2.3. Характеристика ґрунтів
2.3.1. Загальні фізичні властивості і гранулометричний склад ґрунтів
Фізичні показники ґрунту — це його питома та об’ємна маса і пористість.
Питома маса характеризується через відношення маси твердої фази ґрунту до маси води того самого об’єму при 4 °С і є безрозмірною величиною , залежною від хімічного та мінералогічного складу ґрунту. Її вимірюють у лабораторних умовах пікнометричним методом. Переважання в мінеральних ґрунтах кварцу та польових шпатів з питомою масою 2,54 – 2,75 пояснює і питому масу твердої фази верхніх горизонтів малогумусних ґрунтів у межах 2,50 – 2,65, яка знижується в ґрунтах, збагачених гумусом до 2,40 – 2,30, а в органо-генних ґрунтах — до 1,8 і навіть менше. Навпаки , в ілювіальних, різних перехідних горизонтах, у породі, особливо при їх насиченні R2O3 і важкими мінералами (доломіти, біотити, мусковіти, обманки, гранати), питома маса зростає.
Об’ємна маса є масою висушеного ґрунту в одиниці об’єму (г/см3, кг/л, т/м3), яка змінюється в широких межах. Одразу після обробітку щільність орного шару мінімалізується, а потім під власною вагою, посиленою атмосферними опадами, ґрунт починає ущільнюватися, досягаючи через певний час (один місяць — для легких ґрунтів, 1,5 – 2,0 — для ґрунтів середнього та важкого гранулометричного складу ) рівноважного стану (І.Б. Ревут), характерного для кожного ґрунту).
Щільність ґрунту — дуже важливий показник, широко використовуваний у ґрунтово - генетичних, агромеліоративних, агротехнічних дослідженнях для оцінки будови ґрунту, його змін при антропогенному використанні (особливо в разі механічного об-робітку), у розрахунках запасів ґрунтової вологи, поживних речовин, солей тощо. Залежно від речовинного складу і будови профілю ґрунту щільність варіює в широких межах, досягаючи максимальних значень у підорній підошві та ілювіальних горизонтах.
Первинні грунтові часточки, представлені мінеральними зернами, органічними та органо-мінеральними гранулами, що вільно суспендуються у воді після руйнування клейких матеріалів, називаються механічними (гранулометричними) елементами або елементарними ґрунтовими частиками (ЕГЧ). Подібні за розмірами і властивостями елементи об’єднують у механічні фракції:
Таблиця 2
|
Назва фракцій механічних елементів |
Розмір механічних елементів, мм |
|
Каміння Гравій Пісок крупний Пісок середній Пісок дрібний Пил крупний Пил дрібний Мул грубий Мул тонкий Колоїди |
Більше 3 3-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 0,001-0,0005 0,0005-0,0001 менше0,0001 |
Розглянемо ці властивості на основних типах грунтів переважаючих на території обстеження: чорноземи звичайні, чорноземи типові, чорноземи реградовані та лучні грунти.
Таблиця 3
Загальні фізичні властивості і гранулометричний склад чорнозему типового малогумусного на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Щільність, г/см3 |
Густина твердої фази, г/см3 |
Загальна пористість, % |
Вміст гранулометричних елементів, % | ||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
∑< 0,01 | |||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Нп |
0-10 |
1,23 |
2,55 |
51,80 |
0,26 |
4,69 |
52,88 |
7,28 |
9,98 |
24,91 |
42,17 |
|
Нк |
25-35 |
1,14 |
2,62 |
56,50 |
0,16 |
16,07 |
46,44 |
9,20 |
6,03 |
22,10 |
37,33 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Hрk |
45-55 |
1,13 |
2,62 |
56,90 |
0,14 |
19,80 |
45,67 |
6,15 |
7,27 |
20,97 |
34,99 |
|
PНk |
110-120 |
1,17 |
2,63 |
55,50 |
0,10 |
29,31 |
39,81 |
6,89 |
4,55 |
19,34 |
30,78 |
|
P(h)k |
140-150 |
1,2 |
2,65 |
54,70 |
0,20 |
28,71 |
41,15 |
5,03 |
4,95 |
19,96 |
29,94 |
|
Pk |
210-220 |
- |
- |
- |
0,14 |
23,78 |
40,38 |
5,41 |
5,41 |
19,88 |
30,70 |
|
Орний шар |
(0-30) |
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Метровий шар |
(0-100) |
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
З даних таблиці видно, що в орному шарі грунту в гранулометричному складі переважає розмір частинок 0,05-0,01мм (складає 52,8%) – пил крупний. Класифікуючи грунт за Н.А. Качинським, він відноситься до середньосуглинкового (<0,01мм – 42%, >0,01мм 58%). Грунти середньо- та важкосуглинкового гранулометричного складу мають сприятливий водно-повітряний режим, помірно швидке поглинання вологи, добру вологоємність, знижене фізичне непродуктивне випаровування вологи. Середньосуглинкові грунти мають провальну фільтрацію, волога не застоюється, досить тривалий період фізичної стилості.
Розрахуємо середнє значення фізичних показників чорнозему типового за формулою:
(1)
де,
Хсер. – середнє значення показника;
Х1 – значення показника для шару ґрунту;
h1 – потужність шару ґрунту (см або м).
Середнє знаення для метрового шару грунту:
Щільність
грунтусер.
=
г/см3
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Середні значення для орного шару (0-35 см) грунту:
Щільність
грунтусер.
