§ 28. Умови ґрунтоутворення, структура ґрунту. Основні типи ґрунтів

Утворення ґрунтів — складний процес, який триває сотні або й тисячі років. Ґрунти України сформувалися в результаті взаємодії різних ґрунтотвірних чинників — материнських порід, природних вод, клімату, рельєфу, рослинного покриву, життєдіяльності тварин і мікроорганізмів, господарського впливу людини (мал. 80).

Ґрунтотвірна (материнська) порода — середовище, у якому відбувається діяльність живих організмів, а також вихідний матеріал, з якого формується ґрунт. Якість ґрунту залежить насамперед від хімічного складу гірської породи. Що більше хімічних елементів у породі, то краще буде ґрунт, і навпаки. Велике значення мають механічний склад і будова породи. Від них залежать фізичні властивості ґрунту, його щільність, водний, повітряний і тепловий режими, глибина залягання ґрунтових вод. Усе це впливає на характер ґрунтоутворювальних процесів, мінералізацію і гуміфікацію рослинних решток, швидкість накопичення та переміщення речовин у ґрунті.

Мал. 80. Ґрунтотвірні чинники

Найцінніші ґрунтотвірні породи — карбонатні леей, лесовані суглинки, менш цінні — безкарбонатні суглинки. Бідними материнськими породами є кварцові піски. Ґрунти, які утворюються з порід, що містять багато солей, характеризуються великим умістом легкорозчинних солей.

Материнські породи (підґрунтя) визначають мінеральний склад, а також фізичні й хімічні властивості ґрунту. В Україні такими породами є четвертинні відклади — переважно лесові й піщані. Від них до ґрунту потрапляють дрібні тверді частки — глина й пісок, а в гірських районах до них долучаються гравій і щебінь.

Активно впливає на формування різних типів ґрунтів клімат, зокрема співвідношення тепла й вологи на певній території. За надмірного зволоження формуються заболочені ґрунти, у яких можуть утворюватися торфовий шар і глей — сизі плями зі сполук заліза. Натомість недостатнє зволоження ґрунту спричинює формування солончаків: до поверхні на місце вологи, що швидко випаровується, піднімається вода з глибин разом із розчиненими солями. Також клімат впливає на ґрунтоутворення через рослинність. У теплому й достатньо зволоженому кліматі формується пишна трав’яна рослинність, після відмирання якої утворюється багато перегною (гумусу). І навпаки, за надмірної сухості клімату формується розріджений рослинний покрив, через що утворюється мало перегною, тому й ґрунти будуть менш родючими або й бідними.

Тварини, що живуть у ґрунті (дощові черви, кроти), розпушують його й подрібнюють рештки рослин, які мікроорганізми (різні бактерії) перетворюють на перегній. Вони розщеплюють органічні рештки на мінеральні речовини та хімічні елементи. Тільки в такому вигляді їх знову можуть засвоювати рослини. Крім того, перегній і кальцій склеюють тверді мінеральні частки в грудки різного розміру, між якими в ґрунт проникають вода й повітря.

Господарська діяльність людини може підвищити родючість ґрунту завдяки науково обґрунтованому його обробленню або ж знизити її через нераціональне господарювання. Важливе значення для поліпшення якості ґрунтів має внесення органічних і мінеральних добрив (мал. 81, с. 136).

Процес ґрунтоутворення дуже повільний. В Україні, яка розташована в середніх широтах помірного поясу, для утворення родючого шару ґрунту завтовшки 0,5-2 см знадобиться приблизно 100 років.

Найважливішою складовою ґрунту є гумус, тобто перегній, який утворюється з органічних решток, що постійно потрапляють у ґрунт, де розкладаються і синтезуються. Гумус у ґрунті робить його пухкішим, поліпшує повітро- й водопроникні властивості.

Мал. 81. Картосхема родючості ґрунтів України

Основною ознакою ґрунту є його родючість, що істотно відрізняє ґрунт від гірської породи, з якої він утворився. Родючістю ґрунту називають його здатність забезпечувати рослини всім необхідним для їх росту й розвитку — водою, повітрям, поживними речовинами.

