КОНТРОЛЬНА РОБОТА

на тему:

Значення і склад ґрунтового повітря. Фізико-механічні властивості
ґрунтів та їх значення. Поняття про грунт та його функції

1. Значення і склад ґрунтового повітря

Газоподібна фаза ґрунту — це ґрунтове повітря, що знаходиться між
частинками ґрунту у великих некапілярних порах. Його склад відрізняється
від атмосферного підвищеним вмістом вуглекислого газу — 0,1 — 10% (в
атмосферному 0,03%), азоту — до 80,2% (в атмосферному 78,08%),
присутністю аміаку, сірководню, зниженим вмістом кисню — до 10% (в
атмосферному повітрі 21%).

Склад ґрунтового повітря залежить від твердої фази ґрунту, вмісту води,
життєдіяльності ґрунтових організмів тощо.

Газова фаза грунтів може розглядатися як атмосфера грунту, де
знаходяться найбільш леткі органічні та неорганічні сполуки у вигляді
пари в порах грунту. Газова фаза грунту за своїм складом подібна до
атмосфери, яка міститься над грунтом. Об»єм газової фази грунту
обумовлюється пористістю грунту та вмістом вологи в ньому. В атмосфері
грунту присутні основні атмосферні гази СО2, N2, O2. Кількість
вуглекислого газу в грунтовому повітрі приблизно в 8 разів вища, ніж
в повітрі над грунтом.

Оксиди азоту також можуть бути в складі газової фази. Однак, внаслідок
високої реакційної здатності оксидів азоту з хімічними та біологічними
речовинами, вони довго в грунті не затримуються. Як правило, вміст кисню
в аеробних грунтах — біля 20% газової фази, а СО2 — між 1 та 2%. З
другого боку, вміст СО2 може досягати 10% для грунтів з високим вмістом
вологи. Склад атмосфери грунтів залежить від культивації грунту і від
розчинення летких сполук в грунтовій воді.

Він змінюється з глибиною і місцем відбору грунту. Розчинність газів у
воді залежить від типу газу, температури, концентрації солей,
парціального тиску газів в атмосфері. Найбільш розчинні та іонізовані у
воді гази — це СО2, NH3 та H2S. Кисень та азот — найменш розчинні гази.

Повітряний режим ґрунту — це сукупність усіх явищ надходження повітря в
ґрунт, його переміщення і витрачання, обмін газами між ґрунтом,
атмосферою, твердою і рідкою фазами ґрунту та виділення газів живими
ґрунтовими організмами.

Оптимальний повітряний режим ґрунту необхідний для вирощування високих
врожаїв сільськогосподарських культур, так як повітря необхідне для
дихання коріння рослин, мікроорганізмів, грибів, водоростей, червів та
інших ґрунтових організмів.

Найсприятливіші умови для росту сільськогосподарських рослин складаються
за 50-60% пористості ґрунту та за умови, що 60% пор заповнені водою, а
40% — повітрям.

Повітряний режим ґрунту регулюється за допомогою механічного обробітку,
внесенням органічних добрив, відведенням надлишкової кількості води,
вирощуванням багаторічних трав, тобто заходів, спрямованих на покращення
структури ґрунту.

2. Фізико-механічні властивості ґрунтів 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.

Вбирна здатність ґрунту і його реакція

Властивість ґрунту вбирати і утримувати різні речовини називають вбирною
здатністю.

К.К. Гедройц виділив п’ять видів вбирної здатності ґрунту: механічну,
біологічну, хімічну, фізичну та фізико-хімічну.

Механічна вбирна здатність — це вбирання і затримування ґрунтом твердих
частинок у своїх порах подібно фільтру.

Біологічне вбирання зумовлюється процесами життєдіяльності рослин і
мікроорганізмів, які поглинають важливі для себе елементи.

Хімічна вбирна здатність ґрунту пов’язується з утворенням у ньому
важкорозчинних сполук, які завдяки цьому утримуються. Визначається ця
вбирна здатність хімічними реакціями, що закріплюють аніони чи катіони
залежно від розчинності утворених солей. Наприклад, перехід розчинної
солі дигідрофосфату кальцію у важкорозчинний фосфат.

