Розділ 1. Відомості про територію, де проводиться навчальна практика

1. Маршрут практики

Навчальна практика з ґрунтознавства проходила з 01.07. по 13.07.13р. територія охоплювала ґрунтовий покрив ДП НДГ «Докучаєве» і навчального лісгоспу «Скрипаї».

Практика проходила в лісостеповій зоні Харківської області, було закладено 10 розрізів. За агрономічним районуванням території проходження практики відбувалося в лісостеповій зоні чорноземів типових та опідзолених ґрунтів з лівобережною високою провінцією, північно-західна і східна підпровінція.

2. Коротка історія дослідження ґрунтів, в тому числі ДП НДГ «Докучаєве» і навчальному лісгоспі «Скрипаї».

У кожної науки є своя особлива історія. А хіба можна пізнати науку, не знаючи її історії? Офіційною датою народження грунтознавства вважається 10 грудня 1883 p., коли вперше сформульовані теоретичні концепції цієї науки В.В.Докучаєвим у праці "Російський чорнозем".

Згідно з "Історією грунтознавства" І.А.Крупеннікова (1981), у довгому історичному процесі накопичення й систематизації законів про грунти виділяють декілька періодів, пов'язаних із загальним розвитком природознавства в історії людства:

1) первинного накопичення розрізнених фактів про властивості грунтів, їх родючість та способи обробітку, переважно емпіричних. Цей період охоплює 10-11 тисяч років до н.е., тобто з того часу, коли людина перейшла від збирання дикоростучих рослин до вирощування їх на полях; 

2) відокремлення знань про грунти та введення первинного земельного кадастру – за декілька тисяч літ до н.е. з'являється перше відоме земельно-водне законодавство вавілонського царя Хаммурапі, яке регламентує земле- та водокористування;

3) первинної систематики знань про грунти (із VIII ст. до н.е. до III ст. н.е.), зв'язаний з греко-римською імперією. Особливе значення мають трактати Катона, Варрона, Вергілія і Колумелли. Колумелла прославився широтою знань про землеробство й грунти, зібраних у трактаті "Про сільське господарство". Давньогрецькі філософи Аристотель і Теофраст розділяли грунти на прекрасні, добрі, родючі, допустимі, виснажені, бідні, безплідні;

4) інтенсивних земельно-кадастрових робіт епохи феодалізму. Охоплює 15-17 ст. н.е., пов'язаний з розвитком грунтово-оціночних робіт з метою феодального оподаткування; 

5) інтенсивного експериментального й географічного вивчення грунтів та їх родючості (XVIII ст.). З'являються водна й гумусна (Теєра) теорії живлення рослин. У 1725 р. відкрита в Росії Академія Наук, почались перші дослідження грунтів. М.В.Ломоносов уперше висловив правильну думку про те, що розвиток грунтів протікає в часі в результаті взаємодії рослин і гірських порід. У 1765 р. було створене Вільне Економічне Товариство, що розширило вивчення грунтів на території Росії; 

6) розвитку агрогеології та агрокультурхімії у Європі (XIX ст.), де значну роль відіграли праціВольні, Лібіха (теорія мінерального живлення рослин), Павлова. У другій половині століття активного розвитку набули праці з оцінки земель в європейській частині Росії, були складені перші оглядові грунтові карти; 

7) створення сучасного генетичного грунтознавства (кінець XIX – початок XX ст.), головна роль у цьому належить російському вченому, геологу за освітою В.В.Докучаєву (1846-1903). За дорученням Вільного Економічного Товариства він приступив до вивчення чорноземів європейської частини Росії. У програмі досліджень, прийнятій у березні 1877 р., В.В.Докучаєв накреслив нові принципи вивчення грунтів як самостійного природного тіла. У праці "Російський чорнозем" (1883) він обгрунтовує рослинно-наземне походження чорноземів під степовою рослинністю, вперше описує їх профілі й географічне розповсюдження. В.В.Докучаєв уперше встановив, що грунт – самостійне природне тіло, а його формування – складний процес взаємодії 5 природних факторів: клімату, рельєфу, організмів, породи й віку країни. Участь ученого в експедиціях у Нижегородську й Полтавську губернії, де він вивчав чорноземи, сірі лісові, дерново-підзолисті грунти, сприяли розробці порівняльно-географічного методу вивчення грунтів, створенню першої їх наукової класифікації. У праці "Наши степи прежде и теперь" (1889) В.В.Докучаєв накреслив заходи з перетворення степів, поліпшення водного режиму грунтів, створення стійкого до засух степового землеробства. У праці "До вчення про зони природи" (1892) ним висунуто принципове положення про необхідність вивчення не тільки окремих факторів і явищ природи, але й закономірних зв'язків між ними, із якого виникло вчення про зони природи. Воно справило значний вплив на подальший розвиток грунтознавства, геоботаніки, фізичної географії тощо. В.В.Докучаєв розробив схему класифікації грунтів північної півкулі, методи дослідження грунтів, установив багато закономірностей грунтоутворення і запропонував ряд практичних заходів із підвищення родючості грунтів. Значний вклад у становлення докучаєвського вчення про грунт внесли його перші учні та сподвижники. М.М.Сибірцев (1860-1900) написав перший підручник грунтознавства, систематизував і розвинув учення про грунти, конкретизував визначення грунту, розділив фактори грунтоутворення на біотичні й абіотичні, вніс уточнення до класифікації грунтів, розділив грунти на зональні, інтразональні й азональні, ввів поняття "грунтовий рід", продовжив роботи по боротьбі із засухою. П.А.Костичев (1845-1895) заклав наукові основи агрономічного грунтознавства. Вивчав розкладення рослинних залишків у грунті, роль мікроорганізмів і водостійкої структури в родючості грунтів, роль гумусу в утворенні структури. П.С.Коссович (1862-1915) – один з основоположників вивчення фізичних, хімічних і агрохімічних властивостей грунтів, систематизував дані про грунти; 

