Механічний склад ґрунтоутворюючих порід і ґрунтів

Механічні   елементи   ґрунту   та   їх класифікація.

Тверда фаза ґрунту складається з часток різної величини. Одно­часно в ґрунтах містяться мінеральні, органічні і органо-мінеральні частки. Це уламки гірських порід (продукти вивітрювання), мі­нерали вторинного походження, колоїди гумусних речовин, продукти взаємодії органічних і мінеральних речовин

Таблиця 1. 

Класифікація  механічних  елементів   ґрунтоутворюючих   порід   і ґрунтів

 (за М. А. Качинським)

 Механічні  частки приблизно однакового розміру об'єднують у фракції.

В ґрунтознавстві відомо кілька класифікацій механічних еле­ментів. Проте загальновизнаною є класифікація М. А. Качинського (табл. 1), яку широко використовують у навчальній і науковій літературі. Деякі вчені (В. В. Добровольський, 1989) наводять спрощений варіант класифікації механічних елементів ґрунту. У складі четвертинних відкладів вони виділяють такі фракції: 

   — грубоуламкова частина ґрунту представлена уламками мінералів і гірських порід розміром 1 мм і більше;

— дрібноуламкова — частки розміром від 1 до 0,001 мм;

— тонкодисперсна частина ґрунту складається з часток гіпер­генних глинистих мінералів, розмір яких менше 0,001 мм.

Крім того, М. А. Качинський всі механічні елементи ґрунту по­діляє на дві фракції: фізичний пісок (>0,01 мм) і фізичну глину (<0,01 мм).

Класифікація ґрунтів за механічним складом. Під механічним складом ґрунтів і ґрунтоутворюючих порід розуміють відносний вміст фракцій механічних елементів.

В основу класифікації ґрунтів за механічним складом покла­дено співвідношення фізичного піску і фізичної глини. Найдоско­налішою в наш час є класифікація М. А. Качинського (табл. 2).

Згідно з даною класифікацією ґрунт має основну назву за вмі­стом фізичного піску і фізичної глини і додаткову за вмістом фрак­ції, що переважає: гравелистої (3—1 мм), піщаної (1—0,05 мм), крупнопилуватої (0,05—0,01 мм), пилуватої (0,01—0,001 мм) і мулуватої (<0,001 мм). Наприклад, дерново-середньопідзолистий ґрунт на морені (смт. Макарів, Київської області) містить фізичної глини 24,0 %, піску 42,6 %, крупного пилу 33,4 %, середнього пи­лу— 6,57% і дрібного — 9,6%, Основною назвою механічного складу даного ґрунту буде легкосуглинковий, додатковою — круп-нопилувато-піщаний.

Механічний склад ґрунту має важливе значення в ґрунтоутво­ренні, у формуванні родючості ґрунту. Від механічного складу за­лежать водні, теплові, повітряні, загально-фізичні і фізико-механічні властивості ґрунту

Таблиця 2.

Класифікація ґрунтів і порід за механічним складом

(за М. А. Качинським)

 Механічний склад ґрунту зумовлює окислювально-відновлювальні умови, величину ємкості вбирання,. перерозподіл в ґрунті зольних елементів, накопичення гумусу тощо. Детально про це викладено в наступних розділах, а зараз по­яснимо загальні фізичні і фізико-механічні властивості ґрунту.

Загальні фізичні і фізико-механічні властивості ґрунту. За­гальними фізичними властивостями ґрунту є щільність твердої фази, щільність непорушеного ґрунту і його пористість.

 Щільність твердої фази — інтегрована щільність всіх компо­нентів твердої фази ґрунту (уламки гірських порід, новоутворені мінерали, органічні частки). Верхні горизонти ґрунту мають мен­шу щільність, ніж нижні тому, що щільність гумусу становить 1,4 — 1,8, а щільність мінеральних компонентів — 2,3—3,3.

 Щільність ґрунту — маса одиниці об'єму ґрунту в непорушеному і сухому стані. Завдяки наявності пор, виповнених повітрям, щільність ґрунту значно менша, ніж щільність його твердої фази. Так, щільність ґрунту верхніх горизонтів становить 0,8 — 1,2 г/см3, а нижніх — 1,3 — 1,6 г/см3, щільність твердої фази відповідно 2,4 — 2,6 і 2,6—2,7.

Загальні фізичні властивості ґрунту залежать від мінерально­го, механічного і структурного складу. Так, гумусний горизонт структурного ґрунту (наприклад, чорнозему) має високу порис­тість (до 70 %), а безструктурного глинистого ґрунту значно мен­шу «50%).