Фізичне вбирання відбувається за рахунок поглинання ґрунтом молекул
речовин завдяки силам притягання (адсорбції).

Фізико-хімічна, або обмінна, вбирна здатність зумовлена наявністю в
ґрунті колоїдів, які утворюють у ґрунтовому розчині колоїдні міцели. Між
ґрунтовим розчином і колоїдною міцелою проходить в еквівалентній
кількості обмін іонами.

Колоїдна міцела, або частинка, складається із ядра (агрегат
недисоційованих молекул), шару адсорбованих потенціалвизначаючих іонів,
шару компенсуючих іонів, який поділяється на нерухомий, або
міцно-зв’язаний, і рухливий, або дифузійний, шари.

Провідна роль в утворенні колоїдних міцел належить гумусовим кислотам та
іонам Са2+ і Мg2+.

З фізико-хімічною вбирною здатністю пов’язані поняття ємності вбирання
ґрунту і ґрунтового вбирного комплексу.

Ємність вбирання — це сума поглинутих або обміняних іонів.

Ґрунтовий вбирний комплекс (ҐВК) являє собою сукупність колоїдів, які
здатні до реакцій обмінного вбирання.

Кожен ґрунт має певну реакцію ґрунтового розчину, що залежить від
наявності в ньому, в першу чергу, іонів водню, які зумовлюють кислу
реакцію (наприклад — болотні і підзолисті ґрунти), та гідроксильних
іонів, що зумовлюють лужну реакцію (наприклад — каштанові і солонцеві
ґрунти).

Реакцію ґрунтового розчину виражають у pH, що є від’ємним десятковим
логарифмом концентрації іонів водню. За величиною pH ґрунти поділяють на
такі групи: сильнокислі — pH < 4,5; середньокислі - 4,6-5,0; слабокислі - 5,1-5,5; близькі до нейтральних - 5,6-6,0; нейтральні - 6,1-7,0; лужні - 7,1-8,0; сильнолужні - pH > 8,1.

У районах Полісся і Півночі Лісостепу частіше зустрічається саме кисла
реакція ґрунтового розчину, що негативно впливає на продуктивність
сільськогосподарських рослин та життєдіяльність ґрунтових організмів.

Розрізняють актуальну і потенційну кислотність ґрунту.

Актуальна, або активна, кислотність зумовлюється наявністю в ґрунтовому
розчині вільних іонів Н+. Визначається у водних ґрунтових витяжках.

Потенційна — зумовлена наявністю іонів Н+ та Аl3+  у зв’язаному вигляді
в складі ґрунтового вбирного комплексу. Залежно, які солі використовують
для визначення потенційної кислотності, вона буває обмінною
(використовують розчини нейтральних солей — KCl, NaCl, BaCl2) і
гідролітичною (лужна сіль, частіше всього — СH3COONa).

Для зниження кислотності ґрунти вапнують, вносячи крейду, мергель,
дефекат:

[ҐВК]2 Н+ + CaCO3 = [ҐВК]Ca2+ + H2CO3 ? CO2,H2O.

Лужність ґрунту зумовлюється не тільки іонами ОН-, а також Na+, який,
реагуючи з вуглекислим газом у водному середовищі, утворює в ґрунті луг
(NaOH):

[ҐВК]2Na+ + CO2 + H2O = [ҐВК]2Н+ + Na2CO3

Na2CO3 + H2O ? 2 NaOH + CO2 + H2O

Лужні ґрунти гіпсують, вносячи гіпс, кальцій якого витісняє із ҐВК іони
натрію:

[ҐВК]2Na+ + CaSO4 = [ҐВК]Ca2+ + Na2SO4

Утворений в результаті реакції сульфат натрію добре розчинний і
вимивається з верхніх горизонтів ґрунту.

В якості меліорантів лужних ґрунтів останнім часом широко почали
використовувати фосфогіпс — відхід суперфосфатного виробництва. У деяких
країнах використовують сірчану кислоту, яка особливо ефективна на
ґрунтах карбонатного засолення, та сірчанокисле залізо; хлористий
кальцій — за содового засолення.

У південних степових районах України, де в ґрунтах близько до поверхні
залягають карбонати, застосовують так звану самомеліорацію —
перемішування верхніх горизонтів з нижнім карбонатним під час глибокої
оранки.