Структура ґрунту. Ґрунтові горизонти. Структура ґрунту — здатність ґрунту розпадатися на окремі частини певного розміру й форми. Ґрунт буває структурним і безструктурним. Структурний ґрунт розділений на частини різної форми й величини. У безструктурном ґрунті його складові (механічні елементи) не з’єднані між собою, вони існують відокремлено або залягають суцільною зцементованою масою.

Шари ґрунтів з однаковими ознаками називають ґрунтовими горизонтами. Сукупність ґрунтових горизонтів, об’єднаних єдиним процесом ґрунтоутворення, становить ґрунтовий профіль. Будова ґрунтового профілю визначається ознаками окремих ґрунтових горизонтів, які закономірно переходять один в інший. Серед них: лісова підстилка чи степова повстина, гумусовий горизонт, горизонт вимивання, перехідний горизонт, материнська порода.

Основні типи ґрунтів, закономірності їх поширення. В Україні поширені такі основні типи ґрунтів: дерново-підзолисті, дернові; буроземи; сірі, ясно-сірі й темно-сірі лісові; чорноземи й каштанові; коричневі; лучні й болотні; солонці, солончаки й солоді (мал. 82).

Користуючись картою, з’ясуйте, яка родючість ґрунтів у вашій області.

Мал. 82. Основні типи ґрунтів України: А — перегнійно-акумулятивний горизонт; Б — горизонт вимивання ґрунтових розчинів; В — ґрунтотвірна (материнська) порода

Під час проведення ґрунтового картографування в Україні виявлено 650 видів ґрунтів. Різні типи ґрунтів займають різну площу.

Дерново-підзолисті та дернові ґрунти поширені переважно в північній (поліській) частині України. Ґрунтотвірні породи мають переважно легкий механічний склад і представлені піщаними й супіщаними льодовиковими та водно-льодовиковими відкладами. Ґрунти формуються в умовах надмірного зволоження. Під заболоченими лісами чи на луках утворюються оглеені ґрунти. На зволожених територіях під сосновими лісами (борами), а також на піщаних терасах, формуються дерново-борові ґрунти. Потужність їхнього гумусового горизонту становить 18-24 см. Для цих ґрунтів характерні низький уміст гумусу (1,5-2 %), несприятливі фізичні властивості й невисока родючість. Вони потребують угноєння і внесення мінеральних добрив. На Поліссі в місцях виходу на поверхню відкладів крейди сформувалися досить родючі дерново-карбонатні ґрунти.

У лісостеповій зоні, а також у південних районах Полісся поширені сірі та ясно-сірі лісові ґрунти — перехідні від дерново-підзолистих до чорноземних ґрунтів. Вони сформувалися на лесовому підґрунті під широколистими лісами. У розріджених лісах утворилися темно-сірі опідзолені ґрунти. Уміст гумусу в них невеликий — 1,8-4,3 %, потужність гумусового горизонту — 26-47 см. Основні ґрунтотвірні породи — пористі леси й лесоподібні суглинки, які здатні накопичувати вологу. Регулювання водного режиму цих ґрунтів є важливою умовою підвищення їхньої родючості.

Найпоширеніші в Україні чорноземи й каштанові ґрунти. Найродючішими є чорноземи. Вони займають найбільшу площу, мають велику потужність, зернисту структуру. Чорноземи багаті на гумус (4-6 %), гумусовий горизонт має потужність 60-80 см. Вони помірно зволожені, мають темно-сіре забарвлення. Основними ґрунтотвірними породами є леси й лесоподібні суглинки.

Формування різних підтипів чорноземів підпорядковане широтній зональності. У зоні лісостепу формуються чорноземи опідзолені й типові, у північному степу — чорноземи звичайні, у центральній степовій частині й на південному заході — чорноземи південні. Звичайні, типові й опідзолені чорноземи України належать до найродючіших ґрунтів світу.

У сухому південному степу поширені темно-каштанові ґрунти, а в сухих умовах причорноморських і присиваських степів — каштанові. Вони мають менш потужний гумусовий горизонт (до 55 см), уміст гумусу в них становить 1,3-2,9 %.

На півдні в районах із субтропічним кліматом переважають коричневі й червоно-коричневі ґрунти (Південний берег Криму). Уміст гумусу в них становить 3 % і вище. Ці ґрунти формуються в умовах недостатнього (у теплий період) зволоження.

