Грунтознавство

• Название: Грунтознавство
• Анкор: Nazarenko_II_Gruntoznavstvo.doc
• Дата: 22.04.2017
• Размер: 3.44 Mb.
• Имя файла: Nazarenko_II_Gruntoznavstvo.doc
• Тип: Документы; #5390
• страница: 26 из 39

15. ГРУНТОВИЙ ПОКРИВ СУБТРОПІКІВ

15.1. Грунти вологих субтропічних лісів

Вологі субтропічні області розташовуються на південно-західних околицях усіх материків як у північній, так і в південній півкулі. На західних узбережжях континентів ці зони зустрічають невеликими ділянками (Чорноморське узбережжя Кавказу, південь Чилі). У вологих субтропіках виділені чотири області: Північноамериканську, Східноазіатську, Південноамериканську, Австралійську.
Зональними типами грунтів вологих субтропіків є червоноземи й жовтоземи.
Червонозем – типовий представник фералітних недиференційованих грунтів. В Україні, зрозуміло, ці грунти відсутні. На території колишнього СРСР червоноземи зустрічаються в західній Грузії та Азербайджані на узбережжі морів. У світі червоноземи займають площу 242 млн. га. Клімат субтропічний, вологий, теплий, середньорічна температура складає 13-15°С, Кз>1, ТВР промивний. Рельєф найчастіше сильно розчленований, передгірний, гірський. Грунтотворні породи – продукти вивітрювання вивержених гірських порід (андезитів, базальтів, туфів), фералітизовані, тобто ті, які містять велику кількість заліза. Породи утворились у результаті глибокого і тривалого вивітрювання в умовах вологого і теплого клімату – процесу фералітизації. Рослинність субтропічна вологолісова: густі ліси, часто переплетені ліанами, диким виноградом, з папоротями. Першими грунти вологих субтропіків вивчали А.І.Краснов, В.В.Докучаєв, пізніше – В.Р.Вільямс, С.О.Захаров, Б.Б.Полипов та інші.
Для утворення червоноземів характерні ті ж процеси, що й при утворенні червоноцвітної кори вивітрювання, тобто продовження фералітизації – інтенсивного вивітрювання з гідролізом первинних мінералів, неосинтезом каолініту; вилуговування продуктів вивітрювання, озалізнення, накопичення гібситу. В сучасних умовах при утворенні червоноземів може відбуватись опідзолення, але не завжди й не всюди, бо кислі органічні речовини нейтралізуються великою кількістю основ, що вивільнюються при розкладі органічних залишків, а також R₂О₃. Типовим також є дерновий процес – накопичення значної кількості гумусу, незважаючи на його інтенсивну мінералізацію, тому що субтропічна вологолісова рослинність утворює велику кількість опаду (20 т/га), зольних елементів і азоту. Правда, утворюється гумус дуже рухомий, не полімеризований, зв'язаний переважно з півтораоксидами.
Типовий профіль червонозему має наступну будову (рис. 49):

Но – лісова підстилка або слаборозвинена дернина;

Н – гумусовий, сірувато-темно-коричневий, грудкувато-зернистий, важкосуглинковий або глинистий, пухкий, з великою кількістю коренів папороті, потужністю 20-25 см;

Нрт – верхній перехідний, сірувато-червоний, грудкуватий, важкий, ущільнений;

Phm – нижній перехідний, бурувато-червоний з чорними й блідо-жовтими плямами, щільний, важкий;

Р – грунтотворна порода, неоднорідно забарвлена, червона, з великою кількістю крупних залізистих конкрецій і світло-жовтих плям кремнезему, горіхувато-грудкувата, важка, щільна.


Рис. 49. Червонозем
Характерні властивості типового червонозему такі: гранулометричний склад важкий, перерозподілу мулу немає або ледве помітний; у валовому хімічному складі мало SiО₂ (30-40%), причому вміст його різко падає з глибиною, багато R₂О₃ (60-70%), перерозподілу їх частіше не спостерігається. Гумусу в верхньому горизонті 5-12%, Сгк:Сфк<1, потужність гумусованого профілю 50-60 см. Фізико-хімічні властивості дуже вирізняють цей тип грунту як фералітний: ЄП становить 5-10 мг-екв, в складі обмінних катіонів переважають Н та Аl, СНО<50%, рН = 4,2-4,5. У грунті дуже мало фосфору та азоту, особливо рухомих їх форм. Водно-фізичні властивості червоноземів, незважаючи на оглиненість профілю, добрі через оструктуреність.

