзолистий процес ґрунтотворення

На основі експериментальних даних розвиток підзолистого процесу можна уявити слідуючим чином.

В найбільш чистому вигляді підзолистий процес протікає під пологом хвойного лісу з бідною трав'янистою рослинністю або без неї.

Відмираючі частини деревної рослинності накопичуються переважно на поверхні грунту у вигляді лісової підстилки. Ці залишки містять мало кальцію та багато важкорозчинних сполук, таких як лігнін, воски, смоли та дубильні речовини.

При розкладі лісової підстилки утворюються різні водорозчинні органічні сполуки. Низький вміст поживних речовин та основ в підстилці, а також переважання грибної мікрофлори сприяють інтенсивному утворенню кислот, серед яких найбільш поширені фульвокислоти та низькомолекулярні органічні кислоти (мурашина, оцтова, лимонна). Кислі продукти розкладу підстилки частково нейтралізуються основами, що звільнюються при її мінералізації, більша ж їх частина попадає в грунт, взаємодіючи з її мінеральною частиною. До кислих продуктів лісової підстилки додаються органічні кислоти, що утворюються в процесі життєдіяльності мікроорганізмів безпосередньо в самому грунті, а також виділені коренями рослин. Але незважаючи на прижиттєву роль рослин і мікроорганізмів в руйнуванні мінералів, найбільша роль в опідзолюванні належить кислим продуктам специфічної та неспецифічної природи, що утворюються в процесі перетворення залишків лісової підстилки.

В результаті промивного водного режиму і дії кислих сполук в верхніх горизонтах лісового грунту видаляються в першу чергу всі легкорозчинні речовини. При подальшій дії кислот руйнуються і більш стійкі сполуки первинних та вторинних мінералів. Насамперед руйнуються мулисті мінеральні часточки, тому при підзолоутворенні верхній горизонт поступово збіднюється на мул.

Продукти руйнування мінералів переходять в розчин і в формі мінеральних та органо-мінеральних сполук рухаються з верхніх горизонтів до нижніх: калій, натрій, кальцій, магній переважно у вигляді солей вугільної та органічних кислот, кремнезем у формі розчинних силікатів натрію та калію, частково псевдокремнієвої кислоти Si(OH)₄; сірка у вигляді сульфатів. Фосфор утворює головним чином важкорозчинні фосфати кальцію, заліза та алюмінію і практично вимивається слабо.

Залізо та алюміній при опідзолюванні мігрують у формі органо-мінеральних сполук. До складу водорозчинних органічних сполук підзолистих грунтів входять різноманітні сполуки: фульвокислоти, поліфеноли, низькомолекулярні органічні сполуки, кислі полісахариди та ін.

В результаті підзолистого процесу під лісовою підстилкою виділяється підзолистий горизонт, що володіє слідуючими основними ознаками та властивостями: внаслідок виносу заліза та марганцю та накопичення залишкового кремнезему колір горизонту з червоно-бурого чи жовто-бурого стає світло-сірим або білявим; горизонт збіднений елементами живлення, півтораоксидами та мулистими часточками; має кислу реакцію та сильну ненасиченість основами; в суглинистих та глинистих різновидах приймає пластинчасто-листувату структуру або стає безструктурним.

Частина речовин, що винесені з лісової підстилки та підзолистого горизонту, закріплюється нижче підзолистого горизонту. Утворюється горизонт вмивання або ілювіальний горизонт, збагачений мулистими часточками, півтораоксидами заліза та алюмінію та іншими сполуками. Інша частина речовин, що вимиваються, досягають ґрунтових вод і, переміщаючись разом з ними, виходять за межі грунтового профілю.

В ілювіальному горизонті завдяки вмитим сполукам можуть утворюватися вторинні мінерали типу монтморилоніту, гідрооксидів заліза та алюмінію та ін. Ілювіальний горизонт набуває помітної ущільненості, іноді деяку цементованість. Гідроксиди заліза та марганцю в окремих випадках накопичуються в профілі грунту у вигляді залізо-марганцевих конкрецій. В легких грунтах вони приурочені найчастіше до ілювіального горизонту, а в важких - до підзолистого.

На однорідних за механічним складом породах ілювіальний горизонт звичайно формується у вигляді темно-бурої або коричневої лакіровки на гранях структурних окремостей. На легких породах цей горизонт виражений у вигляді жовто-бурих або червоно-бурих ортзандрових прошарків або виділяється коричнево-бурим кольором.

В деяких випадках в ілювіальному горизонті піщаних підзолистих грунтів накопичується значна кількість гумусових речовин. Такі грунти називають підзолистими ілювіально-гумусовими.

Таким чином, підзолистий процес супроводжується руйнуванням мінеральної частини грунту і виносом деяких продуктів розкладу за межі грунтового профілю. Частина продуктів закріплюється в ілювіальному горизонті, утворюючи нові мінерали.

Деревна рослинність, поглинаючи з грунту елементи живлення, створює і накопичує в процесі фотосинтезу велику масу органічної речовини, що досягає в зрілих ялинових насадженнях 200-250 т/га, з вмістом від 0,5 до 3,5% зольних речовин. Деяка частина синтезованої органічної речовини щорічно повертається з лісовим опадом на поверхню грунту (2-7 т/га). Деяка кількість органічних та мінеральних речовин, що утворюються при розкладі лісової підстилки, може закріплятися в верхньому шарі грунту. Але так як при розкладі та гуміфікації лісової підстилки виникають переважно рухомі гумусові речовини, а також внаслідок незначного вмісту кальцію, що сприяє закріпленню гумусових речовин, гумусу звичайно накопичується мало.

Інтенсивність гумусового процесу залежить від сполучення факторів ґрунтотворення. Одна з умов його прояву - низхідні водотоки: чим менше промочується грунт, тим слабше протікає підзолистий процес.