8) розвитку докучаєвського грунтознавства й становлення науки (1916-1941 pp.). У цей час важливий вклад у розвиток цієї науки внесли російські, а потім і радянські вчені: В.І.Вернадський(1863-1945), засновник біогеохімії та сучасного вчення про біосферу; К.Д.Глінка (1867-1927), що написав фундаментальний підручник із грунтознавства, завідував кафедрою грунтознавства в Ново-Олександрійському, Воронезькому й Ленінградському

сільськогосподарських інститутах;Г.М.Висоцький, який розробив основи вчення про водні властивості, водний режим грунтів, глеєутворення; К.К.Гедройц (1872-1932) дав глибокий аналіз колоїдних властивостей грунтів, розробив теоретичні основи їх хімічної меліорації; В.Р.Вільямс (1863-1939) об'єднав генетичні концепції В.В.Докучаєва з агрономічними поглядами П.А.Костичева, створив біологічний напрямок у грунтознавстві, вивчав гумус грунту, розвинув теорію грунтотворного процесу, родючості грунтів; та ціла плеяда дослідників-природознавців. У цей період створені науково-дослідні організації з грунтознавства, Грунтовий інститут імені В.В.Докучаєва (1925), розширюються грунтові дослідження, розвиваються всі галузі грунтознавства; 

9) інтенсивної інвентаризації грунтового покриву (1941-1974 pp.), коли вперше було проведено великомасштабне картування грунтового покриву на території колишнього СРСР, складені різноманітні грунтові карти, на їх основі давались рекомендації до раціонального використання земельних ресурсів, розміщення виробничих сил. Найбільш важливі досягнення цього періоду: розробка загального грунтово-географічного вчення про грунтово-біокліматичні пояси світу, про грунтові зони (Л.І.Прасолов, І.П.Герасимов, О.М.Іванова, М.М.Розов та ін.); розробка вчення про кори вивітрювання і про геохімію ландшафтів на основі ідей В.І.Вернадського (Б.Б.Полинов, В.А.Ковда, М.А.Глазовська); розвиток вивчення органічної речовини (І.В.Тюрін, М.М.Кононова, Л.М.Александрова, В.В.Пономарьова, Д.С.Орлов та ін.); вивчення грунтових процесів та режимів (А.А.Роде, І.М.Скринні-кова, І.С.Кауричев); розробка шляхів підвищення родючості та меліорації грунтів (О.Н.Соколовський, О.М.Можейко, О.М.Грінченко, М.К.Крупськиії) та багато інших питань фундаментального й прикладного грунтознавства; 

10) інтенсифікації робіт з охорони й раціонального використання грунтового покриву.

3. Екологоландшафтні особливості території на якій вивчаються ґрунти лісостепу

   1. Клімат

Харківська область розташована на північному сході України на території двох природних зон Лівобережної України – лісостепу і степу в межах водорозділу, що відокремлює басейни Дону і Дніпра.

На півночі Харківщина межує з Бєлгородською областю Росії, на сході – з Луганською, на південному сході – з Донецькою, на півдні – з Дніпропетровською, на заході – з Полтавською та на північному заході – з Сумською областями України. Площа території Харківщини складає 31420кв.км, що становить 5,2% території України, відстань із сходу на захід – 225км, з півночі на південь – 200 км.

Рельєф Харківщини – хвиляста рівнина, яка розмежована річковими долинами, ярами та балками. Основні його риси визначаються приуроченістю території до басейнів рік Дону та Дніпра. Басейн Дону складає 75% території області, басейн Дніпра – 25%.

Ріка Сіверський Донець – головна водна артерія Харківщини – є притокою Дону, на території області ця річка несе свої води протяжністю 375км (загальна її довжина 1053 км). Її основні притоки на території області – ріки Оскіл, Уди, Берека, Харків, Лопань, Сухий Торець, Балаклейка, Вовча, Великий Бурлук та ін.

Клімат Харківської області помірно континентальний. Формується він у результаті взаємодії трьох основних факторів, що створюють клімат: сонячної радіації, циркуляції атмосфери і характеру підстилаючої поверхні. Оскільки довжина території області з заходу на схід незначна і коливання висот невеликі, варіація клімату даної території не істотна.

Радіаційні умови досить однорідні. Сумарна сонячна радіація складає приблизно 95 ккал/см² за рік, причому за період з квітня по вересень сумарна сонячна радіація складає біля 80 % річної суми. Радіаційний баланс у середньому за рік позитивний і складає 42,2 ккал/см².

