КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з екології

1. Якісний склад гумусу і гумусний стан грунту

Ґрунт — це поверхневий пухкий шар суходолу Земної кулі, якому властива
родючість.

Наука про появу, будову, властивості, розвиток, поширення та способи
раціонального використання ґрунтів називається ґрунтознавством.

Ґрунт складається з трьох фаз — твердої, рідкої і газоподібної, а також
біологічної частини — ґрунтової біоти (грунтової флори, фауни, бактерій,
грибів тощо).

Тверда фаза — це основа ґрунту, яка складається з мінеральної та
органічної частин.

Мінеральна речовина більшості ґрунтів складає 80-90% твердої фази, яка
входила до складу материнської породи. За величиною мінеральні частинки
ґрунту, або так звані механічні елементи, ділять на фракції.

Органічна частина ґрунту складається із залишків рослин і тварин, які не
розклалися та гумусу.

Гумус- це складний динамічний комплекс різних специфічних ґрунтових
органічних сполук. Гумус складає 60-90 % органічної частини ґрунту, крім
торфових.

У складі гумусу виділяють три основні групи сполук: гумінові кислоти,
фульвокислоти та гумусове вугілля, або гуміни.

Гумінові кислоти мають молекулярну масу 1000 — 1200 і більше, колір від
темно бурого до коричнево-чорного. Не розчиняються у воді й розчинні в
лугах. Коагулюючи з частинками ґрунту утворюють структурні агрегати.
Основними представниками цієї групи є: гумінова, ульмінова та
гіматомеланова кислоти.

Фульвокислоти — це сполуки з меншою молекулярною масою, ніж гумінові.
Колір від світло жовтого до оранжевого. Розчиняються у воді і лугах.
Основними фульвокислотами є: кренові та апокренові кислоти.

Гуміни — це сполуки, нерозчинні навіть у лугах, які є, очевидно,
продуктами руйнування гумінових кислот. Гуміни утворюють комплекси з
мінеральними частинками ґрунту. Відомі представниками цієї групи є:
гумін, ульмін. Також до гумінів відносять ґрунтові бітуми.

Агрономічна цінність гумусу значною мірою визначається співвідношенням
вмісту гумінових і фульвокислот. Переважне утворення гумінових кислот
супроводжується формуванням у ґрунті чітко виявленого високородючого
структурного гумусового горизонту, який характеризується високою
поглинальною і водозатримною здатністю, багатий на елементи живлення
(властивий чорноземним і іншим ґрунтам). За інтенсивного утворення
фульватного гумусу ґрунти легко збіднюються на лужні катіони та інші
поживні елементи, набувають кислої реакції і втрачають структурність.

Якість гумусу вважається високою, якщо відношення гумінових кислот до
фульвокислот більше одиниці, а такий тип гумусових речовин називається
фульватно-гуматний (співвідношення від 1 до 2) і гуматний
(співвідношення більше 2). Зазначені типи гумусових речовин
найсприятливіші та містять найменшу кількість вільних фульвокислот.

Всі гумусові кислоти володіють високою адсорбційною здатністю, завдяки
чому саме вони обумовлюють поглинальну, або вбирну здатність ґрунтів.

Утворення і нагромадження гумусу в ґрунті є одночасно результатом
розкладання та синтезу органічних продуктів, які утворюються із
рослинних і тваринних залишків. Процеси розпаду органічних решток і
формування гумусу ґрунту мають складний ферментативний характер і
відбуваються за безпосередньої участі мікроорганізмів (в основному —
бактерій і грибів).

Одна частина проміжних продуктів розкладання органічних залишків
повністю розщеплюється мікроорганізмами до мінеральних елементів, тобто
мінералізується, а утворені мінеральні речовини використовуються
зеленими рослинами.

Частина йде на живлення самих мікроорганізмів, в результаті чого
утворюються нові органічні речовини.

А ще одна частина продуктів розпаду органічних речовин проходить
тривалий шлях перетворень (окислення, поліконденсації, полімеризації),
які відбуваються поза мікроорганізмами за участі виділених ними
ферментів. У результаті цих процесів утворюються гумусові, або
перегнійні, речовини, а сам процес їх утворення називається
гуміфікацією.

У середньому 80-90% органічних решток мінералізується до кінцевих
продуктів і лише 10-20%, а інколи і менше, бере участь в утворенні
гумусу або нагромаджується в ґрунтах у формі стійких до розпаду сполук.

Наприклад, з 1 т внесеного підстилкового гною у ґрунтах Полісся
утворюється 42 кг, Лісостепу — 54 і Степу — 56 кг гумусу. Тобто,
коефіцієнт перетворення гною в гумус становить близько 5%.

