3.2.5. Алювіальні ґрунти (Fluvisols)

Умови утворення алювіальних грунтів. Велика група алювіальних (заплавних) ґрунтів формується на заплавних терасах річкових долин. Практично всі ріки і річки мають заплави. Чим ширша річка, тим ширша її заплава. Проте бувають винятки, зустрічаються річки, у яких заплави слабо розвинуті або зовсім відсутні (гірські райони).

На Поліссі налічується понад 600 річок, з яких 20 довжиною понад 100 км, що становить 0,25 км на кожний квадратий кілометр площі, а всього на Україні зареєстровано 22500 річок, або 0,20 км/км². На всіх цих річках мають місце два специфічних процеси – заплавний і алювіальний.

Заплавний процес – це періодичне затоплення ґрунтів заплавної тераси паводковими водами. За протяжністю затоплення розрізняють коротке за­топлення – 7 днів, середнє – від 7 до 15 днів, довгочасне від 15 до 30 днів, дуже довгочасне стояння талих вод понад 30 днів. Велика маса води, що надходить у заплаву під час повені, докорінно змінює водно-повітряний режим території, пом'якшує температурні умови, створює специфічний мікроклімат, визначає направленість та інтенсивність мікробіологічних процесів, визначає склад і продуктивність рослинності.

Заплавні процеси обумовлюють сільськогосподарське використання алювіальних ґрунтів – коротке затоплення переносять всі культури; середнє – не витримують озимі культури; довготривале – не дозволяє вирощувати плодові насадження; дуже довготривале – переносять лише осоки і кореневищні злаки.

Алювіальний процес – це накопичення річкового алювію внаслідок осідання на поверхні заплавних ґрунтів твердих частинок, принесених з паводковими водами. Щорічно відкладений шар алювію називається намулком, який відразу залучається до ґрунтотворення. Тому алювіальні ґрунти постійно «ростуть» угору, систематично отримуючи свіжі порції ґрунтотворної породи. Неодмінним фактором алювіального ґрунтотворення є підґрунтові води, рівень яких змінюється під час повені. Алювіальний процес збагачує ґрунт поживними речовинами, мулистим матеріалом, формує рельєф заплави, забезпечує поширення різних видів рослин, підтримує родючість заплавних земель і визначає їх сільськогосподарське використання.

За В.Р.Вільямсом, розвинута заплава розподіляється на три частини: прируслову, центральну, і притерасну (рис. 3.7), які відрізняються за складом алювіальних відкладень, рельєфом, гідрологічними умовами, як наслідок, за рослинністю і ґрунтовим покривом.

Прируслова заплава являє собою вузьку смугу, що безпосередньо прилягає до русла річки. Ширина прируслової заплави як правило невелика – у малих річок 20-50 метрів, проте у великих річок може

Рис. 3.7. Поперечний переріз басейну і долини ріки (М. П.Толстой, 1991): ВЛ - лінія водо розділу

досягати декількох кілометрів. Вона найбільш висока, складена з грубого матеріалу, механічний склад окремих шарів не однорідний (піщаний або супіщаний), тому її називають шаруватою. Рельєф хвилястий, з піщаними валами і високими гривами. Травостій зріджений, видовий склад рослинності бідний. В цій частині заплави формуються слаборозвинуті, малопродуктивні алювіальні дернові ґрунти.

Центральна заплава – це найбільш широка частина долини ріки. Утворюється з пилуватих і мулистих часток, характеризується суглинковим і глинистим механічним складом. Для цієї частини заплави характерна шаруватість ґрунтів. В період сніготанення, під час повені вода приносить не відсортований матеріал, а грубі частинки відкладаються першими; в міру зниження швидкості течії води накопичується більш дисперсний матеріал – формуються алювіальн відкладення з характерною шаруватою будовою.