Основною повітряною масою, що формується над територією області, є континентальне помірне повітря. Його повторюваність складає 70–80% взимку і 60–70% улітку. Найбільш часто повторюваними повітряними масами, що формуються над іншими широтами, є континентальне та арктичне повітря.

Клімат області характеризується такими показниками:

Самий теплий місяць – липень, а самий холодний –січень. Амплітуда середньомісячних середніх температур складає 28°С (від +21°С у липні до -7°С у січні); Відносна вологість досягає свого максимуму в грудні (88%), а мінімум припадає на травень (61%). Середньорічна величина вологості – 74%. Максимум хмарності (7,5–8,0 балів) припадає на зимові місяці, мінімум (5,5–4,8 балів) на літо. У річному розподілі опадів спостерігається зимовий мінімум (лютий) і літній максимум (липень). Річна кількість опадів коливається в інтервалі 525‑608 мм. Найбільша кількість опадів випадає в північно-західних (Коломак, Богодухів, Краснокутськ) та північно-східних (Великий Бурлук) районах, найменше всього – в Шевченківському, Балаклійському та Первомайському районах. Максимум тривалості сонячного сяйва досягається в липні (до 300 годин), мінімум – у грудні (біля 25 годин).

Ступінь континентальності, що виявляється в контрастності сезонних метеопоказників, зростає на території області з заходу на схід.

Зміна суми опадів у холодний період чітко простежується в напрямку з півночі на південь, а суми опадів у теплий період – з півдня на північ (в напрямку зменшення).

Більша частина території області, включаючи її західну та північну частини, характеризується середньорічною швидкістю вітру більше 3,3 м/сек, а в районі м. Харкова та м. Богодухова – більше 4,0 м/сек.

В цілому, зима 2008-2009 рр. характеризувалась двома періодами: зі стійким зимовим режимом погоди протягом другої декади грудня – першої половини січня і тривалою відлигою впродовж 15 січня – 19 лютого.

Гідрологічна ситуація узимку на річках регіону була нестійкою. У першому періоді утримувалась зимова межень з інтенсивними процесами льодоутворення. У другому періоді, під час відлиги, на річках регіону відмічався тало-дощовий паводок, який проходив у межах русел річок.

У весняний період 2009 року тепла погода сприяла таненню снігового покриву, який майже повсюдно зійшов у першій половині лютого, але потім неодноразово короткочасно утворювався і одразу розтавав.

Одночасно з початком весни (7-8 березня, що на 3-13 діб раніше середньобагаторічних строків) на території регіону розпочалось весняне водопілля, у строки близькі до середніх багаторічних. Воно було слабо вираженим і дуже низьким за своїми показниками. Максимальні рівні води коливались у межах 40-85% норми; максимальні витрати води – 10-20% норми; об'єми водопілля становили 15-35% норми.

Протягом майже всього літнього періоду переважала тепла погода (в більшості днів липня - спекотна) з грозовими дощами. Опади носили локальний характер, були різної інтенсивності та тривалості і вкрай нерівномірно розподілялись по території регіону. Винятком був лише серпень, який виявився прохолоднішим майже на 1-1,3°С за норму, і також відмічався дефіцит опадів.

На річках басейну Сіверського Дінця протягом червня-серпня відмічався малозмінний режим літньої межені. На окремих річках відмічались швидкоплинні підйоми рівнів води до 0.5 м, які були обумовлені зливами або водогосподарчою діяльністю.

Восени 2009 року переважала тепла, в окремі дні зі зливовими дощами, погода. Опади були різної інтенсивності і нерівномірно розподілялись по території і у часі.

Такі погодні умови сприяли незначній зміні гідрологічної ситуації в регіоні. На річках басейну Сіверського Дінця спостерігались незначні добові коливання рівнів води з загальною тенденцією повільного росту.

Протягом 2009 року в регіоні відбулися наступні стихійні метеорологічні явища та різкі зміни погоди:

- заморозки на поверхні ґрунту та місцями у повітрі 20-27.04; 20-22.09; 01.10; 04.10; 06-07.10;

- різке зниження температури 19.04; 24.05;

- град 25 мм 25.06 (Золочів, явище не було попереджено);

- надзвичайно висока пожежна небезпека 24-30.04; 01-05.05; 27-30.06; 01-04.07; 23-25.07; 15-31.08; 18-29.09;

- складні погодні умови 16-19.12; погіршення погодних умов 17-19.12; 19-21.12 (у Первомайському районі знеструмлені селища, підвищилась кількість ДТП внаслідок сильної ожеледиці 21 грудня, місцями зупинений рух автотранспорту).

2. Геоморфологія і гідрологія

По території м. Харкова протікають 4 річки: Уди, Лопань, Харків, Немишля, які відносяться до басейну р. Сіверський Донець. Річки є водними об'єктами загальнодержавного значення. Відповідно до класифікації р. Уди і р. Лопань відносяться до середніх (площа водозбору відповідно 3840 і 2000 км²), р. Харків і р. Немишля — до малих (площа водозбору відповідно 1160 і 388 км²). Сумарна довжина рік у межах міста становить близько 58 км.

На території міста розташовано близько 20 водойм як штучного (ставки, кар'єри) так і природного походження.

