Склад і властивості дерново-підзолистих ґрунтів

Склад і властивості дерново-підзолистих ґрунтів пов'язані з розвитком підзолистого, дернового і глейового процесів, а також механічного складу та окультуреності.

За механічним складом серед дерново-підзолистих ґрунтів переважають супіщані різновиди – 48,2%, піщані та глинисто-піщані складають 37,5%, легкосуглинкові – 11,7%.

Профіль дерново-підзолистих супіщаних та глинисто-піщаних ґрунтів, як автоморфних, так і гідроморфних чітко деференційований за вмістом фізич­ної глини і мулу. Елювіальний горизонт збіднений, а ілювіальний порівняно з ним збагачений фізичною глиною і мулом (табл. 3.4).

Мінеральна частина дерново-підзолистих ґрунтів складає понад 96% їх маси. Вона складена переважно з силікатів, алюмо-, феросилікатів, оксидів, солей і огрганомінеральних сполук. Основними компонентами мінеральної частини ґрунту є силікати, алюмо- і феросилікати .

В складі оксидів мінеральної частини ґрунту звертає на себе увагу роз­поділ у ґрунтовому профілі оксидів кремнезему, алюмінію та заліза.

Найбільший вміст кремнезему SiО₂ спостерігається у поверхневих гори­зонтах НЕ (гумусово-елювіальному) і Е (елювіальному). В ілювіальному (І) горизонті кількість кремнезему знижується. Накопичення SiО₂ в горизонтах НЕ і Е відбувається за рахунок виносу з верхніх горизонтів півтораоксидів алюмінію та заліза.

Таблиця 3.4 – Хімічний склад, вміст фізичної глини і мулу в дерново-підзолистих ґрунтах (Б.С.Носко, С.П.Латишев, 1994 р.)

Максимальний вміст оксиду заліза в неоглеєному (1,69%) і оглеєному (1,55%) дерново-підзолистих ґрунтах спостерігається в ілювіальних горизонтах, що свідчить про накопичення їх в нижній частині профіля. Анало­гічно відбувається перерозподіл півтораоксидів алюмінію, вміст яких в ілю­віальних горизонтах становить – 5,46 і 8,44% проти 3,25 - 3,66 і 5,80 - 5,83% в елювійованих вище розташованих горизонтах.

Для оксидів кальцію і магнію характерно накопичення в гумусово-елювіаль­них та ілювіальних горизонтах. Елювіальні горизонти збіднені на ці елементи. Вказана закономірність підтверджує біогенну акумуляцію оксидів СаО і MgO.

Про кількісну сторону підзолистого процесу можна судити за співвідно­шенням SiО₂ : R₂O₃ в профілі ґрунту. Воно помітно змінюється з глибиною.

У дерново-підзолистому супіщаному ґрунті з 42% в горизонті НЕ воно зменшується до 20% в горизонті Рі, а в дерново-підзолистому оглеєному з 20% в горизонті НЕ до 15% в горизонті Igl. Це підтверджує чітку деференціацію профіля дерново-підзолистих ґрунтів.

Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються дуже низьким вмістом гумусу (< 2%), який в основному міститься в гумусово-елювіальному горизонті (табл. 3.5). В елювіальному та ілювіальному горизонтах його кількість різко падає(0,30-0,77%). Під лісом гумус дерново-підзолистих ґрунтів грубий з великою кількістю напіврозкладених і обвуглених речовин. В складі гумусу фульвокислоти переважають над гуміновими кислотами. Співвідношення вуглецю гумінових кислот до вуглецю фульвокислот (Сгк : Сфк), коливається в межах 0,39-0,79. Це фульватний, або гуматно-фульватний тип гумусу. Такий склад гумусу обумовлює його різко виражений кислий характер, легку розчиність і значну рухомість. Крім того фульвокислоти мають високу дисперсність тому не закріплюються в ґрунті і легко вимиваються. Тому води в річках Полісся навесні мають буре забарвлення.

Таблиця 3.5 – Вміст і груповий склад гумусу дерново-підзолистих ґрунтів (Атлас почв Украинской ССР 1979 г.)

Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються не високою ємністю вбирання, низькою насиченістю обмінними Са і Mg, кислою реакцією і малою буферністю. Внаслідок опідзолення верхні генетичні горизонти збіднюються основами, збагачюючись обмінними іонами водню та алюмінію, про що свідчать показники гідролітичної кислотності (2,7-2,9 мг-екв на 100 г ґрунту).

Найменша величина ємності вбирання спостерігається в елювіальному найбільш вилугованому горизонті. В ілювіальному горизонті ємність вбирання збільшується бо цей горизонт збагачений на муліколоїди.

