Гумусовий стан різних підтипів опідзолених ґрунтів Пасмового Побужжя, його зміни під впливом сільськогосподарського використання. Накопичення гуматів кальцію в ілювіальних горизонтах. Визначення залежності стану опідзолених ґрунтів від їхніх властивостей.
Аннотация к работе
Гумус є інтегральним показником родючості ґрунту, джерелом біогенних елементів, активатором біологічної активності, а також важливим критерієм діагностики ґрунтів. До надзвичайно важливих завдань ґрунтознавства відноситься розробка теорії та методів збагачення ґрунтів гумусом, покращення його якісного стану, що можливе лише на основі глибокого розуміння законів гумусоутворення, сутності процесів гуміфікації та формування органомінеральних сполук. При дослідженні ґрунтового покриву Пасмового Побужжя попередніх років визначався лише вміст гумусу у верхніх горизонтах, що не достатньо для розкриття природи гумусоутворення. Завдання досліджень: охарактеризувати умови ґрунтоутворення, генезу та поширення ґрунтів; вивчити гумусовий стан опідзолених ґрунтів; визначити залежність морфологічних, фізичних, фізико-хімічних властивостей опідзолених ґрунтів від гумусового стану; дослідити вплив окультурення на властивості та, зокрема, на гумусовий стан опідзолених ґрунтів; виявити кількісні й якісні зміни гумусу в природних умовах і агроценозах; скласти карти вмісту гумусу в ґрунтах; вивчити динаміку вмісту гумусу в ґрунтах регіону досліджень; виявити географо-генетичні особливості гумусового стану опідзолених ґрунтів Пасмового Побужжя. Наукова новизна одержаних результатів: вперше на території Пасмового Побужжя проводилося повнопрофільне вивчення гумусового стану опідзолених ґрунтів, зокрема, вивчення оптичної щільності гумінових кислот; досліджено динаміку вмісту гумусу за 40 років; розроблено класифікацію ґрунтів за рівнями показників вмісту гумусу в ґрунтах; складено карти вмісту гумусу в ґрунтах; встановлено тренд властивостей окультурених ясно-сірих опідзолених ґрунтів у сірі опідзолені.Так, середньостатистичні потужності гумусових горизонтів опідзолених ґрунтів Пасмового Побужжя становлять: 15,8-25,0 см у ясно-сірих опідзолених ґрунтах, 27,0-35,3 см - у сірих опідзолених, 68,8 см - у темно-сірих опідзолених, 106,1 см - у чорноземах опідзолених. Високий фактор дисперсності у верхніх горизонтах цілинних ясно-сірих опідзолених ґрунтів Куликівського пасма і сірих опідзолених ґрунтів Малехівського пасма зумовлений переважанням у складі гумусу фульвокислот, що не створює сприятливих умов для мікроагрегації. Досліджувані сірі опідзолені ґрунти Малехівського пасма знаходяться у приватному секторі, де рідко використовується важка техніка, регулярно вносяться органічні добрива, що пояснює кращу оструктуреність цих ґрунтів порівняно з темно-сірими опідзоленими ґрунтами Смереківського пасма, які зазнають механічного руйнування при їх обробітку важкою сільськогосподарською технікою. Чорноземи опідзолені Дмитровицького пасма і темно-сірі опідзолені ґрунти Смереківського пасма відзначаються найнижчими значеннями щільності твердої фази (2,54-2,60 г/см3 в межах гумусового горизонту), що пояснюється значним вмістом гумусу по всьому профілю цих ґрунтів. За показниками гумусового стану запаси гумусу у ясно-сірих опідзолених ґрунтах дуже низькі і сягають у ґрунтах під лісом 28,3 т/га в шарі 0-20 см і 93,8 т/га в метровому шарі, в ґрунтах на перелозі, відповідно, 42,3 і 102,9т/га.Завдання вирішувалося шляхом характеристики широкого спектру показників гумусового стану генетичних підтипів опідзолених ґрунтів, географічних закономірностей зміни параметрів цих показників; оцінки тривалої антропогенної трансформації органічної речовини; встановленням залежності морфологічних, фізичних, фізико-хімічних властивостей ґрунтів від їхнього гумусового стану. Тривале (понад 700 років) інтенсивне сільськогосподарське використання території залишило відбиток на властивостях цих ґрунтів. Так, окультурення ясно-сірих опідзолених ґрунтів Куликівського пасма і сірих опідзолених ґрунтів Малехівського пасма призвело до збільшення потужності гумусово-елювіального горизонту та інтенсивності сірого забарвлення, підняття глибини залягання карбонатів кальцію, зменшення прояву процесу опідзолення. Легкий гранулометричний склад досліджуваних опідзолених ґрунтів (легкосуглинковий) з переважанням фракції грубого пилу значно впливає на особливості гумусового стану ґрунтів. Сільськогосподарське освоєння призвело до зниження вмісту гумусу в досліджуваних ясно-сірих опідзолених ґрунтах і орному шарі сірих опідзолених ґрунтів, проте в агрономічному відношенні якість гумусу в цих ґрунтах є вищою, що підтверджується високими показниками реакційної здатності гумусу.
