Крикунов В.Г. Грунтознавство

Подождите немного. Документ загружается.

- площа 1 га, см

Норму гіпсу (СаSО

т/га) обчислюють за формулою

де Nа - вміст увібраного натрію, мг-екв./100 г ґрунту;

т - маса орного шару ґрунту, г;

86,08 - маса гіпсу, що відповідає І мг-екв. його, мг;

100•

- для переведення міліграмів у тонни.

Гіпсування слід проводити в комплексі із заходами, що сприяють

вимиванню солей сульфату натрію, які утворюються при взаємодії гіпсу з

ґрунтом (глибока оранка, зрошення, снігозатримання тощо), з внесенням

органічних добрив, вирощуванням багаторічних трав, сівбою рослин на

зелене добриво.

Визначення кількості гумусу за І.В.Тюріним

Значення аналізу. Гумус утворюється в ґрунті в результаті розкладу

рослинних і тваринних решток. До складу гумусу входять: вуглець, на

долю якого припадає 58 %, азот – 5%, водень – 4,5%, кисень – 2,8% та інші

елементи. Крім цього, до складу гумусу входять органічні кислоти:

кренова, ульмінова, гумінова то що. Так як на вуглець і азот припадає

найвищий процент, то гумус є, до деякої міри, джерелом для живлення

рослин цими елементами.

З наявністю гумусу в ґрунті зв’язана його родючість, колір та фізичні

властивості. У воді гумус не розчиняється.

Відомо декілька способів визначення гумусу в ґрунті. Найбільш

поширеним є спосіб, запропонований І.В.Тюріним.

Принцип методу ґрунтується на окисленні двохромовокислим калієм

(К

Сr

) або хромовим ангідридом (Сr

) вуглецю гумусу до утворення

вуглекислого газу. Обчисливши кількість двохромовокислого калію, що

Na•m•86.08

CaSO

100•

віддав свій кисень на окислення вуглецю гумусу, знаходять вміст гумусу в

ґрунті.

Прилади та обладнання: аналітичні або торзійні терези та наважки,

конічні колби ємністю 500 – 700 мл, конічні колби ємністю 100 мл, лійки d

– 4 см, бюретки на 50 мл, промивалка.

Реактиви : 0,4 Н розчин К

Сr

в розведеній Н

SО

( 1 : 1 ),

0,1 Н. або 0,2 Н. розчин солі Мора, 0,2 %-ний розчин

фенілантранілової кислоти.

Хід роботи: 1. 0,1 – 0,5 г просіяного через сито в 1 мм ґрунту

розгорнути тонким шаром на папері і за допомогою скляної палочки

вибрати всі корінці. Для цього скляну паличку потерти шерстяним

клаптиком і, не торкаючись поверхні, провести на ретельно розісланим

грунтом. Корінці причіпляються до палички. Вибирання корінців

повторити декілька разів.

2. Перенести грунт у фарфорову ступку, розтерти деревяним пестиком

і просіяти через сито з отворами в 0,25 мм. З виготовленої проби відважити

на аналітичних або торзійних терезах з точністю до 0,0001 г наважку

ґрунту від 0,1 до 0,5 г в залежності від вмісту гумусу в ґрунті. Чим більше

гумусу в грунті, тим менше беруть наважку.

3. Обережно перенести наважку ґрунту в конічну колбу ємністю в 100

мл і додати з бюретки 10 мл двохромовокислого калію К

Сr

(Користуватись цим реактивом треба дуже обережно). Для зменшення

випаровування у шийку колби вставляють маленьку лійку діаметром 3 см,

поставити на газову плитку з сіткою і кип’ятити п’ять хвилин не

допускаючи бурхливого кипіння.

При кип’ятінні проходять реакції :

Реакція розкладу К

Сr

в присутності Н

SО

2 К

Сr

+8Н

SО

=2К

SО

+2Сr

(SО

)

+8Н

О+3О

Реакція окислення вуглецю гумусу.

