Що таке ґрунт коротко. Типи ґрунтів та їх особливості

З чого складається ґрунт? Здавалося б, просте питання. Усі ми знаємо, що це таке. Щодня ми ходимо нею, висаджуємо в неї рослини, які дають нам урожай. Ми удобрюємо землю, перекопуємо її. Іноді можна почути, що земля неродюча. Але що нам відомо про ґрунт насправді? У більшості випадків лише те, що це найвищий шар земної поверхні. А це не так уже й багато. Давайте розберемося, з яких складових складається земля, якою вона може бути і як утворюється.

Склад ґрунту

Отже, ґрунт - це верхній родючий. Вона складається з різних компонентів. До неї, крім твердих частинок, входять вода і повітря, і навіть живі організми. Власне останні грають найважливішу роль її формуванні. Від мікроорганізмів залежить і рівень її родючості. Загалом, грунт складається з фаз: твердої, рідкої, газоподібної та «живої». Розберемо які компоненти їх формують.

До твердих частинок відносять різні мінеральні речовини та хімічні елементи. Входить практично вся таблиця Менделєєва, але у різних концентраціях. Від складової твердих частинок залежить ступінь родючості землі. Рідкі компоненти також називають ґрунтовим розчином. Це вода, де розчиняються хімічні елементи. Рідина є навіть у пустельних ґрунтах, але її там мізерні кількості.

Отже, з чого складається ґрунт, крім цих основних складових? Простір між твердими частинками заповнюють газоподібні компоненти. Ґрунтове повітря складається з кисню, азоту, вуглекислого газу і завдяки йому в землі відбуваються різні процеси, наприклад, дихання коренів рослини і гниття. Живі організми – гриби, бактерії, безхребетні та водорості – беруть активну участь у процесі ґрунтоутворення та суттєво змінюють її склад, вносячи хімічні елементи.

Механічна структура ґрунту

З чого складається ґрунт, тепер зрозуміло. Але чи однорідна її структура? Не секрет, що ґрунт буває різним. Вона може бути піщаною і глинистою або кам'янистою. Отже, ґрунт складається з частинок різного розміру. До його структури можуть входити величезні валуни та дрібні піщинки. Зазвичай частинки, що входять у ґрунт, ділять на кілька груп: глина, мул, пісок, гравій. Це має важливе значення для сільського господарства. Саме структура ґрунту визначає ступінь зусиль, які необхідно докласти, щоб її обробити. Також від цього залежить те, наскільки добре земля вбиратиме вологу. Хороший грунт містить у рівних відсоткових співвідношеннях пісок та глину. Така земля називається суглинистою. Якщо піску трохи більше, то ґрунт розсипчастий і легко піддається обробці. Але при цьому такий ґрунт гірше утримує воду та мінеральні речовини. Глиниста земля сира та клейка. Вона погано дренується. Але при цьому саме в ній міститься найбільше поживних речовин.

Роль мікроорганізмів у освіті грунту

Від того, з яких компонентів складається ґрунт, залежать його властивості. Але не лише це визначає її якості. З відмерлих останків тварин і рослин у ґрунт потрапляють органічні речовини. Це відбувається завдяки мікроорганізмам – сапрофітам. Вони відіграють найважливішу роль процесах розкладання. Завдяки їхній активній діяльності у ґрунті накопичується так званий гумус. Це субстанція темнокоричневого кольору. До складу гумусу входять ефіри жирних кислот, фенольні сполуки та карбонові кислоти. У ґрунті частинки цієї речовини склеюються з глиною. Виходить єдиний комплекс. Гумус покращує якість землі. Підвищується її здатність утримувати вологу та мінеральні речовини. У болотистій місцевості утворення гумусової маси протікає дуже повільно. Органічні залишки поступово спресовуються у торф.

Процес ґрунтоутворення

Ґрунт формується дуже повільно. Для того, щоб відбулося повне оновлення її мінеральної частини приблизно на глибину 1 метр, необхідно не менше 10 тисяч років. Те, з чого складається ґрунт, – це продукти постійної роботи вітру та води. То звідки ж з'являється ґрунт?

Насамперед це частинки гірських порід. Саме вони є основою грунту. Під впливом кліматичних факторів вони руйнуються та подрібнюються, осідаючи на землю. Поступово ця мінеральна частина ґрунту заселяється мікроорганізмами, які, переробляючи органічні останки, формують у ньому гумус. Безхребетні, постійно прориваючи в ній ходи, розпушують її, сприяючи добрій аерації.