Рельєф центральної заплави рівнинний з піднятими гривами і пониженнями між ними – лотами. В цій частині заплави утворюються луки трьох рівнів – недостатньо, середньо і надлишково зволожені. Луки характеризуються багатою трав'янистою рослинністю і довготривалим періодом використання. В центральній частин заплави знаходяться стариці, оточені чагарниковою рослинністю. В цій частині заплави, залежно від зволоження території, формуються різноманітн ґрунти – від дернових до алювіальних болотних.

Притерасна заплава – найвіддаленіша від русла ріки і понижена частина заплави. Тут відкладається найбільш дисперсний матеріал, що визначає суглинковий, важко суглинковий і навіть глинистий механічний склад грунтів Ця частина заплави завжди перезволожена і заболочена. На ній ростуть вологолюбиві високостебельні рослини. Формуються лучно-мулувато- болотні і мулувато-торфяно-глейові ґрунти.

Значний вплив на процеси ґрунтотворення в заплавах мають підґрунтові води. В період межені підґрунтові води, дреновані річкою, виходять до заплави з корінного берега, а в прирусловій частині опускаються відносно глибоко і не впливають на ґрунтотворення. В центральній частині заплаві вони знаходяться неглибоко, на рівні нижньої частини ґрунтового профілю обумовлюючи розвиток типового гідроморфно-акумулятивного ґрунтотворення а в притерасній частині заплави вода стоїть на поверхні викликаючі заболочення.

Алювіальні ґрунти характеризуються постійним (але необов'язково щорічним) затопленням паводковими водами і нагромадженням на поверхні ґрунту прошарків намулку чи алювію. Інтенсивність прояву таких процесів залежить від режиму паводків, які бувають різної інтенсивності і в різних частинах заплави не однакові. Алювіальні ґрунти відрізняються високою біо генністю і інтенсивністю ґрунтотворення. Вони дуже різноманітні за режимами, будовою і властивостями, що обумовлює складний ґрунтовий покрив, який має зональні і місцеві відмінності.

Алювіальні ґрунти відносяться до гігроморфних і є інтразональними бо поширені в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України. Площа сільськогосподарських угідь в країні на алювіальних ґрунтах становить 631,9, з яких 235,4 тис. га рілля.

За характером водного режиму і пов'язаних з ним процесів обміну між ґрунтом і рослинністю алювіальні ґрунти поділяються на три групи:

Дернові – розвиваються в умовах короткочасного зволоження паводковими водами. Рівень підґрунтових вод більшу частину року лежить глибоко і капілярна кайма знаходиться нижче ґрунтового профілю, тому біогенна акумуляція у верхніх горизонтах відбувається головним чином за рахунок речовин, які містяться в ґрунтовому профілі; відкладені наноси мають легкий механічний склад, бідні на основи і органічну речовину.

Лучні – розвиваються в умовах зволоження паводковими і підґрунтовими водами, що залягають на глибині 1-2 м; капілярна кайма знаходиться в межах ґрунтового профілю. Біогенна акумуляція у верхніх горизонтах ґрунту відбувається в значній мірі за рахунок речовин, що містяться в підґрунтових водах; важливу роль у формуванні цих ґрунтів відіграють досить важкі і збагачені основами і органічними речовинами намулки.

Болотні – розвиваються в умовах довгострокового паводкового і стійкого надлишкового атмосферного і підґрунтового зволоження, характеризуються накопиченням нерозкладених рослинних решток, а також речовин, що надходять з підґрунтових вод і приносяться паводковими водами.

За реакцією, особливостями складу і властивостями алювіальні ґрунти також поділяють на три групи: кислі, що характеризуються не насиченістю основами; насичені основами, як правило нейтральні і слабко кислі; карбонатні – мають слабо лужну реакцію, насичені основами.

Класифікація та властивості алювіальних грунтів. Розвиток алювіальних ґрунтів відбувається на алювіальних, алювіальних оглеєних та алювіальних відкладеннях підстелених рілею. Класифікація алювіальних ґрунтів наведена в табл. 3.15. Залежно від того, у якій частині заплави і під якою рослинністю формуються алювіальні ґрунти, їх поділяють на три типи: алювіальні дернові, лучні та лучно болотні.