Отже, в наслідок зазначених перетворень органічних сполук у ґрунті
утворюється складна суміш органічних речовин, таких як малорозкладені
рослинні рештки, проміжні продукти їх розкладу, колоїдні комплекси
власне гумусових речовин і розчинні (що швидко мінералізуються)
органічні сполуки.

Важливість накопичення гумусу в ґрунті зумовлено тим, що: 1) гумус — це
джерело мінеральних елементів живлення для рослин; 2) компоненти гумусу
з частинками ґрунту утворюють комплекси, які покращують структуру і
зумовлюють поглинальну здатність ґрунту; 3) гумусові кислоти прискорюють
процеси вивітрювання мінералів тощо.

У сільському господарстві накопичення та збереження наявного рівня
гумусу досягається: 1) внесенням органічних добрив; 2) внесенням
мінеральних добрив, особливо азотних, які, засвоюючись рослинами, не
«дозволяють» забирати мінеральні елементи з гумусу, тим самим
запобігається його руйнування; 3) певним обробітком ґрунту, який повинен
бути мінімально неглибоким, так як глибоке приорювання верхнього
горизонту руйнує його активну мікрофлору і, відповідно, гальмує процеси
розкладання органічних речовин; 4) оптимізацією водного, повітряного і
теплового режимів ґрунту; 5) науково обґрунтованим чергуванням культур,
яке б передбачало розміщення в сівозміні бобових культур, використання
парових полів, ущільнюючих та проміжних посівів тощо.

2. Поняття про реакцію на буферність ґрунті

Кислотно-лужна буферність грунту — здатність рідкої і твердої фаз ґрунту
протистояти зміні реакції середовища (p) при взаємодії ґрунту з кислотою
чи лугом при розведенні ґрунтової суспензії.

Кислотно-основна буферність ґрунту є складовою хімічної буферності
ґрунтів.

Чим більше в ґрунтовому розчині солей сильних лугів і слабких кислот,
тим більше буферний ґрунт стосовно кислих добрив; солі слабких лугів і
сильних кислот буферні до лужних добрив.

Тому що розчин знаходиться в постійній взаємодії з твердою фазою ґрунту,
то остання також впливає на буферність.

Чим більше колоїдних часток і гумусу в ґрунті (наприклад, чорноземи) і
чим більше вони містять поглинених лугів, тим буферніший ґрунт стосовно
кислих добрив; поглинений колоїдами водень (підзолисті ґрунти,
червоноземи) сприяє збільшенню буферності грунтів до лужних добрив.

Найбільше буферні ґрунти важкого (глинистого) механічного складу.
Атмосферні опади, ґрунтова і зрошувальна вода можуть змінити реакцію
ґрунту, якщо остання не володіє буферністю, і навпаки. Рослини реагують
на зміну реакції ґрунту, тому буферність грунтів відіграє велику роль у
їх рості і розвитку. Буферність грунтів можна підвищити внесенням
органічних добрив.

Здатність ґрунтової суспензії протистояти зміні її активної реакції (рН)
при внесенні в ґрунт кислот чи лугів називається буферною дією
(буферною реакцією).

У наслідок буферності ґрунт володіє щодо стійкою реакцією ґрунтового
розчину. Буферна дія характерна твердій фазі ґрунту і залежить від її
хімічного, колоїдного і механічного складу.

Найбільш вивчена фізико-хімічна буферність ґрунтів як здатність
протистояти зміні її реакції (рН).

Найбільш низькою буферністью володіють піщані ґрунти, найбільш високою —
глинисті.

Високобуферны ґрунти можна удобрювати підвищеними дозами кислих і лужних
добрив без ризику різкого зсуву реакції.

На малобуферних ґрунтах не можна вносити високі дози таких добрив без їх
нейтралізації.

Буферна властивість грунту значною мірою обумовлена змістом у ґрунті
колоїдів, гумусу і кальцієвих солей. Існують і інші форми буферності
ґрунтів, наприклад, здатність протистояти зміні сольового складу і
концентрації солей у ґрунтовому розчині, що важливо враховувати при
зрошенні мінералізованими водами, коли в перші роки за рахунок
поглинальної здатності ґрунтів, обмінних і інших реакцій концентрація і
склад солей у ґрунтовому розчині підтримується на прийнятному для рослин
рівні.

Те ж може відноситися і до здатності ґрунтів протистояти впливу
забруднення різними речовинами, меліоративним впливам, спрямованим на
зміну режиму ґрунтоутворення.