Ріки Харкова маловодні, з незначною швидкістю течії, зазнають значного антропогенного впливу. У межах басейну річок досить розвитий агропромисловий комплекс: землеробство, тваринництво, переробка сільгосппродукції. Сільськогосподарські угіддя і орні землі займають більше 80 % площі водозбору. На якість води в ріках Лопань, Харків, Немишля на вході в місто має вплив склад стоку, що надходить від розташованих вище за течією агрокомплексів, промислових підприємств і населених пунктів.

Показники якості води цих рік по окремих інгредієнтах перевищують гранично допустимі концентрації (ГДК) вже на межі міста. Погіршує ситуацію і той факт, що близько 85 % від загального обсягу забруднюючих речовин, що надходять у річки в межах міста, несуть у собі неочищені поверхневі стоки. Талі та дощові стоки в межах міста надходять до водних об'єктів майже без очистки — тільки 6 зливовипусків, з більш ніж 200, обладнані уловлювачами піску та нафтопродуктів. Через відсутність очисних споруд на мережах зливової каналізації об'єми конусів виносу піску в русла досягають 2,5 тис. м³, а в деяких місцях майже перекривають русло. Як наслідок, мілини збільшуються в обсязі, заростають вологолюбною рослинністю, створюють сприятливі умови для розмноження личинок малярійного комара і хвороботворних бактерій, погіршують гідрологічний режим. Товщина донних відкладень становить від 1,5 до 3,0 м. Річки втрачають дренажну здатність.

На території м. Харкова налічується більш 300 свердловин різної відомчої приналежності. Повна і достовірна інформація про цілі видобутку, якість води, що видобувається із свердловин, використовуваних водоносних горизонтах, кількість кинутих, таких, що не експлуатуються, не затампонованих свердловинах, обсягах розвіданих запасів підземних вод питної якості для м. Харкова відсутня. Наявність незатампонованих артезіанських свердловин призводить до вторинного забруднення підземної гідросфери.

У даний час на території м. Харкова знаходиться більш 25 природних джерел, вода яких використовується населенням у якості питної. Упорядковано 12 джерел, взагалі вода двадцяти джерел визнана придатною до вживання після кип'ятіння. Через те, що природні джерела розташовані в межах міста, зони їхнього живлення являють собою практично цілком урбанізовану територію, де в умовах недостатньої природної захищеності багато десятків років відбувається забруднення підземної гідросфери. Якість води у всіх джерелах нестабільна. В найпопулярнішому джерелі у Саржиному Яру, водоносні горизонти якого найбільш захищені, періодично виявляються відхилення бактеріологічних показників якості води від нормативних. У наш час джерела на території міста безхазяйні, не перебувають на балансі, не є об'єктами комунальної власності, виключення складають джерела «Шатилівське» та «Олексіївське-1» (об'єкти благоустрою на території зон санітарної охорони перебувають на балансі підприємства зеленого господарства Дзержинського району); джерело у парку «Юність» перебуває на балансі Ленінської районної ради; джерело по вул. Ком. Уборевича, 16 — на балансі дільниці Московської районної філії КП «Жилкомсервіс».

Геоморфологія — наука про рельєф Землі, його походження, просторові, генетичні та історичні закономірності будови та розвитку. Належить до родини геолого-географічних наук. Рельєф - сукупність нерівностей земної поверхні, різних по контурах, розмірами, походженням, віком та історії розвитку. Складається з позитивних форм, що утворюють пагорби, і негативних, що представляють собою западини.

Рельєф є сукупністю плоских, випуклих і ввігнутих форм земної поверхні. За зовнішнім виглядом його можна розділити на такі типи: рівнинний, горбистий і гірський.

Під типом рельєфу розуміють певні поєднання форм рельєфу, які закономірно повторюються на поверхні літосфери, мають подібне походження, геологічну будову й історію. При цьому ті чи інші форми рельєфу можуть бути притаманні як певному типу рельєфу, так і декільком типам.

Форми рельєфу - окремі тривимірні тіла, які займають певні обсяги земної кори. Вони обмежені двомірними (поверхневими) елементами, або гранями рельєфу (схилами, горизонтальними і субгоризонтальними поверхнями). Форми можуть бути опуклими, або позитивними (гори, пагорби), і увігнутими, або негативними (улоговини, річкові долини і т.д.). Позитивні та негативні форми, закономірно сопрягають між собою, утворюють типи рельєфу. Форми рельєфу класифікуються за розміром, морфології, генезисом та віком.

Більшість форм рельєфу своїм зовнішнім виглядом нагадують відомі з геометрії тіла: різні конуси, піраміди, призми та інші складніші фігури. Як і геометричні тіла, форми рельєфу обмежені різними поверхнями (гранями) та лініями, які називають елементами рельєфу.

Рельєф має велике і дуже різноманітне значення для ґрунтогенезу, впливаючи передусім на його темпи, які залежать не лише від зовнішніх (видимих) форм земної поверхні, а й внутрішніх (форма та відносне положення в просторі похованих нашарувань порід), що коригують внутрішньо-ґрунтовий та поверхневий стік. Рельєф сприяє перерозподілу тепла та вологи, напрямку вітрів, їхньої сили, характеру освітленості сонцем і, насамкінець, фітоценотичного покриву — різного на різних елементах рельєфу.