Алювіальні дернові ґрунти утворюються головним чином під луками, місцями остепнілими чагарниками і прирусловими лісами, в умовах короткочасного затоплення або бистро текучими паводковими водами, з яких відкладається велика кількість алювію, переважно легкого механічного складу. На високій заплаві практично не відкладається намулів. Після паводка межа капілярної кайми опускається за межі ґрунтового профілю. Ґрунти не перезволожені, оглеєння відсутнє.

Будова профілю алювіальних дерновокислих ґрунтів може бути виражена такою системою генетичних горизонтів: Hd + Н + Ph + Р:

Hd - слабоущільнена землиста дернина, звичайно невеликої потужності.

Н - гумусовий горизонт, неміцно грудочкуватої стуктури. Потужність його залежно від ступеня розвитку ґрунтів і активності алювіального процесу коливається в межах від 3 до 20 см.

Ph - перехідний шаруватий горизонт. Не завжди добре розвинутий, особливо в малопотужних дернових ґрунтах.

Р - алювій різного механічного складу. В прирусловій заплаві шаруватий, легкого механічного секладу.

Найбільш характерними водно-фізичними властивостями ґрунтів є висока водопроникність, добра аерація, переважно низхідні токи вологи, високе значення окисно-відновного потенціалу, кисла реакція (рН_Н2О < 6) і низка насиченість основами (10-20%). Вміст гумусу 1-2%, в складі гумусу незначна перевага гумінових кислот над фульвокислотами. Вміст зольних елементів в доступній формі для рослин різний і залежить від складу алювіальних ґрунтів.

В типі алювіальних дернових ґрунтів виділяють чотири підтипи:

алювіальні дернові шаруваті примітивні – найбільш молоді ґрунти. Вони мають таку систему генетичних горизонтів – Р₁h₁ +P₂h₂ +...+P_nh_n. Приурочені до прируслових валів, гряд і островів; розвиваються під дуже зрідженою травянистою рослинністю. Поверхня, на якій розвиваються ці ґрунти, підвищена на 3-10 м над рівнем води в межень; морфологічні ознаки виражені слабо – у вигляді сіро-бурого або сірого забарвлення гумусом окремих шарів алювія, переважно у верхній частині профілю.

Таблиця 3.15 – Класифікація алювіальних ґрунтів (Український науково-дослідний інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського, 1988)

Тип	Підтип	Рід	Вид
Алювіальні дернові	Модальні, примітивні шаруваті опідзолені	Модальні, кислі, шаруваті, оглеені	За глибиною гумусового шару,ступенем опідзоленості,шаруватості, оглеєності
Алювіальні лучні	Модальні, опідзолені, Солонцюваті, осолоділі, буроземні	Модальні, карбонатні, шаруваті, опідзолені поверхнево, глибоко солонцюваті, засолені, оглеєні	За глибиною гумусового шару, глибиною залягання карбонатів ступенем шаруватості, опідзоленості, солонцюватості, оглеєння, засолення
Алювіальн лучно-болотні	Модальні, солонцюваті, осолоділі	Модальні, оторфовані, шаруваті	За ступенем солонцюватості, осолодіння

Оглеєння відсутнє. Кількість гумусу в P₁h₁ не перевищує 1-2%. Ґрунти бідні на поживні речовини, слабо насичені основами, малопродуктивні. Використовуються під випаси;

• алювіально дернові шаруваті – приурочені до прируслової частини заплави, складеної переважно з грубого алювію, підвищені на 3-4 м над рівнем води в межень; розвиваються під заплавними лісами і злаково-різнотравними луками. Мають таку систему генетичних горизонтів:

Hd + Н+ Ph + P.