=
г/см3
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Оптимальними показниками щільності середньо- та важкосуглинкового грунту за А.Г.Бондарєвим - 1,00 – 1,3 г/см3.
Таблиця 4
Загальні фізичні властивості і гранулометричний склад чорноземів звичайних малогумусних на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Щільність, г/см3 |
Густина твердої фази, г/см3 |
Загальна пористість, % |
Вміст гранулометричних елементів, % | ||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
∑< 0,01 | |||||
|
Нп |
0-10 |
1,17 |
2,67 |
56.17 |
0,10 |
8,90 |
32,40 |
11,90 |
10,00 |
36,70 |
58,60 |
|
Н |
30-40 |
1,19 |
2,62 |
54,58 |
0,20 |
9,80 |
35,30 |
5,90 |
12,50 |
36,30 |
54,70 |
|
Hр |
41-50 |
1,22 |
2,64 |
53,78 |
0,30 |
8,10 |
36,70 |
5,70 |
12,90 |
36,30 |
54,90 |
|
Нp |
51-60 |
1,34 |
2,68 |
50,00 |
0,10 |
8,00 |
38,30 |
4,50 |
11,00 |
38,10 |
53,60 |
|
Phk |
70-80 |
1,36 |
2,66 |
48,87 |
0,10 |
8,50 |
37,20 |
7,60 |
8,70 |
37,90 |
54,20 |
|
Pk |
90-100 |
1,32 |
2,69 |
50,92 |
0,10 |
6,60 |
37,70 |
8,80 |
12,20 |
35,20 |
56,20 |
|
Pk |
130-140 |
1,39 |
2,65 |
47,54 |
0,10 |
13,9 |
26,7 |
11,8 |
13,30 |
34,20 |
59,30 |
|
Орний шар |
(0-30) |
1,18 |
2.45 |
55,37 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Метровий шар |
(0-100) |
|
|
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Аналізуючи дані таблиці, можна зробити висновок, що в орному шарі грунту в гранулометричному складі переважають частинки < 0,001мм (складає 36,7%) – мул грубий. За Н.А. Качинським, грунт відноситься до важкосуглинкового (<0,01мм – 58%, >0,01мм 42%).Такий гранулометричний склад є сприятливим для таких культур, як пшениця, ячмінь, соя, соняшник, квасоля, цукровий буряк.
Розрахуємо середнє значення фізичних показників чорноземів звичайних за формулою(1):
Визначаємо показники для метрового шару:
Щільність
грунтусер.
=
г/см3
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Визначаємо показники для орного шару:
Щільність
грунтусер.
=
г/см
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Таблиця 5
Загальні фізичні властивості і гранулометричний склад чорноземів реградованих на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Щільність, г/см3 |
Густина твердої фази, г/см3 |
Загальна пористість, % |
Вміст гранулометричних елементів, % | ||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
∑< 0,01 | |||||
|
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Неп |
0-10 |
1,40 |
2,69 |
48,00 |
0,19 |
2,45 |
54,23 |
8,57 |
7,63 |
26,93 |
43,13 |
|
Не |
30-40 |
1,14 |
2,65 |
57,00 |
0,17 |
5,05 |
54,22 |
7,74 |
8,05 |
24,77 |
40,56 |
|
Hрі/k |
50-60 |
1,23 |
2,69 |
54,00 |
0,21 |
3,56 |
52,24 |
7,62 |
6,64 |
25,47 |
39,75 |
|
Phik |
80-90 |
1,22 |
2,69 |
55,00 |
0,22 |
3,09 |
52,89 |
6,28 |
7,10 |
22,76 |
36,14 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
P(hi)k |
110-120 |
1,15 |
2,72 |
58,00 |
0,14 |
1,62 |
49,60 |
6,72 |
7,13 |
20,72 |
34,57 |
|
Pk |
120-130 |
1,18 |
2,73 |
57,00 |
0,10 |
1,01 |
49,20 |
6,86 |
5,38 |
20,75 |
32,99 |
|
Pk |
190-200 |
1,24 |
2,69 |
54,00 |
0,13 |
4,11 |
40,12 |
8,01 |
7,04 |
23,74 |
38,79 |
|
Орний шар |
(0-30) |
1,27 |
2,67 |
52,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Метровий шар |
(0-100) |
1,25 |
2,64 |
53,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
З вище наведених даних видно, що в орному шарі грунту в гранулометричному складі переважають частинки 0,05-0,01мм (складає 54,2%) – пил крупний. За Н.А. Качинським, грунт відноситься до середньосуглинкового (<0,01мм – 43,%, >0,01мм 57%).Такий гранулометричний склад сприяє настанню фізіологічної стиглості грунту раніше, ніж на важкосуглинкових грунтах. На таких грунтах краще вирощувати сорго, овес, просо, жито, гречку, картоплю, горох, соняшник.
Розрахуємо середнє значення фізичних показників чорноземів реградованих за формулою(1).
Визначаємо показники для метрового шару:
Щільність
грунтусер.
=
г/см3
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Визначаємо показники для орного шару:
Щільність
грунтусер.
