2. Склад грунту. Фізико-хімічні основи родючості

Родючість - здатність грунту задовольняти потреби рослин в їжі, воді, повітрі, температурі і ін., тобто сприяти їх життєдіяльності.

У грунті безперервно протікають фізико-хімічні, хімічні і біологічні процеси. В результаті йде її збагачення органічними і неорганічними речовинами. В той же час існує певна рівновага між цими групами сполук, визначувана біотичним кругообігом речовин, який підтримує його склад незмінним (друге положення екології). Саме постійність складу і структури грунту забезпечує постійність його властивостей, у тому числі родючість.

Грунт - це багатофазна гетерогенна система. Вона складається з декількох компонентів або середовищ (рис.):

- твердого компонента (мінерального "скелета") - 50 -60% об'єму;

- органічного і біокомпонента ("тіло" грунту) - 10%;

- рідини (грунтовий розчин - її "кров") - 15-25%;

- газ (грунтове повітря - її "дихання") - 25-35%.

Рис. Компоненти грунту

Грунт є багатофазною системою з розвиненими і неоднорідними поверхнями розділу. Специфічна грунтова структура рихлої грудкуватої характеризується наявністю пор і капілярів, які заповнені грунтовим повітрям або грунтовим розчином. Для типових грунтів характерно наступне співвідношення об’ємів твердої, рідкої і газоподібної фаз: Т : P : Г = 2 : 1 : 1.

Будучи біокосною системою, грунт має ряд фізико-хімічних особливостей, що відрізняють її від водного і повітряного середовища.

Характерною особливістю грунтів є їх поліхімізм - великий набір хімічних елементів і речовин, причому один і той же елемент, як правило, представлений декількома сполуками, які, у свою чергу, входять до складу різних фаз. Елементний склад грунтів характеризується, з одного боку, присутністю практично усіх природних елементів Періодичної системи елементів Д.І. Менделєєва, з іншого боку, поєднанням високого вмісту вуглецю і кремнію, що відбиває одночасний вплив двох чинників грунтоутворення - живих організмів і грунтоутворюючих порід. В порівнянні з середнім складом порід грунту збагачені біогенними елементами - органічним вуглецем, азотом, фосфором і сіркою, що накопичуються з гумусом.

За абсолютним вмістом в грунтах розрізняють:

- макроелементи - Si, O (десятки відсотків), Al, Fe, Ca, Mg, K,

Na, C (від десятих доль відсотка до декількох відсотків);

- перехідні до мікроелементів - Ti, Mn, N, P, S, H (соті і десяті долі відсотка);

- мікро- і ультрамікроелементи - Ba, Sr, B, Rb, Cu, V, Cr, Ni, Co, Li, Mo, Cs, Se та ін. ( від 10^-3

до 10^-10 відсотка).

Основними хімічними і фізичними властивостями, що характеризують родючість грунтів є:

- вміст і склад гумусу, його запаси, потужність гумусового шару;

- вміст доступних елементів живлення;

- показники фізичних властивостей грунту - щільність, агрегованість,

- польова вологоємкість, водопроникність, аерація;

- морфологічна будова профілю грунтів - потужність орного горизонту і в цілому гумусового профілю;

- фізико-хімічні властивості грунтів - реакція грунту, місткість поглинання, склад обмінних катіонів, міра насиченості підставами, рівень токсичних речовин - рухливих форм алюмінію і марганцю, показники сольового режиму. Хімічне забруднення грунтів призводить до деградації грунтово-рослинного покриву і зниження грунтової родючості.