Варто мати на увазі, що буферна властивість грунту має свої межі
протистояння впливам, які можна вимірювати через кількість речовини, які
впливають, інтенсивність процесу (режим) і час впливу.

На практиці вкрай припустимий захід впливу виражається через гранично
припустимі концентрації токсичних речовин при використанні ядохімікатів,
забрудненні ґрунтів важкими металами, нафтопродуктами й іншими
речовинами, а також норми зрошення і норми осушення, глибину обробки і
т.д. Перевищення припустимих норм веде до деградації ґрунтів.

3. Поняття про родючість ґрунту, її види та значення

Родючість – здатність ґрунтів забезпечувати потребу рослини в елементах
харчування, воді, повітрі, теплі, рихлості для коренів і інших
сприятливих умов виростання. у той же час воно тісно зв’язано з
рослинами. Родючість – це результат грунтоутворювального процесу. Ґрунт
і родючість невіддільні одне від іншого.

Родючість постійна розвивається, перетерплюючи помітні зміни, що
зв’язані з природними і соціально-економічними факторами.

Врожай у значній мірі залежить від кліматичних умов, рівня агротехніки і
меліоративного стану ґрунтів. Абсолютна величина врожаю на різних по
родючості ґрунтах помітно згладжується системою добрив. Але врожай
різних культур визначається багатьма факторами, умовами й елементами
родючості.

До елементів родючості відносяться конкретні властивості ґрунту, що
визначають висоту врожаїв, такі, як водно-повітряні,. фізичні і хімічні
властивості, зміст і склад солей і органічної речовини в ґрунті,
характер ґрунтового поглинаючого комплексу, ємність і насиченість ґрунту
підставами, буферна здатність і ін., а також склад, будівля і
структурний стан ґрунту, щільність його і т.д.

Родючість залежить від змісту і співвідношення елементів зольного
харчування й азоту в ґрунті, від змісту і складу мікроелементів і
речовин, що змінюють властивості ґрунтів (вапнування, гіпсування), а
також від керування водяним, повітряним, тепловим, живильним і
біологічним режимами ґрунту.

Розрізняють наступні категорії родючості: а) природну – природна
(зональне), б) штучну – ефективну (актуальну), економічну, в)
потенційну.

Родючість нерозривна із самим ґрунтом розвивається по стадіях, що
відповідають процесам ґрунтоутворення.

Будь-який ґрунт завжди володіє також потенційною (прихованою) родючістю,
що виражає максимальні можливості в підвищенні продуктивності на основі
конкретного складу, будови і усіх властивостей її, які можуть проявитися
в найбільш сприятливих умовах.

Потенційна родючість ґрунту залежить від запасу тепер і наявності
живильних речовин у ній, а також від її водно-фізичних, хімічних,
біологічних і інших умов виростання рослин. Найбільший ступінь
використання цієї родючості передбачає мобілізацію всіх ресурсів і
схованих джерел родючості ґрунту шляхом поліпшення складу, будови і всіх
її властивостей.

Потенційна родючість розвивається разом із ґрунтом і відбиває стан її на
даній стадії розвитку. Але розвиток потенційної родючості йде не завжди
відповідно і паралельно природній і ефективній родючості. Рівень
потенційної родючості можна установити системою фізико-хімічних,
біологічних і інших аналізів, а також даними про меліоративний стан
ґрунту (у даний момент і в перспективі), прогнозуючи хід ґрунтоутворення
шляхом програмування відомих і можливих параметрів у їхньому динаміку.

Приховані можливості підвищення родючості ґрунтів виявляються при
освоєнні й окультуренні їх і конкретно виражаються в зростаючому
ефективній родючості.

Ефективна родючість зростає в міру розвитку меліорації, агротехніки й
агрохімії. Воно прагне наблизитися і вирівнятися з потенційною
родючістю.

По мірі окультурення ґрунтів інтервал між ними як показник ступеня
окультурення зменшується. Великий розрив між ефективною і потенційною
родючістю вказує на незадовільний меліоративний стан ґрунтів, що
знаходяться в сільськогосподарському виробництві.

Родючість ґрунтів безупинно змінюється, нормально зростаючи і лише на
деяких етапах розвитку ґрунтів зменшується.

Ефективна родючість змінюється в залежності від способів використання
ґрунту, погодних умов, від властивостей вирощуваних культур, від
прийомів агротехніки, внесених добрив і т.д.

Ґрунт і його родючість не є невичерпними, тим більше, якщо виснажувати,
необмежено вибираючи елементи живлення, наприклад, безперервно сіючи
зерно і не повертаючи в ґрунт дефіцитних елементів живлення.