Бідність гумусом обумовлює низький вміст валових і рухомих форм азота та фосфора. За даними Б.С.Носко, С.П.Латишева їх вміст не перевищує 0,05-0,07%. Більша частина азоту міститься в органічній речовині і стає доступною для рослин лише після їх мінералізації. Тому на дерново-підзолистих ґрунтах дуже ефективні органічні та мінеральні азотні добрива.

Валовий вміст калію вищий і коливається в гумусово-елювіальному гори­зонті в межах 1,11-1,35%. Вміст рухомого обмінного калію за Кирсановим знаходиться на рівні 77-140 мг К₂О₅ на 100 г ґрунту.

Дерново-підзолисті ґрунти дуже бідні на мікроелементи. На 1 кг сухого рунту припадає, мг: кобальту 1-2, марганцю 70-95, цинку 20-30, бору 3-4.

Фізичні та водно-фізичні властивості дерново-підзолистих ґрунтів пред­ставлені в табл. 3.6. Вони свідчать, що щільність твердої фази переважно залежить від мінералогічного складу і у профілі змінюється несуттєво. Щільність гумусово-елювіального горизонту вища за оптимальну (1,34-1,48), проте менша ніж у нижчележачих елювіальному і особливо ілювіальному горизонтах, де вона становить – 1,61-1,67 у неоглеєному та 1,42-1,50 г/см³ в оглеєному ґрунті. Аналогічно змінюються величини максимальної гігроскопічності та вологості в'янення.

Результатом такої диференціації є зміни водних властивостей. Так, водопроникність ілювіального горизонту різко знижується порівняно з гумусово-елювіальним. Диференціація водопроникності нерідко призводить до перезволоження НЕ горизонту а іноді і до його оглеєння. Проте за рахунок нижчих показників вологості в'янення і вижчих показників найменшої вологоємкості оглеєні ґрунти краще забезпечені вологою. Отже, водно-повітряний режим дерново-підзолистих ґрунтів нестійкий. Ріст і розвиток рослин на таких ґрунтах значною мірою залежить від частоти дощів і кількості опадів.

Оцінюючи властивості дерново-підзолистих ґрунтів, слід зазначити їх загальні особливості:

– чітко виражену диференціацію за елювіально-ілювіальним типом з утворенням на поверхні ґрунту лісової підстилки;

– збіднення елювіального горизонту фізичною глиною, мулом, півтораоксидами і накопичення їх в ілювіальному горизонті;

– відносне збагачення елювіального горизонту SiО₂;

– дуже низький вміст гумусу (<2%) в горизонті НЕ і 0,5-0,7% в горизонті Е;

– в складі гумусу переважають агресивні фульвокислоти над гуміновими, а в складі гумінових – бурі гумінові кислоти;

– в складі мікроорганізмів переважає грибна флора;

– висока активна і потенціальна (обмінна і гідролітична) кислотність;

– мала ємність катіонного обміну і низький ступінь насичення основами;

Таблиця3.6 – Водно-фізичні показники дерново-підзолистих ґрунтів

(Б.С.Носко, С.П.Латишев, 1994 р.)

– високий вміст рухомого АІ³⁺, який підвищує обмінну кислотність і ви­кликає токсикоз у рослин;

– низька забезпеченність елементами живлення рослин.

Несприятливі фізичні властивості і наявність ущільненого ілювіального горизонту в середній частині профілю і відповідна диференціація водопроникності, відсутність агрономічно цінної структури: в горизонті НЕ - неміцно-грудочкувата, в горизонті Е - плитчасто-пилувата і призмовидна в горизонті І.

Провівши якісну оцінку дерново-підзолистих грунтів Полісся професор А.І.Сірий прийшов до висновку, що вони мають низьку природну родючість. Найменш родючі – це дерново-прихованопідзолисті ґрунти - бал бонітету 11. Глинисто-піщані і піщані мають 17-22 бали (табл.. 3.7).

Таблиця 3.7 – Якісна оцінка (бонітування) дерново-підзолистих ґрунтів (А.І.Сірий, 1998р.)

Забезпеченність елементами живлення у них вища ніж у піщаних різно­видів. Кількість рухомих фосфатів становить 4,0-5,4, а обмінного калію – 4,3-5,3 мг на 100 г ґрунту

Вони мають більш сприятливі водно-фізичні властивості, нижчу водопроникність, за рахунок водонепроникних ілювіальних прошарків (ортзанд). Змінюється також співвідношення капілярної і некапілярної пористості (34, 11%), зменшується аерація. Це сприятливо позначається на водно-повітряному режимі даних ґрунтів. Запас продуктивної вологи досягає 175-190 мм у метровій товщі. Як наслідок бонітет їх становить 29-30 балів.