3. Материнські породи

Материнська порода - верхній шар гірської породи, на якому можуть відбуватися грунтоутворювальні процеси. Визначає мінералогічний, хімічний та механічний (гранулометричний) склад, фізичні властивості і в цілому родючість грунту.

За своїм походженням складові земної кори гірські породи поділяють на магматичні, метаморфічні і осадові.

Магматичні породи утворюються при остиганні розплавлених силікатних мас -магм в глибоких шарах земної кори або витеклих у вигляді лав на земну поверхню (граніт, сієніт, базальт та ін).

Метаморфічні породи формуються з осадових і магматичних порід в глибоких шарах земної кори під впливом високої температури і високого тиску (гнейс, глинистий сланець, мармур та ін).

Магматичні та метаморфічні породи приховані товщею осадових порід на яких в основному розвиваються сучасні грунти, на поверхню виходять порівняно рідко.

Осадові породи утворюються з магматичних і метаморфічних порід в результаті тривалих процесів їх руйнування і неодноразового переміщення продуктів вивітрювання водою, льодом, вітром (піски, глини та ін.), а також з відкладів залишків різних організмів (вапняки та ін.)

Наведемо короткий опис деяких основних генетичних типів осадових порід.

Елювій - це продукти вивітрювання гірських порід, що не переносяться агентом вивітрювання, а залишаються на місці утворення і зберігають якості материнської породи, утворюючи так звану кору вивітрювання. Елювій формується на горизонтальних поверхнях або на схилах, де слабко протікає денудація.

Делювій — продукти вивітрювання гірських порід  (глина,  пісок,  щебінь та ін.), наноси, що утворюються біля підніжжя та на нижніх частинах схилів висот внаслідок змивання зруйнованих гірських порід з верхньої частин цих схилів дощовими потоками і талими сніговими водами, а також під впливом сили тяжіння, морозного зсуву та текучості ґрунту(соліфлюкція).

Пролювій  –  відклади, що нагромаджуються біля підніжжя гір внаслідок змивання зі схилів продуктів вивітрювання. Складають конуси виносу і шлейфи, що утворюються від їх злиття, так звані пролювіальні шлейфи. Від вершини конусів до їх підніжжя склад уламкового матеріалу змінюється від гальки і щебеню з піщано-глинистим цементом (фанґломерати) до більш тонких і відсортованих осадів, нерідко лесоподібних. Найбільш повно пролювій розвинені в передгір’ях аридних і семіаридних областей.

Алювій  — незцементовані відклади постійних водних потоків (річок, струмків), що складаються з уламків різного ступеню обкатаності і розмірів (валуни, галька, гравій, пісок, суглинок, глина). Гранулометричний імінеральний склад та структурно-текстурні особливості алювію залежать від гідродинамічного режиму ріки, характеру порід, що нею розмиваються, рельєфу і площі водозбору.  Дельти річок повністю складаються з алювіальних відкладів і є алювіальними конусами виносу. Наявність алювіальних відкладів у розрізі є ознакою континентального тектонічного режиму території.

4. Рельєф

Ґрунт утворюється під впливом клімату, живих організмів, складу й будови материнських гірських порід, рельєфу місцевості й віку території. Від клімату залежить кількість опадів, що впливає на розвиток рослинності, життєдіяльність мікроорганізмів, розчинення різних з’єднань у ґрунті і їхнє переміщення. Температура впливає на хід хімічних і біохімічних реакцій

У результаті взаємодії багатьох складних процесів формується хімічний склад ґрунту. Ґрунт складається з різноманітних мінеральних, органічних і мінеральних з’єднань. Найважливішою складовою частиною ґрунту є гумус – перегній. Він утворюється з органічних рослинно-тваринних останків, які щорічно попадають у ґрунт і під впливом життєдіяльності мікроорганізмів розкладаються й синтезуються

Хімічний склад ґрунту істотно впливає на її родючість, на її фізичні й біологічні властивості. Відмерла трав’яна рослинність після розкладання мікроорганізмами дає багато органічної речовини, збільшуючи потужність ґрунту. Частково гумус мінералізується й знову під впливом мікроорганізмів переходить у доступні рослинам мінеральні з’єднання. Ґрунт містить мікроелементи (азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірку, залізо й ін.) і мікроелементи (бор, марганець, молібден, мідь, цинк і ін.), які рослини споживають у невеликих кількостях. Їхнє співвідношення й визначає хімічний склад ґрунту. Він залежить от умісту елементів у материнській породі, кліматичних факторів, рослинності. Чим більше зволожений ґрунт, тим переважно бідніше мінеральними з’єднаннями його верхні обрії. Залежно від наявності тих або інших хімічних елементів виділяють кислотність ґрунту. Основне природне джерело кислотності ґрунту – органічні кислоти

Вони утворюються при розкладанні рослинних залишків мікроорганізмів без доступу повітря й просочуються в товщу ґрунту з атмосферною вологою. Кислоти можуть накопичуватися в ґрунті й от систематичному застосуванні так званих фізіологічних кислотних удобрений (сульфат амонію, хлористий амоній і т.п.). Кислотність ґрунту служить причиною виникнення іонів водню, які утворюються при дисоціації кислот і гідролітичних кислих солей, а також поглинання самими дрібними часточками ґрунту – колоїдами, які можуть переходити в ґрунтовий розчин