Збільшення населення міст і постачання їхніми сільськогосподарськими
продуктами створюють посилений відтік із ґрунту елементів харчування
рослин разом із продуктами. З метою запобігання подібного виснаження
ґрунтів необхідно протиставити посилений приплив елементів харчування
рослин у формі мінеральних добрив, заводських і фабричних відходів,
міських брикетованих покидьків, мікробних добрив і т.д.

Ґрунт, як основний засіб сільськогосподарського виробництва, на відміну
від інших засобів виробництва характеризується незношуваністю.
Незношуваність ґрунту, як засобу виробництва, і поліпшення її в процесі
високорозвиненого виробництва – фундамент і джерело матеріального
благополуччя людства.

Ріст врожаю і родючості ґрунтів є важливим показником зростаючої
продуктивності праці в сільському господарстві. З ростом ефективної
родючості створюється новий рівень його, що стає як би новою властивістю
окультуреного ґрунту. Окультурена, а потім на базі її виникла ґрунт є не
тільки результатом ґрунтоутворення, але і продуктом праці.

Ґрунт у процесі розвитку має виняткову здатність нарощувати свою
родючість. Зростання родючості як аксіома лежить у визначенні поняття
про ґрунт як природному тілі, що розвивається.

Родючість і врожай – похідні від властивостей ґрунтів. Поліпшуючи
властивості ґрунту, ми тим самим підвищуємо її родючість.

Повсюдна меліорація ґрунтів тепер необхідна як один із прийомів
сільськогосподарського виробництва.

Для забезпечення високої родючості ґрунтів необхідно докорінно
поліпшувати всі елементарні властивості, починаючи з фізичних, хімічних,
фізико-хімічних і біологічних. Але меліорація цим не обмежується, вона
включає у свій комплекс також заходу щодо впливу на склад і будівлю
ґрунтів, від яких залежить їм родючість.”

4. Водні властивості та їх значення

Ґрунти характеризуються певними водними властивостями, такими як
водопроникність, водопіднімальна, випаровувальна та водоутримуюча
здатності.

Водопроникністю називають здатність ґрунту пропускати за одиницю часу
певну кількість води з верхніх у нижні горизонти. Процес водопроникності
ділять на вбирання та фільтрацію. Вбирання проявляється за неповного
насичення ґрунту вологою, тобто тоді, коли пори неповністю заповнені
водою, а також включаються сорбційні та капілярні сили. Фільтрація
виникає за максимального насичення ґрунту вологою. Вимірюють
водопроникність висотою стовпа води, яка просочилась у ґрунт за певний
час, і називається ця величина коефіцієнтом фільтрації.

Водопроникність ґрунту залежить від механічного складу і структури
ґрунту. Піщані та структурні ґрунти швидше пропускають воду, ніж
глинисті і безструктурні. На водопроникність впливає також кількість
органічної речовини та колоїдів, які затримують велику кількість вологи.

Водопіднімальна здатність — здатність ґрунту піднімати воду капілярами з
нижніх горизонтів у верхні. Швидкість і висота піднімання води залежить
від діаметра пор, а значить, від механічного складу і структури ґрунту.

Вода у ґрунті піднімається тим вище, чим тонші капіляри, але швидкість
руху води зменшується. Так, у глинистих ґрунтах вода в капілярах
піднімається повільно, але на більшу висоту, в піщаних — швидше, але на
меншу висоту.

У безструктурних ґрунтах, порівняно із структурними, вода швидше
рухається капілярами і непродуктивно витрачається випаровуючись в
атмосферу.

Випаровувальна здатність — це властивість ґрунту випаровувати воду.
Власне випаровування — це перехід води в стан водяної пари, що зумовлює
безпосередні втрати її з ґрунту. Цей процес залежить від таких факторів,
як наявність енергії (тепла) для переходу води з рідкого стану в
газоподібний, здатність повітря переносити водяну пару від випаровуючої
поверхні, наявність води на випаровуючій поверхні.

Водоутримуюча здатність — це властивість ґрунту утримувати в собі воду.
За умови високого вмісту води водоутримуюча здатність низька, а під час
зменшення кількості води — швидко зростає.

Кількість та доступність рослинам ґрунтової води характеризується
вологоємністю ґрунту, яка визначається, як вміст води в ґрунті,
виражений у відсотках від його маси або об’єму.

О.А. Роде виділив п’ять показників вмісту води в ґрунті: максимальну
адсорбційну вологоємність, максимальну гігроскопічність, вологість
стійкого в’янення рослин, найменшу, або польову, вологоємність і повну
вологоємність.

