Агрогенетична характеристика грунтів (Господарство «Заповіт Ілліча» Валківського району Харківської області) та підвищення їх родючості

Висновок: Максимальна гігроскопічність характеризується максимальною здатністю ґрунту вбирати газоподібну вологу із повітря. Ця волога недоступна для рослин. Вологість стійкого в'янення рослин - запас вологи, за якого спостерігається постійне в'янення рослин, яке не зникає і у вологій атмосфері. Відповідно, в ґрунті залишається тільки недоступна для рослин вода. Цю кількість води в ґрунті також називають коефіцієнтом в'янення. Таким чином, інтервал доступної рослинам вологи обмежується двома величинами - повною вологоємністю і вологістю стійкого в'янення.

Темно-сірі опідзолені грунти мають сприятливі агрофізичні властивості. У них зростає кількість водостійких  агрегатів, тоиу вони менш запливають, кірка менш щільна. Істотно зростає  вологоємність. Ці грунти мають високу природну родючість. Бонітет – 68 балів.

Темно-сірі опідзолені ґрунти на відміну  від сірих лісових мають потужніший гумусовий горизонт, під яким простежується  білуватий прошарок. Вміст гумусу в них становить 3,5—4,5 %, вони багатші, ніж сірі лісові ґрунти, на поживні речовини, такі, як азот, калій, фосфор.

2.3.3. Болотний  процес грунтотворення.

Основними умовами прояву болотного процесу є перезволоження ґрунту за рахунок застою поверхневих вод або близького залягання підґрунтових вод і наявність болотної рослинності. Суттю болотного ґрунтотворного процесу є особлива трансформація в аеробних умовах рослинних органічних решток (торфоутворення) імінеральної частини ґрунту (оглеєння).   

Торфоутворення — це процес накопичення на поверхні ґрунту нерозкладених або напіврозкладених решіток болотної (гігрофітної) рослинності внаслідок слабкої їх мінералізації та гуміфікації в анаеробних умовах надмірного зволоження. У торфоутворенні беруть участь гіпнові та сфагнові мохи, зозулин льон, осоки, пухівка, очерет, рогіз, журавлина, багульник, з дерев і чагарників — верба, вільха, береза, осика, сосна та ін.  Утворення торфу — це складний біохімічний процес консервації решіток болотної рослинності органічними кислотами, які виділяють анаеробні мікроорганізми під час бродіння. Супроводжується цей процес утворенням недоокислених токсичних газів: метану, аміаку, фосфіну, сірководню тощо. До складу торфу входять решітки рослин, які зберегли клітину будови, різні проміжні органічні продукти розкладу, невелика кількість гумусоподібних і мінеральних речовин, які потрапляють у рослини з підґрунтових вод. Грубизна торфу збільшується дуже повільно (1,5—2,0 мм за рік). За тривалий час шар торфу може досягати більше 10 м. У цьому випадку нижні шари торфу перетворюються в органогенну гірську породу. При утворенні торфу біологічний колообіг біофільних речовин звужується. Зольні елементи і азот на тривалий час залишається у формі органічних сполук і поступово виходить з процесу ґрунтотворення.    Оглеєння — це складний біохімічний відновний процес, який відбувається в анаеробних умовах за наявності органічних речовин і за участю анаеробних мікроорганізмів. Органічні кислоти і сірководень, які утворилися в результаті анаеробної трансформації решток болотної рослинності, руйнують мінеральну частину ґрунту. Насамперед руйнуються кристалічні решітки алюмо і феросилікатів. При цьомунакопичується токсичний рухомий алюміній, який викликає підкислення ґрунту. Звільнені з силікатів катіони утворюють колоїдні та іонні розчини гідроокислів заліза, алюмінію, кременеву кислоту та інші сполуки. З цих речовин у ґрунті утворюються вторинні глинисті мінерали. Завдяки диспергації цих мінералів і накопиченню кременевої кислоти перезволожений оглеєний ґрунт набуває липкості, пластичності, в’язкості і втрачає пористість. Звільнені з мінералів і органічних сполук елементи з непостійною валентністю (Fe, Mn, P, S, N, C) в анаеробних умовах переходять у закисну форму. У процесі відновлення цих елементі беруть участь анаеробні мікроорганізми, які використовують хімічно зв’язаний кисень з окисних сполук для дихання. Процеси відновлення також здійснюються хімічним шляхом завдяки продуктам життєдіяльності анаеробних мікроорганізмів (H2S, H2).   Найхарактернішою особливістю глейового процесу є відновлення окисного заліза до токсичного закисного. За тривалого перезволоження захисне залізо реагує з гідроокислами кремнію й алюмінію, внаслідок чого утворюються вторинні алюмоферосилікати. Накопичення їх у ґрунті обумовлює формування глейових горизонтів. У результаті взаємодії захисного заліза зфосфатами в оглеєних горизонтах також утворюється вівіаніт Fe3(PO4)2· 8H2O. Цей мінерал разом із вторинними алюмоферосилікатами надає глейовим горизонтам сизих, зеленкуватих і блакитних відтінків. При взаємодії заліза з вуглекислим газом в анаеробних умовах утворюється двовуглекисле залізо Fe(HCO3)2, а при реакції з сірководним — гідротроіліт FeS2 · H2O, які забарвлює оглеєні горизонти в сірі й чорні кольори. В умовах періодичного перезволоження ґрунту сполуки заліза можуть знаходитися то в закисній, то в окисній формах. При зміні анаеробних умов на аеробнізакисні сполуки заліза окислюються з утворенням мінералів групи лімоніту Fe2O3· nH2O. У місцях аерації оглеєних горизонтів ці мінерали обумовлюють наявність іржаво-вохристих плям, пунктацій, прошарків, конкрецій у вигляді бобової руди. У перезволоженому ґрунті за участю анаеробних мікроорганізмів нітрати відновлюються до аміаку, або в ґрунті відбуваються процеси денітрифікації. Ці процеси ведуть до втрати азоту ґрунтом. В анаеробних умовах сульфати відновлюються до H2S, фосфати — до PH3, утворюються токсичні рухомі сполуки. У цілому оглеєння значно погіршує агрономічні властивості ґрунтів за рахунок створення несприятливих водно-повітряного і поживного режимів, накопичення токсичних речовин і підвищення кислотності.[5: c.260-262]  