Кількість гумусу в горизонті Н не перевищує 1-2%; проте в похованих горизонтах гумусу може бути більше. Реакція середовища слабко кисла або близька до нейтральної (рН_кс1 5.5-6.7). Вміст обмінних катіонів і елементів живлення рослин низький. Частково розорюються при наявності обвалування і захисних деревянисто-чагарникових наносів та внесенні добрив, але частіше використовуються як сінокоси;

• алювіальні модальні (звичайні) дернові – залягають на більш високих елементах рельєфу центральної заплави, розвиваються на алювії різного механічного складу під кореневищними злаковими луками і заплавними лісами. Мають сформований профіль з потужним, особливо під луками, гумусовим горизонтом (20-30 см ) грудочкувато-зернистої структури. Мають таку систему генетичних горизонтів Hd + Н + PH + Р.

Вміст гумусу в верхньому горизонті Н 3-5%; в складі гумусу переважають фульвокислоти, реакція ґрунту слабокисла, під лісом кисла (рН_кс1 4-6). Вміст обмінних катіонів невисокий (10-20 мг. екв на 100 г ґрунту). Ці ґрунти є цінним земельним фондом Полісся, бо придатні після розорення і внесенні добрив під овочеві культури;

• алювіальні дернові опідзолені – приурочені до високої заплави, яка підіймається на 6-7 м над рівнем води в межень, рідко затоплюється повене вими водами. Формується на алювії різного механічного складу під різно травними луками і лісами з мохово-травянистим покривом. Мають таку систему генетичних горизонтів Hd + Не + РНі + Р.

Гумусовий горизонт елювійований, біляво-сірий, неміцно-грудочкуватої структури, в нижній частині зустрічаються окремі біляві плями. Перехідний горизонт бурий, шаруватий, зустрічаються окремі іржаво-вохристі плями і примазки (ознака минулої оглеєності ), горизонт послідовно переходить в ясно прошаркувату ґрунтотворну породу

Реакція в ґрунтах суглинкового механічного складу по всьому профілю кисла (рН_кс1  4). Піщані ґрунти менш кислі (рН_кс1 = 4-5). Опідзолений горизонт Не збіднений на обмінні катіони. Вміст гумусу 3-5%, різко падає з глибиною. В складі гумусу переважають фульвокислоти. Дані волового і механічного складу підтверджують епізодичність цих процесів.

При освоєнні потребують внесення вапна, повної норми добрив, тобто тих же агротехнічних заходів, що і ґрунти підзолистого типу.

Алювіальні лучні ґрунти. Покривають централні частини заплав, де вони формуються під лучною рослинністю в умовах затоплення спокійними паводковими водами на алювіальних відкладеннях піщанно-суглинкового чи суглинкового механічного складу. Після паводка верхня межа капілярної кайми постійно або періодично занаходиться в межах ґрунтового профілю, тому нижні генетичні горизонти мають ознаки оглеєння. Спокійний режим паводків обумовлює добрий розподіл гумусованого намулку. Поширені алювіальні лучні ґрунти переважно у заплавах малих річок. Будова їх профілю може бути виражена такою системою генетичних горизонтів: Hd + Н + НР_к + Ph_Kgl. Ґрунтотворна порода P_Kgl – суглинковий оглеєний, інколи шаруватий алювій.

Найбільш характерними фізико-хімічними властивостями алювіальних лучних ґрунтів є оптимальна (інколи надлишкова) вологість гумусових горизонтів, висока вологоємність, зміна нисхідних потоків вологи висхідними, сезонно нестійкі значення ОВП, кисла реакція (рН_Н2О<6). У вертикальній частині профілю багато рухомого заліза, більша частина якого знаходиться в окисленій формі, а в нижній частині профілю – закисній. Вміст гумусу в горизонті Н коливається в межах 4-6%. В складі гумусу переважають фульвокислоти пов'язані з повітраоксидами. Вміст зольних елементів нестійкий – може різко змінюватись залежно від складу алювіальних наносів.

Залежно від ґрунтово кліматичної зони виділяють підтипи: модальні (звичайні), опідзолені, солонцюваті, осолоділі, буроземні. Розподіл на роди: модальні (звичайні), карбонатні – при наявності скипання з 10% НС1, шаруваті – при наявності прошарків алювію; озалізнені – мають озалізнені горизонти або орудіння гідрогенного походження; солонцюваті – в нижній частині гумусового горизонту мають морфологічно і хімічно виражений солонцевий горизонт; засолені – містять в профілі легкорозчинні солі однак без поверхневого максимума в їх розподілі; оглеені – з ознаками оглеєння.

