Контрольні запитання.

1. На які групи поділяються природні властивості грунтів?

2. Що зумовлює кислотність грунту? Розкрийте механізм утворення кислотності.

3. Які фактори навколишнього середовища впливають на процес ґрунтоутворення?

4. Як, на вашу думку, впливає екологічний стан середовища на природні властивості грунтів.

6.3 Гумус ґрунтів та його властивості

Гумус - це "хліб для рослин". Цей термін походить від латинського humus - земля, ґрунт. Гумус являє собою перегній, органічну, як правило, темнозабарвлену частину ґрунту, що утворюється в результаті біохімічного перетворення рослинних і тваринних рештків. До складу гумусу входять гумінові кислоти (найважливіші для родючості ґрунтів) і фульвокислоти (кренові кислоти). У гумусі містяться основні елементи живлення рослин, які під впливом мікроорганізмів стають доступними для них. У ньому зосереджено 98% запасів ґрунтового азоту, 60 − фосфору, 80% калію, є й інші мінеральні елементи, збалансовані за природною технологією. Найбагатіші на гумус чорноземи, де різноманітна трав'яниста рослинність й активна діяльність мікроорганізмів і дощових черв'яків сприяють утворенню гумусових речовин, а високий вміст глинистих мінералів забезпечує закріплення їх у ґрунті. Так формувався гумусовий горизонт − підсумковий результат тривалих (десятиліття й сторіччя) і різноманітних процесів розкладання й консервації речовин рослинного та мікробного походження.

Гумус не тільки бере участь у постачанні рослин азотом, фосфором, калієм й іншими важливими макро− та мікроелементами живлення, але і в інших найважливіших процесах ґрунтоутворення й забезпечення родючості ґрунтів, таких як запобігання вивітрюванню ґрунтів, створення їхньої гранулярної структури, забезпечення рослин необхідною для фотосинтезу вуглекислотою, біологічно активними речовинами.

Вміст гумусу в ґрунті з часом знижується. Якщо у 50-х роках внесення 1 т. мінеральних добрив підвищувало врожайність на 11,5 т, то в 60 -х зростання становило тільки 8,3 т, а у 70- х − уже 5,8 т, у 80-х роках у деяких країнах цей показник знизився до нуля. Так, у США, щоб підтримати врожайність на рівні 1980 року, щорічно вносять у ґрунт на 12−15 т мінеральних добрив більше, ніж у попередньому році. Чому так? Справа в тому, що раніше на поля вносили органічні добрива, у ґрунті було багато гумусу, що забезпечувало живлення рослин і надавало йому нещільної структури. Коли почали активно застосовувати мінеральні добрива, кількість органічних речовин різко скоротилася. Шар гумусу почав рік у рік зменшуватися, а врожайність культур знижуватися. З'ясувалося, що мінеральні елементи знаходяться в ґрунті у нерозчинному стані й корінням рослин не засвоюються. Щоб вони стали доступними для рослин, їх необхідно розчинити. Це роблять гумусові речовини, які входять до складу гумусу, а також вугільна кислота, що утворюється в ґрунті з вуглекислого газу. Тому зниження вмісту гумусу в ґрунті зменшує кількість гумусових речовин. Мінеральні елементи розчиняються у незначних кількостях, живлення рослин погіршується, внаслідок чого знижуються врожаї.

Гумус створює також оптимальну грунтову фізику. Він забарвлює ґрунт у чорні кольори, посилюючи його прогрівання. Утримує величезну кількість води, підвищуючи вологоємність. Піщаним ґрунтам гумус надає зв’язності, глинистим – пухкості й утворює грудочкувату структуру.

У результаті окислювально-відновних та інших процесів формується хімічний склад ґрунту, куди входять різноманітні мінеральні, органічні та органо-мінеральні сполуки. Ґрунтоутворення − це сукупність різних хімічних, фізичних і біологічних процесів та явищ, які зумовлюють виникнення і подальший розвиток ґрунтів. Враховуючи, що основною властивістю ґрунту є його родючість, ґрунтоутворення розглядають також як процес виникнення й нагромадження в поверхневому шарі земної кори якісно нової властивості − родючості. Залежно від складових цього процесу виділяють такі фактори ґрунтоутворення: кліматичний, біологічний, материнську породу, рельєф, вік ґрунту.

Процес утворення гумусу дуже складний. Так, у середньому 80 − 90% органічних решток мінералізується до кінцевих продуктів і лише 10 − 20%, а то й менше, бере участь в утворенні гумусу або нагромаджується у ґрунтах у формі стійких проти розпаду сполук. Наприклад, з 1 т внесеного підстилкового гною в ґрунтах Полісся утворюється 42, Лісостепу − 54 і Степу − 56 кг гумусу. Тобто, коефіцієнт перетворення гною у гумус становить близько 5%. Отже, в результаті зазначених перетворень органічних сполук у ґрунті утворюється складна суміш органічних речовин, таких як малорозкладені рослинні рештки, проміжні продукти їхнього розкладу, колоїдні сполуки власне гумусових речовин і розчинні (що швидко мінералізуються) органічні сполуки.

У сільському господарстві нагромадження гумусу та збереження наявного його рівня досягають: 1) використанням органічних добрив; 2) внесенням мінеральних добрив, особливо азотних, які, засвоюючись рослинами, не "дозволяють" забирати мінеральні елементи з гумусу, тим самим запобігаючи його руйнуванню; 3) належним обробітком ґрунту, який повинен бути мінімально неглибоким, оскільки глибоке розорювання верхнього шару руйнує його активну мікрофлору і відповідно гальмує процеси розкладання органічних речовин; 4) оптимізацією водного, повітряного й теплового режимів ґрунту; 5) науково обґрунтованим чергуванням культур, яке б передбачало розміщення в сівозміні бобових культур, використання полів під паром, ущільнювальних і проміжних посівів тощо.

Російський ґрунтознавець В.Докучаєв зазначав, що чорнозем дорожчий за золото та вугілля. У Міжнародному інституті метрології в Парижі поряд з еталонами метра, кілограма та інших мір знаходиться моноліт чорнозему з Воронезької області як еталон найродючішого ґрунту в світі.