Згодом структура грунту змінюється, вона стає родючою. Також цей процес впливають і рослини. Виростаючи, вони вносять у змінюючи її мікроклімат. На формування ґрунту впливає і діяльність людини. Він обробляє та обробляє землю. А якщо грунт складається з неродючих компонентів, то людина удобрює її, вносячи як мінеральні, так і органічні підживлення.

за складом

Взагалі загальноприйнятої класифікації грунтів нині немає. Але все ж таки прийнято розділяти їх за механічним складом на кілька груп. Такий поділ особливо актуальний у сільському господарстві. Отже, класифікація полягає в тому, наскільки грунт складається з глини:

Пухкі піщані (менше 5%);

Зв'язкові піщані (5-10%);

Супіщані (11-20%);

Легкосуглинові (21-30%);

Середньосуглинисті (31-45%);

Тяжкосуглинисті (46-60%);

Глинисті (понад 60%).

Що означає термін «родючі» ґрунти?

Те, з яких частин складається ґрунт, впливає на ступінь його родючості. Але що робить землю такою? Склад грунту безпосередньо залежить від багатьох факторів. Це і клімат, і велика кількість рослин, і наявність живих організмів, які в ній живуть. Все це впливає на хімічний від того, які саме компоненти містяться в ґрунті, і залежить ступінь його родючості. Дуже корисними для високої врожайності є такі мінеральні компоненти, як кальцій, азот, мідь, калій, магній, фосфор. Ці речовини потрапляють у землю під час розкладання органічних залишків. Якщо ґрунт багатий на мінеральні сполуки, то він родючий. На ній буйно цвітимуть рослини. Такий ґрунт ідеально підходить для вирощування овочевих та плодових культур.

Ґрунтом називають верхній, пухкий шар земної кори, змінений під впливом кліматичних умов (води, тепла, світла, повітря), рослинних та тваринних організмів, а також під впливом людини. Найважливіша властивість ґрунту, що відрізняється від материнської гірської породи, з якої вона утворилася, - родючість, тобто здатність виробляти врожай рослин. Однак родючість ґрунту не є постійною, а безперервно змінюється. Особливо впливає на родючість ґрунту діяльність людини. Різними прийомами обробки, внесенням органічних та мінеральних добрив, а також правильною системою зрошення людина порівняно швидко докорінно змінює родючість ґрунту.

Залежно від наявності у ґрунті дрібних глинистих частинок та піску ґрунту носять ту чи іншу назву, що характеризує їх механічний склад. У Білорусі та Нечорноземній зоні Росії переважають дерново-підзолисті та торф'яно-болотні ґрунти. Дерново-підзолисті ґрунти за механічним складом поділяються на піщані, супіщані, глинисті та суглинні.

Піщані та супіщані ґрунти за фізичними властивостями малозв'язні та погано утримують вологу. Вони легко прогріваються, але й швидко втрачають тепло. Восени слід вносити у яких високі дози легко розчинних добрив, оскільки значної частини може бути вимита.

Поліпшити родючість піщаних ґрунтів можна шляхом багаторазового внесення органічних добрив. Це підвищує зв'язність і зменшує вимивання поживних речовин. Вносити добрива краще навесні, невеликими дозами, але значно частіше, ніж на глинисті ґрунти.

Зазвичай, щоб підвищити родючість таких ґрунтів, призначені для них добрива (4 кг гною або компосту та 0,4 кг вапна на 1 м2) ділять на дві частини і одну з них вносять восени під оранку або перекопування на глибину 22-25 см, а іншу навесні під перекопування або культивацію на глибину 12-15 см. Насіння крупним планом на велику, ніж на глинистих грунтах, глибину. Овочеві культури вирощують без гряд, картопля висаджують на глибину 14-16 см. Підгортають 1-2 рази на невелику висоту і лише після дощу. Мінеральні добрива на таких ґрунтах вносять в оптимальній кількості і тільки разом з органічними, щоб не підкислити ґрунтовий розчин. Великою підмогою в освоєнні піщаних ґрунтів може бути посів люпину на зелене добриво, а також конюшини на сіно.

При внесенні органічних добрив та наявності достатньої кількості вологи плодові насадження на піщаних ґрунтах добре ростуть та розвиваються.
Глинисті ґрунти за своїми властивостями протилежні піщаним. Вони відрізняються великою зв'язністю, слабо пропускають вологу, повільно прогріваються і погано проникні для повітря.