План
. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. У дисертації проведено теоретичне узагальнення і запропоновано нові шляхи вирішення наукової проблеми гумусу як основного показника генези, екології та родючості ґрунтів, важливого критерію їх діагностики. Завдання вирішувалося шляхом характеристики широкого спектру показників гумусового стану генетичних підтипів опідзолених ґрунтів, географічних закономірностей зміни параметрів цих показників; оцінки тривалої антропогенної трансформації органічної речовини; встановленням залежності морфологічних, фізичних, фізико-хімічних властивостей ґрунтів від їхнього гумусового стану.
2. Своєрідні фізико-географічні умови Пасмового Побужжя зумовили формування специфічних за генетичними особливостями гумусового стану опідзолених ґрунтів, які є домінуючими на вододілах цієї території. Тривале (понад 700 років) інтенсивне сільськогосподарське використання території залишило відбиток на властивостях цих ґрунтів. Так, окультурення ясно-сірих опідзолених ґрунтів Куликівського пасма і сірих опідзолених ґрунтів Малехівського пасма призвело до збільшення потужності гумусово-елювіального горизонту та інтенсивності сірого забарвлення, підняття глибини залягання карбонатів кальцію, зменшення прояву процесу опідзолення.
3. Легкий гранулометричний склад досліджуваних опідзолених ґрунтів (легкосуглинковий) з переважанням фракції грубого пилу значно впливає на особливості гумусового стану ґрунтів. Акумуляція мулу в ілювіальному горизонті, яка найбільш виражена у цілинних ясно-сірих опідзолених ґрунтах Куликівського пасма і сірих опідзолених ґрунтах Малехівського пасма, є причиною започаткування формування в опідзолених ґрунтах цих пасом гумусово-ілювіального горизонту. Ґрунти відзначаються добре вираженою мікроструктурою. Темно-сірі опідзолені ґрунти Смереківського пасма і чорноземи опідзолені Дмитровицького пасма характеризуються високою водостійкістю мікроагрегатів. Гумусові горизонти орних ґрунтів цих пасом характеризуються кращою потенційною здатністю до мікрооструктурення, порівняно з цілинними аналогами.
Розорювання сірих опідзолених ґрунтів Пасмового Побужжя дещо знизило здатність протистояти руйнівній дії води за рахунок збільшення щільності верхньої частини гумусових горизонтів ґрунтів і зменшення їх шпарового простору.
4. Опідзолені ґрунти Пасмового Побужжя характеризуються високою ємністю катіонного обміну, переважанням кальцію у складі увібраних катіонів. В орних ґрунтах підвищується ступінь насичення основами. За показниками ємності катіонного обміну та складом увібраних катіонів окультурені ясно-сірі опідзолені ґрунти Куликівського пасма наближаються до підтипу сірих опідзолених ґрунтів. Переважання фульвокислот у складі гумусу верхніх горизонтів ясно-сірих і сірих опідзолених ґрунтів під лісом є причиною високої кислотності цих ґрунтів. Сільськогосподарське освоєння призвело до значного зниження кислотності ґрунтів.
5. Підтверджено, що для гумусових профілів опідзолених ґрунтів властива складна будова. Поступове зменшення вмісту гумусу з глибиною порушується деяким збільшенням його у верхній частині елювіального значно ілювійованого горизонту ясно-сірих опідзолених ґрунтів під лісом та у верхній частині ілювіального горизонту сірих опідзолених ґрунтів.
Найвищий вміст та запаси гумусу характерні для Дмитровицького та Смерківського пасом, значно знижуються його величини на Куликівському і Малехівському пасмах. Сільськогосподарське освоєння призвело до зниження вмісту гумусу в досліджуваних ясно-сірих опідзолених ґрунтах і орному шарі сірих опідзолених ґрунтів, проте в агрономічному відношенні якість гумусу в цих ґрунтах є вищою, що підтверджується високими показниками реакційної здатності гумусу. Незначне накопичення гумусу відзначене в гумусовому елювіальному та верхній частині ілювіального горизонтів орних сірих опідзолених ґрунтів Малехівського пасма.
6. Вміст та запаси валового азоту в ґрунтах Пасмового Побужжя збільшуються від ясно-сірих опідзолених ґрунтів Куликівського пасма до чорноземів опідзолених Дмитровицького пасма. Середня і висока збагаченість гумусу азотом (C:N - 5,2-9,5) відзначена у верхніх горизонтах цілинних ясно-сірих опідзолених ґрунтів Куликівського пасма та сірих опідзолених ґрунтах Малехівського пасма. Для орних шарів опідзолених ґрунтів збагаченість гумусу азотом є високою і дуже високою (4,3-7,6). Збільшився вміст валового азоту в освоєних сірих опідзолених ґрунтах.