3С + 3О

= 3СО

4. Розчин сірчанокислої солі окису хрому Сr

(SО

)

, що утворюється в

результаті першої реакції, має темно-зелений колір, тому, коли при

кип’ятінні наважки ґрунту всі 10 мм К

Сr

віддадуть

свій кисень для

окислення вуглецю гумусу, вміст колби позеленіє. Цього допускати не

можна. Потрібно слідкувати за тим, щоб в розчині завжди був лишок

Сr

який не розкладається і своїм кольором затушовує темно-зелений

колір окису хрому, що утворюється. Як тільки колір рідини в колбі при

кип’ятінні почне зеленіти, колбу зняти з плитки.

5. Після закінчення кип’ятіння колбочку охолодити і вміст її перенести

у конічну колбу ємністю 500 мл. Для цього у велику колбу налити близько

100 мл дистильованої води і обережно переносити вміст маленької

колбочки, декілька разів споліскуючи її невеликою кількістю

дистильованої води, доки у великій колбі не набереться близько 200 – 250

мл рідини.

6. Потім до розчину додати 8 крапель дифеніламіну і вміст колби

збовтати (рідина набуває темно-бурого кольору).

7.Відтитрувати двохромовокислий калій, що залишився після

кип’ятіння, 0,2 Н розчином солі Мора, довести його до темно-зеленого

кольору. При титруванні потрібно весь час слідкувати за зміною кольору

рідини. Від додавання солі Мора він буде змінюватися поступово,

переходячи спочатку в фіолетовий, синій, а потім від 1 – 2 крапель – у

темно-зелений колір.

8. Провести контрольне титрування двохромовокислого калію сіллю

Мора, щоб встановити еквівалентне співвідношення між ними.

Для цього в колбу на 500 мл налити 200 – 250 мл дистильованої води,

додати 10 мл К

Сr

, перемішати і, додавши 8 – 10 дифеніламіну, знову

збовтати. Одержаний розчин відтитрувати 0,2 Н розчином солі Мора до

темно-зеленого кольору.

Обчислити вміст гумусу в процентах до сухого ґрунту за формулою :

Kkва

1000010362,0)(

−

де Х – вміст гумусу в процентах до сухого ґрунту;

а – кількість мілілітрів 0,2Н розчину солі Мора, що пішло на

титрування 10 мл К

Сr

(контрольне титрування),

в - кількість мілілітрів 0,2Н розчину солі Мора, що пішло на

титрування лишку двохромовокислого калію, який не брав участі в

окисленні гумусу і залишився після кип’ятіння,

k – поправка на нормальність розчину солі, якщо він не точно 0,2Н,

0,0010362 – гумусове число, запропоноване проф. Іщерековим, яке

означає, що 1 мл 0,2 Н розчину солі Мора відповідає 0,0010362 г гумусу,

100 – коефіцієнт для вираження в процентах,

К – коефіцієнт гігроскопічності ґрунту (для перерахунку на сухий

грунт),

С – наважка ґрунту взята для аналізу.

Питання для самоперевірки 1. Що таке гумус ( перегній ) ? 2. Історія розвитку та суть

поглядів на походження гумусу. 3. Джерела, склад та кількість надходження в грунт рослинних залишків

(дерев’янистих та травянистих). 4. Сучасні уявлення про процес гумусоутворення. Загальна схема

процесу гумусоутворення. 5. Із яких компонентів складаються гумусові речовини ?. 6. Дайте

характеристику гуміновим і фульвокислотам. 7. Які сполуки утворюються в результаті взаємодії

гумусових кислот з мінеральною частиною ґрунту ? 8. Роль гумусу в процесі ґрунтоутворення і їх

родючості. 9. Яка кількість гумусу міститься в основних типах ґрунтів ? Чим відрізняється якісний

склад ґрунту підзолистих ґрунтів від чорноземних ? 10.Шляхи регулювання в ґрунті кількості гумусу і

його якісного складу.

