Основна маса гумінових кислот перебуває в ґрунті в стані колоїдних міцел, що зумовлює підвищення ємності вбирання даного ґрунту. А родючість, як відомо, залежить від величини ємності вбирання. Чим більше у ґрунті міститься увібраних основ, тим більший запас поживних речовин для рослин: 100 г сухої маси гумінових кислот убирає 400-600 мг-екв. Жоден глинистий мінерал у природі не має такої високої ємності вбирання.

На поверхні тонкодисперсних часток ґрунту гумінові кислоти реагують із залізом і алюмінієм, утворюючи органо-мінеральні дисперсні системи - гелі. Колоїди гумінових кислот цементують механічні частки ґрунту у процесі формування міцних, водостійких структурних агрегатів. Поліпшення структурного складу ґрунту також позитивно впливає на його родючість.

Гумінові кислоти містять багато зольних елементів, які при мінералізації гумусу переходять у легкодоступну для рослин форму. Отже, гумусні речовини зумовлюють регулярне засвоєння поживних речовин рослинами. Саме цим пояснюється загальновідомий факт: чим більше в ґрунтах гумусу, тим вища біологічна продуктивність рослин. Отже, гумус є поживою для мікроорганізмів, а для вищих рослин - джерелом зольних елементів і азоту.

Гумус відіграє біогеохімічну роль: залізо, алюміній, мікроелементи концентруються й мігрують у земній корі у формі органо-мінеральних сполук. Акумуляція гумусу, торфу, вугілля веде до концентрації урану, германію, ванадію, молібдену, міді, кобальту, нікелю та інших елементів.

Інакше на ґрунтоутворення впливають фульвокислоти та їх солі. Завдяки легкій розчинності вони швидко вимиваються в нижні горизонти ґрунту і навіть за межі ґрунтового профілю. В умовах, де переважає синтез фульвокислот, ґрунти, як правило, бідні на гумус. Крім того, фульвокислоти є агресивними сполуками і здатні руйнувати мінерали ґрунту (карбонати, гідроксиди, алюмосилікати), тобто здійснювати хімічне вивітрювання. Разом із неспецифічними кислотами вони є основним фактором процесу підзолоутворення в ґрунтах тайгово-лісових областей та інших регіонів із гумідним кліматом. Значна кількість фульвокислот синтезується також у ґрунтах, які погано аеруються (провітрюються), наприклад, у важких і перезволожених. За цих умов процеси розкладання органічних решток відбуваються повільно, тут нагромаджується багато нерозкладених органічних решток. Такі ґрунти мають кислу реакцію, що негативно впливає на їх родючість. При наявності в ґрунтах дво- і тривалентних катіонів утворюються фульвати. Фульвокислоти при цьому нейтралізуються і процес підзолоутворення не проявляється. Таке явище, зокрема, спостерігається на карбонатних породах.

Отже, рівень родючості ґрунту залежить не лише від кількості гумусу, а й від його якості.

Гумус - найважливіший чинник буферності ґрунтів. Він забезпечує стійкість певної реакції середовища за рахунок катіонного обміну на поверхні колоїдних міцел.

В.А.Ковда у своїх працях (1981, 1985) підкреслює загальну планетарну роль ґрунтів як акумуляторів органічної речовини й енергії. Він запропонував гумусний горизонт ґрунтів планети вважати основною енергетичною оболонкою - гумосферою. Підраховано, що у 30-см шарі ґрунту із середнім умістом гумусу (4-6%, 200-400 т/га) накопичують на 1 га стільки енергії, яка дорівнює енергії 20-30 т антрациту.

Енергію органічної речовини ґрунтів для здійснення життєвих процесів використовують мікроорганізми і безхребетні тварини для фіксації азоту та для багатьох інших процесів. Тому підтримання запасів гумусу в ґрунтах- найактуальніша проблема сучасного землеробства. В багатьох регіонах земної кулі вміст гумусу в ґрунтах за останні 30-40 років зменшився на 30%. Гумусні речовини поліпшують фізичні властивості ґрунту. Ґрунти з високим умістом гумусу мають широкий діапазон фізичної стиглості, тобто їх можна обробляти в широкому інтервалі вологості. Такі ґрунти потребують менших затрат на механічний обробіток. За даними І.В.Кузнецової, підвищення вмісту гумусу в дерново-підзолистих ґрунтах до 5-6% сприяє підвищенню оструктуреності ґрунту до 50%. Одночасно збільшуються пористість, вологоємкість і ємність вбирання ґрунту.

Велике екологічне значення мають біологічно активні речовини, що входять до складу органічної частини ґрунту. Наукові дослідження багатьох учених свідчать, що окремі компоненти гумусу стимулюють ті чи інші фізіологічні процеси. Так, О.С.Безухова (1980) довела, що гумусові речовини стимулюють ріст кореневих волосків і кореневої системи в цілому. Ферментативна активність гумусу зумовлює інтенсивність надходження СО2 в приземний шар атмосфери. Підвищення концентрації СО2 у повітрі інтенсифікує фотосинтез.

При монокультурі в агроценозі та при інтенсивному сільськогосподарському використанні ґрунтів процеси розкладу й мінералізації гумусу переважають над процесами гуміфікації, тому відбуваються втрати гумусу. «Згоряння» гумусових речовин веде до погіршення агрофізичних властивостей ґрунту, зменшує його біологічну активність, поглинальну здатність, вміст поживних речовин, тобто зменшує родючість ґрунту. В землеробстві потрібно дбати про накопичення в ґрунті гумусу, багатого на гумінові кислоти. Основними заходами щодо накопичення органічних речовин у ґрунті є внесення органічних добрив (гною, торф'яних компостів, сидератів тощо), культура багаторічних трав - регулярне вирощування в сівозміні бобових або суміші трав забезпечує систематичне накопичення цінних форм гумусових речовин завдяки більшій кількості кореневих залишків; боротьба з ерозією; водна меліорація, яка поліпшує водно-повітряний режим, чим створює умови для утворення гумусу; хімічна меліорація, що знижує кислотність ґрунтів і одночасно збагачує їх кальцієм, пригнічуючи синтез фульвокислот, руйнування, вимивання органічних та органо-мінеральних сполук; правильна система обробітку ґрунту, впровадження науково обґрунтованих сівозмін тощо.