За болотним процесом ґрунтотворення формуються інтразональні ґрунти гідроморфного ряду: болотні, торфово-болотні та лучно-болотні.  Одним із прикладів розвитку болотного процесу на досліджуваній території є болотний слабо солонцюватий солончаковий суглинковий грунт на алювіальних відкладах.(100)

Будова профілю:       Нd/t 0-3(5)см – темно-бурий, задернований, торфовий.   Hiksgl 4(6)-23см. – темно-сірий, гумусований, пептизований, карбонатний, засолений, глеюватий, сирий, важкосуглинковий, змитий, перхід короткий.       HPiksgl 24-60см. – бурувато-сірувато-сизий, перехідний, глеюватий, слабше попереднього гумусований і пептизований, карбонатний, засолений, наявність ржаво-бурих пятен, сирий, глибистий, липкий, важкосуглинковий.    PGlks 61-80см і глибше – білісувато-сизий, алювіальний суглинок, глейовий, карбонатний, з тонкими прослойками і включеннями дрібно-зернистого піску.

Боло́тні ґрунти́ — ґрунти з великою кількістю нерозкладених і напіврозкладених рослинних решток (торфу), які нагромаджуються в них під впливом тривалого надмірного зволоження.     Болотні ґрунти за ступенем розвитку процесів торфоутворення і оглеєння, що є характерним для них, поділяють на торфові (шар торфу більше 50см), торфо-глейові (шар торфу менше 50см, під ним глейовий горизонт) та мулувато-болотні, в яких суцільного шару торфу немає. З господарського погляду болотні ґрунти прийнято поділяти на кислі, нейтральні та лужні, а також на солончакуваті, солонцюваті, карбонатні та залізисті.            Після осушення і агромеліоративних заходів болотні ґрунти можуть перетворюватись у високопродуктивні сільськогосподарські угіддя. На них вирощують високі врожаї овочів, картоплі, багаторічних трав, конопель та інших культур.           У зв’язку з перезволоженням ці грунти малородючі й використовуються в основному як природні угіддя. За умови регулювання рівня підгрунтових вод вони можуть використовуватися переважно під кормові, овочеві, рідше під технічні культури.

Гранулометричний склад болотного слабосолонцюватого солончакового суглинистого грунту на алювіальних відкладах

Табл.11

Генетичний горизонт	Глибина, см.	% від маси грунту						Клас за гранулометричним складом
		Фізичний пісок (>0,01), мм			Фізична глина (<0,01), мм
		1.00-0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01- 0,005	0,005- 0,001	<0,001
Hd/t	5-15	1,62	10,39	39,59	9,48	16,03	22,89	Легко- Глинис.
Hiksgl	25-35	0,77	7,48	43,39	8,00	7,69	32,67	Важко- Суглин.
HPiksgl	45-55	0,87	6,87	43,01	9,63	6,05	33,57	Важко- суглин
PGlks	65-75	0,41	0,83	33,54	4,27	6,17	22,32	Важко-суглин

Висновок: Досліджуваний  грунт має легко-глинистий гранулометричний скдад. По всьому профілю помітне оглеєння, що свідчить про низьку родючість грунту.

