ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ЛІТОСФЕРИ

 Ґрунт – це самостійне природне тіло, яке утворилося з поверхневих шарів гірських порід під сукупним впливом тварин, рослин, мікроорганізмів, клімату, води, рельєфу місцевості, часу, діяльності людини. Товщина ґрунтового покриву становить від 15–20 см до 2–3 м. В. Вернадський називає грунт „біокосним” тілом і „благородною іржею”, оскільки він є результатом дії живої і неживої природи; безліч видів частину або все своє жит­тя проводять у грунті, розпушуючи його та удоб­рюючи. Це мікроорганізми, найпростіші, черві, вищі тварини, зокрема риючі. Грунт не лише жи­вить, а й утримує рослини. Найважливіша особливість грунту – родю­чість, тобто забезпечення рослин усім необхідним для їх росту і розвитку. Важливо зауважити, що  у ґрунті знаходиться 1/4 всієї біомаси лісів, 3/4 степової рослинності, червів, комах та інших безхребетних – кілька десятків мільйонів на 1 м²,  найпрості­ших – понад 1 млн в 1 г ґрунту.

Поліпшують структуру ґрунтів, підвищують його пухкість, сприяють насиченню киснем,     збагачують органічними та мінераль­ними речовинами,  поліпшуючи ро­дючість ґрунту-дощові черві. Біомаса земляних червів у Європі переви­щує біомасу людей, що її населяють.

1. Механічний склад ґрунту

Тверда частина ґрунту складається з часточок різного розміру – уламків гірських порід, мінералів, решток рослин і тварин, нерозчинних органічних та неорганічних сполук. Умовно всі часточки розміром понад 0,01 мм називають фізичним піском, менші за 0,01 мм – фізичною глиною.

Гранулометричний склад ґрунту характеризує:

- родючість;

- водопроникність і вологоємність;

- повітро- і газопроникність.

За вмістом фізичного піску (%), ґрунти поділяють так:

- глина важка                                ≤ 10%

- глина легка                                 ≤ 30%

- суглинок важкий                        ≤   40%

- суглинок середній                     ~ 50%

- суглинок легкий                         ≥ 60%

- супісок                                       ≥ 80%

- пісок                                           ≥ 90%

 

У важких ґрунтах (>50% фізичної глини) висока вологоємність і в'язкість, низь­ка водопроникність, вони родючі, але важкі в обробці;  легкі ґрунти збагачені велики­ми часточками, легко прогріваються і обробляються, швидко пропускають вологу, але малородючі через низьку концентрацію гумусу (органічної речовини ґрунту, що утворюється при руйнуванні рослинних і тваринних решток і продуктів їх життє­діяльності, забарвленої в темний колір; складається переважно з гумінових і фульвінових кислот та їх солей).

2. Фазовий склад ґрунту

 - тверда частина;

- рідка частина (ґрунтовий розчин);

- газоподібна частина – ґрунтове повітря, збагачене порівняно з атмосферним вуглекислим газом, метаном, аміаком, гідрогеносульфуром і збіднене киснем; у верхніх 15-30 см грунту склад повітря такий: 78-86%  N₂, 11-21% О₂, 0,3-8% СО₂;

- жива частина – сукупність ґрунтових мікроорганізмів і риючих тварин (в 1 га землі перебуває приблизно 10 тонн найрізноманітніших видів живої речовини).

3. Хімічні процеси в ґрунті

Усі процеси, що відбуваються в грунті, тісно пов'язані між собою. Оптимальною є щільність ґрунту 1 г/см³; вже при ρ = 1,4 г/см³ погіршуються умови для росту коріння, газо і водообміну, існування риючих тварин. Важка техніка, що працює на полях, переущільнює ґрунти, змінюючи не лише їх структурно-механічні властивості, а й хімічні та біологічні процеси, що в них відбуваються. Згідно з кліматичними зонами змінюється швидкість процесів ґрунтоутворення, товщина ґрунтового покриву, його родючість, типи ґрунтів (чорноземи, сірі лісові, каштанові, жовтоземи тощо).

За вмістом гумусу ґрунти поділяють на два типи: чорноземи –   7-10% гумусу та підзолисті ґрунти    – до 2-3%. В. Докучаєв називав чорноземи „царем ґрунтів”, у Лівобережному лісостепу України, де він складав карти ґрунтів, вміст гумусу стано­вив 10–11%, тоді як сьогодні він удвічі менший.

Гумус містить воду та біогенні елементи, розкладаючись щороку на 20-50% залежно від умов, підвищує вбирну здатність та буферну ємність ґрунту, регулює рН, створюючи оптимальні умови для росту рослин.

Оксид карбону (IV) утворюється в грунті під час дихання живих організмів та розкладання органічних решток; частина його виділяється в атмосферу, інша погли­нається коренями рослин та використовується в процесі фотосинтезу для створення біомаси; СО₂ збільшує розчинність солей і доступність їх для живлення рослин.

Корені рослин виділяють у ґрунт не лише СО₂, а й численні органічні сполуки, зокрема кислоти, що впливають на рН ґрунтового розчину. Крім того, корені утво­рюють комплекс із ґрунтовими мікроорганізмами – бактеріями, грибами, актиномі­цетами, яких тут 150-300 млн на 1 г ґрунту – ризосферу.

У ґрунті містяться і хвороботворні мікроорганізми – збудники захворювань: сибірки, газової гангрени, правця, ботулізму; тимчасово живуть у ґрунті збудники кишкових захворювань (черевного тифу, холери, дизентерії), чуми, коклюшу, бруцельозу.

Збудники туберкульозу зберігають життєздатність у грунті впродовж 15 міс., дифтерійна паличка – до 2–3 тижнів. Спороутворювальні бактерії у вигляді цист можуть існувати дуже довго, витримуючи висушування, високий тиск і температуру, нестачу поживних речовин.

 Таблиця 5. 1