Частина третя

ВИВЧЕННЯ ОСНОВНИХ ТИПІВ ҐРУНТІВ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ

ТА ДІАГНОСТИКА

Структурні рівні організації ґрунту

Грунт, як і будь-яке складне тіло, потрібно вивчати в загальному

вигляді, враховуючи ознаки і властивості його окремих, навіть найменших

складових елементів. Сучасне генетичне ґрунтознавство розглядає ґрунт як

досить складну структурну систему з нескінченою різноманітністю

внутрішніх і зовнішніх функціональних зв'язків.

Термін «структурна система» вказує, що ґрунт як природне тіло має

певну будову - структурну організацію, в якій виділяють кілька структурних

рівнів.

Так, ґрунтовий профіль складається з горизонтів, ті в свою чергу - з

структурних агрегатів, а останні - з окремих первинних частинок. Кожен

наступний більш високий рівень організації включає всі явища і взаємодії

нижчих рівнів і поряд з цим має свої, тільки йому властиві ознаки, чим

виділяється як принципове самостійне природне утворення.

Якщо ці рівні розглядати від нижчого до вищого, то першим з них буде

атомарний. З ним ми стикаємося при вивченні природної і штучної

радіоактивності ґрунту. Ізотопи одних хімічних елементів перетворюються в

ізотопи інших з виділенням енергії і відіграють важливу роль в процесі

ґрунтоутворення.

Наступним структурним рівнем організації ґрунту є кристалічно-

молекулярний, або молекулярно-іонний - це перетворення речовин в ґрунті в

процесі хімічних реакцій. Молекули та іони знаходяться в грунтовому

розчині, на поверхні колоїдних частинок, з чим пов'язано руйнування,

новоутворення мінеральних речовин, перетворення і синтез органічних

речовин.

Третім рівнем структурної організації є елементарні ґрунтові частинки.

За складом і розміром вони неоднорідні, діляться на гранулометричнІ фракції

від колоїдних частинок до гравію чи навіть каменю, кристалічної та аморфної

будови.

Агрегатний склад ґрунту включає макро- і мікроагрегати, або власне

структуру та структурні окремості (педи). Агрегати вкриті особливою

плівкою, а тому помітні, виділяються внутрішнім і зовнішнім складом.

П'ятий структурний рівень, який називається горизонтом, складається з

окремих агрегатів і являє собою відносно однорідний шар ґрунту, що

виділився в процесі ґрунтоутворення і розміщений більш-менш паралельно

поверхні. Горизонти різняться між собою, і ґрунтоутворювальною породою,

кольором, структурою, складом.

Шостий структурний рівень - це поєднання окремих горизонтів, яке

утворює ґрунтовий профіль, або власне ґрунт з усіма його компонентами. Це

сукупність генетично поєднаних і закономірно перехідних один в інший

горизонтів, на які поділяється материнська порода в процесі

ґрунтоутворення. Розрізняють ґрунтовий профіль гомогенний, що відповідає

сучасним умовам ґрунтоутворення, і гетерогенний, який утворюється

внаслідок попередніх стадій ґрунтоутворювальних процесів.

Сьомим, найвищим рівнем організації є ґрунтовий покрив, будова якого

складна і багатоступінчаста, бо ґрунти в природі взаємозв'язані й створюють

складні комплекси.

Розглянуті структурні рівні організації ґрунтових утворень мають

важливе методологічне значения, оскільки дослідження ґрунту на кожному

рівні потребує свого специфічного методичного підходу. Навіть

найдосконаліше вивчення ґрунту на якомусь одному рівні його структурної

організації не буде достатнім для повного уявлення про його походження,

розвиток, властивості, без вивчення його на всіх рівнях.