=
г/см3
Густина
твердої фазисер.=
г/см3
Загальна
пористістьсер.=
%
Таблиця 6
Загальні фізичні властивості і гранулометричний склад лучних грунтів малогумусних на алювіальних відкладах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Вміст гранулометричних елементів, % | ||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
∑< 0,01 | ||
|
Нiks |
0-10 |
1,61 |
10,20 |
44,90 |
4,84 |
3,04 |
25,50 |
30,40 |
|
Н(i)ks |
30-40 |
1,98 |
9,04 |
51,53 |
4,99 |
2,52 |
23,43 |
30,95 |
|
HP(i)ks/gl |
52-62 |
2,32 |
8,34 |
46,10 |
6,78 |
1,58 |
17,85 |
26,20 |
|
Pkgls |
70-80 |
1,45 |
5,35 |
43,33 |
3,33 |
1,31 |
11,80 |
16,40 |
З таблиці видно, що в орному шарі грунту в гранулометричному складі переважають частинки 0,05-0,01мм (складає 44,9%) – пил крупний. За Н.А. Качинським, грунт відноситься до середньосуглинкового (<0,01мм – 30,4%, >0,01мм 70%).Такий гранулометричний склад, в порівнянні з важкосуглинковим, менш вологоємний, тому рослини на ньому гірше протистоять посухі.
2.3.2. Водні властивості ґрунтів
Водні властивості ґрунтів характеризуються сукупністю властивостей, які визначають поглинання, збереження і пересування в них води (передусім сорбцією, усмоктуванням, фільтрацією, водопідйомною здатністю), а також енергетичні властивості, що становить потенціал ґрунтової вологи і всмоктувальної сили ґрунту.
Розраховуються ґрунтово-гідрологічні константи для кожного генетичного горизонту за формулами:
1.величина польової вологості (Хп), вологості ґрунту в даний момент :
(2)
де, XMG − значення максимальної гігроскопічної вологості, %
2.повна вологоємність (XPB) (3)
(3)
де,
Р − загальна пористість ґрунту, %;
d − щільність ґрунту, г/см3.
3.найменша вологоємність (ХHB), %:
(4)
4.вологість розриву капілярів(XBPK), %:
(5)
5.вологість стійкого в’янення (ХCB), %:
(6)
6.максимально-адсорбційна вологоємність (ХMAB),%:
(7)
Приклад розрахунків значень грунтово-гідрологічних констант чорнозему типового для горизонту Нп (0-10 см):
Польова вологість (пв):
=
18,42 %;
Повна вологоємність (ПВ):
=
42,11 %;
Найменша вологоємність (НВ), %:
=33,69
%;
Вологість розриву капілярів (ВРК):
=
26,95 %;
Максимально-адсорбційна вологоємність (МАВ):
=
7 %;
Приклад розрахунку значення польової вологості (пв) ґрунту для метрового шару (0-100 см):
пв
сер.
=
=
19,08 %;
Таблиця 7
Грунтово-гідрологічні константи чорноземів типових середньогумусних важкосуглинкових на лесах
|
Горизонти (шари) Ґрунту |
Глибина, см |
Польова вологість, % |
Максимальна гігроскопічна вологість (МГ), % |
Повна вологоємкість (ПВ), % |
Найменша вологоємкість (НВ), % |
Вологість розриву капілярів (ВРК), % |
Вологість стійкого в'янення (ВСВ), % |
Максимально-адсорбційна вологоємкість (МАВ), % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нn |
0-20 |
18,43 |
7,37 |
42,11 |
33,69 |
26,95 |
9,88 |
7,00 |
|
Hk |
20-40 |
20,48 |
8,19 |
49,56 |
39,65 |
31,72 |
10,97 |
7,78 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нрk |
40-70 |
21,18 |
8,47 |
50,35 |
40,28 |
32,22 |
11,35 |
8,05 |
|
Phk |
70-90 |
18,63 |
7,45 |
51,16 |
40,93 |
32,74 |
9,98 |
7,08 |
|
Phk |
90-110 |
16,68 |
6,67 |
47,43 |
37,94 |
30,36 |
8,94 |
6,34 |
|
P(h)k |
110-140 |
15,38 |
6,15 |
45,58 |
36,46 |
29,17 |
8,24 |
5,84 |
|
Pk |
210-220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Орний |
0-20 |
19,10 |
7,64 |
45.89 |
36,71 |
29,37 |
10,24 |
7,26 |
|
Метровий |
0-100 |
19,08 |
7,63 |
47,93 |
38,34 |
30,68 |
10,22 |
7,25 |
Розрахуємо запас вологи в грунті користуючись формулами:
1.Загальний запас вологи (Wзаг), м3/га:
(8)
де,
Wзаг - загальний запас вологи, м3/га; h - розрахунковий шар ґрунту, см;
d - щільність ґрунту, г/см3; пв - польова вологість ґрунту, %.
2.Продуктивний запас вологи (Wпрод), м3/га:
(9)
де,
Wпрод - продуктивний запас вологи, м3/га; h - розрахунковий шар ґрунту, см;
d - щільність ґрунту, г/см3; пв - польова вологість ґрунту, %; ВСВ - вологість стійкого в’янення, %.
3.Запас
вологи при найменшій вологоємності
(
),м3/га:
(10)
де,
WНВ - запас вологи при найменшій вологоємності, м3/га; h - розрахунковий шар ґрунту, см; d - щільність ґрунту, г/см3; НВ - вологість ґрунту при найменшій вологоємності, %.
4.Діапазон активної вологи (ДАВ), % :
(11)
де,
ДАВ – діапазон активної вологи, %; НВ - вологість ґрунту при найменшій вологоємності, %; ВСВ - вологість стійкого в’янення, %.