Та зауважимо, що навіть в умовах оптимального накопичення гумусу, які складаються на півдні Лісостепу, неправильний обробіток веде до активізації мінералізаційних процесів. До зменшення запасу гумусу веде часте розпушення ґрунту та оранка з використанням по-лицевих плугів. Особливо активно процес відбувається в перші роки розорювання цілинних земель, перелогів і ґрунтів, що виведені з-під лісових екосистем. При цьому швидко розкладається активний "молодий" гумус. Так, протягом 5-7 років після розорювання сірих лісових, дерново-підзолистих ґрунтів і буроземів руйнується майже 40% перегною.

Перед сучасним суспільством стоїть завдання: відродити й зберегти оптимальний гумусний стан ґрунтів.

Склад гумусу в буроземах кислих середньогумусних на елювії сланців наведений у таблиці 2,13

Таблиця 2.13 Груповий і фракційний склад гумусу

Показник	Генетичний горизонт
	Hd	H	HP	HP	P2
Загальний вміст гумусу	14,95	4,24	1,60	1,03	Не визн.
С органічний в початковому грунті	8,68	2,45	0,98	0,60	Не визн.
Гумінові кислоти
1	8,1	12,6	12,2	Не визн.	Не визн.
2	9,1	1,6	1,0	Не визн.	Не визн.
3	8,6	10,5	6,1	Не визн.	Не визн.
Сума	25,8	24,7	19,3	Не визн.	Не визн.
Фульвокислоти
1а	5,8	12,6	13,2	Не визн.	Не визн.
1	36,3	57,0	56,1	Не визн.	Не визн.
2	Не зн.	Не зн.	Не зн.	Не визн.	Не визн.
3	10,9	5,6	12,2	Не визн.	Не визн.
Сума	53,0	75,2	81,0	Не визн.	Не визн.
С залишку	21,2	0,1	Не зн.	Не визн.	Не визн.
ГК/ФК	0,48	0,32	0,24	Не визн.	Не визн.



2.9.3 Грунтовий розчин і родючість грунту

Ґрунтовий розчин - рідка фаза ґрунту, важлива складова частина ґрунту, яка безпосередньо впливає на ріст і розвиток рослин. Це найрухливіша і найактивніша складова частина ґрунту.

Ґрунтовий розчин - це краплинно рідка волога, яка циркулює в ґрунті і містить розчинені речовини.

Значення ґрунтового розчину: ґрунтовий розчин є джерелом поживних речовин для рослин, оскільки рослини здатні засвоювати необхідні елементи тільки в розчиненому стані.

Вивчення складу ґрунтового розчину дає можливість зрозуміти характер ґрунтоутворюючого процесу, визначити концентрацію солей, виявити токсичні для рослин речовини, розробити схему агротехнічних заходів, які направлені на покращення ґрунтів та їх раціональне використання.

Для вивчення ґрунтового розчину використовують метод водних витяжок. Для приготування водної витяжки, наважку ґрунту змішують з дистильованою водою, збовтують і фільтрують. Отриманий фільтрат і є водна витяжка ґрунту. Але водну витяжку не можна ототожнювати з ґрунтовим розчином, так як вода, добавлена до ґрунту порушує рівновагу між рідкою і твердою фазами ґрунту.

Концентрація ґрунтового розчину. Якісний і кількісний склад ґрунтового розчину у різних ґрунтах різний. У незасолених ґрунтах загальна кількість розчинених речовин невелика, приблизно 0,1 г/л. У засолених ґрунтах концентрація сполук у ґрунтовому розчині дуже велика - 10 г/л і більше.

У різних горизонтах різне співвідношення мінеральних і органічних речовин. Так, у верхніх горизонтах дерново-підзолистих ґрунтів у ґрунтовому розчині переважають органічні речовини, у чорноземах кількість органічних і мінеральних сполук майже однакова, у каштанових, бурих ґрунтах і сіроземах переважають мінеральні речовини.

Концентрація ґрунтового розчину величина не постійна, вона змінюється з часом і в просторі. Концентрація ґрунтового розчину залежить від таких факторів:

- складу твердої фази ґрунту;

- вологості ґрунту. При підвищені вологості відбувається розведення розчину і зниження концентрації. Зменшення вмісту вологи зумовлює підвищення концентрації;

- температурного режиму ґрунту. При підвищенні температури розчинність більшості сполук зростає.

З концентрацією ґрунтового розчину пов'язаний осмотичний тиск. Чим більша концентрація ґрунтового розчину, тим більший його осмотичний тиск. У незасолених ґрунтах осмотичний тиск ґрунтового розчину нижчий ніж осмотичний тиск клітинного соку рослин і не перевищує 1-3 атм. У засолених ґрунтах осмотичний тиск може досягати 20-30 атм і рослини не можуть засвоювати речовини з ґрунту. Оптимальне значення осмотичного тиску 2-3 атм.

Властивості ґрунтового розчину. У ґрунтах постійно відбуваються процеси окислення і відновлення. Вони пов'язані з діяльністю мікроорганізмів. У верхніх шарах ґрунту, у які проникає кисень, переважають процеси окислення; у глибоких шарах - процеси відновлення.

