Ґрунтотворення та раціональне використання піщаних і супіщаних ґрунтів борових терас річок лівобережного Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний науковий центр

“Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” УААН

УДК 631.47.(477)

ҐРУНТОТВОРЕННЯ ТА РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПІЩАНИХ І СУПІЩАНИХ ҐРУНТІВ БОРОВИХ ТЕРАС РІЧОК ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.03 - агроґрунтознавство і агрофізика

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ТІЩЕНКО Віктор Сергійович

Харків -2005



Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор Тихоненко Дмитро Григорович, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, проректор з навчальної роботи

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, Гринченко Тімур Олександрович, Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди, завідуючий кафедрою ботаніки, Міністерство освіти і науки України

доктор сільськогосподарських наук, професор, Вознюк Степан Тихонович, Національний університет водного господарства та природокористування, кафедра агрохімії, ґрунтознавства та землеробства, Міністерство освіти і науки України

Провідна установа: Національний аграрний університет, кафедра ґрунтознавства і охорони ґрунтів, Кабінет Міністрів України, м. Київ

Захист відбудеться ___ ___________ р. о ___ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01 у Національному науковому центрі “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” УААН за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру "Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського" УААН за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4.

Автореферат розісланий ___ __________2005 p.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Павленко О.Ф.



АНОТАЦІЯ

Тіщенко В.С. Ґрунтотворення та раціональне використання піщаних і супіщаних ґрунтів борових терас річок лівобережного Лісостепу України._ Рукопис. буроземний ґрунт пісок тераса

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03 - агроґрунтознавство і агрофізика. Харківський національний аграрний університет імені В.В. Докучаєва. Харків, 2005.

У результаті комплексних досліджень було встановлено, що для піщаних та супіщаних ґрунтів є характерним: переважання сполук кремнію (87-98 %), акумуляція гумусу, гумус гуматного типу (Сг.к. : Сф.к.?2) при домінуванні зв`язків гуматів з R₂O₃ ; акумуляція мулистої фракції та колоїдів R₂O₃ у верхніх горизонтах ґрунтів і слабкі ознаки in-situ - глиноутворення в кожному генетичному горизонті (переважають новоутворені змішано-шаруваті мінерали хлорит-вермикуліт-гідрослюдисто-каолінової асоціації); відсутність диференціації профілю за співвідношенням SiO₂ : R₂O₃; незначна міграція хімічних елементів з низхідними потоками; кисла та слабокисла реакція ґрунтового середовища; невелика ємність поглинання (2,5-7,9 мг-екв/100 г ґрунту), переважання кальцію (70-90 %) у складі обмінних катіонів, мала забезпеченість поживними речовинами; несприятливі фізичні характеристики. Ці факти не дають підстав говорити про участь підзолистого процесу у формуванні таких ґрунтів.

Деяка кольорова морфологічна диференціація профілю грунтів обумовлена відбілюванням і озалізненням пісків при дії оглеєння. Піщані та супіщані ґрунти борових терас річок Лівобережного Лісостепу України розвиваються за буроземним типом ґрунтотворення, а переважання залізистої плазми дозволяє віднести їх до типу озалізнених буроземів.

При окультуренні посилюються акумулятивні процеси, створюються більш окисні умови, формується новий тип ґрунтів _ агроземи буроземні.

Ключові слова: піщані і супіщані ґрунти, генезис, грунтотворення, залізисті сполуки, окисно-відновний режим, токсичність, буроземи.



АННОТАЦИЯ

Тищенко В.С. Почвообразование и рациональное использование песчаных и супесчаных почв боровых террас рек левобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика. Харьковский национальный аграрный университет имени В.В. Докучаева. Харьков, 2005.

В результате комплексных исследований было установлено, что для песчаных и супесчаных почв характерно: преобладание соединений кремния (87-98 %), аккумуляция гумуса, гумус гуматного типа (Сг.к.:Сф.к.?2) с преобладанием связей гуматов с R₂O₃; аккумуляция илистой фракции и коллоидов R₂O₃ в верхних горизонтах почв и слабые признаки in-situ - глинообразования в каждом генетическом горизонте (преобладают новообразованные смешано-слоистые минералы хлорит-вермикулит-гидрослюдисто-каолиновой ассоциации); отсутствие дифференциации профиля по соотношению SiO₂ : R₂O₃; незначительная миграция химических элементов с токами влаги; кислая и слабокислая реакция почвенной среды; небольшая ёмкость поглощения (2,5-7,9 мг-экв/100 г почвы), преобладание кальция (70-90 %) в составе обменных катионов, низкое содержание питательных элементов; неблагоприятные физические характеристики. Эти факты не дают основания говорить об участии подзолистого процесса в формировании таких почв. Вместе с этим, результаты определения групп и форм соединений железа свидетельствуют о накоплении железистой плазмы в верхней части профиля почв. По мере увеличения оглеенности, усиливается количество аморфных соединений железа (преимущественно железо-органических форм), а в автоморфных почвах - окристаллизованных форм. Степень кристаллизации усиливается со временем.

Выявленная некоторая морфологическая дифференциация профиля полугидроморфных почв по окраске обусловлена отбеливанием и ожелезнением песков при смене окислительно-восстановительного режима почв.

Комплекс перечисленных свойств и процесов позволяет заключить, что песчаные и супесчаные почвы боровых террас рек Левобережной Лесостепи Украины развиваются по буроземному типу почвообразования, а преобладание железистой плазмы позволяет отнести их к типу ожелезнённых буроземов.

При окультуривании усиливаются аккумулятивные процессы, устанавливаются более окислительные условия, формируется новый тип почв - агроземы буроземные.

Ключевые слова: песчаные и супесчаные почвы, генезис, почвообразование, железистые соединения, окислительно-восстановительный режим, бурозёмы.



ANNOTATION

V.S. Tischenko Soil forming processes and rational use of sandy and loamy-sand soils on the borovaya terraces of the rivers for left-bank Forest-Steppe of the Ukraine . - Manuscript.

The thesis for a candidate's of agricultural sciences degree on a speciality 06.01.03 -Agricultural Soil Science and Agrophysics. Kharkiv National Agrarian University named after V.V. Dokuchaev. Kharkiv, 2005.

After a number of investigations the following conclusions can be made: predominance of silicium compounds (87-98 %), accumulation of humus, predominance of humin kind humus mostly connected with sesquioxides, accumulation of clay and sesquioxides colloids in the top horizons, and weak signes of in-situ clayization in each genetic horizon (predominance of the mixed lattice minerals including chlorite, vermiculite, hydrous mica and kaolinite), absence of the SiO₂ : R₂O₃ ratio differentiation, weak moving of the chemical elements contained in the soil water, acidic or weak acidic soil reaction, low cation exchange capacity (2,5-7,9 me/100 g), predominance of the calcium (70-90 %), low content of the nutrients, unfavorable physical properties. These facts confirm about absence of the podzol formation.