5.Діапазон активної вологи (ДАВ*), м3/га:
(12)
де,
ДАВ* – діапазон активної вологи, м3/га; h − розрахунковий шар ґрунту, см;
d − щільність ґрунту, г/см3; ДАВ – діапазон активної вологи, %.
6.Запаси
вологи загальні
( % від
),
%:
Wзаг
(%
від
)
=
(13)
7. Насичення до стану найменшої вологоємності (NНВ), м3/га:
NНВ
=
(14)
Таблиця 8
Запаси вологи чорнозему типового середньогумусного важкосуглинкового на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Запаси вологи, м3/га |
Діапазон активної вологи |
Насичення до стану НВ, м3/га | ||||||
|
загальні |
продуктивні |
при НВ |
загальні, % від НВ |
% |
м3/га |
| ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Hn |
0-20 |
453,255 |
210,31 |
828,72 |
54,69 |
23,81 |
585,78 |
375,47 | ||
|
Hk |
20-40 |
466,83 |
216,61 |
903,97 |
51,64 |
28,67 |
653,75 |
437,14 | ||
|
HpB |
40-70 |
717,8325 |
333,07 |
1365,49 |
52,57 |
28,93 |
980,73 |
647,66 | ||
|
Phk |
70-90 |
417,2 |
193,58 |
916,79 |
45,51 |
30,95 |
693,17 |
499,59 | ||
|
Phk |
90-110 |
390,195 |
181,05 |
887,89 |
43,95 |
29,01 |
678,75 |
497,69 | ||
|
P(h)k |
110-140 |
553,5 |
256,82 |
1312,70 |
42,16 |
28,22 |
1016,03 |
759,20 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Pk |
210-220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- | ||
|
Орний |
0-20 |
453,25 |
210,31 |
828,72 |
54,69 |
23,81 |
585,78 |
375,47 | ||
|
Метровий |
0-100 |
2212,7 |
1026,69 |
4447,90 |
49,75 |
28,12 |
2913,43 |
2218,2 | ||
Приклади розрахунків запасів вологи в грунті для горизонту Нn (0-10 см):
Загальний запас вологи (Wзаг):
=
453,25
м3/га;
Продуктивний запас вологи (Wпрод):
=
210,31м3/га;
Запас вологи при найменшій вологоємності (
):
=
828,72м3/га;
Діапазон активної вологи (ДАВ, %):
= 23,81%;
Діапазон активної вологи (
,
м3/га):
=
585,78м3/га;
Запаси вологи загальні ( % від
):
Wзаг
(% від
)
=
=
54,69 %;
Насичення до стану НВ (NНВ):
NНВ
=
=
375,47м3/га;
Проаналізувавши проведені розрахунки, можна оцінити зволоження грунту.
Таблиця 9
Оцінка зволоження ґрунту (за О.О. Роде)
|
Оцінка зволоження |
Межі значень вологості |
|
Надлишкове зволоження |
(80-100%) ПВ |
|
Оптимальне зволоження |
(60-80%) ПВ = НВ |
|
Достатнє зволоження |
(50-60%) ПВ |
|
Слабка посушливість |
(40-50%) ПВ = ВРК |
|
Посушливі умови |
(30-40%) ПВ |
|
Дуже посушливий стан |
(20-30%) ПВ = ВЗ |
|
Сухий ґрунт |
(10-20%) ПВ |
|
Повітряно-сухий ґрунт |
менше 10% ПВ = МГ |
Таблиця 10
Оцінка запасів продуктивної вологи, мм (Шульгіним, 1972)
|
Шар ґрунту |
Стан шару | ||
|
0-20 см |
0-100 см | ||
|
більше 50 |
більше 200 |
надлишково вологий | |
|
30-50 |
150-200 |
Вологий | |
|
20-30 |
100-150 |
помірно вологий | |
|
10-20 |
50-100 |
недостатньо вологий | |
|
менше 10 |
менше 50 |
Сухий | |
Отже, чорнозем типовий малогумусний на лесах (за О.О.Роде) має достатнє зволоження в орному шарі (54,69%).
Щоб
надати оцінку запасів продуктивної
вологи в грунті (за Шульгіним), потрібно
перевести табличне значення в мм. Для
цього потрібно
помножити на коефіцієнт переводу 0,1.
Для чорнозему типового встановлено, що
він має помірно вологий орний шар
(210,31×0,1=21мм) і метровий шар(102,6мм).
Проведемо розрахунки запасів вологи в чорноземах звичайних малогумусних на лесах.
