Грунтознавство
 Скачать 3.44 Mb.
|
1), тип водного режиму – періодично-промивний, рельєф частіше хвилясто-горбистий, рідше – рівнинний; грунтотворні породи переважно карбонатні – лесоподібні суглинки, лес, рідше – покривні суглинки, морена, рослинність – широколистяно-трав'янисті ліси, що чергуються з трав'янистими ділянками, в минулому зайнятим лісом. Зараз більшість території розорана. | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Типи | Підтипи | Роди | Види |
| Сірі лісові Сірі лісові глейові | Світло (ясно)-сірі Сірі Темно-сірі | Звичайні Залишково-карбонатні Буруваті Реградовані Мочаристі Контактно-лугуваті З другим Н-горизонтом | а) за глибиною закипання, см: високо закипаючі (вище 100) глибоко закипаючі (нижче 100) б) за потужністю гумусованого профілю, см: потужні (>40) середньопотужні (20-40) малопотужні (<20) в) за ступенем оглеєння |
Профіль цілинного сірого лісового грунту має в загальному вигляді таку будову (рис. 42):
Нл – лісова підстилка потужністю 2-3 см;
НЕ (Не) – гумусово-елювіальний, бурувато-сірий, пухкий, горіхувато-грудкуватий, присипка SiО2;
[Eh] – підзолистий, слабкогумусований, білястий, плитчастий, пухкий, присутній тільки у світло-сірих лісових грунтах;
Іе (ІН в темно-сірих) – ілювійований, перехідний, багато присипки SiО2, горіхуватий;
І (Ih в темно-сірих) – ілювіальний, темно-бурий, дуже щільний, призмоподібний, органо-мінеральне лакування, вмита присипка SiО2;
Рк – материнська порода, найчастіше – лесоподібний суглинок, бурно кипить, безформенно-грудкувата, пухка, трубочки СаСО3.
Рис. 42. Сірий і темно-сірий лісовий грунт
За зовнішнім виглядом дуже подібні до дерново-підзолистих грунтів, але відрізняються карбонатністю материнської породи, меншою потужністю Е-горизонту (до 10-20 см). Сірі лісові глейові утворюються на ділянках з підвищеним зволоженням (у западинах, на слабко дренованих плоских вододілах). Відрізняються наявністю ознак перезволоження в профілі. Підтипи сірих лісових грунтів відрізняються як за будовою профілю, так і за властивостями (табл. 23). Світло-сірі лісові мають найсильнішу опідзоленість: Нл+НЕ+Е(h)+І+Рк; сірі лісові: Нл+НЕ+І+Рк; темно-сірі: Нл+Не+НІ+РІ+Рк.
Таблиця 23. Порівняльна характеристика підтипів сірих лісових грунтів
| Показники | Підтипи | ||
| світло-сірі | сірі | темно-сірі | |
| рНсол. | 4,3-4,5 | 4,6-5,2 | 5,2-6,4 |
| СНО,% | 59-63 | 64-75 | 76-96 |
| Гумус,% | 1,5-3,0 | 3,0-4,0 | 4,0-6,0 |
| Глибина закипання, см | 150-180 | 140-160 | 120-140 |
За гранскладом спостерігається чітка диференціація за Е-І типом, максимальна у світло-сірих лісових. Добре виражена диференціація за хімічним складом. Важливою діагностичною ознакою є вміст гумусу, кількість якого різко зменшується з глибиною, особливо у світло-сірих. Тип гумусу у світло-сірих – гуматно-фульватний, а в темно-сірих – гуматний. Грунти загалом кислі, але темно-сірі мають слабокислу реакцію середовища. У складі обмінних катіонів переважають Са та Mg, водню та алюмінію досить мало. Фізичні властивості сірих лісових грунтів несприятливі, оскільки в складі гранулометричних фракцій багато пилу, тому грунти запливають, утворюється кірка.
Роди: залишково-карбонатні – утворились на продуктах вивітрювання щільних карбонатних порід; буруваті – розвиваються в Передкарпатті, на Прут-Дністровському межиріччі під буково-грабовими трав'янистими лісами, на лесоподібних, проте сильно вплутуваних породах. Переважно безкарбонатні, мають буруватий відтінок, ознаки переміщення колоїдів виражені слабкіше, відсутня горіхувата структура; реградовані – спостерігаються ознаки підняття карбонатів при збереженні первинної будови профілю; мочаристі -розташовані на перезволожених ділянках; контактно-лугуваті – розвиваються на двочленних материнських породах, на контакті яких спостерігаються ознаки оглеєння; з 2-м гумусовим горизонтом – нижче Не знаходиться реліктовий Н-горизонт, що переходить в І.