Максимальна адсорбційна вологоємність — це максимальна кількість води,
яку може утримати ґрунт за рахунок сил адсорбції. Ця вода недоступна для
рослин.

Максимальна гігроскопічність характеризується максимальною здатністю
ґрунту вбирати газоподібну вологу із повітря, відносна вологість якого
не нижче 94%. Ця волога недоступна для рослин.

Вологість стійкого в’янення рослин — запас вологи, за якого
спостерігається постійне в’янення рослин, яке не зникає і у вологій
атмосфері. Відповідно, в ґрунті залишається тільки недоступна для рослин
вода. Цю кількість води в ґрунті також називають коефіцієнтом в’янення.

Найменша, або польова, вологоємність (НВ) — відповідає такій кількості
води, яка складається із всіх форм ґрунтової вологи, крім підґрунтової,
гравітаційної та капілярно-підпертої. Це верхня межа доступної рослинам
ґрунтової вологи після стікання гравітаційної води.

Повна вологоємність (ПВ) — найбільша кількість вологи, яку здатний
утримувати ґрунт, коли всі пори (капілярні і некапілярні) заповнені
водою і поглинальна здатність ґрунту повністю реалізована.

Таким чином, інтервал доступної рослинам вологи обмежується двома
величинами — повною вологоємністю і вологістю стійкого в’янення.
Оптимальною для більшості сільськогосподарських рослин є вологість
ґрунту — 60% ПВ або 80% НВ.

Сукупність фізичних та фізико-хімічних явищ, що зумовлюють зміну
кількості вологи в ґрунті та швидкості її пересування, називають водним
режимом ґрунту. До водного режиму ґрунту належить надходження, вбирання
та затримання ним води, її переміщення та витрачання, зміна її фізичного
стану тощо.

Залежно від цих процесів виділяють різні типи водного режиму (за Г.Н.
Висоцьким): промивний, періодично промивний, непромивний, випітний, а
також (за О.А. Роде) іригаційний і мерзлотний.

Промивний. Опадів випадає більше, ніж втрачає ґрунт, і вода,
просочуючись донизу, промиває його горизонти. Цей тип водного режиму
характерний для Поліської і Північно-Західної Лісостепової зон України.

Періодично промивний характерний для реґіонів, де чергуються періоди
повного промивання ґрунту із обмеженим промоканням. Характерний майже
для всього Лісостепу України.

Непромивний тип поширений у районах, де випадає мало опадів, і між
верхнім вологим шаром ґрунту та підґрунтовими водами знаходиться
незволожений горизонт. Зустрічається на чорноземних і каштанових ґрунтах
Південного Степу України.

Випітний тип водного режиму зустрічається в районах, де кількість
вологи, яку втрачає ґрунт, значно перевищує кількість опадів. Такий
водний режим характерний для пустель та Південного сухого степу України.

Іригаційний водний режим — це водний режим поливних земель.

Мерзлотний тип водного режиму характеризується накопиченням надлишкової
води у верхньому шарі ґрунту за рахунок непроникності нижніх замерзлих
горизонтів на фоні невеликої кількості опадів. Характерний для Тундрової
зони Півночі.

До заходів регулювання водного режиму ґрунтів відносять заходи боротьби
з посухою — затримання снігу, дощової води, збільшення водопроникності
та вологоємності ґрунту, збереження ґрунтової вологи, штучне зрошення та
з перезволоженням ґрунту — осушувальні заходи.

Список використаної літератури

Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. Основи загальної екології. —
К.: Либідь. 1995 — 368 с.

Білявський Г. О., Фурдуй Р. С. Практикум із загальної екології. // Навч.
посібн.—К.:Либідь, 1997.—160с.

Волошин І. М. Методика дослідження проблем природокористування. — Львів:
ЛДУ, 1994. — 160 с.

Екологічний словник: Навч. посібник /В.В.Прежко та ін. – Харків: ХДАМГ,
1999. – 416 с.

Екологія і закон: Екологічне законодавство України. У 2-х кн./
Відповідальний редактор док. юрид. наук, професор, акад. Андрейцев В. А.
— К.: Юрінком їнтер, 1997. — 704 с.

Истоки плодородия / М.И.Калинин. — Издательское объединение «Вища
школа», 1986.

Злобін Ю.А. Основи екології.- К.: Лібра, 1998. – 249.

Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи екології, — К.: МАУП, 2000. – 238 с.

Почвенный покров. Его улучшение, использование и охрана / В.А.Ковда.
-Издательство «Наука», Москва, 1981.

PAGE

PAGE 6

Похожие записи