Some morphological colour differentiation of soil profile is caused by bleaching and ferritization of the sandy soils under the change of oxidation reduction soil regime. Sandy soils situated on the borovaya terraces are formed according to the burozem soil forming process. Predominance of the sesquioxides colloids allows to refer sandy soils to ferritizated burozem type.

As a result of agricultural use the accumulation processes and oxidation regime are established. Therefore a new type of soils is formed, called burozem's agrozems.

Key worlds: sandy and loamy-sand soils, genesis, soil forming, iron compounds, oxidation reduction regime, burozem.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Раціональне використання природних ресурсів є одним з головних пріоритетів народного господарства будь-якої країни. Головне місце належить питанням раціонального використання землі, збереження та підвищення родючості ґрунтів у сучасних ринкових умовах господарювання, адже переважну більшість продуктів харчування людству забезпечують ґрунти. Різного роду будівництво, меліорація, вітрова та водна ерозія, урбанізація тощо - це основні народногосподарські проблеми, розв'язання яких потребує господарського, екологічно грамотного підходу до землекористування, зорієнтованого на ноосферну перспективу.

Нові економічні умови розвитку сільського господарства, реформування аграрних відносин вимагають обов'язкового врахування в повному обсягу необхідної інформації про ґрунти, їх бонітети, антропогенні перетворення (окультурювання, деградацію, забруднення), екологічну, економічну, вартісну (грошову), позаекономічну оцінку земельних ділянок у складі конкретних природно-антропогенних ландшафтів. Раціональне сільськогосподарське використання земельних угідь, меліоративні роботи, лісорозведення й охорона лісових масивів, запобігання деградаційним явищам не можливі без знання ґрунтового покриву й особливостей конкретних ґрунтів. Піщані та супіщані ґрунти належать до категорії мало вивчених. Тому дослідження генези, еволюції ґрунтів та максимальне і ефективне їх використання у сільському й лісовому господарстві мають виняткове науково-практичне значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науковий напрям досліджень, обраний нами, пов'язаний з виконанням НТП “Охорона і використання родючості ґрунтів” і завдання 10.8 кафедри ґрунтознавства Харківського НАУ “Вивчити сучасний розвиток і властивості піщаних та супіщаних ґрунтів борових терас Лівобережного Лісостепу України у зв'язку з їх окультурюванням і підвищенням родючості на прикладі долини річки С. Донець” з проблеми “Еволюція процесів ґрунтотворення і родючості ґрунтів долинних ландшафтів різних природних зон” (№ ДР 01827023103) згідно із НТП “Родючість ґрунтів” (№ ДР 0196U012534). Напрям наукових досліджень відповідає Державній програмі “Ліси України на 2002-2015 роки”, затвердженій постановою Кабінету Міністрів України “Про Державну програму "Ліси України" на 2002-2015 роки” від 29.04.2002, №581.

Мета і задачі досліджень. Метою досліджень є виявлення загальних закономірностей розвитку ґрунтотворного процесу в природних і культурних екосистемах на борових терасах і визначення шляхів раціонального використання піщаних і супіщаних ґрунтів.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

1) визначити головні закономірності еволюції ландшафту борової тераси;

2) вивчити фізичні, хімічні й фізико-хімічні характеристики ґрунтів, встановити запаси наземної й підземної маси трав'яної рослинності;

3) з'ясувати характер і напрям розвитку основних елементарних ґрунтотворних процесів (ЕГП);

4) вивчити роль різних груп і форм залізистих сполук у розвитку ЕГП та їх вплив на культурну рослинність;

5) виявити вплив сучасного та минулого гідроморфізму легких ґрунтів на еволюцію ландшафту й формування основних характеристик ґрунтів;

6) удосконалити діагностику легких ґрунтів з урахуванням впливу сучасного й реліктового глею;

7) внести доповнення до типології земель борових терас;

8) визначити шляхи раціонального використання піщаних та супіщаних ґрунтів борових терас річок Лівобережного Лісостепу України.

Об'єкт досліджень. Процеси грунтотворення в піщаних і супіщаних грунтах борових терас Лівобережного Лісостепу України, які розвиваються в природних і культурних геоекосистемах.

Предмет досліджень. Фізичні, хімічні, фізико-хімічні й інші характеристики ґрунтів.

Методи досліджень. В основу вивчення еволюційно-генетичних закономірностей розвитку та використання піщаних і супіщаних ґрунтів покладено порівняльно-географічний, порівняльно-профільно-генетичний, порівняльно-аналітичний, картографічний та історичний методи досліджень, з поєднанням теоретичних та експериментальних досліджень на основі системного аналізу. Дослідження проводили в умовах польових і модельно-вегетаційних дослідів. Під час маршрутно-експедиційних обстежень ґрунтів борових терас річок використовували метод “ключів-аналогів”.

Польові та модельно-вегетаційні досліди здійснювали за загальноприйнятими стандартизованими методиками. Результати досліджень оброблено методами варіаційного, кореляційного та дисперсійного аналізів.

Наукова новизна результатів полягає в обґрунтуванні напряму розвитку ґрунтотворних процесів піщаних і супіщаних ґрунтів в природних та культурних геоекосистемах, їх еволюції, класифікаційного положення та шляхів подальшого раціонального використання. Уперше доведено, що легкі ґрунти борових терас Лісостепу України формуються за буроземним типом ґрунтотворення, а також з'ясовано роль глейових процесів у формуванні профілю і агрономічних характеристик піщаних і супіщаних ґрунтів борових терас річок Лівобережного Лісостепу України. Визначено пороги токсичності впливу залізистих сполук на сільськогосподарські культури. Виділено 14 типів земель різного сільсько- і лісогосподарського використання.

На захист виносяться наступні основні питання:

1) розвиток ґрунтотворного процесу піщаних і супіщаних ґрунтів в природних та культурних геоекосистемах;

2) порівняльна характеристика автоморфних та оглеєних легких ґрунтів;

3) фізичні, хімічні, фізико-хімічні характеристики ґрунтів у різних геоекосистемах;

4) роль залізистих сполук у формуванні ґрунтів та вплив їх різних груп і форм на урожайність сільськогосподарських культур;

5) раціональне використання ґрунтів борових терас річок Лівобережного Лісостепу України.