Підвищена кислотність негативно впливає на ріст і розвиток більшості культурних рослин, заважає сприятливому ходу мікробіологічних процесів у ґрунті. Особливо чутливі до підвищеної кислотності люцерна, пшениця, кукурудза й ін. Грамотне регулювання хімічного складу ґрунту може підвищувати її родючість, і навпаки, недотепне використання мінеральних добрив, неправильна обробка ґрунту, може змінити хімічний склад у гіршу сторону й стать причиною спустошення родючих земель

Ґрунту Харківської області розміщені в основному в природній зоні лісостепу. Клімат у зоні лісостепу характеризується меншою кількістю опадів ( 450-550 мм) і більше високою середньорічною температурою повітря. По рельєфі територія лісостепу – підвищена рівнина з добре розвиненим водно-ерозійним рельєфом. Основні грунтотвірні породи – лесу й лесоподібні суглинки. Вони мають більше багатий мінеральний і хімічний склад, містять до 15% CaCO₃, пористі й тому здатні накопичувати вологу. Кальцій леси сприяє закріпленню в ґрунтах органічних речовин (гумусу) і створенню агрономічно коштовних структурних речовин (структура ґрунту). Ґрунтовий покрив лісостепової зони представлений двома найпоширенішими типами: чорноземами, які сформувалися під трав’янистою рослинністю, і сірими опідзоленими (ясно-сірі, сірими й темно-сірими), які утворилися під лісовою рослинністю

Чорноземами типовими називають ґрунти, у яких найбільш виражені ознаки їхнього утворення: інтенсивне нагромадження гумусу, азоту й зольних елементів, неглибоке вимивання карбонатів, поступовий перехід від гумусового обрію до негумусової материнської породи й т.п. Уміст гумусу в цих ґрунтах найвище – 4-6%, запаси його можуть досягати 500-600 т/га. Реакція ґрунтового розчину – слабкокисла або нейтральна, високе вміст живильних речовин. Чорноземи опідзолене й вилужені мають менша потенційна родючість у порівнянні з типовими, але містять досить багато гумусу ( 3-5%) і елементів харчування. Формування цих ґрунтів має степову й лісову фази розвитку. Про це свідчить, з одного боку, наявність великої кількості кротовин, глибока гумусність профілю, якісний склад гумусу, де мають перевагу гумінові кислоти, пов’язані з Ca, а з іншого боку – глибоке скипання карбонатів, насиченість основами, кислотність

Чорноземи реградовані поширені на границі чорноземів опідзолених і типових. Ці ґрунти розглядаються як результат окультурення чорноземів опідзолених і вилужених і темно-сірих опідзолених ґрунтів у процесі зміни лісової рослинної формації на трав’яну, тривалого сільськогосподарського використання й т.п. При цьому змінюється гідрологічний режим, підсилюються висхідні потоки вологи, які сприяють підтягуванню карбонатів до поверхні. Тип сірі опідзолені ґрунти включає три підтипи: сірий-сірий-сірий-світло-сірий, сірий і темно-сірий. Сірий-сірі-сірі-світло-сірі й сірі опідзолені ґрунту по своїх ознаках і властивостям близькі до дерново-підзолистим.

У них добре виражені процеси опідзоленню, внаслідок чого профіль їх чітко диференційований по елювіально-ілювіальному типі, мають підвищену кислотність верхнього обрію. Темно-сірі опідзолені ґрунти формуються в дібровах, де під покривом лісової рослинності є багата трав’яна рослинність і за рахунок цього значний вплив на формування ґрунту має дернової процес ґрунтоутворення. Темно-сірі опідзолені ґрунти по своїх ознаках і властивостям наближаються до чорноземів опідзоленим. Ознаки опідзолення порівняно слабко помітні, а процеси акумуляції гумусу – інтенсивні. Вони мають добре прогумуcований верхній гумусово-елювіальний обрій потужністю 25-35 см, переміщення колоїдів менш помітно, чим у сірих опідзолених ґрунтах. Все це плюс їхній механічний склад робить структуру краще, але більше слабку водостійкість

5. Типологія лісових та степових біоценозів

6. Вік

Цей фактор ґрунтоутворення займає значне місце у всіх процесах формування ґрунтів, які розвиваються не тільки в просторі, але і в часі. Початий процес ґрунтоутворення на тій чи іншій території розвивається та еволюціонує одночасно з розвитком та еволюцією природи.  На території України, за В. Р. Вільямсом, процес ґрунтоутворення почався з відступом льодовика. На півдні країни льодовик відступив раніше, тому і ґрунтоутворення тут почалося раніше, в той час як на півночі цей процес був загальмований пізнішим відходом льодовика. Період, що характеризує початок процесу ґрунтоутворення до наших часів, називається абсолютним віком ґрунту. Отже, за віком ґрунти нашої держави переважно більш старі, ніж ґрунти північних країн, де поверхня території звільнилась від льодовика пізніше. 

Абсолютний вік ґрунтів залежить від рельєфу. На вододілах ґрунти мають більш абсолютний вік, тому що їх територія не зазнала зледеніння, а на схилах ґрунти були під льодом.