Тимчасове надлишкове зволоження грунту, що відбувається під впливом рельєфу, також буде посилювати або послаблювати розвиток підзолистого процесу.

Розвиток підзолистого процесу багато в чому залежить від материнської породи, зокрема від її хімічного складу. На карбонатних породах цей процес значно послаблюється, що обумовлено нейтралізацією кислих продуктів розкладу вільним вуглекислим кальцієм породи та кальцієм опаду. Крім того, в розкладі опаду збільшується роль бактерій, що призводить до утворення менш кислих продуктів розкладу, аніж при грибному розкладі.

На ступінь прояву підзолистого процесу значно впливає також склад деревних порід. Під листяними, зокрема під широколистяними, лісами процес відбувається слабше, аніж під хвойними.

Особливості підзолистого грунту (підзолу) схематично показані на графіку за Неуструєвим

Поряд з опідзолюванням розвиток підзолистих грунтів пов'язаний з лессиважем. Теорія лессіважу бере свій початок в поглядах К.Д. Глинки, який вважав, що при підзолоутворенні з верхніх горизонтів грунту виносяться мулисті часточки без їх хімічного руйнування. Основними ознаками для відокремлення підзолистих грунтів від лессівованих ряд дослідників вважає склад мулу (співвідношення SiO₂:R₂O₃) та наявність «орієнтованої» глини, тобто пластинок глини певної орієнтації, що дозволяє визначити їх переміщення з низхідними водотоками.

В результаті підзолистого процесу ґрунтотворення формуються підзолисті та опідзолені грунти.

На види підзолисті грунти поділяють:

1. За ступенем опідзоленості: слабопідзолисті, середньопідзолисті, сильнопідзолисті, підзоли.

2. За глибиною опідзолювання: поверхенво-підзолисті - до 5 см; мілкрпідзолисті - до 20 см; неглибокопідзолисті - до 30 см; глибокопідзолисті - більше 30 см.

Опідзолені грунти представлені чотирма типами: світло-сірі опідзолені, сірі опідзолені, темно-сірі опідзолені, чорноземи опідзолені. Ці грунти формуються під впливом двох типів ґрунтотворення, а саме підзолистого та гумусовоакумулятивного.

Нижче розглянемо профілі деяких опідзолених грунтів, які є частиною грунтового покриву південного сходу лісостепу України.

Почнемо описом профілю сірого лісового грунту.

Розріз був закладений на схилі балки. Територія зайнята лісовою рослинністю: дуб, клен, ясен, липа. Серед трав'яної рослинності переважає осока, гравилат. За морфологічними ознаками прояву дернового та підзолистого процесів, а також за іншими властивостями сірі лісові грунти займають проміжне становище між світло-сірими та темно-сірими лісовими грунтами. В порівнянні з світло-сірими грунтами підзолистий процес в них ослаблений, а дерновий не досягнув ще тієї інтенсивності, яка характерна для темно-сірого грунту.

Сірі грунти характеризуються чіткою диференціацією профілю за підзолистим типом, але на відміну від світло-сірих лісових грунтів в них елювіальний горизонт виражений слабо, гумусово-елювіальний більш потужний (до 35 см) і забарвлення його більш темне.

Механічний склад сірих лісових грунтів - від супіщаного до суглинистого, світло-сірих від супіщаних до легкосуглинистого, темно-сірого - більш важкого механічного складу.

В порівнянні з світло-сірими грунтами вони краще забезпечені поживними речовинами та вище їх за родючістю, але загальний рівень забезпеченості середній та нижче середнього. Але темно-сірі грунти належать до категорії високородючих, так як за властивостями та морфологічними ознаками вони наближаються до чорноземів опідзолених, але відрізняються низкою суттєвих ознак.

Підвищення родючості таких грунтів пов'язано з внесенням органічних та мінеральних добрив та вапнуванням.

Їм властиві: рівномірна та глибока гумусованість, наявність кротовин, а також чітка диференціація профілю по елювіально-ілювіальному типу, білява присипка в гумусовому шарі, ущільнення та оглинення в середній частині профілю, глибока вилугованість від карбонатів. Особливістю гумусового профілю чорноземів опідзолених є порівняно швидке зменшення вмісту гумусу з глибиною. Розглянемо профіль чорнозему опідзоленого середньосуглинистого на лесовидному суглинку.

Солонцьовий процес ґрунтотворення

З цим процесом ґрунтотворення пов'язані грунти, що розвиваються під впливом розчинних солей, головним чином натрію. Формування засолених грунтів пов'язано з накопиченням солей в ґрунтових водах та породах та з умовами, що сприяють їх акумуляції у грунті. При вивітрюванні порід утворюється значна кількість солей. Щорічне надходження легкорозчинних солей в океан з суші становить 2735 млн. т.

Багато легкорозчинних солей може утворюватися при виверженні вулканів; гази та пари, щи виділяються, містять сірку та хлор, які переходять в сульфати та хлориди.

Велика роль в акумуляції водорозчинних солей в грунтах належить рослинності. При аеробному розкладі органічних залишків в умовах посушливого клімату може накопичуватися велика кількість легкорозчинних солей. Одним з джерел накопичення солей в грунті слугують неглибоко залягаючі мінералізовані грунтові води.

Велику роль в перерозподілі солей грають поверхневі та грунтові води. Інтенсивність перерозподілу та накопичення їх в грунті визначається кліматом - кількістю опадів та величиною випаровування, а також фільтраційними властивостями грунтів, грунтотворних порід та розчинністю солей.

По К.К. Гедройцу галогенні грунти розвиваються в три стадії: солончак, солонець та солодь.

Солончаки - це грунти, що мають підвищену концентрацію легкорозчинних солей, які негативно впливають на рослини. Солончаки утворюються при близькому заляганні грунтових мінералізованих вод в умовах випітного типу водного режиму; при випаровуванні грунтів верхні горизонти грунтів збагачуються водорозчинними солями. Ці грунти утворюються також і на засолених грунтотворних породах. Солончаки нерідко виникають при неправильному зрошенні, а також внаслідок грунтового перерозподілу солей в зв'язку з зміною рельєфу.