Таблиця 11
Грунтово-гідрологічні константи
чорноземів звичайних важкосуглинкових малогумусних на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Польова вологість, % |
Максимальна гігроскопічна вологість (МГ), % |
Повна вологоємкість (ПВ), % |
Найменша вологоємкість (НВ), % |
Вологість розриву капілярів (ВРК), % |
Вологість стійкого в'янення (ВСВ), % |
Максимально-адсорбційна вологоємкість (МАВ), % |
|
Нn |
0-20 |
21,08 |
8,43 |
48,01 |
38,41 |
30,73 |
11,30 |
8,01 |
|
H |
20-40 |
21,13 |
8,45 |
45,86 |
36,69 |
29,35 |
11,32 |
8,03 |
|
Нр |
40-50 |
20,53 |
8,21 |
44,08 |
35,26 |
28,21 |
11,00 |
7,80 |
|
Hp |
50-65 |
20,63 |
8,25 |
37,31 |
29,85 |
23,88 |
11,06 |
7,84 |
|
Phk |
65-85 |
21,05 |
8,42 |
35,93 |
28,74 |
23,00 |
11,28 |
8,00 |
|
P(h)k |
85-100 |
20,75 |
8,30 |
38,57 |
30,86 |
24,68 |
11,12 |
7,89 |
|
Pk |
130-140 |
22,85 |
9,14 |
34,20 |
27,36 |
21,89 |
12,25 |
8,68 |
|
Орний |
0-20 |
21,08 |
8,44 |
46,92 |
38,41 |
30,73 |
11,30 |
8,01 |
|
Метровий |
0-100 |
20,85 |
8,34 |
41,26 |
33,01 |
26,41 |
11,18 |
7,92 |
Таблиця 12
Запаси вологи
чорноземів звичайних важкосуглинкових малогумусних на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Запаси вологи, м3/га |
Діапазон активної вологи |
Насичення до стану НВ, м3/га | ||||||
|
Загальні |
продуктивні |
при НВ |
загальні, % від НВ |
% |
м3/га |
| ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Hn |
0-20 |
493,155 |
228,82 |
898,75 |
54,87 |
27,11 |
634,42 |
405,59 | ||
|
H |
20-40 |
502,775 |
233,29 |
873,17 |
57,58 |
25,37 |
603,69 |
370,40 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Hp |
40-50 |
250,405 |
116,19 |
430,22 |
58,20 |
24,26 |
296,00 |
179,82 | ||
|
Hp |
50-65 |
414,5625 |
192,36 |
599,94 |
69,10 |
18,79 |
377,74 |
185,38 | ||
|
Phk |
65-85 |
572,56 |
265,67 |
781,84 |
73,23 |
17,46 |
474,94 |
209,28 | ||
|
Pk |
85-100 |
410,85 |
190,63 |
610,95 |
67,25 |
19,73 |
390,73 |
200,10 | ||
|
Pk |
130-140 |
1270,46 |
589,49 |
1521,22 |
83,52 |
15,11 |
840,25 |
250,76 | ||
|
Орний |
0-20 |
493,155 |
228,82 |
898,75 |
54,87 |
27,11 |
634,42 |
405,59 | ||
|
Метровий |
0-100 |
2647,95 |
1228,65 |
4192,02 |
63,17 |
21,83 |
2777,52 |
1544,07 | ||
Проаналізувавши запаси вологи в чорноземі звичайному малогумусному на лесах, можна зробити висновок, що ці грунти мають більше зволоження, порівняно з чорноземом типовим цієї грунтової зони. Оцінка зволоження грунту (за О.О. Роде) – грунт має достатнє зволоження (56,21%). Запаси продуктивної вологи в грунті (за Шульгіним) – помірно вологий орний (22,8мм) і метровий (122,8мм) шар грунту.
Таблиця 13
Грунтово-гідрологічні константи чорноземів реградованих на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Польова вологість, % |
Максимальна гігроскопічна вологість (МГ), % |
Повна вологоємкість (ПВ), % |
Найменша вологоємкість (НВ), % |
Вологість розриву капілярів (ВРК), % |
Вологість стійкого в'янення (ВСВ), % |
Максимально-адсорбційна вологоємкість (МАВ), % |
|
Нen |
0-20 |
21,75 |
8,7 |
34,29 |
27,43 |
21,95 |
11,66 |
8,27 |
|
He |
20-45 |
24,00 |
9,6 |
50,00 |
40,00 |
32,00 |
12,86 |
9,12 |
|
Нpi/k |
45-65 |
24,00 |
9,6 |
43,90 |
35,12 |
28,10 |
12,86 |
9,12 |
|
Phik |
65-90 |
23,75 |
9,5 |
45,09 |
36,07 |
28,86 |
12,73 |
9,03 |
|
P(hi)k |
90-110 |
23,25 |
9,3 |
50,43 |
40,34 |
32,28 |
12,46 |
8,84 |
|
Pk |
110-130 |
22,75 |
9,1 |
48,30 |
38,64 |
30,91 |
12,19 |
8,65 |
|
Pk |
190-200 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Орний |
(0-20) |
23,00 |
9,2 |
41,34 |
33,07 |
26,46 |
12,33 |
8,74 |
|
Метровий |
(0-100) |
23,25 |
9,3 |
42,80 |
34,24 |
27,39 |
12,46 |
8,84 |
Таблиця 14
Запаси вологи чорноземів реградованих на лесах
|
Горизонти (шари) ґрунту |
Глибина, см |
Запаси вологи, м3/га |
Діапазон активної вологи |
Насичення до стану НВ, м3/га | ||||||
|
Загальні |
продуктивні |
при НВ |
загальні, % від НВ |
% |
м3/га |
| ||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Hen |
0-20 |
552,45 |
256,34 |
696,77 |
79,29 |
15,77 |
400,66 |
144,32 | ||
|
He |
20-45 |
684 |
317,38 |
1140,00 |
60,00 |
27,14 |
773,38 |
456,00 | ||
|
Hpi/k |
45-65 |
590,4 |
273,95 |
863,95 |
68,34 |
22,26 |
547,50 |
273,55 | ||
|
Phik |
65-90 |
724,375 |
336,11 |
1100,20 |
65,84 |
23,34 |
711,93 |
375,82 | ||
|
P(hi)k |
90-110 |
534,75 |
248,12 |
927,91 |
57,63 |
27,88 |
641,29 |
393,16 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | ||
|
Pk |
110-130 |
536,9 |
249,12 |
911,90 |
58,88 |
26,45 |
624,13 |
375,00 | ||
|
Pk |
190-200 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- | ||
|
Орний |
(0-20) |
584,2 |
271,07 |
840,03 |
69,55 |
20,74 |
526,90 |
255,83 | ||
|
Метровий |
(0-100) |
2906,25 |
1348,50 |
4280,00 |
67,90 |
21,78 |
2533,47 |
1373,75 | ||
На основі отриманих даних, можна зробити висновок, що запаси вологи в чорноземі реградованому на лесах мають оцінку зволоження грунту (за О.О. Роде) –достатнє зволоження (69,55%). Надаючи оцінку запасів продуктивної вологи в грунті (за Шульгіним), встановлено, що грунт має – помірно вологий орний (27,1мм) і метровий (134,8мм) шар грунту.
