Механічний склад ґрунтів і ґрунтотворних порід

Хід заняття

Завдання 1. Вивчити та законспектувати найпоширеніші класифікації механічного складу ґрунтів.

Механічний склад ґрунтів і ґрунтотворних порід

У процесах вивітрювання і ґрунтотворення гірські породи і мінерали розпадаються і утворюють пухку масу, яка складається з різних за розмірами ґрунтових частинок. Ці частинки називають механічними елементами. Близькі за розміром частинки називають фракціями, а групування частинок за розмірами — класифікацією механічних елементів (табл. 1).

Таблиця 1. Класифікація механічних елементів грунтотворних порід і ґрунтів(за М. О. Качинським)

Назва механічних елементів	Діаметр часток, мм
Камінці породи Гравій Пісок крупний » середній » дрібний Пил крупний » середній » дрібний Грубий мул Тонкий мул Фізичний пісок Фізична глина	3-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,010-0,005 0,005-0,001 0,001-0,0005 0,0005-0,0001 0,01 0,01

Механічний склад ґрунтотворної породи або ґрунту – це відносний вміст у них механічних елементів.

Механічний склад ґрунту насамперед залежить від породи, з якої він утворився, і від ґрунтотворних процесів. Щоб визначити механічний склад ґрунту, треба наважку ґрунту поділити на елементи (фракції) і визначити кількість кожного з них.

На основі даних механічного аналізу залежно від співвідношення в них піску, пилу і мулу ґрунти класифікують за механічним складом (табл. 2).

Якщо для визначення типу ґрунту за механічним складом беруть до уваги тільки фізичний пісок (діаметр цих частинок більший за 0,01 мм) іфізичну глину (менший 0,01 мм), то таку класифікацію називають двочленною, а якщо враховують окремо пісок, пил і мул, – тричленною.

Механічний склад ґрунту має велике виробниче значення – він дає уявлення про хімічний і мінералогічний склад ґрунту і певною мірою про забезпеченість його поживними речовинами.

Ґрунти, які містять багато пилу, легко запливають після дощу і на них утворюється корка. Піщані ґрунти завжди бідніші на поживні речовини порівняно з глинистими. Наприклад, піски завжди містять найбільше кварцу первинного походження і частково уламків польових шпатів, тоді як суглинки різного походження складаються з різних мінералів первинного і вторинного походження.

До складу глини входять вторинні глинисті високодисперсні мінерали, які впливають на агрохімічні та агрофізичні властивості ґрунту, тобто на його родючість. До складу високодисперсної частини ґрунту, як відомо, крім органічних речовин, входять мінерали монтморилонітової, каолінітової, гідрослюдистої груп та групи мінералів-окислів. Кожна з них має свої особливості, а тому по-різному впливає на агрономічні властивості ґрунту.

Механічний склад ґрунту значною мірою визначає інтенсивність ґрунтотворних процесів, фізичні і фізико-хімічні властивості ґрунтів, вміст поживних речовин у ґрунтах тощо.

Таблиця 2. Класифікація ґрунтів за механічним складом(за М.0. Качинським)

Назва за механічним складом	Вміст фізичної глини, %	Вміст фізичного піску, %
у ґрунтах
підзолис- того типу ґрунто-творення	степового типу ґрунто- творення, а також у червоно-земах і жовтоземах	солонцях і дуже солон-цюватих	підзолис- того типу ґрунто-творення	степового типу ґрунто- творення, а також у червоно-земах і жовтоземах	солонцях і дуже солон- цюватих
Пісок пухкий --“-- зв'язний Супісок Суглинок легкий --“-- середній --“-- важкий Глина легка Глина середня Глина важка	0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-65 65-80 >80	0-5 5-10 10-20 20-30 30-45 45-60 60-75 75-85 >85	0-5 5-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-60 60-54 >65	100-95 95-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-35 35-20 <20	100-95 95-90 90-80 80-70 70-55 55-40 40-25 25-15 <15	100-95 95-90 90-85 85-80 80-70 70-60 60-50 50-35 <35

Завдання 2. Ознайомитися та законспектувати найважливіші характеристики основних груп ґрунтів.

У природі в дуже багато різних ґрунтів. Для зручності вивчення і опрацювання заходів по їх поліпшенню ґрунти об'єднуються в групи. В основу групування (класифікації) ґрунтів покладені їх походження, умови, при яких вони утворилися, і стадія розвитку, на якій вони тепер перебувають.

Першу таку класифікацію запропонував видатний російський вчений В.В. Докучаев. На висунутих ним принципах побудована і сучасна класифікація ґрунтів. Відповідно до неї на території України існують такі типи ґрунтів: дерново-підзолисті, дернові, чорноземи, опідзолені, каштанові, солонцюваті, болотяні, буроземи.

