Будова і склад ґрунтів

Форма і розмір структурних агрегатів є діагностичною ознакою того чи іншого ґрунту або окремого горизонту.

Структурні агрегати ґрунту формуються під впливом ряду факторів: періодичного намокання і висихання, замерзання і відтаювання ґрунтової маси, коагуляції, надходження гумусу тощо. Основною умовою цього процесу є наявність тонкодисперсних часток і двовалентних катіонів як коагуляторів. Коагуляція ґрунтових колоїдів зумовлює укрупнення часток ґрунту, формування структурних агрегатів. Третьою важливою умовою структуроутворення є наявність гумусних речовин і, зокрема, гумінових кислот, які склеюють, зцементовують механічні частки ґрунту. При відсутності хоча б одного з трьох компонентів структурні агрегати можуть утворитися, але вони будуть неміцними.

Отже, під структурними агрегатами розуміють сукупність механічних елементів, які взаємно утримуються в результаті коагуляції.

Від ступеня оструктуреності ґрунту залежать його фізичні властивості і родючість. Ступінь оструктуреності ґрунту виражають коефіцієнтом структурності ґрунту (К), який визначають за даними ситового аналізу ґрунту.

Всі агрегати поділяють на три групи:

мікроагрегати – < 0.25 мм;

мезоагрегати – 0.25-7 (10) мм;

макроагрегати – >7 (10) мм.

Коефіцєнт структурності грунту розраховується за формулою:

,

a – кількість мезоагрегатів

b – сума макро- і мікроагрегатів.

Наприклад, грунт (або горизонт) містить макроагрегатів 7,2, мезоагрегатів – 87,3 і мікроагрегатів – 5.5 %.

Чим вище коефіцієнт структурності, тим кращі фізичні властивості і родючість даного ґрунту.

З агровиробничої точки зору найціннішими є структурні агрегати розміром від 1 до 5 мм. Добре оструктуреними ґрунтами є ґрунти, що містять 80 % і більше структурних агрегатів розміром 1-5 мм, середньо оструктуреними – 50-80 % і погано оструктуреними – менше 50 %.

Якщо в ґрунті є природні агрегати будь-якої форми, його називають структурним. Якщо ґрунтова маса не розпадається на агрегати, а має сипучість (як пісок), то такий ґрунт називають безструктурним. В структурних ґрунтах формуються оптимальні водний, повітряний, тепловий, поживний, окислювально-відновний і мікробіологічний режими.

Одночасно з формуванням структурних агрегатів в ґрунті відбувається їх руйнування. Якщо переважає процес руйнування, то ґрунт може стати безструктурним і втратити свою родючість. Основними факторами руйнування ґрунту є частий обробіток ґрунту сільськогосподарськими машинами, випасання худоби на полях, виснаження ґрунту на перегній, вилуговування двовалентних катіонів та ін.

Заходами збереження і поліпшення структурного стану ґрунтів є мінімальний обробіток ґрунту, захист його від водної ерозії, внесення органічних добрив, вапнування і гіпсування, вирощування багаторічних трав тощо. 

 

2.5 Новоутворення і включення  в ґрунтах

У процесі ґрунтоутворення в ґрунтовому профілі з’являються специфічні вторинні мінерали, які прийнято називати новоутвореннями. Вони утворюють скупчення, які чітко відрізняються від оточуючого їх ґрунтового матеріалу. Новоутворення формуються всередині ґрунтових агрегатів, на їх поверхні та між ними, в порах і тріщинах ґрунту. Характеристику новоутворень ґрунту вперше розробив С.О.Захаров (1930).

Новоутворення класифікують за складом, формою і походженням. За походженням новоутворення бувають хімічні і біологічні. За формою В.А. Ковда виділяє такі новоутворення: присипки, нальоти, вицвіти, псевдоміцелій, плями, прожилки, трубочки, конкреції, тяжіння, плитки, горизонти цементації. За хімічним складом новоутворення дуже різноманітні. Найпоширеними є залізо-марганцеві, карбонатні, гіпсові, кремнеземисті.