Щоб підвищити родючість важких глинистих ґрунтів, щороку восени чи навесні треба вносити на квадратний метр 3-4 кг органічних добрив, 200-300 г вапна. Добрива та вапняні матеріали закладають у ґрунт глибоким переоранням на глибину 22-25 см. Мінеральні добрива вносять восени або навесні залежно від наявності та потреби в них культури, що вирощується. Овочеві культури на таких ґрунтах (глинистих) вирощують переважно на грядах. Насіння висівають на невелику глибину. Картопля садять дрібно (6-8 см). Не менше п'яти разів за літо розпушують ґрунт і не менше двох разів підгортають рослини. При цьому ґрунти стають повітро- та водопроникними, добре прогріваються, швидко заселяються мікроорганізмами, які збагачують ґрунт гумусом або ґрунтовим перегноєм.

Суглинисті ґрунти (суглинки) мають гарну структуру і багаті на доступні рослини поживними речовинами. Вони придатні для вирощування всіх овочевих культур, але за умови систематичного добрива.

Визначити механічний склад дерново-підзолистого ґрунту дуже просто. До жмені землі з орного шару додають воду і перемішують до тестоподібного стану. Потім із цієї маси скочують джгут і згинають його в кільце. Якщо воно тріскається – ґрунт суглинистий, ні – глинистий. Якщо тісто не виходить - ґрунт піщаний.

Торф'яно-болотні ґрунти майже повністю складаються з напіврозкладеної органічної речовини, а не мінеральних частинок, як дерново-підзолисті. Торф'яні ґрунти поділяють на низинні, верхові та перехідні. Низинні торф'яно-болотні ґрунти утворюються в низинах та навколо озер, у долинах річок. Водами поверхневого стоку та ґрунтовими в ці місця наноситься велика кількість мінеральних речовин, вапна. Тому низинні торфовища багаті на поживні речовини і мають нейтральну або слабокислу реакцію ґрунтового розчину. При систематичному внесенні фосфорно-калійних добрив такі ґрунти можна швидко та добре освоїти та використовувати під будь-які овочеві, квіткові культури та навіть під сад.

Верхові торфовища формуються на підвищених місцях переважно за рахунок розкладання сфагнових мохів, які не вимогливі до мінерального харчування.

Розкладаються слабо. Тому зольність таких торфовищ низька (2-4%), запас у них поживних елементів незначний. Верховий торф є лише гарним компонентом для ґрунтового ґрунту теплиць або інших пристроїв захищеного ґрунту.

Цей ґрунт треба ретельно перекопувати, удобрювати перегноєм, гноєм та іншими органічними та мінеральними добривами, вапнувати.

Торф'яно-болотні ґрунти перехідного типу є проміжними між низинними та верховими. Піднесені частини їх покриті тією самою рослинністю, як і верхових торфовищ (сфагновими мохами), а знижені - рослинністю, типовою низинних боліт. Освоєння перехідних торфовищ, вирівнювання їх родючості, як і і верхових, вимагає багато зусиль і часу.

- Поняття про ґрунт

Ґрунт – це поверхневий шар суші нашої планети. Вона є природне освіту, що має особливим складом, будовою і властивостями, найважливіше їх - родючість.

Що це таке?

Ґрунт – це шар речовини, що складається з частинок різного розміру. До них відносяться як великі валуни, так і дрібний ґрунт (в діаметрі менше 2 мм). Такі частки прийнято ділити на глину, мул, пісок та гравій. При формуванні екосистем грунт є сполучною ланкою між факторами живої та неживої природи.

До її складу входять 4 компоненти:

1. Органічні речовини – близько 10 %. Утворюються вони з останків тварин та рослин. Особлива роль при розкладанні приділяється сапрофітам. Внаслідок цього процесу утворюється гумус. Зазвичай, це маса чорного або темно-коричневого кольору, яка прилипає до частинок глини. Вона дозволяє затримувати вологу та мінеральні речовини. Складається з карбонових кислот, фенольних сполук та ефірів жирних кислот.

2. Мінерали – приблизно 50-60 %. Утворюються вони під час розкладання таких хімічних речовин, як фосфор, азот та сірка.

3. Вода – 25-35 %.

4. Повітря – 15-25 % від загального обсягу.

Останні два компоненти перебувають між частинками землі.

Формування

Ґрунт – це природне тіло, що має складний процес освіти. Він обумовлений п'ятьма природними факторами:

Тваринний та рослинний світ;

Ґрунтоутворюючі породи.

Весь процес досить тривалий і відбувається так. Добові коливання температури призводять до стиснення та розширення гірських порід. Нерівномірність таких змін спричиняє поступове руйнування. Важлива роль приділяється воді, яка, потрапляючи в тріщини, при замерзанні створює великий тиск і вимиває з гірських порід різні хімічні речовини. Також у процесі освіти велике значення мають вивітрювання та діяльність живих істот.