2.3.3. Агрохімічні властивості ґрунтів
Гумус – самий суттєвий і стійкий показник родючості грунту. Його вміст впливає на хімічні, фізико-хімічні та біологічні властивості грунту. Чим вищий вміст гумусу в грунті, тим кращі він має властивості.
Таблиця 15
Деякі показники гумусового стану ґрунтів (за Гришина, Орлов, 1978)
|
Критерій |
Вміст гумусу, % |
Запаси гумусу, т/га | |
|
шар 0-20 см |
шар 0-100 см | ||
|
Дуже високий |
> 10 |
> 200 |
> 600 |
|
Високий |
6-10 |
150-200 |
400-600 |
|
Середній |
4-6 |
100-150 |
200-400 |
|
Низький |
2-4 |
50-100 |
100-200 |
|
Дуже низький |
< 2 |
<50 |
< 100 |
Таблиця 16
Типи гумусових речовин
|
Типи гумусових речовин |
Співвідношення Гк\Фк |
|
Фульватний |
< 0,5 |
|
Гуматно-фульватний |
0,5-1,0 |
|
Фульватно-гуматний |
1,0-1,5 |
|
Гуматний |
> 1,5 |
Таблиця 17
Гумусовий стан
чорнозему типового середньогумусного важкосуглинкового на лесах
|
Горизонт (шар) ґрунту |
Глибина, см |
Вміст гумусу, % |
Запаси гумусу, т/га |
Запас гумусу, % від 0-100 см |
Вміст гумінових кислот |
Вміст фульвокислот |
Гк/Фк |
|
Hn |
0-20 |
4,58 |
112,67 |
29,25582 |
44,25 |
22,44 |
1,97 |
|
Hk |
20-40 |
4,26 |
97,13 |
25,22071 |
47,83 |
20,58 |
2,32 |
|
HpB |
40-70 |
3,55 |
120,35 |
31,25 |
47,22 |
18,18 |
2,60 |
|
Phk |
70-90 |
2,26 |
50,62 |
13,14396 |
28,23 |
20,72 |
1,36 |
|
Phk |
90-110 |
1,63 |
38,14 |
9,903407 |
29,56 |
31,05 |
0,96 |
|
P(h)k |
110-140 |
0,94 |
33,84 |
8,786872 |
26,31 |
26,82 |
0.98 |
|
Pk |
210-220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Орний |
0-20 |
4,58 |
108,09 |
28,06658 |
45,4 |
21,4 |
2,12 |
|
Метровий |
0-100 |
3,32 |
385,12 |
100 |
182,31 |
97,44 |
1,87 |
Порівнюючи вміст гумусу в чорноземі типовому за загальними параметрами (за Гришина Л.А, Орлов Д.С.), грунт має середній вміст гумусу в орному шарі (4,58%) та низький в метровому – 3,32%. Грунт має гуматний тип гумусових речовин.
Таблиця 18
Результати аналізу водної витяжки чорнозему типовий середньогумусного важкосуглинкового на лесах
|
Горизонт (шар) ґрунту |
Глибина, см |
Іонний склад водної витяжки | |||
|
Показники |
HCO3- |
Cl- |
SO4-- | ||
|
Нn |
0-10 |
мг-екв/100 г |
0,35 |
0,12 |
0,03 |
|
% |
0,022 |
0,044 |
0,002 | ||
|
Нpk |
50-60 |
мг-екв/100 г |
0,58 |
0,02 |
0,23 |
|
% |
0,035 |
0,001 |
0,014 | ||
|
Phk |
100-110 |
мг-екв/100 г |
0,78 |
0,10 |
0,06 |
|
% |
0,048 |
0,036 |
0,003 | ||
|
Pk |
210-220 |
мг-екв/100 г |
0,74 |
0,12 |
0,14 |
|
% |
0,045 |
0,040 |
0,007 | ||
Таблиця 19
Склад обмінних катіонів чорнозему типового мг-екв/100 г
|
Горизонт ґрунту |
Глибина, см |
Ввібрані катіони, |
Са++ / Mg++ |
Ємність вбирання |
Ступінь насиченості основами, % | |||||||
|
Ca++ |
Mg++ |
Na++ |
K+ |
Н+ |
|
|
| |||||
|
Hn |
0-10 |
29,95 |
5,61 |
0,33 |
0,42 |
- |
5,34 |
36,31 |
98 | |||
Ступінь насиченості основами – це процентний вміст ввібраних основ, від ємності вбирання, (%).
