Морфологічна будова ґрунту

ЛЕКЦІЯ №2

Тема: МОРФОЛОГІЯ ҐРУНТУ

 

План:

 

1. Фазовий склад ґрунту

2. Морфологічна будова ґрунту

3. Основні морфологічні ознаки генетичних горизонтів

3.1 .Забарвлення ґрунту

3.2. Структура грунту

3.3. Гранулометричний склад грунту

3.4. Складення ґрунту

3.5. Новоутворення і включення

4. Ґрунтовий профіль, ґрунтові горизонти та їх індексація

5. Переходи між горизонтами в профілі

 

 

Фазовий склад ґрунту

Як ми вже зазначали, грунт - багатофазне полідисперсне при­родне тіло. Але що ж таке фаза? Дисперсна природа грунтів зумов­лює наявність між "каркасними" частинками пустот або пор, що за­повненні водою чи повітрям, чи одночасно тим й іншим. У ґрунтоз­навстві ці компоненти прийнято називати фазами.

Система, що складається з однієї речовини, може бути одно­часно і фазою, якщо її фізичні властивості повсюди будуть однорідни­ми (водне тіло, що повністю замерзло). Така система - гомогенна (однорідна). Але система, що складається з однієї хімічної речовини, може бути і гетерогенною (неоднорідною), якщо її фізичні власти­вості в різних частинах будуть різними (суміш води та льоду: хіміч­но - однорідна, але фізично - гетерогенна). Однофазною може бути і система, що складається з декількох речовин (розчини солей у воді: фізично - гомогенна, але хімічно - неоднорідна). Тому можна ствер­джувати, що ґрунтова вода з розчиненими у ній речовинами є рідкою фазою. Ґрунтове повітря буде називатись газовою фазою. Тверді частинки об'єднуються за своїми подібними властивостями щодо густини та твердості у тверду фазу.

Тверда фаза грунту - це його основа (матриця), яка формуєть­ся в процесі ґрунтоутворення з материнської гірської породи, у значній мірі зберігає її склад та властивості. Це полідисперсна й полі-компонентна система, що утворює твердий каркас ґрунту. Вона скла­дається з первинних і вторинних мінералів, органічних залишків, ча­стково розкладених і перетворених у гумус. Показниками, які ха­рактеризують тверду фазу, а як наслідок, і ґрунт, є гранулометрич­ний (механічний), хімічний і мінералогічний склад, складення, струк­тура й пористість.

Рідка фаза грунту (ґрунтовий розчин) - це вода в ґрунті з розчи­неними мінеральними й органічними сполуками. Це динамічна фаза, яка має дуже важливе значення для ґрунтоутворення. Під її впливом відбу­ваються майже всі елементарні ґрунтові процеси. Г.М.Висоцький на­звав ґрунтовий розчин "кров'ю землі". Вона заповнює весь поровий простір. Уміст і властивості ґрунтового розчину залежать від водно-фізичних властивостей грунту та його стану в даний момент згідно з умовами ґрунтового та атмосферного зволоження при даній погоді. Рідка фаза є основним фактором диференціації ґрунтового профілю, оскіль­ки саме з вертикальними та горизонтальними водними потоками відбу­вається пересування по ґрунтовій товщі продуктів локального педоге­незу (у вигляді суспензій та істинних чи колоїдних розчинів).

Газова фаза грунту - це ґрунтове повітря, яке заповнює вільні від води пори. У зв'язку з біологічними процесами склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного. Рідка й газова фази ґрунту є антагоністами, тому перебувають у динамічній рівновазі. Чим во­логіший ґрунт, тим він менш аерований, і навпаки.

Жива фаза грунту - це сукупність організмів, які населяють ґрунт і беруть безпосередню участь у ґрунтоутворенні. До складу ґрунтової біоти входять бактерії, актиноміцети, гриби, водорості, тварини геобіонти (найпростіші, комахи, черви та інші представни­ки фауни, що постійно живуть у ґрунті), а також кореневі системи живих рослин. Проте об'єднання всіх цих організмів у "живу" фазу умовне, оскільки всі ці організми теж складаються з твердої, рідкої та газової фази.

Завдяки тісному взаємозв'язку між фазами ґрунт функціонує як єдина система. Співвідношення між об'ємами та масами твердої, рідкої та газоподібної фаз визначає умови прояву ґрунтової родю­чості, залежить від ґрунтових і кліматичних умов, а також від ха­рактеру рослинного покриву. Досить впливовий і антропогенний фактор. Ідеальні екологічні умови створюються, коли об'єм твердої фази ґрунту складає 50%, а рідкої й газової - по 25% відповідно.

Морфологічна будова ґрунту

Ґрунт являє собою ієрархічно побудовану природну систему, яка складається з морфологічних елементів різного рівня. Це при­родні тіла всередині ґрунту, які мають чіткі або дифузні границі, а також свої специфічні форму та властивості.