Варто зазначити, що речовини, що входять до складу ґрунту, постійно змінюють свої властивості (хімічні та фізичні). Також одні один з одним взаємодіють, інші переміщуються як вздовж, так і впоперек, утворюють нові сполуки.

Мешканці

Грунт - це місце існування різних організмів. Найменшими є водорості, бактерії, грибки. У підземних водах мешкають одноклітинні організми. У процесі утворення ґрунту велику роль відіграють безхребетні тварини. Це дощові черв'яки, павуки, жуки, кліщі. Основу їх харчування становлять залишки рослин та різних живих істот.

Мешкають у землі і хребетні: кріт, сліпа, миша, ховрах, бабак. Деякі їх все життя проводять під землею, інші просто живуть у норах. Постійно перериваючи ґрунт, вони прискорюють змішування органічних та мінеральних речовин та підвищують повітро- та водопроникність. Своїми продуктами життєдіяльності вони збагачують ґрунт.

Класифікація

На території Росії налічується кілька видів ґрунтів. Розрізняються вони за механічним та хімічним складом. Вперше класифікацією зайнявся вчений В.В. Докучаєв наприкінці 19 століття.

Прийнято виділяти такі види ґрунтів:

Тундрові глеєві. Вони зустрічаються на рівнинах, найчастіше на територіях із вічною мерзлотою. Щоб підвищити родючість ґрунту цих районів, застосовуються різноманітні добрива.

Арктичні виникають при таненні вічної мерзлоти. Шар гумусу тут невеликий (всього 1-2 см), тому рослинність на такій землі – велика рідкість.

Підзолисті ґрунти зустрічаються у лісах. Гумус тут також небагато, близько 2-4%. Ще цей вид землі називають кислим ґрунтом. Зростають на ній добре ліси, а сільськогосподарські культури не приживаються.

Сірі лісові. Вони утворюються за умов континентального клімату. Завдяки кальцію, що входить до складу ґрунту, вода не проникає глибоко та не розмиває його. На такій землі добре ростуть плодові культури та зернові.

Бурі лісові ґрунти. Вони зустрічають за умов помірного теплого клімату. Поширені у широколистяних, хвойних та змішаних лісах. Там вирощують невибагливі рослини - чай, тютюн, виноград. Виглядають, як правило, наступним чином: близько 5 см опалого листя, наступні 20-30 см - родючий ґрунт, а потім 13-40 см глини.

Каштанові можна зустріти в степах та напівпустелях. Хімічний склад такої землі дуже різноманітний, тому виділяють кілька її підвидів. Світло-каштанові ґрунти при використанні в землеробстві вимагають рясного поливу. Тому найчастіше на них знаходяться пасовища для тварин. На темно-каштанових добре ростуть пшениця, овес, ячмінь, соняшник. Каштанові ґрунти швидко відновлюються за рахунок впалого листя. За достатньої вологості з них можна зібрати хороший урожай.

Кислотність ґрунту

Вона залежить від наявності у землі іонів водню. Вирізняють такі її характеристики:

Актуальна кислотність. Характеризується наявністю Н+ іонів та активного водню. Вимірюється вона pH, середній показник має значення від 3 до 7.

Потенційна кислотність ґрунту. Для неї характерна наявність іонів водню та алюмінію у поглиненому стані. Виділяють такі підвиди: обмінна та гідролітична.

Обробка

Родючий ґрунт містить багато поживних речовин. Це фосфор, азот, цинк, калій, магній, мідь. До 10% її складу – це гумус.

З метою покращення основних характеристик землі нейтралізують підвищену кислотність та удобрюють її. Також щороку проводять сезонні обробки. Кислотність ґрунту знижують за допомогою гашеного вапна. При цьому необхідно рівномірно розкидати матеріал на поверхні землі один раз на 6-8 років.

Обробіток ґрунту включає такі види:

Основна; до неї відноситься осіння переорка, перекопування;

Передпосівна (культивація);

Міжрядна (догляд за рослинами).

Ґрунтознавство - наука, що займається вивченням ґрунту.
Педосфера – ґрунтова оболонка Землі.

Морфологія

Для горизонтів прийнято буквене позначення, що дозволяє записувати будову профілю. Наприклад, для дерново-підзолистого ґрунту: A 0 -A 0 A 1 -A 1 -A 1 A 2 -A 2 -A 2 B-BC-C .

