Грунтознавство
 Скачать 3.44 Mb.
|
13.2. Дерново-підзолисті грунти Це Е-І-диференційовані кислі грунти з профілем типу Нл+Н+Е+І+Р. Зональні для південної частини тайгово-лісової зони. У світі вони займають близько 350 млн. га, в СНД – 185 млн. га, в Україні – 2,5 млн. га. В Україні дерново-підзолисті грунти є зональними для Полісся, інколи зустрічаються на борових терасах і стародавніх прируслових валах рік лісостепу й Карпатської гірської області. Великі масиви даних грунтів є в Канаді (центральній і східній частині), США (північному сході), середній та східній Європі, Японії, Далекому Сході Євразії. Клімат зони розповсюдження цих грунтів гумідний бореальний, Кз>1, континентальний або різкоконтинентальний. Рельєф різноманітний – як рівнинний, так і розчленований. Грунтотворні породи – водно-льодовикові, моренні, стародавньоалювіальні, в основному безкарбонатні різного гранулометричного складу. В Україні переважають супіщані. Рослинність – змішані ліси (південна тайга) з трав'янистим покривом. Щодо генезису дерново-підзолистих грунтів, то найбільш розповсюджена теорія полягає в твердженні, що дерново-підзолисті грунти утворились під дією підзолистого та дернового процесів. Ця дія може бути як сумісною, так і почерговою при зміні типу рослинності; Будова цілинного дерново-підзолистого грунту така: Нл – лісова підстилка потужністю 3-5 см; Не – гумусово-елювійований, світло-сірий або білястий, потужністю 5-30см, дрібногрудкуватий з горизонтальною подільністю; Е – підзолистий, у вигляді плям або суцільний, потужністю до 30 см, білястий або зовсім білий, плитчастий, пластинчастий або лускуватий, часто зустрічаються конкреції R(OH)3 із домішками гумусу й глинистих часток; І – ілювіальний, темно-бурий (у легких – червонувато-бурий), щільний, грудкувато-призматичний або горіхуватий, потужністю 20-120см, затікання органо-мінеральних колоїдів; Р – материнська порода.  Рис. 36. Дерново-підзолистий грунт Багато грунтів розорано, при цьому їх профіль набуває такого вигляду: Н(е)орн.+Е (Еі)+І+Р. Морфологічно диференціація профілю різкіше проявляється при більш тяжкому гранулометричному складі грунту. Склад і властивості дерново-підзолистих грунтів пов'язані зі ступенем розвитку підзолистого процесу грунтоутворення. Гранулометричний та хімічний склад змінюються по профілю аналогічно вище описаним підзолистим грунтам. Гумусу мало (2-3% в Не), гумусовий профіль регресивно-акумулятивний, тип гумусу гуматно-фульватний (Сгк:Сфк = 0,7-0,9). Фізико-хімічні властивості залежать від гранулометричного складу, породи, ступеня розвитку підзолистого процесу. Ємність поглинання низька (5-15 мг-екв/100 г грунту), грунти кислі (рН=3,5-5,5), СНО < 75%, типовий склад обмінних катіонів: Са, Mg, H. Бідні на азот і фосфор. Фізичні й водно-фізичні властивості різко змінюються за профілем: щільність, максимальна гігроскопічність найбільші в І- горизонті, а пористість та аерація тут мінімальні, структура грунту нестійка. Дерново-підзолисті глейові зберігають ознаки дерново-підзолистих грунтів та мають чітко виражене оглеєння і оторфовану дернину: H(t)+HEgl+Egl+Igl+PGl. Види: слабопідзолисті – Е-горизонт являє собою окремі білясті плями або суцільний потужністю до 3 см; середньопідзолисті – Е менший за потужністю від Не; сильнопідзолисті – Е більший від Не. Серед дерново-підзолистих грунтів, як і серед підзолів, підтипи виділяють за наявністю оглеєння(табл. 15). Таблиця 15. Класифікація дерново-підзолистих грунтів
Дерново-підзолисті грунти – найбільш розорані в тайгово-лісовій зоні. Але вони мають низьку родючість і тому потребують окультурення. Воно включає вапнування та удобрення. Особливо проблематичне внесення фосфорних добрив, бо фосфор активно рет-роградується (зв'язується в нерухомі форми). Рекомендується використовувати фосфоритну муку, практикувати місцеве внесення фосфорних добрив. У легких грунтах необхідно застосовувати також калійні й органічні добрива, дуже ефективні сидерати, посів багаторічних трав. Комплекс заходів щодо окультурювання веде до переважання гумусово-акумулятивного процесу, поліпшення якості гумусу, збільшення вмісту NPK, зменшення кислотності. 13.3. Мерзлотно-тайгові грунти Мерзлотні явища та оглеєння й заболочення відіграють значну роль у північній частині тайгово-лісової зони, сибірській її частині, на півночі Далекого Сходу Росії, північних островах Японії, північно-західній частині Канади. Це зона розповсюдження мерзлотно-тайгових грунтів, що займають 47,7 млн. га. Клімат – бореальний, холодний, середньорічна температура -2 – +10°С, різкоконтинентальний, гумідний, Кз>1. Рослинність світлохвойна тайгова: модрина, чагарникова береза, з ділянками лугової рослинності, мохами, лишайниками. Рельєф різноманітний -як рівнинний, так і розчленований: плоскогір'я, плато, пагорби. Мікрорельєф кріогенний – пагорбково-полігонально-тріщинуватий. Грунтотворні породи різного генезису, переважно суглинкові. Вічна мерзлота на півночі суцільна, на глибині 75-120 см, на півдні – острівна. Грунтотворні процеси мають такий характер: поверхневе накопичення кислого грубого гумусу або навіть торфу, заболочення, оглеєння, кріогенез, слабке опідзолення. Типова будова профілю мерзлотно-тайгового грунту: Ho+HP(HPGl)+P(PGl), профіль слабо розчленований, часто деформований, буруватого забарвлення. Реакція грунту кисла або слабокисла, СНО < 75%, перерозподілу за валовим складом немає, багато рухомого Fe через його кріогенне підтягування, гумусу 4-7%, він фульватний (Сгк:Сфк = 0,3-0,5), зв'язаний з R2О3, має потічний характер, поступово падає з глибиною, ЄП = 1-3 мг-екв/100 г грунту. Грунти недостатньо вивчені. Класифікація цього грунтового типу наведена в таблиці 16. Таблиця 16. Класифікація мерзлотно-тайгових грунтів
