Теоретичні відомості. Контрольні запитання

Лабораторна робота №15

Контрольні запитання

Хід роботи

Експериментальна частина

Матеріали: зразки ґрунту, взятих з різних горизонтів, вода, піпетка, фарфорова чашка.

1. Старанно розгляньте зразок ґрунту, ознайомтесь з тим, з якого
ґрунту та горизонту він узятий.

2. Визначте забарвлення ґрунту.

3. За допомогою піпетки зволожити невелику частину зразка у фарфоровій чашці (не допускаючи повного розмокання ґрунту).

4. Визначте забарвлення зволоженого ґрунту.

5. Проаналізуйте причину даного забарвлення ґрунту.

6. Результати досліджень запишіть у таблицю 13.1.

Таблиця 13.1 – Результати експериментів

Тип ґрунту, назва горизонту з якого взятий зразок	Забарвлення сухого ґрунту	Забарвлення вологого ґрунту	Хімічні сполуки, які викликають дане забарвлення

Висновки:

1. Від чого залежить забарвлення ґрунту?

2. Як впливають на забарвлення ґрунту SiO₂, Al₂O₃, CaCO₃?

3. Як впливає на забарвлення ґрунту Fe₂O₃nH₂O?

4. Яке забарвлення мають основні типи ґрунтів України?

5. Який існує зв’язок між механічним складом ґрунту та його забарвлен-ням?

6. Чи залежить забарвлення ґрунту від кількості гумусу в ньому?

7. Чим викликана неоднорідність забарвлення ґрунту?

Тема. Опис ґрунтового розрізу.

Мета. Вивчити методику опису ґрунтового розрізу та описати ґрунтовий розріз конкретного типу ґрунту.

У процесі генезису (походження) й еволюції (розвитку) ґрунт розчленовується на відповідні шари або так звані генетичні горизонти. Генетичний горизонт – це шар ґрунту, який утворився під впливом природних чинників і характеризується відповідними морфологічними ознаками та будовою. Під генетичною будовою ґрунту розуміють поєднання генетичних горизонтів у ґрунтовому профілі.

Під впливом складних фізико-хімічних та біологічних процесів ґрунтоутворююча порода перетворюється в ґрунт, набуває ознак родючості й певних зовнішніх морфологічних змін. Так поступово формується певний профіль ґрунту, на якому залежно від умов та процесів ґрунтоутворення утворюються відповідні генетичні горизонти. Залежно від умов ґрунтоутворювальні процеси можуть проходити в різних напрямках та з різною інтенсивністю, а тому профіль ґрунту в цілому та його генетичні горизонти бувають досить різноманітними. Щоб дослідити профіль ґрунту та ознаки його генетичних горизонтів, необхідно викопати яму глибиною 1,5-2 м з вертикальною стіною (рис. 14.1), на якій буде фактично відбита вся історія розвитку даного ґрунту.

Рис. 14.1 – Ґрунтовий розріз

За ознаками окремих генетичних горизонтів можна визначити тип ґрунту, а це дає певне уявлення про його родючість, походження, агрономічні властивості тощо.

При вивченні ґрунтів виявилася потреба назвати генетичні горизонти. В.В. Докучаєв позначив їх умовними знаками індексами, використовуючи для цього букви латинського алфавіту: А – верхній гумусовий, або акумулятивний горизонт; В – перехідний горизонт, що лежить безпосередньо під горизонтом А, та горизонт С – материнська порода, яким закінчується профіль.

В окремих генетичних горизонтах часто спостерігається різноманітність морфологічних ознак. Наприклад, верхня частина відрізняється від середньої або нижньої. Тоді його поділяють на підгоризонти (А₁, А₂ або В₁, В₂, В₃).

В Україні для визначення генетичних горизонтів користуються індексами, запропонованими академіком О.Н. Соколовським та його учнями (табл. 14.1).

Часто доводиться для позначення одного горизонту використувати одночасно два або три знаки – НЕ, НІ, Нр, Не, Рк або Рі та ін. При цьому найбільш виражений, основний показник ставлять першим, а менш виражений – другим і його пишуть з малої літери.