Зона лісостепу характеризується інтенсивним землеробством, її розораність складає 75-80%, вирощують всі районовані сільськогосподарські культури. Сірі й світло-сірі лісові грунти мають понижену родючість через малий вміст гумусу, азоту, погану структуру. Треба вносити органічні та мінеральні добрива, вапнувати, використовувати травосіяння, накопичувати та зберігати вологу, боротися з водною ерозією.
14.2.1.2. Чорноземи Лісостепу
Чорноземи – багаті темнозабарвлені гуматним гумусом грунти, насичені основами, із зернистою або грудкуватою структурою, що не мають ознак сучасного перезволоження і сформувались під багаторічною трав'янистою рослинністю в континентальному суббореальному поясі.
Чорноземи розповсюджені на материках північної півкулі. В Україні вони утворюють широку чорноземну смугу в межах лісостепової та степової зон, яка тягнеться з заходу на схід через усю територію країни, займаючи площу 27,8 млн. га ( лісостеп – 11,3 млн. га, степ – 16,5). На території СНД чорноземи також утворюють смугу, що починається в Молдові, а потім прямує через Україну, південну Росію (Воронезька, Курська області, Ставропольський та Краснодарський краї), північний Казахстан до Алтаю, площею 180 млн. га. У світі площа чорноземів складає 314 млн. га, це 2% суші: центральна Європа (Німеччина, Польща, Румунія, Угорщина, Чехія, Словаччина, схід Австрії), центральна частина Північної Америки (південь Канади – провінція Манітоба, північні регіони центральних штатів США – Міннесоти, Міссурі, Дакоти, Арканзасу, в межах Великих рівнин).
Умови грунтоутворення в зоні розповсюдження чорноземів характеризуються наступною сукупністю факторів. Клімат суббореальний, континентальний, слабоаридний, сезонно контрастний. Сума опадів складає від 350 до 500 мм на рік, Кз = 0,6-1,1, тип водного режиму непромивний. Рельєф різноманітний – у степу рівнинний з добре вираженим мікрорельєфом, у лісостепу – горбисто-хвилястий. Грунтотворні породи переважно леси та лесоподібні суглинки, рідко – елювій вапнякових порід та щільні глини. Щодо останніх питання залишається спірним. Майже всі породи карбонатні, інколи засолені. Чорноземи утворюються під густою трав'янистою степовою рослинністю з потужною кореневою системою. У чорноземній зоні спостерігається явно виражена зональність рослинного покриву. Так, для лісостепу характерне чергування широколистяних лісів з ділянками лучної рослинності, які раніше були зайняті ковилою, типчаком, костром тощо.
Чорноземи стали об'єктом досліджень ще до початку зародження грунтознавства. М.В.Ломоносов у 1763 р. у трактаті "Про шари земні писав": "Чорноземи утворились від зігниття тваринних і рослинних тіл:з часом..." У додокучаєвський період існувало цілий ряд гіпотез щодо утворення чорноземів:
Гіпотеза морського походження. Ак. П.С.Паллас (1779) та ак. А.Петцгольд стверджували, що чорноземи утворились з морського мулу та перегнилих мас очерету й іншої рослинності при відступі Чорного та Каспійського морів. Англійський вчений Р.Мурчісон (1840) вважав, що чорнозем – продукт перевідкладення льодовиковими водами чорної морської глини.
Гіпотеза болотного походження. Геолог фон Кваллен вважав, що чорноземи утворились із подрібненого матеріалу торфових боліт та рослинних залишків, принесених льодовиковими потоками з півночі, які змішались з мінеральним мулом. Академіки Е.І.Ейхвальд та М.Д Борисяк висунули гіпотезу про виникнення чорноземів при поступовому обсиханні боліт.
Гіпотеза рослинно-наземного походження чорноземів. Адептом цієї гіпотези, що переросла в теорію, був Ф.І.Рупрехт (1866), який, розвиваючи ідеї М.В.Ломоносова, стверджував, що чорноземи – результат поселення трав'янистої рослинності й накопичення перегною в верхніх шарах породи.
Але тільки в праці В.В.Докучаєва "Російський чорнозем" (1883) уперше були сформульовані основні наукові ідеї про генезис чорноземних грунтів. Автор виділив чорнозем як окремий грунтовий тип, що утворився в результаті зміни материнських порід під впливом степової рослинності та клімату.