Лучні й болотні ґрунти не повною мірою підпадають під зональне розміщення, хоча найкращі природно-кліматичні умови для їх формування створюються саме в зонах достатнього зволоження, тобто в західних і північних (поліських) районах України. У степових районах лучні й болотні ґрунти засолені. Лучні ґрунти формуються в умовах значного зволоження, болотні — перезволоження.

Усі лучні й болотні ґрунти потребують осушувально-зрошувальної водної меліорації. Однак великомасштабна осушувальна меліорація, яка інтенсивно проводилася на Поліссі, не завжди давала позитивні результати. Спостерігалося пересушення земель, а в період інтенсивних опадів вода затоплювала великі площі. Дотримання виважених і науково обґрунтованих підходів щодо водної меліорації має дуже важливе екологічне значення.

У південних посушливих районах поширені солончаки, солонці й солоді. Їх площа за останні роки поступово збільшується, що призводить до зменшення площі продуктивних ґрунтів. Особливо інтенсивно цей процес відбувається поблизу великих дніпровських водойм у південній і центральній частинах України, а також на поливних землях.

Солончаки утворюються внаслідок випаровування мінералізованих ґрунтових вод, що залягають близько від поверхні. Вони поширені в південній частині України. Загалом солончаки займають порівняно невеликі території. Значну площу охоплюють в Україні солонці, які засолені менше за солончаки. У пониззі, на добре зволожених землях Причорномор’я й Приазов’я поширені солоді, що сформувалися внаслідок вилуговування засолених ґрунтів.

Бурі лісові (буроземи) і буро-підзолисті ґрунти поширені в межах лісової смуги висотних поясів Карпат, а також у Передкарпатті та Закарпатті, на північних схилах Кримських гір. Ці ґрунти формуються в умовах достатнього зволоження, тривалого теплого періоду, переважно за участю мікроорганізмів, під листяними або хвойними лісами. На вузькій смузі Південного берега Криму переважають червоно-бурі та коричневі ґрунти.

Дослідження В. Докучаєва. Василь Докучаєв (1846-1903) — відомий природознавець, основоположник наукового генетичного ґрунтознавства та зональної агрономії. У 1888-1894 рр. очолював експедицію, що вивчала ґрунти, рослинність і геологічні умови Полтавщини. За його ініціативи було складено ґрунтові карти губернії, створено в м. Полтаві природничо-історичний музей. В. Докучаєв видав монографію «Наш степ раніше й тепер», розробив методику визначення, чи були раніше ліси на південних українських теренах. Нагороджений золотою медаллю та орденом «За заслуги в землеробстві» на всесвітній виставці в м. Парижі 1889 р. Учений сформулював так званий закон зональності, що показує «найтісніший зв’язок клімату, ґрунтів, тваринних і рослинних організмів» і «співвідношення між зонами природи взагалі й усім життям, усією діяльністю людини».

Дискусійний клуб

Що, на вашу думку, означає вислів: «Ґрунт сам себе удобрює»?

Карта ґрунтів. На картосхемі ґрунтів України (мал. 83) відображено поширення типів і різновидів ґрунтів на певній території. Для складання карт проводять експедиційні дослідження — зйомку (знімання) ґрунтового покриву. Залежно від мети й призначення, ґрунтознавчі дослідження проводять в межах окремих сільськогосподарських чи лісових господарств, природних або адміністративних районів, областей, країв, природних зон, держав.

Мал. 83. Картосхема ґрунтів України

• Ґрунт — особливе природне тіло, верхній пухкий родючий шар. До складу ґрунту входять різні мінеральні (вода, повітря, мінеральні солі, пісок і глина) та органічні (перегній) речовини.
• Ґрунтотвірними чинниками є материнські породи, вода, клімат, рельєф, рослинність, життєдіяльність тварин і мікроорганізмів, господарський вплив людини.
• На рівнинній частині України сформувалися такі основні типи ґрунтів: дерново-підзолисті, сірі лісові, чорноземи (опідзолені, типові, звичайні, південні), каштанові, лучні, болотні, солонці, солончаки, солоді.
• На рівнинній частині України поширення ґрунтів підпорядковане закону широтної зональності, а в горах — вертикальної поясності.