Дерново-підзолисті ґрунти поширені у Волинській, Ровенській, Житомирській, північній частині Київської, Чернігівської і Сумської областей. На поверхні вони мають світло-сіре забарвлення, на глибині 20-25 см – більш світле, попелисте, а ще глибше – червонобуре. Ці ґрунти утворились під лісами, на легких піщаних і супіскових наносах. Тому верхні шари їх пухкі, безструктурні, а нижній червонобурий трохи багатший на глину і тому ущільнений. Описувані ґрунти мають дуже мало перегною (від 0,9 до 2%).

Особливістю дерново-підзолистих ґрунтів є трохи підвищена їх кислотність. Але головний їх недолік полягає в тому, що вони погано утримують воду атмосферних опадів. Вода швидко проходить крізь верхній шар і затримується тільки на поверхні ущільненого червонобурого шару.

Піщані дерново-підзолисті ґрунти дуже добре провітрюються. Органічна речовина в них швидко розкладається і солі, що утворилися при цьому, легко вимиваються. Знижена здатність ґрунту утримувати воду, кислотність, бідність на перегній і поживні речовини є причиною низької родючості цих ґрунтів, її можна різко підвищити, вносячи гній, торфокомпоста, застосовуючи сівозміни з люпином (на піщаних) і посів сумішок багаторічних і злакових трав (на супіскових). Для знищення кислотності такі ґрунти вапнують.

Дернові ґрунти зустрічаються по долинах рік в усіх зонах України. Утворилися вони під трав'янистою рослинністю, яка замінила ліси, що раніше тут росли. Верхній шар (до 50-80 см) темносірий; до низу він поступово світлішає. На глинястих заплавинах верхній шар структурний, має високу здатність утримувати воду і добре провітрюється. На супіскових і піщаних наносах дернові ґрунти безструктурні і відзначаються гіршими водоповітряними властивостями.

Дернові ґрунти нейтральні або слабокислі. Перегною містять від 2,5 до 6%. Вони використовуються під сінокоси, пасовища і городні культури; дуже придатні для вирощування кормових культур, конопель тощо.

Чорноземи займають близько 65% всієї площі України. Вони мають товстий шар, забарвлений перегноєм у темносірий колір, який до низу поступово змінюється буруватим забарвленням лесу. Цей шар зветься перегнійним горизонтом; глибина його – від 45 до 120 см. Орний шар містить від 4 до 8% перегною. Реакція близька до нейтральної. Чорноземи багаті на кальцій і на глибині 30-50 см закипають з соляною кислотою, мають добре виявлену водостійку зернисту структуру, проте в орному горизонті вона часто буває сильно зруйнована в результаті неправильного обробітку.

Чорноземи містять багато азоту, калію і фосфору. Однак фосфор сполучений з кальцієм у важкорозчинну у воді сіль; крім того, значна частина його входить до складу перегною і мало доступна рослинам. Тому на чорноземах внесення легкорозчинних форм фосфору сприяє значному підвищенню врожаю. Чорноземи – найродючіші ґрунти.

Опідзолені ґрунти дуже поширені в Лісостепу, найбільше у Вінницькій, Хмельницькій, Тернопільській, Чернівецькій, Івано-Франківській і Львівській областях, а також в меншій кількості на лівому березі Дніпра в Полтавській, Сумській і Харківській областях. Вони звичайно зустрічаються на високих рівнинах, порізаних ярами і балками. Вказані ґрунти є перехідними від дерново-підзолистих до чорноземів. Найбільш опідзолені, так звані світлосірі й сірі ґрунти, наближаються своїми властивостями до дерново-підзолистих. Менше опідзолені темносірі ґрунти і опідзолені чорноземи ближчі до чорноземів.

Сірі ґрунти мають невеликий сірий перегнійний горизонт, який доходить до 25-35 см. Зразу під ним іде щільний червонобурий, дуже товстий шар, який поступово стає пухким і. переходить до низу в материнську породу. Вапно з'являється тільки на глибині 120-130 см, з верхніх горизонтів воно вимите, тому сірі ґрунти кислі. Кількість перегною в їх орному шарі дорівнює 2,5-3%. Вони відносно багаті на рухомі форми фосфору, але бідні на калій і особливо – азот. Відсутність азоту пояснюється слабким розвитком нітрофікуючих бактерій, яким у верхньому безструктурному шарі ґрунту не вистачає кисню. З добрив потрібно вносити гній, а також широко застосовувати зелені і мінеральні добрива.

Опідзолені чорноземи зовнішнім виглядом дуже схожі на справжні; тільки на глибині 50-70 см в них спостерігається ущільнення, якого немає у чорноземів. Рівень залягання вуглекислого вапна в них знижений до 90-100 см. Кількість перегною 3,5-4,5%. Верхні шари незораних опідзолених чорноземів мають зернисту структуру, але вона менш тривка, ніж у чорноземах, і легше руйнується при обробітку. Внаслідок слабкокислої реакції цих ґрунтів основні поживні елементи, зокрема фосфор, перебувають у більш рухливому стані.

