Контрольні питання

1. Що таке кислотність та лужність ґрунтів?

2. Види ґрунтової кислотності.

3. Які оптимальні значення рН для росту і розвитку основних сільськогосподарських культур?

4. Що таке буферність ґрунтів?

5. Основні прийоми регулювання ґрунтової кислотності ґрунтів

Тема 9. Основні типи ґрунтоутворення

1. Підзолистий процес ґрунтоутворення.

2. Чорноземний, або дерновий тип ґрунтоутворення.

3. Солонцевий (галогенний) процес ґрунтоутворення.

4. Болотний (гідроморфний ) процес.

5. Латеритний процес ґрунтоутворення.

У природі всі фактори ґрунтоутворення тісно взаємнопов’язані, діють взаємно, обумовлюючи направленість і інтенсивність цього процесу.

Ґрунтоутворення – складний комплекс взаємопов’язаних хімічних, фізичних, біологічних явищ і процесів перетворення і переміщення речовин і енергії. Синтез і розклад органічних і мінеральних речовин, їх вимивання і акумуляція, поступання і витрати вологи і тепла і т. п. – первинні складники ґрунтоутворення. Їх називають елементарними ґрунтовими процесами (ЕГП).

До елементарних ґрунтових процесів належать ті природні й антропогенні ґрунтові процеси, які:

а) специфічні тільки для ґрунтів і не характерні для інших природних ;явищ;

б) у своїй сукупності складають явище ґрунтоутворення;

в) визначають утворення у профілі специфічних ґрунтових горизонтів;

г) визначають будову профілю ґрунтів, тобто склад і співвідношення системи генетичних ґрунтових горизонтів;

д) мають місце у декількох типах ґрунтів у різних сполученнях.

Сьогодні за Б.Г.Разановим виділяють сім груп елементарних ґрунтових процесів: біогенно–акумулятивні (підстилкоутворення, торфоутворення, гумусоутворення); гідрогенно–акумулятивні (засолення, загіпсовування, карбонатизація, інші); метаморфічні (сіалітизація, монтморилонізація, фералітизація, озалізнення, оглеєння); елювіальні (вилуговування, опідзолення, осолодіння); ілювіально–акумулятивні (глинисто–ілювіальні процеси, гумусово–ілювіальні, залізисто–ілювіальні, карбонатно–ілювіальні процеси); деструктивні (ерозія водна, ерозія вітрова–дефляція).

Елементарні ґрунтові процеси, які об’єднуються в єдиний зональний процес, дають в різних фізико–географічних зонах відповідні поєднання–типи ґрунтоутворення.

Кожний тип ґрунтоутворення обумовлює формування певної гами однотипних ґрунтів, а часткові ЕГП беруть участь в утворенні всіх типів ґрунтів, в чому і полягає суть єдиного ґрунтоутворювального процесу.

Велика кількість ґрунтів в природі – результат довготривалого природного розвитку основних ґрунтоутворювальних процесів ( типів ґрунтоутворення ) і в першу чергу підзолистого, чорноземного (гумусно–акумулятивного), болотного (гідроморфного), солонцевого (галогенного, латеритного (ферралітного)

Підзолистий процес ґрунтоутворення розвивається під дією лісової (в першу чергу хвойної) рослинності в умовах вологого клімату, особливо енергійно на безкарбонатних материнських породах. Суть цього процесу полягає в інтенсивному розпаді (гідролізі) мінеральної частини породи або ґрунтової маси переважно під впливом органічних кислот (типу фульвокислот і в не менш інтенсивному виносі утворення рухомих продуктів із верхніх горизонтів у нижні або за межі ґрунтового профілю (при промивному типі водного режиму).

Рухомі продукти ґрунтоутворення, вивітрювання і компоненти біологічного кругообігу (в першу чергу рухомий гумус, кремнекислота, гідроксиди заліза, алюмінію) частково закріплюються в ґрунті, накопичуючись на різних глибинах і утворюючи нові колоїдно–дисперсні мінерали і формують ґрунтовий профіль.