Велике значення в утворенні солончаків має рослинність. Солі, що утворюються при мінералізації рослинних решток, в умовах аридного клімату накопичуються в верхніх шарах грунту.

Рослинний покрив на солончаках неоднорідний і визначається характером їх засолення та складом солей. На солончаках з дуже високим ступенем засоленості рослинність рідка і представлена різним видами солянок.

Високий вміст солей в солончаках визначає особливості будови їх профілю та властивості. В ньому виділяють гумусовий горизонт Н, перехідний НР та ґрунтотворну породу Р. По всьому профілю солончака помітні вицвіти солей, особливо після підсихання стінки розрізу. Нерідко в нижній частині, а іноді і по всьому профілю відмічаються ознаки оглеєння, що проявляються у вигляді охристих вкраплень або сизих плям.

Солончаки підрозділяються на два типи - гідроморфні та автоморфні. Гідроморфні солончаки розділяють на підтипи: типові гідроморфні, лучні, болотні, приморські, мерзлотні, вторинні та пустельні.

Автоморфні солончаки підрозділяються на літогенні, залишкові та еолово-бугристі.

Якісний склад солей відбивається на зовнішніх ознаках солончаків. Серед них розрізняють коркові, пухлі, мокрі, чорні. В солончаках з переважанням хлориду натрію на поверхні утворюється кірка, при значному вмісту хлориду кальцію та магнію розвиваються мокрі солончаки, якщо в складі солей домінує сульфат натрію - утворюються пухлі солончаки.

За характером розподілу солей солончаки розділяють на види: поверхневі (солі в шарі 0-30 см) та глибокопрофільні (солі по всьому профілю до ґрунтових вод).

Важливо враховувати також глибину залягання солевих горизонтів. Якщо водорозчинні солі залягають в межах 0-30 см, то грунти відносять до солончакових, 30-80 см - до солончакуватих, 80-150 см - до глибокосолончакуватих, глибше 150 см - до незасолених.

Одна з характерних особливостей типових солончаків - рівномірний розподіл мулистих часточок, кремнію та півтораоксидів. Причиною слабкої диференціації профілю цих грунтів є наявність легкорозчинних солей, що відіграють роль електролітів. Вміст гумусу в верхніх горизонтах солончаків коливається від 0,5 до 5-8%. В складі гумусу переважають фульвокислоти. В солончаках мало азоту та зольних елементів.

Солончаки характеризуються низькою природною родючістю. Культурні рослини по-різному відносяться до засолення, що визначається їх біологічними особливостями, ступенем та хімізмом засолення грунтів, вологістю та запасом в них поживних речовин. Засолені грунти рекомендують використовувати під пасовища, сінокоси, а слабозасолені - під посадку солевитривалих рослин.

При зупинці грунтового живлення водою не лише зупиняється підняття солей знизу, але й вступає в дію вимивання солей та розсолення солончака. Після чого наступає друга стадія солонцьового процесу - утворення солонцю.

Солонцями називають грунти, що містять в поглиненому стані велику кількість обмінного натрію, а іноді і магнію в ілювіальному горизонті. Вони мають різку диференціацію профілю і характеризуються несприятливими агрономічними властивостями.

В процесі розвитку профілю солонцю розділяється на ряд чітко виражених горизонтів: гумусово-елювіальний (надсолонцьовий) ЕН, солонцьовий (або ілювіальний) IHs, підсолонцьовий IPHs та ґрунтотворну породу Ps.

Гумусово-елювіальний горизонт грудкуватий або пластинчатий за структурою, шаруватий, пористий, збіднений на мулисту фракцію, а тому більш легкого механічного складу. Колір його різний - від світло-бурого до темно-сірого, майже чорного.

Солонцьовий горизонт більш темного кольору - темно-бурий з коричневим відтінком, стовпчастий за структурою, рідше призматичний, горіхуватий або глибистий. Горизонт в сухому стані щільний, тріщинуватий, в вологому - в'язкий, безструктурний, мажеться.

Підсолонцьовий горизонт більш світлий за кольором, призматичної або горіхуватої структури, звичайно містить гіпс та карбонати. За ним виділяється горизонт максимального скупчення солей.

Профіль солонцю диференціюється за глиною, гумусом, півтораоксидами. Ця своєрідна диференціація профілю солонцю показана на мал. 8.

Згідно колоїдно-хімічної теорії К.К. Гедройца, солонці утворилися при розсоленні солончаків, засолених нейтральними солями натрію.

Наводимо профіль солончака каштанового приморського, хлоридно-сульфатного глеєвого середньосуглинкового на оглеєному засоленому суглинку.

В грунтах, що містять велику кількість солей натрію, створюються умови для насичення вбирного комплексу іонами натрію шляхом витіснення інших катіонів з нього. Грунтові часточки насичені натрієм втрачають агрегатний стан внаслідок значної гідратації іону натрію. Колоїди, що збагачені натрієм, володіють властивістю утримувати на своїй поверхні воду, сильно набухають, набувають стійкості проти коагуляції та значну рухомість. При високому вмісту натрію зростає також розчинність органічних та мінеральних сполук грунту в результаті прояву лужності грунту. Така реакція утворюється внаслідок гідролізу мінералів та обмінної реакції між натрієм, що знаходиться в вбирному комплексі, та кальцієм вуглекислих сполук грунтового розчину.

[ГВК] Na⁺ + Ca(HCO₃)₂ « [ГВК] Ca²⁺ + 2NaHCO₃

Підлуговування розчину сприяє подальшій диспергації ґрунтових колоїдів. Вони із-за значної рухомості вилуговуються з верхнього горизонту та на деякій глибині під дією електролітів з стану золя перетворюються в гель, накопичуються, що призводить до утворення ілювіального горизонту.