Каштанові ґрунти залягають на південь від чорноземної зони. На Україні вони займають невелику смугу, що йде вздовж узбережжя Азовського моря, Сиваша і Чорного моря. Найбільшої ширини (60-70 км) ця зона досягає між гирлом Дніпра і р. Молочної. Каштанові ґрунти дістали свою назву від каштанового забарвлення їх гумусного горизонту. Перегною в них мало – лише 3-3,5%, а в солонцюватих різновидностях – ще менше. Реакція грунтового розчину нейтральна або слабко-лужна. Каштанові ґрунти досить багаті на елементи живлення рослин, але одержанню високих урожаїв перешкоджає нестача вологи: в цій зоні випадає всього 300-350 мм опадів за рік.

Солонцюваті ґрунти ніколи не утворюють суцільних масивів, а розташовуються плямами. Вони зустрічаються в багатьох місцях на лівому березі Дніпра, серед чорноземів, по понижених місцях, а також дуже поширені в каштановій зоні (на вододілах). Солонцюваті ґрунти поділяються на солончаки і солонці.

Солончаки – це ґрунти, які містять багато легкорозчинних солей, головним чином, кухонної солі, глауберової солі, соди та ін. Ці солі навіть в дуже невеликій кількості шкідливі для рослин. Солончаки звичайно не родючі. Поліпшити їх дуже важко: для цього треба знизити рівень підґрунтових вод, з яких надходять у ґрунт солі.

Із солонців легкорозчинні солі вимиті, але в них залишився натрій, з якого весь час утворюється шкідлива для рослин сода; тому ці ґрунти завжди мають дуже лужну реакцію. Крім того, в солонцях на незначній глибині утворюється ущільнений шар, який не пропускає воду і перешкоджає обробіткові.

Болотяні ґрунти зустрічаються на річкових долинах по всій Україні, але найбільше їх на Поліссі, де вони залягають і на пониженнях серед вододілів. Ці ґрунти завжди насичені водою; повітря в них не проникає. Рослинні рештки перегнивають дуже повільно і на поверхні нагромаджується торф. Болотяні ґрунти України звичайно містять багато золи, але вона входить до складу рослинних клітин, що не розклалися і тому не може бути використана рослинами. Незначна кількість мінеральних сполук перебуває у вигляді закисних солей, отруйних для більшості рослин; тому на болотах може існувати тільки особлива болотяна флора.

Буроземи. Гірська зона Карпат вкрита бурими лісовими ґрунтами або буроземами. Це досить багаті на перегній, але дуже кислі ґрунти, які містять багато алюмінію; кислотність їх у два-три рази перевищує кислотність підзолистих ґрунтів. Вони розташовані на гірських схилах і тому майже завжди містять велику кількість уламків твердих порід і поступово змиваються струминками води, що стікають з гір. Здебільшого, буроземи вкриті природною рослинністю – розкішними буковими лісами або використовуються як сінокоси і вигони. Лише на невеликих рівніших ділянках можна бачити окремі клаптики ріллі.

Завдання 3. Ознайомитися з картою ґрунтів України та охарактеризувати основні грунтово-кліматичні зони її.

Завдання 4. Вивчити та законспектувати характеристику ґрунтів Полтавщини.

Ґрунти Полтавщини в основному чорноземні, на їхню долю припадає 94,5% рілля. Вміст гумусу в тучних та середньо гумусних чорноземах – 5,8-6,2%, в мало гумусних – 4,1-4,8%. Реакція ґрунтового розчину (рН) близька до нейтральної – 6,3-7,0.

Відповідно до кліматичних та ґрунтових умов, територія області поділена на чотири зони.

Перша – західна лісостепова. До її складу входять: Гадяцький, Лохвицький, Чорнухинський, Пирятинський, Гребінківський, Оржицький та Лубенський райони.

Ґрунти представлені чорноземами, які недостатньо забезпечені азотом. Вміст фосфору у ґрунті у нормі.

Друга – східна лісостепова. Зона складається з Великобагачанського, Шишацького, Миргородського, Зінківського, Диканського, Котелевського, Полтавського, Решетилівського, Чутівського районів, а також Глобинського та Хорольського районів, за винятком їх південно-західної частини.

Ґрунти тут чорноземні середньо суглинисті. Вміст гумусу в них – 3,8-4,5%.

Третя – перехідна зона південна. До її складу входять: Машівський, Карлівський, Новосанжарський, Кобеляцький і Козельщинський (південно-східна частина) райони.

У цій зоні найкращі ґрунти – тучні чорноземи, які містять 4,6-5,5% гумусу. Проте ця зона найбільш теплозабезпечена при недостатній забезпеченості вологою.

Четверта – південно-західна зона на солонцюватих ґрунтах. До її складу входять: Семенівський, Кременчуцький райони, а також південна частина Глобинського, Козельщинського і Хорольського районів.

У цій зоні ґрунти в основному остаточно і слабо солонцюваті. По своїй структурі вони мають погані агрофізичні властивості.

Зона розташована біля водосховища Дніпра, що зумовлює підтоплення земель, виникають земляні зсуви по берегах річок.

Карта Природно-кліматичних умов Полтавської області