Підзолистий процес зумовлює утворення ґрунтів підзолистого ряду (типу), що характеризуються збідненістю верхніх горизонтів колоїдами і накопиченням в них аморфного кремнезему (елювіальні горизонти), ненасиченістю колоїдного комплексу основами, зокрема Са²⁺, кислою реакцією ґрунтового розчину, незадовільними фізико–механічними властивостями, підвищеною щільністю (на певних глибинах) ілювіальних горизонтів, збагачених мулистими часточками, гідроксидами заліза і алюмінію.

Періодичне перезволоження ґрунтової товщі і оглеєння сприяють інтенсивності підзолистого процесу.

Типові представники ґрунтів цього типу ґрунтоутворення підзолисті і дерново–підзолисті ґрунти, які складають основний фон в ґрунтовому покриві лісової зони.

Чорноземний, або дерновий (гумусово–акумулятивний), процес ґрунтоутворення відбувається під впливом багаторічної, трав’янистої рослинності в умовах помірного вологого клімату, особливо інтенсивно на рихлих карбонатних породах (лесах). Суть цього процесу полягає у збагаченні материнської геологічної породи або ґрунтової товщі (особливо верхньої частини) специфічною органічною речовиною–гумусом.

Помірне зволоження при непромивному типі водного режиму, яке характеризується чергуванням низхідних і висхідних потоків ґрунтової вологи, призводить до рівномірного прокрашування товщі гумусними сполуками і вимиванням легкорозчинних солей і карбонатів кальцію. Останній вимивається з верхньої частини профілю; перехідні до материнської породи горизонти, як правило збагачені карбонатом кальцію (СаСО₃); насиченість колоїдного комплексу Са²⁺ і закріплення ґрунтових колоїдів (глини і гумусу) сприяє утворенню агрономічно цінної водостійкої зернисто–грудкуватої структури. Розпаду мінеральної частини не відбувається.

Таким чином, гумусово–акумулятивний (дерновий) процес призводить до формування різних чорноземних ґрунтів, що характеризуються високою гумусністю, насиченістю колоїдного комплексу кальцієм, нейтральною або близькою до нейтральної реакцією ґрунтового розчину, сприятливими фізико–механічними властивостями. Профіль цих ґрунтів є поступовим переходом від власне гумусового горизонту до негумусованої материнської породи. Перерозподілу колоїдів по профілю не відбувається. Представники ґрунтів цього типу ґрунтоутворення – чорноземи типові потужні, значно поширені в лісостеповій зоні і чорноземи звичайні, що формується в степовій зоні.

Солонцевий (галогенний) процес ґрунтоутворення розвивається під впливом легкорозчинних солей, переважно хлоридів, сульфатів і карбонатів натрію, відбувається в різних природних зонах.

Класична схема формування ґрунтів солонцевого комплексу запропонував К.К.Гедройц. Вона передбачає закономірну поступову зміну таких стадій: спочатку виникає солончаковість потім, при промиванні солей – солонцюватість, при подальшому промиванні – осолодіння (солончак – солонець – солодь). Але таке чергування не є обов’язковою умовою розвитку ґрунтів галогенного (солонцевого) ряду.

Солончаковість (засолення) – це накопичення в ґрунті легкорозчинних солей (більше 0,1% маси сухого ґрунту), особливо натрієвих, джерелом яких є в першу чергу мінералізовані ґрунтові води і засолені материнські породи. Від незасолених солончакові ґрунти відрізняються підвищеною концентрацією солей ґрунтового розчину і навіть виділення їх у вигляді прожилків, кристалів, кірок та інше. Засолення пригнічує ріст і розвиток рослин профіль солончакового ґрунту зберігає в основному будову первинного ( утвореного до засолення) ґрунту.