Окисно-відновні процеси супроводжуються зміною величини заряду реагуючих речовин. Ця зміна відображається як зміна потенціалу. Таким потенціалом є окисно-відновний потенціал (ОВ) Eh (мілівольт). Цей потенціал показує енергію окисної чи відновної напруги середовища. Нижня і верхня межа ОВ у ґрунтах є 200 і 700 мілівольт. Чим більший ОВ, тим більша напруга окислення ґрунтового розчину. У дерново-підзолистих ґрунтах ОВ 600-700 мВ, в чорноземах 450-600 мВ, сіроземах 350-400 мВ.

Окисно-відновні умови ґрунту залежать від вегетаційного періоду, повітряного режиму ґрунту, температури, біологічних процесів, вологості, пори року.

Вивчення окисно-відновних процесів дає можливість зробити висновок про властивості ґрунтового розчину, про аерацію та інтенсивність біохімічних процесів.

Важливою властивістю ґрунтового розчину є характер реакції. Для кожного ґрунтового типу характерна своя реакція, для деревно-підзолистих ґрунтів - кисла, для чорноземів - слабокисла і нейтральна, для засолених ґрунтів - лужна.

Кисла реакція ґрунтового розчину зумовлена дисоціацією вугільної кислоти у ґрунтовій вологі, наявністю гумусових кислот і кислих продуктів розкладу органічних решток, а також поглинутим воднем і алюмінієм.

Лужну реакцію зумовлюють карбонати і бікарбонати натрію, карбонати кальцію.

Реакція ґрунтового розчину може дуже змінюватись від pH 3 - 3,5 до pH 8 - 10.

Рослини дуже чутливі до реакції ґрунтового розчину. Більшість рослин не можуть існувати при 3,5>pH>9. Найбільш сприятлива для рослин слабокисла і слаболужна реакція в межах pH 6 - 7,5.

Регулювання складу ґрунтового розчину здійснюється за рахунок внесення добрив, обробітку і меліорації ґрунту. Кислотність нейтралізують вапнуванням, лужність зменшують внаслідок гіпсування і промивання ґрунту водою.

2.10 Класифікація заданого типу грунту

Грунти формуються в лісовій зоні Помірного фізико-географічного поясу - в підзоні з достатньо вологим весняно-літнім періодом, переважно під буково-грабовими (з супутнім явором, ільмом), смерековими і ялицевими лісами. Хоча мають місце і під примикаючими грабовими дібровами, а також у вологій субальпіці і навіть в альпійському поясі. ГТК за Селяниновим в зоні буроземоутворення коливається від 1,2 до 1,8-2,3, а субальпіці навіть сягає 4-5.

В Україні ці ґрунти залягають в Карпатському регіоні (Карпати, Передкарпатська височина, Закарпатське високе і низьке передгір'я, Притисенська низовина) і в Кримських горах. Це один із найбільшрозповсюджених типів ґрунтів світу, зокрема, вкриває основну територію Західної Європи, де, як відомо, вперше і був описаний (1905 р.). В російському грунтознавстві його визнали на зламі 20-30 років минулого століття. Українські дослідники звернули на нього увагу лише в повоєнний час, з приєднанням доУкраїни Закарпаття.

Ознаки буроземоутворення проявляються і на прилеглих ґрунтах добуроземної зони. Тому останнім часом виділено буровато-сірі лісові ґрунти, в тому числі - темно-сірі, і навіть - чорноземи буроваті. Спостерігаємо їх ніби в "тіні" зон буроземоутворення - навколо Карпатського регіону.

2.11 Сільскогосподарське використання

Грунти характеризуються високими лісорослинними властивостями і використовуються головним чином під дубово- буковими лісами. У зв'язку із сприятливими грунтово-кліматичними умовами значні площі в цьому поясі зайняті садами і виноградниками. Невеликі площі використовуються під польові культури.

Буроземи - виключно сприятливі ґрунти до зростання лісів, але введення їх в ріллю супроводжується зменшенням біопродуктивності. Частина гумусу мінералізується. Шкодить польовим культурам, перш за все, кисла реакція і недостаток рухомого фосфору. Останній звязуєтьсяполутораоксидами. В лісі проблема фосфору знімається наявністю біологічно високоактивного горизонту Нd.

Величезне значення для формування класичних бурих лісових ґрунтів має добрий дренаж, тобто своєчасний відвід води. Це відмінно аеровані кислі ґрунти. ОВП в них вище, ніж в інших ґрунтах, складає 700-750 мВ.

Гарну дренованість обумовлює сильна щебенюватістьпідгрунтя, та тріщинуватість скальних порід.

При виході на увалисте передгір'я, або хвилясті височини, що складені щільним глинистим, хоча із галькою, давнім алювієм, дренованість різко погіршується і тут формуються буроземи з різко диференцьованим профілем по елювіально-ілювіальному типу.

2.12 Агромеліоративні заходи по збереженню і підвищенню родючості

Заходи щодо підвищення родючості цих грунтів повинні бути спрямовані на підвищення вмісту в них органічних речовин, а також на поліпшення поживного режиму шляхом внесення мінеральних добрив і кальційовмісних речовин. Це дає можливість різко підвищити врожайність плодових і польових культур.