Глейомерзлотні грунти зустрічаються на озерних рівнинах, в депресіях рельєфу під мохово-лишайниковим рідколіссям: To+HPGl+PGl. У профілі включення щебеню, грунти тиксотропні, не опідзолені, кислі, тріщинуваті, деформовані, потужністю не більше 60см. Власне мерзлотно-тайгові грунти утворюються на більш дренованих елементах рельєфу, де відсутній застій вологи, під лісом: H(t)+HP(t)+P, кріогенно деформовані. Палеві грунти зустрічаються на дренованих позитивних елементах рельєфу в умовах холодного ультраконтинентального напіваридного клімату (Центральна Якутія) на пухких, часто карбонатних породах, під лісами: Н+НР+Р, зерниста, порохувата структура, повна насиченість основами, ЄП – до 40 мг-екв. Тут розвивається оленярство, мисливство, звіроловство, грунти зайняті лісами. Можна використовувати їх для вирощування трав, овочів, кормових культур при внесенні N- і Р- добрив, протиерозійних заходах, теплових меліораціях. 13.4. Болотні грунти Болотні грунти широко розповсюджені на земній кулі в різних природно-кліматичних зонах, але головні їх площі знаходяться в тундрі, бореальних і тропічних лісах на великих водно-акумулятивних рівнинах (площа складає майже 392 млн. га). На Україні площа боліт і заболочених земель становить приблизно 5,5 млн. га,а власне боліт – 1,17 млн. га. Найбільші площі боліт знаходяться в Поліссі, Лісостепу, Карпатському регіоні. Заболоченість території України зменшується, загалом, з північного заходу на південний схід. Причиною максимального утворення боліт у Поліссі є знижена рівнинна поверхня території, високий рівень залягання грунтових вод (0,2-5м), повільний річковий стік, розтягнуті весняні повені, велика кількість опадів, зменшена сонячна радіація тощо. Великою заболоченістю характеризуються: Нечорноземна зона Росії, Західносибірська низовина, Далекий Схід, Білорусь, країни Прибалтики. Утворення боліт, за В.Н.Сукачовим, може йти двома шляхами: заболоченням суші й заростанням (наростанням) водоймищ. Заболочення суші відбувається за рахунок, в основному, особливих геоморфологічних умов, поселення специфічної рослинності та дії людини. Серед гідроморфічних умов слід відзначити такий їх комплекс: велика кількість опадів при малій випаровуваності (Кз>1), знижені ділянки місцевості з утрудненим стоком води, рівнини з відсутнім стоком, місця виклинення грунтових вод. Рослинний фактор відіграє суттєву роль у формуванні боліт. Часто заболочуються лісові хвойні масиви. Це пов'язано з утворенням під хвойною рослинністю щільного І- горизонту як передумови застою вологи. У таких місцях поселяється вологолюбна рослинність, а в кінцевому результаті і сфагнові мохи, які, маючи вологоємність 1500-3000%, сприяють подальшому перезволоженню поверхні грунту й утворенню болота, в надрах якого знаходяться залишки лісової рослинності. Негативна діяльність людини з вирубки лісу, а також лісові пожежі різко змінюють гідрологічний режим території, сприяючи її заболоченню. На території України формування болотних грунтів відбувалось переважно завдяки процесам поступового замулення, обміління та заростання (наростання) водоймищ рослинністю. Заростання властиве водоймам з похилими берегами. Рослини-торфоутворювачі формують концентричні пояси: найглибші ділянки займають водорості, потім – занурені у воду рослини (ряска, тілоріз, рдест), ближче до берега – водяні лілії, очерет, комиш, великі осоки, біля берега – дрібні осоки. Кожен пояс рослинності відкладає на дні водоймища органічні залишки специфічного ботанічного складу. Заповнюючи водойму, ці кільця зсовуються до центру, а шари торфу однакового ботанічного складу утворюють у тілі болота похилені до центру пласти. На дні водойми осідає велика кількість відмерлих тварин і рослин, планктону. Вони змішуються з мінеральними частками й формують щільну драглеподібну масу – сапропель, потужністю 10-15 см. Він жовтий, сірий, бурий і навіть чорний із зеленкуватим відтінком; поступово ущільнюється, утворюючи сапропеліт і сапропелеве вугілля. Отже, за 5-100 років водоймище, залежно від його розмірів, може повністю заповнитись органічними залишками й утворитись болото. Якщо береги водоймища круті й достатньо захищені від вітру, йде наростання на відкриту водну поверхню мохового покриву, поселення на ньому осоки, шейхцерії тощо. Потім розвиваються болотні чагарники. Утворюється так звана сплавина, яка поступово ущільнюється, розростається й вкриває водну поверхню. При цьому