Грунтознавство
 Скачать 3.44 Mb.
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Підтипи | Роди | Види |
| Опідзолені Вилугувані Типові | Звичайні Слабодиференційовані Глибокозакипаючі Безкарбонатні Карбонатні Залишково-карбонатні Міцелярно-карбонатні Солонцюваті Осолоділі Глибинно-глеюваті Злиті Неповнорозвинені | а) надпотужні (>120 см) потужні (80-120) середньо потужні (40-80) малопотужні (25-40) дуже малопотужні (<25 см) б) тучні (>9%) середньогумусні (6-9) малогумусні (4-6) слабогумусні (<4%) |
Вилугувані чорноземи також лісостепові грунти. За морфологічними ознаками займають проміжне положення між опідзоленими й типовими. Відсутня елювіально-ілювіальна (Е-І) диференціація профілю, тобто не спостерігається присипки та ознаки ілювійованості, але карбонати вимиті глибоко (глибше 60 см), найчастіше – в нижній перехідний горизонт.
Типові чорноземи. Зустрічаються в південній частині лісостепу. Мають найхарактерніші морфологічні ознаки чорноземів: потужний гумусований профіль (>80 см), неглибоке залягання карбонатів (у верхньому перехідному горизонті або в його нижній частині), Е-І перерозподіл відсутній, СаСО3 у вигляді псевдоміцелію або трубочок.
За гранулометричним складом чорноземи переважно суглинкові, у більшості підтипів відсутні помітні зміни мулистої фракції за профілем, лише в опідзолених існує невеликий її перерозподіл. Хімічний склад чорноземів характеризується рівномірним розподілом SiО2 та R2О3 за профілем, за винятком опідзолених. У Н-горизонті акумулюються N, P, S та інші біофільні елементи, більшістю грунти вилугувані від водорозчинних сполук. Гумусу в чорноземах багато, до 12%, гумусовий профіль прогресивно-акумулятивний, склад гумусу гуматний, гумусові кислоти високо конденсовані, переважають їх фракції, пов'язані з Са, майже цілком відсутні вільні фульвокислоти. Максимальний вміст гумусу в чорноземах типових, на північ та на південь від зони їх розповсюдження кількість гумусу зменшується (табл. 25).
Таблиця 25. Порівняльна характеристика підтипів чорноземів Лісостепу
| Підтипи чорноземів | Гумус, % | Сгк/Сфк | рН | Склад ввібраних катіонів | ЄП, мг-екв/100 г грунту | СНО, % | Потужність Н+НР, см |
| Опідзолені Вилугувані Типові | 5-12 5-10 7-12 | 1,5-2,0 1,5-2,0 1,5-3,0 | 5,5-6,5 6,5-6,8 7 | Са, Mg, H Са, Mg, (H) Са, Mg | 30-45 40-50 45-60 | 90 93-98 100 | 30-70 40-80 60-130 |
Фізико-хімічні властивості чорноземів відмінні. Ці грунти мають потужний грунтово-поглинальний комплекс з великою ЄП (30-70 мг-екв), СНО коливається від 93 до 100%, ГПК майже повністю насичений Са та Mg, реакція середовища близька до нейтральної, нейтральна або слаболужна, висока буферність. Фізичні та водно-фізичні властивості чорноземів добрі, консистенція нещільна, висока вологоємність, добра водопроникність. Щільність твердої фази складає 2,4 г/см куб у Н-горизонті й збільшується до 2,7 г/см куб у материнській породі. Щільність грунту 1,0-1,6 г/см куб, пористість 55-60%.
Чорноземи мають оптимальний тепловий режим: добре поглинають енергію сонця, довго зберігають тепло. У західних провінціях вони практично не промерзають, дуже теплі, на північ і на схід тривалість промерзання збільшується, зате зменшується довжина теплого періоду. Водний режим чорноземів сприятливий для процесу гумусоакумуляції, але з точки зору їх сільськогосподарського використання є основним лімітуючим фактором родючості. Чорноземна зона характеризується нестабільним або недостатнім зволоженням. У формуванні водного режиму можна виділити два періоди:
1 – висушування грунту, яке спостерігається влітку та на початку осені;
2 – промочування грунту з перервою на промерзання з осені до весни.
У чорноземах лісостепу тип водного режиму періодично промивний. Поживний режим чорноземів оптимальний: дуже високий вміст валових їх форм, основна частина N знаходиться в органічній формі, але легко вивільняється при мінералізації, багато рухомого фосфору.
Чорноземна зона найбільш освоєна, у ній вирощуються всі районовані сільськогосподарські культури, особливо ефективно ці грунти використовуються під зернові високої якості, соняшник, цукровий буряк.
