Складові ґрунту та його родючість

Ґрунт складається з твердої, рідкої та газоподібної компонент і містить макро- і мікроорганізми — рослинні й тваринні (мал. 10.3).

Мал. 10.3. Склад ґрунту

Тверда компонента представлена мінеральною й органічною частинами. Мінеральна складова вміщує первинні, вторинні, глинисті мінерали та мінерали-солі (карбонати, сульфати, хлориди, фосфати тощо). Уміст в ґрунті мінералів-солей характеризує ступінь його засолення.

Органічна частина представлена гумусом, який відіграє ключову роль у родючості ґрунтів завдяки поживним речовинам і біогенним елементам, які він містить. Уміст гумусу коливається від 0,1 % до 20-22 % залежно від типів ґрунтів. Роль гумусу як безпосереднього джерела живлення рослин незначна, але він позитивно впливає на фізико- і біохімічні властивості ґрунту.

Рідка компонента ґрунту може бути вільною, зв’язаною, капілярною й газоподібною. Вільна вода переміщується порами під дією сили тяжіння, зв’язана — адсорбується поверхнею частинок та утворює на них плівку, капілярна утримується тонкими порами, а газоподібна перебуває в частині пор, вільних від води. Найдоступнішою для кореневої системи рослин є вільна та капілярна форми води.

Сукупність усіх ґрунтів на певній території називають ґрунтовим покривом. Їхнє поширення тісно пов’язане з розподілом тепла й вологи на земній кулі. Тому на різних широтах формуються різні типи ґрунтів. Виокремлюють такі типи ґрунтів: тундрові, підзолисті та дерново-підзолисті, сірі лісові, чорноземи, каштанові, бурі (пустельно-степові), сіроземи, піщані й кам’янисті нерозвинені ґрунти пустель, власне піски, що перевіюються, червоно-бурі латеритні ґрунти саван, червоноземи тропічних широт.

Основною ознакою ґрунту є родючість, тобто здатність забезпечувати рослини поживними елементами, вологою, повітрям і теплом протягом вегетаційного періоду, а також забезпечувати врожай сільськогосподарських культур та біогенну продуктивність диких форм рослинності.

Види родючості ґрунту наведено в таблиці 10.2.

Таблиця 10.2. Види родючості ґрунту

Природна (потенційна)

Ефективна (економічна)

Відбувається внаслідок упливу природних процесів ґрунтоутворення та залежить від хімічного складу ґрунту, біологічних процесів, які відбуваються в ньому, кількості та якості гумусу тощо

Створюється в процесі використання ґрунту як основного засобу виробництва, залежить від продуктивних сил і виробничих відносин

Є результатом сукупності природної й штучної родючості та визначає кількість і якість урожаю

До показників родючості ґрунту відносять: гранулометричний та хімічний склад; уміст гумусу; структурність; водно-повітряний і тепловий режими; рослинність; біологічну активність. Усі ці природні чинники взаємозумовлені й взаємопов’язані.

Забезпечення родючості ґрунту досягають за таких умов:

• 1) достатній уміст поживних речовин у доступній для рослин формі впродовж усього вегетаційного періоду;
• 2) повна забезпеченість фізіологічно доступною вологою;
• 3) оптимальний газообмін, який підтримує необхідний для рослин уміст кисню в ґрунтовому повітрі;
• 4) У ґрунті немає шкідливих речовин;
• 5) легка проникність коренів, яку забезпечує потужний шар ґрунту, звідки рослини поглинають елементи живлення й вологу.

Кожна з цих умов однаково важлива для функціонування певної агроекосистеми.

Структура ґрунтів, особливості їхнього походження та рівень родючості лежать в основі ґрунтової класифікації (табл. 10.3).

Таблиця 10.3. Ґрунти і природні зони 1

Природна зона

Типи ґрунтів

Уміст гумусу

Властивості ґрунтів

Умови ґрунтоутворення

К 1 > 1, вічна мерзлота Рослинні рештки повільно розкладаються

К > 1, рослинні залишки — хвоя

Промив весною, більше рослинних залишків

К = 1, багато рослинних залишків, багато тепла

Зона пустель (напівпустелі, пустелі)

Сухий клімат, розріджений рослинний покрив, К < 0,5

Чергування сухого і вологого періодів

Зона вологих лісів: мусонні ліси (сезонно-вологі ліси) й екваторіальні ліси (вологі ліси)

Активний винос кальцію, магнію і кремнієвої кислоти. Алюміній і залізо закріплюється у ґрунті

Про мінеральний склад ґрунтів ви можете дізнатися, проаналізувавши діаграму на малюнку 10.4.

Мал. 10.4. Мінеральний склад ґрунтів

1 К — коефіцієнт зволоження — відношення річної кількості опадів до випаровуваності за той самий період. Вказує на природні зони: напівпустелі — 0,5; сухий степ — 0,5-0,8; степ — 0,8-1; лісостеп — 1-1,2; лісова зона — понад 1,3.