Практичне значення одержаних результатів. Проведені теоретичні дослідження генези і еволюції ґрунтів дозволили розробити концепцію ґрунтотворення на борових терасах, що служить основою для визначення шляхів раціонального використання земель борових пісків Лівобережного Лісостепу України та підвищення їх родючості. Оцінка властивостей і потенційних можливостей ґрунтів дозволила виділити чотирнадцять типів земель на борових терасах річок Лівобережного Лісостепу України, що є матеріалом для розробки заходів з підвищення продуктивності сільськогосподарських і лісових територій, а також наукового прогнозування майбутніх екологічних змін.

Матеріали дисертаційного дослідження використовуються в навчальному процесі в Харківському НАУ ім. В.В. Докучаєва, в Харківському національному педагогічному університеті ім. Г.С. Сковороди, у системі філіалів Інституту землеустрою УААН, в Українському НДІ лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького.

Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто розробив і сформулював всі наукові положення роботи, виконав польові та лабораторні дослідження, здійснив статистичну обробку й узагальнення експериментальних даних.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи були викладені і одержали позитивну оцінку на щорічних наукових конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва (2000 - 2005 рр.), на всеукраїнській конференції молодих учених "Агроекологія як основа стабільності сільського господарства" (Харків, 2000), на VI з'їзді Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків (Умань, 2002), на науково-практичній конференції до 165-річчя факультету лісового господарства “Стан та перспективи природного та штучного відновлення лісів” на базі ХНАУ ім. В.В. Докучаєва (Харків, 2005).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано дев'ять наукових праць, у тому числі п`ять _ у фахових виданнях. Загальний обсяг публікацій - 3,18 друкарських аркушів.

Обсяг і структура дисертації. Структура дисертаційної роботи підпорядкована загальному задуму досліджень і визначена їх межами. Робота виконана на 173 сторінках комп`ютерного тексту (з них текстова частина - 129 сторінок). Складається зі вступу, восьми розділів, висновків і рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, який включає в себе 288 найменувань, у тому числі 23 іноземних. Містить 24 таблиць, 23 рисунки, 30 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Аналітичний огляд літератури. Наукові основи ґрунтотворення на борових терасах річок формувалися та розвиваються завдяки фундаментальним науковим працям В.В. Докучаєва (1880), П.С. Костичева (1891), Г.Н. Висоцького (1911), С.С. Неуструєва (1911, 1930), Б.Б. Полинова (1924), К.Д. Глинки (1924), М.М. Сибірцева (1951), П.І. Фадєєва (1951), А.Г. Гаєля (1978, 1999), М.М. Дрюченка (1957), Д.Г. Тихоненка (1969, 1983), С.П. Ляліна (1975), В.Д. Тонконогова (1978), Л.Ю. Рейнтама (1996) та інших дослідників.

Незважаючи на значну кількість робіт, досі немає єдиного погляду на розвиток сучасного ґрунтотворення, зокрема гумусоутворення, опідзолення, оглеєння й інших процесів. Походження піщаних та супіщаних ґрунтів, як і їх класифікація, є певною мірою проблематичними. Відсутність єдиного теоретичного підходу до з'ясування генези та номенклатури ускладнює розробку рекомендацій щодо їх практичного використання, оскільки закономірності сучасного ґрунтотворення при с.-г. освоєнні цих ґрунтів також висвітлюються суперечливо.

Різноманітністю поглядів на генезу легких ґрунтів обумовлюється відсутність єдиної номенклатури, з цим пов'язані і труднощі їх господарського використання. Так, легкі ґрунти борових терас різні дослідники називають по-різному: “боровими пісками” А.Н. Краснов (1983), “приховано-підзолистими” Н.Б. Вернандер (1964), І.В. Тюрін (1966), “бурими лісовими” Л.Ю. Рейнтам (1973), Т.А. Романова та ін. (1974), “підбурами” В.В. Добровольский (1966), В.О. Таргульян (1999), “бурими кислими приховано-підзолистими” І.П. Герасимов (1959), “піщаними буроземами” Д. Копп (1975), “іржаво-бурами” Д.Г. Тихоненко (1983), ”дерновими неопідзоленими” В.М. Фрідланд (1955), А.Г. Гаєль, А.Н. Маланін (1977), “підзолистими” А.А. Колосова (1969), “дерново-підзолистими” М.М. Дрюченко (1957), “бурими оглинено-озалізненими піщаними” Л.Ю. Рейнтам (1996), а за класифікацією FAO-ISRIC ці грунти більше підходять до групи ареносолей “Cambi-Ferralic Arenosols” P.M. Driessen, R. Dudal (1996).

Недостатня вивченість легких ґрунтів борових терас спонукала нас до вивчення проблемних питань з метою прогнозування розвитку цих ґрунтів, розробки заходів з раціонального їх використання. Ми акцентували свою увагу також на вивченні ґрунтотворення в природних і культурних екосистемах, впливу оглеєння на генезу ґрунтів, що має допомогти у розробці сільськогосподарської та лісогосподарської типології і сприяти раціональному використанню земель.

Еволюція ландшафту та ґрунтового покриву. Формування ґрунтового покриву борової тераси р. Сіверський Донець тісно пов'язано з еволюцією фізико-географічних умов протягом четвертинного періоду. Це відображається в особливостях будови поверхні, змінах рослинного покриву, літології порід, клімату тощо. Піщаний та супіщаний гранулометричний склад порід борової тераси та зміни клімату обумовили рухомість пісків. Суперечності в поглядах на динаміку клімату не дозволяють скласти достатньо чітку та детальну схему еволюції ландшафту, однак загальноприйнятою є ідея непостійності клімату протягом плейстоцен-голоценового періоду із суттєвими змінами гідротермічного режиму (аридні та вологі) (Крокос, 1927; Веклич, 1968; Веклич, Смоляга, Сидоренко й ін., 1975; Веклич, Герасименко, 1993; Герасименко, 2000; Веклич, Матвіїшина, Медведєв, 1979; Тихоненко, 1983; Тихоненко, Горін, Лактіонов, Сидоренко. Смоляга, 1988; Герасименко, 2004), а також антропогенної еволюції гідроморфних (Вознюк, 1994, 2003) та автоморфних грунтів (Гринченко, 1979, 2003).

