Джерела та умови нагромадження гумусу.

Джерелом гумусу є органічні рештки рослин, мікроорганізмів і тварин,які живуть у грунті або на його поверхні. Швидкість розкладу органічних решток залежить від їх хімічного складу і умов, за яких цей розклад відбувається. Хвоя,залишки деревини містять в собі багато лігніну, смол, дубильних речовин і мало білків. Тому їх розклад йде повільно. Залишки трав, особливо бобових, розкладаються швидко. Процес перетворення органічних речовин у грунті є складним і тривалим. Розклад проходить у 2-х напрямках: мінералізація і гуміфікація. Частина органічної речовини мінералізується до простих солей. Інша-до стійких проти розкладу сполук,які називають гумусовими. Характер і швидкість утворення гумусу залежить від умов ґрунтоутворення, в основному від водно-повітряному і теплового режиму грунту,складу органічних решток,гранулометричного складу грунту і його фізико-хімічних властивостей. В аеробних умовах при достатній кількості вологи і тепла розклад йде швидко аж до мінералізації. За таких умов у грунті нагромаджується порівняно мало гумусу,але багато елементів зольного нітрогенного живлення. В анаеробних умовах при постійному надлишку вологи, а також при недостатній кількості тепла процеси ґрунтоутворення сповільнюються. Органічна речовина трансформується в торф- масу напіврозкладених органічних решток.

28.Вплив водно-повітряного і теплового режимів грунту на характер і швидкість утворення гумусу

Воді належить провідна роль у ґрунтоутворенні та родючості: у водному середовищі відбуваються процеси вивітрювання та новоутворення мінералів, хімічні реакції, гумусоутворення, перерозподіл речовин у ґрунтовому профілі; вода в ґрунті визначає в значній мірі тепловий баланс ґрунту та її температурний режим, забезпечує умови життя рослин. За О. А. Роде виділяють п’ять категорій (форм) ґрунтової води:

1)Тверда вода — лід.

2)Хімічно зв’язана вода (включає конституційну і кристалізаційну).

3)Пароподібна вода.

4)Фізично зв’язана, або сорбована, вода.

5)Вільна вода, яка присутня в капілярній і гравітаційній формах. Капілярна вода утримується в ґрунті в порах малого діаметра — капілярах, під дією капілярних (меніскових) сил.

Вода в ґрунті присутня у формі ґрунтового розчину, що є його рідкою фазою. Ґрунтовий розчин включає воду, що містить розчинені солі, органо-мінеральні та органічні сполуки, гази та найтонші колоїдні золі. Ґрунтовий розчин служить безпосереднім джерелом живлення рослин.

Склад ґрунтового розчину.

До найважливіших катіонів ґрунтового розчину відносяться: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, Н+; в сильно кислих ґрунтах можуть бути Al3+, Fe 3+, в заболочених — Fe2+.

Серед аніонів переважають: HCO -3, CO3-2, NO-3, NO-2, SO4-2, Cl-, Н2РО-4, HPO2-4.

Для більшості ґрунтів характерний гідрокарбонатно-кальцієвий склад ґрунтових розчинів, в ґрунтових розчинах засолених ґрунтів переважна частка належить хлоридам і сульфатам магнію і натрію.

Реакція ґрунтового розчину.

Наявність у ґрунтовому розчині вільних кислот і основ, кислих та основних солей визначають найважливішу для життєдіяльності рослин і процесів ґрунтоутворення властивість ґрунту — актуальну реакцію ґрунтового розчину. Реакція ґрунтового розчину визначається активністю вільних водневих (Н+) і гідроксильних (ОН-) іонів і вимірюється величиною рН. У різних типах ґрунтів рН ґрунтового розчину коливається від 2,5 (кислі сульфатні ґрунти) до 6-7,5 в чорноземах і до 10-11 в лужних солонцях і содових солончаках.

Повітряна фаза — найбільш мобільна складова частина ґрунтів, мінливість якої відображає біологічні та біохімічні процеси ґрунтотворення. Кількість і склад ґрунтового повітря істотно впливають на розвиток і функціонування рослин і мікроорганізмів, розчинність і міграцію хімічних сполук, інтенсивність і спрямованість ґрунтових процесів.

Ґрунтове повітря знаходяться в декількох фізичних станах: 1) власне ґрунтове повітря — вільне і защемлене, що знаходиться в порах ґрунту; 2) адсорбовані гази ґрунтовими частками на їхніх поверхнях; 3) розчинні гази в ґрунтовій воді.

Головне вчення про чинники ґрунтоутворення було розроблено та обгрунтовано В.В. Докучаєвим, який встановив, що ґрунт утворюється внаслідок взаємодії п'яти чинників: клімату, рослинності, ґрунтотворної породи, рельєфу місцевості, віку країни (часу). Вивчення кожного фактора грунтотворення вимагає його характеристики за параметрами та оцінки його місця в утворенні ґрунту. Пізніше був виділений ще один (шостий) фактор – виробнича діяльність людини.