Розподіл на види здійснюється за глибиною гумусового профілю: неповно розвинуті (<25 см), короткопрофільні (25-45 см), неглибокі (45-65 см), середньоглибокі (65-85 см), глибокі (85-120 см) і дуже глибокі (>120 см);

За вмістом гумусу: слабогумусовані (<2%), малогумусні (2-4%), середньогумусні (4-6%) і дуже гумусовані (>6%). Виділяють види і за ступенем опідзолення, осолодіння, оглеєння за морфологічними ознаками.

Алювіальні лучні ґрунти використовуються переважно як сінокоси і пасовища.

Алювіальні лучно-болотні ґрунти.

Формуються на притерасних заплавах в умовах постійного перезволоження під вологолюбивою болотною рослинністю на алювіальних відкладеннях переважно суглинкового механічного складу. Тривалість щорічного затоплення становить понад 30 днів. Підґрунтові води залягають близько до поверхні і нижче 1-1,5м не опускаються, що обумовлює перебування профілю майже в режимі капілярної вологоємності. Характер мінералізації і підґрунтових вод обумовлює формування засолених, озалізнених, карбонатних чи інших ґрунтів.

Алювіальні лучно-болотні ґрунти поділяються на два підтипи:

Алювіальні лучно-болотні ґрунти мають таку систему генетичних горизонтів Hd+H+HPgl+Pgl.

Алювіальні лучно болотні оторфовані ґрунти мають оторфованість у поверхневому горизонті. Будова їх профілю: перегнійно-акумулятивний отор фований Th, глибиною 10-20 см, перегнійно акумулятивний H_gl, перехідний до породи Ph_gl горизонти і оглеєна порода P_gl. Сумарна глибина профілю 40-70 см.

Лучні ґрунти

Дана група ґрунтів об'єднує алювіальні, алювіальні лучно-болотні, лучно-болотні, лучні гурунти, які відносяться до гідроморфних і є інразональними, бо поширені в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України.

Лучні ґрунти формуються під лучною злаково-осоково-різнотравною рослинністю на плато, терасах рік, шлейфах схилів, днищах балок при участі підґрунтових вод і розчинних в них речовин. За даними Н.Б.Вернендер, при рівні підґрунтових вод 1-2 м, на суглинкових відкладеннях утворюються лучні ґрунти, при рівні 1-1,5 м – лучно-болотні, а при рівні менше 1м– болотні ґрунти.

Площа сільськогосподарських угідь в країні на лучних ґрунтах становить 1206 тис. га (рілля 478).

На Поліссі поширені переважно короткопрофільні лучні ґрунти. Вони дуже різні за механічним складом (від звязно-піщаних до середньосуглинкових), ґрунтотворними породами, проявом процесів оглеєння.

Лучні ґрунти мають таку будову профілю: гумусовий дернинний горизонт Hd, гумусовий Н, перехідний HP, нижній перехідний оглеєний Phgl горизонт і оглеєнна ґрунтотворна порода Pgl.

Лучні опідзолені ґрунти формуються на таких від'ємних формах рельєфу, які в наш час, або колись були вкриті лісовою рослинністю. Вони мають таку будову профілю: He+HPi+Phigl+Pgl.

Властивості лучних ґрунтів визначаються переважно механічним складом. Піщані та супіщані-слабогумусовані (1,5-2%), суглинкові містять гумусу до 3-5%. Тип гумусу фульватний (Сгк:Сфк = 0,7-0,8), в складі гумінових кислот переважають фракції, зв'язані з кальцієм і півторооксидами. Непогано забезпечені елементами живлення рослин. Реакція ґрунтового розчину слабокисла, або нейтральна.

Лучні ґрунти використовують як високопродуктивні сінокоси. Вони придатні для вирощування овочевих і кормових культур та багаторічних трав. В орному фонді Полісся їх задіяно до 2%.