Основними фізико-механічними властивостями ґрунту є лип­кість, пластичність, набухання і усадка. Всі вони залежать від вмісту в ґрунті глинистих мінералів.

Від механічного складу ґрунтів на різних ділянках залежить система їх обробітку та особливості інших агротехнічних заходів: строки польових робіт, система удобрення, структура посівних площ тощо.

  Вплив ґрунтоутворюючих порід на формування і географію ґрунтів

Механічний склад ґрунтоутворюючої породи має важливе значення в процесі формування ґрунту. Крім того, міне­ралогічний і хімічний склад безпосередньо впливає на хід елемен­тарних процесів, що відбуваються у ґрунті. Залежно від цього ґрунт набуває певних фізичних і фізико-механічних властивостей, які зумовлюють його агровиробничу характеристику.

Так, піщані і супіщані ґрунти легко обробляти сільськогоспо­дарськими машинами. Тому їх називають легкими ґрунтами. Во­ни мають сприятливий повітряний режим, високу водопроникність, швидко прогріваються. Одночасно вони мають ряд негативних властивостей, а саме: низький вміст гумусу і поживних речовин (внаслідок інтенсивного промивання), низький ступінь оструктуреності, незначну ємкість вбирання катіонів, легко піддаються вітровій ерозії тощо.

Ґрунти, сформовані на глинистих породах, називають важки­ми. Вони мають високу вологоємкість і водоутримуючу здатність. Як правило, вони багаті на гумус і легкодоступні елементи жив­лення. В таких ґрунтах при наявності необхідних умов інтенсивно відбувається процес формування структурних агрегатів.

Якщо глинисті ґрунти з тих чи інших причин є безструктурними, вони мають несприятливі фізичні властивості.

Докорінне поліпшення механічного складу ґрунту здійснюють шляхом глинування піщаних і піскування глинистих ґрунтів з од­ночасним внесенням високих доз органічних добрив.

Мінералогічний і хімічний (елементарний) склад ґрунтоутворюючих порід значною мірою впливає на характер і спрямова­ність хімічних реакцій, перерозподіл хімічних елементів по профілю ґрунту, тобто на геохімію ґрунтоутворення. Все це певним чи­ном впливає і на інші процеси ґрунтоутворення. В результаті необмеженій території, яка має ділянки, вкриті різними ґрунтоутворюючими породами, формуються різні типи або підтипи ґрунтів.

Так, на території Українського Полісся основним типом ґрунту е дерново-підзолистий, який сформувався на водно-льодовико­вих відкладах. В Житомирській області в межах Овруцько-Словечанського кряжу поширені сірі лісові ґрунти, які сформувалися на лесах. Це зумовлено різним мінеральним, хімічним і механічним складом водно-льодовикових і лесових відкладів.

Другий приклад. На піщаних алювіальних відкладах заплав річок, які перетинають чорноземну зону (Дніпро, Дон, Волга та інші), формуються дерново-лучні ґрунти, які значно відрізняються від зональних чорноземних ґрунтів.

На заході Українського Полісся, на території прибалтійських держав, Польщі, Німеччини, Франції серед зональних ґрунтів під­золистого типу на алювії карбонатних порід (мергелів, крейди, вапняків) сформувалися перегнійно-карбонатні >, (дерново-карбо­натні) ґрунти. Це пояснюється тим, що наявність значної кількос­ті кальцію нейтралізує кислу реакцію ґрунтового розчину і тим самим запобігає вимиванню елементів живлення і формуванню підзолистого горизонту. Цей тип ґрунту має значно вищу родю­чість, ніж підзолисті, які його оточують.

В умовах тропічного поясу основні зональні ґрунти формують­ся на червоноколірних пухких відкладах давньої кори вивітрю­вання. Серед них на значних територіях (Центральна Африка, Індостан, східна частина Австралії), на давньоалювіальних рівни­нах, де ґрунтоутворюючою породою є продукти площинного змиву з оточуючих підвищених елементів рельєфу, поширені чорні тро­пічні ґрунти.

Таким чином, зміна хімічного складу породи зумовлює форму­вання іншого типу ґрунту.

Тут наведено приклади впливу ґрунтоутворюючої породи на географію ґрунтів на значних територіях суші. Аналогічні прик­лади мають місце і на невеликих територіях (адміністративний район, окреме господарство), де є ділянки з різними ґрунтоутворюючими породами.