Основні заходи: розширення застосування ґрунтозахисних технологій обробітку ґрунту; здійснення заходів щодо попередження забруднення ґрунтів важкими металами, промисловими викидами, пестицидами та іншими агрохімікатами; здійснення державного контролю за проведенням заходів щодо охорони та відтворення родючості ґрунтів; підвищення відповідальності власників землі та землекористувачів за раціональне використання і охорону земель; оптимізація структури посівних площ і сівозмін з метою підвищення продуктивності сільськогосподарських угідь, попередження ерозійних процесів та відтворення родючості ґрунтового покриву; забезпечення підвищення родючості ґрунтів шляхом реалізації програми сприяння розширення вітчизняного виробництва і поставок сільгоспвиробникам мінеральних добрив, засобів захисту рослин та хімічних меліорантів; впровадження контурно-меліоративну організацію території землекористування з урахуванням грунтово-ландшафтних чинників; забезпечення зацікавленості сільгоспвиробників у максимальній біологізації системи підтримки родючостігрунтів за рахунок збільшення їх органічного удобрення, розширення посівів багаторічних трав, бобових культур і сидератів, застосування гумусозберігаючих технологій вирощування сільськогосподарських культур в науково-обгрунтованих сівозмінах



РоЗДІЛ 3. ГЕОЛОГІЧНА ДІЯЛЬНІСТЬ ЛЬОДОВИКІВ

Спочатку дамо важливу статистику: майже 11% суші зайнято льодовиками (більше 16,2 млн. км2); вони покривають величезні простори Антарктиди - 14 млн. км2 льоду або 99% її площі і Гренландії - 1,8 млн. км2. Товщина льодового панцеру тут досягає 4 км, а в Антарктиді - 4,8 км, при середній товщині 2000-2200 м. Цікаві і такі дані: в полярних областях Південної півкулі знаходиться 86% льодовикового покриву, а в Північній - приблизно 13%. В помірних і тропічних широтах лише біля 1% площі льодовиків Землі. В льодовиках зосереджена величезна кількість прісної води. Вчені підрахували, що якби лід усіх льодовиків розтанув, то рівень Світового океану піднявся б на 66,3 м. і багато низин усіх континентів були б затоплені разом з населеними пунктами.

Типи льодовиків та їх характеристика

Таким чином, умови і процес утворення льодовиків ми вже уявляємо і тепер можна говорити про їх геологічну діяльність.

В природі існує три типи льодовиків: гірські, материкові (або покривні) і проміжні (перехідні). Слід мати на увазі, що в навчальній літературі є деяка розбіжність у характеристиці льодовиків, які відносяться до гірських і проміжних. Відрізняються вони між собою розмірами, формою, умовами живлення і руху, а також підльодовиковим рельєфом.

Гірські льодовики поділяються на льодовики долинного (альпійського) підтипу, карові, висячі, перекидні і кальдерні.

Льодовики долинного (альпійського) типу знаходяться в долинах (частіше в готових річкових долинах) і рухаються по них. В цих льодовиках чітко простежуються область живлення (фірновий басейн), область стоку і область танення. Льодовики підрозділяються на прості і складні, що нагадують ріку з притоками. Розміри їх - від кількох до 60-70 км і більше. Найбільший на Землі гірський льодовик ім. Федченка, що на Західному Памірі, досягає довжини 77 км при товщині льоду до 550 м.

Карові льодовики - це невеликі льодовики, які заповнюють ніші, що називаються карами (від шотл. “карріє” - крісло). У них дуже коротка область стоку, яка закінчується на рівні снігової лінії. Кріслоподібні ніші добре видно в горах тільки після танення цих льодовиків. Часто після їх танення утворюються озера.

Висячі льодовики - заповнюють невеликі западини на крутих схилах гір. Вони часто закінчуються на обривах, звідки обрушуються, утворюючи льодопади.

Перекидні льодовики - маючи один фірновий басейн, виникають на плоскогір`ях і стікають в різні боки гірської споруди.

Кальдерні льодовики - утворюються в кальдерах і кратерах потухлих вулканів, тобто виповнюють блюдцеподібні западини.

Материкові (або покривні) льодовики займають 98,5% площі сучасного зледеніння. Вони майже повністю покривають Антарктиду (на 99%) і Гренландію. Крім того, ці льбодовики поширені на значних просторах Канадського архіпелагу та Ісландії, покривають Шпіцберген, Нову і Північну Землю, ЗемлюФранца Йосифа та інші острови Арктики.

Серед льодовиків цього типу в порядку збільшення дослідники виділяють льодовикові підвищення (наприклад, на Шпіцбергені), льодовикові куполи (на Північній Землі, Землі Франца Йосифа, Ісландії), льодовикові “щити”(в Гренландії), льодовикові покриви - коли зливаються кілька “щитів” (в Гренландії і Антарктиді).

Серед безмежних просторів покривних льодовиків нерідко можна бачити виходи на поверхні вершини гірських хребтів. Їх називають нунатаками (з ескімоськ. “нуна” - одинокий і “так” - пік, вершина).

Проміжні льодовики (або льодовики скандинавського типу) включають в себе елементи гірських і материкових льодовиків. Особливістю цих льодовиків є те, що вони утворюються на плоскогір'ях і передгір'ях. Якщо льодовик утворився на плоскогір'ї, то він розтікається в різні боки по долинах. В передгір'ях льодовик такого типу утворюється від зливання льодовиків долинного типу.

Рух льодовиків та їх руйнівна робота.

Спостереженнями установлено, що швидкість руху льодовиків і Альпах становить 0,1-0,4 м/добу, деякі льодовики Паміру та Гімалаїв рухаються з швидкістю 2-4 м/добу.

Однак рухаються не тільки гірські льодовики. Дослідженнями останніх десятиліть в Антарктиді, Гренландії, на островах Російського сектору Арктики та в інших місцях установлено, що покривні льодовики рухаються до країв набагато швидше, ніж передбачалось раніше. Причому, при великій товщині льоду швидкість майже не залежить від підльодовикового рельєфу. Так, наприклад, установлено, що в деяких місцях Гренландії лід рухається зі швидкістю 40 м за добу. В межах цього найбільшого острова Світу льодовики в окремих місцях виходять далеко в море. Наприклад, льодовик Петермана виходить в море до 40 км. Через 15-20 років він обламується і утворюється величезний айсберг.

