1. ПОХОДЖЕННЯ, СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ

 

1.1.  Гранулометричний склад ґрунтів

 

Ґрунт як природне тіло складається з чотирьох фізичних фаз: твердої, рідкої, газоподібної  та живої (сукупність  організмів,  що населяють його).

Тверда фаза ґрунту — це його основа, матриця, що сфор- мувалася протягом довготривалого процесу ґрунтоутворення на продуктах вивітрювання материнської гірської породи. Розрізня- ють продукти  вивітрювання,  які не зазнали переміщення  у про- сторі — елювій, і ті, які привнесені  зі сторони  чинниками  екзо- генної міграції речовин (з водою або вітром) — делювій. Тверда фаза складається з так званих первинних мінералів (уламків гірської  породи  різної величини і форми) і вторинних продуктів ґрунтоутворення:  рослинних решток, продуктів їх часткового розкладання, гумусу, вторинних глинистих мінералів, простих солей та оксидів, переважно кремнію, алюмінію і заліза. Вона характеризується гранулометричним (механічним), мінералогі- чним та хімічним складом, з одного боку, та складенням, струк- турою і пористістю  — з іншого. Часточки ґрунту різного  розміру називаються механічними елементами. Вони мають різний мінералогічний  та хімічний склад. Так, грубі  часточки  переваж- но складаються з кварцу, пилуваті — з кварцу та польових шпатів, тонкодисперсні — вторинних  глинистих  мінералів.

Ґрунтове тіло — це суміш механічних елементів різного  роз- міру. Близькі за розмірами  механічні елементи, об’єднані у певні групи, називаються гранулометричними фракціями. Існує кілька класифікацій механічних елементів за розмірами.  Нині найчасті- ше застосовується класифікація механічних елементів, розроб- лена Н. А. Качинським  (табл. 1).

Часточки, крупніші за 1 мм, тобто камінці і гравій, називають скелетом ґрунту, а часточки, дрібніші за 1 мм, дрібноземом. У ме- жах фракції дрібнозему виділяють дві групи часточок: крупніші за

0,01 мм, об’єднані у групу під назвою «фізичний пісок», та дрібніші

за 0,01 мм, об’єднані у групу «фізична глина».


 

Таблиця 1

Класифікація механічних елементів ґрунтотворних порід і ґрунтів (за Н. А. Качинським, 1965)

 

Фракція

Діаметр часточок, мм

Фракція

Діаметр часточок, мм

Камінці Гравій Пісок

крупний

середній дрібний

> 3

3–1

 

1–0,5

0,50–0,25

0,25–0,05

Пил крупний середній дрібний

Мул грубий тонкий

Колоїди

 

0,05–0,01

0,010–0,005

0,005–0,001

 

0,001–0,0005

0,0005–0,0001

< 0,0001

 

Залежно від водно-фізичних  та хіміко-мінералогічних власти- востей механічні елементи згруповані  у певних межах за розмі- рами — гранулометричні  фракції.  Кожна  із механічних фракцій характеризується  відповідними  фізичними  властивостями.

Фракції  гравію  та крупного  піску  мають  велику  водопро-

никність і незначну капілярність. Тому їхня вологоємкість  дуже низька. Часточки середнього  і дрібного піску мають також висо- ку водопроникність, слабку водопідіймальну  здатність  та воло- гоємкість,  проте ці властивості помітно змінюються  із зменшен- ням розміру  піщаних часточок.

Фракція  пилу за своїми властивостями  неоднорідна.  Грубий

пил (0,05–0,01  мм), так само як і пісок, — це поверхнево пасив- на, а середній  та дрібний — поверхнево  активна фракції. Вони добре затримують вологу в ґрунті, мають задовільну водо- підіймальну здатність, незначне набухання, слабкопластичні та слабколипкі (за В. А. Ковдою).

Мул є найактивнішою  фракцією  твердої фази ґрунту. Милу-

вата фракція має дуже погану водопроникність, здатна затриму- вати велику кількість вологи та поживні речовини. Водопідій- мальна здатність мулу менша, ніж у пилуватих часточок. За хімічним складом часточки < 0,001 мм є найціннішими у ґрун- тотворних  породах  та ґрунтах, оскільки  в них зосереджені  ос- новні запаси  зольних елементів  живлення.


 

Відносний вміст у ґрунті механічних елементів різного розміру називається гранулометричним складом. Існує кілька класифі- кацій ґрунтів за гранулометричним складом, однак нині в Україні найбільш поширена класифікація, яку розробив  М. М. Сибірцев, а потім уточнив Н. А. Качинський.  Вона побудована за співвідно- шенням у ґрунті фізичної глини та фізичного піску (табл. 2).