Новоутворення заліза і марганцю характерні для ґрунтів тайгово-лісової зони. Типовими формами залізистих новоутворень є ортштейни (округлі стяжання), конкреції, трубчасті стяжіння, прожилки, плями. Марганцеві новоутворення мають вигляд чорних плям або дрібних конкрецій. Цей вид новоутворень трапляється також в гідроморфних ґрунтах інших зон. Новоутворення кремнезему трапляється в ґрунтах як аридних, так і гумідних ландшафтів. Вони є в тундрових, підзолистих, сірих лісових і опідзолених чорноземах у вигляді білястої дрібно-кристалічної присипки. Карбонатні новоутворення – найпоширеніші новоутворення в ґрунтах різних природних зон. Особливо їх багато в ґрунтах, сформованих на лесах та лесовидних породах. В чорноземах України вони трапляються в різноманітних формах: білозірка (пухкі скопичення), журавчики, дутики, погремки (тверді стяжіння), псевдоміцелій тощо. В основному вони характерні для ґрунтів лісостепу, степу, сухих саван, напівпустинь і пустинь. Гіпсові новоутворення – також характерні для ґрунтів посушливих і пустинних територій. Специфічними формами їх є крупні кристалічні утворення у вигляді поодиноких кристалів, двійників, “ластів’яного хвоста”, “гіпсових роз”, друз тощо. Вони накопичуються в нижніх горизонтах сухостепових ґрунтів (південні чорноземи, солончаки, солонці). Основною умовою акумуляції гіпсу в ґрунтах є інтенсивне випаровування ґрунтових вод.

Отже, конкретні новоутворення приурочені до певних типів ґрунтів. Вони є індикаторами певних типів ґрунтоутворення.

Включеннями називають органічні рештки або мінеральні тіла, які не пов’язані безпосередньо з ґрунтом і ґрунтоутворенням. До включень В.А. Ковда (1973) відносить уламки гірських порід, панцирі молюск, рештки коренів і стовбурів дерев, кістки тварин, сліди минулих культур (антропогенні включення).

Включення дають змогу розшифрувати генезис ґрунтоутворюючих порід і тих умов, в яких починалося і відбувалося ґрунтоутворення. 

 

2.6 Класифікація, номенклатура та  діагностика ґрунтів

Класифікація (систематика) ґрунтів – об’єднання ґрунтів в групи за генезисом, будовою, важливими ознаками та родючістю.

Основним завданням класифікації ґрунтів є об’єднання їх в групи за їх властивостями, походженням і особливостями родючості.

В сучасному ґрунтознавстві існує три головних напрями класифікації ґрунтів: російський, американський (США) і міжнародний (ФАО/ЮНЕСКО). Кожний з цих напрямів базується на своїх принципах класифікації.

У свій час В.В. Докучаєв і М.М. Сибірцев заклали основи генетичної класифікації ґрунтів. Вона розвивалась і удосконалювалась багатьма видатними ґрунтознавцями. В результаті в нашій країні виникло кілька класифікаційних схем (еколого-генетична, морфогенетична, історико-генетична та ін.).

Розробка сучасної класифікації ґрунтів базується на таких основних принципах:

1.  Класифікація ґрунтів має відбивати основні властивості і режими ґрунтів, враховувати умови ґрунтоутворення і процеси, які формують ґрунт, об’єднувати екологічний, морфологічний і еволюційний підходи. Саме в цьому суть генетичної класифікації.

2.  Класифікація має будуватись на науковій системі таксономічних одиниць.

3.  Класифікація має враховувати ознаки і властивості, які ґрунт набув в результаті виробничої діяльності людини.

4.  Класифікація має розкривати агровиробничні особливості ґрунту, сприяти їх раціональному використанню.

Номенклатура ґрунтів – перелік, сукупність назв і термінів відповідно їх класифікаційному положенню та ознакам.

В основі сучасної системи таксономічних одиниць класифікації ґрунтів лежить докучаєвське вчення про тип ґрунту.

Генетичний тип – велика група ґрунтів, які розвиваються в однотипно-сполучених біологічних, кліматичних і гідрологічних умовах на певній групі ґрунтоутворюючих порід. Він характеризується чітким проявом основного процесу ґрунтоутворення. Прикладами типів ґрунтів є чорноземи, сірі лісові, каштанові.

В межах типу виділяють підтипи – групи ґрунтів, які якісно різняться між собою за проявом основного процесу ґрунтоутворення. Наприклад, основним процесом формування чорноземів вважають процес накопичення гумусу і формування гумусного горизонту. Залежно від географічної широти і відповідно із зміною факторів ґрунтоутворення в межах чорноземної зони потужність гумусного горизонту і процентний вміст гумусу будуть різні, тобто прояв основного процесу в різних пунктах буде неоднаковим. Тому чорноземні ґрунти поділяють на кілька підтипів: чорнозем типовий, чорнозем звичайний, чорнозем південний.

Крім того, підтипи ґрунтів виділяють при накладанні додаткових процесів ґрунтоутворення (чорнозем опідзолений, глейово-підзолистий, дерново-підзолистий); при наявності в межах зони або підзони специфічних кліматичних фацій (чорнозем типовий холодний, чорнозем типовий помірний); при суттєвій зміні основної ознаки типу (темно-каштановий, каштановий, світло-каштановий).

