Файл: Курсовая работа!!!2k.doc

Ніks 3 – 21 см – гумусований, пептизований, темно-сірий, вологий, середньосуглинковий, грудкувато-брилуватий, щільний, злитий, межі структурних окремостей глянцеві, карбонатний, засолений; перехід поступовий.

Н(і)ks 22 – 50 см – гумусовий, слабкопептизований, карбонатний, засолений, темно-сірий, вологий, середньосуглинковий, дрібногоріхуватий, з чітким розділенням на структурні окремості, межі яких глянцеві, рихлий, перехід ясний.

НР(і)ks/gl 51 – 70 см – перехідний, слабкогумусований та слабкопептизований, карбонатний, засолений, брунатно-сірий, вологий, легкосуглинковий, горіху вато-грудкуватий, пухкий, в нижній частині оглеєний.

Рkgls 71 – 100 cм – білесувато-сизий, мергелізований, засолений, алювіальний супісок.

Ріglks 101- 200 cм і глибше – оглеєний, палево-сизий алювіальний пісок.

Розділ 2

Материнська порода - мінеральна основа грунту

Материнська порода – це ґрунтоутворююча порода, верхній шар гірської породи, на якому під дією хім. і біол. процесів та діяльності людини виникає ґрунт. Серед трьох відомих груп геологічних порід — магматичних, метаморфічних, осадових — останні є найбільш поширеними на земній поверхні, утворившись тут внаслідок вивітрювання та денудації магматичних і метаморфічних порід.

Материнські породи є матеріальною основою ґрунтів, які передають останнім у спадок свій гранулометричний, хімічний і мінеральний склад, фізичні і фізико-хімічні властивості.

Ґрунтотворні породи впливають на напрямок і швидкість процесу ґрунтотворення, формування і рівень родючості ґрунтів, склад, властивості, водний, повітряний і тепловий режими, вміст елементів живлення, характер використання у сільськогосподарському виробництві.

В основу класифікації геологічних порід покладено генетичний принцип, за яким розрізняють такі групи материнських порід: елювіальні, колювіальні, делювіальні, пролювіальні, алювіальні, льодовикові, флювіогляціальні, еолові, озерні, морські.

Елювіальні породи, або елювій, — це продукти вивітрювання вихідних гірських порід, які залишилися на місці утворення.

Елювій є сумішшю необкочених несортованих уламків, що повільно переходять до незмінної породи, яка в нижній частині розбита тріщинами на чималі блоки, вкриті великими брилами, потім дрібними уламками і зверху — дрібноземистим матеріалом; тобто його товща за гранулометричним складом неоднорідна. Він може бути грубоуламковим, глинистим, потужним або неглибоким, карбонатним або кислим. Для нього характерний поступовий перехід від пухкого дрібноземистого матеріалу до щільної породи і тісний зв’язок із вихідною породою.

Колювій (від лат. colluvio — накопичення, мішанина) — це відклади, що здебільшого утворюються в гірських районах на схилах або біля підніжжя гір у вигляді осипів і завалів. Вони пересуваються по схилу під дією сили тяжіння. На рівнинах такі явища мають значно менші масштаби, оскільки схили невеликі. Колювій у цій місцевості залягає біля підніжжя схилів долин річок і ярів. Він є азональною ґрунтотворною породою.

Делювій (від лат. deluvio — змиваю) є продуктом вивітрювання гірських порід, переміщених і перевідкладених у підніжжя схилів спокійними дощовими або талими водами.

Делювіальні відклади неоднорідні за гранулометричним складом. Грубий щебенистий або гравійний матеріал залягає біля підніжжя пологих схилів, складених щільними породами. Такий делювій характерний для зон із сухим кліматом, де переважає фізичне вивітрювання. Біля підніжжя пологих схилів у складі делювіальних відкладів переважають супіски, суглинки і глини, оскільки кінетична сила безруслових потоків незначна.

Пролювій — це продукти вивітрювання гірських порід, перенесені і перевідкладені тимчасовими бурхливими водними потоками, один із видів відкладів на схилах. Він утворюється біля підніжжя стрімких схилів гір та в міжгірських западинах. Форма залягання — конуси виносу. Якщо біля підніжжя конуси виносу зливаються, вони утворюють пролювіальну ввігнуту рівнину. Для пролювіальних конусів виносу характерна концентрична зональність у плані, тобто для цієї породи характерна сортованість у просторі. У верхів’ях конусів виносу пролювій представлений великоуламковим матеріалом, галькою. Крупність матеріалу поступово зменшується в міру віддаляння від верхів’я конусів і по їх периферії він може бути супіщаним і навіть суглинковим. Матеріал малосортований, у його складі можуть бути уламки різного розміру — від брил до глинистих часточок, матеріал малообкочений.

Льодовикові відклади. Морена – це матеріал, який льодовик пересуває, а потім відкладає. Виділяють три типи морен: оснóвну (донну), абляційну і кінцеву. Найпоширеніші оснóвні морени, що утворюють суцільний плащоподібний покрив потужністю від кількох сантиметрів до десятків метрів.

Абляційна морена формується під час танення льодовика і відкладання на поверхні оснóвної морени уламкового матеріалу, який переміщувався в масі льодовика. Вона частково перемита талою водою, внаслідок чого з неї частково або значною мірою вимитий дрібний матеріал, тому в її складі переважає грубоуламковий матеріал.

Кінцева морена — це вали уламкового матеріалу (валунів, щебеню, гальки тощо), що накопичуються перед льодовиком. Для усіх морен характерний різноманітний гранулометричний склад. За гранулометричним складом розрізняють дуже багаті на валуни гравійно-галькові, валунно-щебенисті, піщані, супіщані, суглинкові, глинисті морени.

Флювіагляційні відклади – це відклади льодовикових водних потоків. Талі води льодовиків утворюють систему водотоків, які розмивають моренний матеріал, обкочують і сортують його в просторі. Грубі уламки — дрібнозернисті піски з гравієм, галькою відкладаються біля кінцевих морен, далі на великих площах накопичуються однорідніші піски і нарешті — тонкозернисті піски і супіски. Такі відклади утворюють зандрові поля. Ці відклади характеризуються чіткою шаруватістю, сортованістю, безкарбонатні, не містять валунів.

До водно-льодовикових відкладів належать стрічкові глини, які формуються в прильодовикових озерах. Вони складаються з найдрібніших часточок, вимитих талими водами льодовиків. Для них характерне багаторазове чергування дрібнопіщаних і мулуватих шарів, що пов’язано із сезонністю їх накопичення. Грубизна стрічок (шарів) коливається від 0,5 до 1,5 мм. Кожна пара стрічок — це результат річного накопичення осадів у озері.

Покривні суглинки поширені в зоні льодовикових відкладів, які формуються. Походження їх дискусійне. Вважають, що це продукт фізичного вивітрювання морен в умовах холодного клімату. За гіпотезо К.Д. Глинки та інших дослідників, вони мають водно-льодовикове походження. Покривний суглинок складається з матеріалу, перетертого льодовиком і перевідкладеного талою водою льодовиків.

Леси та еолові піски – континентальні еолові відклади, які формуються під впливом геологічної дії вітру.

Еолові піски здебільшого є перевіяними відкладами річок, морів, озер, елювію. Для них характерна добра сортованість за зернистістю. Це переважно дрібно- та тонкозернисті піски, в яких кількість часточок 0,05 – 0,25 мм становить 80 – 99 %, а пилуваті часточки майже відсутні, зерна відносно добре обкочені, жовтого, жовтувато-коричневого або червоного кольору з косою шаруватістю.

Лес — порода проблематичного походження, цій проблемі понад 150 років. За підрахунками М.І. Крігера, є понад 20 гіпотез походження лесів, які можна поділити на три групи: еолову, водну, ґрунтову.

Групу гіпотез еолового походження південноросійського лесу розробив П.А. Тутковський. Вона пов’язана з геологічною дією вітру, який переносив пилуватий матеріал із поверхонь льодовиків, де він перевідкладався на інших територіях.

Теплий лес — це пил, перенесений і перевідкладений із поверхонь пустель на інші території.

Холодний лес – це пилуваті породи,які відкладені вітром в позальодовикових зонах на південь від межі льодовика в періоди материкових зледенінь.