Виділяються такі типи горизонтів:

Органогенні- (підстилка (A 0 , O), торф'яний горизонт (T), перегнійний горизонт (A h , H), дернину (A d), гумусовий горизонт (A) і т. д.) - характеризуються біогенним накопиченням органічної речовини.
Елювіальні- (підзолистий, лессований, осолоділий, сегрегований горизонти; позначаються буквою E з індексами, або A 2) - що характеризуються виносом органічних та/або мінеральних компонентів.
Ілювіальні- (B з індексами) - речовини, що характеризуються накопиченням винесеної з елювіальних горизонтів.
Метаморфічні- (B m) – утворюються при трансформації мінеральної частини ґрунту на місці.
Гідрогенно-акумулятивні- (S) - утворюються в зоні максимального накопичення речовин (легкорозчинні солі, гіпс, карбонати, оксиди заліза тощо), що приносяться ґрунтовими водами.
Корові- (K) - горизонти, зцементовані різними речовинами (легкорозчинні солі, гіпс, карбонати, аморфний кремнезем, оксиди заліза та ін.).
Глієві- (G) - з переважаючими відновлювальними умовами.
Підґрунтові- материнська порода (C), з якої утворився грунт, і підстилаюча порода (D) іншого складу, що залягає нижче.

Тверда фаза ґрунтів

Грунт високодисперсний і має велику сумарну поверхню твердих частинок: від 3-5 м²/г у піщаних до 300-400 м²/г у глинистих. Завдяки дисперсності ґрунт має значну пористість: обсяг пір може досягати від 30 % загального обсягу в заболочених мінеральних ґрунтах до 90 % в органогенних торф'яних. У середньому цей показник становить 40-60 %.

Щільність твердої фази (ρ s) мінеральних ґрунтів коливається від 2,4 до 2,8 г/см³, органогенних: 1,35-1,45 г/см³. Щільність ґрунту (ρ b) нижче: 0,8-1,8 г/см³ і 0,1-0,3 г/см³ відповідно. Пористість (порізність, ε) пов'язана із щільностями за формулою:

ε = 1 - ρ b / ρ s

Мінеральна частина ґрунту

Мінералогічний склад

Близько 50-60% обсягу і до 90-97% маси ґрунту становлять мінеральні компоненти. Мінералогічний склад ґрунту відрізняється від складу породи, на якій він утворився: чим старший ґрунт, тим сильніша ця відмінність.

Мінерали, що є залишковим матеріалом у ході вивітрювання та ґрунтоутворення, звуться первинних. У зоні гіпергенезу більшість із них нестійка і з тією чи іншою швидкістю руйнується. Одними з перших руйнуються олівін, амфіболи, піроксени, нефелін. Більш стійкими є польові шпати, що становлять до 10-15% маси твердої фази грунту. Найчастіше вони представлені відносно великими піщаними частинками. Високою стійкістю відрізняються епідот, дистен, гранат, ставроліт, циркон, турмалін. Зміст їх зазвичай незначний, проте дозволяє судити про походження материнської породи та часу ґрунтоутворення. Найбільшу стійкість має кварц, який вивітрюється за кілька мільйонів років. Завдяки цьому в умовах тривалого та інтенсивного вивітрювання, що супроводжується виносом продуктів руйнування мінералів, відбувається його відносне накопичення.

Ґрунт характеризується високим вмістом вторинних мінералів, утворених в результаті глибокого хімічного перетворення первинних, або синтезованих безпосередньо в грунті. Особливо важлива серед них роль глинистих мінералів - каолініту, монтморилоніту, галуазиту, серпентину та ряду інших. Вони володіють високими сорбційними властивостями, великою ємністю, катіонного та аніонного обміну, здатністю до набухання та утримання води, липкістю тощо.

Високий вміст мінералів-оксидів і гідроксидів заліза (лимоніт, гематит), марганцю (вернадит, піролюзит, манганіт), алюмінію (гіббсит) та ін. сильно вивітрілих тропічних грунтах), беруть участь в окислювально-відновних процесах. Велику роль у ґрунтах відіграють карбонати (кальцит, арагоніт див. Карбонатно-кальцієва рівновага в ґрунтах). В аридних регіонах у ґрунті нерідко накопичуються легкорозчинні солі (хлорид-натрію, карбонат-натрію та ін), що впливають на весь хід ґрунтоутворювального процесу.

Гранулометричний склад

У грунтах можуть бути частинки діаметром як менше 0,001 мм , і більше кількох сантиметрів . Менший діаметр частинок означає велику питому поверхню, а це, у свою чергу - великі величини ємності, катіонного обміну, водоутримуючої здатності, кращу агрегованість, але меншу порізність. Тяжкі (глинисті) грунти можуть мати проблеми з повітромістом, легкі (піщані) - з водним режимом.