Основні терміни й поняття

Ґрунтовий профіль — сукупність певних ґрунтових горизонтів, що відображає їхні закономірні зміни від поверхні до материнської породи.

Ґрунтові горизонти — послідовні шари, які змінюються з глибиною.

Ґрунтотвірна (материнська) порода — середовище, у якому відбувається діяльність живих організмів, а також вихідний матеріал, з якого формується ґрунт.

Гумус — органічна складова ґрунту, яка містить велику кількість поживних речовин.

Запитання та завдання

• 1. Поясніть, під впливом яких чинників формується ґрунт. Назвіть основні типи ґрунтів України.
• 2. Охарактеризуйте дерново-підзолисті ґрунти та чорноземи. Чим вони відрізняються?
• 3. Які існують закономірності поширення ґрунтів на рівнинній частині України та в горах? Поясніть основні причини такого поширення.
• 4. Яких заходів необхідно вжити для збереження родючості ґрунтів?

Дослідження

Проаналізуте, як діяльність людини впливає на родючість ґрунтів вашої місцевості.

• Найбільш родючими ґрунтами не тільки в Україні, а й у світі є чорноземи. Гумусовий шар у них може сягати 120 см! Про їхню родючість у народі казали: земля така добра, що посадиш голоблю, то виросте тарантас.
• Відомий англійський біолог Чарльз Дарвін написав про дощових черв’яків: «Певно, жодна інша тварина у світі не відіграє такої важливої ролі в природі. Армія цих підземних копачів на 1 га ґрунту становить 130 тис. особин. За рік вони перевертають понад 30 т землі».

Готуємося до наступного уроку

Підготуйте повідомлення про рослини, занесені до Червоної книги України.

Розділ ІІІ Природні умови і ресурси України

Пригадайте, що таке гумус. Поясніть, як і з чого він утворюється.

Умови ґрунтоутворення. Одним з найбільших природних багатств України світового значення є, безперечно, її ґрунти.

Рослинні й тваринні рештки, що потрапляють у верхній розпушений шар гірських порід, утворений вивітрюванням, мільйонами мікроскопічних грибів і бактерій, а також кислотами, розкладаються й перетворюються на нову речовину — перегній або гумус. Крім мікроскопічних, невидимих для ока людини мікроорганізмів, у створенні ґрунту беруть участь личинки різних комах, кроти й інші землерийки, дощові черв’яки тощо (мал. 87).

? Пригадайте основні чинники, які впливають на формування ґрунтів.

Ґрунт — це поверхневий пухкий шар земної кори, який утворився в процесі зміни гірських порід під впливом рослин, тварин і мікроорганізмів (живих і відмерлих), а також сонячного тепла та атмосферних опадів.

Мал. 87. Чинники утворення ґрунту

Основні типи ґрунтів, закономірності їх поширення. Оскільки основну роль у формуванні ґрунтів відіграє рослинність, то для кожної природної зони характерним є один переважаючий тип ґрунту. Наприклад, на півночі України, в Поліссі, з давніх-давен росли дубово-соснові ліси зі значним трав’яним покривом під деревами. Тут завжди випадало вологи більше, ніж випаровувалося. Трава, листя, хвоя, жолуді, кора постійно розкладалися утворюючи перегній. Крізь піщані відклади цей перегній легко вимивався і просочувався в глиб землі (мал. 88). Утворилися доволі бідні на перегній (гумус) дерново-підзолисті ґрунти.

Мал. 88. Ґрунтові горизонти

Далі на південь кількість опадів зменшується, а сонце гріє більше. Колись тут росли широколистяні грабові і дубово-грабові ліси. Вони чергувалися з безлісими степовими ділянками. Переважали не піщані, а лесові відклади з глини. Упродовж тисяч років в умовах теплого і не дуже вологого клімату під широколистяними лісами утворилися сірі лісові ґрунти, а під безлісими, укритими травою ділянками, — опідзолені чорноземи.

Хоча сьогодні в лісостеповій зоні України майже всі ліси вирубано, а на їхньому місці стеляться сільськогосподарські лани, за картою ґрунтів можна точно сказати, де колись були ці ліси і навіть з яких порід дерев вони складались.