Даних по гумусовому стану, фізико-хімічним, фізичним та водним показникам для болотного солонцюватого солончакового суглинистого грунту не наведено.

2.3.4. Солонцевий  процес грунтотворення.     Основною умовою прояву солонцевого процесу є участь у ґрунтогенезі легкорозчинних солей у високих концентраціях. У результаті солонцевого процесу формуються ґрунти галогенного (солонцевого) ряду. Ці ґрунти поділяють на засолені (солончаки, солончакові та солончакуваті) і розсолені ґрунти (солонці, солоді, солонцюваті і осолоділі ґрунти). Ґрунти галогенного ряду належать до інтразональних ґрунтів. Вони не утворюють певної зони, а залягають плямами серед зональних ґрунтів різних зон.    Відповідно до теорії К. К. Гедройця галогенні ґрунти у своєму розвитку послідовно проходять три стадії: солончак, солонець, солодь. Розвиток солонцевого процесу починається із засолення ґрунтів легкорозчинними у воді солями (карбонатами, гідрокарбонатами, сульфатами і хлоридами). Засолюватися можуть будь-які ґрунти (каштанові, чорноземи, лучні, лучно-болотні, болотні тощо). Засоленими називають такі ґрунти, які містять більш 0,1% розчинних солей у ґрунтовому розчині всього профілю або його частини. У солончаку весь профіль міститьсолі у ґрунтовому розчині в токсичних для рослин концентраціях (більше 0,6—2,0% залежно від хімізму засолення). Засолення ґрунтів відбувається в основному при близькому заляганні мінералізованих підґрунтових вод або на засолених материнських породах.            За К. К. Гедройцем першою стадією розвитку галогенних ґрунтів, є солончак.Усолончаках відбувається електролітна коагуляція колоїдів. Концентрація солей у ґрунтовому розчині солончаків вища за поріг коагуляції, тому ґрунтові колоїди знаходяться у стані гелю і не мігрують у профілі. Ґрунт має акумулятивний тип профілю навіть при засоленні солями натрію. Засолені ґрунти зберігають властивості тих ґрунтів, з яких вони утворилися. Другою причиною дуже низької родючості солончаків є висока токсичність для рослин деяких солей. Найтоксичними є карбонати і гідрокарбонати натрію (сода). До високотоксичних також належать хлориди.  Отже, солончаки мають дуже низький рівень природної родючості. На них, як правило, зростає специфічна рослинність — галофіти (солянки, силітрянка, свинчатка, солеріс, петросимонія, биюргун тощо).  Другою стадією розвитку галогенних ґрунтів є солонці. Солонці виникають із солончаків при їх розсоленні. У зв’язку з тим, що солончаки часто залягають у понижених формах рельєфу, застій атмосферних вод викликає поступове вилуговування розчинних солей з верхньої частини ґрунту. При зниженні їх концентрації нижче порогу коагуляції ґрунтові колоїди пептизуються і набувають рухомості. Низхідними токами води колоїди у стані золю переміщуються з верхніх горизонтів у середню і нижню частини профілю. Насамперед це стосується ацидоїдів — гумусу, глинистих мінералів, мулу. Отже, у верхній частині ґрунтового профілю формується горизонт вимивання колоїдів (гумусово-елювіальний або надсолонцевий), а під ним гумусово-ілювіальний горизонт, який називають солонцевим. Тут концентрація солей залишається високою і вмиті колоїди знов коагулюють, утворюючи темно-сіре лакування на гранях структурних окремостей.   Отже, у солонці формується диференційований профіль за елювіально-ілювіальним типом.           Сода токсична для рослин і корисної мікрофлори ґрунту. Завдяки соді солонець має високу лужність ґрунтового розчину. Це викликає лужний гідроліз мінеральної частини ґрунту, насамперед силікатів і алюмосилікатів. З часом з кремнієвої кислоти утворюється опал у вигляді кремнеземистої присипки, яка акумулюється у верхній частині профілю і надає білястого відтінку елювійованому (надсолонцевому) горизонту. Отже, солонці мають виключно низький рівень природної родючості. На них, як правило, відсутня рослинність. Крім типових солонців, часто трапляються солонцюваті ґрунти, колоїдний комплекс яких містить від 5 до 20% обмінного натрію. Солонцюватими бувають різні ґрунти.[5: c.262-265]

 На досліджуваній території  прикладом прояву солонцевого процесу  є лучно-болотний солонцюватий солончаковий суглинистий грунт на алювіальних відкладах(97)

Будова профілю:

Hd – 0-2 см – дернина

Hiks/gl – 3-26 см – гумусовий, слабопептизований, засолений, карбонатний, темно-сірий, вологий, легкосуглинковий.