В 1995 р. на Антарктиді відірвався найбільший з відомих до цього часу айсбергів, що мав розмір 150 х 80 км. Недавно на цьому материку виявлено найдовший льодовик на Планеті - 333 км. Йому дали ім'я “Фейкел”.

Рухаючись, льодовики виконують велику руйнівну роботу, яка посилюється ще й тому, що в лід вмерзають уламки гірських порід. В результаті цього дрібні форми рельєфу згладжуються. Досвідчений географ чи геолог завжди помітить роботу льодовика по особливостях рельєфу. Таку руйнівну роботу льодовиків прийнято називати екзарацією(від лат. exsaratio - виорюю) або льодовиковою ерозією. Особливо інтенсивно екзарація відбувається в долинах. Безперервно рухаючись, льодовик здирає породи і тому долина набуває коритоподібного поперечного профілю. Такі долини називають трогами (нім. Trog - корито, ночви).

Рухаючись вниз, льодовик зустрічає різні за твердістю породи або нахилене їх залягання. Тому вздовж трогу будуть зустрічатись уступи, які називають рігелями (від нім. Rigel - бар`єр).

Там, де льодовик боком руйнував і зносив породи, утворюються плечі трогу.

В областях дії материкових або перехідних льодовиків часто можна бачити так звані ванни виорювання і баранячі лоби, або поєднання баранячих лобів, що називають кучерявими скелями.

Льодовик може також відривати і переносити, а потім обкатувати і дуже великі валуни або великі маси порід .

В окремих випадках, там, де існували перекидні льодовики, можна спостерігати прохідні долини.

Якщо льодовик проходить по території, яка складена осадочними породами, то він їх зминає і перекидає. Такі порушення первинного залягання шарів порід називають льодовиковими дислокаціями, які спостерігаються в областях давнього зледеніння: в басейнах Дніпра, Дону і Волги. Особливо яскраво вони виражені в Канівських горах, на яких знаходиться могила Т.Г.Шевченка. Добре їх можна простежувати і вздовж берега Кременчуцького водосховища недалеко від м. Світловодська (гора Пивиха).

Водно-льодовикові відклади

Під час материкових зледенінь процеси відкладання порід набувають дещо іншого характеру, особливо у зв'язку з таненням льодовика, перемиванням і перевідкладанням морени. Починають текти потужні потоки, які здатні перемивати, переносити і відкладати великі маси морени.

Як вам уже відомо, Євразія в четвертинному (антропогеновому) періоді зазнала зледеніння на великих просторах. Історію його ви будете вивчати в історичній геології, а зараз звернемо увагу на результати водно-льодовикової акумуляції. Ці процеси добре вивчені російськими і українськими вченими, починаючи від праць академіка Кропоткіна П.А. (друга половина минулого ст.). Але дослідження ведуться до цього часу. З'явилось багато наукових праць: С.А.Яковлєва, К.К.Маркова, Ю.А.Лаврушіна, І.П.Герасімова, В.А.Тутковського, В.Г.Бондарчука, М.Ф.Веклича, В.М.Шовкопляса та інших вчених.

Геологами установлено, що в областях давніх і сучасних материкових зледенінь поширені 2 види морени: кінцева і донна. Талі води перемивають, переміщують і сортують морену. Ці породи називають водно-льодовиковими.

Там, де відбулось давнє материкове зледеніння, всюди можна бачити великі площі, покриті потужною товщею піщаних відкладів, яким дали назву “зандрові поля” (від нім., ісл. і дат. Sander - пісок). Ці поля в багатьох місцях зливаються між собою, утворюючи зандрові рівнини. Фактично вся понижена територія Полісся - це зандрова рівнина.

З діяльністю талих вод покровних льодовиків пов'язано утворення таких форм рельєфу як ози, ками і друмліни.

Озами (від швед. слова Osas - хребет, гряда) - називають витягнуті в напрямку руху льодовика гряди довжиною до кількох десятків км (бувають до 70 км) і шириною 3-4 км. Вони складені із піску, гравію і гальки. Утворення їх пов'язано з виникненням великих тріщин на краю льодовика, що мав товщину до 2 км та рухом по них талих вод з наступним заповненням порожнин осадками. Коли льодовик остаточно розтав, ці гряди залишились вираженими в сучасному рельєфі.

Друмліни (англ. слово, що означає “гребінь”, “кряж”) - це видовжені бугри, які складені моренним матеріалом. Видовжені вони в напрямку відступання льодовика і поширені, як правило, великими групами (до кількох тисяч). Довжина їх переважно 450-600 м, ширина 150-200 м, висота 15-45 м.

Ками (нім. Кamm - гребінь) - це невисокі горби (висотою до кількох десятків метрів), які хаотично або в якомусь порядку поширені по областях колишнього зледеніння. Вони складені піщано-гравійними і валунними відкладами і появляються за відступаючими льодовиками.

На територіях, які зазнали материкового зледеніння утворилось також багато різних за розмірами западин, які майже завжди заповненні водами. Таким чином утворились тисячі озер і “ванн” Карелії, Кольського півострова, Півночі Східно-Європейської рівнини.

Давні зледеніння в історії Землі.

Кліматична зональність була на нашій планеті, починаючи з архейської ери (близько 2,5 млрд. років тому). Причому, були такі холодні області, в яких існували материкові льодовики, що залишили найдавніші моренні відклади. Щоб відрізнити їх від сучасних морен, прийнято їх називати тіллітами (англ. “tillitе” - валунна глина). Вони установлені на всіх материках. Були зледеніння також на протязі палеозойської ери. Потім наступила перерва в мезозойській ері. В кінці кайнозойської ери знову виникло велике зледеніння (в четвертинному періоді).