У зоні розміщення лесів поширені породи дуже схожі на леси. Це лесоподібні суглинки, які залягають на схилах вододілів, терас. Вони палевого або бурувато-палевого кольору, пилуваті, карбонатні. Від лесів і покривних суглинків вони різняться гранулометричним складом, що коливається від легких суглинків до глин. Вважають, що лесоподібні суглинки є лесами, перевідкладеними водою, і тому вони втратили деякі ознаки лесів. У них може спостерігатися шаруватість, значно менший вміст карбонатів кальцію і менший кут природного укосу.

Озерні відклади утворилися за рахунок геологічної дії озер, особливістю якої є те, що руйнівна діяльність їх несильна, переважають акумулятивні процеси.

Після заповнення озер осадами формується акумулятивна рівнина.

Характерними ознаками озерних відкладів є наявність у їхньому складі прісноводної фауни, тонка шаруватість, невелика потужність шарів. Відклади солоних озер — це корисні копалини

Морські четвертинні відклади є відкладами, що сформувалися за рахунок геологічної дії морів. Відклади латеральної зони називають теригенними (від лат. terra — земля). Вони представлені уламковим та органогенним матеріалом. На узбережжі, як правило, залягає добре сортований грубоуламковий матеріал (валуни, галька). В зоні шельфів мілких морів переважають піщані відклади з тонкою шаруватістю, які добре сортовані за гранулометричним складом. На материковому схилі накопичуються також строкатий мул та глина, які містять значну кількість сполук заліза, органічні речовини, карбонати.

Алювіальні відклади (від лат. alluwio — нанос, намив) — це осади, що утворюються під впливом геологічної дії плинних річкових вод, які залягають у долинах як стародавніх, так і сучасних річок. Ці відклади складаються як з матеріалу зруйнованих берегів, так і з часточок, принесених річковою водою з верхів’я річки та зі схилів. У процесі транспортування матеріалу річковою водою він обкочується і сортується за розміром.

Зовнішніми ознаками алювіальних відкладів є добре виражена, часто коса шаруватість, швидкі і значні зміни в просторі та їх потужності, добра обкоченість, наявність прісноводної фауни, невелика глибина (до 20 – 60 м), залягання в річковій долині смугами.

В алювіальних відкладах заплав рівнинних річок чітко виділяють за літологічним складом три фації алювію: русловий, заплавний, старічний.

Русловий алювій формується в процесі наростання і розширення обмілин у разі мігрування русла в бік берега, що підмивається. У долинах рівнинних річок вона складається винятково з піску і лише інколи трапляється гравій або галька. Піски різні за розміром часточок, добре промиті течією, в них відсутні домішки дрібного пилу, мулу, простежується коса шаруватість, а зерна його добре обкочені. Для цієї фації алювію характерна сипкість у сухому стані, великі рухливість, водопроникність, мала вологоємність, слабке капілярне підсмоктування води, відсутність легкорозчинних солей, мала ємність вбирання. На такій ґрунтотворній породі формуються малородючі ґрунти: дернові слабкорозвинені або дернові розвинені. Як ґрунтотворна порода він трапляється на боровій терасі (давній алювій).

Заплавний алювій утворюється в повінь, коли на поверхню заплави випадають дрібні часточки. Він має тонку, майже горизонтальну шаруватість, завжди містить різні включення гумусованих часточок, цегли, насіння бур’янів, решток рослин. До його складу входить багато новоутворених солей (гіпс, карбонати кальцію, магнію, натрію, лимоніт, мергель).

За гранулометричним складом він буває супіщаним, суглинковим, який вкриває заплави суцільним шаром.

Кількість і склад заплавного алювію залежать від складу порід, що залягають у басейні річки, клімату, рослинності та ін.

Cтарічний алювій — це відклади озерно-болотного типу, формуються в старицевих озерах заплав, у яких знаходиться майже стояча вода, тому тут відкладаються переважно дрібні часточки, занесені каламутною водою. Він складається з дрібнозернистих пісків, супісків, мулу, глини з різною шаруватістю і завжди містить велику кількість органічних речовин, водоростей, гідрофільної болотної рослинності, інколи на їх поверхні утворюється торф.

За віком утворення розрізняють давній і сучасний алювій. Давній залягає на боровій терасі, сучасний — у заплаві.

Алювіальні відклади дуже поширені в Україні, залягають на боровій терасі та в заплаві. У заплаві на цій породі утворюються заплавні ґрунти з високою потенційною родючістю.

Алювіальні відклади дуже поширені на земній кулі. В усіх кліматичних зонах ґрунти формуються насамперед на сучасному і давньому алювії. Родючі ґрунти утворюються на заплавному алювії (чорноземи лучні, лучні та лучно-болотні).

Особливістю ґрунтотворення на алювії в заплаві є безперервний ріст профілю знизу вгору, його постійне омолодження, що гальмує елювіальні процеси.

Лучні поверхнево солонцюваті суглинкові ґрунти були сформовані на алювіальних відкладах.

Розділ 3

Походження, склад і властивості органічної частини грунту

Серед розмаїття природних сполук найважливішими для ґрунтотворення є органічні (вуглецевмісні, горючі) речовини. Незважаючи на незначний вміст (0,5 – 14,0 %) у ґрунтах, за винятком торфових, саме вони, а серед них — гумус, зумовлюють конкретні прояви ґрунтогенезу (типи ґрунтів), розвиток родючості, біогеохімічний кругообіг речовин на Землі, відіграють енергоакумулювальну, біосферо-стабілізувальну роль.

Органічна частина ґрунту складається з дуже багатьох складних вуглецевих сполук, набір яких завжди є наперед зумовленим фіто-, зоо- та мікробними рештками, що постійно надходять до ґрунту і відразу ж починають трансформуватися в його профілі у повній відповідності до законів біогеохімії та термодинаміки.

Поняття органічна частина ґрунту є широким узагальненням, що об’єднує всі органічні речовини ґрунтового профілю, згруповані таким чином:

1. Свіжі (ще не розкладені) біогенні рештки зі збереженою анатомічною будовою (корені, листя, стебла, гілки, тваринні рештки). Вони щороку потрапляють у цілинні ґрунти — після відмирання кореневих та надземних систем, а в освоювані — при заорюванні пожнивних решток, гною тощо. Там вони починають мінералізуватися до найпростіших продуктів, а певна їх кількість перетворюється на цілком стабільні гумусові речовини.

Вміст гумусу в різних типах ґрунтів не корелює з кількістю кореневих решток. На утворення гумусу витрачається, за М.М. Кононовою, не більше від 2 – 3 % фіторешток, а 97 – 98 % їх маси мінералізуються за участю мікробів до СО₂, Н₂О, NH₃, солей.

2. Продукти розпаду біогенних решток представлені неспецифічними низько - та високомолекулярними органічними речовинами, які є самостійними класами сполук: вуглеводи (целюлоза, крохмаль, сахароза); протеїни (білки, у тому числі ферменти) та інші азотисті сполуки; ліпіди (жири, воски, смоли); ароматичні сполуки, зокрема лігнін; таніни (дубильні речовини) тощо. Сюди ж віднесено мікробні рештки та продукти їх автолізу (від грец. autos — само- і lysіs — розпад: саморозчинення клітин і тканин під дією їх власних гідролітичних ферментів, як правило, після відмирання організму), хоча нерідко ці продукти виділяють в окремий блок. Із вуглеводів тут переважає хімічно стійка клітковина (целюлоза), яка не розчиняється у воді, спирті та в ефірі, не гідролізується під дією розведених кислот і лугів, проте в ґрунтах легко зазнає мікробного розпаду. Наближена до неї геміцелюлоза легко розчиняється в лугах і швидко гідролізується. Клітинні стінки відмерлих рослин містять лігнін з більшим, ніж у целюлози, вмістом вуглецю. До складу протоплазми і ядра рослинних клітин, тіл мікробів та відмерлих тварин уходять білкові азотисті речовини (протеїни), які містять також P, S, Fe. Переважна більшість білкових сполук у ґрунті біохімічно гідролізується з утворенням амінокислот, які утворюють з ґрунтовими основами солі, продовжуючи перетворюватися — до мінералізації додається синтезування з проміжних продуктів розпаду та мікробних метабо-літів (у тому числі й ферментів) нових, специфічних (суто ґрунтових) продуктів — гумусових речовин.