таким болотам властиві "вікна" – невеликі ділянки водної поверхні. Утворення боліт, крім оглеєння мінеральної маси, характеризується ще й торфоутворенням – накопиченням на поверхні ділянки напіврозкладених рослинних решток. Причина цього явища – сповільнена їх мінералізація й гуміфікація в умовах надлишкового зволоження й нестачі кисню. В анаеробних умовах утворюються проміжні продукти розкладу у вигляді низькомолекулярних органічних кислот, які ще більше пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, що мінералізують і гуміфікують рослинну масу. На відміну від гумусоутворення, при торфоутворенні біологічний кругообіг речовин загальмований, зольні елементи й азот слабо залучаються в нові цикли, тому в торфі спостерігається нестача елементів живлення рослин. У більшості випадків постійний анаеробіозис характерний тільки для нижніх шарів торф'яного болота, у верхніх його горизонтах періодично виникають аеробні умови, тому там можуть формуватись горизонти сильно розкладеного торфу (ТН) або навіть мінералізованого (ТС). Торфоутворювачами можуть бути різні рослини: трави (осока, пушиця, очерет, війник, шейхцерія, рогоза, хвощі, папороті), чагарники (багно, голубиця, підбіл, журавлина, верба), дерева (вільха, береза, сосна, ялина), мохи (білі сфагнові, зелені гіпнові, зозулин льон). Видовий склад рослин-торфоутворювачів характеризується поняттям ботанічний склад торфу. Виділяють за ним такі види торфу й роди торф'яних грунтів: деревинний, деревинно-осоковий, деревинно-моховий, сфагновий тощо. Від ботанічного складу значною мірою залежить здатність торфу мінералізуватись, а значить – і властивості торф'яних грунтів. Найшвидше мінералізуються мохові торфи, най-повільніше – деревинні. Зольність торфу – процентний вміст в ньому зольних елементів. Порівняно з іншими грунтами, вміст зольних елементів у торфі дуже низький (0,5-20%о), а в мінеральних – 80-99%. Згідно з останньою класифікацією торф'яних грунтів за зольністю вони поділяються на: малозольні (<12% золи); середньозольні (12-30); багатозольні (30-50); мінерально-органічні (50-70); органо-мінеральні (70-85); доцільно також виділити горілий торф (>85%). Ступінь розкладу торфу – співвідношення між розкладеним органічним матеріалом (темною аморфною масою) і тим, який зберіг свою рослинну клітинну структуру. Визначається морфологічно під мікроскопом: слаборозкладені (5-20%о); середньорозкладені (20-40); гуміфіковані (40-60); перегнійні (60-80); мінералізовані (>80%). Залежно від водного режиму, гідрохімічних умов, характеру рослинності й ботанічного складу торфу, виділяють три типи боліт: низинні, перехідні та верхові. Виникнення цих трьох типів найкраще простежується за еволюцією болота, що утворилось при заростанні водойми. У даному випадку стадії еволюції такого болота збігаються з типами боліт. Перша стадія еволюції: низинне болото. Потужність торфу не перевищує висоти капілярного підняття грунтових вод і тому в торф надходять води, що містять порівняно високу кількість мінеральних речовин. Розвивається вимоглива до умов мінерального живлення рослинність: злаки, осоки, верба, береза, вільха. При їх розкладі утворюється високозольний торф (7-15%о), часто сильно-розкладений (30-60%), слабокислий або нейтральний, з великим вмістом валового азоту (4%> і більше), фосфору (0,2-0,4%)) – інколи у вигляді вівіаніту. Друга стадія еволюції: перехідне болото. З наростанням торфовища вверх відбувається відрив його від грунтових вод, головним джерелом поживних речовин стають дощ, пил. Отже, погіршується поживний режим, злакова рослинність замінюється менш вимогливими пушицею, шейхцерією, гіпнумом, болотною сосною. На купинах ростуть багно, підбіл, вереск, голубиця. Проходить підкислення середовища, зменшується зольність, кількість фосфору тощо. Третя стадія еволюції: верхове болото. Йде подальше нарощування шару торфу, він повністю відривається від грунтового живлення. У торфовищі розвивається промивний водний режим, спостерігається виніс зольних елементів із нього, накопичуються Fe, A1. Серед рослинності панують мохи. Зольність, ступінь розкладу незначні. Верхове мохове (сфагнове) болото – завершальна стадія його розвитку. В центрі нього може виникнути опуклість із моху висотою до 5 м. Отже, типи боліт значно залежать від умов їх мінерального живлення. При заболоченні суші, залежно від хімічного складу води та ТВЖ, також можуть виникати різні типи боліт. При заболоченні атмосферними водами безкарбонатних легких порід, що підстилаються важкими, поселяються мохи й утворюються болота верхового типу. При заболоченні жорсткими грунтовими водами, які містять велику кількість мінеральних сполук, розвивається різноманітна рослинність і утворюються низинні болота. Аналогічні виникають також при заболоченні алювіальними водами. Далі вони можуть переростати в перехідні й верхові. Болотний грунт – продукт розвитку специфічного ландшафтного утворення – болота. Болотний грунт – це верхній шар болота, в якому спостерігаються змінні окисно-відновні процеси, тобто це його "діяльний" шар, утворений за рахунок торфоутворення і (рідше) оглеення. Класифікація болотних грунтів в Україні досить детально розроблена. Типи болотних грунтів виділяються за типом боліт, на яких вони утворились: верхові, перехідні, низинні (табл. 17). В Україні переважають низинні торф'яні грунти (95%). Таблиця 17. Класифікація болотних грунтів