Червоноземи інтенсивно використовуються в сільському господарстві для вирощування цінних субтропічних культур. Але у зв'язку з низькою забезпеченістю поживними речовинами потребують внесення високих доз азотних і фосфорних добрив. При цьому спостерігається активна ретроградація фосфатів, мінералізація азоту й органічних добрив, тому їх важко використовувати. Головною культурою на червоноземах є чай, оскільки для його вирощування тут оптимальні гідротермічні й грунтові умови (Аl:Са>1). Грунти активно еродуються. Після введення червоноземів в сільськогосподарський оборот їх родючість різко падає – майже вся маса поживних речовин у природному грунті знаходиться в біомасі, а не безпосередньо в грунті.
Жовтоземи – грунти вологих субтропіків, які розташовуються разом з червоноземами. їх світова площа складає 88 млн. га.

Спочатку ці грунти виділяли як підтип у типі червоноземно-жовтоземних. За традицією їх і в наш час розглядають в одній групі, але новітні дослідження показали, що жовтоземи відносяться не до фералітних, як червоноземи, а до грунтів з ферсіалітним складом мінеральної частини. Умови грунтоутворення: клімат постійно вологий теплий субтропічний, Кз>1 протягом усього року; рельєф переважно розчленований, передгірний, низькогірний; грунтотворними виступають кислі продукти вивітрювання осадових гірських порід (глинисті сланці, піщаники), для яких характерний високий вміст SiО₂ (55-65%), вивітрені середньо, зі збереженням резервів первинних мінералів; рослинність багата вічнозелена напівлистопадна лісова (граб, бук, каштан), ліани, папороті, що характеризується інтенсивним біологічним кругообігом. Тепер вона майже повністю знищена.

Головні процеси грунтоутворення: незначне гумусонакопичення; лесиваж і псевдооглеєння; накопичення заліза в результаті ферсіалітизації; часто – опідзолення.
Будова профілю жовтоземів має таку характерну будову:

Нл – лісова підстилка невеликої потужності;

Н – гумусовий, сірувато-палевий, грудкуватий, важкосуглинковий;

H(e) або Е – неясно опідзолений або підзолистий, бурувато-палевий з жовтим відтінком, нечіткою структурою, ущільнений;

НРіm або Іm – ілювійований або ілювіальний, оглинений, світло-жовтий, із Fe-Mn плямами, грудкувато-призматичний, ущільнений;

Р – материнська порода, жовтувато-оранжева, з Fe-Mn конкреціями.
Типові жовтоземи зустрічаються на схилах низьких гір. Вони мають важкий гранулометричний склад, сильну оглиненість профілю, в'язкість середньої та нижньої його частини, різку диференціацію за мулом при морфологічній невиразності елювійованості. Валовий хімічний аналіз показує відсутність явного перерозподілу SiО₂ та R₂O₃ Фізико-хімічні властивості характеризуються низькими показниками ЄП (10-30 мг-екв), високою кислотністю (рН=3-4), СНО<50%, у ГПК переважають катіони Н, Аl, Fe. Вміст гумусу складає 5-6% безпосередньо під лісовою підстилкою, тип гумусового профілю регресивно-акумулятивний, Сгк:Сфк=0,5. Грунти бідні на N, Р, К. Фізичні властивості несприятливі через низьку водопроникність, високу вологоємність, погану аерацію, слабку оструктуреність.

Підзолисто-жовтоземні грунти залягають в горах нижче, чим жовтоземи, тому тут спостерігається інтенсивне бокове привнесення заліза та його осадження при пульсаційному водному режимі. Грунти сильно конкреційні, інколи – з суцільними прошарками Fe(OH)₃. Відрізняються різкою диференціацією профілю за елювіально-ілювіальним типом, що проявляється і в морфології, і в гранскладі, і в хімічному складі.

Потенційна родючість жовтоземів дуже низька, їх важко окультурювати, потребують дренажу, добрив (особливо фосфорних), боротьби з ерозією. Вирощують чай, цитрусові та інші субтропічні культури.

15.2. Грунти сухих (ксерофітних) субтропічних лісів і чагарникових степів

Сухі субтропіки поширені на всіх континентах. Виділяють шість грунтово-біокліматичних областей у сухих субтропіках: Середземноморську, Східноазіатську, Північноамериканську, Австралійську, Південноафриканську, Південноамериканську. У грунтовому покриві сухих субтропіків виділяють дві грунтові зони: коричневих грунтів сухих субтропічних лісів; сіро-коричневих грунтів субтропічних чагарникових степів.