На стадії розсолення солончаків Гедройц виділяв три фази: видалення розчинних солей, утворення соди; диспергація ґрунтових часточок та винесення їх вниз по профілю.

Послідуючими дослідами було встановлено, що солонці при розсоленні солнчаків можуть утворюватися лише в тому випадку, коли в складі солей солончака Na^+: (Ca²⁺+Mg²⁺) ³ 4.

Збагачення грунтів легкорозчинними солями призводить до насичення вбирного комплексу натрієм, і несолонцюваті грунти поступово перетворюються в солонець.

Процес перерозподілу колоїдів підсилюється при утворенні соди в грунті. Сода може виникати внаслідок взаємодії нейтральних солей з карбонатами лужних грунтів.

₂SO₄+Ca(HCO₃)₂®CaSO₄+2NaHCO₃

Сода в грунті утворюється внаслідок обмінної реакції між натрієм вбирного комплексу та кальцієм карбонатів або воднем вугільної кислоти грунтового розчину:

[ГВК] Na⁺ + H₂CO₃ ® [ГВК] Н⁺ + Na₂CO₃

Сода також утворюється і біологічним шляхом - при мінералізації рослинних залишків виникають солі азотної, сірчаної та інших кислот. Аніони поглинаються рослинами, а катіон натрію з вуглекислотою та бікарбонатами грунтового розчину дають соду. Сода утворюється в результаті біохімічних процесів відновлення сульфату натрію за допомогою сульфатредукуючих бактерій в присутності органічної речовини.

₂+2С®Na₂S+2CO₂₂S+CO₂+H₂O®Na₂CO₃+H₂S

Сода різко посилює проходження солонцьового процесу, створює лужність в межах від рН=9 до 12, що визначає інтенсивний лужний гідроліз органічної та мінеральної частин грунту.

Солонці мають дуже погані фізичні властивості (дуже запливають, утворюють при висиханні дуже щільну кірку), водно-фізичні властивості, мають високу лужність, дуже незначну мікробіологічну активність та низький рівень родючості. Солонці поділяють на три типи за характером їх водного режиму та комплексу пов'язаних з ним властивостей: солонці гідроморфні, напівгідроморфні та автоморфні.

Солонці автоморфні формуються в умовах глибокого залягання грунтових вод (глибше 6 м). Солонці напівгідроморфні формуються на першій та другій надзаплавних терасах, в приозерних пониженнях в умовах додаткового грунтового або змішаного зволоження. Гідроморфні солонці формуються в заплавах річок та в приозерних пониженнях.

За зональним принципом солонці класифікують на: солонці чорноземні, каштанові та напівпустельні.

Наводимо профіль солонцю лучного коркового содово-хлоридно-сульфатного на оглеєному лесовидному суглинку.

Крім солонців виділяють слабо-, середньо - та сильносолонцюваті грунти.

За глибиною надсолонцьового горизонту (ЕН) солонці бувають: коркові (ЕН до 3 см), мілкі (3-10 см), середні (10-18 см) та глибокі (більше 18 см). За ступенем гумусованості надсолонцьового горизонту розрізняють: високогумусні - гумусу в горизонті ЕН більше 6%, середньогумусні - 3-6%, малогумусні - менше 3%.

В кінці кінців солонець перетворюється в підзоловидний грунт - деградований солонець або солодь.

Згідно уявленням К.К. Гедройца, солоді утворюються з солонців шляхом деградації їх в результаті заміщення Na⁺ на Н⁺. В умовах лужної реакції відбувається руйнування грунтового вбирного комплексу.

Однією з найхарактерніших ознак осолоділих грунтів та солодей є наявність в них аморфної кремнекислоти, що розчиняється в 5% КОН. Ця кислота утворюється внаслідок деякого розкладу алюмосилікатної частини грунту під дією лужних розчинів, а також внаслідок життєдіяльності діатомових водоростей та інших живих організмів. Значна кількість SiO₂ може накопичуватися в солодях біогенним шляхом.

В утворенні солодей велика роль належить явищам анаеробіозу, що розвивається при надлишковому зволоженні. Періодичний анаеробіоз сприяє утворенню активних органічних кислот та рухомих форм заліза та марганцю, які здатні утворювати комплексні органо-мінеральні сполуки, в формі яких і здійснюється винос з верхніх горизонтів заліза та марганцю.

Різка диференціація профілю солодей чітко визначається за механічним складом. Верхній осолоділий горизонт збіднений мулистими часточками, а ілювіальний збагачений ними.

Солоді на роди підрозділяють з врахуванням остаточних ознак солонцюватості та засолення. Виділяють солоді безкарбонатні, незасолені та несолонцюваті, солонцюваті та солончакові. Солоді лучні розділяють на види за ступенем вираження оглеєння на глейові та глеюваті.

За вмістом гумусу в дерновому горизонті солоді розділяють на малогумусні - менше 3%, середньогумусні - 3-6%, та високогумусні - більше 6%.Солоді мають низьку природну родючість. Тому для підвищення родючості солодей необхідно вносити органічні та мінеральні добрива, проводити вапнування, глибоке рихлення і ін.

Болотний процес ґрунтотворення

Формування та розвиток болотних грунтів нерозривно пов'язані з надлишковим зволоженням, яке виникає внаслідок різних факторів та може бути викликано поверхневими та ґрунтовими водами.

Поверхневі води можуть застоюватися в котловинах, западинах та інших від'ємних елементах рельєфу, куди вода надходить з оточуючої місцевості. Вода може застоюватися і на рівнинах у випадку слабкого поверхневого стоку або його відсутності при щільному водоупорному горизонті в товщі грунту або ґрунтотворної породи.

