Тропічні грунти

                                                 Зміст 
 

1. Поняття про грунт.

 

2. Методи  дослідження грунту.

 

3. Грунтовий покрив (Педосфера).

 

4. Забарвлення грунту.

 

5. Структура грунту.

 

6. Грунтовий покрив тропіків:

 

• грунти тропічних сухих саван;

 

• грунти тропічних напівпустель і пустель.

 

7. Охорона грунтів.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.

Поняття про грунт нерозривно пов'язане із землеробством. Спочатку грунт ототожнювали з поняттям "земля" – ділянкою поверхні, на якій проживає людина. В XIX ст. його переважно розглядали як орний шар, на якому вкорінюються рослини (так звана агрономічна точка зору), а також як геологічне утворення.

Перше наукове визначення грунту дав В.В.Докучаєв (на фото) у праці "Лекції з грунтознавства" (1901): "грунтом треба називати "денні" або зовнішні горизонти гірських порід (усе одно яких), природно змінених сумісною дією води, повітря і різного роду організмів, живих і мертвих". Учений ставив грунт у ряд самостійних природних тіл, які якісно відрізняються від інших. Це тіло історичне, має свій вік, історію утворення. Воно пов'язане з іншими явищами й природними тілами. Будучи дуже прогресивним, докучаєвське визначення грунту все ж не було достатньо повним для уяви про грунт як про самостійне природне тіло. Зокрема, згідно з визначенням В.В.Докучаєва, встановити різницю між грунтом і корою вивітрювання неможливо. 

 

Одночасно з докучаєвським напрямком, у  якому грунт розглядався перш за все як самостійне природно-історичне тіло, в російській науці розвивався й інший, пов'язаний з іменами П.А.Костичева та В.Р.Вільямса. Ці вчені звертали свою увагу, в першу чергу, на функції грунту, пов'язані з рослинами, що ростуть на ньому. У своєму підручнику П.А.Костичев писав: "... ми перш за все виділяємо верхній шар землі до тієї глибини, до якої доходить головна маса рослинних коренів, і називаємо цей шар грунтом". Це визначення обмежене, оскільки в ньому не йдеться про інші функціональні властивості грунту. В.Р.Вільямс, будучи за своїми поглядами грунтознавцем-докучаєвцем, бачив обмеженість визначення П.А.Костичева й шукав ту головну властивість грунту, що відрізняє його від усіх інших природних тіл. Він вважав, що ця властивість – родючість, тобто здатність грунту безперервно постачати рослини необхідним запасом води та їжі. За В.Р.Вільямсом,"грунт – це пухкий поверхневий горизонт суші земної кулі, здатний продукувати врожай рослин". Проте і це визначення явно однобічне.

Підходи і В.В.Докучаєва, і В.Р.Вільямса, будучи неповними, взаємно доповнюють один одного, характеризуючи в цілому російську  школу грунтознавства. Одну з перших спроб об'єднати ці визначення зробив Д.Г.Віленський (1945): "Грунт являє собою самостійне тіло природи, утворене шляхом сполучення та взаємодії геологічних процесів із біологічними і яке володіє ... родючістю".

Отже, грунт – це складна поліфункціональна, полідисперсна, гетерогенна, відкрита чотирифазна структурна система в поверхневій частині кори вивітрювання гірських порід, що володіє родючістю і є комплексною функцією гірської породи, організмів, клімату, рельєфу та часу.

2.

Грунтознавство як наука використовує два основні методичні принципи:

1. Історико-геоморфологічний, який зобов'язує враховувати умови, шляхи утворення і вік тих елементів рельєфу, на яких розвинуті ті чи інші види грунтів. Різним елементам геоморфології відповідають відмінні за віком і властивостями типи грунтів. Подібні геоморфологічні поверхні мають близькі чи однотипові грунти.

2. Грунтово-геохімічний методичний підхід вивчає хімічні процеси грунтоутворення в часі і просторі, відтворюючи картину руху, диференціації й акумуляції продуктів грунтоутворення в ландшафтах.

При дослідженні  грунтів сучасна наука виходить із концепції ієрархії структурних рівнів організації грунту. В грунті як системі, що володіє структурною організацією, виділяють такі ієрархічні рівні:

- атомарний  – із ним має справу дослідник  при вивченні природної та  штучної радіоактивності грунтів (матеріальними елементами цього рівня будуть радіоактивні ізотопи);

- молекулярний  – об'єктами дослідження виступають  молекули та іони грунтового розчину й повітря, а також ті, що знаходяться на поверхні твердих грунтових частинок;

- елементарних  грунтових частинок (ЕҐЧ), які виділяються з грунту в процесі гранулометричного аналізу у вигляді фракцій різного розміру;

- грунтових агрегатів – містять конкреції, плівки, ортштейни, новоутворення солей гіпсу та вапна;

- грунтових горизонтів – усі властивості й параметри грунту зв'язані визначеним генетичним горизонтом у границі грунтового профілю;

- грунтовий профіль (грунтовий індивідуум або педон) – або власне грунт як особливе тіло природи;

- грунтовий покрив (поліпедон) – комбінації різних грунтів у природі складають мозаїку грунтів.

3.