Чорноземи – потенційно найродючіші грунти. Головною проблемою їх використання є несприятливий водний режим, тому велике значення має система накопичення та зберігання вологи в грунті, створення лісосмуг, снігозатримання і т.п. Важливим заходом є боротьба з водною (в лісостепу) та вітровою (в степу) ерозією, дотримання правильних сівозмін, насичених грунто-зберігаючими культурами; введення чистих парів, безполицевого обробітку грунту. Хоча грунти добре забезпечені поживними речовинами, внесення мінеральних добрив – умова одержання високих урожаїв. Важливо вносити органічні добрива, щоб зберегти стабільну кількість гумусу, водно-фізичні властивості.
При сільськогосподарському використанні дещо змінюється грунтотворний процес: розмикається біологічний кругообіг, значно зменшується кількість рослинного опаду, особливо підземного, тому грунти одержують значно менше органічної речовини, N, Ca, P, К та інших елементів. Зменшується кількість мікрофлори, слабкіше йде оструктурювання, зменшується (і значно) кількість гумусу.
14.2.2. Чорноземи степу
Степ у недавньому минулому чітко розділявся на три підзони: північна частина з різнотравно-ковильно-типчаковою рослинністю, середня – з ковильно-типчаковою та південна – злаково-полинна. Ліс зберігся лише на окремих ділянках у долинах рік, заплавах, байраках тощо. Велику роль у формуванні чорноземів степу відігравали дощові черви та землериї – перемішували та оструктурювали грунт. Клімат степу континентальний, континентальність наростає із заходу на схід. Тип водного режиму – непромивний, тоді як у чорноземів лісостепу – періодично промивний. Тому карбонати у степових чорноземів вимиті неглибоко, підзолистий процес не відбувається, інколи на деякій глибині зустрічаються солі й гіпс. Рельєф у степу рівнинний з добре розвиненим мікрорельєфом. Грунтотворною породою найчастіше виступає лес.
Порівняльна характеристика чорноземів степу наведена у таблиці 26.
Таблиця 26. Порівняльна характеристика підтипів чорноземів степу
| Підтипи чорноземів | Гумус, % | Сгк/Сфк | рН | Склад ввібраних катіонів | ЄП, мг-екв/100 г грунту | СНО, % | Потужність Н+НР, см |
| Звичайні Південні | 6-8 3-6 | 1,5-3,0 1,5-3,0 | 7,0-7,3 7,5-8,0 | Са, Mg, (Na) Са, Mg, Na | 40-55 30-40 | 100 100 | 50-120 25-70 |
Звичайні чорноземи зустрічаються в північному степу. За ознаками близькі до типових, але у зв'язку з дещо ослабленим процесом гумусоакумуляції потужність гумусованого горизонту менша. Карбонати залягають, починаючи з нижньої частини Н у вигляді білоочок, псевдоміцелію. Іноді в материнській породі зустрічається гіпс.
Південні чорноземи сформувались у південній частині степу, межують з каштановими грунтами. Карбонати починаються з Н-горизонту, неглибоко залягає гіпс, профіль малопотужний, часто – слабо диференційований через незначну солонцюватість, яка проявляється в ущільненні перехідного горизонту. Характеристика родів та видів аналогічна чорноземам лісостепу.
За останніми дослідженнями Н.А.Белової, А.П.Травлєєва, 1999 під лісовими насадженнями на території справжніх степів формуються чорноземи, які рекомендовано виділити на рівні роду як лісові. Характерними особливостями цих грунтів є наявність лесиважу і, на відміну від чорноземів лісостепу, відсутнє опідзолення.
Перспективний прийом кардинального регулювання водного режиму в степовій зоні – зрошення. Але воно повинно бути строго регульованим і обгрунтованим, тому що властивості чорноземів при неправильному зрошенні різко погіршуються. Інші заходи окультурення аналогічні лісостеповим чорноземам.
При розорюванні цілинних чорноземів руйнується верхній високо біогенний шар грунту: за 54 роки запаси гумусу в ньому знизились на 52,3 т/га, щільність складення підвищилась на 0,10 г/см куб (табл. 27) Сільськогосподарське освоєння чорноземів впливає на якісний склад гумусу: звужується співвідношення Сгк:Сфк (А.Д.Балаєв, 1997).