Кожний горизонт має свою потужність, або товщину, що вимірюється в сантиметрах, а всі горизонти до незміненої породи дають уявлення про глибину (товщину) профілю даного ґрунту.

Потужність, або товщина, кожного горизонту в одному й тому ж типі ґрунту може бути різною. Наприклад, гумусовий горизонт (Н) в чорноземах може бути завтовшки від 25 до 125 см й більше.

Найбільш важливими морфологічними (зовнішніми) ознаками, що беруть до уваги при ознайомленні з ґрунтами в полі або при дослідженні їх, є будова профілю, потужність генетичних горизонтів, забарвлення, структура, включення, новоутворення та ін.

Товщина ґрунту і генетичних горизонтів. Профіль ґрунту охоплює всю товщину його (від поверхні до незмінної породи). Товщина профілю різних ґрунтів залежно від процесу ґрунтоутворення й стадії розвитку ґрунту може коливатись від 20см (ґрунти пустель) до 200-250 см (ґрунти чорноземної зони). Товщина ґрунту й характер його генетичних горизонтів дають певне уявлення про ґрунтоутворювальні процеси, якість ґрунту та вміст у ньому

Таблиця 14.1 –Система індексів для позначення ґрунтових горизонтів

Назва горизонту	Індекси В.В. Докучаєва	Індекси О.Н. Соколовського
Лісова (або лучна) підстилка Гумусний горизонт Елювіальний горизонт Ілювіальний горизонт Материнська (ґрунтоутворююча) порода Карбонати Глейовий горизонт Гіпсований горизонт Мергелистий горизонт Солонцевий (горизонт у якому присутні розчинені солі) Торф	Ао (л) А1 А2 В   С - - - -   - -	Но Н Е І   Р К Gl G M   S T

тих чи інших речовин.

Забарвлення ґрунтового профілю (як згадувалося в роботі 9) залежить від наявності у ньому тих чи інших хімічних речовин. Інтенсивність забарвлення горизонту чи ґрунту у значній мірі залежить від ступеня його вологості: чим більша вологість – тим він має темніший відтінок.

Проте, чисті, кольори в ґрунті зустрічаються рідко, переважно вони бувають змішані, що значно утруднює правильне визначення.

Під структурою ґрунту розуміють грудочки, на які розпадається ґрунт при струшуванні на лопаті або при легкому здавлюванні в руці. Форма, розмір, ступінь її виразності, а також механічна міцність й стійкість проти розмивання водою (водостійкість) залежать від генезису (походження ґрунту). Структура єважливою ознакою ґрунту, на яку необхідно звертати особливу увагу. У процесі ґрунтоутворення для кожного типу ґрунту та його генетичних горизонтів створюється властива тільки одному йому структура (табл. 14.2, рис.14.2). Наприклад, зерниста, горіховидна, характерні для чорноземів, призматична – для перехідних горизонтів сірих опідзолених ґрунтів Лісостепу, плитковидна – для верхніх горизонтів підзолистих ґрунтів.

Механічний склад. Під механічним складом материнської породи чи ґрунту розуміють відносний (у відсотках) вміст у них різного розміру механічних часток, піску та глини (робота 1).

Щільність ґрунту. Щільність є важливою фізичною ознакою ґрунту, яка характеризує опір останнього обробітку. Щільність ґрунту залежить від механічного складу, структури, вологості, тому вона опосередковано характеризує ці показники ґрунту. Точне визначення щільності проводиться спеціальними приладами – щільномірами. А при загальних описах ґрунту її

визначають приблизно за опором ґрунту удару ножа. Виділяють наступні градації щільності:

Таблиця 14.2 – Класифікація структурних агрегатів

Структури	Розмір, мм	Водоутримуюча здатність
Кубоподібна Брилиста – грані і ребра виражені не різко Грудочкувата – грані і ребра виражені слабо: крупногрудочкувата середньогрудочкувата дрібногрудочкувата Горіхоподібна – грані і ребра виражені різко: крупногоріхоподібна середньогоріхоподібна дрібногоріхоподібна Зерниста – грані і ребра виражені не різко: крупнозерниста середньозерниста дрібнозерниста   Призмоподібна Стовпчаста з округлою верхівкою і плоскою основою: крупностовпчаста середньостовпчаста дрібностовпчаста Призматична з плоскою верхівкою: крупнопризматична середньопризматична дрібно призматична Плитоподібна: крупноплитоподібна середньоплитоподібна дрібноплитоподібна	20-10 10-1 1,0-0,25   20-10 10-7 7-5   5-3 3-1 1,0-0,5     50-30 30-10   50-30 30-10   50-30 30-10	Невисока Відносно висока   Висока   Висока     Невисока     Невисока   Невисока

- ґрунт дуже щільний – ніж з зусиллям робить на стінці розрізу невелике заглиблення (типовий для ілювіальних горизонтів підзолистих ґрунтів важкого механічного складу та солонців);

- ґрунт щільний – ніж з зусиллям слабо входить у ґрунт (типовий для ілювіальних горизонтів підзолистих ґрунтів);

- ґрунт ущільнений – ніж з невеликим зусиллям входить у ґрунт (типовий для різних горизонтів ґрунтів, середніх за механічним складом);

- ґрунт пухкий – ніж легко входить у ґрунт (типовий для орних горизонтів).

Особливо відзначається щільність дернини. Вона побудована, як правило, дуже пухко, але, внаслідок того, що вся вона переплетена корінням рослин, нерідко чинить досить великий опір ножу, так само, як й робочим органам різних ґрунтообробних машин. Тому щільність дернини зазначають словами “зв’язана корінням рослин”.

Рис. 14.2 – Типові структурні елементи ґрунту: 1- зерниста; 2 – горіхувата; 3 – призматична; 4 – шарувата; 5 – брилиста.

Будова ґрунту. Під будовою ґрунту розуміють його зовнішній вигляд, який залежить від пористості ґрунту та його щільності. Таким чином, опис щільності до певної міри говорить й про будову ґрунту. Іноді, в зв’язку з цим, сам опис щільності не виділяють як опис самостійної ознаки, але це навряд чи доцільно робити. Для повної характеристики будови ґрунту, на доповнення до визначення щільності, відзначаютьнаявність у ґрунті видимих простим оком пор та тріщин, вказуючи переважаючі розміри як тих, так й інших.

Будова ґрунту – досить важливий морфологічний й агрономічний показник. Він дає певне уявлення про його аерацію, водопроникність, легкість щодо обробітку сільськогосподарськими знаряддями та ін.

Новоутворення. В ґрунтових горизонтах зустрічаються різні утворення, за якими можна встановити процеси, що в ньому проходили. Новоутворень у формі різних хімічних сполук може бути в окремих горизонтах дуже багато. Зокрема до них відносять: вапняк (СаСОз), який найчастіше зустрічається в чорноземах; гіпс (СаSО₄ • 2Н₂О), поширений у нижніх горизонтах південних чорноземів та каштанових ґрунтів; гідрооксиди заліза Fе(ОН)₃ та оксиди марганцю (Мn_хО_у) – в підзолистих та дерново-підзолистих ґрунтах; оксиди заліза (ІІ) (FеО) – в болотних ґрунтах; легкорозчинні солі NaCl, МgСІ₂, Na₂SО₄ та інші новоутворення, характерні для солончаків та солонців. В підзолистих, дерново-підзолистих та сірих опідзолених ґрунтах Лісостепу скупчується багато кремнезему (SіО₂) та колоїдів перегнійних та мінеральних речовин. Майже у всіх ґрунтах зустрічаються такі утворення біологічного походження, як копроліти (екскременти черв’яків, личинок й комах), кротовини (ходи кротів, хом’яків, ховрахів) та червоточини (ходи червів).

