Питання для самоперевірки

1. Що являє собою ґрунтознавство як наука?

2. Що вивчає загальне і спеціальне ґрунтознавство?

3. З якими науками тісно пов'язане ґрунтознавство?

4. Які існували передумови для виникнення ґрунтознавства як науки ?

5. Які вчені вважаються основоположниками наукового ґрунто­знавства?

6. Яка роль М.В. Ломоносова у вивченні походження ґрунту?

7. Який внесок у розвиток ґрунтознавства зробили українські вчені-грунтознавці?

Тема 1.3. Поняття про ґрунт, місце, роль та функції його в біосфері

Ґрунт це верхній шар земної кори, який утворився і змінюється під впливом природних чинників та виробничої діяльності людини й володіє родючістю.

Грунт є середовищем життя для рослин. У ґрунті від­бувається ранній цикл розвитку рослин, а в дорослому віці з ґрунтом безпосередньо взаємодіють їх підземні органи. Органічна речовина становить від 20-30 до 1000 центнерів на гектарі.

Як середовище життя ґрунт активно використовують різні мікроорганізми. Найчисленнішими у ґрунті є бактерії, актиноміцети, гриби і менш численними є водорості. Істотною особливістю мікробного населення ґрунту є їх чітка внутрішньо профільна диференціація, яка пов’язана із диференціацією ґрунтів на генетичні горизонти як особливі екологічні ніші для мікроорганізмів.

Ґрунт служить також середовищем для багатьох тварин. Так, із 22 типів тварин, які нараховують зоологи, 10 мають своїх представників, що живуть у ґрунті. Видовий і кількісний склад тварин у ґрунтах різний . Для окремих груп тварин ґрунт виступає середовищем для їх поширення.

Значною мірою ґрунт виступає як житло і сховище для багатьох організмів. Суть цієї функції зводиться до того, що ґрунт захищає багатьох живих організмів від переохолодження і перегріву, від хижаків, які поширені на поверхні землі. Існування такої функції ґрунту пов'язано з тим, що температура і вологість повітря в ньому піддається значно меншим коливанням, ніж на поверхні землі. Особливо корисною ця особливість ґрунту є в екстремальних умовах - у тундрі, пустелі, а також в інших ландшафтах у період різких змін погоди.

Дуже наочно функція житла і сховища проявляється щодо тварин, які використовують декілька середовищ, одна з яких - ґрунт (полівки, суслики, хом’яки, сурки, борсуки та ін.). Характерною особливістю цих тварин є те, що основну їжу вони добувають, як правило, на поверхні землі. У грунті ж ці тварини ховаються від хижаків і негоди, створюють харчові запаси на певний час, виводять дітей. Багато з них впадає у сплячку в несприятливий період року.

Використовуючи ґрунт як житло і сховище, багато тварин пристосовується до відповідних умов, знання яких допомагають докладніше знати про поширення багатьох сільськогосподарських шкідників.

Ґрунт виконує опорну функцію, завдяки чому рослини можуть зберігати вертикальне положення, бути стійкими до вітровалів, протистояти силі свого тяжіння. Просторова фіксація рослин обумовлена закріпленням їх у ґрунті за допомогою коренів, які утворюють в ньому багато розгалужень. Бокові корені часто довші за бокові гілки, а сумарна поверхня кореневої системи перевищує загальну поверхню надземних органів.

Однією з найважливіших функцій ґрунту вважається те, що він є джерелом поживних речовин для рослин. Доведено, що, крім води, із ґрунту рослини одержують різні мінеральні речовини: азот (амонійний і нітратний), фосфор (моно- і дифосфати), калій, кальцій, магній, сірку, залізо, марганець, мідь, молібден, бор, цинк та ін.

У природних екосистемах до поживних ресурсів ґрунту рослини пристосовуються у процесі їх еволюції. Дещо інша картина спостерігається у виробничих умовах під час вирощування сільсько­господарських культур.

Щорічне вилучення з урожаєм значної долі біомаси, а з нею і поживних елементів, призводить до того, що орні землі за відсутності спеціальних агротехнічних прийомів щодо підтримання родючості ґрунту перестають справлятися із постачанням посівів необхідними елементами живлення. Тому для ефективного використання сільськогосподарських угідь необхідне постійне регулювання ґрунтової родючості й оптимізації мінерального живлення рослин.

У багатьох випадках ґрунт виконує функцію стимулятора й інгібітора біохімічних та інших процесів. Суть цієї функції зводиться до того, що у ґрунт надходять різні продукти метаболізму рослин, мікробів, тварин - амінокислоти, білки, вітаміни, спирти та ін., які можуть стримувати або пригнічувати життєдіяльність організмів. Наприклад, у процесі вирощування бобових культур у ґрунті нагро­маджується азот за рахунок фіксації його з повітря бульбочковими бактеріями, які містяться на коренях. У той час у випадку вирощування культур на одному місці настає ґрунтовтома за рахунок розвитку специфічних патогенних мікроорганізмів, збільшення забур'яненості та погіршення водно-повітряного і поживного режимів ґрунту.

Деякі вчені-ґрунтознавці висувають так звану функцію "пам'яті ґрунту". Зокрема, Д.І. Берманд і С.С. Трофімов (1974) розглядають ґрунт як пам'ять, в якій зафіксована програма можливостей функціонування біоценозів, оскільки процеси і властивості ґрунту представляють механізм, який виникає в результаті адаптації рослини до навколишнього середовища.

Цікава концепція В.О. Таргульяна й І.О. Соколова (1975,1978) про двоєдину природу ґрунту, згідно з якою ґрунтове тіло скла­дається із ґрунту-пам'яті - комплексу стійких властивостей та ознак, що виникають протягом історії його розвитку, і ґрунту-моменту - сукупності найбільш змінених процесів та властивостей ґрунту в момент спостереження.

Дуже важливою є санітарна фунщія ґрунту. Суть її полягає в тому, що ґрунтові організми беруть участь у деструкції органічних залишків, які потрапляють у ґрунт. Якби цього не було, то поверхня Землі за короткий проміжок часу була б забитою відходами життєдіяльності організмів, і життя на планеті в решті-решт стало б неможливим. Важливо й те, що санітарна функція пов'язана з антисептичними властивостями ґрунту, які лімітують розвиток в ньому хвороботворних мікроорганізмів. Це особливо важливо у процесі заготівлі та використання органічних добрив. Якщо за умов дотримання відповідних санітарно-гігієнічних норм вони є нешкідливими для грунту і в цілому для навколишнього середовища, то у випадку порушення цих нормативів поширюються небезпечні інфекційні хвороби.

Існує ще одна важлива форма прояву санітарної функції ґрунту, яка полягає в руйнуванні ґрунтовими мікробами продуктів обміну інших живих організмів. Це запобігає надмірному нагромадженню у прикореневій зоні рослин токсичних речовин і забезпечує їх виділення з організму.

У сільському господарстві ґрунт є одним з основних засобів виробництва. Він має специфічні особливості, якими відрізняється від інших засобів, а саме обмеженістю поширення, здатністю за­безпечувати сільськогосподарські культури необхідними умовами їх живлення тощо. За умови правильного використання ґрунт постійно підвищує свою родючість і тим самим забезпечує високі й сталі врожаї, а у випадку недотримання науково обґрунтованих технологій вирощування сільськогосподарських культур він деградує (руйнується).