3. Детрит — це напіврозкладені (частково або повністю деформовані) фітогенні рештки, представлені найдрібнішими ворсинками рослинних тканин, які неможливо відділити від маси ґрунту при визначенні вмісту гумусу хромовокислим методом Тюріна. Детрит (від лат. dеtritus — труха) є найбільш стійкою проти мікробних атак клітковиною та подібних до неї органічних сполук. Її ворсинки адсорбують суто гумусові речовини, сприяючи об’єднанню органо-мінеральних мікроагрегатів у макроагрегати, агрономічно цінну структуру.

4. Гумус (від лат. humus — ґрунт, земля) є найхарактернішою групою темнозабарвлених азотовмісних, постійно омолоджуваних, специфічних за складом, походженням і будовою поверхнево-активних, колоїдальних органічних речовин, притаманних винятково ґрунту. Вміст гумусу становить 90 % від загального вмісту органічних речовин у мінеральних ґрунтах.

Вміст гумусу у різних ґрунтах зумовлюється впливом багатьох чинників, серед яких (за наявності в ґрунті достатньої кількості фі-торешток — джерела гумусових речовин) найважливішими є: три- валість оптимального режиму гумусоутворення; гранулометричний та мінералогічний склад материнських порід; наявність у ґрунті багатовалентних обмінних катіонів.

Оптимальним режимом гумусоутворення є таке співвідношення між вологістю і температурою ґрунту, яке сприяє активній участі мікроорганізмів у перетворенні біогенних решток у напрямі утво-рення гумусу.

Гранулометричний та мінералогічний склад материнських порід (мінеральна матриця ґрунту) визначають їх роль як адсорбентів гумусових речовин (органічної матриці). Деякі породи майже не поглинають гумусові речовини через свою адсорбційну специфіку (ненасиченість основами).

Багатовалентні обмінно-увібрані катіони сприяють акумуляції гумусу як позитивно заряджені посередники між негативно зарядженими органо-мінеральними мікроагрегатами і такими самим електронегативними свіжоутвореними гумусовими речовинами.

3.1.Кількісна і якісна характеристика гумусу

Гумусові речовини є специфічними, тобто суто ґрунтовими, кислими утвореннями (ацидоїдами), які за їх розчинністю і здатністю екстрагуватися поділяють на: фульвокислоти (ФК), гумінові кислоти (ГК), гіматомеланові кислоти (ГМК), негідролізований (нерозчинний) залишок, або гумін (Г).

Фульвокислоти є найрухомішою групою жовтозабарвлених гумусових препаратів, які залишаються в розчині після осадження з лужної витяжки гумінових кислот, відділених методом Тюріна (підкислення витяжки до рН = = 1…2). З гуміновими кислотами їх споріднює хімічний склад (ГК і ФК — високомолекулярні N-вмісні органічні кислоти), а відрізняє світле забарвлення, менший вміст карбону, розчинність у кислотах, висока агресивність щодо мінералів, значно більша гідрофільність (розчинність у воді та багатьох органічних розчинниках, здатність утворювати хелати і розчинні солі — фульвати — з їдкими, карбонатними лугами і NН4ОН). Катіонообмінні групи становлять 800 – 1000 мг-екв/100г препарату, зумовлюючи сильну кислотність, а отже, й агресивність ФК щодо мінеральних компонентів ґрунту. Ця їх здатність зменшується за наявності ГК — чим менше ГК, тим сильніше розчиняються мінерали у ФК. Молекулярна маса ФК коливається від 4000 до 15 000. ФК переважають у підзолистих ґрунтах, червоноземах, сіроземах, деяких тропічних ґрунтах. Окрім трактування терміна «ФК» як суми всіх кислоторозчинних гумусових речовин (у тому числі й неспецифічних органічних речовин), у звуженому розумінні «власне ФК»-ними називають дійсно специфічні гумусові речовини, виділені з групи кислоторозчинних гумусових речовин адсорбцією на активованому вугіллі з подальшим розчиненням лугом (метод У.Форсита).

Гумінові кислоти мають темне (від темно-бурого до темно-коричневого) забарвлення і в препаратах дійсно є високомолекулярними азотовмісними кислотами, які в інших (мінеральних і органічних) кислотах не розчиняються. На цьому ґрунтується їх виділення з лужних витяжок іоно водню мінеральних кислот. При взаємодії з полівалентними катіонами вони утворюють аморфний осад, сухий препарат якого має густину 1,64 г/см3. За вмістом вуглецю та іншими властивостями ГК поділяють на чорні та бурі групи. При висолюванні 2 н. розчином NаСl коагулюють чорні гумінові кислоти, які є дійсно чорними, хоча у зарубіжній літературі їх називають «grау» (сірі). Чорні гумінові кислоти мають найвищий вміст вуглецю (до 62 %) і кількісно переважають у чорноземах. Саме ці ГК прийнято за еталон при ідентифікації гумінових кислот. Катіонообмінні групи в ГК становлять 250 – 500 мг-екв/100 г препарату в нейтральному середовищі і 600 – 700 — в лужному. Молекулярна маса ГК за даними гель-фільтрації коливається від 5000 до 65 – 80 000.

Гіматомеланові кислоти раніше включали до групи гумінових кислот, а тепер їх відокремлено від ГК (розчиняючи ГМК у спиртах та інших полярних органічних розчинниках). Їх властивості посідають проміжне місце між ФК і ГК.

Негідролізовану (неекстраговану) частину гумусу раніше називали гуміном. До її складу входять такі групи речовин: глиногумусовий гумін (найміцніше зв’язаний з мінеральною частиною); декарбоксильовані гумусові речовини, які втратили здатність розчинятися у лугах; неспецифічні нерозчинні органічні речовини; детритний гумін.

Про якісний склад залишку судять за співвідношенням Сгк:Сфк.

За Орловим, якщо Сгк:Сфк >2, то це гуматний тип гумусу, якщо воно від 1 до 2 – фулватно-гуматний; якщо від 0,5 до 1 – гуматно-фульватний, менше 0,5 – фульватний тип гумусу.

Внаслідок дослідження хімічної природи гумусу було встановлено, що він містить вуглецю - 52-62% (в середньому 58%), кисню 32-39%, водню 3-5%, азоту 3,5-5%.

Вміст фульвокислот у генетичному горизонті лучного поверхнево солонцюватого ґрунту на алювії у верхньому горизонті Hiks становить 10,3 %, а в нижньому H(i)ks, з глибиною зростаючи, сягає 35,2%. У цей же час вміст гумінових кислот у верхньому горизонті становить 18,7 %, потім у H(i)ks різко підвищується до 29,1 %, у HP(i)ks/gl показник трішки спадає – 20,6%, а у Pkgls різко знижується до 10 %.

Співвідношення Сгк:Сфк складає 1,81 у верхньому горизонті, у другому різко розширюється до 4,47 , а потім різко звужується і в нижньому горизонті майже дорівнює 0.

Отже, тип гумусу в нашому ґрунті - фульватно-гуматний. У верхньому горизонті гумусу - 6,9 %, що сприяє утворенню гарної структури та поліпшенню агрофізичних властивостей грунту, які обумовлюють сприятливий водно-повітряний режим і сприяє підвищенню родючості ґрунту.

Наш ґрунт відноситься до середньогумусних ґрунтів.

Всі дані приведені в додатку таблиці 2.

3.2 Баланс гумусу

Баланс гумусу – це різниця між кількістю його утворення у грунті і втрат за певний період.

Втрати гумусу в грунтах можливо пояснити такими причинами :

1) активізація мінералізації гумусу, внаслідок підвищення інтенсивності обробітку грунтів;

2) збільшення частки просапних культур в сівозмінах і скороенню площ багаторічних трав;

3) тривале застосування лише мінеральних добрив;

4) недостатнє використання рослинних решток на добрива;

5) дія водної і вітрової ерозії;

6) недостатнє застосування органічних добрив.