КЛІМАТ. Цей чинник визначає тип водного режиму, при якому формується грунт. Від цього фактора залежить надходження в рослину та грунт вологи, тепла. Від клімату залежить активність біологічних процесів.

Головне джерело енергії для біологічних процесів та процесів ґрунту – сонячна енергія, а головне джерело волога – атмосферні опади. Атмосферні опади, які випадають на земну поверхню, витрачаються на випаровування, фільтрацію, стікання по схилу і споживання рослиною.

В процесі обміну тепла і вологи між ґрунтом і атмосферою створюється гідротермічний режим ґрунту. Відповідно до цього коефіцієнта (режиму) виділені термічні групи клімату, де за основу береться сума температур вище 10° С за вегетаційний період.

29.Вплив гранулометричного і хімічного складу грунтотвірних порід на гумусонакопичення

Гумусоутворення – процес перетворення органічних решток у грунтовий гумус і його взаємодія з мінеральною частиною грунту. Гумусоутворення ділиться на: а) за механізмом гумусоутворення – інсітне, просочувальне і потічне; б) за типом гуміфікації – гуматне, гуматно-фульватне, фульватне і гумінне; в) за реакцією середовища утворення – кисле, нейтральне, лужне; г) за характером зв'язку з мінеральною частиною і ступенем гуміфікації: мюлеутворення, модероутворення, мороутворення. Наприклад, для чорнозему характерне інсітне гуматне нейтральне мюлеве гумусоутворення, а для підзолистого грунту – просочувальне фульватне кисле модер гумусоутворення. Морфологічно цей процес характеризується утворенням поверхневого темного гумусового горизонту найчастіше грудкуватої або зернистої структури (Н).

Гранулометричним складом грунту називають віднсний по масі вміст груп частинок або фракцій грунту різноі велечини, вираженої у відсотках до загальної маси абсолютно сухого грунту. Для його визначення проводиться так званий гранулометричний аналіз, що складається з розділення наважки грунту на його складові фракції частинок та уламків та подальше визначення відсоткового вмісту кожного компоненту фракції до маси наважки.

Гранулометричний склад є однією з найважливіших характеристик грунт, що має визначне значення для оцінки його фізикомеханічних властивостей при використанні йог в якості основи, середовища і матеріала для будівництва дорог.

Найбільш досконалими класифікаціями грунтів по гранулометричному складу є трьох- або чотирьохчленні, основані на врахувані співвідношень в їх складі трьох (пісчана, полова та глиняна) або чотирьох (гравіцна, пісчана, пилова, глиняна) фракцій.

Грунти утворюються під впливом клімату, живих організмів, складу і будови материнських гірських порід, рельєфу місцевості і віку території. Від клімату залежить кількість опадів, що впливає на розвиток рослинності, життєдіяльність мікроорганізмів, розчиння різних сполук у грунті та їх переміщення. Температура впливає на перебіг хімічних і біохімічних реакцій.

У результаті взаємодії багатьох складних процесів формується хімічний склад грунту.

Грунт складається з різноманітних мінеральних, органічних та органо-мінеральних сполук.

Найважливішою складовою частиною грунту є гумус – перегній. Він утворюється з органічних рослинно-тваринних рештов, які щорічно потрапляють у грунт і під впливом життєдіяльності мікроорганізмів розкладаються й синтезуються.

Хімічний склад грунту суттєво впливає на його родючість, на його фізичні та біологічні властивості.

Розумне регулювання хімічного складу грунту може підвищувати родючість грунту, і навпаки, невміле використання мінеральних добрив, неправильна обробка грунту – може змінити хімічний склад грунту в негативну сторону і стати причиною спустошення родючих земель.

30. Які умови є найбільш сприятливими для нагромадження гумусу.

Найбільш сприятливі умови нагромадження гумусу створюються в грунтах при оптимальному водно-повітряному режимі з періодичним проморожуванням і пересиханням грунтового профілю, за умов суглинкового гранулометричного складу грунту і реакції грунтового розчину близькій до нейтральної. Такі умови є в чорноземах. Також необхідною умовою гумусонагромадження є достатня, але не надмірна біогенність грунту. Грунт повинен бути достатньо насичений грунтовою фауною і мікроорганізмами. Функція перших полягає в механічному подрібненні органічних решток, перемішуванні їх з мінеральною частиною грунту. Перероблена грунтовою фауною органічна речовина є прекрасним середовищем для поселення грунтової мікрофлори, яка власне і створює гумусові сполуки. Тому процес гумусоутворення є біохімічним. У легких (піщаних, супіщаних) грунтах добра аерація прискорює мінералізацію,утворені гумусові речовини погано закріплюються на поверхні піщаних часток і швидко мінералізуються.