Морфологічними елементами ґрунту є генетичні горизонти, структурні агрегати, новоутворення, включення і пори. Різняться вони між собою за формою і зовнішніми властивостями - морфологічними ознаками. Як ми здатні відрізняти своїх друзів з натовпу за певними морфологічними ознаками, так і ґрунти різняться між собою за зовнішнім виглядом, що дає унікальну можливість діагностувати напрямок ґрунтоутворення на рівні типу чи підтипу та класифікува­ти ґрунти без проведення лабораторних досліджень.

Морфологічними ознаками ґрунтів є форма елементів, харак­тер їх меж, забарвлення, гранулометричний склад, взаємне розта­шування й співвідношення в просторі твердих часток і зв'язаних із ними пор, характер поверхні, щільність, твердість, деякі фізичні влас­тивості (липкість, пластичність) тощо. Головною рисою, що їх об'єд­нує, є легкість у візуальному визначенні.

Розділ ґрунтознавства, який вивчає морфологічні ознаки ґрун­ту, називається морфологією грунтів. Морфологія ґрунтів - це скон­центроване відображення генезису, історії розвитку ґрунту. Оскільки грунт постійно знаходиться в процесі розвитку, в ньому постійно про­ходять зміни, в тому числі й у морфологічних ознаках. Зауважимо, що морфологічні ознаки консервативні і повільно змінюються в часі.

Морфологічна організація грунту як природного тіла скла­дається з п'яти рівнів.

І рівень - ґрунтовий профіль, тобто верти­кальна послідовність горизонтів.

II рівень - ґрунтові горизонти — шари, на які диференціюється вихідна материнська гірська порода (ґрунтоутворююча порода) у процесі педогенезу.

Ґрунтовий горизонт також не є однорідним. Він складається з морфологічних елементів III рівня - морфонів. Це внутрішньогоризонтні морфологічні елементи, відокремлені тріщинами або натічни­ми потоками верхнього матеріалу, який складається зі структурних відокремлень. Крім того, у ролі морфонів виступають включення й новоутворення. Однорідний ґрунтовий горизонт може являти собою єдиний морфон, який не поділяється на структурні відокремлення. Наприклад, суцільний глейовий горизонт (Gl) не поділяється на морфони, оскільки він виступає фактично одним морфоном. Отже, виді­лення морфонів у межах генетичного горизонту можливе не в усіх ґрунтах і не в усіх горизонтах.

На IV рівні морфологічної організації виділяються ґрунтові аг­регати (педи, структурні відокремлення), на які ґрунт розпадається в межах генетичних горизонтів або їх морфонів. Ґрунтові агрегати можуть бути різних порядків (наприклад, брили, які складаються з крупних призм, що поділяються на горіхуваті відокремлення), проте всі вони складають один морфологічний рівень.

Будова педів теж дуже складна. Вони сформовані з мікроагре-гатів (мінеральних, органічних та органо-мінеральних), первинних "механічних елементів", включаючи мінеральні зерна, мікроконкреції, та з інших мікроскопічних новоутворень.

V рівень морфологічної організації грунтів - їх мікробудова, яку можна виявити та дослідити лише за допомогою мікроскопа на надтонких зрізах, шліфах. Його вивченням займається мікромор-фологія грунтів. Основна особливість мікроморфології в тому, що дослідник у роботі завжди має справу з грунтом у непорушеному стані, тобто едафотоп розглядається як єдине ціле, в якому в дета­лях проглядаються всі складові в їх характерних формах і взаємно­му розташуванні. У мікроморфологічній будові немає нічого ви­падкового, тому мікроморфолог має змогу діагностувати почат­кові стадії будь-яких процесів, прояв яких на макроморфологічно-му рівні ще не спостерігається. За мікроморфологією майбутнє у питаннях діагностики ґрунтоутворення.

Розглядаючи ґрунт як природне тіло, необхідно розмежовува­ти такі поняття:

- Будова ґрунту - специфічне для кожного ґрунтового типу спо­лучення генетичних горизонтів, яке складає ґрунтовий профіль.

- Складення ґрунту - фізичний стан ґрунтового матеріалу, який обумовлює взаємне розміщення та співвідношення в просторі твердих частинок.

- Структурність ґрунту - здатність його розпадатись в природно­му стані при механічній дії на агрегати визначеного розміру й форми.

- Структура ґрунту - взаємне розміщення в ґрунтовому тілі струк­турних відокремлень (агрегатів) визначеної форми та розмірів.

- Склад ґрунту - співвідношення (масове або об'ємне) компо­нентів ґрунтового матеріалу, яке виражається у відсотках від його загальної маси чи об'єму. Розрізняють фазовий, агрегат­ний, мікроагрегатний, гранулометричний, мінералогічний та хімічний склад ґрунту.