Типи відрізняються багатьма властивостями. Головною причиною цього є характер мінерального живлення : верхові й перехідні – бідні, бо джерелом мінеральних речовин є малозольні рослини, атмосферні опади й пил, а низинні – порівняно багаті, бо живляться переважно грунтовими й намивними водами. Порівняльна характеристика фізико-хімічних та фізичних властивостей цих грунтів буде наведена нижче. Підтипи болотних грунтів виділяються за потужністю торфового горизонту. Цей показник головний для польової діагностики болотного грунту. Мінеральний болотний грунт. Для нього характерна сильне оглеєння всього профілю, багато напіврозкладених залишків болотної рослинності, розвинена гумусована частина: Ho(t) – оторфований горизонт землистої гумусованої маси, потужністю від 0 до 10 см; HGl – гумусовий, глейовий, темно-глянцевий, безструктурний або крупнобрилистий, в'язкий, іржаво-вохристий, від 10 до 30 см; HPGl – перехідний, сильно оглеєний, світліший від попереднього, в'язкий, з багатьма бурими плямами, від 30 до 80 см; PGl – материнська порода, в'язка, з включеннями вівіаніту. Мулувато-глейовий грунт. Утворюється в мілководдях, на сапропелі, мулі, характеризується слабооторфованою підстилкою потужністю до 10 см. Торф'янисто-глейовий грунт має потужність Т до 30 см. Торф'яно-глейовий – потужність Т від 30 до 50 см: Т1 (0-18 см) – середньорозкладений торф, мохово-осоковий, переплетений корінням, середньозольний, по ходам коренів – іржаві плями залізистих сполук; Т2 (19-49 см) – слаборозкладений торф, мохово-осоково-комишовий, плитчастий, мінеральні прошарки, раковини молюсків; PGl (49-115 см) – алювіальний суглинок, глейовий, сизувато-білий, з іржавими плямами, в'язкий, зустрічаються не розкладені залишки осоки, рогози, очерету. Торф'яні грунти: неглибокий – Т=50-100 см, середньоглибокий – Т=100-200 см, глибокий -7=200-400 см, надглибокий – Т більше 400 см. Опис типового торф'яного середньоглибокого грунту (рис. 37): Т1 (0-20 см) – верхній темно-бурий, добре розкладений, переплетений дрібними коренями, зернистий, перехід ясний; Т2 (21-55 см) – середньорозкладений торф, плитчастий, збагачений раковинами, рідко зустрічається вівіаніт, Fe-Mn-стягнення, перехід поступовий; Т3 (55-160 см) – слабко розкладений осоко-во-комишовий торф, раковини, плитчастий, перехід різкий; PGl (глибше 161 см) – білясто-сизий луговий мергель.  Рис. 37. Болотний низинний торф'яний грунт Перегнійно-глейовий грунт. Найчастіше – це давно освоєні торф'яні грунти з добре розкладеним і мінералізованим верхнім горизонтом, під яким може бути Т або перехід до материнської породи: HT+HPgl+PGl або HT+T1+T2+PG1. Роди болотних грунтів виділяють за якісним складом золи: карбонатні (закипають); залізисті (Fe2O3>6%); вівіанітові (Р2O5>0,7%); засолені (водорозчинних солей >0,6%), а також за ботанічним складом. Як за будовою профілю, так і за властивостями, болотні органогенні грунти різко відрізняються від мінеральних (і болотних, і автоморфних). Головна відмінність, що визначає всі властивості, – переважання в складі їх твердої фази органічної речовини у вигляді торфу (до 95%). А сам торф, як органічна маса, має специфічні властивості, що і надає оригінальності торф'яним грунтам. Для органічної маси характерний високий ступінь дисперсності, що є причиною великої питомої поверхні твердої фази, а звідси – високої вологоємності (наприклад, гігроскопічність складає 20-30%), великої ЄП (до 120-140 мг-екв). У зв'язку з переважанням органічної маси в складі твердої фази болотні органогенні грунти характеризуються малим вмістом мінеральних речовин, особливо важливих з агрохімічної точки зору Р і К. Азоту в торф'яних грунтах, на відміну від мінеральних, багато, але він знаходиться в недоступній органічній формі. Хоча органічної речовини багато, гумусу в її складі відносно мало – максимум 20-30%, у його складі переважають фульвокислоти. У зв'язку з високою вологоємністю і порівняно низькою вологопроникністю, природна вологість цих грунтів складає 85-95% від об'єму. Невелика теплопровідність і значна теплоємність органічної речовини роблять ці грунти "холодними", вони швидко замерзають і повільно розмерзаються. Властивості торф'яних грунтів значною мірою залежать від зольності й ступеня розкладу торфу. Тому типи торф'яних грунтів мають досить суттєві відмінності (табл. 18). Зольність торфу низинних боліт – до 25%, верхових – ледве досягає 5%. Кислотність пов'язана з вмістом зольних елементів: верховий торф має високу кислотність, а реакція низинного торфу слабокисла або нейтральна й навіть слаболужна при зволоженні жорсткими водами. Торф відрізняється високою ЄП, але СВО варіює в широкому діапазоні: від 15-20% у верховому до 70-80% і більше у низинному. Вологоємність низинних торф'яників значно нижча у зв'язку з більшим ступенем розкладу та зольністю, за цією ж причиною виникає різниця у показниках щільності та щільності твердої фази (верхові – значно менше одиниці, низинні – дещо більше одиниці). Таблиця 18. Хімічний склад і фізичні властивості торф'яних грунтів
