Поняття про грунт і його роль у колообігу речовин у природі та житті людини

Ґрунти належать до біокосного компонента біосфери і утворюють педосферу. За визначенням В. В. Докучаєва (засновника вчення про ґрунти), під ґрунтами розуміють органо-мінеральний продукт багаторічної спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла та світла, що утворився з гірських порід. Залежно від кліматичних і геолого-географічних умов вони мають товщину від 15–25 см до 2–3 м. Основна маса організмів і мікроорганізмів літосфери зосереджена в ґрунтах на глибині не більше кількох метрів. Ґрунт забезпечує рослини поживними речовинами та водою. Він трансформує кліматичні фактори, відіграючи велику роль у колообігу речовин, води та вуглекислого газу. Ґрунт може підсилювати дію окремих абіотичних факторів (наприклад, зменшувати вплив атмосферної посухи за рахунок водоутримуючої здатності гумусу, руйнувати біологічно шкідливі токсичні речовини тощо).

Ґрунт, як елемент біосфери, покликаний забезпечити біологічне середовище для людини, тварин, рослин та інших організмів. Він має високу буферність та енергоємність, значний резерв механізмів самоочищення. які так важливі для підтримання збалансованої взаємодії ґрунтової біоти і людини. Тільки ґрунтом можуть бути забезпечені повноцінні умови для виробництва продуктів харчування і корму для тварин. Ґрунт перебуває в постійних обмінних взаємодіях з іншими елементами біосфери і залежить від їх стану. Він істотно впливає на прилеглі елементи біосфери та поверхневі й підземні води, атмосферне повітря тощо. Ґрунти перебувають під постійною дією клімату, флори і фауни та антропогенної діяльності. Ґрунт є середовищем існування багатьох комах.

У грунті можна виділити кілька основних горизонтів: гумусовий, в якому зосереджена основна маса органічної речовини (підстилка і перегнійний горизонт); ілювіальний, в якому накопичуються поживні речовини; материнська вивітрена гірська порода і незмінена материнська порода. Степові ґрунти містять до 12 тис. т гумусу на І га, а лісові – до 100 тис. т.

Процес переробки опадання рослин і решток тіл тварин називають гуміфікацією. У процесі гуміфікації мертвою органічною речовиною живляться детритофаги та редуценти (комахи, бактерії та гриби). Гумус запобігає вимиванню поживних речовин, поліпшує структуру грунту і забезпечує утримання вологи в своїй товщі. Одночасно з гуміфікацією відбувається процес мінералізації органічної речовини. В результаті цього процесу з органічних речовин виділяються іони фосфору, нітрогену, калію та інших мінеральних елементів, які є джерелом поживних біогенних речовин для рослин. Біогенні речовини поділяють на макроелементи (азот, фосфор, калій та ін.) та мікроелементи (манган, залізо, мідь, молібден, бор. кобальт та ін.).

Отже, гумус визначає родючість грунтів. Залежно від його вмісту розрізняють чорноземи, що містять 7–10% гумусу, та підзолисті ґрунти з 2–3% гумусу. Чорноземи є головним природним багатством країн. За співвідношенням у ґрунті піщаних І глинистих часточок їх поділяють на піщані, супіщані, суглинкові, глинисті та щебенисті. Ґрунтові пори заповнені водою й повітрям. Вода необхідна для кореневих систем рослин та ґрунтових тварин. Повітря є джерелом кисню для дихання. Склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного підвищеним вмістом (до 26%) вуглекислого газу, який виділяється під час дихання організмів, що знаходяться в ґрунті. Поступово вуглекислий газ виділяється з ґрунту (до 25 кг/га СО₂ за годину). Чим вища температура ґрунту, тим активніше він «дихає». Виділюваний активний вуглекислий газ є продуктом живлення для зелених рослин, особливо низькорослих. Вода та її розчини в грунті є ресурсом для живлення тварин і рослин. Крім того, вона транспортує мінеральні речовини в різні ділянки ґрунту.

Спостерігаються циклічні добові, сезонні та багаторічні коливання властивостей ґрунту. Змінюється вологість, вміст вуглекислого газу, концентрація мікро- та макроелементів, вміст гумусу. У різні сезони може навіть змінюватись тип грунту, наприклад, болотно-лучний трансформується в лучний. Проте порівняно з іншими компонентами екосистем ґрунт стабільніше зберігає свої властивості й структуру.

Таблиця 3.3. Структураземельного фонду України

Земельний фонд України	Площа
	млн. га	% від загальної площі
Сільськогосподарські угіддя, в тому числі:	41,86	69,4
рілля	33,29	55.2
багаторічні рослини	1,07	1,8
сіножаті і пасовища	7,5	12,4
Ліси та лісосмуги	10,35	17,2
Земля під забудову, в тому числі:	2,4	4,0
під житлові будинки	0.42	0,7
промислові споруди	0,41	0,7
рудники(шахти)	0,14	0.2
Болота	0,93	1,5
Непридатні землі	1.29	2,1
Загальний земельний покрив	57,94
Вода, в тому числі:	2,42	4.0
штучні водоймища	1,15	1.9

Родючі ґрунти є важливим потенціалом для розвитку сільського господарства. В Україні найродючішими є чорноземи з вмістом гумусу 3– 7% і товщиною гумусового шару 130–150 см. Вони займають понад 10% території. Великі площі під сірими лісовими ґрунтами в лісостеповій зоні та каштановими в Степу, що характеризуються високою якістю для сільськогосподарського виробництва.

Україна характеризується високим рівнем землезабезпечення. Земельний фонд її становить 60,3 мли га (табл. 3.3).

Ґрунти як об'єкт охорони, контролю та управління якістю мають низку специфічних особливостей порівняно з іншими об'єктами природного середовища. Ґрунти суттєво менш рухомі, ніж атмосферне повітря чи поверхневі води, а тому не мають такого могутнього природного самоочищення, властивого іншим середовищам, як розбавляння. Антропогенні забруднення, що потрапили до грунту, накопичуються, а ефекти підсумовуються з одночасним можливим утворенням більш токсичних речовин, ніж вихідні компоненти.

Міграція ксенобіотиків відбувається дуже повільно, що спричинює значне забруднення. При цьому можливий перебіг анаеробних процесів розкладання забруднювачів, пов'язаний з утворенням токсичних розчинів та речовин з неприємним запахом. З метою запобігання такому забрудненню розроблена методологія гігієнічного нормування екзогенних хімічних речовин (або ксенобіотиків) у грунті. Це дало змогу науково обґрунтувати ГДК понад 1 30 забруднювальних речовин та здійснювати контроль і управління якістю ґрунтів. До переліку цих полютантів входять переважно пестициди, які застосовують для захисту рослин від шкідників і хвороб (табл. 8.1), та деякі сполуки мінеральних добрив.

Дата добавления: 2013-12-14