Ґрунтовий профіль та його морфологічні ознаки

Поняття ґрунтовий профіль і профільний метод вивчення ґрунтів

введено В. В. Докучаєвим. Цей метод і на сьогодні залишається найбільш

раціональним і науково обґрунтованим.

Поєднання генетичних горизонтів, характерне для кожного окремого

типу ґрунту, утворює ґрунтовий профіль. Всі горизонти в ньому

взаємозв'язані и взаємообумовлені. Профіль формується з вихідної

материнської породи як єдине ціле, розчленовуючись на окремі генетичні

горизонти. В різних ґрунтах можуть зустрічатися подібні горизонти, але для

кожного конкретного характерне поєднання лише певних горизонтів з усіма

їх особливостями і відмінностями.

Профіль ґрунту залежно від впливу зовнішніх факторів . на материнську

породу змінюється за ознаками і властивостями по вертикалі.

Спостерігаються закономірні видозміни гранулометричного,

мінералогічного, хімічного складу, фізичних, хімічних і фізико-хімічних

власти-востей ґрунтової товщі зверху вглиб до материнської породи.

Горизонти більшості ґрунтів поступово переходять від одного до

іншого. Зустрічаються ґрунти з чітко вираженим переходом. Характер

переходу мае важливе діагностичне і генетичне значения. Причиною

диференціації генетичних горизонтів є вертикальні потоки речовин і енергії.

Серед них особливе значения мае вертикальна ярусність кореневої системи

рослин, вертикальний розподіл мікроорганізмів, розподіл і міграція

організмів, які населяють ґрунт. Спостерігаються вертикальні низхідні та

висхідні течії води, а також вертикальний потік тепла, дифузія газів з

атмосфери в літосферу та виділення газів з внутрішніх шарів Землі. В

результаті взаємної и узгодженої дії зазначених факторів виникає

вертикальний напрям ґрунтоутворювального процесу. Він завжди

спрямований вниз материнської породи і з часом охоплює все більшу товщу,

хоч за рахунок розпушування материнської породи внаслідок вивітрювання

об'єм ґрунту збільшується вверх.

Типи грунтових профілів

За характером будови, морфологічними ознаками профілі ґрунту

поділяють на кілька типів.

Простий, або примітивний мають ґрунти на перших стадіях їх

утворення, коли ґрунтоутворювальним процесом охоплено незначний

поверхневий шар материнської породи. Утворений ґрунт лежить

безпосередньо на материнській породі, перехідний горизонт відсутній.

Прикладом можуть бути гірсько-лучні ґрунти на щільній материнській

породі.

Недорозвинений профіль формується на щільних масивно кристалічних

породах та крутих схилах. При цьому можуть утворитись всі горизонти,

характерні для даного типу ґрунту, але вони настільки слаборозвинені, що

практично їх виділити неможливо, наприклад гірські ґрунти на твердій

породі.

Звичайний - найпоширеніший тип, в якому присутній повний набір

генетичних горизонтів, характерних для даного типу ґрунтоутворення (це

більшість типів ґрунтів Лісостепу).

Слободиференційований - характерний для ґрунтів, що утворились на

бідних легковивітрюваних материнських породах. Формується розтягнений,

практично не розчленований на горизонти профіль.

Порушений (еродований) мають ґрунти, що зазнали водної чи вітрової

ерозії, де може бути знесений не тільки верхній гумусний, а й перехідний

горизонт.

Серед типів складного профілю виділяють такі:

реліктовий, коли нижній профіль або окремі горизонти поховані під

верхнім сучасним. Ґрунти з такими профілями зустрічаються в долинах,

поблизу вулканів, де ґрунт вкривається наносами;

багаточленний профіль - це пошарове нагромадження материнської

породи;

поліциклічний профіль - за умов періодичного відкладання

ґрунтоутворювального матеріалу. Зустрічається в заплавах річок, поблизу

періодично діючого вулкана;

мозаічний профіль - це лиманні солоді, де горизонти ніби обірвані, не

мають сучасного вигляду, плямисті. Зустрічається при вираженій

комплексності ґрунтового покриву, наприклад в Прикаспійській низовині.