За А.Г. Гаєлем (1962, 1986, 1999), Д.Г. Тихоненком (1969, 1983), дефляція на даній території неодноразово повторювалася під час аридізації клімату. Так, в ранньоголоценовий період (ймовірніше в пізній плейстоцен) у результаті переважання сильних вітрів і дуже бідної трав'яної рослинності дефляція була дуже поширеною та інтенсивною. Така “афітогенна” дефляція переважала довгий час в умовах аридного клімату бореальної епохи. В результаті складного розвитку ландшафту борової тераси утворився своєрідний дефляційно-акумулятивний рельєф з відкладами багатофазових пісків, на яких сформувався сучасний комплексний ґрунтовий покрив. На нашу думку, ґрунти борових терас досліджуваної території можна поділити на піски сучасної антропогенної дефляції (примітивні ґрунти), піски ранньоголоценової дефляції з дерновими короткопрофільними ґрунтами, багатофазові піски пізньоголоценової дефляції (дернові з похованими ґрунтами різного ступеню розвиненості) та релікти атлантичного періоду - рівнинні території з повнопрофільними сірими та темно-сірими опідзоленими ґрунтами.

На борових терасах річок Лівобережного Лісостепу України простежується чітка закономірність залягання ґрунтів залежно від форм дефляційного рельєфу. На високо- та середньобугристих пісках утворилися примітивні і дуже слаборозвинені дернові піщані ґрунти, на низькобугристих територіях - дернові ґрунти на пісках ранньоголоценової дефляції, в сухих улоговинах видування - дернові ґрунти, які сформувалися на давньоалювіальних реліктовооглеєних пісках, а при близькому заляганні підґрунтових вод - дернові глейові, глеюваті та глибоко-глеюваті на сучаснооглеєних пісках. Автоморфні, напівгідроморфні та гідроморфні ґрунти були предметом наших досліджень

Об'єкти та методи досліджень. Об'єкти досліджень, розташовані в межах Скрипаївського навчлісгоспу Харківського району Харківської області, мають ґрунтовий покрив, характерний не тільки для всієї піщаної тераси р. Сіверський Донець, а і для всієї території Лівобережного Лісостепу України. Нами було закладено шість ділянок на найбільш типових частинах борової тераси, при виборі яких ураховувалися специфіка формування ґрунтового покриву й особливо рівень залягання підгрунтових вод. Розрізи ґрунтів були закладені на вершині кучугури з примітивними ґрунтами (розріз 1), на рівнинних пісках із дерновими слаборозвиненими ґрунтами (розріз 2), на вершинах середньо- та низькобугристих пісків (розріз 3), та на їх схилах (розріз 5), де розвиваються дернові розвинені ґрунти з різним ступенем оглеєності, а також по дну заболочених улоговин (розрізи 4, 6). Порядкові номери розрізів відповідають збільшенню прояву глейових процесів від першого до шостого. Ми також звертали увагу на фази дефляції пісків протягом плейстоцен-голоцену.

Для відображення антропогенного впливу при сільськогосподарському використанні піщаних та супіщаних ґрунтів були закладені розрізи 7 та 8. Ґрунти розташовані в селищах Безлюдівка та Утківка Харківського району Харківської області, вже тривалий час перебувають під сільськогосподарським (землеробським) використанням.

Вивчення піщаних та супіщаних ґрунтів включало в себе комплекс польових і лабораторних досліджень як обраних стаціонарних об'єктів, так і інших борових терас річок Лівобережного Лісостепу України, за результатами експедиційних досліджень.

Аналіз ґрунтового покриву об'єктів досліджень проводили за допомогою фізичних, хімічних, фізико-хімічних та інших методів, за загальноприйнятими методиками відповідно до ДСТУ, ISO, ГОСТ, ОСТ тощо.

Валовий склад ґрунтів визначали в лабораторії рентгенівських методів досліджень мінеральної речовини кафедри мінералогії, геохімії та петрографії геологічного факультету Київського національного університету ім. Т.Г. Шевченка за методикою, призначеною для виміру масових часток основних петрогенних компонентів рентгеноспектральним флуоресцентним методом. Визначення хімічного складу здійснювали на багатоканальному спектрометрі СРМ-25 за методикою МВВ 74-12-97, атестованою Держкомстандартом України (метрологічний атестат № 1855-12-97 від 07.04.97.).

Повний літологічний склад крупних фракцій (>0,01 мм) визначали в мінералого-петрографічній лабораторії ЦЛ ГРГП “Північгеологія” за класичним методом вивчення первинних мінералів (Парфьонова, Ярилова, 1962). У кожному зразку ґрунтів виділяли дев'ять гранулометричних фракцій, з них відбирали за розміром більші ніж 0,01 мм і розділяли в бромоформі на легку та важку фракції. Часточки з діаметром більшим ніж 0,05 мм розглядали під бінокуляром, а розміром від 0,05 до 0,01 мм - під мікроскопом. Підрахунок мінералогічного складу проводили для легкої фракції в препараті з 300-400 зерен, а для важкої - із 500-600 зерен.

Для визначення мінералогічного складу мулуватої фракції попередньо відокремлювали її із зразків ґрунту за методикою виділення мулистої фракції (менше за 0,001 мм) з ґрунту методом центрифугування за П.Г. Ковалівничем в модифікації ННЦ ІГА (МВВ 31-497058-003-2001, атестовано згідно з вимогами ГОСТ 8.010-90 протокол № 003 від 23.10.01.). Подальший аналіз фракції мулу проводився за методикою визначення вмісту якісного складу високодисперсних глинистих мінералів у ґрунтах рентгендифрактометрично за М.І. Горбуновим (Горбунов, 1963) в модифікації ННЦ ІГА (ММВ 31-497058-004-2001, протокол атестації № 003 від 23.10.01.).

Для встановлення динаміки окисно-відновних процесів визначали вміст закисного й окисного заліза (ГОСТ 27935-87) (Арінушкіна, 1962) та значення редокс-потенціалу (Eh) (І.П. Сердобольский, 1965) протягом всього вегетаційного періоду у 2000-2005 рр.

Для дослідження залізистих сполук ґрунтів використовували методику, запропоновану C.В. Зонном (1982), основану на аналізі витяжок після обробки зразків різними хімічними реактивами, які дозволяють визначити силікатні та несилікатні групи, а в межах несилікатної виділити різні форми сполук заліза: окристалізовані з поділом їх на сильно- та слабоокристалізовані, і аморфні неорганічні та залізо-органічні.

Органічну речовину (гумус) визначали за І.В. Тюріним, а груповий склад гумусу - методом Кононової _ Бєльчикової (ГОСТ 26213-84; Булигін, Балюк, Міхновська, Розумна, 1999).

