Ґрунтознавство з основами меліорації

Основне завдання сучасного ґрунтознавства – раціональне використання ґрунтів, збереження і підвищення їх родючості, охорона від ерозії та забруднення.

У конспекті лекції викладено наукові основи ґрунтознавства: розкрито поняття ґрунту як природного тіла та основного засобу сільськогосподарського виробництва; охарактеризовано процеси й чинники ґрунтоутворення, будову, склад і властивості ґрунтів; висвітлено питання генезису та еволюції ґрунтів, їх роль і функції в біосфері, агро- виробничого групування та бонітування ґрунтів. Приведена генетико-морфологічна характеристика та властивості ґрунтів природних зон України. Значна увага надана питанням меліорації та охорони ґрунтів.

Конспект лекції складено з використанням робіт [1-5].

Матеріал конспекту лекції викладено відповідно до робочої програми та навчального плану дисципліни «Ґрунтознавство з основами меліорації» для підготовки фахівців з освітньо-кваліфікаційного напряму підготовки «Геодезія, картографія та землеустрій».

1 Предмет і завдання ґрунтознавства

1. 1 Поняття про ґрунт

Поняття про ґрунт нерозривно пов’язане із землеробством. Спочатку ґрунт ототожнювали з ділянкою земної поверхні, на якій проживає людина. В ХІХ ст. ґрунт розглядали як орний шар, на якому вкорінюються рослини і, який є засобом сількогосподарського виробництва, а також як геологічне утворення.

Перше наукове визначення ґрунту дав В. В Докучаєв у праці “Лекції з ґрунтознавства”: “ґрунтом треба називати “денні” (зовнішні) горизонти гірських порід, природно змінених сумісною дією води, повітря і різного роду організмів (живих і мертвих) ”. Він ставив ґрунт у ряд самостійних природних тіл, які якісно відрізняються від інших. Це тіло історичне, має свій вік, історію утворення. Воно пов’язане з іншими явищами й природними тілами. Будучи дуже прогресивним, докучаєвське визначення ґрунту не було достатньо повним для уяви про ґрунт як самостійне природне тіло. Зокрема, згідно з визначенням В. В. Докучаєва, встановити різницю між ґрунтом і корою вивітрювання неможливо.

Одночасно з докучаєвським напрямком у російській науці розвивався й інший, пов'язаний з іменами П. А. Костичева та В. Р. Вільямса.

П. А. Костичев вважав ґрунтом верхній шар землі до тієї глибини, до якої доходить головна маса рослинних коренів. Це визначення обмежене, оскільки в ньому не йдеться про інші функціональні властивості ґрунту.

В. Р. Вільямс вважав, що головна властивість ґрунту родючість (тобто здатність ґрунту безперервно постачати рослини необхідним запасом води та поживних речовин). За В. Р. Вільямсом, “ ґрунт – це пухкий поверхневий горизонт земної поверхні, здатний продукувати врожай рослин ”. Проте і це визначення досить однобічне.

Одну з перших спроб об’єднати ці два визначення зробив Д. Г. Віленський: “Ґрунт являє собою самостійне тіло природи, утворене шляхом сполучення та взаємодії геологічних процесів із біологічними, яке володіє родючістю”.

У сучасних підручниках мало уваги надається визначенню ґрунту. Найчастіше автори приводять визначення В. В. Докучаєва або В. Р. Вільямса.

У тлумачному словнику з агроґрунтознавства М. І. Лактіонова (1988) дається близьке до докучаєвського визначення:

“Ґрунт – самостійне природно-історичне, органо-мінеральне тіло природи, що виникло в результаті дії живих і неживих організмів та природних вод на поверхневі горизонти гірських порід у різних умовах клімату та рельєфу в гравітаційному полі Землі”.

У даний час у вітчизняний ґрунтово-генетичний школі існують три визначення ґрунту: функціональне (В. В. Докучаєва), атрибутивне (В. Р. Вільямса) та комплексні варіанти (Д. Г. Віленського, В. М. Фрідланда, Г. В. Добровольського та ін.). У світі, особливо в Європі, більшість дослідників приймають визначення російських шкіл.

Найбільш узагальнене та сучасне визначення ґрунту: “Ґрунт – це складна поліфункціональна, полідисперсна, гетерогенна, відкрита чотирифазна структурна система в поверхневій частині кори вивітрювання гірських порід, що володіє родючістю і є комплексною функцією гірської породи, організмів, клімату, рельєфу та часу ”.

Ґрунтовий покрив знаходиться на межі взаємодії літосфери, атмосфери, гідросфери й біосфери. Це зумовлює його специфічну роль у цій складній системі земних геосфер, його глобальні функції. Б. Г. Розанов (1988) виділяє п’ять глобальних функцій ґрунту:

1) ґрунт забезпечує існування життя на Землі. Майже всі живі організми суші одержують елементи мінерального живлення з ґрунту. Ґрунт є основою для закріплення вищих рослин, мікроорганізмів, нижчих рослин, тваринних організмів;

2) ґрунт є сферою постійної взаємодії великого геологічного і малого біологічного кругообігу речовин на Землі. В ґрунті відбуваються процеси вивітрювання мінералів і гірських порід. Продукти вивітрювання частково виносяться атмосферними опадами в гідрографічну мережу, а звідти – у Світовий океан, де вони утворюють осадові (осадочні) породи, які внаслідок тектонічних явищ можуть знову опинитись на поверхні Землі і зазнати вивітрювання. За такою схемою відбувається великий геологічний кругообіг речовин. Одночасно водорозчинні елементи засвоюються з ґрунту рослинами і через ланцюг трофічних ланок знову повертаються в ґрунт. Таким чином здійснюється малий біологічний кругообіг речовин;

3) ґрунт здійснює регулювання біосферних процесів на Землі. Завдяки динамічному відтворенню родючості в ґрунті і на його поверхні підтримуються висока насиченість живими організмами;

4) ґрунт регулює хімічний склад атмосфери і гідросфери. Фізичні, хімічні і біологічні процеси, які відбуваються в ґрунті (“дихання ” ґрунту, міграція хімічних елементів), підтримують певний склад приземного шару атмосферного повітря та визначають хімічний склад приземного шару атмосфери;

5) ґрунт здійснює акумуляцію активної органічної речовини і хімічної енергії. Основною формулою органічної частини