Морфологічна будова ґрунту

ЛЕКЦІЯ №2

Тема: МОРФОЛОГІЯ ҐРУНТУ

План:

1. Фазовий склад ґрунту

2. Морфологічна будова ґрунту

3. Основні морфологічні ознаки генетичних горизонтів

3.1 .Забарвлення ґрунту

3.2. Структура грунту

3.3. Гранулометричний склад грунту

3.4. Складення ґрунту

3.5. Новоутворення і включення

4. Ґрунтовий профіль, ґрунтові горизонти та їх індексація

5. Переходи між горизонтами в профілі

Фазовий склад ґрунту

Як ми вже зазначали, грунт - багатофазне полідисперсне при­родне тіло. Але що ж таке фаза? Дисперсна природа грунтів зумов­лює наявність між "каркасними" частинками пустот або пор, що за­повненні водою чи повітрям, чи одночасно тим й іншим. У ґрунтоз­навстві ці компоненти прийнято називати фазами.

Система, що складається з однієї речовини, може бути одно­часно і фазою, якщо її фізичні властивості повсюди будуть однорідни­ми (водне тіло, що повністю замерзло). Така система - гомогенна (однорідна). Але система, що складається з однієї хімічної речовини, може бути і гетерогенною (неоднорідною), якщо її фізичні власти­вості в різних частинах будуть різними (суміш води та льоду: хіміч­но - однорідна, але фізично - гетерогенна). Однофазною може бути і система, що складається з декількох речовин (розчини солей у воді: фізично - гомогенна, але хімічно - неоднорідна). Тому можна ствер­джувати, що ґрунтова вода з розчиненими у ній речовинами є рідкою фазою. Ґрунтове повітря буде називатись газовою фазою. Тверді частинки об'єднуються за своїми подібними властивостями щодо густини та твердості у тверду фазу.

Тверда фаза грунту - це його основа (матриця), яка формуєть­ся в процесі ґрунтоутворення з материнської гірської породи, у значній мірі зберігає її склад та властивості. Це полідисперсна й полі-компонентна система, що утворює твердий каркас ґрунту. Вона скла­дається з первинних і вторинних мінералів, органічних залишків, ча­стково розкладених і перетворених у гумус. Показниками, які ха­рактеризують тверду фазу, а як наслідок, і ґрунт, є гранулометрич­ний (механічний), хімічний і мінералогічний склад, складення, струк­тура й пористість.

Рідка фаза грунту (ґрунтовий розчин) - це вода в ґрунті з розчи­неними мінеральними й органічними сполуками. Це динамічна фаза, яка має дуже важливе значення для ґрунтоутворення. Під її впливом відбу­ваються майже всі елементарні ґрунтові процеси. Г.М.Висоцький на­звав ґрунтовий розчин "кров'ю землі". Вона заповнює весь поровий простір. Уміст і властивості ґрунтового розчину залежать від водно-фізичних властивостей грунту та його стану в даний момент згідно з умовами ґрунтового та атмосферного зволоження при даній погоді. Рідка фаза є основним фактором диференціації ґрунтового профілю, оскіль­ки саме з вертикальними та горизонтальними водними потоками відбу­вається пересування по ґрунтовій товщі продуктів локального педоге­незу (у вигляді суспензій та істинних чи колоїдних розчинів).

Газова фаза грунту - це ґрунтове повітря, яке заповнює вільні від води пори. У зв'язку з біологічними процесами склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного. Рідка й газова фази ґрунту є антагоністами, тому перебувають у динамічній рівновазі. Чим во­логіший ґрунт, тим він менш аерований, і навпаки.

Жива фаза грунту - це сукупність організмів, які населяють ґрунт і беруть безпосередню участь у ґрунтоутворенні. До складу ґрунтової біоти входять бактерії, актиноміцети, гриби, водорості, тварини геобіонти (найпростіші, комахи, черви та інші представни­ки фауни, що постійно живуть у ґрунті), а також кореневі системи живих рослин. Проте об'єднання всіх цих організмів у "живу" фазу умовне, оскільки всі ці організми теж складаються з твердої, рідкої та газової фази.

Завдяки тісному взаємозв'язку між фазами ґрунт функціонує як єдина система. Співвідношення між об'ємами та масами твердої, рідкої та газоподібної фаз визначає умови прояву ґрунтової родю­чості, залежить від ґрунтових і кліматичних умов, а також від ха­рактеру рослинного покриву. Досить впливовий і антропогенний фактор. Ідеальні екологічні умови створюються, коли об'єм твердої фази ґрунту складає 50%, а рідкої й газової - по 25% відповідно.

Морфологічна будова ґрунту

Ґрунт являє собою ієрархічно побудовану природну систему, яка складається з морфологічних елементів різного рівня. Це при­родні тіла всередині ґрунту, які мають чіткі або дифузні границі, а також свої специфічні форму та властивості.