В той же час абсолютний вік ґрунтів на схилах більший, ніж на заплаві.  За В.Р.Вільямсом, виділяють ще відносний вік ґрунтів, який представляє час коли почав формуватися той чи інший тип ґрунту незалежно від часу звільнення території від льодовика. 

Відносний вік ґрунту залежить від стадійного розвитку ґрунту, який визначає його місце в єдиному ґрунтотворному процесі, зумовлюється періодом ґрунтотворного процесу, його швидкістю, темпами зміни одної стадії розвитку іншою. Відносний вік ґрунту залежить також від складу та властивостей порід, умов рельєфу, напрямку ґрунтотворного процесу.

7. Антропогенна діяльність

Шкідливий антропогенний вплив, а також розгул стихій, природних та посилених людиною, завдають ґрунтам величезної, інколи непоправної шкоди. Це, насамперед, водна і вітрова ерозія, погіршення ґрунтової структури, механічне руйнування та ущільнення ґрунту, постійне збіднення на гумус та поживні речовини, забруднення ґрунту мінеральними добривами, отрутохімікатами, мастилами та пальним, перезволоження та засоленість земель.

Деякі види антропогенних впливів на ґрунти, котрі зумовлюють зміну їхньої родючості, наводяться в таблиці

Втрата ґрунтами грудкуватої структури у верхньому горизонті відбувається внаслідок постійного зменшення вмісту органічних речовин, механічного руйнування структури різноманітними знаряддями обробітку, а також під впливом опадів, вітру, перепаду температур тощо.

Ще однією причиною втрати родючості є багаторазовий обробіток ґрунтів різними знаряддями за допомогою потужних і важких тракторів. Часто поле протягом року обробляється до 10—12 разів. Не враховується, що добрива, посівний матеріал, зерно і солому, коренеплоди і бульбоплоди завозять на поле та вивозять причепами. Причому часто трапляється так, що автотранспорт, уникаючи розкислих доріг, їде полем, через посіви, утворюючи паралельні тимчасові дороги. Такого не буває в жодній іншій країні, де кожне поле має свого справжнього господаря. Висока частота обробітку пояснюється ще і тим, що наше сільське господарство не має знарядь для одночасного обробітку землі і догляду за посівами.

Наслідки антропогенних впливів на грунти

Вид впливу	Основні зміни грунтів
Щорічне розорювання	Посилена взаємодія з атмосферою, вітрова та водна ерозія, зміна чисельності ґрунтових організмів
Сінокоси, збирання врожаю	Вилучення деяких хімічних елементів, підвищення випаровування
Випас худоби	Ущільнення Грунту, знищення рослинності, котра скріплює грунт, ерозія, збіднення грунтів рядом хімічних елементів, висушування, удобрення гносм, біологічне забруднення
Випалювання старої трави	Знищення Ґрунтових організмів в поверхневих шарах, підсилення випаровування
Зрошення	При неправильному поливанні відбувається заболочення та засолювання грунтів
Осушення, застосування отрутохімікатів та гербіцидів	Зниження вологості, виникнення вітрової ерозії Загибель ряду ґрунтових організмів, зміни ґрунтових процесів, накопичення небезпечних для живих організмів отрут
Створення промислових та побутових звалищ	Зниження площі землі, придатної для сільського господарства, отруєння ґрунтових організмів на прилеглих ділянках
Робота наземного транспорту	Ущільнення грунту при русі поза дорогами, отруєння Грунтів відпрацьованими газами та сипкими матеріалами
Стічні води	Зволоження грунтів, отруєння ґрунтових організмів, забруднення органічними та хімічними речовинами, зміна складу грунтів
Викиди в атмосферу	Забруднення грунтів хімічними речовинами, зміна їхньої кислотності та складу
Знищення лісів	Посилення вітрової та водної ерозії, посилення випаровування
Вивезення органічних відходів виробництва та фекалій на поля	Забруднення грунтів небезпечними організмами, зміна їхнього складу
Шум та вібрація	Сповільнення росту рослин, загибель живих організмів
Енергетичні винромінювання	Сповільнення росту рослин, забруднення грунтів

Через частий обробіток землі розпилюється поверхня ґрунту. Один трактор "Беларусь", працюючи на сухих полях, здіймає 13—14 тонн пилу на кожному гектарі, що і без пилових бур призводить до зносу мільярдів тонн родючого шару ґрунту щорічно.

Через ущільнення ґрунту колесами важких тракторів і комбайнів типу "Дон", різко знижується родючість. Нормальна об´ємна маса структурного ґрунту — 1,1 1,2 г/см3 — на багатьох полях змінюється аж до 1,6—1,7 г/см3, що значно перевищує критичні величини. У таких ґрунтах майже вдвоє зменшується загальна пористість, різко знижується водопроникна і водоутримуюча здатність, зменшується опірність ґрунту до ерозійних процесів. Колеса трактора "Кировец-700" ущільнюють у колії ґрунт на глибину до 20 см, і врожай на таких смугах удвічі нижчий, ніж на ділянках між ними. Лише за рахунок цього фактора загальний врожай на полі зменшується на 20 %.

