Склад і властивості дерново-підзолистих ґрунтів

Склад і властивості дерново-підзолистих ґрунтів пов'язані з розвитком підзолистого, дернового і глейового процесів, а також механічного складу та окультуреності.

За механічним складом серед дерново-підзолистих ґрунтів переважають супіщані різновиди – 48,2%, піщані та глинисто-піщані складають 37,5%, легкосуглинкові – 11,7%.

Профіль дерново-підзолистих супіщаних та глинисто-піщаних ґрунтів, як автоморфних, так і гідроморфних чітко деференційований за вмістом фізич­ної глини і мулу. Елювіальний горизонт збіднений, а ілювіальний порівняно з ним збагачений фізичною глиною і мулом (табл. 3.4).

Мінеральна частина дерново-підзолистих ґрунтів складає понад 96% їх маси. Вона складена переважно з силікатів, алюмо-, феросилікатів, оксидів, солей і огрганомінеральних сполук. Основними компонентами мінеральної частини ґрунту є силікати, алюмо- і феросилікати .

В складі оксидів мінеральної частини ґрунту звертає на себе увагу роз­поділ у ґрунтовому профілі оксидів кремнезему, алюмінію та заліза.

Найбільший вміст кремнезему SiО₂ спостерігається у поверхневих гори­зонтах НЕ (гумусово-елювіальному) і Е (елювіальному). В ілювіальному (І) горизонті кількість кремнезему знижується. Накопичення SiО₂ в горизонтах НЕ і Е відбувається за рахунок виносу з верхніх горизонтів півтораоксидів алюмінію та заліза.

Таблиця 3.4 – Хімічний склад, вміст фізичної глини і мулу в дерново-підзолистих ґрунтах (Б.С.Носко, С.П.Латишев, 1994 р.)

Показники	Дерново-підзолистий супіщаний ґрунт			Дерново-підзолистий оглеєний глинисто-піщаний ґрунт
	Генетичний горизонт
	НЕ	E(h)	Pi		НЕ	Eg	Igl
Шар ґрунту, см	0-15	23-33	130-140		0-20	25-35	50-60
Вміст часточок,% 0,01мм 0,001мм	14,9 8,32	13,3 5,87	19,0 14,2		9,06 3,61	5,16 6,34	14,4 14,4
Вміст оксидів,% SiО2 Fe2О3 АІ2О3 СаО МgО	92.1 0.80 3.25 0.72 0.22	92.8 0.74 3.66 0.60 0.22	87.8 1.69 5.46 1.15 0.55		91.3 0.55 5.80 0.54 0.26	90.0 0.87 5.83 0.19 0.20	85.9 1.55 8.44 0.20 0.37
Si02 : R203	41.6	37.8	22.5		24.9	24.0	15.5

Максимальний вміст оксиду заліза в неоглеєному (1,69%) і оглеєному (1,55%) дерново-підзолистих ґрунтах спостерігається в ілювіальних горизонтах, що свідчить про накопичення їх в нижній частині профіля. Анало­гічно відбувається перерозподіл півтораоксидів алюмінію, вміст яких в ілю­віальних горизонтах становить – 5,46 і 8,44% проти 3,25 - 3,66 і 5,80 - 5,83% в елювійованих вище розташованих горизонтах.

Для оксидів кальцію і магнію характерно накопичення в гумусово-елювіаль­них та ілювіальних горизонтах. Елювіальні горизонти збіднені на ці елементи. Вказана закономірність підтверджує біогенну акумуляцію оксидів СаО і MgO.

Про кількісну сторону підзолистого процесу можна судити за співвідно­шенням SiО₂ : R₂O₃ в профілі ґрунту. Воно помітно змінюється з глибиною.

У дерново-підзолистому супіщаному ґрунті з 42% в горизонті НЕ воно зменшується до 20% в горизонті Рі, а в дерново-підзолистому оглеєному з 20% в горизонті НЕ до 15% в горизонті Igl. Це підтверджує чітку деференціацію профіля дерново-підзолистих ґрунтів.

Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються дуже низьким вмістом гумусу (< 2%), який в основному міститься в гумусово-елювіальному горизонті (табл. 3.5). В елювіальному та ілювіальному горизонтах його кількість різко падає(0,30-0,77%). Під лісом гумус дерново-підзолистих ґрунтів грубий з великою кількістю напіврозкладених і обвуглених речовин. В складі гумусу фульвокислоти переважають над гуміновими кислотами. Співвідношення вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот (Сгк : Сфк), коливається в межах 0,39-0,79. Це фульватний, або гуматно-фульватний тип гумусу. Такий склад гумусу обумовлює його різко виражений кислий характер, легку розчиність і значну рухомість. Крім того фульвокислоти мають високу дисперсність тому не закріплюються в ґрунті і легко вимиваються. Тому води в річках Полісся навесні мають буре забарвлення.