Уміст рухомих форм фосфору та калію визначали за методикою А.Т. Кірсанова, призначеною для їх визначення в кислих ґрунтах, лужно-гідролізований азот _ за Корнфілдом (Агрохимический анализ почвы, 1986). Гранулометричний склад в індивідуальних зразках визначали за методом Качинського (ГОСТ 12536-79), обмінно-поглинуті катіони - ацетатним методом: Ca²⁺ та Mg²⁺ в витяжці - комплексометрично, Na⁺ та K⁺ - на полуменевому фотометрі. Щільність будови на суху масу визначали при відборі кернових зразків відомого об'єму за допомогою металевого пробовідбірника (ДСТУ ISO 11272-2001), щільність твердої фази - пікнометричним методом (ISO 11508); загальну шпаруватість (пористість) та пористість аерації _ розрахунковим методом; суху речовину та вологість _ за масою; гігроскопічну вологість ґрунтів _ за методикою “Визначення сухої речовини та вологості за масою. Гравітаційний метод” (ДСТУ ISO11465 - 2001); надземну та підземну масу трав'яної рослинності _ на площадках розміром 50х50 см в трьох повтореннях, підземну - методом монолітів Качинського у двох повтореннях; кислотність _ в водній та сольовій витяжках потенціометрично (ДСТУ ISO 10390-2001); гідролітичну кислотність, за Капеном (у модифікації ЦІНАО, ГОСТ 26212-91); рухомий (обмінний) алюміній _ за А.В. Соколовим (ГОСТ 26485-85); рухомий марганець в ґрунтах _ за методом Крупського _ Александрової в модифікації ЦІНАО (ОСТ 10148-88) (Аринушкина, 1962; Булигін, Балюк, Міахновська, Розумна, 1999; Кауричев, 1980; Агрохимические методы исследования почв, 1965; Збірник національних стандартів України в галузі ґрунтознавства, агрохімії та охорони ґрунтів, 2004 та ін.).

На об'єктах досліджень були закладені на різних глибинах лізиметричні воронки згідно з рекомендаціями Ф.А. Юдіна (1980). У відібраних із цих воронок зразках визначали на полуменевому фотометрі калій, натрій, магній, кальцій. Залізо аналізували за допомогою вищезазначених хімічних методів.

При проведенні вегетаційних дослідів з водною та ґрунтовою культурами використовували рекомендації, запропоновані З.І. Журбицьким (1968).

Одержані в дослідженнях дані аналізували методами статистичної обробки результатів досліджень (ГОСТ 20522-75) (Доспєхов, 1965).

Автоморфне, напівгідроморфне та гідроморфне ґрунтотворення на пісках борових терас Лівобережного Лісостепу України у природних біогеоценозах. Наводяться фізичні, фізико-хімічні та хімічні показники ґрунтів, які розвиваються в природних біогеоценозах.

Фізичні характеристики. Усі досліджувані ґрунти мають легкий гранулометричний склад, від рихлого піску (примітивний ґрунт) до супіщаного (гідроморфні ґрунти). Кількість фізичного піску коливається від 84,80 до 98,48%, фізичної глини - від 1,86 до 15,64%, а мулу - від 1,5 до 4,9 %. Спостерігається акумуляція фізичної глини та мулу у верхніх горизонтах, що обумовлено збільшенням чисельності колоїдів мінерального й органічного походження (гумусу) у верхніх горизонтах. Вниз по профілю кількість мулу зменшується, а у стально-сірих реліктовооглеєних і в горизонтах сучасного оглеєння вона є мінімальною. Щільність твердої фази ґрунтів є порівняно сталою по всьому профілю (коливається в межах 2,42…2,80). Об'ємна вага у всіх ґрунтах змінюється в межах 1,31...1,79 г/см³ залежно від виду ґрунту і зростає з глибиною, що пов'язано зі зменшенням вмісту гумусу вниз по профілю. Особливо істотно цей показник зростає в оглеєних горизонтах і досягає величини 1,68…1,79 г/см³ при 1,31…1,51 г/см³ у верхніх горизонтах. Досліджувані ґрунти мають низькі показники всіх видів шпаруватості (загальна складає 39...49 %,); вона зростає в гумусованих горизонтах, а також при збільшенні кількості фізичної глини.

Валовий (хімічний) склад ґрунту та мулу. У хімічному складі піщаних та супіщаних ґрунтів абсолютно переважають оксиди кремнію (87,37...97,75 %). Інші елементи містяться порівняно у невеликих кількостях; серед них у більшості знаходяться Al₂O₃ та Fe₂O₃, сума яких складає 8,99 %. Вміст TiO₂, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, P₂O₅, S не перевищує, як правило, 0,5 %. Фактично відсутні MnO та Cl.

У гумусовому горизонті легких ґрунтів спостерігається накопичення всіх хімічних елементів (за винятком SiO₂), що пов'язано з їх біогенною акумуляцією.

У нижніх сучасно- та реліктовооглеєних горизонтах відзначається відносне накопичення SiO₂ і зниження кількості R₂O₃, у дернових глейових ґрунтах _ відносне накопичення сполук алюмінію та збільшення кількості сполук MgO, CaO, Na₂O, K₂O, S, P₂O₅ (розріз 6).

Відмічається озалізненість верхньої частини профілю ґрунтів (автоморфна феритизація) _ його іржаво-бура частина (до глибини реліктового глею і оглеєних горизонтів). У нижній, оглеєній товщі (світло-сірого кольору) кількість сполук Fe₂O₃ в 1,5 _ 2,0 раза менше. Хімічний склад ґрунтів відображає відсутність хімічної диференціації профілю за вмістом півтораокислів і співвідношенням SiO₂/R₂O₃, яке розширюється вниз по профілю (за винятком розрізу 5, де спостерігається його збільшення в перехідних горизонтах на глибині 37 _ 47 см).

Вміст Al₂O₃ рівномірно зменшується вниз по профілю, мінімальних значень досягає в материнській породі (сучасний і реліктовий глей). Їх кількість є максимальною в межах профілю глейових ґрунтів (розріз 6).

Хімічний склад мулистої фракції характеризується значним збільшенням відсоткового вмісту Al₂O₃ та Fe₂O₃ (36,11 %), як головних компонентів новоутворених мінералів. Значно зростає відсоток MgO, Na₂O, K₂O, P₂O₅ та S. Характерно, що в автоморфних ґрунтах з морфологічними ознаками диференціації профілю (розрізи 2,3,5) перерозподіл хімічних елементів не спостерігається. Співвідношення SiO₂/R₂O₃ складає 3...4, а в оглеєних - 5…6, що пов'язано зі збільшенням кількості сполук SiO₂ (73-76 % в оглеєних ґрунтах, 59-64 % в автоморфних). У мулі оглеєних горизонтів спостерігається зменшення вмісту CaO, MgO, K₂O та інших елементів. Хімічний склад мулу відображає відсутність хімічної диференціації профілю за вмістом півтораокислів і співвідношенням SiO₂/R₂O₃. Тільки у глеюватих ґрунтах в мулі накопичуються сполуки Fe₂O₃ з глибини 37-47 см (розріз 5), що пов'язано з його осадженням з підґрунтових вод (гідроморфна феритизація).

