Розділ 3

Основи польової діагностики грунтів

Грунтовий розріз - прямокутне поглиблення, розкриває генетичні горизонти грунтовогопрофілю. Грунтові розрізи бувають трьох типів: основні, контрольні та прикопки.

Основні грунтові розрізи призначені для визначення грунтової різниці, а також для взяття грунтових зразків для хімічних аналізів і монолітів.

Кількість основних розрізів, які закладаються, визначається масштабомгрунтової зйомки, складністю рельєфу, строкатістю грунтового покриву.

Розміри основних грунтових розрізів також не є постійними і не залежать відпотужності грунтового профілю. В умовах тайговій зони їх ширина орієнтовно,дорівнює 60-80см, а довжина 1,2-2,0 м, а глибина коливається від 0,5-до 2,0 м іобмежується материнською породою або грунтовими водами. На дрібних грунтах,сформованих на щільних породах, а також при близькому заляганні грунтових водрозміри розрізу зменшуються. Контрольні грунтові розрізи призначені дляуточнення варіацій морфологічних ознак грунтової різниці, ступеняоподзоленності, гумусованості та ін, тобто для установки підтипів, видів ірізновидів грунтів, а також для розтину верхньої межі материнської породиабо грунтових вод. Їх розміри в середньому в два рази менше, ніж розміри основнихрозрізів.

Грунтові прикопки мають глибину 50-75 см., тобто розкривають 2-3 верхніх горизонту. Прикопки служать для встановлення контурів поширення різних грунтів,визначення однорідності грунтового покриву. Їх зазвичай закладають в місцяхймовірної зміни однієї грунту інший.

Основнірозрізи для конкретної ділянки закладають в типовому за рельєфом, умовамзволоження і рослинності місці, розташованому на кордоні крон дерев і неближче 25-30м від доріг, просік, візирів і т.д. Вибравши місце, на поверхнінамічають контури майбутнього розрізу. Його зазвичай розташовують з таким розрахунком,щоб до моменту спостереження лицьова (коротка) сторона висвітлювалася сонцем. Насхилах лицьову сторону орієнтують вгору.

Прикопки розрізу грунт викидають тільки на бокові (довгі) сторони: дернину ігумусовий горизонт в одну, а нижче лежащие горизонти в іншу. Навпаки лицьовоїстінки зберігають в незайманому вигляді надгрунтовий покрив, не забруднюють його і неущільнюють. Недотримання останньої вимоги призводить до руйнування верхніхгоризонтів, зміни їх потужності та спотворення результатів досліджень.

Лицьову і бічні стінкирозрізу виконують рівними прямовисними, а з боку протилежної лицьовоїроблять сходинки, ширина яких залежить від механічного складу грунтів – дляпіщаних вона більше (25-40см), ніж для глинистих. Кількість сходиноквизначається глибиною грунтового розрізу. Відразу ж після викопування розрізувідбирають зразок материнської породи для її діагностики.

При засипці грунтовогорозрізу спочатку укладають нижні, а потім верхні горизонти. Дернинуукладають зверху.

Дляперегляду і проведення аналізів в лабораторних умовах грунтові зразкивідбирають з основних розрізів. Зразки беруть з усіх генетичних горизонтів.Для відбору зразка знаходять середину горизонту і окреслюють прямокутник.Зазначений прямокутник не повинен мати будь-яких відхилень від загального фонугоризонту. Не можна, наприклад, брати зразки в місцях, які переритіземлериїв або опробірованних на скипання від кислоти. Прямокутник розташовуютьвертикально, при цьому його межі не повинні доходити до верхньої і нижньої межгоризонту на 1-2см. Відбір зразків грунту починають з верхніх горизонтів. Як виключення, на грунтах з легким механічним складом, з метоюзапобігання забрудненню легкоруйнуючихся лицьового боку розрізу, зразкипочинають відбирати з нижніх горизонтів.

Етикеткигрунтових зразків готують до виходу в поле. Під час польового обстеженняетикетки підписуємо простим олівцем. У сирих грунтових зразках вкладена етикетка повинна бути захищена непромокаючим мішечком. На паперовому пакеті даніетикетки обов'язково дублюють. Зразок виймають з допомогою ножа (стамески) нацупкий аркуш паперу або на руку, злегка подрібнюють (не порушуючи структуру) іупаковують в паперовий пакет, в який вкладають етикетку.

Прививченні орних земель, лісових розсадників найчастіше беруть змішані зразки.Для цього в декількох типових відносно однорідних місцях поля виробляютьвиїмку зразків, які ретельно змішують на великому аркуші паперу. Потімповерхню грунтової маси вирівнюють і ділять на квадратики. З останніх вшаховому порядку набирають змішану пробу вагою до 1кг.

Зберігання сирих грунтових зразків не допускається, так як під впливоммікробіологічних процесів в сирих зразках змінюються хімічні властивостігрунту. Тому зразки консервують, тобто доводять їх до повітряно-сухогостану, розсипавши тонким шаром на папір.