Таким чином, ми розглянули дуже важливі і цікаві питання геологічної діяльності льодовиків.



РОЗДІЛ 4. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА КУРСОВОЇ РОБОТИ

Завдання 4.1 Морфологія ґрунту

Грунтовий профіль солонцю каштонового середньо солончакуватого на лесі

Рис. 4.1 Ґрунтовий профіль

He-

Pie

Pkei

P



Завдання 4.2 Загальні фізичні властивості ґрунту

Таблиця 4.1 Визначення щільності складення ґрунту непорушеної будови (об'єм циліндру (V) - 100 cм3)

Шар ґрунту, см	Маса вологого ґрунту (m), г	Вологість ґрунту (Вол.), %	Щільність складення (dc), г/см3	Оцінка щільності складення орного шару ґрунту
1	2	3	4	5
0-20	139,6	9,9	1,27	Ущільнена рілля
20-40	151,8	10,8	1,37
40-60	157,3	8,5	1,45
60-80	162,3	7,5	1,51
80-100	172,2	6,3	1,62
0-100	156,6	8,6	1,44

dc =

Таблиця 4.2 Визначення щільності твердої фази ґрунту

Шар ґрунту, см	Маса сухого ґрунту (m). г	Маса пікнометра з водою (m1), г	Маса пікнометра з водою і ґрунтом (m2), г	Щільність твердої фази ґрунту (dт.ф.), г/см3
1	2	3	4	5
0-20	8,74	112,12	117,50	2,60
20-40	8,71	112,34	117,76	2,65
40-60	8,68	112,26	117,70	2,68
60-80	8,63	112,10	117,53	2,70
80-100	8,60	112,58	118,05	2,75
0-100	8,67	112,28	117,71	2,67

dт.ф. =



Таблиця 4.3 Визначення показників шпаруватості ґрунту

Шар ґрунту, см	Загальна шпаруватість (Р), %	Капілярна шпаруватість (КР), %	Некапілярна шпаруватість (НР), %	Відношення КР/НР
1	2	3	4	5
0-20	51,15	35,00	16,15	2,17
20-40	48,30	33,50	14,80	2,26
40-60	45,90	29,75	16,15	1,84
60-80	44,07	25,75	18,32	1,41
80-100	41,09	22,00	19,09	1,15
0-100	46,07	29,20	16,87	1,73

P = (1- ) *100%

КР = ВВ:2*5+5

НР = Р - КР

Висновок до завдання 4.2: Отже, загальні фізичні властивості каштанового ґрунту такі: щільність складення орного шару каштанового ґрунту за класифікацією М.О. Качинського - ущільнена рілля; щільність твердої фази ґрунту становить 2,67 г/см3, що є характерним для більшості ґрунтів; відношення КР/НР -1,2,17 (оптимальне = 1). Досліджуваний грунт потребує заходів покращення фізичних властивостей.

Заходи щодо покращення фізичних властивостей ґрунту:

Поліпшення фізичних властивостей ґрунтів здійснюються агротехнічними, хімічними і біологічними способами.

Агротехнічними є різні способи обробітку ґрунтів, за допомогою яких можна підготувати посівний шар, зруйнувати підорну підошву, брили, здійснити безліч інших агрономічно корисних операцій.

Хімічними способами є вапнування, гіпсування та штучне оструктурення ґрунтів. Вапнування кислих і гіпсування солонцюватих ґрунтів позитивно впливає на фізичні і фізико-механічні властивості (твердість, опір обробітку, липкість та ін.)

Біологічні заходи є найбільш універсальними. Це передусім внесення гною та інших органічних добрив (різноманітних компостів, торфу, сапропелю тощо). Оструктурювальний ефект і відповідно поліпшення фізичних властивостей можливі лише за глибокого їх заорювання під плужний обробіток восени, а вразі внесення внаслідок швидкої мінералізації їх довгострокова дія зникає. Сівозміна і використання фіто меліоративних можливостей вирощуваної культури також впливають на фізичні, у тому числі фізико-механічні, властивості. Особливо привабливими тут є культури суцільного посіву з глибокою кореневою системою, сидерати, рослинні рештки.

Завдання 4.3 Вміст в ґрунті гумусу

Таблиця 4.4 Основні показники гумусного стану ґрунту

Шар ґрунту, см	Вміст гумусу	Запас гумусу	Вміст N, кг/га	% до загального вмісту гумусу		Тип гу-мусу
	%	Рівень показника	т/га	кг/га	загального	мінерального	гумінових кис-лот	фульвокислот
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-20	1,5	Дуже низький	38,1	38100	1905	3810	22,7	33,7	0,67	Гуматно-фульватний
20-40	0,7	Дуже низький	19,18	19180	959	1918	21,5	35,5	0,61
40-60	0,3	Дуже низький	8,70	8700	435	870	19,4	40,5	0,48
0-60	0,8	Дуже низький	65,98	65980	3299	6598	21,2	36,6	0,59

Гт/га = Г%*dc*h см

Гкг/га = Гт/га*1000

Nзаг = Гкг/га*0,05

Nміn = Гкг/га*0,01

Висновок до завдання 4.3: Вміст гумусу у грунті знаходиться на дуже низькому рівні. Навіть у орному горизонті грунту запаси гумусу дуже низькі. Данний розріз за класифікацією показників гумусного стану грунтів (за Д.С. Орловим і Л.О. Гришиною_ належить до гуманно-фульватного, тому що відношення лежить у межах 0,5-1. Даннийгрунт потребує підвищення вмісту гумусу у грунті.