Для детального аналізу весь можливий діапазон розмірів ділять на ділянки, які називаються фракціями. Єдиної класифікації частинок немає. У російському ґрунтознавстві прийнято шкалу Н. А. Качинського. Характеристика гранулометричного (механічного) складу ґрунту дається на підставі вмісту фракції фізичної глини (часток менше 0,01 мм) та фізичного піску (більше 0,01 мм) з урахуванням типу ґрунтоутворення.

У світі також широко застосовується визначення механічного складу ґрунту по трикутнику Ферре: по одній стороні відкладається частка пилуватих ( silt, 0,002-0,05 мм) частинок, по другій - глинистих ( clay, <0,002 мм), по третьей - песчаных (sand, 0,05-2 мм) і знаходиться місце перетину відрізків. Усередині трикутник розбитий на ділянки, кожен з яких відповідає тому чи іншому гранулометричному складу ґрунту. Тип ґрунтоутворення при цьому не враховується.

Органічна частина ґрунту

У ґрунті міститься деяка кількість органічної речовини. В органогенних (торф'яних) ґрунтах воно може переважати, у більшості ж мінеральних ґрунтів його кількість не перевищує кількох відсотків у верхніх горизонтах.

До складу органічної речовини ґрунту входять як рослинні та тваринні залишки, що не втратили рис анатомічної будови, так і окремі хімічні сполуки, які називають гумусом. У складі останнього знаходяться як неспецифічні речовини відомої будови (ліпіди, вуглеводи, лігнін, флавоноїди, пігменти, віск, смоли і т. д.), що становлять до 10-15% всього гумусу, так і утворюються з них у грунті специфічні гумусові.

Гумусові кислоти не мають певної формули і є цілим класом високомолекулярних сполук. У радянському та російському ґрунтознавстві вони традиційно поділяються на гумінові та фульвокислоти.

Елементний склад гумінових кислот (за масою): 46-62% C, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O. Склад фульвокислот: 36-44% C, 3-4,5% N, 3-5% H, 45-50% O. В обох сполуках присутні також сірка (від 0,1 до 1,2%), фосфор (соті та десяті частки %). Молекулярні маси для гумінових кислот становлять 20-80 кДа (мінімальна 5 кДа, максимальна 650 кДа), для фульвокислот 4-15 кДа. Фульвокислоти рухливіше, розчинні на всьому діапазоні (гумінові випадають в осад у кислому середовищі). Відношення вуглецю гумінових та фульвокислот (C гк / C фк) є важливим показником гумусового стану ґрунтів.

У молекулі гумінових кислот виділяють ядро, що складається з ароматичних кілець, у тому числі азотовмісних гетероциклів. Кільця з'єднуються «містками» з подвійними зв'язками, що створюють протяжні ланцюги сполучення, що зумовлюють темне забарвлення речовини. Ядро оточене периферичними аліфатичними ланцюгами, у тому числі вуглеводневого та поліпептидного типів. Ланцюги несуть різні функціональні групи (гідроксильні , карбонільні , карбоксильні , аміногрупи та ін), що є причиною високої ємності поглинання - 180-500 мг-екв/100 г.

Про будову фульвокислот відомо значно менше. Вони мають той самий склад функціональних груп, проте більш високу ємність поглинання – до 670 мг-екв/100 г.

Механізм формування гумусових кислот (гуміфікація) остаточно не вивчений. За конденсаційною гіпотезою (М. М. Кононова, А. Г. Трусов) ці речовини синтезуються з низькомолекулярних органічних сполук. За гіпотезою Л. Н. Олександрової гумусові кислоти утворюються при взаємодії високомолекулярних сполук (білки, біополімери), потім поступово окислюються та розщеплюються. Відповідно до обох гіпотез у цих процесах беруть участь ферменти, що утворюються переважно мікроорганізмами. Є припущення про чисто біогенне походження гумусових кислот. За багатьма властивостями вони нагадують темнозабарвлені пігменти грибів.

Ґрунтова структура

Структура грунту впливає проникнення повітря до коріння рослин, утримання вологи, розвиток мікробного співтовариства. Залежно від розміру агрегатів урожай може змінюватися на порядок. Оптимальна у розвиток рослин структура, у якій переважають агрегати розміром від 0,25 до 7-10 мм (агрономічно цінна структура). Важливою властивістю структури є міцність, особливо водостійкість.