Грунтовий моноліт - це вертикальний зразок грунту, взятий без порушення її природногододавання. При камеральній обробці матеріалів досліджень їх використовують дляперевірки і доповнення зроблених в поле спостережень, а також для зіставлення тавиявлення характерних ознак грунтів різних ділянок.

Моноліти беруть в дерев'яні або металеві ящики, орієнтовний розмір яких дорівнює 100x25x8 см. Верхня і нижня кришки монолітного ящика повинні бутизнімними.

У полікришки відгвинчують, прикладають рамку скриньки до лицьового боку розрізу інамічають її внутрішні контури. По контуру вирізають прямокутнуколонку, на яку надягають рамку ящика до суміщення площин лицьовоїстінки колонки і нижній частині рамки.

Нерівності грунту обережно зрізують і прикручують нижню кришку рамки. Щоб не пошкодити моноліт, грунт з боків ящика виймають на конус, а у його верхній площині,відступивши від останньої на 8-10см, поступово лопатою відокремлюють колонку монолітувід стінки розрізу. При цьому знизу моноліт підтримують до тихпір, поки він невідділиться від стінки грунтового розрізу. Моноліт обережно виймають з розрізу,встановлюють горизонтально і акуратно зрізують надлишок грунту до площиниверхньої кришки. Під кришку вкладають етикетку (місце взяття, номер розрізу,назву грунту, дата, прізвище виконавця) і пригвинчують кришку до рамки.Запис, аналогічну вкладеної під кришку, роблять на бічній короткій сторонірами і на даху ящика.

Морфологічні ознаки ґрунтів

У різних ґрунтових горизонтах відбуваються різні процеси, які впливають на агрономічні властивості ґрунту в цілому. Генетичні горизонти ґрунту відрізняються один від одного морфологічними ознаками, складом і властивостями.

Морфологічні ознаки віддзеркалюють характер ґрунтотворного процесу, властивості ґрунтів і є діагностичною характеристикою.

До основних морфологічних ознак відносяться: грубизна ґрунту і окремих його горизонтів, забарвлення, вологість, структура, складання, гранулометричний склад, новоутворення, скипання від соляної кислоти, включення, характер переходу від одного горизонту до іншого.

Для вивчення будови ґрунту і морфологічних ознак окремих його горизонтів викопують ґрунтові розрізи (ями) до глибини залягання материнської породи або до підґрунтових вод.

У ґрунтовому профілі виділяють генетичні горизонти і на основі морфологічних ознак надають їм назву та умовні позначки (індекси або символи).

Грубизна горизонту вимірюється в сантиметрах відверхньої до нижньої його межі. Грубизна окремих горизонтів свідчить про напрямок, інтенсивність ґрунтових процесів і агрономічну цінність ґрунту. Отже, глибокий гумусовий горизонт вказує на інтенсивну акумуляцію гумусу та поживних речовин, наявність глибокого і добре вираженого елювіального горизонту говорить про інтенсивні процеси вимивання і низьку родючість ґрунтів.

Загальна грубизна профілю ґрунту вимірюється від поверхні до материнської породи і залежить від напрямку ґрунтотворного процесу і стадії розвитку ґрунту.

Забарвлення є основною ознакою для визначення назв більшості ґрунтів. Забарвлення генетичних горизонтів залежить від їх хімічного і мінералогічного складу. Основні кольори – чорний, червоний, білий. Сполучення та кількісне співвідношення цих кольорів надає горизонту різноманітних відтінків (трикутник С. О. Захарова).

Чорне, темно-сіре забарвлення надають ґрунту гумусові речовини, сульфіди заліза, гідрооксиди мангану; жовте, іржаво-червоне – оксиди і гідрооксиди заліза і алюмінію; біле – кварц, карбонат кальцію, гіпс, розчинні солі, каолініт; сизувате, блакитне, зеленувате – закисні сполуки заліза. При визначенні забарвлення горизонту ґрунту виділяють основний колір і відтінки. Наприклад, у жовто-бурому забарвленні другий колір основний.

При однорідному забарвленні дають тільки його назву. При неоднорідному забарвленні вказують, що на фоні основного кольору виділяють плями, стрічки іншого кольору.

Вологість ґрунту впливає на інтенсивність забарвлення, структуру ґрунту. На дотик виділяють такі ступені вологості: сухий – від дотику не відчувається свіжість, ґрунт утворює пил; свіжий – від дотику відчувається свіжість, але рука не забруднюється; вологий – волога на дотик не відчувається, але при стисненні в долоні утворює грудку; сирий – ґрунт липне і забруднює руки; мокрий – при стисненні у долоні виділяється вода, зі стінки розрізу точиться вода.

Структурою називають сукупність агрегатів різного розміру та форми, на які розпадається ґрунт під час обробітку. Ґрунтова масам може бути представлена відокремленими механічними агрегатами (безструктурна), а також буває склеєна у грудки (структурна). Вид структури описується в кожному генетичному горизонті ґрунту за класифікацією Захарова С. О.