У процесі розкладу змінюються й морфологічні властивості торфу. Розклад торфу відбувається в результаті фізичного розпаду відмерлих частин рослинності, перегнивання та окиснення. Утворюються різноманітні сполуки розкладу, і торф із відносно світлого волокнистого перетворюється в землисту одноманітну масу. Вологість низинного торфу в природних умовах складає 86-90% об'єму, верхового – 90-94%, що пояснюється дуже пухкою будовою й великою пористістю його. Зі збільшенням ступеня розкладу торфу підвищується його щільність, зменшуються пористість і водоутримувальна здатність, запас недоступної вологи й водопроникність. Дуже сильно змінює властивості болотного органогенного грунту його осушення й сільськогосподарське використання: посилюються аеробні процеси, прискорюється мікробіологічний розклад. Загалом, зміни торф'яного покладу в цьому випадку відбуваються у два етапи: 1) просадка поверхні – суто фізичний процес за рахунок відводу надлишку води; 2) осідання – це втрати від розкладу й мінералізації. Далі ці два процеси з'єднуються, відбувається "спрацювання" торфу, що призводить до інтенсивного зменшення потужності його, збільшення щільності, ступеня розкладу, зольності, рН, вмісту Р та К, зменшення вологоємності (див. табл. 18). Різко змінюється водний режим – від водонасиченого до промивного й навіть періодично випітного, загалом погіршується температурний режим. Профіль осушеного грунту в результаті зміни грунтотворного процесу ділиться на дві частини: верхню, діяльну, та нижню – із вихідними режимами та властивостями. Торф'яні грунти в природних умовах малопродуктивні. Завдяки меліорації й правильному використанню вони перетворюються в родючі Грунти. Загалом, існує два шляхи використання торф'яних грунтів: 1) Торф використовують як добриво. Тут можливі такі варіанти: а) безпосереднє внесення торфу в грунт, що, з точки зору грунтознавства, нераціонально, оскільки торф швидко мінералізується, служить в основному тільки джерелом азоту й суттєво не покращує властивості грунту; б) торф використовують як підстилку для великої рогатої худоби. Краще з такою метою використовувати верховий торф, що має високу поглинальну здатність. Отриманий торф'яний гній є цінним добривом; в) використовувати торф для виготовлення компостів. Для цього до торфу додають вапно, золу, фосфорні добрива. 2) Болотний торф'яний грунт використовують як земельний фонд. У даному випадку треба мати на увазі ряд серйозних проблем, які при цьому виникають. Торф'яні грунти потребують забезпечення двостороннього регулювання водного режиму при їх меліорації для того, щоб попередити надмірний розклад, мінералізацію та гідрофобізацію торфу, а також вітрову ерозію. Перед включенням торф'яного болота в сільськогосподарське використання необхідно ретельно вивчити територію, яка відводиться під осушення, спрогнозувати можливі екологічні зміни, обгрунтувати доцільність і можливість проведення меліоративних робіт. У зв'язку зі специфікою теплового режиму необхідно забезпечити його регулювання – проведення теплових меліорацій, в тому числі активний обігрів грунту. Важливим є забезпечення оптимального рівня поживного режиму. В перші роки використання потрібно стимулювати вивільнення азоту з органічної речовини, а в подальшому – оптимізувати; необхідно обов'язкове внесення Р, К, мікродобрив, особливо – міді. Актуальним при використанні даних грунтів є боротьба з можливими пожежами, втратами речовин з дренажним стоком, вітровою ерозією. Грунти потребують специфічної агротехніки вирощування сільськогосподарських культур і системи обробітку, щоб стримувати надмірні втрати торфу: мінімалізації обробітку, насичення травами сівозмін. Найефективніше використовувати як земельний фонд низинні торф'яні грунти. Необхідно також залучати так звані випрацювані болотні грунти, з яких раніше видобували торф з різною метою. За даними Трускавецького Р.С. (1984), на торф'яних грунтах Сарненської НДС (Волинська область) у процесі їх осушення й освоєння приріст мінерального залишку в рік складає 0,04-0,1%, а втрати органічної речовини досягають 7-10 т/га за рік. Якщо внесення піску в торф'яний грунт перш за все регулює його тепловий режим та водно-фізичні властивості, то внесення суглинку й Са- чи Fe-вмісних матеріалів у невеликій дозі (як добавки) спричиняє активну взаємодію мінерального субстрату з органічною речовиною торфу, утворення органо-мінеральних сполук, зменшує міграційну здатність рухомої частини як органічної, так і мінеральної природи, тим самим сприяючи зменшенню забруднення дренажних вод і стабілізації позитивних властивостей органогенного грунту (Р.С.Трускавецький, 1984; С.М.