HPiglks – 27-56 см – перехідний, нерівномірно і слабше попереднього гумусований, слабопептизований, карбонатний, засолений, темно-сірувато-сивий, оглеєний у вигляді ржаво-бурих плям, липкий, перехід ясний

PGlks – 57-66 см и глибше – алювіальний супісок, глейовий, карбонатний, засолений сиво-бурий, в’язкий, липкий.

 

 

Ці грунти в основному використовують як природні кормові угіддя. Для використання цих грунтів в ріллі необхідно регулювати рівень грунтових вод, після чого на них можна вирощувати овочі, кормові та технічні культури.

В Україні солонці та солонцюваті  ґрунти займають серед орних земель загальну площу близько 2,7 млн.га. Ці ґрунти характеризуються великою різноманітністю, але всі вони мають дуже низьку природну родючість, що обумовлено насамперед несприятливими агрофізичними і фізико-хімічними властивостями. Тому ефективне використання цих ґрунтів потребує проведення комплексу заходів з їх окультурення і відтворення родючості.

Гранулометричний склад лучно-болотного солонцюватого солончакового суглинистого грунту на алювіальних відкладах

Табл.12

Генетичний горизонт	Глибина, см.	% від маси грунту						Клас за гранулометричним складом
		Фізичний пісок (>0,01), мм			Фізична глина (<0,01), мм
		1.00-0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01- 0,005	0,005- 0,001	<0,001
Hiks/gl   HPiglks   PGlks	5-15   35-55   75-85	0,05   0,51   0,11	16,40   6,65   10,50	50,65   58,00   66,25	5,07   4,63   3,25	5,17   2,01   2,33	16,40   15,10   10,40	Легко- суглин Легко- суглин Легко- суглин

Висновок: Досліджуваний  грунт легкосуглинкового грунулометричного складу. Такі грунти володіють найбільш сприятливими властивостями для обробітку сільськогосподарських культур.

Разом з тим слід враховувати, що в різних кліматичних умовах грунту одного і того ж гранулометричного  складу можуть бути як сприятливими, так і несприятливими для обробітку рослин.

Гумусовий стан лучно-болотного  солонцюватого солончакового суглинистого грунту на алювіальних відкладах

Табл.13

Генетичний горизонт	Глибина, см.	Уміст гумусу, %	Сгк:Сфк
Hiks/gl   HPiglks   PGlks	5-15   35-55   75-85	7,70   1,34   1,07	0,72   1,17   1,14

Висновок: Вміст гумусу лучно-болотного грунту коливається  в широких межах. У профілі  найбільший  вміст гумусу  знаходиться  у верхньому шарі, з що говорить про достатню родючість грунту ( за умов проведення хімічної меліорації).

Даних про фізико-хімічні, фізичні та водні характеристики даного грунту не наведено.

 

Розділ 3. Шляхи  підвищення родючості грунтів господарства « Заповіт Ілліча»та їх раціонального  використання.

Під родючістю ґрунту розуміють його здатність забезпечувати рослини поживними речовинами, переважно органічними.

Найбільше поживних речовин міститься  в гумусі - органічній складовій  частині ґрунту. Чим більше в ґрунті поживних речовин, тим він родючіший.

Ґрунт постійно поповнюється органічними та неорганічними речовинами. Як саме? Поживні речовини надходять у ґрунт здебільшого внаслідок перегнивання решток тваринних і рослинних організмів, а також випорожнень тварин. Так, щороку у великій кількості відмирають однорічні рослини, опадає листя дерев. Через певний час бактерії та інші організми перетворюють їх на перегній, або гумус.

Рослини, які людина вирощує з господарською метою, вбирають поживних речовин більше, ніж їх повертається у ґрунт. Тому з роками родючість ґрунту зменшується

Людина підвищує природну родючість ґрунтів у процесі  їх сільськогосподарського використання за допомогою добрив, обробітку, внесення меліорантів (вапно, гіпс та інші кальційвмісні  сполуки), зрошення, осушення, сидерації, сівозмін і т.п. Поліпшення водно-повітряного й поживного режимів, агрофізичних, фізико-хімічних, агрохімічних властивостей, біологічної активності грунту суттєво підвищує його родючість .