При неглибокому заляганні грунтові води близько підходять до денної поверхні, насичуючи верхні горизонти грунту до повної вологоємкості, створюють сприятливі умови для розвитку болотної рослинності, яка в силу своєї особливої будови може розвиватися при нестачі повітря в грунті. Це осоки, мохи, рогіз. Крім видового складу рослинності, анаеробні умови створюють своєрідну обстановку для розкладу рослинних решток. При нестачі кисню відмерлі рослинні рештки не зазнають процесів мінералізації та гуміфікації. Мінералізація призводить до повного розкладу рослинних решток до вуглекислого газу та мінеральних солей. Гуміфікація визначається формуванням особливої органічної речовини різної природи та властивостей. В болотних грунтах і мінералізація і гуміфікація не проходять. Тому відмерлі рослинні рештки накопичуються в грунті у вигляді торф'яного прошарку (Т).

Болотні грунти формуються під впливом двох процесів - торфоутворення та оглеєння.

Торфоутворення - це накопичення на поверхні грунту рослинних решток, що зазнали напіврозкладу, внаслідок затримки їх гуміфікації та мінералізації в умовах надлишкового зволоження.

Характерною особливістю болотних грунтів є накопичення рослинних залишків у вигляді торфу. В анаеробних умовах проходить лише анаеробний розклад рослинних решток під дією анаеробних мікроорганізмів. Під їх впливом рослинна маса розкладається лише частково, як правило, анаеробний розклад охоплює моно - та полісахариди. Під впливом цих мікроорганізмів в грунті утворюються різні органічні кислоти: молочна, масляна, оцтова. Кислоти, що утворилися сприяють консервації рослинних решток у вигляді торфу. Глибина шару торфу залежить від інтенсивності заболочування та від його типу. Вона змінюється від 20 см до 10 м. Найбільш глибокі торф'яні горизонти формуються при заростанні водойм. Поряд з формуванням торф'яної маси при болотному процесі значних змін зазнає мінеральна частина грунту. В анаеробних умовах відбуваються відновні процеси, тому змінюється насамперед валентність тих елементів, які схильні до цього - залізо, марганець, сірка та ін.

Окисні форми заліза в анаеробних умовах переходять в закисні, які надають ґрунтовій масі оливкового або синюватого кольору в залежності від аніону.

Найбільш часто в болотних грунтах утворюється фосфорутримуюче залізо типу вівіоніту (Fe₂P₂O₈·8H₂O) та сидерита FeCO₃. Дво - та тривалентне залізо по-різному розчинні у воді. Тривалентне залізо нерозчинне у воді, в місцях окислення воно випадає в осад у вигляді лімоніту Fe₂O₃·3H₂O. Лімоніт надає ржавого кольору. Двовалентне залізо розчинне у воді, мігрує по профілю, а в місцях наявності кисню випадає в осад. В товщі торф'яників утворюються озалізнені прошарки, які часто виступають в якості водоупору. В природних умовах часто зустрічаються озалізнені та вівіонітизовані торф'яники.

Крім цього в анаеробних умовах утворюється велика кількість газів: водню, сірководню, аміаку, метану та ін. В зв'язку з цим газова фаза взаємодіє з продуктами болотного процесу ґрунтотворення. При цьому утворюються сульфіди, які накопичуються в торф'яниках на різній глибині. Таким чином утворюється пірит, халькопірит, піролюзит.

Набування горизонтами специфічного кольору пов'язано з процесами оглеєння. Це складний біохімічний процес відновлення, що проходить в умовах перезволоження при анаеробіозі та періодичній наявності органічної речовини та участі анаеробних мікроорганізмів.

Грунтові горизонти, в яких накопичуються мінерали, називаються глейовими. Розвиток оглеєння суттєво погіршує агрономічні властивості грунтів, а для їх покращення необхідна корінне перетворення водного режиму осушувальними меліораціями.

При розвитку болотного процесу ґрунтотворення формуються болотні грунти, а при сполученні болотного процесу з дерновим з'являються лучні та лучно-болотні грунти.

Болотні грунти представлені головним чином низинними та верховими болотними грунтами.

Болотні верхові грунти утворюються найчастіше на водорозділах в умовах зволоження прісними стоячими водами. За ступенем розвитку процесу грунтотворення розрізняють два підтипи болотних верхових грунтів - болотні тор'яно-глейові та болотні верхові торф'яні.

Болотні низині торф'яні грунти формуються в глибоких депресіях рельєфу на водорозділах, давньо-заплавних терасах та в зниженнях річкових долин. За ступенем розвитку процесу ґрунтотворення розрізняють чотири підтипи болотних низинних грунтів: низинні збіднені торф'яно-глейові, низинні збіднені торф'яні, низинні торф'яно-глейові, низинні торф'яні.

За глибиною торф'яного прошарку болотні грунти поділяються на торф'янисто-болотні (Т до 25 см), торф'яно-болотні (Т=25…50 см), торф'яник неглибокий (Т=50…100 см), торф'яник середній (Т=100…200 см) та торф'яник глибокий (Т більше 200 см). За ступенем мінералізації торфу розрізняють: грунти, що не розклалися, грунти, що слабо розклалися, середньо розклалися та сильно розклалися.

Використання болотних грунтів в сільському господарстві маже йти в двох напрямках: як джерело органічних добрив і як об’єкт для освоєння та перетворення в культурні угіддя. Після осушення та культуртехнічних та агротехнічних заходів вони можуть бути перетворені в високопродуктивні угіддя (рілля, сінокоси, пасовища).