15.2.1. Коричневі грунти

Це грунти не диференційовані за елювіально-ілювіальним типом, сильно оглинені в середній, рідше у верхній частині профілю, насичені основами, з нейтральною реакцією середовища, часто карбонатні. Коричневі грунти – зональний тип напіваридних (ксерофітно-лісових) субтропіків. В Україні вони зустрічаються на південному схилі Кримських гір, у СНД – у Східному Закавказзі, горах Середньої Азії, в світі ареал їх розповсюдження дуже великий: середземноморське узбережжя Європи, Азії та Африки, північ півострова Гіндустан, Іран, Сирія, Південна Америка (рівнина Гран-Чако, узбережжя уздовж Чилійських Анд), Північна Америка (район Великого Басейну на території США, Мексика), південний схід Австралії. Площа, яку займають грунти в Україні – 48,5 тис. га, а в світі – 269 млн. га.

Вперше були описані С.О.Захаровым у 1924 р. на Кавказі, Де Віллар вивчав їх в Іспанії і назвав "ксерофітними середземноморськими", І.П.Герасимов запропонував виділяти коричневі грунти як самостійний тип.

Умови грунтоутворення типові для зони напіваридних субтропіків. Клімат субтропічний з дуже короткою й вологою зимою та тривалим сухим спекотним літом, так званий "середземноморський", Кз=0,6-0,8, тип водного режиму непромивний, грунти не промерзають. Приурочені переважно до гірського або передгірського рельєфу, рідше зустрічаються на рівнинних територіях. Рослинність субтропічна ксерофітна розріджена лісо-чагарникова: дуб, граб, бук, клен з незначним трав'янистим покривом. Грунтотворні породи різні за генезисом: лесоподібні суглинки, продукти вивітрювання магматичних та осадових порід (вапняків, сланців, конгломератів), часто карбонатні, іноді засолені. Грунтові води майже не беруть участі в грунтоутворенні.
Генезис коричневих грунтів досить складний і складається з таких елементарних грунтових процесів:

- оглинення – інтенсивне вивітрювання первинних мінералів з утворенням вторинних глинистих гідрослюдно-монтморилонітового складу, причиною чого є сприятливі зволоження та температура взимку, весною та восени. Влітку при висушуванні оглинення протікає нижче, на глибині 30-80 см;

- гумусоакумуляція, особливостями якої є те, що розклад і гуміфікація рослинних залишків йде в умовах нейтральної або слаболужної реакції середовища, багатого основами. Інтенсивний біологічний кругообіг (щорічно на поверхню грунту потрапляє 250 кг/га N та лужних елементів), полімеризація та закріплення гумусу під час висушування грунту сприяють накопиченню в ньому достатньо великої кількості гумусових речовин фульватно-гуматно-кальцієвого типу;

- міграція карбонатів і солей. У вологі періоди продукти вивітрювання вимиваються з верхніх горизонтів: солі – за межі профілю, а СаСО₃ на глибині 30-50 см і нижче утворює ілювіально-карбонатний горизонт. Влітку з висхідними токами води карбонати піднімаються у верхній горизонт, що забезпечує його нейтральну реакцію, збагаченість Са, стійкість органічних речовин, утворення фульватно-гуматного гумусу, попередження Е-І диференціації;

- рубефікація: оксиди Fe, що вивільняються при вивітрюванні, в сухий період дегідратуються, утворюючи плівки на поверхні грунтових часток. Вони надають грунту специфічного коричневого кольору.
Будова профілю типового коричневого грунту:

Но – лісова і трав'яниста підстилка потужністю до 2 см, часто взагалі відсутня;

Н – гумусовий, задернований, сіро-коричневий, грудкувато-зернистий;

Нрт – гумусований оглинений перехідний, коричневий, ущільнений, зернисто-крупногрудкуватий;

Phmк – нижній перехідний слабкогумусований оглинений, коричнево-бурий, горіхувато-крупногрудкуватий, щільний;

Р(к) – елювій-делювій вапняків або сланців.
Профіль грунтів на рівнинах потужний, до 2м, у горах – значно менший. Гумусу містять 4-7%, його кількість різко зменшується з глибиною, Сгк:Сфк>1. Фізико-хімічні властивості добрі: ЄП висока (30-45 мг-екв), рН 7, висока СНО (100%). Непогана оструктуреність, хороші водно-фізичні властивості, грунти практично незасолені. Перерозподілу SiО₂ та R₂О₃ немає, мул накопичується в оглиненій частині профілю, відношення SiО₂:R₂О₃ 3-5, звужуючись донизу.