Сума усіх ввібраних (обмінних) катіонів, які можуть бути витіснені з ґрунту, називається ємністю вбирання), в мг – екв/100 г грунту.
Сума ввібраних основ – вміст в ґрунтово-вбиральному комплексі лужних та лужноземельних іонів (Са, Mg, Na, К), в мг – екв/100 г грунту.
Таблиця 20
Вміст гумусу чорноземів звичайних важкосуглинкових малогумусних на лесах
|
Горизонт (шар) ґрунту |
Глибина, см |
Вміст гумусу, % |
Запаси гумусу, т/га |
Запас гумусу, % від 0-100 см |
Вміст гумінових кислот |
Вміст фульвокислот |
Гк/Фк |
|
Hn |
0-20 |
4,60 |
113,16 |
42,41 |
33,2 |
13,20 |
2,50 |
|
H |
20-40 |
3,60 |
82,08 |
30,76 |
31,70 |
16,10 |
2,00 |
|
Hp |
40-50 |
2,20 |
24,86 |
9,32 |
- |
- |
- |
|
Hp |
50-65 |
≈ 1,7 |
≈28,56 |
10,70 |
24,80 |
20,70 |
1,20 |
|
Phk |
65-85 |
1,10 |
25,74 |
9,65 |
12,30 |
33,30 |
0,40 |
|
Pk |
85-100 |
0,60 |
10,80 |
4,05 |
- |
- |
- |
|
Pk |
130-140 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Орний |
0-20 |
4,1 |
96,76 |
36,27 |
43,77 |
18,57 |
2,35 |
|
Метровий |
0-100 |
2,3 |
≈266,80 |
100,00 |
- |
- |
- |
Таблиця 21
Результати аналізу водної витяжки чорноземів звичайних на лесах
|
Горизонт (шар) ґрунту |
Глибина, см |
Іонний склад водної витяжки | |||
|
Показники |
HCO3- |
Cl- |
SO4-- | ||
|
Нn |
0-10 |
мг-екв/100 г |
0,14 |
0,09 |
0,10 |
|
% |
0,008 |
0,003 |
0,003 | ||
|
Н |
30-40 |
мг-екв/100 г |
0,56 |
0,09 |
0,09 |
|
% |
0034 |
0,003 |
0,004 | ||
|
Hp |
41-50 |
мг-екв/100 г |
0,63 |
0,07 |
0,12 |
|
% |
0,038 |
0,002 |
0,006 | ||
|
Hp |
51-60 |
мг-екв/100 г |
0,75 |
0,09 |
0,16 |
|
% |
0,045 |
0,003 |
0,008 | ||
|
Phk |
70-80 |
мг-екв/100 г |
0,94 |
0,07 |
0,20 |
|
% |
0,057 |
0,002 |
0,01 | ||
|
Pk |
90-100 |
мг-екв/100 г |
0,91 |
0,07 |
0,35 |
|
% |
0,056 |
0,002 |
0,017 | ||
|
Pk |
130-140 |
мг-екв/100 г |
0,73 |
0,05 |
1,98 |
|
% |
0,044 |
0,002 |
0,095 | ||
Таблиця 22
Склад обмінних катіонів чорноземів звичайних на лесах мг-екв/100 г
|
Горизонт ґрунту |
Глибина, см |
Ввібрані катіони, |
Са++ / Mg++ |
Ємність вбирання |
Ступінь насиченості основами, % | |||||||
|
Ca++ |
Mg++ |
Na++ |
K+ |
Н+ |
|
|
| |||||
|
Hn |
0-10 |
31,50 |
5,50 |
0,20 |
0,80 |
- |
5,72 |
37,1 |
97,10 | |||
|
H |
30-40 |
31,40 |
7,90 |
0,20 |
0,50 |
- |
3,97 |
36,4 |
98,66 | |||
Таблиця 23
Гумусовий стан чорноземів реградованих на лесах
|
Горизонт (шар) ґрунту |
Глибина, см |
Вміст гумусу, % |
Запаси гумусу, т/га |
Запас гумусу, % від 0-100 см |
Вміст гумінових кислот |
Вміст фульвокислот |
Гк/Фк |
|
Нen |
0-20 |
3,53 |
98,84 |
35,62 |
41,94 |
32,69 |
1,28 |
|
He |
20-45 |
2,86 |
65,21 |
23,50 |
40,35 |
38,55 |
1,04 |
|
Нpi/k |
45-65 |
2,02 |
24,85 |
8,95 |
36,75 |
36,75 |
1,00 |
|
Phik |
65-90 |
1,47 |
26,90 |
9,69 |
42,34 |
42,34 |
0,72 |
|
P(hi)k |
90-110 |
0,95 |
21,85 |
7,87 |
43,63 |
43,63 |
0,54 |
|
Pk |
110-130 |
0,69 |
12,21 |
4,40 |
42,50 |
42,50 |
0,47 |
|
Pk |
190-200 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Орний |
(0-20) |
3,53 |
89,66 |
32,31 |
55,39 |
45,54 |
1,22 |
|
Метровий |
(0-100) |
2,22 |
277,50 |
100,00 |
175,92 |
164,87 |
1,07 |
Таблиця 24
Склад обмінних катіонів чорноземів реградованих на лесах мг-екв/100 г
|
Горизонт ґрунту |
Глибина, см |
Ввібрані катіони, |
Са++ / Mg++ |
Ємність вбирання |
Ступінь насиченості основами, % | |||||||
|
Ca++ |
Mg++ |
Na++ |
K+ |
Н+ |
|
|
| |||||
|
Hen |
0-10 |
19,88 |
1,42 |
0,26 |
0,52 |
- |
14 |
22,08 |
95 | |||
|
He |
30-40 |
20,57 |
4,92 |
0,26 |
0,51 |
- |
4,1 |
26,26 |
98 | |||
3. Агровиробниче угрупування ґрунтів території обстеження
Агровиробниче угрупування ґрунтів — це об'єднання окремих контурів видів та різновидностей ґрунтів у більші групи (масиви) з близькими агрономічними властивостями і рівнем родючості, для яких можна запропонувати однакове сільськогосподарське використання і відносно однакові прийоми агротехніки, заходи підвищення родючості.