Виявлено високу позитивну кореляцію між вмістом гумусу і валового азоту.
7. Встановлено розширення співвідношення Сгк:Сфк в ілювіальному горизонті опідзолених ґрунтів, а в чорноземах опідзолених - у верхньому перехідному горизонті, що корелює із збільшенням в цих горизонтах ГК, звязаних з кальцієм. Властивість цієї фракції накопичуватись в середній частині профілю ми рекомендуємо використовувати як основний критерій діагностики і класифікації опідзолених ґрунтів, що дозволяє розмежувати дерново-підзолисті та ясно-сірі ґрунти, чорноземи опідзолені та чорноземи типові. У результаті сільськогосподарського освоєння ґрунтів збільшується гуматність гумусу, вміст гумінових кислот, звязаних з кальцієм (особливо в окультурених ясно-сірих опідзолених ґрунтах Куликівського пасма), зменшується диференціація ґрунтового профілю за якісним складом гумусу.
8. Вперше в опідзолених ґрунтах Пасмового Побужжя вивчено оптичні властивості гумінових кислот. Виявлено, що найвищі показники оптичної щільності гумінових кислот звязані з підвищеним вмістом гуматів кальцію; вільні гумінові кислоти (ГК-1) характеризуються найнижчими оптичними щільностями та найвищими коефіцієнтами забарвлення. Оптична щільність гумінових кислот ілювіальних горизонтів цілинних опідзолених ґрунтів є значно вищою, ніж гумусових горизонтів. Оптична щільність гумусових речовин, відображаючи ґрунтово-кліматичні умови гумусоутворення, змінюється в зональному ряді опідзолених ґрунтів. Вона є найвищою у чорноземах опідзолених глеюватих Дмитровицького пасма і темно-сірих опідзолених ґрунтах Смереківського пасма, найнижчою - в ясно-сірих опідзолених ґрунтах Куликівського пасма. Окультурення ґрунтів призвело до зменшення кількості бічних ланцюгів, збільшення ступеня ароматизації ядра гумінових кислот, а, отже, і до кращої структурованості молекул.
9. Розроблено класифікацію ґрунтів за рівнями показників вмісту гумусу для території Пасмового Побужжя. У межах кожної градації вмісту гумусу пропонується виділити два рівні. За цією класифікацією опідзолені ґрунти Пасмового Побужжя відносяться до ґрунтів із дуже низьким вмістом гумусу першого та другого рівнів (<1,0-2,0%) і низьким першого та другого рівнів (2,1-4,0%). Складено картосхеми вмісту гумусу у шарі 0-20 см за 1962-1963 і 1999-2000 роки. Відзначено тенденцію до деякого збільшення вмісту гумусу в ясно-сірих і сірих опідзолених ґрунтах Пасмового Побужжя за 40 років. У темно-сірих опідзолених ґрунтах і чорноземах опідзолених сформувався позитивний баланс гумусу, причому не лише в орному шарі, але й в глибших шарах ґрунтового профілю. Встановлено, що більшість ґрунтів Пасмового Побужжя перебувають у рівноважному стані із природно-антропогенними умовами.
Список литературы
1. Підвальна Г.С. Оцінка гумусового стану основних типів грунтів Львівської області // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. геогр. - 1999. - Вип. 25. - С.34-36.
2. Підвальна Г.С. З історії вивчення Пасмового Побужжя // Історія української географії. Всеукр. наук.-теорет. часопис. - Тернопіль: Підручники і посібники. - 2000. - Вип. 2. - С.70-72.
3. Підвальна Г.С. Фізико-хімічні властивості ґрунтів Пасмового Побужжя та їх зміна під впливом окультурення // Наук. зап. Вінниц. ун-ту. Сер. геогр. - 2001. - С.92-95.
4. Підвальна Г.С. Вплив окультурення на морфогенез ґрунтів Пасмового Побужжя. - Луцьк: Ред.-вид. Від. “Вежа” Волин. Держ. ун-ту ім. Лесі Українки. - 2002. - №4. - С.228-232.
5. Підвальна Г.С. Гумусовий стан сірих опідзолених ґрунтів Пасмового Побужжя // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. геогр. - 2003. - Вип. 29. - Ч.1. - С. 218-225.
6. Підвальна Г.С. Екологічна стійкість грунтів Пасмового Побужжя // Зб. наук. пр. "Україна та глобальні процеси: географічний вимір".- К.: Вежа. - 2000. - Т.2. - С.191-192.
7. Підвальна Г.С. Структурно-агрегатний стан ґрунтів Пасмового Побужжя // Агрохімія і грунтознавство. Спец. випуск до VI зїзду УТГА. - Харків. - 2002. - Кн. 2. - С.158-160.
8. Пидвальна Г. Деградационные процессы на луговых карбонатных почвах западной лесостепи Украины // Матер. конфер. “Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия”. - Санкт-Петербург. - 1997. - С.105.