Загальний і фракційний склад гумусу. Максимальний вміст гумусу спостерігається у дерновому слаборозвиненому (розріз 2) і дерновому розвиненому глибокоглеюватому (розріз 4) ґрунтах (відповідно 1,61 та 3,58 %), а найменший _ у дерновому слаборозвиненому (розріз 5) та примітивному (розріз 1) ґрунтах (відповідно 0,37 %). Із глибиною вміст гумусу в усіх ґрунтах різко зменшується. Профіль дернових слаборозвинених ґрунтів гумусований до глибини 18-20 см, дернових розвинених глеюватих і глибокоглеюватих _ до 27 _ 37 см, а примітивного _ до 6 см.

Установлено зв'язок між вмістом і запасом гумусу в ґрунтах та кількістю фізичної глини, видом рослинності та ступенем гідроморфізму. За співвідношенням С г.к. / С ф.к. досліджувані ґрунти характеризуються гуматним типом гумусу (С г.к. : С ф.к. = 1,5-3,4), що характерно для ґрунтів акумулятивного типу ґрунтотворення. Вміст вільних гуматів і зв'язаних з рухомими R₂O₃ в верхніх горизонтах становить 0,09-1,17 % до маси ґрунту та 24,3-40,5 % до загального вмісту гумусу, а зв'язаних з кальцієм _ відповідно 0,01 _ 0,05 та 1,1 _ 8,1 %. Переважання гуматів, зв'язаних з R₂O₃, а не з Ca²⁺, обумовлено домінуванням у верхніх горизонтах півтораоксидної (залізистої) плазми. Це сприяє формуванню ґрунтів з акумулятивним типом профілю та накопиченню гумусу і R₂O₃ в верхніх горизонтах. Основна маса коріння трав приурочена до верхніх горизонтів ґрунтів, що обумовлює їх короткопрофільність.

Обмінно-поглинуті катіони. Ґрунти характеризуються низьким вмістом обмінно-поглинутих катіонів: у верхніх горизонтах ґрунтів він становить 2,55-7,97 мг _ екв/100 г ґрунту. Серед обмінно-увібраних катіонів переважає Ca²⁺ (10-37 %). Його вміст в верхніх горизонтах коливається від 1,45 до 3,03 мг _ екв/100г ґрунту, що відображає акумулятивне ґрунтотворення в лісових ґрунтах борових терас. В обмінному стані значно менше катіонів Mg²⁺, K⁺, і Na⁺. Їх кількість відрізняється не істотно й не перевищує 0,45 мг _ екв/100г ґрунту. Характерною особливістю є максимальна акумуляція поглинутих катіонів у гумусованій частині профілю ґрунтів, з поступовим зменшенням їх умісту з глибиною по профілю, що відображає їх біогенну акумуляцію. З наростанням інтенсивності оглеєності сума обмінно-поглинутих катіонів зменшується. Збільшення ємності обмінно-поглинених катіонів в дерновому глибокоглеюватому ґрунті обумовлене широколистяною рослинностю із значно багатшим зольним опадом.

Реакція ґрунтового середовища. Для піщаних та супіщаних ґрунтів характерною є слабокисла або кисла реакція ґрунтового середовища: pH водний коливається в межах 3,94 _ 6,12, pH сольовий _ 3,05 _ 4,40, а гідролітична кислотність _ 1,44 _ 4,71мг-екв/100г ґрунту. Кислотність ґрунтів збільшується у міру підвищення рівня залягання підґрунтових вод, тобто із збільшенням ступеня оглеєності. Автоморфні ґрунти мають слабокислу реакцію, оглеєні - кислу.

Вміст рухомих форм азоту, фосфору, калію. Досліджувані ґрунти мають низьку та дуже низьку забезпеченість рухомими формами азоту та калію . Вміст лужногідролізованого азоту в верхніх горизонтах ґрунтів коливається від 4,2 мг/100 г ґрунту у примітивному до 14,0 мг/100 г у дерновому розвиненому глейовому ґрунті. Рухомим калієм краще забезпечені гідроморфні ґрунти. За вмістом рухомих форм фосфору ґрунти належать до ґрунтів з низьким і середнім рівнем забезпеченості.

Петрографія крупної фракції. Літологічний аналіз зразків дозволив установити, що більш крупні фракції ґрунту представлені переважно мінералами легкої фракції, в якій переважає кварц (його вміст становить 46,8-100,0%). Зі зменшенням розміру зерен виявляється тенденція до зниження вмісту кварцу та збільшення вмісту польових шпатів. При зростанні ступеня гідроморфності збільшується кількість аморфної форми кремнезему - опалу та потаємно-кристалічної форми _ халцедону, а в автоморфних умовах збільшується частка кристалічного кварцу. Серед мінералів легкої фракції зустрічаються також поодинокі кристали глауконіту та глинисто-слюдисті мінерали, зосереджені переважно в дрібних фракціях.

У ґрунтах порівняно мало мінералів важкої фракції _ не більше 0,5% від маси ґрунту, однак їх перелік досить великий. Вони сконцентровані переважно в часточках розміром від 0,25 до 0,01 мм. У фракціях більше 0,25 мм вони присутні лише у вигляді окремих зерен. Серед „важких” мінералів найбільше міститься ільменіту та мінералів групи дістену (11,0 - 42,8 %), дещо менше турмаліну, ставроліту, гранату, епідоту, циркону, рутілу, лейкоксену, анотазу _ їх вміст перевищує 1%, а інколи сягає 22%. Серед зазначених мінералів кількість турмаліну та ставроліту зменшується зі зменшенням розміру фракції у всіх ґрунтах. Хроміт, шпінель, група амфіболу, група піроксену, слюди, монацит, хлоритоїд, глауконіт, сфен, пірит, апатит, андалузит, топаз присутні переважно як поодинокі зерна, їх вміст не перевищує десятих долей відсотка.

Петрографічні дослідження відображають літологічну бідність ґрунтів, що унеможливлює класичний глибокий гідроліз алюмосилікатної частини. Незначний вміст залізовмісних мінералів та їх випадковий перерозподіл можуть слугувати джерелом озалізнення та маловираженої in-situ диференціації профілю, інтенсивність вивітрення яких залежить від умов, стійкості та співвідношення мінералів.

Мінералогія мулу. Колоїдно-дисперсні мінерали представлені переважно змішано-шаруватими утвореннями, гідрослюдами та каолінітом. Серед глинистих мінералів озалізнених та оглеєних горизонтів переважають змішано-шаруваті утворення гідрослюдисто-хлорит-вермикулітового типу, а в автоморфних горизонтах - вермикулітовий комплекс.