Заходи по збереженню та підвищенню вмісту гумусу в ґрунті: Серед заходів, спрямованих на забезпечення бездефіцитного балансу гумусу, найважливіше значення мають рослинні рештки і органічні добрива. При застосуванні сидератів коефіцієнт гуміфікації наближується до нуля, але при цьому не розкладається органічна речовина ґрунту.

Вапнування кислих ґрунтів збільшує вміст у них гумінових кислот, розширюючи співвідношення ГК:ФК. Гній та вапно деякою мірою змінюють тип гумусу в бік гуманного.

Також до основних шляхів збільшення вмісту гумусу відносять:

ь Дотримання сівозміни;

ь Науково обґрунтований обробіток ґрунту;

ь Насадження лісосмуг;

ь Проведення меліорацій.

Завдання 4.4 Агрегатний склад ґрунту

Таблиця 4.5 Вміст водотривких агрегатів ґрунту, %

Шар ґрунту, см	Діаметр агрегатів, мм	Ступінь структурності
	>5	5-3	3-1	1-0,5	0,5-0,25	>0,25	1-5
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0-20	-	3	6	11	28	48	9	Задовільний
20-40	-	2	7	18	30	57	9
40-60	-	-	3	9	11	23	3
0-60	-	1,67	5,33	12,67	23,00	42,67	7,00



Висновок до завдання 4.4: Під структурою ґрунту розуміють сукупність окремостей, або агрегатів, різних за розміром, формою, міцністю та зв'язаністю. Дослідивши діаметри агрегатів в різних шарах ґрунту, визначивши суму водостійких агрегатів >0,25 мм, можна зробити висновок, що даний ґрунт володіє задовільним ступенем структурності і бажано було б провести оструктурення грунту.

Заходи по оструктуренню ґрунту: Одним із найдоступніших агротехнічних заходів збереження і поліпшення структури ґрунтів є їх своєчасна культурна оранка. З одного боку, оранка розпушує ґрунт, сприяючи цим утворенню оптимальних за розміром агрегатів, з другого - прискорює розкладання органічних речовин і втрату гумусу, що також призводять до зниження водостійкості агрегатів.

Істотно поліпшують агрегатний склад ґрунтів багаторічні трави, оптимально включені в сівозміну, - цьому сприяє розгалужена тонковолокниста коренева система конюшини, люцерни, тимофіївки та багатьох інших трав. Великий оструктурю вальний вплив чинять торфокомпости, зелені добрива (сидерація), заорювані пожнивні та інші рослинні рештки. Агромеліоративними методами оструктурювання ґрунтів є вапнування кислих ґрунтів та гіпсування солонців.

Завдання 4.5 Гранулометричний склад ґрунту

Таблиця 4.6 Розрахунок гранулометричного складу ґрунту

Шар ґрунту, см	Діаметр агрегатів, мм	Назва грану-метричного складу ґрунту
	>1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,05	0,1-0,005	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	0,05-0,001	Менше 0,001	Менше 0,01
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
0-20	-	0,8	7,0	11,6	19,4	20,6	21,2	20,7	62,5	18,1	60	Легко-глини-стий
20-40	-	0,5	6,6	12,0	19,1	17,9	20,1	23,8	61,8	19,1	63
40-60	-	0,4	3,7	12,8	16,9	21,1	18,0	19,8	58,9	24,2	62
0-60	-	0,6	5,8	12,1	18,5	19,9	19,8	21,4	61,1	20,5	61,7

Висновок до завдання 4.5: Гранулометричним складом ґрунту називають процентне співвідношення окремих механічних фракцій (піску, пилу, мулу). Дослідивши частинки різного розміру, можна дійти висновку, що даний ґрунт має легкоглинистий гранулометричний склад.

Використання ґрунтів різного гранулометричного складу:

Більшість рослин добре росте на ґрунтах середнього механічного складу. Кукурудза, картоплю, кавуни, томати доцільніше вирощувати на легкосуглинкових і супіщаних ґрунтах, а пшеницю, овес, буряки й капусту - на середньо- та важкосуглинкових.

Завдання 4.6 Розрахунок водних властивостей ґрунту

Таблиця 4.7 Розрахунок ґрунтово-гідрологічних констант

Шар ґрунту, см	Щільність ґрунту, (dc) г/см3	Форми ґрунтової вологи, %	Вологоємність, %
		Від маси ґрунту	Від об'єму ґрунту	Від маси ґрунту	Від об'єму ґрунту
		МАВ	МГВ	ВВ	МАВ	МГВ	ВВ	НВ	КВ	ДАВ	НВ	КВ	ДАВ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0-20	1,27	6	8	12,0	2,62	10,16	15,24	30	35	18	38,10	44,45	22,86
20-40	1,37	5,70	7,60	11,4	7,81	10,41	15,62	28,5	33,50	17,1	39,05	45,90	23,43
40-60	1,45	4,95	6,60	9,9	7,18	9,57	14,36	24,75	29,75	14,85	35,89	43,14	21,53
60-80	1,51	4,15	5,53	8,3	6,27	8,36	12,53	20,75	25,75	12,45	31,33	38,88	18,80
80-100	1,62	3,40	4,53	6,8	5,51	7,34	11,02	17	22	10,2	27,58	35,64	16,52
0-100	1,44	4,84	6,45	9,68	6,97	9,29	13,94	24,2	29,2	14,52	34,85	42,05	20,91

Висновок до завдання 4.6: Водними властивостями ґрунту називають сукупність властивостей, які визначають поведінку ґрунтової води в його товщі. Найбільш важливими водними властивостями є: водоутримуюча здатність ґрунту, його вологоємність, водопідйомна здатність. Запаси продуктивної вологи даного типу грунту в розрахунковому шарі ґрунту -дуже добрі.