Характер переходів у профілі

При вивченні межі переходу від одного горизонту до іншого враховують

забарвлення, щільність, структуру, гранулометричний склад, наявність

новоутворень і включень. Зміна навіть однієї істотної морфологічної ознаки

по вертикалі пов'язана з особливістю ґрунтоутворення і вимагає виділення

окремого відповідного горизонту.

Характер переходів між горизонтами в ґрунтовому профілі, їх

вираженість і чіткість мають важливе генетичне значения і є істотною

морфологічною ознакою ґрунту.

Рівна лінія переходу від одного горизонту до іншого характерна для

більшості ґрунтів, де перехід спокійний, поступовий. Вона властива і для

чорноземів Лісостепу за умови, що рельєф вирівняний, а строкатість

ґрунтового покриву незначна.

Хвиляста лінія найчастіше зустрічається при переході від гумусного до

наступного горизонту в лісових ґрунтах.

Карманна лінія характерна для нижньої частини гумусного горизонту

степових ґрунтів при незначному розвитку елювіального процесу.

Відношення глибини до ширини таких затікань 1:4, відстань між ними 20 - 40

см.

Язикувата лінія характерна для нижньої частини елювіальних

горизонтів. Інколи зустрічається в гумусному горизонті степових ґрунтів.

Утворення такої лінії між двома горизонтами пов'язане з горизонтальною

анізотропністю, тобто різноманітністю процесів. Цьому процесу сприяють

вертикальні тріщини ґрунтової товщі и призматично-стовпчаста структура.

Лінія переходу дрібноязикувата (глибина язиків до 5 см), глибокоязикувата

(глибина язиків більше 10 см). Відношення глибини до ширини язиків від 2

до 5.

Заплила лінія найчастіше зустрічається із затіканням гумусу в нижні

горизонти крізь тріщини, ходи коренів, нори землериїв.

Розмита лінія характерна для ґрунтів з сильно вираженим елювіальним

процесом, зокрема для сильноопідзо-лених. Перехід може бути помітним, але

лінія переходу сильно звивиста, а тому виділяють ще перехідний горизонт.

Палісадна лінія - досить рідкісне явище, але зустрічається між

осолоділим і стовпчастим горизонтами.

За ступенем вираження розрізняють кілька переходів:

різкий - лінію між двома горизонтами добре видно, можна виділити на

профілі в межах 1 - 2 см при будь-якій формі;

чіткий - лінію між двома горизонтами можна провести з точністю до 3 -

5 см. Такий перехід помітний для ілювіального горизонту підзолистих

ґрунтів, або нижчої межі гумусного горизонту чорноземів;

помітний - перехід нечіткий, слабо помітний, але його можна виділити з

точністю до 5 - 10 см. Прикладом може бути перехід між підгоризонтами в

нижній частині профілю елювіально-ілювіальних ґрунтів;

поступовий - лінія між двома горизонтами чітко не виражена і її можна

встановити з точністю до 10 см. Такий перехід характерний для чорноземів.

Слід мати на увазі, що наведені цифри орієнтовні. В кожному окремому

випадку при визначенні переходу одного горизонту в інший треба

враховувати не тільки наведені вище ознаки, а и чіткість в зміні забарвлення,

структури та інших ознак. Якщо лінія між горизонтами хвиляста, то вказують

середню глибину переходу і відхилення. Опис переходу повинен складатися

з двох частин. Наприклад: перехід різкий, лінія рівна або перехід помітний,

лінія хвиляста з коливанням глибини від 35 до 45 см і т.д.

Наведений характер і чіткість переходу одного горизонту в інший є

критерієм при вивченні та описі профілю ґрунту.