Таблиця 3.5 – Вміст і груповий склад гумусу дерново-підзолистих ґрунтів (Атлас почв Украинской ССР 1979 г.)

Генетичний горизонт, глибина, см		Загальний вміст гумусу, %	С органічнии, %	Сгк	Сфк	С залишку	Сгк / Сфк
				% до загального С
Дерново-слабкопідзолистий глинисто-піщаний на водно-льодовикових пісках
НЕ 0-10	0,90		0,52	20,6	41,6	37,8	0,50
Дерново-середньопідзолистий глинисто-піщаний на водно-льодовикових пісках
НЕ 0-10	1,34		0,78	23,5	33,0	43,5	0,71
Дерново-середньопідзолистий легкосуглинковий на водно-льодовикових суглинках
НЕ 0-10	1,17		0,67	11,9	29,8	58,2	0,39
Е 30-40	0,35		0,20	25,0	45,0	20,0	0,56
Іе 40-50	0,30		0,17	23,5	3509	40,6	0,65
Дерново-середньопідзолистий легкосуглинковий на морені
НЕ 0-10	1,48		0,82	20,2	37,4	42,4	0,54
Дерново-середньопідзолистий
НЕ 0-20	1,62		0,94	26,4	42,1	31,5	0,62
Egl 25-35	0,77		0,45	25,2	43,9	30,9	0,57
Іеgl 50-60	0,52		0,30	18,4	41,7	39,9	0,44

Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються не високою ємністю вбирання, низькою насиченістю обмінними Са і Mg, кислою реакцією і малою буферністю. Внаслідок опідзолення верхні генетичні горизонти збіднюються основами, збагачюючись обмінними іонами водню та алюмінію, про що свідчать показники гідролітичної кислотності (2,7-2,9 мг-екв на 100 г ґрунту).

Найменша величина ємності вбирання спостерігається в елювіальному найбільш вилугованому горизонті. В ілювіальному горизонті ємність вбирання збільшується бо цей горизонт збагачений на муліколоїди.

Бідність гумусом обумовлює низький вміст валових і рухомих форм азота та фосфора. За даними Б.С.Носко, С.П.Латишева їх вміст не перевищує 0,05-0,07%. Більша частина азоту міститься в органічній речовині і стає доступною для рослин лише після їх мінералізації. Тому на дерново-підзолистих ґрунтах дуже ефективні органічні та мінеральні азотні добрива.

Валовий вміст калію вищий і коливається в гумусово-елювіальному гори­зонті в межах 1,11-1,35%. Вміст рухомого обмінного калію за Кирсановим знаходиться на рівні 77-140 мг К₂О₅ на 100 г ґрунту.

Дерново-підзолисті ґрунти дуже бідні на мікроелементи. На 1 кг сухого рунту припадає, мг: кобальту 1-2, марганцю 70-95, цинку 20-30, бору 3-4.

Фізичні та водно-фізичні властивості дерново-підзолистих ґрунтів пред­ставлені в табл. 3.6. Вони свідчать, що щільність твердої фази переважно залежить від мінералогічного складу і у профілі змінюється несуттєво. Щільність гумусово-елювіального горизонту вища за оптимальну (1,34-1,48), проте менша ніж у нижчележачих елювіальному і особливо ілювіальному горизонтах, де вона становить – 1,61-1,67 у неоглеєному та 1,42-1,50 г/см³ в оглеєному ґрунті. Аналогічно змінюються величини максимальної гігроскопічності та вологості в'янення.

Результатом такої диференціації є зміни водних властивостей. Так, водопроникність ілювіального горизонту різко знижується порівняно з гумусово-елювіальним. Диференціація водопроникності нерідко призводить до перезволоження НЕ горизонту а іноді і до його оглеєння. Проте за рахунок нижчих показників вологості в'янення і вижчих показників найменшої вологоємкості оглеєні ґрунти краще забезпечені вологою. Отже, водно-повітряний режим дерново-підзолистих ґрунтів нестійкий. Ріст і розвиток рослин на таких ґрунтах значною мірою залежить від частоти дощів і кількості опадів.