Структура та фізичні властивості ґрунту

Структура ґрунту — це різні за формою і розміром агрегати, на які
розпадається ґрунт. Структура ґрунту є важливою його морфологічною
ознакою. Найбільше агрономічне значення мають частинки орного шару
розміром 0,25 — 10 мм. За таких умов ґрунт найпухкіший, втрачає найменше
вологи, має високу водопроникність та водозатримну здатність, стійкий
проти ерозії. У структурному ґрунті добре виражені капілярні та
некапілярні пори.

Виділяють три види структури ґрунту (за С.А. Захаровим): HYPERLINK
«E:\igor_robota\Pojar_Igor_13.01.2004\skoob\tspu.edu.ua\Silske
gospodarstvo\Untitled\Gr_strukt.jpg» кубоподібна, призмоподібна і
плитоподібна .

За кубоподібної структури агрегати ґрунту рівномірно розвинуті за всіма
трьома взаємоперпендикулярними векторами (агрегати грудочкові, пилуваті,
горіхоподібні, зернисті).

Призмоподібна — структурні частинки розвинуті переважно у вертикальній
осі (агрегати стовпчасті, призматичні).

Плитоподібна — характеризується частинками, які розвинуті переважно у
горизонтальній площині та вкорочені у вертикальному напрямку (агрегати
сланцеві, пластинчасті, листкоподібні, лускоподібні).

Ґрунти, в яких частинки містяться не в агрегатах (піски) або взагалі не
мають грудочкової структури (сильно ущільнені), називаються
безструктурними. Безструктурні ґрунти не мають сприятливого для рослин
водного і повітряного режимів.

Причиною погіршення структури ґрунту є: механічне руйнування агрегатів
під час обробітку ґрунту; фізико-хімічне руйнування опадами, які містять
іони водню та амонію, що витісняють з обмінного шару колоїдних частинок
іони кальцію та магнію, руйнуючи їх; біологічне руйнування —
мінералізація мікроорганізмами органічних сполук, які приймають участь в
утворенні структурних агрегатів.

Покращення грудочкової структури ґрунту досягається: внесенням у ґрунт
органічних та мінеральних кальцій- і магній-вмісних добрив, які
коагулюють колоїди, тим самим сприяючи утворенню грудочок; посів
злакових і бобових трав, які підвищують вміст гумусу в ґрунті, складові
якого з іншими компонентами ґрунту утворюють агрегати; посів рослин з
потужною кореневою системою, яка механічно сприяє утворенню грудочок;
дотримання сівозміни; зменшення кількості обробітків ґрунту та ін.

Механічний і мінералогічний склад ґрунту, вміст у ньому органічних
речовин, увібраних іонів, його структура та інші компоненти визначають
фізичні властивості ґрунту.

До загальних фізичних властивостей ґрунту належить питома і об’ємна маса
та пористість.

Питома маса твердої фази — це маса одиниці об’єму абсолютно сухої
твердої фази ґрунту без пор. Наприклад, малогумусові чорноземи мають
питому вагу 2,5-2,65 г/см3, високогумусові — 2,3-2,4 г/см3.

Об’ємна маса — це маса одиниці об’єму абсолютно сухого ґрунту з
непорушеною будовою. Наприклад, об’ємна маса орного горизонту глинистих
і суглинистих ґрунтів становить 1,6-1,8 г/см3. Оптимальною для більшості
cільськогосподарських рослин є на суглинистих ґрунтах їх об’ємна маса
1-1,2, а піщаних і супіщаних — 1,2-1,4 г/см3.

Пористість ґрунту — це відношення сумарного об’єму всіх пор до
загального об’єму ґрунту.

Пористість вираховують діленням показника об’ємної ваги ґрунту на його
питому вагу, виражену у відсотках. Наприклад, пористість верхнього
горизонту піщаного ґрунту близько 30%, суглинистого — 45%, глинистого —
53%, структурного чорнозему — 55-60%. Оптимальною для культурних рослин
є пористість ґрунту 50-60%.