Морфологічними елементами ґрунту є генетичні горизонти, структурні агрегати, новоутворення, включення і пори. Різняться вони між собою за формою і зовнішніми властивостями - морфологічними ознаками. Як ми здатні відрізняти своїх друзів з натовпу за певними морфологічними ознаками, так і ґрунти різняться між собою за зовнішнім виглядом, що дає унікальну можливість діагностувати напрямок ґрунтоутворення на рівні типу чи підтипу та класифікува­ти ґрунти без проведення лабораторних досліджень.

Морфологічними ознаками ґрунтів є форма елементів, харак­тер їх меж, забарвлення, гранулометричний склад, взаємне розта­шування й співвідношення в просторі твердих часток і зв'язаних із ними пор, характер поверхні, щільність, твердість, деякі фізичні влас­тивості (липкість, пластичність) тощо. Головною рисою, що їх об'єд­нує, є легкість у візуальному визначенні.

Розділ ґрунтознавства, який вивчає морфологічні ознаки ґрун­ту, називається морфологією грунтів. Морфологія ґрунтів - це скон­центроване відображення генезису, історії розвитку ґрунту. Оскільки грунт постійно знаходиться в процесі розвитку, в ньому постійно про­ходять зміни, в тому числі й у морфологічних ознаках. Зауважимо, що морфологічні ознаки консервативні і повільно змінюються в часі.

Морфологічна організація грунту як природного тіла скла­дається з п'яти рівнів.

І рівень - ґрунтовий профіль, тобто верти­кальна послідовність горизонтів.

II рівень - ґрунтові горизонти — шари, на які диференціюється вихідна материнська гірська порода (ґрунтоутворююча порода) у процесі педогенезу.

Ґрунтовий горизонт також не є однорідним. Він складається з морфологічних елементів III рівня - морфонів. Це внутрішньогоризонтні морфологічні елементи, відокремлені тріщинами або натічни­ми потоками верхнього матеріалу, який складається зі структурних відокремлень. Крім того, у ролі морфонів виступають включення й новоутворення. Однорідний ґрунтовий горизонт може являти собою єдиний морфон, який не поділяється на структурні відокремлення. Наприклад, суцільний глейовий горизонт (G_l) не поділяється на морфони, оскільки він виступає фактично одним морфоном. Отже, виді­лення морфонів у межах генетичного горизонту можливе не в усіх ґрунтах і не в усіх горизонтах.

На IV рівні морфологічної організації виділяються ґрунтові аг­регати (педи, структурні відокремлення), на які ґрунт розпадається в межах генетичних горизонтів або їх морфонів. Ґрунтові агрегати можуть бути різних порядків (наприклад, брили, які складаються з крупних призм, що поділяються на горіхуваті відокремлення), проте всі вони складають один морфологічний рівень.

Будова педів теж дуже складна. Вони сформовані з мікроагре-гатів (мінеральних, органічних та органо-мінеральних), первинних "механічних елементів", включаючи мінеральні зерна, мікроконкреції, та з інших мікроскопічних новоутворень.

V рівень морфологічної організації грунтів - їх мікробудова, яку можна виявити та дослідити лише за допомогою мікроскопа на надтонких зрізах, шліфах. Його вивченням займається мікромор-фологія грунтів. Основна особливість мікроморфології в тому, що дослідник у роботі завжди має справу з грунтом у непорушеному стані, тобто едафотоп розглядається як єдине ціле, в якому в дета­лях проглядаються всі складові в їх характерних формах і взаємно­му розташуванні. У мікроморфологічній будові немає нічого ви­падкового, тому мікроморфолог має змогу діагностувати почат­кові стадії будь-яких процесів, прояв яких на макроморфологічно-му рівні ще не спостерігається. За мікроморфологією майбутнє у питаннях діагностики ґрунтоутворення.

Розглядаючи ґрунт як природне тіло, необхідно розмежовува­ти такі поняття:

- Будова ґрунту - специфічне для кожного ґрунтового типу спо­лучення генетичних горизонтів, яке складає ґрунтовий профіль.

- Складення ґрунту - фізичний стан ґрунтового матеріалу, який обумовлює взаємне розміщення та співвідношення в просторі твердих частинок.

- Структурність ґрунту - здатність його розпадатись в природно­му стані при механічній дії на агрегати визначеного розміру й форми.

- Структура ґрунту - взаємне розміщення в ґрунтовому тілі струк­турних відокремлень (агрегатів) визначеної форми та розмірів.

- Склад ґрунту - співвідношення (масове або об'ємне) компо­нентів ґрунтового матеріалу, яке виражається у відсотках від його загальної маси чи об'єму. Розрізняють фазовий, агрегат­ний, мікроагрегатний, гранулометричний, мінералогічний та хімічний склад ґрунту.