Будова і склад ґрунтів (стр. 2 из 3)
В ґрунтознавстві відомо кілька класифікацій механічних елементів. Проте загальновизнаною є класифікація М.А. Качинського (таблиця 1), яку широко використовують у навчальній і науковій літературі.
Вміст об'єднаних у фракції механічних елементів називають гранулометричним складом ґрунту.
Таблиця 1 - Класифікація механічних елементів ґрунтоутворюючих порід і ґрунтів (за М.А. Качинським)
| Фракція | Розмір фракції, мм | Фракція | Розмір фракції, мм |
| Каміння | > 3 | - середній | 0,01 – 0,005 |
| Гравій | 3 - 1 | - дрібний | 0,005 – 0,001 |
| Пісок: | Мул: | ||
| - крупний | 1 – 0,5 | - грубий | 0,001 – 0,0005 |
| - середній | 0,5 – 0,25 | - тонкий | 0,0005 – 0,0001 |
| - дрібний | 0,25 – 0,05 | Колоїди | < 0,0001 |
| Пил: | Фізична глина | < 0,01 | |
| - крупний | 0,05 – 0,01 | Фізичний пісок | > 0,01 |
В основу класифікації ґрунтів за механічним складом покладено співвідношення фізичного піску і фізичної глини. Найдосконалішою в наш час є класифікація М.А. Качинського (таблиця 2).
Таблиця 2 - Класифікація ґрунтів і порід за механічним складом (за М.А. Качинським)
| Різновидність грунту за механічним складом | Вміст фізичної глини (<0,01 мм), % | Вміст фізичного піску (> 0,01 мм), % | ||||
| Грунти | ||||||
| підзолисті | степові, чорноземи, жовто-земи | солонці і сильносолонцюваті | підзолисті | степові, чорноземи, жовтоземи | ||
| Піщаний | 0 - 10 | 0 - 10 | 0 - 10 | 100 - 90 | 100 - 90 | 100 - 90 |
| Супіщаний | 10 - 20 | 10 - 20 | 10 - 15 | 90 - 80 | 90 - 80 | 90 - 85 |
| Суглинковий | 20 - 50 | 20 - 60 | 15 - 40 | 85 - 50 | 80 - 40 | 85 – 60 |
| Глинистий | 50 - 80 | 60 - 85 | 40 - 65 | 50 - 20 | 40 - 15 | 60 - 35 |
Згідно з даною класифікацією ґрунт має основну назву за вмістом фізичного піску і фізичної глини і додаткову за вмістом фракції, що переважає: гравелистої (3-1 мм), піщаної (1-0,05 мм), крупнопилуватої (0,05-0,01 мм), пилуватої (0,01-0,001 мм) і мулуватої (<0,001 мм). Наприклад, дерново-середньопідзолистий грунт на морені містить фізичної глини 24,0 %, піску 42,6 %, групного пилу 33,4 %, середнього пилу – 6,57 % і дрібного – 9,6 %. Основною назвою механічного складу даного ґрунту буде легкосуглинковий, додатковою – крупнопилувато-піщаний.
Гранулометричний склад ґрунту має важливе значення в ґрунтоутворенні, у формуванні родючості ґрунту. Від механічного складу залежать водні, теплові, повітряні, загальнофізичні і фізико-механічні властивості ґрунту. Механічний склад ґрунту зумовлює окислювально-відновлювальні умови, величину ємкості вбирання, перерозподіл в ґрунті зольних елементів, накопичення гумусу тощо.
Від механічного складу ґрунтів на різних ділянках залежить система їх обробітку та особливості інших агротехнічних заходів: строки польових робіт, система удобрення, структура посівних площ тощо.
2.4 Структура ґрунту
ґрунт гранулометричний фазовий склад
Механічні частки ґрунту перебувають в роздільному (вільному) стані або об’єднуються в структурні агрегати різного розміру і форми.
Здатність ґрунту розпадатися на агрегати називають структурністю.
Структура ґрунту – це сукупність агрегатів різної величини, форми, пористості, механічної міцності, які характерні для кожного ґрунту і кожного горизонту.
Форма і розмір структурних агрегатів є діагностичною ознакою того чи іншого ґрунту або окремого горизонту.
Структурні агрегати ґрунту формуються під впливом ряду факторів: періодичного намокання і висихання, замерзання і відтаювання ґрунтової маси, коагуляції, надходження гумусу тощо. Основною умовою цього процесу є наявність тонкодисперсних часток і двовалентних катіонів як коагуляторів. Коагуляція ґрунтових колоїдів зумовлює укрупнення часток ґрунту, формування структурних агрегатів. Третьою важливою умовою структуроутворення є наявність гумусних речовин і, зокрема, гумінових кислот, які склеюють, зцементовують механічні частки ґрунту. При відсутності хоча б одного з трьох компонентів структурні агрегати можуть утворитися, але вони будуть неміцними.
Отже, під структурними агрегатами розуміють сукупність механічних елементів, які взаємно утримуються в результаті коагуляції.
Від ступеня оструктуреності ґрунту залежать його фізичні властивості і родючість. Ступінь оструктуреності ґрунту виражають коефіцієнтом структурності ґрунту (К), який визначають за даними ситового аналізу ґрунту.
Всі агрегати поділяють на три групи:
мікроагрегати – < 0.25 мм;
мезоагрегати – 0.25-7 (10) мм;
макроагрегати – >7 (10) мм.