6. Шляхи підвищення родючості ґрунтів

Підвищення родючості ґрунтів та їх окультурювання чітко пов`язане, з однієї сторони, з підвищенням врожаїв сільськогосподарських культур, з іншої - з покращенням агрономічних властивостей ґрунтів (структури, гумусового стану, кислотних-лужних показників), регулюванням їхніх режимів (поживного - агрономічними прийомами; водного - меліоративними; катіонного обміну - вапнуванням, гіпсуванням і т.д.). Одночасний вплив на всі фактори, які визначають рівень врожайності вирощуваних рослин, здійснюється диференційовано в залежності від ландшафтних особливостей того чи іншого біокліматичного поясу. В сучасних умовах, коли реформуються земельні відносини в Україні та інших країнах СНД, основні прийоми підвищення родючості грунтів слід конкретизувати з огляду на поліваріантні моделі господарювання при різних формах власності на землю. В зоні розповсюдження чорноземів особливу увагу необхідно звернути на прийоми охорони цих еталонно родючих грунтів від деградації та забруднення.

Шляхи підвищення родючості чорноземів

Найважливішою задачею в умовах сільськогосподарського виробництва на чорноземних грунтах є максимальне використання їх високої потенціальної родючості. Основні заходи в рішенні цієї проблеми - найбільш раціональні прийоми обробітку, накопичення і правильного використання вологи, внесення добрив, покращення структури грунту, покращення структури посівних площ, введення найбільш цінних і високоврожайних культур і сортів.

Центральними питаннями збільшення ефективної родючості чорноземних грунтів є накопичення вологи в грунті та її раціональне використання. Найбільш гостро ці питання стають в підзонах розповсюдження звичайних і південних чорноземів. До таких заходів відносяться правильні прийоми обробітку, направлені на максимальне накопичення та збереження вологи в грунті: введення чистих парів, рання глибока оранка, коткування та своєчасне боронування грунтів, обробіток впоперек схилів.

Чорноземні грунти, незважаючи на високу їх потенціальну родючість, ефективно відповідають на використання добрив. При використання азотних добрив в умовах кожного підтипу треба мати на увазі те, що їх ефективність збільшується від глинистих і важкоглинистих грунтів до легкосуглинкових і супіщаних. Це пояснюється кращою нітрифікаційною здатністю чорноземних грунтів важкого механічного складу, що є наслідком порівняно великого вмісту перегною та кращої агрегатністю. Особливе значення має застосування фосфорнокислих добрив на карбонатних і солонцюватих чорноземах, так як ці грунти бідні на рухомий фосфор. Тут найкращий ефект дає рядкове внесення гранульованого суперфосфату. Застосування калійних добрив на чорноземах перш за все необхідне під такі культури, як цукрові буряки, соняшник, тютюн.

Універсальним добривом на чорноземних грунтах є перегній, особливо на чорноземах легкого механічного складу, і преш за все під зернові кульутри (пшениця, кукурудза), цукрові буряки та картоплю.

Шляхи підвищення родючості опідзолених грунтів

Для окультурювання опідзолених грунтів, збільшення їх родючості та отримання високих урожаїв сільськогосподарських культур необхідно провести комплекс агротехнічних та інших заходів, найбільш важливим з яких є: правильний обробіток грунту, застосування органічних та мінеральних добрив, вапнування грунтів, посів багаторічних трав, створення потужного окультуреного орного шару грунту, боротьба з перезволоженням грунтів, очистка грунтів від каміння.

Опідзолені грунти збіднені поживними речовинами, але достатньо зволожені, тому використання добрив дає тут високий ефект. Оскільки опідзолені грунти бідні на гумус, збагачення їх органічними речовинами позитивно впливає не лише на вміст поживних речовин і склад мікрофлори, але й на фізичні властивості грунту: покращується структура, аерація, вологоємкість. Крім гною велике значення в підвищенні родючості торф`яно-перегнійні, торф`яні та інші компости.

Серед мінеральних елементів найбільшу нестачу рослини відчувають в азоті та фосфорі, менше в калії. На деяких грунтах під окремі культури є ефективними добрива, які містять Mn, Mo, Cu, B та інші мікроелементи.

На кислих грунтах використовують фосфоритне борошно, яке на нейтральних або лужних грунтах не дає відповідного ефекту. Пояснюється це тим, що фосфор фосфоритного борошна знаходиться у формі нерозчинного трьох заміщеного фосфату кальцію Са₃(РО₄)₂, недоступного або малодоступного для рослин. На кислих грунтах під впливом потенційної кислотності він переходить в розчинне становище (СаНРО₄ або Са(Н₂РО₄)₂) і використовується рослинами. На нейтральних і лужних грунтах цього не відбувається.

Для збагачення грунтів необхідними мікроорганізмами і поліпшення умов живлення сільськогосподарських культур необхідно використовувати бактеріальні добрива (нітрагін, азотобактерин, фосфоробактерин та інші). найкращий результат їх використання можливий на грунтах, багатих органічними речовинами при слабокислій та нейтральній реакції.

Шляхи підвищення родючості солонцьових грунтів

Солонці - значний резерв розширення сільськогосподарських угідь в нашій країні. Але без корінного поліпшення вони непридатні для освоєння, так як характеризуються низькою родючістю. Тому найбільш ефективним заходом підвищення родючості солонцьових грунтів є заміна натрію на кальцій гіпсу або іншої кальцієвмісної солі.

Гіпсування - найбільш ефективний засіб підвищення родючості солонців з содовим засоленням, що відрізняються значним вмістом поглиненого натрію та значної лужності грунтового розчину. Гіпсування дозволяє різко покращити водно-фізичні та хімічні властивості солонців.

Дозу гіпсу визначають за вмістом обмінного натрію, що звичайно складає для лучних солонців з содовим засоленням біля 8-10 т/га, для лучно-степових та степових хлоридно-сульфатних солонців - 3-5 т/га. Кількість гіпсу, необхідної для заміни надлишку поглиненого натрію кальцієм, визначають за формулою:

₄•2H₂O = 0,086 (Na•0,05T) Нп•dс, де

- вміст поглиненого натрію, в мг-екв на 100 г. грунту;

Т - ємність поглинання, в мг-екв на 100 г. грунту (0,05Т - при розрахунку норм гіспу допускають, що 5% натрію від ємності поглинання може залишатися у грунті, так як така його кількість не викликає негативного впливу на рослини);

Нп - глибина орного шару, в см;с - об`ємна вага солонцьового горизонту;

,086 - значення 1 мг-єкв гімсу, в г.