Агровиробниче групування ґрунтів включає такі критерії:
генетична зближеність ґрунтів, що зумовлює їх профільну подібність;
однотипність фізико-хімічних, хімічних, фізичних власти-востей та екологічних режимів;
однорідність або навпаки комплексність ґрунтового покриву;
ступінь прояву негативних процесів (ерозія, засолення, пере-зволоження), які обмежують діапазон можливого використання ґрунтів і зумовлюють потребу у певних меліораціях;
зближений у підсумку рівень родючості ґрунтів.
Таблиця 25
Агровиробниче угрупування ґрунтів території обстеження
|
№ агрогрупи, їх значення та індекс ґрунту, вхідних у группу |
Назва ґрунтів вхідних у групу |
Заходи щодо поліпшення і використання | |
|
загальні агротехнічні |
меліоративні | ||
|
1. 43є (8-) 43є (7=) (вирощування оз. і ярої пшениці, кукурудзи, соняшнику, картоплі та плодово-ягідних культур) |
Грунти на лесових породах: 1)Чорнозем слабо-опідзолений 3) Темно-сірий опідзолений середньосуглинковий; |
Рекомендовано поглиб-лення орного шару до гли-бини 25-30 см. Це знижує кислотність, підвищує ЕКО, вміст доступних NPK, активізує біологічну діяльність, оптимізує водно- повітряний режим. Також важливе снігозатримання, боротьба з непродуктивним випаровуванням та протиерозійний захист грунтів. |
Вапнування(CaCO3), також вносять фосфорні добрива – фосфоритне борошно, томасшлак. |
|
2. 53є (11=) 53д (10=) (придатні для вирощування всіх районованих с.-г. Культур |
Грунти на лесових породах: 1) Чорноземи типові мало- та слабкогумусовані середньосуглинкові. 2) Чорнозем реградований середньосуглинковий; |
Грунти характеризуються високою родючістю. Агротехнічні операції слід проводити в залежності від особливостей технології вирощування с.-г. культури. |
Треба вносити органічні і мінеральні, особливо фосфорні та азотні добрива. Потреба в калії незначна. |
|
3. 60е (13=,13≡) (вик. під посіви найважливіших продовольчих культур)
|
Грунти на лесових породах: 1) Чорноземи звичайні глибокі мало та середньогумусні |
Характеризуються високою родючістю. Рекомендовано впроваджувати заходи збереження вологи, але кращим для грунту є обмежене зрошення. |
Внесення добрив з одночасним його оптимальним зволоженням збільшує врожай сільськогосподарських культур |
|
4. 121е (23) (використовуються під овочеві культури і як сінокісні угіддя). |
Грунти на лесових породах: 1)Лучно-черноземні грунти |
Грунтам властиві засолення-розсолення та осолонцювання, але одночасно вони мають високу родючість. Негативним є ненормоване зрошення. |
Локальне (рядкове) внесення малих доз (2—4 ц/га) гіпсу при сівбі - фосфогіпс, сірчанокисле залізо, сірчана кислота. |
|
5. 133є (30=,29=) (вирощування культур кормового напряму, рисівництво) |
Грунти на делювіальних та алювіальних відкладах: 1)Лучні 2)Лучні солонцюваті |
Відродження лучних фітоценозів кормового призначення в межах гідроморфних ландшафтів. Впровадження заплавних систем землеробства |
Внесення гіпсу –фосфогіпс. |
|
6. 175 б (35:) (вирощування багаторічних трав - сінокоси) |
Грунти на делю-віальних та алюві-альних відкладах: 1) Дернові переважно оглеєні: глинистопіщані та супіщані грунти в комплексі зі слабогумусованими пісками |
Формування глибокого окультуреного орного шару, запровадження сівозмін з багаторічними травами та сидеральними культурами, протидія перезволоженню. |
Систематичне внесення органічних і мінеральних добрив на фоні вапнування |
Таблиця 26
Заходи з окультурення ґрунтів
|
Типи, підтипи, види, роди ґрунтів території обстеження |
Найменування заходів | |||||||||||||||
|
Вапнування |
Гіпсування |
Удобрення |
Меліорація |
Протиерозійні роботи |
Каміньозбиральні роботи |
Поглиблення орного шару |
Інші види робіт | |||||||||
|
Органічне |
Азотне |
Фосфорне |
Калійне |
|
|
|
|
| ||||||||
|
Чорнозем типовий слабкогумусний середньо суглинковий |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- | |||||
|
Чорнозем звичайний важкосуглинковий малогумусний на лесах |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
± |
-- | |||||
|
Чорнозем реградований на лесах |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- | |||||