Ще далі на південь в Україні споконвіку панували степи. Їхня північна, найбільш зволожена, частина була вкрита буйною трав’яною рослинністю, в якій міг сховатися вершник. Величезна маса відмерлої трави й коріння щороку розкладалася. Оскільки тут було мало дощів, увесь перегній залишався у верхньому шарі землі. З року в рік цей чорний гумусовий горизонт ставав дедалі товщим. Так утворилися найродючіші ґрунти — типові і звичайні чорноземи. Уміст перегною в них сягає 6-12 %, а товщина гумусового шару — до 1,5 м.

Далі на південь кількість опадів зменшується, склад трав’яної рослинності збіднюється. Зменшуються також її висота й густота. Тут уміст гумусу в чорноземах є набагато біднішим — 4-6 %. Меншою є й потужність гумусового горизонту. На узбережжі Чорного й Азовського морів та у Степовому Криму, де буває лише 300-455 мм опадів, поширеними є каштанові ґрунти, бідні на гумус і засолені. Вони утворилися під посухостійкими рослинами (полин, типчак, ковила) і мають коричневий колір.

Різноманітними є ґрунти в Карпатах і Кримських горах. Там ґрунти змінюються з висотою. У передгір’ях Карпат переважають різновиди бурих ґрунтів, які містять сполуки заліза й утворилися під широколистяною рослинністю в умовах значного зволоження.

Вище в горах під хвойними лісами утворилися гірсько-підзолисті, а на безлісих полонинах — гірсько-лучні ґрунти (мал. 89).

Мал. 89. Типи грунтів у розрізі: а) дерново-підзолисті; б) світло-сірі лісові; в) чорноземи типові; г) темно-каштанові; д) солонці

На півночі Гірського Криму переважають бурі лісові, а на безлісих яйлах — гірсько-лучні ґрунти. Південні схили Кримських гір укриті коричневими і червоними ґрунтами.

Карта ґрунтів України відображає поширення різних типів ґрунтів по її території.

– За допомогою карти ґрунтів шкільного навчального атласу назвіть типи ґрунтів, які поширені в Україні.

Такі карти складають на основі вивчення (знімання) ґрунтового покриву експедиційними методами. Їх використовують у господарській діяльності під час проведення меліоративних робіт, лісовпорядкування, землеустрою тощо.

Мал. 90. В.В. Докучаєв (1846-1903)

Видатний учений, природознавець, геолог і ґрунтознавець Василь Васильович Докучаєв у 1888-1894 рр. очолював експедицію, що вивчала ґрунти, рослинність і геологічні умови Полтавщини. За результатами цієї експедиції було складено ґрунтові карти губернії (мал. 90).

Першим великим твором В.В. Докучаєва є твір «До питання про осушення боліт взагалі і зокрема про осушення Полісся» (1875 р.), що розглядає болота з точки зору геолога, натураліста і підкреслює їх важливу роль у природі. Докучаєв писав: «Перш ніж витрачати мільйони на осушення боліт, необхідно довести, що річки, які беруть свій початок у болотах, можуть обійтися і без них. Інакше нам доведеться ще більше затратити праці та коштів на обводнення осушених місць».

? Наведіть аргументи щодо підтвердження цього висловлювання.

– В Україні ґрунти є одним з найбільших природних багатств світового значення. Основну роль у формуванні ґрунтів відіграє рослинність. Для кожної природної зони характерним є один переважаючий тип ґрунту.

Карта ґрунтів України відображає поширення різних типів ґрунтів по її території.

Видатний учений, природознавець, геолог і ґрунтознавець В. В. Докучаєв упродовж кількох експедицій вивчав ґрунти в межах сучасної території України і присвятив їм кілька своїх наукових праць.

1. За допомогою мал. 91 схарактеризуйте вплив кожного з чинників на формування ґрунтів у межах різних природних зон України.

2. Поясніть, чому в різних природних зонах сформувалися різні за структурою та родючістю ґрунти.

3. Підготуйте повідомлення про дослідження В.В. Докучаєва.

4. За допомогою карти ґрунтів шкільного навчального атласу назвіть типи ґрунтів, що поширені у Вашій місцевості.