Втрати гумусу у грунті поповнюють завдяки таким комплексам заходів:

1) внесенням органічних добрив;

2) посів багаторічних трав;

3) створення оптимального співвідношення культур у сівозміні;

4) застосування меліорантів;

5) посів сидеративних культур.

Висновки: В цілому, баланс гумусу в 9-пільній сівозміні склався негативний -0,02. Найгірший він під цукровим буряком на полях № 3 (-1,32) і № 8 (-1,33). Найкращим баланс гумусу є на полі з багаторічними травами №6 – він становить 3,23 (При внесенні органічних добрив у кількості 30 т на всю площу поля).

Так, як баланс сівозміни негативний, то необхідне додаткове внесення органічних добрив. Рекомендовано внести ще 5 т добрив під поле № 8, щоб забезпечити бездефіцитний баланс гумусу.

Н_{орг. д}=Н1+Бг_{з 1 га}/0,058= (70×20+30×10)/9−0,02/0,058=2,24 т/га сівозмінної площі. 2,24 ×9=20−17=3.

І крім того, необхідно збільшити кількість полів з багаторічними травами, створити оптимальне співвідношення культур у сівозміні, використовувати меліоранти і спеціальний обробіток ґрунту (безполицевий), залишати стерню на полі тощо.

Розділ 4

Ґрунтові колоїди та вбирна здатність ґрунту

Мулиста частина грунту характерна тим, що вона дуже подрібнена і в ній міститься найважливіша фракція – колоїди. Колоїди являють собою часточки твердої фази різних хімічних сполук розміром від 1 до 100 нм і характеризуються рядом ознак, яких не мають не крупніші, ні дрібніші за них часточки грунту.Грунтові колоїди за фізичним станом можуть бути аморфні, кристалічні і перехідні.Кристалічні колоїди мають меншу поверхню, а тому гірше взаємодіють з водою, солями та між собою.

Склад і походження колоїдів ґрунту. Колоїди можуть бути як органічного так і мінерального походження. При високій дисперсності мінералів чи гумусу колоїди набувають особливих ознак і властивостей, які мають велике значення для родючості грунту.

За хімічним складом колоїди поділяються на три групи – мінеральні, органічні та органо-мінеральні.

З мінеральних, які здебільшого займають домінуюче місце в грунті, найбільш поширені колоїди кремнезему (SiO2), глинозему і півтораоксидів заліза.Вони утворюються в грунті при хімічному вивітрюванні різних мінералів.

Важливою групою мінеральних колоїдів у грунті є вторинні мінерали: монтморилоніт, нонтроніт, каолініт, гідрооксили заліза ,глинні мінерали.Походження цих колоїдів буває різним. Вони можуть утворюватися з грунтоутворюючої породи або виникнути в результаті процесів звітрення мінералів і грунтотворення.

Органічні колоїди складаються переважно з гумусових речовин (гумінової та фульвової кислот, лігніну, протеїну, клітковини та інш.), а органо-мінеральні утворюються з органічних і мінеральних сполук.

Взагалі колоїди ґрунту як глинистих мінералів, так і гумусових кислот мають переважно негативний заряд.

Колоїдна частка, міцела, складається з ядра, потенціалвизначного шару, шару протийонів та дифузного шару.

Ядро колоїдної міцели покрите двома шарами йонів. Внутрішній шар пов'язаний з ядром і визначає потенціал даного колоїду, а зовнішній шар вважається компенсуючим.

Всі компенсуючі йони на колоїдній міцелі називають обмінними, або вбирними, ктіонами, а сума всих вбирних катіонів – вбирною місткістю грунту.

Іони,що знаходяться далі від нерухомого шару, разом з середовищем утворюють дифузний шар.Останній існує доти, поки є вода, а при її втрати йони переходять у нерухомий шар.Ядро разом із шаром йонів, який визначає потенціал, називають гранулою.Останню разом з нерухомим шаром компенсуючих йонів називають часткою.

Електричний заряд більший у тих колоїдах, які мають більший дифузний шар.

Часточки речовини, подрібнені до розміру колоїдів, мають ряд ознак, не властивих грубим дисперсним (пиловидним і піщаним) часткам, а також дійсном розчинам.Зокрема, молекули і атоми, що знаходяться всередині колоїдних часточок, мають вільну поверхню, яка може утримувати воду та поживні речовини.Колоїди грунту, як і інші колоїди, мають властивість диспергуватися (розпорошуватись) і коагулюватися (переходити зі стану золю в гель).

По відношенню до води колоїди бувають гідрофільні, тобто такі, що легко адсорбують своєю поверхнею воду, добре набухають і можуть у такому стані знаходитись довгий період.

На противагу гідрофільним колоїдам певна група їх перебуває в гідрофобному стані.До гідрофобних належать такі колоїди, які не адсорбують своєю поветхнею молекул води і характеризуються незначним набуханням і здатністю переходити в осад.

Органічні колоїди переважно гідрофільні, а мінеральні – гідрофобні.

Колоїди,що мають негативний заряд,називають ацидоїдами, а позитивний – базоїдами.Це стійкі колоїдні частки.Але, крім них, є колоїди з нестійким, або змінним, електричним зарядом.Їх називають амфолітоїдами.

Колоїди в стані розчину називають золями, а в стані коагуляції – гелями.

Перехід колоїдів зі стану золю в осад, тобто в гель, шляхом злипання окремих колоїдних міцел у суцільну масу, в результаті чого від золю відділяються молекули води, називають коагуляцією.Процес переходу колоїдів із стану гелю в золь називають пептизацією.

Однією з важливих ознак колоїдів є їх властивість вступати в хімічні реакції, хоч вони нерозинні в воді.В колоїдних сполуках в реакцію вступають тільки ті молекули або йони, що є на поверхні колоїдної частки.Цим і можна пояснити велику реактивність високодиспергованих твердих речовин.

Дрібнодисперговані частки грунту мають властивість вбирати своєю пористою поверхнею гази і пари води.Це явище називають адсорбцією.

Характерним для колоїдів є також те, що вони створюють в малому об'ємі надзвичайно велику питому поверхню і тому є найбільш активною частиною ґрунту.

У досліджуваному ґрунті, в генетичних горизонтах Hiks, H(i)ks, HP(i)ks/gl і Pkgls колоїди знаходяться в стані гель.

Ґрунт чи порода при взаємодії з середовищем мають властивість вбирати з нього гази, пари, молекули води і солей.При цьому відбуваються як хімічні, так і фізичні, фізико-хімічні та біологіні процеси.

Вбирна здатність грунту.

Вбирною здатністю грунту називають властивість його вбирати і утримувати розчинені та завислі у воді тверді речовини , а також гази.Сукупність всіх мінеральних, органічних і органо-мінеральних колоїдів називають грунтовим вбирним комплексом.

Його так називають тому, що він складається із неоднорідних як мінеральних, так і органіних колоїдів.Вони мають властивість вбирати із розчину катіони або аніони солей.Такі увібрані катіони можуть обмінюватись на інші, якщо обробляти грунт розчинами солей.Це явище має велике значення для поліпшення родючості грунтів, особливо кислих та солонцюватих.

За К. К. Гедройцем, вбирання буває механічне, фізичне,фізико-хімічне, хімічне та біологічне.

Механічне вбирання - затримування в грунті часток, які вимиваються з верхніх горизонтів у нижні, розміром, більших за діаметр пор ґрунту. Воно фактично характеризує фільтрувальну здатність грунту.

Фізичне (молекулярне) вбирання.Таке вбирання (адсорбція) полягає в тому, що грунтові колоїдні часточки завдяки великій поверхневій енергії здатні не тільки притягувати, але й утримувати на своїй поверхні як газоподібні, так і розчинені у воді речовини.

Якщо молекули речовини притягуються і адсорбуються поверхнею, то таку адсорбцію називають позитивною. Негативна адсорбція пояснюється тим, що деякі сполуки при підвищеному тиску (який є на поверхні колоїдних часточок) зменшують свою розчинність, в результаті чого в плівці води, що оточує кожну колоїдну частку, концентрація молекул розчиненої речовини буде менша в порівнянні з міжміцелярним розчином, де знаходиться вільна вода, яка мало або зовсім не пов'язана з твердою фазою грунту.