Солонцюватість (осолонцювання) заключається в корінній зміні структурного стану всієї ґрунтової товщі в зв’язку з диспергацією ґрунтових колоїдів (гумусу і глини) під дією обмінного – поглинутого натрію і при зниженні концентрації легкорозчинних солей в ґрунтовому розчині (розсолення). Диспергація гумусу і глинистих частинок веде до розпаду структурних агрегатів. Осолонцьована ґрунтова маса може стати повністю безструктурною: поглинаючи значну кількість води і набухаючи вона робиться в’язкою, при висиханні сильно розтріскується, утворюючи великі щільні куски.

Солонці і солонцеві ґрунти характеризуються незадовільними фізико–механічними властивостями, наявністю катіонів Nа⁺ в колоїдному комплексі (більше 5% ємності поглинання), лужною реакцією грунтово розчину. Профіль солонцевих ґрунтів чітко поділений на горизонти колоїдного елювію та ілювію. В нижній частині профілю часто містяться солі.

Осолодіння – це процес інтенсивного розпаду (гідролізу) ґрунтової маси при заміні обмінно–поглинутого натрію (Nа⁺) в колоїдному комплексі іоном водню (Н⁺) і вилуговуванням продуктів розпаду. Розвивається при застої води на поверхні ґрунту, особливо інтенсивно в різних замкнутих понижених (западинах, породах), де анаеробні умови і оглеєння прискорюють процеси розпаду. Джерелом іонів водню служить вода, що дисоціює, хоч і слабо, на Н₃О⁺ і ОН^– . Солоді і осолоділі ґрунти мають оглеєний профіль з добре розвиненим гумусово–елювіальним і елювіальним горизонтами. Поряд з катіонами Са²⁺ і Мg²⁺ в колоїдному комплексі ґрунтів містяться іони Nа⁺ і Н⁺. Реакція ґрунтового розчину у верхній частині профілю кисла, з глибиною може переходити в нейтральну і навіть лужну.

Ґрунти галогенного (солонцевого) ряду трапляються в різних зонах, але найбільш поширені в південному степу, в зонах напівпустель.

Болотний (гідроморфний) процес ґрунтоутворення розвивається під впливом болотної (переважно мохової і осокової) рослинності в умовах постійного надмірного зволоження, що викликає оглеєння і накопичення слоборозкладених органічних залишків у вигляді торфу. Перешкоджаючи проникненню в грунт вільного кисню повітря, перезволоження ґрунтової товщі сприяє розвитку анаеробних бактерій, які використовують органічну речовину як енергетичний матеріал і засвоюючи кисень із різних окисних сполук, що переходять в закисні форми.

Цей процес розкислення (відновлення) ґрунтів називається оглеєнням, а утворена збагачена закисними сполуками маса є глеєм, який має оливкове, сизувате або синювате забарвлення завдяки вмісту закисного заліза і фосфорнокислого закису заліза.

Анаеробні умови також сприяють накопиченню і консервації органічної речовини, що обумовлює наявність в ґрунті значних запасів основних поживних речовин – азоту і фосфору. До типових представників ґрунтів, що сформувались в результаті болотного процесу ґрунтоутворення, відносяться торф’яники, болотні і торфово-болотні ґрунти, які характерні для тайгово-лісової зони долин річок, для знижених перезволожених місць.

Латеритний процес ґрунтоутворення розвивається в умовах теплого і достатньо вологого клімату (тропіки, субтропіки), де інтенсивні процеси вивітрювання материнських геологічних порід і ґрунтоутворення приводять, з одного боку до вилуговування (вимивання) кремнезему, з іншого –до вивільнення і накопичення півтора оксидів заліза і алюмінію, а також формування глинистих мінералів типу каолініту.

Під дією латеритного процесу ґрунтоутворення утворюються різні ґрунти, переважно алітного, фералітного, феритного складу, від червоноземів і жовтоземів до типових фералітних ґрунтів вологих тропіків.

Описані ґрунтоутворювальні процеси, їх поєднання і прояв у різних умовах визначають велику різноманітність ґрунтів у природі.