Класифікація коричневих грунтів наведена у таблиці 33.
Таблиця 33. Класифікація коричневих грунтів

Підтипи	Роди	Види
Типові Вилугувані Карбонатні Безкарбонатні	Звичайні Червоноколірні Солонцюваті Солончакуваті Остеповілі	Слабогумусні (<4%) Малогумусні (4-6%) Середньогумусні (>6%)

Типові коричневі грунти закипають в перехідному горизонті, вилугувані – в материнській породі, карбонатні – по всьому профілю. Всі три підтипи утворюються на карбонатних материнських породах. Безкарбонатні коричневі грунти уговорюються найчастіше на сланцях, конгломератах, тому не киплять.

Коричневі грунти достатньо родючі, використовуються для вирощування багатьох цінних субтропічних сільськогосподарських культур, у тому числі для садів і виноградників Але в літній період вони недостатньо забезпечені вологою, тому потребують зрошення, що в умовах складного рельєфу досить проблематичне. Обов'язкове внесення органічних і мінеральних добрив, бажано проводити глибоке розпушування з метою руйнування оглиненого горизонту, актуальними є боротьба з водною ерозією (терасування схилів), контроль і регулювання гумусового стану грунту.

15.2.2. Сіро-коричневі грунти

Сіро-коричневі грунти – це недиференційовані оглинені карбонатні грунти з ізогумусовим малогумусним профілем. За будовою та властивостями є перехідними між коричневими грунтами та сіроземами.

Формуються в зоні сухих субтропічних степів. Уперше вони детально вивчені С.О.Захаровим під назвою бурих і каштанових. Дослідження І.М. Розанова показали, що сухостепові грунти субтропіків суттєво відрізняються від грунтів сухих степів суббореального поясу, тому він запропонував виділяти їх як особливий генетичний тип сіро-коричневих грунтів. Розповсюджені в Євразії, Африці, Північній Америці, межуючи як із сіроземами, так і з коричневими грунтами, займаючи площу 32 млн. га. Клімат зони сухий субтропічний з короткою вологою зимою й довгим сухим спекотним літом, ТВР непромивний, сума опадів 250-520 мм на рік, Кз=0,4-0,6. Рельєф рівнинний, передгірський та низькогірський. Рослинність сухостепова ксерофітна трав'яниста й чагарникова, з ефемерами, солянками, полином. Грунтотворними породами служать відклади пролювіального, алювіального, елювіально-делювіального генезису, різноманітні за гранулометричним, мінералогічним та хімічним складом.
У зв'язку з особливостями умов грунтоутворення для генезису сіро-коричневих грунтів характерні такі ЕГП: а) слабка гуміфікація, висока мінералізація органічних залишків, тобто загальмований дерновий процес, б) інтенсивне внутрішньогрунтове вивітрювання мінералів; в) міграція карбонатів; г) слабка рубефікація. Тому грунти мають низький вміст гумусу, явне оглинення середньої частини профілю, сіре забарвлення з коричневим відтінком, значну потужність гумусованого профілю, горіхувато-грудкувату структуру, ілювіальний перерозподіл СаСО₃. Профіль грунту має наступну типову будову:

Нк – гумусовий, коричнево-сірий, суглинковий, грудкуватий або грудкувато-горіхуватий, потужністю 20-30 см;

НРкт – перехідний, оглинений, ущільнений, карбонати в вигляді плям або конкрецій, сірувато-коричневий, горіхувато-дрібно-брилистий, потужністю біля 50 см;

Pk(s) – порода, карбонатна, нерідко засолена.
Сіро-коричневі грунти володіють профілем, не диференційованим за вмістом SiО₂ та R₂O₃ Вміст гумусу незначний: 2-5% на цілині, гумусовий профіль потужний, Сгк:Сфк 1, ЄП висока, особливо в перехідному оглиненому горизонті (35-40 мг-екв), в складі ввібраних основ переважає Са. Реакція всього профілю слаболужна, СНО збільшується вниз по профілю. Грунти диференційовані за кількістю мулу. Водно-фізичні властивості задовільні.

Лугово-сіро-коричневі грунти формуються в умовах кращого зволоження, наявні сліди оглеєння в материнській породі, підвищений вміст гумусу (4-6%).

Підтипи сіро-коричневих грунтів виділяються за ступенем гумусованості (в темних – 3-4,5%. звичайних – біля 3%, світлих – менше 2%).

Потенційна родючість сіро-коричневих грунтів досить висока, але_; землеробство обмежене нестачею вологи. Умови сприятливі для вирощування бавовни, винограду та інших цінних культур при зрошенні. На темних сіро-коричневих грунтах розвинуто також богарне землеробство з вирощуванням зернових і баштанних культур. У значній мірі ці грунти використовуються під пасовища. Необхідне внесення добрив, особливо азотних, фосфорних і молібденових.