Фізико-хімічне вбирання, або обмінна адсорбція. Цей вид вбирання має велике значення в грунтоутворювальних процесах. Суть його полягає в тому, що увібрані катіони або аніони, закріплені колоїдною часткою, можуть бути замінені іншими катіонами або аніонами з розчину.А від того, які саме катіони містяться на поверхні колоїдної часточки, буде залежати ряд агрономічних властивостей даного грунту.

Хімічне вбирання.Суть його полягає у вбиранні тих іонів розчину, що в процесі обмінної реакції утворюють у грунті нерозчинні або малорозчинні солі, які переходять в тверду фазу.

Аніони різних солей за ступенем їх розчинності у грунтовому розчині можна поділити на такі групи :

1) аніони, солі яких легко розчиняються у воді (Сl, NO3, NO2) і тому не можуть вбиратися ні шляхом хімічного, ні фізичного вбирання, але мають властивість вбиратися біологічно;

2) аніони, солі яких менше розчиняються у воді (НСO3,SO4,які з катіонами утворюють малорозчинні солі СаСО3*2Н2О та СаСО3) і тому випадають в осад;

3) аніони, солі яких важкорозчинні (РО4,НРО4,Н2РО4),а також деякі органічні і кремнієві кислоти, утворюють важкорозчинні сполуки, які осідають і закріплюються в грунті.

Біологічне вбирання (іммобілізація) .Цей вид вбирання полягає в тому, що з грунтового розчину мікроорганізмами, які є в грунті, та рослинами, що ростуть в ньому, вбираються різні речовини.

Ємність вбирання у грунтовому горизонті лучних поверхнево солонцюватого грунту на алювії відносно висока 34,80 мг-екв на 100 г грунту. З глибиною цей показник зменшується до 13,40 мг-екв на 100 г грунту.

У верхньому горизонті сума Са²⁺ і Мg²⁺ складає 32,4 мг-екв на100 г грунту, що добре впливає на структуру грунту і на накопичення гумусу, з глибиною цей показник поступово зменшується до 12,7 мг-екв на 100 г грунту.

У ґрунтовому профілі кількість Nа⁺ коливається від 0,36 до 0,07 мг-екв на 100 г грунту, поступово зменшуючись з глибиною, вміст К⁺ складає у верхньому горизонті 2,02 мг-екв на 100 г грунту і до нижнього горизонту зменшується до 0,68 мг-екв на 100 г грутну.Це свідчить про погіршення структури, що негативно впливає на розвиток рослин.

(Всі дані приведені в таблиці 4.)

Розділ 5

Фізині показники та фізико-механічні властивості грунту.

Фізичні показники ґрунту — це його питома та об’ємна маса і пористість.

Щільність твердої фази ґрунту характеризується через відношення маси твердої фази ґрунту до маси води того самого об’єму при 4°С і є безрозмірною величиною, залежною від хімічного та мінералогічного складу ґрунту. Її вимірюють у лабораторних умовах пікнометричним методом.

Щільністю ґрунту є маса висушеного ґрунту в одиниці об’єму (г/см³, кг/л, т/м³), яка змінюється в широких межах. Одразу після обробітку щільність орного шару мінімалізується, а потім під власною вагою, посиленою атмосферними опадами, ґрунт починає ущільнюватися, досягаючи через певний час рівноважного стану — характерного для кожного ґрунту.

Залежно від речовинного складу і будови профілю ґрунту щільність варіює в широких межах, досягаючи максимальних значень у підорній підошві та ілювіальних горизонтах. У ґрунтах з недиференційованим профілем щільність збільшується в нижніх горизонтах за рахунок поступового зменшення в тому самому напрямку вмісту гумусу і тиску шарів, що розміщуються вище. У диференційованих ґрунтах щільність може набувати різних значень в тих чи інших горизонтах (елювіальних, метаморфізованих, піщаних, біогенних тощо). Щільність ґрунту — дуже важливий показник, широко використовуваний у ґрунтово-генетичних, агромеліоративних, агротехнічних дослідженнях для оцінки будови ґрунту, його змін при антропогенному використанні (особливо в разі механічного обробітку), у розрахунках запасів ґрунтової вологи, поживних речовин, солей тощо. Цей показник вимірюється в польових умовах за допомогою кілець різного діаметра й об’єму, що вганяються в ґрунт без порушення його будови.

Фізико-механічні властивості ґрунтів враховують при конструюванні й експлуатації сільськогосподарських машин, нормуванні операцій з обробітку ґрунтів, зносу робочих органів, витрат паливно-мастильних матеріалів. До основних фізико-механічних властивостей, як зазначалось, належать твердість, питомий опір, зв’язність, опір розриву, зрушенню та роздавлюванню, липкість, пластичність, набрякання й усадка.

Твердістю є не що інше, як опір (кг/см²) проникненню в ґрунт будь-якого тіла певної форми (циліндра, конуса, кулі, клина). Твердість є дуже важливим діагностичним показником екологічного стану ґрунту, передусім його придатності для механічного обробітку (при твердості > 15 – 20 кгс/см² витрати на обробіток різко зростають), а також використовується для непрямої оцінки здатності ризосфер освоювати кореневмісний шар.

Питомий опір ґрунту характеризується через зусилля (кг/см²), що витрачається на підрізання шару, його оборот і тертя об робочу поверхню плуга. Це, за Горячкіним, сила тяги на гаку трактора (стискальне зусилля), віднесена до одиниці поперечного перерізу шару. Величину питомого опору ґрунтів установлюють за допомогою різних роботомірів. Величина питомого опору визначає вибір класу трактора й умов агрегатування, кількість причіпних знарядь, витрати пального. Наприклад, на піщаних і супіщаних дерново-підзолистих ґрунтах.

Зв’язність — це зусилля, здатне розчленувати ґрунт. Воно є найбільшим у глинистих ґрунтів з їх щільним укладанням дрібнодисперсних часточок. Зв’язність спричинюється різними типами зв’язків — найміцнішими є суто хімічні (виникають при контакті кристалічних решіток мінералів безпосередньо або через шари різного складу — крем’янки, необоротно зкоагульованих гумусових речовин, півтораоксидів) і молекулярними (фізичними, ван-дер-ваальсовими), що виникають у колоїдно-дисперсних системах при їх змочуванні й утворенні менісків вологи в місцях контакту поверхонь.

Опір ґрунту стиску, розриву, зрушенню, роздавлюванню, крутінню та іншим впливам є спеціальним міцнісним показником, що широко використовується при конструюванні ґрунтообробних знарядь, для характеристики статичних або динамічних деформацій, які виникають при взаємодії з ґрунтом різних механічних засобів, при будівництві інженерних споруд, доріг, аеродромів, міст.

Липкість — це зусилля (г/см²), потрібне для відриву ґрунту від металу (липкість «ґрунт — метал») або колеса (липкість «ґрунт — гума»). Н.А. Качинський поділяє ґрунти на виразно липкі (липкість > 15 г/см²), середньолипкі (2 – 5 г/см²) і слабколипкі (< 2 г/см²). Липкість виявляється тільки за певного рівня вологості, близького до верхньої межі пластичності.

Набрякання й усадка — здатність ґрунтів змінювати свій об’єм у процесі зволоження-висушування. Прояв цієї властивості зумовлений головним чином наявністю в ґрунті гідрофільних глинистих мінералів типу монтморилоніту з рухомими кристалічними решітками, здатними до так званого внутрішньо-пакетного або інтраміцелярного (осмотичного) зв’язування вологи. Склад обмінно-поглинених основ у колоїдному комплексі впливає на величину набрякання - одновалентні катіони посилюють цю здатність, полівалентні — послаблюють. Засоленість, як правило, зменшує набрякання. Надмірне набрякання ґрунту відчутно зменшує його зв’язність, посилює розмокання і руйнування. Усадка — протилежний набряканню процес, підпорядкований тим самим закономірностям. При усадці і підсушуванні ґрунт спочатку ущільнюється, а потім починає розтріскуватися. Набрякання й усадку прийнято оцінювати за зміною лінійних й об’ємних параметрів зразка ґрунту щодо початкових параметрів. Набрякання й усадка постійно чергуються, спричинюючи цим сезонну динаміку структурного (загалом фізичного) стану ґрунтів.