Класифікація  ґрунтів  за гранулометричним  складом,  коли

враховують тільки фізичний  пісок  і фізичну глину,  називається

 

Таблиця 2

Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом

(за Н. А. Качинським, 1965)

 

Назва ґрун- ту за ґрун- тометрич- ним скла- дом

Вміст фізичної глини

(< 0,01 мм) у ґрунтах, %

Вміст фізичного  піску

(> 0,01 мм) у ґрунтах, %

Підзо- листо- го типу ґрунто- утво- рення

Степово- го типу ґрунто- утворен- ня, чер- вонозе- мах і жов- тоземах

У солон- цях та сильно- солон- цюватих

Підзо- листого типу ґрунто- утво- рення

Степово- го типу ґрунто- утворен- ня, чер- вонозе- мах і жов- тоземах

У солон- цях та силь- носо- лонцю- ватих

Піщаний пухкопіща- ний зв’язнопі- щаний

 

 

0–5

 

5–10

 

 

0–5

 

5–10

 

 

0–5

 

5–10

 

 

100–95

 

95–90

 

 

100–95

 

95–90

 

 

100–95

 

95–90

Супіщаний

10–20

10–20

10–15

90–80

90–80

90–85

Суглинковий легкосуг- линковий середньо- суглинковий важкосуг- линковий

 

 

20–30

 

30–40

 

40–50

 

 

20–30

 

30–45

 

45–60

 

 

15–20

 

20–30

 

30–40

 

 

80–70

 

70–60

 

60–50

 

 

80–70

 

70–55

 

55–40

 

 

85–80

 

80–70

 

70–60

Глинистий легкогли- нистий середньо- глинистий важкогли- нистий

 

 

50–65

 

65–80

 

80

 

 

60–75

 

75–85

 

85

 

 

40–50

 

50–65

 

65

 

 

50–35

 

30–20

 

20

 

 

40–25

 

25–15

 

15

 

 

60–50

 

50–35

 

35


 

двочленною.  В Україні поширена  також тричленна класифіка- ція ґрунтів за гранулометричним складом, яку розробив  проф. М. М. Годлін. Суть її полягає тому, що з групи часточок «фізичний пісок» було виділено окремо фракцію грубого пилу (0,05–0,01 мм), питома вага якої її ґрунтах України досить велика (табл. 3). Ґрун- ти різного гранулометричного складу значно різняться своїми властивостями,  мають різну родючість, потребують неоднаково- го обробітку  тощо.

У піщаних, супіщаних,  легкосуглинкових та середньосуглин- кових ґрунтах переважає фізичний пісок, тому вони чинять не- великий опір ґрунтообробним знаряддям. Такі ґрунти називають легкими. Важкосуглинкові та глинисті ґрунти, навпаки, чинять дуже великий опір під час обробітку,  і їх називають важкими.

Від гранулометричного складу ґрунту залежать майже всі його фізичні властивості, що визначають умови росту та розвитку кореневих систем рослин. Безструктурні глинисті ґрунти дуже ущільнені, мають малу водопроникність і високу  вологоємкість, несприятливі повітряні й теплові властивості. Агрегація механіч- них елементів сприяє  поліпшенню  фізичних властивостей  ґрун- ту: збільшується пористість,  створюються сприятливі повітряні й теплові умови.

У піщаних і супіщаних  ґрунтах механічні елементи,  стикаю-

чись один з одним,  не взаємодіють  і не утворюють  агрегатів. Тому вони пухкі, мають високу водопроникність, дуже малу во- логоємкість,  добрі повітряні властивості, швидко нагріваються і охолоджуються.

Від гранулометричного складу залежать також хімічні власти- вості ґрунту. Глинисті ґрунти завжди містять більше зольних еле- ментів живлення порівняно з суглинковими, супіщаними  й піща- ними. Гумусові речовини краще закріплюються у глинистих ґрунтах, особливо при вмісті в них карбонату кальцію.

Знання гранулометричного складу ґрунтів дає змогу спеціа- лістам передбачати (в певних межах) їх властивості та вирішу- вати питання відносно підбору ґрунтообробних знарядь, строків і способів  обробітку  ґрунту та внесення органічних  і мінераль- них добрив.

За агрономічними властивостями найкращими за грануломет-

ричним складом є середньосуглинкові ґрунти.


 

Таблиця 3

Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом

(за М. М. Годліним, 1940)

 

Групи ґрунтів за грануло- метричним складом

Підгрупи ґрунтів за гранулометри- чним складом

Часточки, мм

> 0,05

0–0,5–0,01 (грубий пил)

< 0,01

Піщаний

Піщаний1

90

6

6

Пилувато-піщаний2

90

6

6

Глинисто-піщаний

75–90

15

15

Супіщаний

Супіщаний

40–60

30–45

10–20

Піщано-супіщаний

45–70

20–35

10–20

Пилувато-супі- щаний

25–50

40–60

10–25

Піщано- суглинковий

Піщано-легко- суглинковий

30–60

10–30

25–40

Піщано-середньо- суглинковий

20–40

20–40

35–50

Піщано-важко- суглинковий

10–20

20–40

45–60

Грубопилува- тосуглинковий

Легкосуглинковий

25

55–65

20–35

Середньосуглин- ковий

15

50–60

30–50

Пилувато- суглинковий

Пилуватолегкосуг- линковий

20

40–50

30–45

Пилуватосередньо- суглинковий

10

35–45

40–55

Пилуватоважкосуг- линковий

5

30–40

50–65

Глинистий

Глинистий

10

35

60–80

Важкоглинистий

10

25

70–90

Піщано-глинистий

10

30

60–80

 

1  За умови, що часточок розміром  1–0,25 мм понад 50%,

2  За умови, що часточок розміром  1–0,25 мм менш як 50%.