Коефіцєнт структурності грунту розраховується за формулою:
,a – кількість мезоагрегатів
b – сума макро- і мікроагрегатів.
Наприклад, грунт (або горизонт) містить макроагрегатів 7,2, мезоагрегатів – 87,3 і мікроагрегатів – 5.5 %.
Чим вище коефіцієнт структурності, тим кращі фізичні властивості і родючість даного ґрунту.
З агровиробничої точки зору найціннішими є структурні агрегати розміром від 1 до 5 мм. Добре оструктуреними ґрунтами є ґрунти, що містять 80 % і більше структурних агрегатів розміром 1-5 мм, середньо оструктуреними – 50-80 % і погано оструктуреними – менше 50 %.
Якщо в ґрунті є природні агрегати будь-якої форми, його називають структурним. Якщо ґрунтова маса не розпадається на агрегати, а має сипучість (як пісок), то такий ґрунт називають безструктурним. В структурних ґрунтах формуються оптимальні водний, повітряний, тепловий, поживний, окислювально-відновний і мікробіологічний режими.
Одночасно з формуванням структурних агрегатів в ґрунті відбувається їх руйнування. Якщо переважає процес руйнування, то ґрунт може стати безструктурним і втратити свою родючість. Основними факторами руйнування ґрунту є частий обробіток ґрунту сільськогосподарськими машинами, випасання худоби на полях, виснаження ґрунту на перегній, вилуговування двовалентних катіонів та ін.
Заходами збереження і поліпшення структурного стану ґрунтів є мінімальний обробіток ґрунту, захист його від водної ерозії, внесення органічних добрив, вапнування і гіпсування, вирощування багаторічних трав тощо.
2.5 Новоутворення і включення в ґрунтах
У процесі ґрунтоутворення в ґрунтовому профілі з’являються специфічні вторинні мінерали, які прийнято називати новоутвореннями. Вони утворюють скупчення, які чітко відрізняються від оточуючого їх ґрунтового матеріалу. Новоутворення формуються всередині ґрунтових агрегатів, на їх поверхні та між ними, в порах і тріщинах ґрунту. Характеристику новоутворень ґрунту вперше розробив С.О.Захаров (1930).
Новоутворення класифікують за складом, формою і походженням. За походженням новоутворення бувають хімічні і біологічні. За формою В.А. Ковда виділяє такі новоутворення: присипки, нальоти, вицвіти, псевдоміцелій, плями, прожилки, трубочки, конкреції, тяжіння, плитки, горизонти цементації. За хімічним складом новоутворення дуже різноманітні. Найпоширеними є залізо-марганцеві, карбонатні, гіпсові, кремнеземисті.
Новоутворення заліза і марганцю характерні для ґрунтів тайгово-лісової зони. Типовими формами залізистих новоутворень є ортштейни (округлі стяжання), конкреції, трубчасті стяжіння, прожилки, плями. Марганцеві новоутворення мають вигляд чорних плям або дрібних конкрецій. Цей вид новоутворень трапляється також в гідроморфних ґрунтах інших зон. Новоутворення кремнезему трапляється в ґрунтах як аридних, так і гумідних ландшафтів. Вони є в тундрових, підзолистих, сірих лісових і опідзолених чорноземах у вигляді білястої дрібно-кристалічної присипки. Карбонатні новоутворення – найпоширеніші новоутворення в ґрунтах різних природних зон. Особливо їх багато в ґрунтах, сформованих на лесах та лесовидних породах. В чорноземах України вони трапляються в різноманітних формах: білозірка (пухкі скопичення), журавчики, дутики, погремки (тверді стяжіння), псевдоміцелій тощо. В основному вони характерні для ґрунтів лісостепу, степу, сухих саван, напівпустинь і пустинь. Гіпсові новоутворення – також характерні для ґрунтів посушливих і пустинних територій. Специфічними формами їх є крупні кристалічні утворення у вигляді поодиноких кристалів, двійників, “ластів’яного хвоста”, “гіпсових роз”, друз тощо. Вони накопичуються в нижніх горизонтах сухостепових ґрунтів (південні чорноземи, солончаки, солонці). Основною умовою акумуляції гіпсу в ґрунтах є інтенсивне випаровування ґрунтових вод.
Отже, конкретні новоутворення приурочені до певних типів ґрунтів. Вони є індикаторами певних типів ґрунтоутворення.
Включеннями називають органічні рештки або мінеральні тіла, які не пов’язані безпосередньо з ґрунтом і ґрунтоутворенням. До включень В.А. Ковда (1973) відносить уламки гірських порід, панцирі молюск, рештки коренів і стовбурів дерев, кістки тварин, сліди минулих культур (антропогенні включення).
Включення дають змогу розшифрувати генезис ґрунтоутворюючих порід і тих умов, в яких починалося і відбувалося ґрунтоутворення.
2.6 Класифікація, номенклатура та діагностика ґрунтів
Класифікація (систематика) ґрунтів – об’єднання ґрунтів в групи за генезисом, будовою, важливими ознаками та родючістю.
Основним завданням класифікації ґрунтів є об’єднання їх в групи за їх властивостями, походженням і особливостями родючості.
В сучасному ґрунтознавстві існує три головних напрями класифікації ґрунтів: російський, американський (США) і міжнародний (ФАО/ЮНЕСКО). Кожний з цих напрямів базується на своїх принципах класифікації.