Значення грунту та ґрунтознавства.

Значення грунту та ґрунтознавства.

Грунт - це поверхневий шар земної кори, видозмінений під впливом фізичного, хімічного і органічного вивітрювання.Це ланка, що зв'язує живу і неживу природу. Складається з твердих речовин, ґрунтової води, повітря і живих організмів. грунтознавство – наука про грунти та їх генезис, будову, склад, властивості й географічне поширення; закономірності походження, розвитку, ролі в природі, шляхи й методи їх охорони, родючість, раціональне використання в господарській діяльності людини. Найбільш важливими розділами грунтознавства є: 1) учення про формування й розвиток (генезис) грунтів;2) учення про грунтовий покрив як цілісне просторове утворення, взаємопов'язане із зовнішнім середовищем (екологія та географія грунтів);3) учення про родючість грунтів і про принципи його регулювання агротехнічними й меліоративними заходами;4) учення про охорону грунтового покриву.

Вчення Докучаєва про фактори ґрунтоутворення та їх взаємодію.

Фактори грунтоутворення – це об'єкти навколишнього середовища, які безпосередньо (матеріально) діють на материнські гірські породи.

Умови грунтоутворення – це явища навколишнього середовища, які впливають на грунтоутворення не безпосередньо, а через матеріальні фактори, сили і напрямок дії яких змінюється при зміні цих умов.

До умов грунтоутворення належать географічне розташування місцевості, рельєф та ін. Географічне розташування місцевості впливає на інтенсивність грунтоутворення через зміну клімату; рельєф – через перерозподіл атмосферних опадів, тепла на поверхні Землі; час – через нагромадження кількісних змін факторів.Початок ученню про фактори та умови грунтоутворення поклав В.В. Докучаєв. Ним установлено, що формування грунтового покриву зв'язано з фізико-географічним середовищем та історією його розвитку. Він дав визначення поняття грунтів як поверхневих мінерально-органічних утворень, які мають власне походження і є результатом сукупної дії: 1) материнської гірської породи, 2) живих і мертвих організмів; 3) клімату; 4) рельєфу місцевості; 5) віку країни.

В.В.Докучаєв це виразив за допомогою формули Г = f(K,О,Г,P)B, де Г – грунт, К – клімат, О – організми, Г – гірські породи, Р – рельєф, В – вік. Поряд з названими п'ятьма природними факторами та умовами ґрунтоутворення виділяється ще шостий – виробнича діяльність людини, яка має як прямий, так і побічний вплив на грунтоутворення і грунтовий покрив. Різні комбінації факторів та умов грунтоутворення на земній кулі утворили багато типів грунтів.У 1899 році В.В.Докучаєв опублікував наукову працю "До вчення про зони природи", в якій він сформулював взаємозв'язки та співвідношення між факторами грунтоутворення – фактори рівнозначні і незамінні. Тобто вони діють разом і сукупно. Неможливо, наприклад, уявити формування грунту без участі клімату. Водночас, він допускав можливість існування провідного фактора грунтоутворення у визначених умовах.

Після В.В.Докучаєва накреслилися різні підходи до оцінки ролі факторів у процесах грунтоутворення. Наприклад, К.Д.Глінка серед факторів грунтоутворення відводив провідну роль клімату й рослинності, хоча утворення рендзин (дерново-карбонатних грунтів) пояснював впливом переваги материнських порід. С.О.Захаров (1928) поділяв усі фактори на активні та пасивні. До активних він відносив біосферу, атмосферу і гідросферу, а до пасивних – материнську породу й рельєф місцевості.

Категорії,форми і види води в ґрунті.

Вода є складовою частиною ґрунту і відіграє в ньому важливу роль. Вона розчиняє поживні речовини, що забезпечує життєві процеси рослин і м/о, бере участь у процесах які відбуваються в ґрунті. Залежно від міцності зв’язків з твердою фазою грунту, рухомості і доступності для рослин розрізняють такі категорії води в грунті: кристалізаційна вода -входить до складу хімічних сполук грунту у вигляді молекул, вона недоступна для рослин. Міцнозвязана- вбирає вологу з н/с. залежить від механічного,мінерал. та хім.скл.грунту. слабкозвязана- покриває частинки ґрунту плівкою поверх шару максим.гігроскоп.вологи. вільна- доступна для рослин, легко переміщується в грунті. водяна пара та тверда вода росл. не застосовують.

12.Водні власт. ґрунтів: водопроникність, водопідйомна і волого утримуюча здатність.