Таблиця 27. Зміни вмісту гумусу та його втрати в орному шарі (0-30 см) чорноземів Європейської частини колишнього СРСР за 100 років (Чесняк Г.Я., 1983)
| Вміст і запаси гумусу | Втрати гумусу за 100 років, т/га | Середньорічні втрати гумусу, т/га | Втрати гумусу від вихідних запасів, % | |||
| 1881 р. | 1981р. | |||||
| % до ваги грунту | т/га | % до ваги грунту | т/га | |||
| Чорнозем типовий (Тамбовська і Воронезька обл.) | ||||||
| 10-13 | 300-390 | 7-10 | 210-300 | 90 | 0,9-0,9 | 23-30 |
| Чорнозем типовий (Курська і Харківська обл.) | ||||||
| 7-10 | 221-315 | 4-7 | 142-248 | 67-79 | 0,7-0,8 | 21-36 |
| Чорнозем вилугуваний (Ставропольський край) | ||||||
| 7-10 | 231-330 | 4-7 | 150-263 | 67-81 | 0,7-0,8 | 20-34 |
| Чорнозем вилугуваний (Ульяновська обл.) | ||||||
| 13-16 | 390-480 | 4-7 | 120-210 | 270 | 2,7 | 56-69 |
| Чорнозем звичайний (Воронезька обл.) | ||||||
| 7-10 | 221-315 | 4-7 | 150-263 | 52-71 | 0,5-0,7 | 17-32 |
| Чорнозем звичайний (Молдова) | ||||||
| 4-7 | 126-221 | 2-4 | 75-150 | 51-71 | 0,5-0,7 | 32-40 |
| Чорнозем типовий (Куйбишевська обл.) | ||||||
| 13-16 | 390-480 | 8-10 | 240-300 | 150-180 | 1,5-1,8 | 38-39 |
| Чорнозем типовий (Оренбурзька обл..) | ||||||
| 9-11 | 270-330 | 6-8 | 180-240 | 90 | 0,9 | 27-33 |
14.2.3. Грунти сухого степу
В умовах сухого степу формуються каштанові грунти. Каштанові грунти – це зональний тип сухих суббореальних степів. У світі вони займають величезну площу – 269 млн. га, на території СНД 107 млн. га, в Україні 2 млн. га. В Україні вони розповсюджені в південній частині Одеської, Херсонської, Миколаївської областей, на півночі Криму. На території СНД каштанові грунти утворюють смугу, що починається на півдні Молдови, тягнеться через Україну, східне Передкавказзя, середнє і нижнє Поволжя, Казахстан, східний Сибір до Забайкалля. Великі масиви цих грунтів є на території Монголії, Китаю, півдня Румунії, у внутрішніх засушливих районах Північної Америки (штат Міссурі, провінція Саскачеван), тощо.
Клімат суббореальних сухих степів субаридний з теплим засушливим літом і холодною зимою, Кз = 0,35-0,5, річна сума опадів складає 200-350 мм, випаровуваність – 1000-1200 мм на рік, середньорічна температура біля 5°С, континентальний зі значними добовими та сезонними амплітудами температури. Тип водного режиму непромивний і випітний.
Рослинність трав'яниста сухостепова з бідним видовим складом і розрідженим травостоєм. У північній частині зони – типчаково-ковильна, в середній – полинно-ковильно-типчакова, на півдні – полин, прутняк. Розвивається ефемерна та ксерофітна рослинність, в западинах рельєфу зустрічаються чагарники, в заплавах – ліси. Щорічний приріст фітомаси незначний: 8-10 ц/га надземної та 30-40 ц/га підземної частин, рослинний опад високозольний ( 600 кг/га зольних елементів).
Рельєф зони рівнинний із сильно розвиненим мікрорельєфом у вигляді западин, блюдець, лиманів, причиною розвитку якого є вихідна нерівномірність засолення порід, активна діяльність землериїв. Мікрорельєф зумовив високу комплексність грунтового покриву на вказаній території.
Грунтотворні породи – лесоподібні суглинки та леси, засолені морські породи, продукти вивітрювання піщаників, вапняків, мергелів.
Генезис каштанових грунтів пов'язують з трав'янистою рослинністю в умовах засушливого клімату. Головні процеси при утворенні каштанових грунтів ті ж, що й при чорноземоутворенні, тобто дерновий процес і міграція карбонатів. Але дерновий процес в даному випадку достатньо ослаблений, причиною чого є уповільнений темп гумусоутворення в зв'язку з малим об'ємом фітомаси, яка надходить у грунт через розрідженість рослинного покриву та у зв'язку з несприятливими гідротермічними умовами. Міграція карбонатів також менш інтенсивна, грунт промивається на меншу глибину й карбонати знаходяться вище, ніж у чорноземів. Особливістю генезису каштанових грунтів є майже обов'язковий процес осолонцювання, тому що рослинні залишки висо-козольні, материнські породи переважно засолені, ТВР випітний.
Виділяють три підтипи кантанових грунтів (табл. 28)