В систему агромеліоративних заходів по корінному поліпшенню солонців, крім глибокого обробітку входять внесення органічних та мінеральних добрив, а також травосіяння на фоні зрошення.

Органічні добрива активізують мікробіологічну діяльність та покращують фізичні властивості солонців, збагачують їх елементами живлення. Найбільш позитивно впливає на солонцьові грунти внесення органічних добрив (перегною) разом з мінеральними. З мінеральних добрив в першу чергу вносять азотні та фосфорні.

Шляхи підвищення родючості болотних грунтів

Болотні грунти, різні за своїм генезисом, складом та властивостями, також мають різну цінність і як сільськогосподарські угіддя. Більш важливими в сільськогосподарському відношенні є низинні болотні грунти, що володіють високою зольністю, високим вмістом гумусу, а також сприятливою реакцією.

Використання болотних грунтів в сільському господарстві може йти в двох напрямках: 1) як джерело органічних добрив та 2) як об`єкт для освоєння та перетворення в культурні угіддя.

Способи застосування торфу в якості добрив різні; найбільшу цінність торф представляє при використанні його у вигляді різних компості, торф можна вносити в грунт як добриво використовувати для отримання торф`яного гною.

Болотні грунти представляють собою цінний земельний фонд, який після проведення осушення і культуртехнічних та агротехнічних заходів може бути з успіхом перетворений в високопродуктивні сільськогосподарські угіддя (рілля, сінокоси, пасовища).

В задачу осушення входить не лише відвід залишку вологи з того чи іншого болотного масиву, а головним чином двостороннє регулювання водного режиму торф`яних грунтів шляхом шлюзування та будови водосховищ, що забезпечать безперебійне водопостачання сільськогосподарських культур в період вегетації.

При осушенні болотних грунтів корінним чином змінюється напрямок грунтотворного процесу. При цьому відбувається мінералізація органічної частини грунту, різко зростає аерація, тому інтенсивно проходить окислення закисних сполук і болотний грунт стає більш родючішим.

Однак більшість болотних грунтів бідні на фосфор та калій. Тому при обробці сільськогосподарських культур на освоєних болотах необхідне систематичне внесення фосфорних та калійних, а також азотних добрив, особливо в перші роки освоєння болотних грунтів.

Вище було сказано про те, що реформування земельних відносин в Україні проходить без врахування агроекологічної характеристики грунтів, чим наноситься відчутна шкода довкіллю, аграрному сектору економіки та соціальній сфері. Україна продовжує лідирувати серед держав світу, які мають найбільшу розораність території. Поряд з цим надзвичайно контрастно проявилися хиби широкомасштабних проектів, здійснених в радянські часи без врахування екологічних наслідків. Найяскравішим прикладом прорахунків подібного трансформативного (природо-перетворювального) підходу служить повне затоплення заплави Дніпра серією мілководних водосховищ. Під водами одного лише Каховського водосховища опинилися родючі алювіальні грунти, площа яких дорівнює всій орній площі Ізраїлю, який сьогодні експортує зерно. Чи були альтернативні моделі господарювання в ті часи? На це запитання слід відповісти ствердно. Академік О.Н. Соколовський попереджав про небезпечні екологічні наслідки затоплення, та й жодна з європейських країн не пішла на ризик затоплення заплав рівнинних річок, але в епоху здійснення гігантських меліоративних проектів до таких думок ніхто не прислухався - і греблі будувалися, в т.ч. на Харківщині, в реліктовому Поосколлі, на Сіверському Дінці, р, Харків тощо.

Нові концептуальні підходи пов`язані з розробкою «моделей родючості грунтів», підняли вивчення закономірностей культурного грунтотворення на більш високий рівень, залишивши рекомендації по підвищенню родючості грунтів за рамки традиційних параметрів, ув`язали ці рекомендації з біоекологічними потребами вирощуваних с.-г. культур і їхньою продуктивністю. Залучення до процедури грунтово-екосистемного моделювання сучасних ЕОМ прискорило її в сотні мільйонів років - такого епохального стрибка не знала раніше жодна із сфер людської діяльності. Подібне грунтово-екоситемне моделювання буде безперспективним, якщо його не випередить збір достовірної геоінформації, якою слід максимально завантажити пам`ять сучасних ЕОМ. В такому «банку даних» здійснюється перемодельна інтеграція зібраної грунтово-екологічної, соціально-економічної, юридичної інформації про землю та її мешканців. Цей перемодельний етап пошуку та акумуляції міждисциплінарної інформації стає обов`язковою передумовою моделювання в агрономічному грунтознавстві.

Виходячи зі сказаного, наводимо деякі перспективні моделі окультурювання грунтів для поліваріантних моделей господарювання на етапі реформування земельних відносин (табл. 5). Розробку цих моделей ми здійснювали на основі базової моделі М.М. Розова, і якій межа розораності земельного фонду не перевищує 12%, тобто складає біля 1% планетарної площі с.-г. угідь. Для Харківської області за основу ми взяли модель Ю.В. Будьоного - табл. 6. Сьогоднішня розораність земельного фонду України перевищує 81% площі її с.-г. угідь або 57% земельної площі нашої держави. Розораність багатьох господарств Харківської області теж сягає 85% і більше відсотків від площі с.-г. угідь та 75-80% від усієї земельної площі. В Лісостепу Україні в цілинному вигляді збереглися лише 200 га чорноземів типових в Лебединському районі на Сумщині (Заповідник «Михайлівська цілина»). Тож скорочення площі ріллі навіть на чорноземних грунтах, а тим більше на їх змитих аналогах, реставрація природних ландшафтів в яружно-балочних системах, відродження культурного луківництва в річкових заплавах та інші екологічно обгрунтовані акції, які є складовою частиною екологізованих моделей адаптивного землекористування, з його головною метою - «виховання нової людини - господаря оновленої землі».