Водопроникність - власт. ґрунту приймати і пропускати через себе воду. Вона залежить від механ. скл. ґрунту, вмісту гумусу, фіз. і фіз.-хім властив та структури. Водопідйомна здатність - властив ґрунту піднімати вологу у верхні шари. Завдяки цій властивості вода з нижніх шарів ґрунту в міру вбирання її рослинами піднімається по капілярах до кореневмісного шару або поверхні ґрунту. Водо утримуюча здатність -властив ґрунту утримувати к-ть води обумовлену діями сорбційних і капілярних сил.

Види вологоємності.

Вологоємність-це к-ть води, яка хар-є водо утримуючу здатність ґрунту або здатність ґрунту утримувати або поглинати певну к-ть вологи в певних умовах. Розрізняють такі види вологоємності: максим.-абсорбційна волога – це максим. к-ть щільно зв’язаної води, яка знаходиться в ґрунті під впливом молекулярних сил тяжіння. Капілярна вологоємність -це максим. к-ть вологи яка утримується в ґрунті над рівнем ґрунтових вод капілярними силами. Найменша польова вологоємність - максим. к-ть води, яка утримується в рівномірно зволоженому стані при зволоженні зверху і вільному відтоку гравітаційної води. При перевищенні польової вологоємності йде стікання води в ґрунт і підвищення рівня критичних норм. При заповненні усіх пор водою наступає стан який назив повною вологоємністю, при якій волога знаходиться в ґрунті між твердими частинками водоупорного шару. Саме від механічного складу залежить насиченість і не насиченість ґрунтів. Механічний склад ґрунту суттєво впливає на її водні властивості і поживний режим. Наприклад, піщані частинки добре пропускають воду, але погано утримують її, а пилуваті частки (фізична глина) добре утримують вологу, але погано пропускають через себе надлишок води. Тому піщані ґрунти мають гарну водопроникність і погану водоутримуючу здатністюь(вологоємність), а глинисті ґрунти навпаки.

Лужність ґрунтів

Лужна реакція ґрунтових розчинів може бути зумовлена різними сполуками: карбонатами, гідрокарбонатами хлоридами і сульфатами лужних і лужноземельних металів, гуматами натрію, силікатами та іншими сполуками. Основну роль при цьому відіграють гідролітично лужні солі слабких кислот, а саме: карбонати натрію і калію, карбонати кальцію і магнію.

Розрізняють актуальну (активну) і потенціальну лужність.

Актуальна лужність зумовлена наявністю в ґрунтовому розчині гідролітично лужних солей, під час дисоціації яких утворюється значна кількість гідроксильних іонів. Лужність ґрунту визначають титруванням водної витяжки в присутності різних індикаторів і виражають в міліграм-еквівалентах на 100г ґрунту.

Потенціальна лужність проявляється у ґрунтах, які містять увібраний натрій.

Висока лужність несприятлива для росту і розвитку більшості сільськогосподарських рослин. Лужні ґрунти мають низьку родючість, несприятливі фізичні властивості і хімічний склад. Вони, як правило, тверді, зцементовані, безструктурні, у вологому стані в'язкі, липкі, водонепроникні. Меліорація лужних ґрунтів проводиться внесенням гіпсу (гіпсування) та інших солей (кальцієва селітра сульфат заліза), піритні недогарки). При цьому відбувається заміщення обмінного натрію на кальцій.

24.Буферність грунту і фактори,які її обумовлюють. Властивість грунту протидіяти змінам активної реакції (рН) після введення в нього кислот або лугів чи кислих або лужних солей називають буферністю. Різні грунти мають різну буферність, наприклад, піщані — мають значно меншу буферність, ніж глинисті та суглинкові, або грунти, багаті на органічні речовини. Встановлено, що від наявності певної кількості карбонатів кальцію та інших мінералів у грунті залежить протидія зміні реакції в бік кислого інтервалу. На буферність грунту впливає також вміст в ньому органічної речовини, зокрема білків. Білкові речовини, як відомо, є амфотерними електролітами, тобто мають одночасно і позитивний, і негативний заряд. При внесенні в грунт кислот чи лугів білкові речовини будуть протидіяти зміні рН.Буферність грунтів має певне значення в підвищенні їх родючості. Відомо, що сільськогосподарські культурні рослини здебільшого можуть нормально розвиватися тільки в середовищі, яке є близьким до нейтрального. В грунті завдяки біохімічному розкладу органічних решток і внесенню мінеральних добрив реакція постійно змінюється, але внаслідок буферності великих змін не спостерігається. Мала буферність спостерігається також в піщаних та бідних на гумус грунтах. Для підвищення її треба вносити органічні добрива, а також висівати рослини, що збагачують грунт органічною масою і кальцієм.