Пластичність — здатність ґрунтів змінювати свою форму під впливом зовнішнього навантаження і зберігати утворену форму після усунення навантаження. Ця властивість виявляється тільки у певному інтервалі зволоження між верхньою і нижньою межами пластичності. Різниця між цими межами (межі чи числа пластичності) тим вища, чим сильніше виражена пластичність. За меншої вологості ґрунт з пластичного переходить у напівтвердий і твердий, а за більшої — з пластичного в текучий чи напіврідкий стан .

У верхніх двох горизонтах фізико-механічних властивості не сприятливі, через наявність в ґрунтовому колоїдному вбирному комплексі катіонів Nа і К. Це значно погіршує розвиток рослин, затруднює механічний обробіток ґрунту.

Гранулометричний склад

Назва показників	Генетичний горизонт
	Hiks	H(i)ks	HP(i)ks/gl	Pkgls
Фракції мм:
1-025	1,61	1,98	2,32	1,45
0,25-0,05	10,20	9,04	8,34	5,35
0,05-0,01	44,90	51,53	46,10	43,33
0,01-0,005	4,84	4,99	6,78	3,33
0,005-0,001	3,04	2,52	1,58	1,31
<0,001	25,50	23,43	17,85	11,80
сума <0,01	30,40	30,95	26,20	16,40

У досліджуваному ґрунті виділяють такі горизонти:

• Hiks – Фізична глина - 33,38%;

Пісок – 11,81%;

Пил – 52,78%;

Мул – 25,50%.

Горизонт важкосуглинковий мулувато-пилуватий.

• H(i)ks - Фізична глина – 30,94%;

Пісок – 11,02%;

Пил – 59,04%;

Мул – 23,43%.

Горизонт важкосуглинковий мулувато-пилуватий

• HP(i)ks/gl – Фізична глина – 26,21%;

Пісок – 10,66%;

Пил – 24,46%;

Мул – 17,85%.

Горизонт середньосуглинковий мулувато-пилуватий.

• Pkgls – Фізична глина – 16,45%;

Пісок – 6,8%;

Пил – 47,97%;

Мул – 11,80%.

Горизонт легкосуглинковий мулувато-пилуватий.

Розділ 6

Водні властивасті грунту

Водні властивості ґрунтів характеризуються сукупністю властивостей, які визначають поглинання, збереження і пересування в них води (передусім сорбцією, усмоктуванням, фільтрацією, водопідйомною здатністю), а також енергетичні властивості, що становить потенціал ґрунтової вологи і всмоктувальної сили ґрунту.

Швидкість поглинання безпосередньо залежить від величини шпаруватості і, найголовніше, від розміру шпар: чим вища шпаруватість і крупніші шпари, тим більшою буде водопроникність.

Водопідйомна здатність характеризує здатність вологи підніматися ґрунтовими капілярами. Через гідрофільність мінеральних ґрунтів їх капіляри добре змочуються водою, в них утворюються увігнуті меніски, які спричинюють поверхневий натяг, що ініціює підняття вологи. Капілярні підняття вологи за умови, що кореневмісний шар потрапляє в зону його впливу, набуває великого екологічного значення для ґрунтотворення та агрономічної практики, оскільки водний і сольовий баланс, процеси оглеєння, живлення рослин та багато інших моментів є залежними від капілярного підняття вологи.

Сорбція включає хемосорбцію вологи з включенням її до складу ґрунтових компонентів (наприклад, гіпсу), сорбцію пари води та адсорбцію вологи у рідкому стані і тим самим визначає собою розглянуті вище види вологоємності. Всмоктування і фільтрацію вважають двома стадіями водопроникності. Перша з них відповідає ненасиченому стану ґрунту, а друга — насиченому, коли рух вологи підпорядковується закону Дарсі і залежить від гідравлічного напору та об’єму рідини , що протікає через одиницю площі поперечного перерізу ґрунту за час.

Водопроникність ґрунту є дуже змінним параметром, як у часі (динамічність), так і в просторі (строкатість) — через розбіжність щільності та інших властивостей ґрунтового покриву, нано- та мікрорельєфу, наявність неоднорідностей у профілі (насамперед шаруватості) тощо

Ґрунтова волога представлена трьома категоріями — твердою, рідкою і пароподібною.

Тверда волога з’являється в ґрунті при від’ємній температурі у вигляді крижаних прошарків, лінз, зерен, найтонших кристалів між агрегатами та у великих капілярах. Міцнозв’язаною вважають воду, що міститься в тонких порах, на поверхні чи усередині кристалів і колоїдів Твердою є і хімічно зв’язана (конституційна) вода з її дуже міцним зв’язком з речовинами ґрунту — півтораоксидами, глинистими мінералами, кристалами гіпсу та мірабіліту (кристалізаційна вода), органічними та іншими сполуками як їх складова частина, абсолютно недоступна рослинам й нерухома.

Рідку вологу поділяють за рухомістю, спричиненою ступенем міцності зв’язку з твердою фазою ґрунту, на міцно- та слабкозв’язану, капілярну й гравітаційну (вільну). Міцнозв’язаною є гігроскопічна вода, сорбована з водяної пари повітря на колосальних поверхнях дрібнодисперсних фаз ґрунту, вкриває їх плівками в 1 – 3 молекули. На відміну від хімічно зв’язаної, може пересуватися в ґрунті у вигляді пари у разі зміни температури і відповідної зміни відносної вологості повітря, але через значну міцність зв’язку з ґрунтом ця волога є недоступною для рослин.

Слабкозв’язана (плівкова) волога утворюється в ґрунті після повного його насичення пароподібною і частково сконденсованою вологою. Це рідка форма вологи, що вкриває дрібнодисперсні поверхні багатошаровими плівками. Вона утримується в ґрунті за рахунок спільної дії дисперсійних і частково іонно-електростатичних сил, що зумовлюють існування суцільної плівки довкола часток, а також меніскових сил на стиках ґрунтових часточок. Вона є малорухомою, а отже, майже недоступною рослинам.

Пароподібна вода міститься у великих пустотах і легко перемі-щується внаслідок термодифузії з місць більшої її пружності до меншої. Із зниженням температури пароподібна волога зріджується (конденсується).

Водні режими грунтів:

1) Промивний (пермацидний) тип вирізняється щорічним промочуванням усієї товщі ґрунто-підґрунтя до підґрунтових вод. Частина атмосферних опадів просочується через ґрунт і втрачається з ґрунтовим стоком.

2) Періодично промивний тип є характерним для регіонів з приблизно однаковою річною величиною опадів і випаровування. Залежно від умов року (кількості опадів) формується промивний або непромивний тип водного режиму.

3) Непромивний тип формується на територіях степу і напівпустель із чорноземами звичайними, південними, каштановими ґрунтами, де опадів випадає менше, ніж випаровується, глибина промокання є невеликою, а між нею і капілярною облямівкою лежить шар з постійною вологістю, близькою до вологості в’янення (мертвий горизонт).

4)Випітний (ексудативний) тип притаманний ландшафтам з близьким заляганням підґрунтових (нерідко засолених) вод, за участю яких формуються солончакові та солонцюваті ґрунти сухих степів, напівпустель і пустель.

5) Мерзлотний (кріогенний) тип характеризується наявністю багаторічної мерзлоти, що діє як водоупор, над яким утворюється верховодка. Із цієї причини ґрунти, де домінує цей тип (північні території, тундра), перезволожені й оглеєні.

5) Іригаційний тип зрошуваних територій, залежно від сезону року, може змінюватися від промивного (за інтенсивного зрошення) до випітного (без штучної подачі води).

6) Заплавний тип відрізняється затопленням найнижчого гіпсометричного рівня річкової долини повеневими та паводковими водами, алювіальністю, гідроморфізмом тощо.

Водним режимом горизонту лучного поверхнево солонцюватого грунту є заплавний тип, на це вказує наявність алювію, вмивання мулистих часточок. Наявність процесу оглеєння нижніх горизонтів, можна пояснити близьким розташуванням підземних вод.

У верхньому горизонті лучного поверхнево солонцюватого грунту погана водопроникливість через його щільність та злитість.