Висновок

В природі існує велика кількість різноманітних грунтів які утворилися за різними процесами грунтотворення. На території господарства спостерігаються грунти: чорнозем типовий глибокий важко суглинковий на лесовидному суглинку, чорнозем середньо змитий важко суглинковий на лесовидному суглинку, чорнозем намитий балковий важко суглинковий на балковому делювії, болотний гідрокарбонатний хлоридносульфатний солончаковий мулувато легкосуглинковий, дерновий розвинений супіщаний на піску підстилається стародавнім псевдо фібровим алювієм, темно - сірий опідзолений слабо - змитий середньо суглинковий опіщанений на супіску.

На процеси грунтотворення сприяли різні фактори та умови. На чорнозем середньо змитий важко суглинковий на лесовидному суглинку який утворився за рахунок дернового процесу грунтотворення фактором і умовою для цього грунту є рельєф та поступове змивання верхнього шару грунту, він знаходиться на улоговині стоку. Чорнозем намитий балковий важко суглинковий на балковому делювії утворився за рахунок дернового процесу грунтотворення він розташований на низовинні і під дією потоку вод поступово намивався пошарово грунт, фактором та умовами грунтотворення будуть для цього грунту - рельєф та антропогенна діяльність. Чорнозем типовий глибокий важко суглинковий на лесовидному суглинку утворився за дерновим процесом грунтотворення для якого факторами та умовами буде рельєф та рослинність. Болотний гідрокарбонатний хлоридносульфатний солончаковий мулувато легкосуглинковий утворився за болотним та солонцевим процесами грунтотворення. Дерновий розвинений супіщаний на піску підстилається стародавнім псевдо фібровим алювієм сформувався за дерновим процесом грунтотворення, на місці розрізу колись протікала річка і це спричинило утворенню материнської породи. Темно - сірий опідзолений слабо - змитий середньо суглинковий опіщанений на супіску сформувався за дерновим та підзолистим процесами грунтотворення, факторами та умовами для цього грунту буде клімат, рельеф та рослинний покрив.

Література

1    Атлас почв Украинской ССР Крупского Н.К. и Н.И. Полупана. Киев: Урожай, 1979.

      Будьонний Ю.В Концепція розвитку системи землеробства Харківської області на період1998-2005 р

      Веклич М.Ф. Палеоэтапность и стратотипы почвенных образований верхнего кайнозоя. Київ: Наукова думка, 1982.

      Вильямс В.Р. Собр. соч. т.VI. Почвоведение. Земледелие с основами почвоведения. М.: Сельхозгиз, 1951.

      Герги А.А., Муха В.Д., Тихоненко Д.Г., Горин Н.А. Почвенный покров УССР и рациональное его использование (учебные пособия по проведению учебной практики по почвоведению) // Под ред. А.М. Гринченко. Харьков, 1975.

      Горин Н.А. Математические методы и моделирование в почвоведении. Лекция. Харьков, 1987.

      Гринченко А.М. Кафедра почвоведения Харьковского государственного аграрного университета им. В.В. Докучаева: исторический очерк (1894-1979 гг.). Харьков, 1994.

      Гринченко А.М. Окультуривание почв - основа повышения природно-экономического плодородия. Учеб. Пособ. Харьков, 1984.

      Гринченко А.М. Плодородие почв и пути его повышения. Лекция. Харьков, 1976.

      Гринь Г.С. Агрогрунтові райони лісостепової зони лівобережного високого та низовинного Лісостепу /Агрохімія і ґрунтознавство, вип. 12. Київ: Урожай, 1969.

      Гумилев Л. География этносов в исторический период. М.: 1989.

      Докучаев В.В. К учению о зонах природы // Избр. соч. Т.III. М., 1949.

      Докучаев В.В. Картография русских почв /Избр. соч. т. 3. М.: Сельхозгиз, 1954.

      Докучаев В.В. Классификация почв /Избр. соч. т. 3. М.: Сельхозгиз, 1954.

      Заркина Е.С., Каракин В.П. Адаптивное землепользование: понятия, истоки, принципы. Владивосток, 1986.

      Захист грунтів від ерозії /За ред. Д-ра с.-г - наук М.М. Шелякіна та В.А. Джамаля. Київ: Держсільгоспвидав УРСР, 1954.

      Земельний кодекс України // Голос України. Травень 1992 р., №81.

      Земельные отношения в условиях перехода к рыночной экономике /Тез. Докл. Науч.-практ. Конф. Харьков. 1991.

      Карякин Л.И., Ремизов И.Н. Геология и полезные ископаемые Харьковской области // Матер. Харьк. Отд. ГО Украины /вып. VIII. Харьковская область - природа и богатство. Харьков: Изд-во ХГУ им. А.М. Горького, 1971.

      Коваленко Н.П. Історичний досвід реформування галузі землеробства Полтавщини (на прикладі реформи 1861 року). /Автореф. Канд. дис. Чабани, 1997.

      Конституція України - основа реформування суспільства. Харків: Право, 1996.

      Костичев П.А. Почвы черноземной области России. М.: Сельхозгиз, 1949.

      Кравченко П.Я., Щепиенко П.В. и др. Модели специализированных предприятий с производством продукции на индустриальной основе // Научные основы ведения сельского хозяйства зоны степи УССР в системе агропромышленного комплекса. Киев: Урожай, 1982, с. 103-112.

      Крупенников И.А. и др. Почвы Молдавыии. К.: Штиинца.

      Крупенников И.А. История почвоведения. М.: Наука, 1991.

      Кулешов М.Н. Использование извести и гипса для химической мелиорации и удобрения кислых почв. Лекция. Харьков, 1980.

      Лактионов Н.И. Органическая часть почвы. Лекция. Харьков, 1988.