Грунтове повітря

Газоподібна фаза ґрунту - це ґрунтове повітря, що знаходиться між частинками ґрунту у великих некапілярних порах. Його склад відрізняється від атмосферного підвищеним вмістом вуглекислого газу - 0,1 - 10% (в атмосферному 0,03%), азоту - до 80,2% (в атмосферному 78,08%), присутністю аміаку, сірководню, зниженим вмістом кисню - до 10% (в атмосферному повітрі 21%).

Склад ґрунтового повітря залежить від твердої фази ґрунту, вмісту води,життєдіяльності ґрунтових організмів тощо. Газова фаза грунтів може розглядатися як атмосфера грунту, де знаходяться найбільш леткі органічні та неорганічні сполуки у вигляді пари в порах грунту. Газова фаза грунту за своїм складом подібна до атмосфери, яка міститься над грунтом. Об’єм газової фази грунту обумовлюється пористістю грунту та вмістом вологи в ньому. В атмосфері грунту присутні основні атмосферні гази СО2, N2, O2. Кількість вуглекислого газу в грунтовому повітрі приблизно в 8 разів вища, ніж в повітрі над грунтом.

Оксиди азоту також можуть бути в складі газової фази. Однак, внаслідок високої реакційної здатності оксидів азоту з хімічними та біологічними речовинами, вони довго в грунті не затримуються. Склад атмосфери грунтів залежить від культивації грунту і від розчинення летких сполук в грунтовій воді. Він змінюється з глибиною і місцем відбору грунту. Розчинність газів у воді залежить від типу газу, температури, концентрації солей, парціального тиску газів в атмосфері. Найбільш розчинні та іонізовані у воді гази - це СО2, NH3 та H2S. Кисень та азот - найменш розчинні гази. Повітряний режим ґрунту - це сукупність усіх явищ надходження повітря в ґрунт, його переміщення і витрачання, обмін газами між ґрунтом, атмосферою, твердою і рідкою фазами ґрунту та виділення газів живими ґрунтовими організмами. Оптимальний повітряний режим ґрунту необхідний для вирощування високих врожаїв сільськогосподарських культур, так як повітря необхідне для дихання коріння рослин, мікроорганізмів, грибів, водоростей, червів та інших ґрунтових організмів. Найсприятливіші умови для росту сільськогосподарських рослин складаються за 50-60% пористості ґрунту та за умови, що 60% пор заповнені водою, а 40% - повітрям. Повітряний режим ґрунту регулюється за допомогою механічного обробітку, внесенням органічних добрив, відведенням надлишкової кількості води, вирощуванням багаторічних трав, тобто заходів, спрямованих на покращення структури ґрунту.

Тепловий режим грунту.

Тепловий режим – сукупність і визначена послідовність явиш теплообміну в системі приземний шар повітря-рослини-грунт-підстилаюча порода, а також сукупність процесів теплопереносу, теплоакумуляції та теплорозсіювання у грунті. Температура грунту – дуже динамічна величина. Рівновага між температурою атмосфери і 0-5 см шару грунту встановлюється протягом декількох хвилин. Тепловий і водний режими тісно взаємопов'язані. Переходи води з однієї фази в іншу залежать від теплового режиму Тепер прийнята систематика теплових режимів грунтів В.Н.Дімо: 1. Мерзлотні режими типові для грунтів із багаторічною мерзлотою. Середньорічна температура грунтів від'ємна. Температура найтеплішого місяця на глибині 0,2 м не перевищує 20°С (грунти Євразійської полярної та Східносибірської мерзлотно-тайгової областей). 2. Тривало-сезонно-промерзаючі: до п'яти місяців переважає позитивна середньорічна температура профілю. Температура найтеплішого місяця на глибині 0,2 м – від 0 до 25°С. Глибина промерзання більше їм, але вона не змикається з вічною мерзлотою. 3. Сезонно-промерзаючі грунти мають позитивну середньорічну температуру. Термін промерзання не більше 2-х місяців. Підстилаючі породи немерзлі. Температура найтеплішого місяця на глибині 0,2 м – 20-30°С (чорноземи, сірі лісові, каштанові грунти). 4. Непромерзаючі грунти мають протягом року позитивні середньорічні температури профілю, включаючи температури найхолоднішого місяця (бурі лісові, субтропічні, тропічні грунти). Суттєві зміни в характері теплового режиму грунтів вносить їх обробіток, а також агромеліоративні заходи (снігозатримання, гребнювання, дренаж, зрошення). Тепловий режим має значний вплив на грунтоутворення (визначає інтенсивність процесів у грунтах, життєдіяльність мікроорганізмів, продуктивність рослин).