Переважна форма агрегатів є важливою діагностичною ознакою ґрунту. Виділяють округло-кубоподібну (зернисту, комковатую, глибисту, пилувату), призмоподібну (стовбоподібну, призмовидну, призматичну) і плитоподібну (плитчасту, лускату) структуру, а також ряд перехідних форм і градацій за розміром. Перший тип уражає верхніх гумусових горизонтів і зумовлює велику порізність, другий - для ілювіальних, метаморфічних горизонтів, третій - для елювіальних.

Новоутворення та включення

Новоутворення- накопичення речовин, що утворюються у ґрунті в процесі її формування.

Широко поширені новоутворення заліза і марганцю, чия міграційна здатність залежить від окислювально-відновлювального потенціалу і контролюється організмами, особливо бактеріями. Вони представлені конкреціями, трубками по ходах коренів, кірками та ін. У деяких випадках відбувається цементація ґрунтової маси залізистим матеріалом. У ґрунтах, особливо аридних та семіаридних регіонів, поширені вапняні новоутворення: нальоти, вицвіти, псевдоміцелій, конкреції, кіркові утворення. Новоутворення гіпсу, також притаманні аридних областей, представлені нальотами, друзами, гіпсовими трояндами, кірками. Зустрічаються новоутворення легкорозчинних солей, кремнезему (присипка в елювіально-ілювіально диференційованих грунтах, опалові та халцедонові прошарки та кори, трубки), глинистих мінералів (кутани - натіки та скоринки, що утворюються в ході ілювіального процесу), часто разом із гумусом.

До включеннямвідносять будь-які об'єкти, що знаходяться в ґрунті, але не пов'язані з процесами ґрунтоутворення (археологічні знахідки, кістки, раковини молюсків та найпростіших, уламки породи, сміття). Неоднозначне віднесення до включень, або новоутворень копролітів, червоточин, кротовини та інших біогенних утворень.

Рідка фаза ґрунтів

Стану води у ґрунті

У ґрунті розрізняють воду зв'язану та вільну. Першу частинки ґрунту настільки міцно утримують, що він не може пересуватися під впливом сили тяжіння, а вільна вода підпорядкована закону земного тяжіння. Пов'язану воду у свою чергу ділять на хімічно та фізично пов'язану.

Елементи природного середовища: грунтоутворюючі породи, клімат, живі та відмерлі організми, вік та рельєф місцевості,
а також антропогенна діяльність, що надають суттєвий вплив на ґрунтоутворення.

Первинне ґрунтоутворення

У російському ґрунтознавстві наведена концепція, що будь-яка субстратна система, що забезпечує зростання та розвиток рослин «від насіння до насіння», є ґрунт. Ідея ця дискусійна, оскільки заперечує докучаєвський принцип історичності, що передбачає певну зрілість ґрунтів та поділ профілю на генетичні горизонти, але корисна у пізнанні загальної концепції розвитку ґрунтів.

Зародковий стан профілю ґрунтів до появи перших ознак горизонтів можна визначати терміном «ініційні ґрунти». Відповідно виділяється «ініційна стадія ґрунтоутворення» - від ґрунту «по Вески» до того часу, коли з'явиться помітна диференціація профілю на горизонти, і можна буде прогнозувати класифікаційний статус ґрунту. За терміном «молоді ґрунти» запропоновано закріпити стадію «молодого ґрунтоутворення» - від появи перших ознак горизонтів до того часу, коли генетичний (точніше, морфолого-аналітичний) вигляд буде досить вираженим для діагностики та класифікації із загальних позицій ґрунтознавства.

Генетичні характеристики можна давати і до досягнення зрілості профілю, зі зрозумілою часткою прогностичного ризику, наприклад, – «ініційні дернові ґрунти»; «Молоді пропідзолисті ґрунти», «Молоді карбонатні ґрунти». За такого підходу номенклатурні проблеми вирішуються природно, з урахуванням загальних принципів грунтово-екологічного прогнозування відповідно до формулою Докучаєва - Єнні(подання ґрунту як функції факторів ґрунтоутворення: S = f(cl, o, r, p, t...)).

Антропогенне ґрунтоутворення

У науковій літературі для земель після гірничих робіт та інших порушень ґрунтового покриву закріпилася узагальнена назва «техногенні ландшафти», а вивчення ґрунтоутворення у цих ландшафтах оформилося у «рекультиваційне ґрунтознавство». Було запропоновано також термін «техноземи», що по суті є спробою об'єднати Докучаєвську традицію «-земів» з техногенними ландшафтами.