Брилиста структура притаманна глинистим, болотним ґрунтам; грудкувато-зерниста – гумусовим і перехідним горизонтам чорноземів, каштанових ґрунтів; горіхувата і призматична – ілювіальним горизонтам підзолистих і опідзолистих ґрунтів; стовпчаста і призматична – солонцевим горизонтам; плитчаста, пластинчаста, листувата – елювіальним горизонтам підзолистих, солонцюватих, такироподібних ґрунтів. У природі структура ґрунту частіше буває змішаною. Наприклад, грудкувато-зерниста, горыхувато-призматична. У такому випадку останнє слово у складній назві означає кількісну перевагу призматичних агрегатів.

Складання називається зовнішнє виявлення щільності й пористості ґрунту.

За будовою розрізняють ґрунти: тонкопористі (переважають пори діаметром менше 1 мм); пористі (1 – 3 мм); губчаті (3 – 5 мм); ніздрюваті (5 – 10 мм); коміркуваті (більше 10 мм); трубчасті (червороїни); тонкошпаруваті (шпарини завширшки менше 3 мм); шпаруваті (3 – 5 мм); щілюваті (шпарини завширшки більше 10 мм).

За щільністю ґрунти поділяються на пухкі (ніж заглиблюється в масу ґрунту без зусиль, яма копається легко); ущільнені (ніж входить на всю довжину леза ( 15 – 20 см) з помітним зусиллям); щільні ( у ґрунт лезо ножа входить тільки на 5 – 6 см); дуже щільні, або злиті (копати яму лопатою майже неможливо, доводиться використовувати лом; лезо ножа заглиблюється в масу ґрунту на 1 – 2 см); розсипчасті (при скиданні з лопати маса ґрунту легко розпадається на структурні елементи; така будова характерна для піщаних і супіщаних ґрунтів).

Залежно від площі пор на стінках розрізу, будова горизонтів може бути злитою (пори візуально не визначаються); пористою (площа пор займає менше половини площі зрізу); дуже пористою (площа пор займає більше половини площі зрізу).

Новоутворення являють собою локальні скупчення в масі ґрунту речовин різної форми та хімічного склад, які є наслідком ґрунтотворного процесу. Розрізняють хімічні й біологічні новоутворення.

Хімічні новоутворення поділяються на вицвіти й нальоти (хімічні речовини виступають на поверхні ґрунту або на стінках розрізу у вигляді тонкої плівочки); кірочки, примазки, затьоки на зрізі ґрунту або стінкахшпарин (хімічні речовини утворюють прошарки невеликої товщини); прожилки і трубочки (речовини займають ходи черв'яків або коренів, пори та шпарини ґрунту); конкреції та стягнення (скупчення різних речовин кулястої форми); прошарки (речовини скупчуються у великій кількості, просочуючи окремі шари ґрунту).

Біологічні новоутворення (тваринного і рослинного походження) можуть мати такі форми: червороїни – хвилясті ходи-канальці черв'яків; копроліти – екскременти дощових черв'яків у вигляді невеликих клубочків. Це шматочки землі, що пройшли крізь травний апарат черв'яків і просочені (склеєні) їх виділеннями; кротовини – пусті та заповнені ходи риючих тварин (ховрахів, байбаків, кротів тощо); кореневими – згнилі великі корені рослин.

Гранулометричним складом ґрунту називається відсоткове співвідношення в ньому окремих механічних фракцій: піску, пилу, мулу.

У польових умовах гранулометричний склад ґрунту визначають органолептичним методом шляхом мокрого скачування ґрунту в кульку, шнур і кільце.

Скипання ґрунту від соляної кислоти.Під час морфологічного опису ґрунту визначають наявність у ґрунтовому профілі карбонатів, які можна побачити,зробивши пробу на закипання ґрунту з 10% розчином HCl. Скипання буває: сильне, середнє, слабке і відсутність скипання.

Включеннями називаються різні відокремлені тіла, розташовані в масі ґрунту, утворення яких не пов’язане з ґрунтотворним процесом. Це корені та інші частини рослин різного ступеня розкладу (кореневища, цибулини, заорані пожнивні залишки і гній, залишки лісової підстилки); черепашки і кістки тварин, валуни, уламки гірських порід, шматочки цегли, вугілля, скла, заліза тощо.

Описуючи кореневу систему, слід вказувати, до якої групи вона належить: кореневища, бульби, цибулини трав'янистих рослин, корені трав’янистих рослин, корені дерев і кущів. Необхідно також оцінити величину біологічної маси. Цю оцінку проводять відносно до об'єму ґрунтового горизонту за такими градаціями кількості коренів: дуже рідкі – менше 5%; рідкі – 5-25%; звичайні – 25-50%; густі – більше 50% від об'єму ґрунту.

Перехід одного горизонту до іншого визначають за забарвленням, структурою, складанням, новоутворенням і гранулометричним складом. За ступенем виразності лінія переходу між горизонтами буває: різкою – коли смуга зміни одного забарвлення іншим становить менше 2 см, ясною – 2-5 см, поступовою – більше 5 см.

За формою границя між горизонтами буває: рівною, хвилястою, ящикоподібною, пилкуватою, кишенеподібною, розмитою тощо.