Описання профілю ґрунту.

Ґрунт, як природно-історичне тіло, має свою неповторнуморфологію (зовнішній вигляд), відмінну від морфології гірських поріlПовнорозвинений профіль складається з трьох основних горизонтів (шарів):гумусового; вимивання (ілювіального), ґрунтоутворюючої породи. Ці горизонти позначаються індексами з букв, відповідно А, В, С.Ця індексація була у свій час запропонована В.В.Докучаєвим. В Українікористуються індексами, запропонованими Українським НДІ ґрунтознавства йагрохімії. Вони послідовно позначають названі горизонти – Н (humus), І(iluwіo), Р (petra).Зміна горизонтів ґрунту називається його будовою. Будова ґрунтузумовлена природними процесами ґрунтоутворення, а також антропогеннимфактором.У свою чергу основні горизонти поділяються на підгоризонти. Так,гумусовий горизонт підрозділяється на підгоризонти АО, А1, А2.АО – органогенний горизонт (горизонт рослинних залишків, щонерозклалися,); A1 – власне гумусовий горизонт (горизонт нагромадженнягумусу). За потужністю він буває від декількох сантиметрів до 1,0-1,5 метра; А2– ілювіально-гумусовий горизонт (горизонт вимивання органічних імінеральних речовин).uоризонт вимивання (В) розташований під гумусовим горизонтом. Тутакумулюються речовини, вимиті з верхніх родючих горизонтів. Залежно відтого, які речовини накопичуються, ілювіальний горизонт позначається як:BСaSO4 – ілювіально-гіпсоносний; ВСаCО3 – ілювіально-карбонатний; Вs –ілювіально-сольовий; Вf – ілювіально-залізистий; Вh – ілювіально-гумусовий;Вg – ілювіально-глеєвий.9Ґрунтоутворююча порода (материнська порода) – це основа, з якоївідбувається формування ґрунтів.Кожен горизонт і підгоризонт також характеризується визначенимиморфологічними ознаками: потужністю, кольором,механічнимскладом,структурою,щільністю, вологістю, наявністю новоутворень і включень,відзначається також перехід і характер меж між горизонтами.Для встановлення класифікаційного положення ґрунту необхідновикопати ґрунтовий розріз глибиною 1-2 м і описати його горизонти. Збудовою ґрунтового профілю і морфологічними ознаками кожного з йогогоризонтів визначають класифікаційне місце ґрунту, його назву, що має тип,підтип, рід, вид і різновид.

Профіль типового бурозему

Но- лісова підстилка невеликої потужності.

Н- гумусо-акумулятивний, потужністю 5-30см, темно-бурий, або сірувато-бурий, пухкий.

НРm- перехідний поглинений, рівномірно бурий, світліший від попереднього, ущільнений.

Р- материнська порода, можуть бути уламки корінних порід, якщо грунт гірський.

Бурі лісові – характеризуються різною глибиною профілю, по своїй специфічності виділяють глибокі, середньо- і мало глибокі.

Потенційно- це високо родючі грунти. Їх агрономічна придатність обмежується технологічними умовами земель (невеликі поля, круті схили), високою кислотністю, низьким вмістом ввібраного Са та Мg, відсутності нітрифікаційної здатності, збідненістю формами азоту та фосфору.

значення грунту та ґрунтознавства.

Грунт - це поверхневий шар земної кори, видозмінений під впливом фізичного, хімічного і органічного вивітрювання.Це ланка, що зв'язує живу і неживу природу. Складається з твердих речовин, ґрунтової води, повітря і живих організмів. грунтознавство – наука про грунти та їх генезис, будову, склад, властивості й географічне поширення; закономірності походження, розвитку, ролі в природі, шляхи й методи їх охорони, родючість, раціональне використання в господарській діяльності людини. Найбільш важливими розділами грунтознавства є: 1) учення про формування й розвиток (генезис) грунтів;2) учення про грунтовий покрив як цілісне просторове утворення, взаємопов'язане із зовнішнім середовищем (екологія та географія грунтів);3) учення про родючість грунтів і про принципи його регулювання агротехнічними й меліоративними заходами;4) учення про охорону грунтового покриву.