Мал. 10.5. Типи ґрунтів в Україні та їхня родючість

В Україні багато різновидів ґрунтів, які відрізняються між собою мінералогічним складом, умістом гумусу та поживних елементів, фізичними та хімічними властивостями, а отже, і родючістю, придатністю до лісо- та сільськогосподарського використання. З метою раціонального використання земель здійснюють їхнє великомасштабне дослідження, складають детальні ґрунтові карти та визначають характеристики всіх ґрунтів (їхнє бонітування), що дає змогу виробити правильний підхід до використання, обробітку та удобрення ґрунтів, вибору найпридатніших для кожного поля сільськогосподарських культур, організації сівозміни, захисту рослин.

Серед усіх типів ґрунтів України найпоширенішими є чорноземи. Вони найродючіші, з високим умістом гумусу (мал. 10.5)

Ефективне сільськогосподарське виробництво потребує глибоких знань земельних ресурсів, створення відповідних адміністративних і наукових установ, підготовки фахівців та здійснення послідовної державної політики в галузі сільського господарства та земельних ресурсів.

Основні природні чинники розміщення сільського господарства — якість ґрунтів, тривалість періоду без морозів, сума активних температур (забезпеченість теплом), сумарна сонячна радіація (забезпеченість світлом), умови зволоження, кількість опадів, забезпеченість водними ресурсами, рельєфні умови місцевості, ймовірність повторюваності несприятливих метеорологічних умов (посухи, заморозки, вітрова та водна ерозії) тощо. Природні чинники найбільшою мірою впливають на розміщення рослинництва. Для низки культур (переважно теплолюбних) ці ареали надзвичайно обмежені, наприклад, винограду, чаю, цитрусових тощо; для інших (ячменю, ярої пшениці, картоплі) — набагато ширші.

Проаналізуйте карти ґрунтів й економічну карту та встановіть залежність між типами ґрунтів і спеціалізацією певної території або країни.

На розміщення тваринництва природні чинники впливають меншою мірою (поясніть чому).

1. Особливості ґрунтового середовища існування

Ґрунтове середовище існування — це абіотично-біотичне середовище, умови існування якого визначаються верхнім родючим шаром суходолу.

За В.І. Вернадським, який був учнем В.В. Докучаєва, ґрунт — це особливе біокосне тіло, що складається одночасно з біологічних (живих) і косних (неживих) тіл — мінералів, води, повітря, органічних решток. Екологічне значення ґрунтового середовища визначається фізичними (пористість, щільність, структурність, вологоємність, теплоємність), хімічними (хімічний склад, кислотність) та біологічними (ґрунтові мешканці та їхня життєдіяльність) властивостями ґрунтів.

• вода і повітря містяться в порожнинах між часточками ґрунту;
• склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного;
• немає впливу світла;
• його вологість завжди вища, ніж повітря;
• характерна незначна амплітуда добових і річних коливань температур.

Хімічний склад ґрунту подібний до складу літосфери. Проте порівняно з літосферою в ґрунті міститься в \(20\) разів більше Карбону (\(2,0\) проти \(0,1\) %) і в \(10\) разів більше Нітрогену (\(0,1\) проти \(0,01\) %). Нагромадження цих елементів у ґрунті пов’язане із життєдіяльністю організмів. У ґрунті концентруються елементи і речовини, що їх постачають відмерлі рештки живих організмів. Перетворення цих решток за участі бактерій, грибів, дощових черв’яків називається гуміфікацією, а органічна речовина, що містить гумусові кислоти, гумінові кислоти, гумін, — гумусом. Паралельно з цим процесом у ґрунті відбувається не менш важливий процес мінералізації, що полягає в аеробному розщепленні органічних решток з утворенням мінеральних речовин (біоелементів, мінеральних кислот, солей). Вміст деяких хімічних елементів у різних ґрунтах залежить від умов ґрунтоутворення і властивостей ґрунтів.

Температурний режим. З кожним сантиметром углиб ґрунту добові та сезонні температурні коливання стають все меншими і на глибині \(1,0\) – \(1,5\) практично вже не простежуються. У ґрунті згладжено температурні коливання порівняно з атмосферним повітрям.

Вологість. Ґрунтові води й опади створюють запаси вологи в ґрунті та забезпечують режим вологості, проміжний між водним і наземним середовищами. Вологість ґрунту є одним із головних чинників його родючості. Вода в ґрунті перебуває в декількох формах (наприклад, у гравітаційній, гігроскопічній), але найбільше фізіологічне значення має капілярна вода. Вона заповнює усі дрібні пори, швидко переміщується під дією сил капілярного тиску, завдяки чму найкраще засвоюється рослинами.

Газовий склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного меншим вмістом кисню (близько \(11\) – \(20\) №) і більшою концентрацією вуглекислого газу (близько \(1\) %, але може підвищуватися до \(26\) %). Це результат «ґрунтового дихання», або точніше, дихання усіх організмів ґрунту. З глибиною в ньому значно зменшується вміст кисню й зростає концентрація вуглекислого газу. Через наявність у ґрунті органічних речовин, що розкладаються, у ґрунтовому повітрі може бути високою концентрація таких газів, як амоніак, сірководень, метан.

Ґрунтове середовище навіть за істотної неоднорідності екологічних умов є достатньо стабільним середовищем існування для організмів.

Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 11 кл. закл. заг. серед. освіти / В.І. Соболь. — Кам’янець-Подільський: Абетка, 2019. с. 42 – 43.