Максименко, 1983). Для забезпечення оптимального водного режиму, вологість у кореневмісному (0-50 см) шарі торф'яного грунту в умовах Полісся України в перший період вегетації слід підтримувати максимально допустимою (80-77% ПВ) з поступовим зниженням її у другий і третій періоди росту і розвитку до оптимальних меж (65-60% ПВ), а в четвертому -до мінімально допустимої (62-58% ПВ) (М.О.Клименко, 1990). 13.5. Дернові грунти Дернові грунти – результат прояву дернового процесу грунтоутворення. Теорія цього процесу розроблена В.Р.Вільямсом, І.В.Тюріним та іншими вченими. Дерновий – це процес, що відбувається під впливом трав'янистої рослинності й призводить до формування грунтів з добре розвиненим гумусовим горизонтом. Суть його полягає в накопиченні гумусу, поживних речовин і створенні водостійкої агрономічно цінної структури у верхньому горизонті. Причинами цього елементарного грунтового процесу є: - інтенсивний біологічний кругообіг речовин під трав'янистою рослинністю. Це викликано коротким життєвим циклом рослинності, її високою зольністю й підвищеним вмістом азоту. У результаті кожного року утворюється й попадає в грунт 15-30 т/га фітомаси, що містить 4-10% N, 800-1200 кг/га мінеральних речовин з максимумом Са; - значна доля коренів від усієї фітомаси (65-95%) – найважливішого джерела гумусу. Коренева система розгалужена, основна її маса знаходиться у верхніх шарах грунту. При відмиранні трав переважна маса органічних залишків попадає безпосередньо в грунт, де тісно контактує з мінеральними речовинами, що сприяє гуміфікації та закріпленню в грунті утворених гумусових речовин; - значний вміст кальцію в рослинному опаді сприяє створенню реакції середовища, близької до нейтральної, стимулює розпад свіжих рослинних залишків, їх гуміфікацію та закріплення у вигляді органо-мінеральних сполук. Наявність Са – фактор створення агрономічно цінної структури. Інтенсивність дернового процесу грунтоутворення та його результативність залежать від ряду факторів. Перший з них – продуктивність трав'янистих рослин. Найсприятливіші умови для їх розвитку складаються в лісостепу, північному степу, преріях, заливних луках, дещо меншої інтенсивності досягає їх розвиток в південній частині тайгово-лісової зони, в південному степу, саванах. Другим фактором інтенсивності дернового процесу є комплекс зовнішніх умов, з яких найважливіші такі: - умови аерації грунту. Найкращим для накопичення гумусу є контрастний режим аерації та зволоження, коли оптимальні періоди чергуються з надлишково аерованими. При постійній нестачі води гальмуються процеси розкладу, гуміфікації органічних залишків, порівняно інтенсивно йде мінералізація гумусу. В анаеробних умовах органічні залишки консервуються у вигляді торфу й дерновий процес трансформується в болотний; - характер грунтотворної породи. Найбільш інтенсивно дерновий процес іде при наявності в грунті великої кількості Са, Mg та інших основ, тобто на карбонатній материнській породі. При найсприятливіших для дернового процесу умовах формуються чорноземи, чорноземоподібні грунти в лісостепу, степу, преріях. З різною інтенсивністю він проявляється також і в інших грунтово-кліматичних зонах, в тому числі і в південній частині тайгово-лісової зони, де під його впливом утворюються дернові грунти. До дернових відносяться автоморфні грунти з профілем типу Н+Р, потужним гумусованим горизонтом (>10 см), виключаючи такі грунти на сучасних алювіальних, вулканічних і кріогенних породах та злиті. Дернові грунти є зональними для південної частини тайгово-лісової зони (наприклад, Полісся України), але можуть зустрічатись у лісостепу та степу. У тайгово-лісовій зоні вони розташовуються серед дерново-підзолистих і підзолистих грунтів. Багато цих грунтів у Прибалтиці, Польщі, Німеччині, Нечорнозем'ї Росії, Східному Сибіру тощо. У світі їх площа складає біля 9 млн. га, на Україні – біля 1 млн. га, в т.ч. біля 0,4 млн. га розорано. Умови грунтоутворення: рослинність трав'яниста лугова або лісова з добре розвиненим трав'янистим покривом за умови карбо-натності материнської породи чи близького залягання жорстких грунтових вод; грунтотворні породи – переважно карбонатні (елювій вапняку, мергелю, доломіту), але можуть бути й безкарбонатні будь-якого генезису, рідко – леси чи лесоподібні суглинки; клімат – бореальний, суббореальний, у більшості випадків – гумідний різного ступеня континентальності; рельєф – різноманітний. Термін "дернові грунти" введений В.В.Докучаєвим. Головні діагностичні властивості дернових грунтів – наявність добре вираженого Н- горизонту грудкувато-зернистої структури; відсутність або дуже слабкий розвиток будь-яких інших генетичних горизонтів (типу Е, І), високий вміст гумусу (3-15%), висока ємність поглинання (ЄП), близька до нейтральної реакція середовища. Типова будова профілю така: Но – підстилка або дернина; Н – гумусовий, сірий чи темно-сірий, грудкувато-зернистий, пухкий; HP – перехідний, світліший за попередній; Р – материнська порода різного генезису. Дерново-карбонатні грунти формуються на карбонатних породах під широколистяними та змішаними лісами з добре розвиненим трав'яним покривом в умовах гумідного клімату. На території країни їх найбільші площі розташовуються в західній частині Полісся, окремі масиви – у лісостепу. Висока насиченість карбонатами материнських порід в умовах лісової зони є перешкодою для розвитку підзолистого процесу. Профіль (рис. 38) на генетичні горизонти диференційований слабо: Нк+НРк+Рк, потужність його коливається від 10 до 100см, структура грудкувато-зерниста, забарвлення темно-сіре, пухкі, каменисті, найчастіше легкосуглинкові. Кількість гумусу – від 2,5 до 15%, гумус фульватний (Сгк:Сфк = 0,5-0,7), у складі гумусових кислот переважають фракції, пов'язані з Са, тип гумусового профілю рівномірно-акумулятивний. Грунти насичені Са, тому реакція середовища нейтральна або слаболужна, ступінь насиченості основами складає 100%, ЄП досягає 60 мг-екв/100г грунту. У валовому хімічному складі 12-15% становить СаО, з глибиною його вміст зростає. Перерозподілу SiО2 та R2О3 немає. Грунти бідні на мікроелементи.  Рис. 38. Дерново-карбонатний вилугований грунт В основі еволюції цих грунтів лежить поступове вилуговування СаСО3, за стадіями цього процесу грунти поділяються на підтипи. Типові дерново-карбонатні грунти закипають з поверхні та мають властивості, описані вище. Вилугувані відрізняються вилугуваністю верхнього горизонту: Н+НРк+Рк. Дерново-карбонатні опідзолені грунти вирізняються появою дещо освітленого Не-горизонту в нижній частині Н, під яким формується слабо виражений ілювійований: Н+Не+НРі/к+Рк. Опідзолений горизонт характеризується дещо зниженим вмістом мулу, зменшеною ЄП, ледве помітною присипкою SiO2 В ілювійованому горизонті з'являються зачатки призмоподібної структури, натічні утворення по гранях структурних відмінностей, ущільнення. Валовий аналіз показує елювіально-ілювіальну (Е-І) диференціацію за вмістом SiО2 та R2O3. Дерново-карбонатні грунти вважаються високородючими, широко використовуються в сільському господарстві, потребують внесення мінеральних та органічних добрив, глибокої оранки. Дерново-скелетні грунти розповсюджені переважно в правобережному Поліссі, в місцях виходу на поверхню Українського кристалічного щита, тому залягають фрагментарно. Інколи зустрічаються в горах. Грунти розвинені слабо, звичайно короткопрофільні, щебенисті, профіль слабо диференційований: Hq+HPq+PQ. Виділяється гумусовий горизонт сірого забарвлення, грудкувато-зернистої структури, потужністю до 25 см, з багатьма уламками кристалічної породи, що поступово, через шар вивітрених порід, переходить у масивно-кристалічну породу. Гумусу у верхньому горизонті міститься 3-4%, він фульватний (Сгк:Сфк = 0,5-0,6), грунт насичений основами, рН7, ЄП 15-20 мг-екв/100 г грунту. Грунти досить родючі, але через каменястість малопридатні для вирощування сільськогосподарських культур. Дернові борові грунти є одними з найбільш проблематичних щодо природи та класифікаційної приналежності. У літературі 50-60-х років їх називали дерново-прихованопідзолистими, боровими пісками тощо і виділяли в типі дерново-підзолистих грунтів. У 80-х роках українськими вченими виділені в окремий грунтовий тип. Зустрічаються дернові борові грунти майже в усіх зонах країни, хоча найбільші їх масиви знаходяться в Поліссі. Залягають ці грунти, в основному, на борових (перших надзаплавних) терасах рік. Материнськими породами служать давньоалювіальні й водно-льодовикові відклади піщаного та глинисто-піщаного гранскладу. Рослинність – трав'яниста, рідше – лісова з трав'янистим чи моховим покривом. Характерна будова профілю: Н+НР+Р. Профарбовування гумусом незначне, вміст його невисокий (0,6-1,5%), різко зменшується з глибиною. Склад гумусу в грунтах Полісся фульватний, в Лісостепу – гуматний. Валовий хімічний склад цих грунтів зв'язаний з їх легким гранскладом: 90% SiО2, 2% Al2O3, 1% Fe2J3, мало мікроелементів. ЄП невелика, майже 10 мг-екв/100г грунту, СНО біля 80-90%, рН6-6,5. Легкий грансклад зумовлює значну щільність (1,4-1,6 г/см куб). Максимум мулу спостерігається в Н-горизонті, а також у горизонтах акумуляції заліза, які дуже характерні для даного типу грунту. Класифікація даних грунтів спірна. Підтипи виділяють за співвідношенням основних грунтотворних процесів: типові мають потужність гумусованого горизонту менше 45 см, у них не спостерігається ознак опідзолення; опідзолені мають таку ж потужність, але в профілі наявні ознаки Е-І перерозподілу речовин: Н+Не+НРі+Р; чорноземоподібні мають потужний (більше 45 см) гумусований профіль з добре розвиненими переходами. Роди дерново-борових грунтів виділяють таким чином: карбонатні – закипають по всьому профілю; рудякові (залізисті) – у профілі наявний іржавий горизонт плівкової навколоскелетної акумуляції R2О3, не зцементований, не агрегований (РІ або PІFe); псевдофіброві – на глибині 40-55 см утворюється псевдофібр – горизонт акумуляції R2О3 товщиною 0,5-3 см, звивистий, добре зцементований (Pf). Дерново-борові грунти, загалом, низькородючі, містять мало валового азоту, фосфору і калію. Щоправда, горизонти акумуляції R2О3 затримують потік води, дещо поліпшуючи цим водний режим грунту. Підвищення родючості можна досягнути внесенням глини, цеолітів, підвищених доз органічних і мінеральних добрив. Дернові глейові (рис. 39) грунти