В межах підтипу виділяють роди ґрунту. На роди ґрунти поділяють за характером комплексу місцевих умов: складом ґрунтоутворюючих порід, складом і положенням ґрунтових вод, реліктовими ознаками тощо. Так серед типових чорноземів виділяють роди глибокоскипаючі, безкарбонатні, солонцюваті, залишково-карбонатні та ін.

За ступенем розвитку основної морфологічної ознаки роди ґрунтів поділяють на види. Наприклад, основною морфологічною ознакою підзолистих ґрунтів є потужність підзолистого горизонту. За цією ознакою виділяють сильно-, середньо- і слабкопідзолисті ґрунти. Серед чорноземів за потужністю гумусного горизонту виділяють неглибокі, середньоглибокі, глибокі і надглибокі види, а за вмістом гумусу – мало-, середньо – і багатогумусні.

Підвиди ґрунту виділяють у випадку наявності супутнього процесу (засолення, оглеєння). За ступенем розвитку супутнього процесу серед чорноземів виділяють слабко- , середньо- і сильносолонцюваті ґрунти.

На різновидності ґрунти поділяють за механічним складом (піщані, супіщані, легкосуглинкові тощо.

Розряд ґрунту – група ґрунтів, які утворилися на однорідній породі (морені, водно-льодовикових пісках, лесах, вапняках тощо).

Таким чином, повна назва будь-якого ґрунту складається з ряду таксонів і тому є громіздкою. Одночасно вона дає велику інформацію про склад, властивості і якість ґрунту.

Нижче приведена назва двох ґрунтів, поширених в Україні:

Тип - чорнозем - сірий лісовий

Підтип - звичайний - темно-сірий

Рід - високоскипаючий - залишково-карбонатний

Вид - середньогумусний - глибокий

Підвид - слабкосолонцюватий -

Різновидність - важкосуглинковий - легкосуглинковий

Розряд - на лесі - на лесовидному суглинку

У навчальній літературі назви ґрунтів складаються з назви чотирьох таксонів: типу, підтипу, виду і різновидності.

Ґрунтознавці США за участю бельгійських вчених в 1960 році розробили класифікацію ґрунтів, що базується не на генетичних особливостях різних типів ґрунтів, а на морфологічних ознаках деяких горизонтів ґрунтових профілів, які було названо діагностичними. По їх присутності чи відсутності виділяються вищі рівні класифікації, так звані головні порядки, які по фізико-хімічним і морфологічних ознакам підрозділяються на більш низькі рівні класифікації. Водночас була розроблена нова дуже складна номенклатура.

Американська класифікація була розроблена як загальносвітова. Ця класифікація та продумана методика діагностування ґрунтів визвали зацікавленість ґрунтознавців багатьох країн, але ігнорування факторів ґрунтоутворення причиняло деякі незручності. Тому представники деяких національних шкіл продовжували придержуватись своїх поглядів на класифікацію ґрунтів.

В ситуації, що склалася, експертами ФАО було запропоновано компромісну систематику і розроблено номенклатуру ґрунтів на основі коренів латинських і грецьких слів, а також термінів різних національних шкіл. В систематиці ФАО ґрунти групуються по переважаючому фактору ґрунтоутворення, по характеру ґрунтоутворюючих процесів. Також зроблена спроба урахувати тривалість еволюції ґрунтів. Визначення ґрунтів здійснюється за принципом, що запропонували американські ґрунтознавці – у відповідності з діагностичними горизонтами.

Не зважаючи на еклектичність, систематика ФАО складає основу для узагальнення досвіду різних наукових шкіл, що необхідно для оцінки земельних ресурсів Світу.

Діагностика ґрунтів – сукупність ознак ґрунтів, по яким їх можливо виділити та віднести до якої-небудь таксономічної одиниці. При діагностики ґрунтів використовують морфологічні ознаки ґрунтів, результати хімічних та фізико-хімічних аналізів (валовий хімічний склад, склад гумусу, поглинуті основи, ємкість поглинання, рН та інші показники по ґрунтовому профілю.

 

Висновок 

 

В процесі виконання роботи ми розглянули:

- фазовий склад ґрунтів;

- морфологію ґрунтів, а саме:

- ґрунтовий профіль і генетичні  горизонти;

- забарвлення ґрунту;

- гранулометричний склад ґрунту;

- структуру ґрунту;

- класифікацію, номенклатуру та  діагностику ґрунтів.