Розділ 7

Реакція грунтового розчину. Меліорація грунту.

Ґрунтовим розчином називається динамічно зрівноважений водний розчин біоорганічних, мінеральних, органо-мінеральних речовин (у тому числі газів), сформований у реальних ландшафтно-біокліматичних умовах під впливом зональних типів гідротермічного, водно-повітряного, поживного (трофічного) та інших ґрунтово-екологічних режимів.

Реакція грунтового розчину може бути нейтральною (рН 6,5-7,5), кислою (рН3,5-6,5) або лужною (рН 7,5 і вище).

Залежно від причини, які обумовлюють кислу реакцію грунтового розчину, розпізнають дві форми кислотності : актуальну та потенційну.Під актуальною розуміють кислотність грунту, обумовлену наявністю в грунтовому розчині вільних іонів водню.

Потенційною називають кислотність грунту, яка обумовлена вмістом обмінно-увібраних іонів водню в ГКВК. В грунтознавстві виділяють два ступені потенційної кислотністі: обмінну та гідролітичну. Обмінною називають ту частину потенційної кислотності, яка проявляється під час взаємодії грунту з розчинами нейтральних солей (KCl).

Гідролітичною кислотністю називають ту частину потенційної кислотності, яка проявляється під час взаємодії грунту з розчинами гідролітино лужних солей (СН₃СООNа).

Грунтова кислотність шкідливо впливає не тільки на умови розвиткусільськогосподарських рослин, але й на агрофізичні та інші властивості грунту.У кислих грунтах ідуть інтенсивні процеси руйнування колоїдів. Такі грунти характеризуються низькою природною родючістю та потребують окультурування.

У природі зустрічаються грунти з лужною реакцією грунтового розину. Це грунти солонцьового типу утворення, у колоїдному комплексі яких утримується обмінно-увібраний натрій. Лужна реакція в солонцьових грунтах обумовлена появою соди.В грунтах, багатих обмінно-увібраним натрієм, сода може утворюватись різними шляхами:

1) внаслідок взаємодії ґрунту з грунтовим розчином, в якому є СаСО_3;

2) шляхом взаємодії ґрунту, насиченого натрієм, з атмосферною водою, в якій завжди міститься певна кількість СО₂.

В літературі можна знайти відомості про так званий біохімічний шлях утворення соди в процесі життєдіяльності сульфатредукувальних мікроорганізмів в анаеробному середовищі за наявності достатньої кількості органічної речовини.

Сода обумовлює лужну реакцію, бо як гідролітично лужна сіль вона у водному розчині піддається гідролізу:

Na₂CO₃ + 2H₂O = 2NаОН + СО₂ +Н₂О

Буферна здатність грунту.

Під буферністю розуміють здатність грунту протистояти різким змінам реакції грунтового розчину.Ця властивість грунту проявляється в тому, що під час обробки слабкими розчинами кислот та лугів, а також кислими або лужними розчинами солей рН грунтового розчину змінюється не пропорційно кількості внесених у грунт речовин, а в значно меншій мірі. Таким чином, будь-який грунт відносно до кислих и лужних сполук є в якійсь мірі нейтралізатором, що зменшує дію цих сполук.

Здатність грунтів протистояти підвищенню кислотності залежить перш за все від наявності в них карбонатів кальцію та інших металів.В зв’язку з цим карбонатні грунти завжди характеризуються високою буферністю щодо кислих сполук.

Грунти, які утримують в колоїдному комплексі увібраний водень, проявляють буферність щодо лужних сполук.

В явищах буферності грунтів неабияке значення має фізична поглинальна здатність, тобто здатність грунтових часточок адсорбувати цілі молекули різних сполук з їх розчинів. В грунтах часто зустрічаються розчини солей слабких кислот та сильних основ, виключно буферні.

Буферність грунтів має велике позитивне значення тому, що культурні рослини нормально розвиваються лише в нейтральному середовищі.Різні грунти мають неоднакову буферність. Чим більше в грунті колоїдів, чим вище насиченість колоїдного комплексу кальцію, тим більшу буферність має грунт.

Меліорація грунту.

Меліорація грунту – це поліпшення родючості грунту за допомогою певних заходів.

В залежності від того, які заходи використовуються меліорація може бути:

1. Гідромеліорація:

- зрошувальна;

- осушна;

- протипаводкова;

- протиселева;

- протиерозійна;

- протизсувна.

2. Агролісомеліорація:

- протиерозійна — захист земель від ерозії шляхом створення лісових насаджень на ярах, балках, пісках, берегах річок і інших територіях;

- полезахисна — захист земель від дії несприятливих явищ природного, антропогенного і техногенного походження шляхом створення захисних лісових насаджень

3. Культуртехнічна меліорація:

- розчищення меліорованих земель від деревної та трав'янистої рослинності, купин, пнів і моху;

- розчищення меліорованих земель від каменів та інших предметів; меліоративна обробка солонців;

- розпушування, піскування, глинування, землювання, плантаж і первинна обробка ґрунту;

- проведення інших культуртехнічних робіт.

4. Хімічна меліорація:

- вапнування;

- фосфоритування;

- гіпсування.

Вибір виду меліорації залежить від природно-господарських умов території; як правило, застосовують комплекс меліоративних заходів.

Суть хімічної меліорації полягає не в нейтралізації ґрунтового розчину, а в зміні напрямку процесу грунтотворення шляхом впливу на ГКВК. Хімічна меліорація поділяється на 2 види:

1) вапнування;

2) гіпсування.

Вапування проводять при кислій реакції грунтового розчину. Про необхідність грунтів у вапнуванні судять з величини рН_ксl більше 5,5 – грунт вапнувати не потрібно, 5 - 5,5 - слабо потребує вапнування, 4,5 - 5 середньопотебує вапнування, менше 4,5 – сильно потребує вапнування.

Реакцію вапнування кислих грунтів можна зобразити схематично так :

грунт –2 Н + СаСО₃ = грунт –Са + Н₂О + СО₂

Вапнування грунтів, виконуючи свою позитивну роль у прямій дії, забезпечує одноразове підвищення активності та закріплення в грунті новоутворених гумусових речовин за рахунок підвищення ступеня їх насиченості основами.

Для нейтралізації лужної реакції грунтового розчину проводять гіпсування. Про ступінь необхідності грунту в гіпсуванні судять по відносному вмісту обмінного натрію в ГКВК, якщо натрію менше 5%, то проводити гіпсування не потрібно. Реакцію гіпсування можна зобразити так:

Грунт -2Na + CaSO₄ = грунт –Са + Na₂SO₄

Сірчанокислий натрій, що має нейтральну реакцію, легко вимивається з грунту внаслідок доброї розчинності у воді.

Загалом у горизонті реакція грунтового розчину є лужною, рН водний коливається в межах 8,2 – 8,0. Дані приведені в таблиці 4.

Для того, щоб дізнатись чи треба проводити гіпсування необхідно визначити чи перевищує натрій 5% від ємності катіонного обміну грунту (дані в таблиці 3).

Дано:

Є=34,78 мг-екв/100 г ґрунту

Na⁺=0,36 мг-екв/100 г ґрунту

h=19 см

d=1.3 г/см³

Рішення

34,78 мг-екв/100 г ґрунту – 100%

Х мг-екв/100 г ґрунту – 5%

Х=1,74% Na.

Також у ґрунті міститься достатня кількість K, який теж негативно впливає на ґрунт.

Виходячи з розрахунків ми бачимо, що натрій не перевищує 5% від ЄМП, тому грунт не потребує гіпсування.

Розділ 8

Агрономічна характеристика грунту.

В процесі сільськогосподарського використання гідроморфні грунти відчувають великих змін.

Обробка багатих органічними речовинами лучних грунтів призводить до різкого зниження їх гумусованості.Причина заключається в тому, що накопичуємі в грунті органічні з’єднання гуміфіковані частково, знаходячись в умовах надлишкового зволоження органічні речовини гідроморфних грунтів консервується. Зміни водно-повітряного режиму, посилення аерованості верхнього шару сприяє підвищенню мікробіологічної активності, що призводить до мінералізації органічної речовини грунту.