Завдання 4.7 Вміст валових і рухомих форм азоту, фосфору і калію

Таблиця 4.8 Вміст елементів живлення у заданому ґрунті

Шар ґрунту, см	Щільність ґрунту, г/см3	Валовий вміст елементів живлення	Вміст рухомих елементів живлення
		N	P2O5	K2O	N	P2O5	K2O
		%	т/га	%	т/га	%	т/га	Мг в 100 г ґрунту	кг/га	Мг в 100 г ґрунту	кг/га	Мг в 100 г ґрунту	кг/га
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
0-20	1,27	0,15	3,81	0,10	2,54	3,0	76,2	7	177,8	5	127,0	28	711,2
20-40	1,37	0,10	2,74	0,07	1,92	2,7	73,98	4	109,6	3	82,2	22	602,8
0-40	1,32	0,13	6,55	0,085	4,46	2,85	150,18	5,5	287,4	4	209,2	25	1314,0

Висновок до завдання 4.7: У орному шарі досліджуваного ґрунту, вміст калію, азоту і фосфору дуже високий. Внесення калійних, азотних і фосфорних добрив грунт не потребує.

Завдання 4.8 Розрахунок показників фізико-хімічних властивостей ґрунту

Таблиця 4.9 Фізико-хімічні властивості ґрунту

Шар ґрунту, см	рН водний	Обмінні основи (катіони)		Сума увібраних основ, мг.-екв./100	Н+, мг.-екв./100	Ємність насиченості ґрунту основами, %	Ступінь насиченості ґрунту основами, %	% Na+від ємності вбирання	Оцінка ґрунту за ступенем солонцюватості
		Ca2+	Mg2+	Na+
		мг.-екв./100г	%	мг.-екв./100г	%	мг.-екв./100г	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0-20	7,4	14	68,97	4,3	21,18	2,0	9,85	3,26	20,3	0,5	20,8	97,6	9,62	середньосолонцюваті
20-40	7,6	15	65,79	5,0	21,93	2,8	12,28	3	22,8	0,4	23,2	98,3	12,07
0-40	7,5	14,5	61,29	4,65	24,58	2,4	11,14	3,13	21,55	0,45	22	98,0	10,91

Для кожного шару ґрунту розрахувати дозу внесення вапна:

DCaCO3=50H*dc*hсм

Для горизонту 0-20 см DCaCO3=50*0,5*1,27*20 = 635 кг/га

Для горизонту 20-40 см DCaCO3=50*0,4*1,37*20 = 548 кг/га

Для горизонту 0-40 см DCaCO3=50*0,45*1,305*40=1188 кг/га

Визначити фактичну потребу у вапнуванні:

Для горизонту 0-20 см DCaCO3= 97,6- ґрунт не потребує вапнування;

Для горизонту 20-40 см DCaCO3=98,3 - ґрунт не потребує вапнування;

Для горизонту 0-40 см DCaCO3=98 - ґрунт не потребує вапнування.

Для кожного шару ґрунту розрахувати дозу внесення гіпсу:

Для горизонту 0-20 см D(CaSО4 * 2H2O) = 2,1 т/га

Для горизонту 20-40 см D (CaSО4 * 2H2O) =3,86 т/га

Для горизонту 0-40 см D(CaSО4 * 2H2O) =5,90 т/га

Висновок до завдання 4.8: Даний тип ґрунту середньосолонцюватий - грунт потребує внесення гіпсу Ступінь насиченості ґрунту основами становить 97-98% - це означає, що грунт не потребує внесення вапна.

Завдання 4.9 Маса розрахункового шару ґрунту. Склад водної витяжки, сума токсичних солей і розрахунок промивної норми

Таблиця 4.10

Шар ґрунту, см	Щільність ґрунту, г/см3	Маса розрахункового шару ґрунту, т/га	Аніони,	Катіони,
			СО2- 3	НСО3-	СІ-	SO24-		Ca2+	Mg2+	Na+ +K+
			0,03	0,061	0,0355	0,016		0,02	0,012	0,023
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
0-20	1,27	2540
20-40	1,37	2740
40-60	1,45	2900
60-80	1,51	3020
80-100	1,62	3240
0-100	1,44	14400

Таблиця 4.11 Визначення типу та ступені засолення ґрунту

Шар ґрунту, см	Тип засолення	Ступінь зпсолення
	За аніонним складом	За катіонним складом
			Тип			Тип
1	2	3	4	5	6	7	8
0-20	0,82	0,42	Хлоридно-сульфаний	0,15	0,69	Магнієво-кальцієвий	Слабозасолені
20-40	0,83	0,40		0,11	0,50
40-60	0,68	0,38		0,12	0,42
60-80	0,47	0,36		0,15	0,55
80-100	0,18	0,41		0,06	0,47
0-100	0,59	0,40		0,12	0,53

Висновок до завдання 4.9: Визначення маси розрахункового шару ґрунту, складу водної витяжки, суми токсичних солей дозволяє визначити втрати врожаю для різних культур в залежності від їх солевитривалості. Так втрати врожаю слабосолевитривалих культур становлять більше 80%, середньо солевитривалих - 50-80%, сильно солевитривалих - до 20%. Промивна норма залежить від суми токсичних солей. Для того щоб вимити 8128 кг/га токсичних солей, необхідно 6258,6 м3/га води (розрахунковий шар 0-20).



Список використаної літератури

1. Почвоведение. Гамаюнов В.Е. - Херсон, 1997. - 292 с. (Учебноепособие для преподователей и студентов сельськохозяйственных вузов по специальности 7.130.102. - «Агрономия».).

2. Грунти України: властивості, генезис, менеджмент родючості: навч.посіб. В.І.Купчик, В.В.Іваніна, Г.І.Нестеров та ін..; За ред. В.І.Купчика. К.: Кондор, 2012. - 414 с.

3. Ґрунтознавство з основ...