Глобальною проблемою сьогодні є постійне зменшення вмісту гумусу, який відіграє провідну роль у формуванні ґрунту, його цінних агрономічних властивостей, забезпеченні рослин поживними речовинами. Однією із основних причин цього є споживацький підхід до землі, намагання якнайбільше з неї взяти і якнайменше їй повернути. А гумус витрачається не тільки на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, а й виноситься з ґрунту в процесі ерозії, з коренеплодами та бульбоплодами, на колесах транспортних засобів, руйнується під впливом різноманітних хімічних речовин.

Нині в Україні кількість гумусу в ґрунті зменшилася в середньому в шість разів і становить приблизно 3 %. Щорічно ґрунти України втрачають за рахунок мінералізації 14 млн т гумусу, за рахунок ерозії — 19 млн т.

Сьогодні дедалі більш відчутними стають негативні наслідки хімізації сільського господарства — погіршуються властивості ґрунту, його стан через нагромадження в ньому великої кількості шкідливих хімічних речовин, що вносились без належних розрахунків і врахування екологічних законів. До таких хімічних речовин, в першу чергу, належать міндобрива та різні отрутохімікати — пестициди.

Внаслідок внесення високих доз мінеральних добрив ґрунт забруднюється баластними речовинами — хлоридами, сульфатами.

Пестициди пригнічують біологічну активність ґрунтів, знищують корисні мікроорганізми, черв´яків, зменшують природну родючість. Крім цього, гинуть комахи — запилювачі, від чого теж різко знижується врожайність, наприклад, гречки, баштанних культур та ін.

Вже сьогодні внаслідок спровокованої людиною пестицид-ної еволюції близько 500 видів комах є стійкими проти застосовуваних інсектицидів. Така стійкість виникає у рослин, молюсків, гризунів, грибів.

Всі без винятку пестициди належать до отрут широкої дії, і тому, потрапляючи в продукти харчування, вони завдають великої шкоди здоров´ю людей. Дослідження в нашій країні засвідчили: там, де інтенсивно застосовуються сільськогосподарські отрутохімікати, у місцевого населення ушкоджуються структури спадковості, розладнується діяльність центральної нервової системи, життєво важливих органів, у жінок частішають випадки ускладнення вагітності, народження неповноцінних або мертвих дітей, виникає алергія. Американські дослідники виявили, що ЗО % інсектицидів, 60 % гербіцидів, 90 % фунгіцидів, що застосовуються в СІЛА, здатні викликати рак. Також встановлено, що пестициди стимулюють розвиток у навколишньому середовищі вірусів, зокрема тих, які збуджують небезпечні захворювання людей, руйнують імунну систему. Площа земель, забруднених залишками отрутохімікатів, сягає 13 млн га.

Ґрунти також забруднюються відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, мастилами та пальним, які з них виливаються під час роботи на полях. У ґрунти потрапляють і техногенні забруднення від промислових підприємств — сульфати, окиси азоту, важкі метали та інші сполуки.

Винятково гострою проблемою є вилучення орних земель під забудову різних промислових об´єктів, а також складування промислових та побутових відходів. За останні шістдесят років в Україні під різні види несільськогосподарського використання вилучено родючі землі, площа яких перевищує територію Одеської області (333 тис. кв. км, або 3,3 млн га). Понад 700 тис. га родючих земель затоплено водоймищами на Дніпрі. Відвали промислових відходів поглинули 200 тис. га родючих земель.

Негативний бік мають і такі важливі для сільського господарства роботи як зрошення й осушення земель. Зрошувані землі дають близько 30 % продукції рослинництва, але створення водойм і зрошення великих територій призводить до підняття рівня ґрунтових вод і зміни їхнього хімічного складу. Відбувається засолення ґрунтів, заболочування, підвищується сейсмічність території. 50 % зрошуваних земель у нашій країні підтоплено, втрачається чи перевитрачається на кожному гектарі 700 куб. м на рік. Перевитрата води, закладена в самій нормі поливу, перевищена на ЗО %. Взагалі довжина зрошувальних меліоративних водоводів України перевищує довжину екватора Землі, а площа затоплених угідь втричі перевищує площу такої держави, як Люксембург (2,6 тис. кв. м).

За двадцять років площа перезволожених земель на Україні збільшилась на 1 млн га. Разом із введенням нових осушених площ понад ЗО % староорних ґрунтів виводиться із сільськогосподарського використання, тобто, якщо щороку вводиться 135 тис. га, то 46 тис. га виводиться із числа меліоративних земель внаслідок їхньої деградації.

Внаслідок осушення зникають болота, міліють річки. Меліорація змінює склад рослинності, місця мешкання тварин, призводить до великих втрат лікарських та харчових рослин. Так, на початку шістдесятих років польські кооператори заготовляли 220 центнерів валеріани на рік, а нині — лише 5 центнерів. Із 47 видів лікарських трав, що росли на Поліссі, тепер збирають 6—7 видів. 20 років тому на Поліссі було 80 тис. га журавлини, яка має надзвичайно цілющі властивості, а нині ця площа скоротилась до 23 тис. га. Катастрофічно знизилась і врожайність цієї цілющої ягоди. На початку шістдесятих заготівельники збирали 900—950 кг журавлини з гектара, а сьогодні — 100.

Таке використання та погіршення якості наших земель вимагає вжиття термінових науково обґрунтованих заходів, що сприятимуть значному підвищенню родючості ґрунтів та отриманню екологічно чистих продуктів харчування.