розповсюджені в понижених елементах рельєфу, по периферіях боліт, на борових терасах, найчастіше – в лісовій зоні. Як і для попереднього типу грунту, класифікаційна та номенклатурна приналежність останніх досить дискусійна. Найхарактернішою рисою умов грунтоутворення є грунтове або поверхневе перезволоження. Типова рослинність – трав'яниста, не виключена і лісова з моховою або трав'янистою підстилкою. Грунтотворними породами найчастіше служать флювіогляціальні, давньоалювіальні відклади різного гранскладу. Грунти характеризуються акумулятивним профілем типу: H+HPgl+PGl. Властивості їх значно залежать від гранулометричного складу. Порівняно незначне перезволоження веде до збільшення кількості гумусу в легких грунтах до 1,5-5%, Сгк:Сфк біля 0,5. ЄП досягає 30-40 мг-екв/100 г грунту залежно від гумусованості та гранскладу, реакція середовища слабокисла або нейтральна, СНО = 80-100%. Суттєвого перерозподілу SiО2 та R203, мулу в типових грунтах не спостерігається, хоча помітна тенденція до накопичення останніх в оглеєних горизонтах.  Рис. 39. Дерновий глейовий грунт Можна виділити такі підтипи дернових глейових грунтів: опідзолені (H+He+HPigl+PGl) характеризуються деякою освітленістю He-горизонту, завдяки наявності в ньому присипки SiO,, а також ущільненням перехідного горизонту; вилугувані (H+HP/Kgl+PKGl) закипають у нижній частині профілю. Роди цих грунтів пов'язують з хімічним складом грунтових чи поверхневих вод, які беруть участь у перезволоженні: – карбонатні (Нк+HPKgl+PKGl); – засолені (Hs+HPgls+PGls); – ортзандові або ортштейнові (Hgl+R,Rg+PGl), у профілі наявний бурувато-червоний зцементований горизонт акумуляції півтораоксидів потужністю більше 5 см, найчастіше це піщані грунти. Види виділяють за ступенем оглеєння: поверхнево-глейові (HG1+HP+P); поверхнево-глеюваті (Hgi+HP+P); грунтово-глейові (H+HPgl+PGI); грунтово-глеюваті (H+HP+Pgl); глибоко глейово-елювіальні (H+HP+PEgl+PGI), у верхній частині материнської породи формується інтенсивно відмитий від глинистих речовин елювіально-глейовий горизонт завдяки сильно мінливому протягом року рівню грунтових вод. Класифікація дернових грунтів наведена у таблиці 19. Таблиця 19. Класифікація дернових грунтів
Даний тип грунту має високу потенційну родючість, але потребує поліпшення водно-повітряного режиму (достатньо агромеліоративних заходів), після чого він стає придатним для вирощування технічних, овочевих і кормових культур. 13.6. Болотно-підзолисті грунти Болотно-підзолисті грунти розповсюджені серед грунтів підзолистого типу, в комплексі з підзолистими й дерново-підзолистими, в тих же умовах грунтоутворення, але на слабко дренованих елементах рельєфу, що характеризуються тимчасовим застоєм атмосферних вод або високим рівнем м'яких грунтових вод. Відносно стійке сезонне перезволоження грунтового профілю викликає розвиток процесів оглеєння й появу іржаво-вохристих примазок, сизих прожилків, плям, глейових горизонтів. Профіль зберігає (рис. 40) ознаки підзолистого грунту, але має оглеєння й поверхневий Т-горизонт потужністю 10-30 см: Нл – підстилка потужністю 2-4 см; Т(НТ) – торф'яний, потужністю від 10 до 30 см; E(Egl) – підзолистий (оглеєний), потужністю 5-50 см, світлий, плитчастий, лускуватий, часто безструктурний (із сизим відтінком); IGl – ілювіальний, брудні тони в забарвленні, явні ознаки оглеєння (в піщаних грунтах – ортштейни); PGl – материнська порода.  Рис. 40. Болотно-підзолистий грунт Належать до напівгідроморфних, кислі (рН = 3-4), є перерозподіл SiО2, R2O3, мулу, гумусу; СНО < 50%, низька ЄП (до 20 мг-екв), вміст гумусу в Т високий, а в Е різко зменшується до 1,5%, гумус фульватний, дуже рухомий, тому вниз по профілю нижче Е-горизонту падає поступово. В оглеєних горизонтах спостерігається підвищений вміст рухомого заліза. Використовуються в сільськогосподарському виробництві ці грунти за рахунок регулювання водного й теплового режимів і внесення добрив. Контрольні питання 1. Умови грунтоутворення на території тайгово-лісової зони бореального поясу. 2. Викладіть сучасні уявлення про генезис підзолистих грунтів. 3. Дайте характеристику властивостям і особливостям використання підзолистих грунтів. 4. Які процеси формують профіль дерново-підзолистих грунтів? 5. Дайте характеристику властивостям і особливостям використання дерново-підзолистих грунтів. 6. Умови грунтоутворення на території мерзлотно-тайгової зони бореального поясу. 7. Вкажіть особливості режимів, властивостей і використання мерзлотно-тайгових грунтів. 8. Охарактеризуйте суть процесів оглеєння та торфоутворення. 9. На якій основі будується класифікація болотних грунтів? 10. Порівняльна характеристика верхових і низинних болотних . 11. Вкажіть особливості сільськогосподарського використання болотних грунтів. 12. Опишіть болотно-підзолисті грунти та визначте специфічні особливості їх екології. 13. В чому суть дернового процесу і особливості його прояву в тайгово-лісовій зоні? 14. Опишіть дернові грунти тайгово-лісової зони та визначте специфічні особливості їх екології. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||