Оцінюючи властивості дерново-підзолистих ґрунтів, слід зазначити їх загальні особливості:

• чітко виражену диференціацію за елювіально-ілювіальним типом з утворенням на поверхні ґрунту лісової підстилки;

• збіднення елювіального горизонту фізичною глиною, мулом, півтораоксидами і накопичення їх в ілювіальному горизонті;

• відносне збагачення елювіального горизонту SiО₂;

• дуже низький вміст гумусу (<2%) в горизонті НЕ і 0,5-0,7% в горизонті Е;

• в складі гумусу переважають агресивні фульвокислоти над гуміновими, а в складі гумінових – бурі гумінові кислоти;

• в складі мікроорганізмів переважає грибна флора;

• висока активна і потенціальна (обмінна і гідролітична) кислотність;

• мала ємність катіонного обміну і низький ступінь насичення основами;

Таблиця3.6 – Водно-фізичні показники дерново-підзолистих ґрунтів

(Б.С.Носко, С.П.Латишев, 1994 р.)

Показники	Дерново–підзолистий супіщаний грунт			Дерново-підзолистий оглесний глинисто-піщаний ґрунт
	Генетичний горизонт
	НЕ	Eh	Pi		НЕ	Egl	Igl
Шар ґрунту, см	0-15	23-33	130-140		0-20	25-35	50-60
Щільність твердої фази, г/см3	2,63	2,64	2,68		2,63	2,65	2,67
Щільність, г/см3	1,48	1,61	1,67		1,34	1,42	1,50
Загальна пористість, %	43,8	39,0	37,6		49,1	46,6	43,8
Максимальна гігроскопічність, %	1,50	1,50	1,80		1,00	0,80	1,20
Вологість в'янення, %	2,25	2,10	2,70		1,50	1,20	1,80
Найменша вологоємність, %	14,3	12,5	9,70		15,0	13,0	11,0
Доступна волога при HR %	12,0	10,4	7,0		13,5	11,8	9,2

• високий вміст рухомого АІ³⁺, який підвищує обмінну кислотність і ви­кликає токсикоз у рослин;

• низька забезпеченність елементами живлення рослин.

Несприятливі фізичні властивості і наявність ущільненого ілювіального горизонту в середній частині профілю і відповідна диференціація водопроникності, відсутність агрономічно цінної структури: в горизонті НЕ - неміцно-грудочкувата, в горизонті Е - плитчасто-пилувата і призмовидна в горизонті І.

Провівши якісну оцінку дерново-підзолистих грунтів Полісся професор А.І.Сірий прийшов до висновку, що вони мають низьку природну родючість. Найменш родючі – це дерново-прихованопідзолисті ґрунти - бал бонітету 11. Глинисто-піщані і піщані мають 17-22 бали (табл.. 3.7).

Таблиця 3.7 – Якісна оцінка (бонітування) дерново-підзолистих ґрунтів (А.І.Сірий, 1998р.)

Ґрунти	Основні типові критерії										Середній бал		Поправки на				Бонітет грунтів
	гумус		фосфор		калій			ммзпв					кислотність		клімат
	т/га у шарі 0-100 см	бал	Мг Р2О5 100г грунту	бал		Мг К2О 100 г грунту	бал		Мм 0-100см	бал
Дерново-приховано- підзолистий (борові піски) на давньо- алювіальних відкладах (Чернігівська обл.)	38	8	2,4	10		1,9	11		82	41		17		0,74		0,91			11
Глинисто-піщаний (Чернігівська обл.)	43	9	2,8	11		2,6	15		125	63		24		0,74		0,91			17
Дерново-слабопід­золистий піщаний на водно-льодовикових відкладах (Чернігівська обл.)	53	11	3,9	16		2,8	16		118	59		24		0,95		0,91			19
Глинисто-піщаний на водно-льодовикових відкладах (Сумська обл.)	55	12	3,4	16		4,4	22		148	74		28		0,85		0,91			22
Супіщаний на водно- льодовикових відкладах (Чернігівська обл.)	68	14	5,2	21		4,1	21		162	81		32		0,92		0,91			27
Легкосуглинковий на морені (Чернігівська обл.)	71	14	5,4	22		5,3	31		171	86		34		0,92		0,91			27
Дерново-середньо- підзолистий супіщаний на морені (Чернігівської обл.)	73	15	4,0	16		4,3	25		175	88		35		0,92		0,93			30
Легкосуглинковий на морені (Сумська обл.)	80	16	8,9	45		8,3	42		176	88		37		0,85		0,91			29

Забезпеченність елементами живлення у них вища ніж у піщаних різно­видів. Кількість рухомих фосфатів становить 4,0-5,4, а обмінного калію – 4,3-5,3 мг на 100 г ґрунту

Вони мають більш сприятливі водно-фізичні властивості, нижчу водопроникність, за рахунок водонепроникних ілювіальних прошарків (ортзанд). Змінюється також співвідношення капілярної і некапілярної пористості (34, 11%), зменшується аерація. Це сприятливо позначається на водно-повітряному режимі даних ґрунтів. Запас продуктивної вологи досягає 175-190 мм у метровій товщі. Як наслідок бонітет їх становить 29-30 балів.