Включення в ґрунтах – це різні уламки кристалічних порід (камені, галька, щебінь, хрящ); рештки тваринного й рослинного походження (кістки тварин, черепашки, коріння). До включень також відносять реліктові залишки людської культури (антропогенного походження), наприклад черепки посуду, шматочки вугілля, рештки попелу, знаряддя кам’яного чи іншого віків, уламки цегли тощо.

Закипання. Для визначення наявності в ґрунті карбонатів кальцію на нього капають 5-10-процентним розчином соляної кислоти. Остання, вступаючи у взаємодію з СаСО₃, руйнує йогo з виділенням вуглекислого газу за такою реакцією:

СаСО₃ + 2НС1 = СаСl₂ + СО₂ + Н₂О (14.1)

Бульбашки СО₂ викликають ніби закипання ґрунту. Наявність або відсутність в ґрунті карбонатів є важливою його ознакою, що свідчить про ступінь його вилуговування. Відсутність карбонатів кальцію, а отже, й закипання, типова для ґрунтів лісової зони та зони тундри; вона свідчить про значне їх вилуговування (промитість). Навпаки, закипання свідчить про наявність у ґрунті карбонату кальцію й, отже, про малий ступінь його вилуговування. Останнє типове для південних ґрунтів (чорноземів, каштанових та ін.).

Важливим показником вилуговування є глибина закипання ґрунту. Чим глибше від поверхні закипає ґрунт, тобто чим глибше залягають карбонати, тим він сильніше промивається та вилуговується, що, в свою чергу, безпосередньо пов’язано з кліматом даної зони. Так, наприклад, у звичайних чорноземах закипання спостерігається на глибині близько 50-60 см, а в чорноземах, розташованих на півночі зони, на глибині близько 100-120 см. Наприклад, світло-каштанові ґрунти закипають на глибині всього 25-30 см, а часто й з поверхні.

Від кількості наявного в ґрунті карбонату кальцію залежить інтенсивність закипання, тому треба визначати й його, вказавши, сильно, середньо чи слабо закипає ґрунт. Останнє визначається приблизно за швидкістю й енергією виділення бульбашок.

Характер переходу горизонтів. Характер переходу горизонту в наступний багато в чому визначає загальну будову ґрунту й свідчить про ступінь диференційованості ґрунтового профілю. За ступенем вираженості виділяють такі типи переходу:

а) перехід здійснюється через 1-2 см – перехід різкий;

б) перехід здійснюється через 2-5 см – перехід чіткий;

в) перехід здійснюється через 5-10 см – перехід помітний;

г) перехід здійснюється більше ніж за 10 см – перехід поступовий.

Слід мати на увазі, що наведені цифри є тільки орієнтовними, й в кожному окремому випадку при визначенні ступеня вираженості переходу треба враховувати не тільки наведену вище формальну ознаку, а й різкість зміни забарвлення, структури та ознак, від яких також багато в чому залежить ясність переходу.

За характером меж виділяють такі їх типи: рівні, хвилясті, язикуваті. У двох останніх випадках в опису відзначають крайні межі коливання границі. Так, наприклад, якщо межа язикувата, типова для переходу від горизонту Е в горизонт І підзолистих ґрунтів, то треба зазначити, до якої глибини доходять язики горизонту Е. Якщо межа хвиляста, то, вказуючи в сантиметрах середню глибину переходу, потрібно записати, крім того, як верхню, так й нижню його глибину і т. д.

Описом переходу закінчують опис цього горизонту, після чого описують горизонт, який лежить нижче. Він проводиться за такою самою схемою. Потім описують наступний, що лежить нижче, після нього новий наступний й так далі, поки не буде закінчено опис всього ґрунтового профілю.

Отже, кожний профіль у певній мірі відбиває всі ті умови та події, які відбувались на місці утворення даного ґрунту. За цими морфологічними ознаками можна встановити історію того чи іншого району, походження порід та ґрунтоутворювального процесу.

Уважне вивчення профілю ґрунту та всіх його генетичних горизонтів дає певне уявлення про процеси ґрунтоутворення та агрономічні властивості даного типу ґрунту.

Дата добавления: 2014-11-29