В оглеєних горизонтах утворюються залізисті гідрослюди (гідробіотит, глауконіт, гідромусковіт (іліт) та ін.), а також високодисперсний кварц, що є діагностичною їх ознакою. Гідроморфізм (сучасний і минулий) і кислотний гідроліз підсилюють процеси утворення високодисперсного кварцу в генетичних горизонтах ґрунтів. Вермикуліт як самостійний мінерал утворюється в озалізнених горизонтах піщаних ґрунтів. Генетичні горизонти ґрунтів являють собою особливі зони in situ - утворення мінералів. Максимальна кількість глинистих мінералів утворюється в верхніх горизонтах піщаних і супіщаних ґрунтів, що є їх важливою діагностичною ознакою.

Дослідження лізиметричних вод показало, що лізиметричні води характеризуються слабокислою реакцією ґрунтового середовища, яка коливається від 5,26 до 6,34 показника pH. Вміст хімічних елементів у них незначний з переважанням кальцію та калію (відповідно 3,87-13,06 та 2,82-6,34 мг/л). Значно менше вимиваються натрій і магній (відповідно 0,46-1,24 та 0,43-1,98 мг/л). Залізо присутнє переважно у двохвалентній формі. Аналіз лізиметричних вод показує незначну кількість мігруючих форм Fe₂O₃ і FeO _ 3-18 г на 1 га території, що, безумовно, враховуючи час, не може викликати диференціацію профілю за вмістом залізистих сполук. Головним джерелом озалізнення ґрунтів є підґрунтові води (гідрогенна феритизація: cучасна і реліктова).

Залізисті сполуки піщаних і супіщаних ґрунтів. Натурні дослідження динаміки Fe²⁺ + Fe³⁺, рухомого Al, ОВП показали, що їх кількість змінюється від виду грунтів, їх оглеєності, сезонів року. Інформативним в цьому відношенні є показник Fe²⁺ / Fe₂О₃. В автоморфних грунтах він становить 5-10, у глибокоглеюватих _ 10-15, у глеюватих розширюється до 10-20-30, в глейових навіть досягає 60-120. Оглеєння (сезонне, постійне) обумовлює відбілювання пісків і їх озалізнення, що часто трактується, як результат підзолізації.

Групи та форми залізистих сполук. В досліджуваних грунтах виявлено абсолютне переважання силікатної форми: 68,57-96,77 % від вмісту валового заліза.

Кількість несилікатного заліза є незначною і коливається в межах 10-30 % від вмісту валового заліза. Максимальна його кількість зосереджена переважно в верхніх, гумусованих горизонтах, де одночасно помічається деяке зменшення вмісту силікатної групи, що свідчить про звільнення заліза з кристалічних ґраток і про включення його у ґрунтотворні процеси. При підвищенні інтенсивності оглеєності ґрунтів і збільшенні вмісту органічної речовини зростає кількість аморфного заліза (переважно залізо-органічної форми), натомість зменшується вміст окристалізованої форми заліза. Максимум накопичення аморфного заліза (0,313 %, що становить 97,51 % від вмісту несилікатного заліза) виявлено в верхніх, гумусованих горизонтах. З глибиною кількість залізо-органічного заліза зменшується, а частка неорганічного аморфного заліза збільшується. За вмістом окристалізованого заліза у більшості досліджуваних ґрунтів простежується певна закономірність.

У верхніх, гумусованих горизонтах його кількість є найменшою, а вниз по профілю, до оглеєних горизонтів, вона збільшується. Причому, ця форма переважає в автоморфних ґрунтах із відносним домінуванням сильноокристалізованого заліза порівняно з гідроморфними та напівгідроморфними ґрунтами, що особливо помітно в перехідних менш гумусованих горизонтах, де кращі умови для кристалізації. Пік накопичення окристалізованих форм спостерігається в перехідних (озалізнених) горизонтах розрізів 2,3,5, що обумовлює їх постійний іржаво-бурий колір.

Вплив сполук заліза на ріст і розвиток сільськогосподарських культур. Результати проведених нами вегетаційних досліджень дозволили встановити вплив доз і форм сполук заліза на ріст і розвиток культурної рослинності та виявити критичні концентрації їх токсичності. Найбільше пригнічує рослини хлоридна форма заліза (летальна доза 225 мг/100 г ґрунту). Дещо менш токсичною виявилася сульфатна форма. Органічне залізо (лимоннокисле) у помірних дозах викликало навіть підвищення врожаю, і лише при концентрації 340-450 мг/100 г ґрунту спостерігалося пригнічення рослин. Залізо впливає опосередковано на сільськогосподарські рослини (підвищення кислотності, погіршення фосфорного живлення, підвищення концентрації аніонів). Концентрація залізистих сполук в досліджуваних ґрунтах не перевищує концентрації негативного впливу на сільськогосподарські культури.

За результатами виконаних нами вегетаційних досліджень можна визначити наступні градації від'ємного впливу залізистих сполук на сільськогосподарські культури на піщаних і супіщаних ґрунтах. Fe(SO) в дозі: 35 - 75 мг/кг ґрунту - слаботоксичне; 75 - 225 мг/кг - середньотоксичне; 225 _ 340 мг/кг - сильнотоксичне. FeCl₃ в дозі: до 35 мг/кг - слаботоксичне; 35 - 75 мг/кг - середньотоксичне; 75 - 225 мг/кг - сильнотоксичне. FeC₆H₅O₇: в дозі 35 - 75 мг/кг - позитивно впливає; 75 - 340 мг/кг - не токсичне; 340 - 450 мг/кг - слаботоксичне.

Результати досліджень впливу доз і форм заліза у водній культурі повторюють закономірності щодо ґрунтової культури.

Кількісні й якісні зміни характеристик ґрунтів в результаті сільськогосподарського використання в культурних біогеоценозах. Вивчення культурного ґрунтотворення, виявлення закономірностей генезису та змін агрономічних властивостей піщаних і супіщаних ґрунтів під впливом сільськогосподарського використання дає можливість визначити шляхи направленого регулювання ґрунтотворного процесу та підвищення родючості, розробити систему заходів щодо раціонального й ефективного використання цих ґрунтів.

При сільськогосподарському використанні відбувається підсилення акумулятивного ґрунтотворення, в основі якого відзначаємо головне: акумуляція гумусу та R₂O₃ (Fe₂O₃, Al₂O₃) у верхніх горизонтах, слабке оглинення верхніх горизонтів, зменшення кислотності ґрунтів, зростання кількості обмінно-поглинутих катіонів, а в їх складі - Ca²⁺, зростання аерації ґрунтів, збільшення грубизни гумусованого горизонту на 10-15 см та кількість рухомих поживних речовин (N, P₂O₅, K₂O).