Сумарну пористість ґрунту поділяють на капілярну (діаметр пор менше 0,1
мм) і некапілярну (діаметр пор більше 0,1 мм). Від співвідношення
капілярних і некапілярних пор також залежать фізичні властивості ґрунту,
його водний, повітряний та інші режими. Оптимальним для рослин є рівне
співвідношення капілярних і некапілярних пор.

3. Поняття про грунт та його функції

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.

Перетворення гірської породи в ґрунт проходить у результаті одночасних і
тісно пов’язаних процесів вивітрювання і ґрунтоутворення.

Вивітрювання — це процес руйнування та зміни поверхневих порід і
мінералів земної кори. Залежно від чинників дії розрізняють фізичне,
хімічне та біологічне вивітрювання.

Фізичне вивітрювання — це руйнування гірських порід під впливом води,
вітру і температури.

Руйнування гірських порід проходить у результаті неоднакового розширення
чи зжимання різних мінералів, які в свою чергу, мають різні коефіцієнти
розширення у різних напрямках. Останнє явище є причиною руйнування
однорідних кристалів і порід.

Вода, що попадає в тріщини, зумовлює капілярний тиск на породу до 1500
атм., а замерзаюча вода — до 890 атм.

Значної дії завдають також солі, що викристалізовуються із розчинів
тощо.

Фізичне вивітрювання різко збільшує поверхню стикання породи з оточуючим
середовищем, що створює умови для хімічного та біологічного
вивітрювання.

Хімічне вивітрювання — це зміна та руйнування гірських порід і мінералів
під впливом хімічних процесів з участю води, вуглекислого газу, кисню і
температури.

Вода вступає з мінералами в реакції гідролізу, гідратації. Кисень
повітря окислює мінерали, які містять елементи, здатні до окислення.
Вуглекислий газ з водою утворює вугільну кислоту, хоч слабку, але здатну
до реакцій з різними сполуками. Температурний фактор впливає на
швидкість хімічних реакцій (за зростання температури на кожні 10 °C
пришвидшується перебіг хімічних реакцій в 2-2,5 рази).

Біологічне вивітрювання — це процес механічного руйнування та хімічної
зміни гірських порід й мінералів під впливом рослинних і тваринних
організмів та продуктів їх життєдіяльності. У процесі біологічного
вивітрювання беруть участь бактерії, ціанобактерії (синьо-зелені
водорості), діатомові водорості, лишайники, мохи, вищі квіткові рослини,
а також тваринні організми — комахи, черви, дрібні хребетні тощо.

Наприклад, рослини і мікроорганізми виділяють вуглекислий газ і різні
органічні кислоти, які руйнують мінерали та гірські породи. Корені
рослин механічно розширюють тріщини. Залізобактерії окислюють та
руйнують сполуки заліза тощо.

Процеси вивітрювання перетворюють гірську породу в подрібнену масу, яку
називають рухляком, а далі в материнську ґрунтотвірну породу, яка є
основою для подальшого процесу утворення ґрунту.

Ґрунтоутворення — це сукупність різних хімічних, фізичних і біологічних
процесів і явищ, які зумовлюють виникнення та дальший розвиток ґрунтів.

Враховуючи, що основною властивістю ґрунту є його родючість,
ґрунтоутворення розглядається також як процес виникнення і нагромадження
у поверхневому шарі земної кори якісно нової властивості — родючості.

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 (табл. 1.1).

Таблиця 1.1. Класифікація механічних елементів ґрунту (за М.А.
Качинським)

 

Назва механічного елементу Розмір, мм

кам’яниста частина більші 3

гравій 3 — 1

пісок 1 — 0,05

пил 0,05-0,001

мул менші 0,001

 

Частинки розміром менше 0,01 мм складають фракцію фізичної глини, а
більші 0,01 мм — фізичного піску.

Залежно від співвідношення різних фракцій виділяють різновидності
ґрунтів за механічним складом (табл.1.2).

Таблиця 1.2. Класифікація чорноземних ґрунтів за механічним складом (за
М.А.Качинським)

Механічний склад ґрунту Вміст фізичної глини, %

глинистий важкий > 85

глинистий середній 85-75

глинистий легкий 75-60

суглинистий важкий 60-45

суглинистий середній 45-30

суглинистий легкий 30-20

супіщаний 20-10

пісок зв’язаний 10-5

пісок пухкий < 5 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.

Похожие записи