Осушення грунтів часто призводить до вторинного засолення, особливо алювіальних земель. Зарегулювання річкового стоку, заглиблення та чистка річища річки сприяє скороченню заплавності та об’єма заплавних вод, що знижує глибину промивання грунту.Наявність в грунтовому профілі, материнській породі легкорозчинних солей слугує причиною іх підняття влітку вгору при капілярному зволоженні грунту; відсутність нізходячих токів води, зменшення промивання грунту заплавними водами зумовлюють накопичення солей у верхньому шарі грунту, що викликає його осолонцювання та засолення.

Осушення великих масивів гідроморфних грунтів призводить до погіршення водного режиму прилеглих територій, що негативно відбивається на ефективній родючості, перш за всегрунтів легкосуглинкового складу.

Зневоднення, пересихання верхніх органогенних шарів грунту створюють передумови для розвитку вітрової ерозії, котра на цілинних гідроморфних грутах відсутня.

Після осушення зберігати високий рівень родючості грунтів можна регулюванням вологості верхніх шарів грунту в процесі зрошення.Діапазон активної вологи невеликий, що потребує постійної підтримки вологи грунту на оптимальному рівні.Надлишок доступої вологи призводить до різкого погіршення повітряного режиму грунтів.

На практиці гарні результати дає комплекс прийомів по окультуренню ґрунтів, включаючий:

1) осушення, створення дренажних систем подвіного регулювання;

2) культуротехнічні роботи;

3) глибоке меліоративне рихлення, агротехнічні меліоративні прийоми;

4) внесення кальцієвмісних сполук;

5) підбір сільськогосподарських культур, пристосованих до умов перезволоження і перезволожених засолених грунтів;

6) використання мінеральних та органічних добрив, залучнення;

7) збагачення органічних горизонтів мінеральними частинками.

Окультурювання гідроморфних грунтів має ряд особливостей :

1. Окультурення направлено на зміну декотрих агрономічних властивостей грунтів, котрі лімітують продуктивність культурних рослин (реакція грунту, засоленість, солонцюватість, водно-повітряий режим)

2. Окультурення грунтів супроводжується зменшенням вмісту в них органічної речовини внаслідок посилення його гуміфікації

3. На осушених земляхнайбільше значення набуває поверхневе, а не грунтове зволоження орних грунтів, в результаті чого в дренажні води потрапляє велика кількість з’днань азоту, інших хімічних з’єднань, внесених при обробці сільськогосподарських рослин.

4. Окультурення супроводжується покращенням технологічних властивостей земель, підвищенням прохідності сільськогосподарської техніки.

Виходячи з усього вище сказаного можна зробити такий висновок.

В ґрунтовому профілі лучного поверхнево солонцюватого грунту міститься велика кількість гумусу, також в грунтовому колоїдному вбирному комплексі міститься достатня кількість Са і Мg. Ці показники обумовлюють високу родючість грунту та утворення агрономічно цінної структури, але через наявність в грунті натрію і калію, і через досить значний вміст мулистих частинок, всі агрономічні показники значно знижуються. Через це використання таких грунтів є не дуже прибутковим і в значній мірі знижує агрономічну цінність таких земель. Такі грунти доцільно використовувати як пасовища та сіножаті.

ВИСНОВКИ:

Отже, можна зробити такі висновки:

Лучні поверхневосолонцюваті суглинкові ґрунти, сформовані на алювіальних відкладах, мають високу потенціальну родючість, в цих ґрунтах рН водне = 8,2, ЄМП = 34,80 мг/екв на 100 г ґрунту, вміст гумусу в середньому 6,9%, належить до середньогумусних ґрунтів, тип гумусу фульватно-гуматний, водопроникливість погана через його значну щільність та злитість. Вміст натрію не перевищує 5% від ЄМП, тому гіпсування не потрібне.

На таких ґрунтах (важкосуглинкових) доцільно вирощувати яру пшеницю, ячмінь, кукурудзу, сорго, сою, соняшник, цукровий буряк, коноплі, вику, квасолю, сливу, абрикос, вишню та ін.

Для реалізації ґрунтів в ефективній формі необхідно усунути фактори, лімітуючі продуктивність перезволожених грунтів:

- надлишок вологи в коренемісному шарі, високий рівень грунтоових вод, нестачу кисню для розвитку кореневих систем більшості сільськогосподарських культур;

- лужна реакція грунту, присутність токсичних легкорозчинних солей, фітотоксичних з’єднання заліза, алюмінію;

- нестача доступних рослинам фосфорних, калійних з’єднань.

Написання курсової роботи дало змогу закріпити та систематизувати знання з дисципліни «Загальне Ґрунтознавство».

Головною метою курсової роботи є закріплення знань з курсу загально грунтознавства та вміння їх систематизувати; навчитися аналізувати матеріали польових і лабораторних досліджень.Також визначитися з методами аналізу конкретного грунту та застосувати на практиці теоретичні знання з курсу загального грунтознавства, при вирішенні питань раціонального використання грунтів в сільському господарстві.

При написанні курсової роботи були виконані всі поставлені перед нами задачі, а саме:

1. Оволодіти технікою опису морфологічних ознак ґрунту.

2. Читання даних аналізів профілю ґрунту і співставлення матеріалів теоретичної бази з власноруч отриманими даними.

3. Надати характеристику умов ґрунтотворення.

4. Розробка рекомендацій по раціональному використанню ґрунтів.

Список використаних джерел:

1. Мякишев І. Проблеми українського ґрунтознавства. – Чернівці, 2001.

2. Екологічна енциклопедія. – Кишинів, 1996.

3. Энциклопедический словарь юного земледельца. – М., 1988.

4. Полупан М.І., Соловей В.Б., Кисіль В.І., Величко В.А. «Визначник еколого-генетичного статусу та родючості ґрунтів України»: Навчальний посібник. – К.: Колообіг, 2005. – 304 с.:іл.

5. Почвы УССР и их плодородие/В.Г.Крикунов, Н.И.Полупан.-К.:Вища шк. Главное изд-во, 1987.-320с.

6. Тихоненко Д.Г. Грунтознавство часткове: Навч.посібник/Харк.нац. аграр. ун-т ім. В. В. Докучаєва. -Харків, 2007 – 184 с.

7 .Агропочвоведение /В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, И.С. Кочетов, Д.В. Муха ; Под ред. В.Д. Мухи. – М.:Колос,1994.-403-412 с.:ил.-(Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. учеб. заведений)

8. Почвоведение. Шкварук Н.М., Делеменчук Н. И. К, «Урожай», 1969, стр. 412 (на украинском языке)

9. Лактіонов М .І. Агрогрунтознавство.Навч.посібник/Харк.держ.аграр.ун-т ім В.В. Докучаєва. – Харків:Видавець Шуст А.І.,2001.-156с.

10. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./Под П65 ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. Ч 1. Почва и почвообразование/Г. Д. Белицина, В. Д Васильевская, Л. А. Гришина и др. — М.: Высш. шк., 1988. — 400 с: ил.

11. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./Под ред. П 65 В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. Ч. 2. Типы почв, их география и использование/Богатырев Л. Г., Васильевская В. Д., Владыченский А. С. и др. — М.: Высш. шк., 1988. — 368 с: ил.

12. В.П.Ковриго, И. С.Кауричев, Л. М.Бурлакова Почвоведение с основами геологии. — М.: Колос, 2000. — 416 с: ил. — (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

13. Соколовский А.Н. Курс сельскохозяйственного почвоведения (на украинском языке). — К.: 1954. — 216с.

14. Практикум з ґрунтознавства: Навчальний посібник / За редакцією професора Д. Г. Тихоненка.— 6-е вид., перероб. і доп.— Х.: Майдан, 2009.

15. Ґрунтознавство: Підручник / Д.Г. Тихоненко, М.О. Горін, М.І.Лактіонов та ін.; за ред. Д.Г. Тихоненка. — К.: Вища освіта, 2005. — 703 с.: іл.

16. Геологія з основами мінералогії: Навч. посібник / Д.Г. Тихоненко, В.В. Дегтярьов, М.А. Щуковський та ін.; За ред. д-ра

с.-г. наук, проф. Д.Г. Тихоненка.— К.: Вища освіта, 2003. — 287 с.: іл.