Від чого залежить родючість ґрунту

«Там така добра земля, що дитину посади, то виросла б!» — стверджує українська приказка. Майже 10 % території нашої держави вкрито одним із найкращих для рослин типів ґрунту — чорноземом (рис. 39).

Але що ж таке є в ґрунті, що забезпечує його родючість? Мусимо детальніше дослідити землю, щоб дізнатися всі її секрети!

Для цього вам потрібно накопати землі в лісі чи на луці. Також візьміть збільшувальне скло (лупу), ложку, стару каструлю чи сковорідку, підготуйте газову або електричну плиту (можна використати й спиртівку), металеву кришку від банки, дві склянки, воду, лійку, ватку.

Родючість (ґрунту) — здатність ґрунту підтримувати ріст великої кількості рослин.

Спочатку уважно роздивіться ґрунт за допомогою збільшувального скла (лупи). Ви можете побачити залишки рослин: фрагменти стебел, листків, деяких комах. Далі перекладіть ґрунт у каструлю чи на сковорідку та нагрівайте на малому вогні. Над ґрунтом потримайте металеву кришку від банки. За деякий час на її поверхні з’являться краплинки води. Прогрівайте землю далі, увімкнувши витяжку чи відкривши вікно. Ви побачите, що почав підійматися дим та з’явився запах паленого. Намагайтесь ним не дихати! Продовжуйте нагрівання далі, допоки дим не зникне.

Розгляньте, що лишилося в каструлі чи на сковорідці. Ґрунт посвітлішав і став зовсім схожий на пісок. Пересипте частину залишку в склянку з водою, перемішайте. Ви побачите каламутну воду й осад на дні. Дайте суміші настоятися протягом доби. На наступний день пропустіть невелику кількість мутної води через ватку, покладену на дно лійки. Візьміть трошки води й крапніть на розігріту порожню сковорідку чи каструлю. Зауважте, що лишилося після випаровування води.

Спробуйте не підглядати в наступний абзац і зрозуміти, які речовини ви виявляли на кожному з етапів дослідження.

Конденсація (лат. condense накопичую, ущільнюю) — перехід речовини з газоподібного стану до рідкого. Зазвичай відбувається під час охолодження, часто на холодній поверхні якогось тіла.

Що ж ми маємо? По-перше, в ґрунті є вода. Ми бачили її сконденсовані краплі на металевій кришці. Під лупою були помітні, а потім горіли з димком речовини, що утворилися внаслідок перегнивання решток рослин і тварин. Саме ці речовини, що входять до складу гумусу (перегною), якраз і надають ґрунту темного кольору (рис. 40). А значить після їх згоряння земля стане світлою, як ми це й спостерігали в досліді. Освітлений залишок після випалювання — це мінеральні речовини. Серед них є нерозчинні глина й пісок (гірська порода), які ви могли спостерігати після змішування залишку з водою. А ось білий наліт, що виник після випаровування профільтрованого крізь ватку розчину, зумовлений розчиненими у воді мінеральними солями. Саме їх своїми коренями й поглинають рослини.

Перегнивання — руйнування решток організмів під дією мікроорганізмів.

Так ми з’ясували, із яких компонентів складається ґрунт: вода, гумус, глина, пісок, розчинні й нерозчинні у воді мінеральні солі. Також у ґрунті й порожнинах між його частинками є повітря, інакше комахи б задихнулися.

Гумус (перегній) (лат. humus — земля) — темний компонент ґрунту, що утворюється внаслідок розкладання рослинних і тваринних решток.

Але що ж із цього потрібно для високої родючості ґрунту? З’ясуймо це, порівнявши за виглядом і складом більш родючі різновиди ґрунту з менш родючими.

Зберіть в окремі пакети зразки темного ґрунту з лісу чи луки, з ділянки біля пожвавленої автодороги, з-під дерева чи куща на вулиці міста чи села (рис. 41). Зауважте різноманіття, а також щільність розташування рослин у місці, де ви берете зразки. Також для спостереження приготуйте кілька аркушів паперу, столову ложку й збільшувальне скло (лупу). Для визначення вмісту гумусу знову знадобиться стара сковорідка чи каструля та газова або електрична плита.