Теорію рослинно-наземного походження чорноземів розвивали П.А.Костичев, який розкрив роль кореневої системи трав'янистої рослинності в чорноземоутворенні; В.Р.Вільямс, що вивчав роль лугової степової рослинності в утворенні перегною та цілий ряд інших вчених. Сучасна точка зору в найбільш узагальненому вигляді фіксує проходження при чорноземоутворенні таких найголовніших процесів:
1. Дернового, що йде з максимальною інтенсивністю. Суть його, як відомо, полягає в акумуляції гумусу, поживних речовин та утворенні агрономічно цінної водостійкої структури. Максимальний прояв цього процесу в даному типі грунту пояснюється рядом причин. Перша – особливості біологічного кругообігу речовин під трав'янистою рослинністю в лісостепу та степу – він дуже потужний та інтенсивний. Щорічно з відмерлими частинами рослин у грунт попадає практично та ж кількість поживних речовин, що була використана на приріст біомаси, опад складає 100-200 ц/га, він високозольний (7-8%), містить багато N (1-1,4%). Причому більша частина рослинних решток, а разом з ними і поживних елементів, повертається не на поверхню грунту, а безпосередньо в нього, тому що 40-60% степової рослинності складає їх коренева маса. Другою причиною є особливості гідротермічного режиму в суббореальному лісостепу та степу. Він характеризується чергуванням коротких періодів оптимального зволоження грунту з досить тривалими засушливими або холодними. У перші періоди (весною та восени) активно йдуть процеси розкладу, гуміфікації та мінералізації органічних решток, а в другі (літо та зима) – закріплення утворених гумусових речовин у грунті, ускладнення їх будови. Третя причина інтенсивного дернового процесу – насиченість грунту Са, джерелами якого є високозольна рослинність, карбонатна материнська порода. Це призводить до нейтралізації гумусових кислот, утворення стійких органо-мінеральних сполук та водостійкої структури. Четвертою причиною є надзвичайно велика в недалекому минулому роль гризунів, які активно перемішували грунт, збагачуючи верхні горизонти карбонатами, що підсилювало дерновий процес грунтоутворення.
2. Міграції гідрокарбонату кальцію в профілі. Цей процес забезпечує високу ступінь насиченості колоїдів кальцієм, формування гуматно-кальцієвого гумусу, нейтральну та слабо лужну реакцію середовища – а це, як відомо, головні умови оптимального проходження дернового процесу грунтоутворення. Міграція карбонатів визначається характером водного, теплового та газового режимів чорноземів. Вона найяскравіше йде в лісостепу, який вирізняється періодично промивним типом водного режиму. З водою виносяться вниз розчинні речовини та Са(НСО3)2 Але вміст останнього весною в грунті невеликий, адже в цей період низькі температури – біологічна активність пригнічена, в грунтовому повітрі мало СО2, тому розчинність СаСО3 низька, винос Са(НСО3)2 з карбонатного горизонту невеликий. Влітку в чорноземах переважають висхідні потоки води. Вони менш інтенсивні, ніж низхідні весною, зате вміст Са(НСО3)2 в грунтовому розчині значний. Він повертається назад у карбонатний горизонт. Цими процесами підтримується існування вказаного горизонту, високий вміст Са в грунтовому розчині та у твердій фазі. Степові чорноземи характеризуються менш інтенсивною міграцією карбонатів, винос їх слабкий. Загалом максимальна амплітуда коливань лінії карбонатів становить 10-20 см.
Найбільш сприятливі умови для чорноземоутворення складаються в південній частині лісостепової зони, де утворюються типові чорноземи та на півночі степу, де розповсюджені чорноземи звичайні. На південь від указаних підзон збільшується дефіцит вологи, зменшуються кількість рослинного опаду та глибина кореневої системи, внаслідок чого зменшується потужність гумусового профілю й кількість гумусу. На північ, навпаки, кількість вологи збільшується, зростає вилуговування лужноземельних катіонів, Са, тому починає розвиватись опідзолення – кількість гумусу також зменшується. Із заходу на схід збільшується континентальність клімату, збільшуючи в чорноземах кількість гумусу та зменшуючи потужність гумусованого горизонту при стабільних загальних запасах гумусу в профілі. Будова профілю чорнозему в найтиповішому вигляді така (рис. 43):