Суть ґрунтотворення та раціональне використання ґрунтів борових терас Лівобережного Лісостепу. В піщаних та супіщаних ґрунтах мінеральну основу складають сполуки кремнію, являючи собою кістяк мінеральної частини ґрунтової маси і виконуючи тим самим важливу конструктивну роль ґрунтової мінеральної матриці, з якою взаємодіє органічна матриця. Властивості органічної матриці багато в чому визначаються властивостями матриці мінеральної.

Механізм взаємодії мінеральної й органічної частин можна пояснити міжмолекулярними зв'язками (власне адсорбційними й іонними), та координаційними (хемосорбцією). Кристалічні й аморфні мінерали можуть утворювати адсорбційні комплекси з органічною частиною (органо-мінеральні комплекси); на поверхні кристалів кисень здатний утворювати водневий зв'язок з карбоксильною групою гумусових речовин тощо.

Органічна та мінеральна частини ґрунту мають переважно від'ємний заряд, тому для зв'язку протилежно заряджених часточок потрібний посередник; ним можуть бути полівалентні катіони, а саме _ переважно залізо, на відміну від кальцію в чорноземах.

Результатом різного характеру взаємодії мінеральної й органічної частин грунту є утворення складних багатошарових “агрегатів”, вкритих почергово залізистими сполуками та гумусовими речовинами. Зерна кварцу оточуються залізом, утворюючи суцільні та мозаїчні плівки на поверхні зерен піску (кварц, уламки різних геологічних порід). В пісках, де ґрунти бідні на основи, формуються базоїдні (залізистий місток) і переважно змішані _ базоїдно-ацидоїдні плівки (на поверхні зерен піску утворюється подвійна плівка: внутрішня - базоїдна, міцно незворотно пов'язана з мінеральною частиною, та зовнішня - ацидоїдна (гумусова, глиниста); плівки змішаного типу дуже стійкі.

Накладання оглеєння (спорадичного, контактного) призводить до руйнування базоїдно-ацидоїдних плівок і до утворення кольорової та хімічної диференціації ґрунтового профілю.

Трактування напряму процесу ґрунтотворення, роль залізистих сполук в елементарних ґрунтових процесах (ЕГП). Мінеральна частина ґрунтів представлена переважно (на 96-99 %) кремнеземом, що відкидає можливість суттєвого руйнування алюмосилікатної частини (через її малу кількість) та ідентифікацію кремнеземистого елювіального горизонту. В піщаних і супіщаних ґрунтах у верхніх горизонтах акумулюються гумус, глинисті мінерали, сполуки R₂O₃, що є характерним для буроземних ґрунтів. Буроземний процес ґрунтотворення знаходить підтвердження в наборі елементарних ґрунтотворних процесів (ЕГП). В автоморфних ґрунтах проведені нами дослідження дозволили виділити такий комплекс ЕГП, властивий тільки цим ґрунтам: 1) біогенно-акумулятивний, характерний для верхніх, гумусованих горизонтів, який включає в себе підстилкоутворення і утворення гумусу гуматного типу в умовах кислої реакції ґрунтового середовища; 2) метаморфічні: палеоозалізнення верхньої товщі пісків (0-80-100 см); сучасне озалізнення при дії оглеєння; глиноутворення in-situ у верхніх горизонтах; 3) відбілення (а не елювіювання): реліктове відбілення нижньої частини профілю ґрунту; сучасне відбілення при дії оглеєння.

Для глеюватих піщаних та супіщаних ґрунтів характерним є такий же набір ЕГП, як і в автоморфних ґрунтах, але виділяються також сучасне озалізнення профілю на глибині 30-40-50 см при оглеєнні, шарувате сучасне відбілення пісків при дії оглеєння.

Глейові ґрунти відрізняються тим, що до глибини 50-60 см профілю відбуваються: сезонне озалізнення, яке маркується органічними сполуками при оглеєнні; відбілення пісків нижче глибини 50-60 см (зона постійного оглеєння).

При розорюванні легких автоморфних ґрунтів зміни ЕГП стосуються в основному тільки верхніх, гумусованих горизонтів. ЕГП орних легких ґрунтів такі: відсутність підстилкоутворення; гумусоутворення за гуматним типом в умовах антропогенного внесення органічних і мінеральних добрив, вапна тощо; підсилення озалізнення верхніх горизонтів при зростанні аерації в процесі розорювання ґрунтів; агротурбація під час розорювання ґрунтів, що формує агроземи буроземні. .

Типи земель та їх раціональне використання. При розробці типології земель і заходів щодо їх раціонального використання ми враховували вимоги дерев'янистої та сільськогосподарської рослинності до едафічного фактора. Головну увагу було звернено на трофність і гідрологію ґрунтів.

З урахуванням цих критеріїв нами була розроблена типологія земель борових терас, які відрізняються між собою такими головними критеріями: екологічно, генетично, за гранулометричним складом, що визначає придатність ґрунтів для сільсько- та лісогосподарського використання. Було виділено 14 типів з різною доцільністю їх використання в сільському і лісовому господарствах.



ВИСНОВКИ

У дисертації наведено результати комплексного дослідження ґрунтів борових терас річок Лівобережного Лісостепу України як складних природних утворень, які відображають сучасні і реліктові етапи ґрунтолітогенезу. Виявлено конкретні напрями перетворень ґрунтів у природних та культурних геоекосистемах та позначено шляхи їх раціонального використання.

1. Піщані та супіщані ґрунти борових терас річок Лівобережного Лісостепу України розвиваються за буроземним типом ґрунтотворення, а переважання залізистої плазми дозволяє віднести їх до типу озалізнених буроземів (сімейство “іржавоземів”).

2. Для озалізнених піщаних і супіщаних буроземів борових терас характерними є акумуляція гумусу, мулистої фракції та колоїдів R₂O₃ (Fe₂O₃ ^. nH₂O, Al₂O₃) у верхніх горизонтах ґрунтів і слабкі ознаки in-situ - глиноутворення в кожному генетичному горизонті. Це кислі та слабокислі грунти (pHH₂O =3,6-6,1), слабогумусовані (0,3-1,6%), гумус гуматного типу (Сг.к. : Сф.к.?2) при домінуванні зв`язків гуматів з R₂O₃; невелика ємність поглинання (2,5-7,9 мг-екв/100 г ґрунту); в складі обмінних катіонів переважає кальцій (70-90 %), ґрунти слабо забезпечені поживними речовинами; мають несприятливі фізичні характеристики.

...