Розкладіть за допомогою ложки кожен вид ґрунту на окремому аркуші. Розгляньте їх за допомогою збільшувального скла. Визначте кількість гумусу в кожному зі зразків за його кольором.

Тепер покладіть кожен вид ґрунт по черзі в сковорідку чи каструлю й нагрійте. Що більше й триваліше димітиме зразок, то більше в ньому перегною.

Як видно з цього досліду, у ґрунтах із лісу чи лук гумусу багато.

Запропонуйте кілька пояснень такого збагачення гумусом.

І якраз там ви могли спостерігати найбільше різноманіття та щільність зростання рослин. Схоже, що саме від вмісту гумусу й залежить родючість ґрунту. Насправді, є й інші фактори, що впливають на родючість, але вміст гумусу дійсно є основним. Цій залежності є й інше підтвердження: у місцях старих багать ще довгий час не ростуть рослини. А все через вигорання гумусу й перетворення землі на неродючу.

Поміркуйте

• 1. Запропонуйте кілька способів штучного підвищення родючості ґрунту.
• 2. Як би ви рекомендували вести господарство, щоб родючість ґрунту не потрібно було штучно збільшувати?
• 3. Восени та навесні селяни часто спалюють траву на луках із метою підвищення їх родючості. Скористайтесь отриманими знаннями про те, від чого вона залежить, та підтвердіть або ж спростуйте корисність такого випалювання трави.

§ 28. Умови ґрунтоутворення. Основні типи ґрунтів

Умови ґрунтоутворення. 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. Чим більше хімічних елементів у породі, тим кращим 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 й гуміфікацію рослинних решток, швидкість накопичення й 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 й синтезуються. Гумус у ґрунті робить його пухкішим, поліпшує повітро- й водопроникні властивості.

Мал. 81. Карта 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 безструктурному 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 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 майже 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 оглеєні ґрунти. На зволожених територіях під сосновими лісами (борами), а також на піщаних терасах, формуються дерново-борові ґрунти. Потужність їх гумусового горизонту становить 18-24 см. Ці ґрунти характеризуються низьким умістом гумусу (1,5-2 %), несприятливими фізичними властивостями й невисокою родючістю. Вони потребують угноєння й унесення 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 й 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 їх 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 леей 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 повного 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. на запрошення Полтавського губернського земства 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 й орденом «За заслуги в землеробстві» на Всесвітній виставці в 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 карті ґрунтів (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 проводяться в межах окремих сільськогосподарських чи лісових господарств, природних або адміністративних районів, областей, країв, природних зон, держав.

Мал. 83. Карта ґрунтів України

Висновки

• 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 їх 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

Проаналізуйте, як діяльність людини впливає на родючість ґрунтів.

Це цікаво

• Найбільш родючими ґрунтами не тільки в Україні, а й у світі є чорноземи. Гумусний шар у них може сягати 120 см! Про їх родючість у народі казали: «Земля така добра, що посадиш оглоблю, 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.

Ґрунт
Як я отримую та сприймаю інформацію?

2. Склади і запиши в зошиті одне правдиве і одне хибне речення зі словом-відгадкою. Чи здогадалися твої однокласники, яке з них хибне?

3. Прочитай текст і виконай завдання Крота.

Я не простий Кріт, я – вчений. У мене навіть є власна підземна лабораторія. Там я здійснюю дослідження, а результати записую у схему, що висить на стіні. Але, от лихо! Мої сусідки – польові миші – прогризли в ній дірки! Я дуже засмутився і вирішив попросити вас відновити мої записи. А для цього треба виконати досліди.

З чого складається ґрунт

· Поклади грудочку ґрунту на аркуш білого паперу.

· Розітри грудочку і роздивись ґрунт під лупою.

· Що ти бачиш? Познач символом

· Укинь грудочку ґрунту в склянку з водою.

· Що ти побачив/побачила?

· Про що це свідчить? Познач символом

Інформацію про навколишній світ можна сприймати з різних джерел.

4. Розглянь малюнки. Про що вони розповідають?

“Нова українська школа” матеріали для вчителів, студентів, учнів та батьків.

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.