Грунтовий покрив являє собою самостійну складну специфічну біологічну оболонку земної кулі, що огортає сушу материків і мілководдя морів та озер. Педосфера (грунтовий покрив) знаходиться в безперервній взаємодії з іншими оболонками планети, бере участь у складних процесах обміну й перетворення енергії й речовини на земній кулі та відіграє велику загально-планетарну (глобальну) роль. Грунт виконує глобальні та соціально-економічні функції. Ось найголовніші глобальні функції грунту:

1) забезпечення життя на Землі. Грунт – це наслідок життя й одночасно умова його існування. Грунт – середовище й умова існування рослинності, тварин і мікроорганізмів. Він забезпечує потреби вищих рослин у живленні, створює таким чином ту біомасу, яка використовується тваринами, мікроорганізмами, людиною;

2) забезпечення постійної взаємодії великого геологічного та малого біологічного кругообігу (циклів) речовин на земній поверхні. Життя й грунтотворні процеси на Землі продовжуються мільярди років. За цей час у земній корі сформувались потужні товщі осадових відкладів морського й континентального походження. Потрапляючи на поверхню землі, первинні гірські породи вивітрюються, у верхній частині кори вивітрювання формуються грунти, акумулюючи елементи живлення живих організмів. Вони захоплюються з грунту рослинами і через ряд трофічних циклів повертаються назад у грунт, що і є малим біологічним кругообігом речовин. З грунту елементи частково виносяться опадами в гідрографічну сітку, у Світовий океан, де дають початок утворення нових осадових порід, які можуть або вийти знову на поверхню, або метаморфізуватись. Це і є великий геологічний кругообіг;

3) регулювання хімічного складу атмосфери й гідросфери. О, С, N, Н у різній формі беруть участь у синтезі органічної речовини рослинами, складно перетворюючись у грунті, особливо під впливом грунтової фауни й мікроорганізмів. Газова фаза грунтів знаходиться в стані постійної взаємодії з атмосферним повітрям, віддаючи в нього СО₂, NH₃, NO, N₂, H₂S, метан, водяні пари, поглинаючи гази й особливо – О_г Кругообіг води на земній кулі охоплює як важливу ланку і грунтову вологу. Грунтовий покрив отримує атмосферну вологу й через випаровування та транспірацію віддає її в атмосферу. Водні властивості грунту визначають у великій мірі процеси руху води, її стік і випаровування. Поверхневий стік і грунтові води є основними джерелами живлення рік, морів, океанів. З водою в них надходять мінеральні та гумусові речовини. Отже, хімізм рік пов'язаний з хімізмом грунтового покриву;

4) регулювання біосферних процесів, зокрема щільності життя на Землі, шляхом динамічного відновлення грунтової родючості;

5) акумуляція активної органічної речовини й пов'язаної з нею хімічної енергії на земній поверхні. Грунтовий покрив є важливою умовою фотосинтетичної діяльності рослин, які акумулюють колосальну кількість сонячної енергії, зв'язаної у масі рослинної органічної речовини. Рослинність наземних грунтів акумулює в рік ~ 0,5*10¹⁵ кВт год енергії шляхом фотосинтезу (В.А.Ковда, 1973). Система грунт – рослина – тварина в житті людства є, і ще тривалий час буде головним постачальником трансформованої енергії Сонця.

4.

Забарвлення грунту – це найбільш доступна і, перш за все, помітна морфологічна ознака, суттєвий показник належності грунту до того чи іншого типу, що визначається кольором тих речовин, з яких він складається, а також гранулометричним складом, фізичним станом і ступенем зволоження. 

Багато  грунтів одержали назву відповідно до свого забарвлення – підзол, чорнозем, бурозем, сірозем, червонозем, каштановий, коричневий тощо. Ці назви відомі науковцям усього світу. Вони увійшли у термінологічний апарат світового грунтознавства і ми особливо горді з того, що дослідники всіх країн постійно вживають наші, слов'янські терміни. Не кожен український науковець з інших галузей науки похвалиться подібним.

Забарвлення грунту та його окремих горизонтів може дати багато для розуміння суті процесів, що проходять у грунті, його генезису (походження), оскільки воно відображає хімічний склад твердої фази. Ця морфологічна ознака має велике агрономічне значення. Практики-землероби знають, що родючість грунту залежить від багатства його на гумус, а значить – від наявності та інтенсивності чорного або темно-сірого кольору. 

За С.О.Захаровим, найбільш важливими для забарвлення  грунту є такі три групи сполук: 1) гумус; 2) сполуки заліза; 3) кремнієва кислота, СаСО₃ та каолін.

Різне співвідношення вказаних груп речовин  визначає велику різноманітність грунтових кольорів, відтінків, зведених С.О.Захаровим в одну схему (рис.) 
 
 
 
 

 

Типи  забарвлення грунтів (трикутник Захарова) 

На забарвлення  впливає структурний стан грунту. Агрегати, що знаходяться в грудкуватому, зернистому або глинистому стані, здаються темнішими, ніж безструктурні. 

5.

Структура – це відмінності (агрегати), на які може розпадатися  грунт.

Агрегати  складаються зі з'єднаних між  собою механічних елементів. Форми, розміри і якісний склад структурних  відмінностей у різних грунтах і горизонтах неоднаковий. Розрізняють, за С.О.Захаровим, три основні типи структури, кожен з яких ділиться на дрібніші одиниці (табл.,рис.). Грунт може бути структурним і безструктурним. При структурному стані маса грунту розділена на відмінності тієї чи іншої форми та величини. При безструктурному стані окремі механічні елементи, що складають грунт, не з'єднані між собою, а існують окремо або залягають суцільною зцементованою масою. 

Таблиця

      «Класифікація структурних агрегатів(за С.О.Захаровим)»