Наголошується, що логічніше застосовувати термін «технозем» до тих ґрунтів, які спеціально створюються в процесі технології гірничих робіт шляхом розрівнювання поверхні та насипання спеціально знятих гумусових горизонтів або потенційно родючих ґрунтів (суди). Використання цього терміну для генетичного ґрунтознавства навряд чи виправдане, оскільки підсумковим, клімаксним продуктом ґрунтоутворення буде не новий «зем», а зональний ґрунт, наприклад, дерново-підзолистий, або дерново-глеєвий.

Для техногенно-порушених ґрунтів пропонувалося використовувати терміни «ініціальні ґрунти» (від «нуль - моменту» до появи горизонтів) та «молоді ґрунти» (від появи до оформлення діагностичних ознак зрілих ґрунтів), що вказують на головну особливість таких ґрунтових утворень – тимчасові етапи їх еволюції з недиференційованих порід у зональні ґрунти.

Класифікація ґрунтів

Єдиної загальноприйнятої класифікації ґрунтів не існує. Поруч із міжнародною (Класифікація грунтів ФАО і що змінила їх у 1998 року WRB) у багатьох країнах світу діють національні системи класифікації грунтів, часто засновані принципово різних підходах.

У Росії її до 2004 року спеціальної комісією , керованої Л. Л. Шишовим, підготовлено нову класифікацію грунтів, що є розвитком класифікації 1997 року. Проте російським ґрунтознавцями продовжує активно використовуватися і класифікація ґрунтів СРСР 1977 року.

З відмінних рис нової класифікації можна назвати відмову від залучення для діагностики факторно-екологічних і режимних параметрів, що важко діагностуються і часто визначаються дослідником суто суб'єктивно, фокусування уваги на ґрунтовому профілі та його морфологічних особливостях. У цьому ряд дослідників бачать відхід від генетичного ґрунтознавства, що робить основний упор на походження ґрунтів та процесах ґрунтоутворення. У класифікації 2004 року запроваджуються формальні критерії віднесення ґрунту до певного таксону, залучається поняття діагностичного горизонту, прийняте у міжнародній та американській класифікаціях. На відміну від WRB та американської Soil Taxonomy, у російській класифікації горизонти та ознаки не рівноцінні, а строго ранжовані за таксономічною значимістю. Безперечно, важливим нововведенням класифікації 2004 року стало включення до неї антропогенно-перетворених ґрунтів.

В американській школі ґрунтознавців використовується класифікація Soil Taxonomy, що має поширення також в інших країнах. Характерною її особливістю є глибоке опрацювання формальних критеріїв віднесення ґрунтів до того чи іншого таксону. Використовуються назви грунтів, сконструйовані з латинських та грецьких коренів. У класифікаційну схему традиційно включаються ґрунтові серії - групи ґрунтів, відмінних лише за гранулометричним складом, які мають індивідуальну назву - опис яких почався ще при картуванні Ґрунтовим бюро території США на початку XX століття.

Класифікація грунтів - система поділу грунтів за походженням та (або) властивостями.

Тип ґрунту - основна класифікаційна одиниця, що характеризується спільністю властивостей, зумовлених режимами та процесами ґрунтоутворення, та єдиною системою основних генетичних горизонтів.
- Підтип грунту - класифікаційна одиниця в межах типу, що характеризується якісними відмінностями в системі генетичних горизонтів і за проявом процесів, що накладаються, що характеризують перехід до іншого типу.
  - Рід ґрунту – класифікаційна одиниця в межах підтипу, що визначається особливостями складу ґрунтово-поглинаючого комплексу, характером сольового профілю, основними формами новоутворень.
    - Вид грунту - класифікаційна одиниця в межах роду, яка кількісно відрізняється за ступенем вираженості грунтоутворювальних процесів, що визначають тип, підтип і рід грунтів.
      - Різновид ґрунту - класифікаційна одиниця, що враховує поділ ґрунтів за гранулометричним складом всього ґрунтового профілю.
        Розряд грунту - класифікаційна одиниця, що групує грунти за характером грунтоутворювальних та підстилаючих порід.

Закономірності розповсюдження

Клімат як фактор географічного поширення ґрунтів

Клімат - один із найважливіших факторів ґрунтоутворення та географічного поширення ґрунтів - значною мірою визначається космічними причинами (кількістю енергії, одержуваної земною поверхнею від Сонця). З кліматом пов'язаний прояв найзагальніших законів географії ґрунтів. Він впливає на ґрунтоутворення як безпосередньо, визначаючи енергетичний рівень та гідротермічний режим ґрунтів, так і побічно, впливаючи на інші фактори ґрунтоутворення (рослинність, життєдіяльність організмів, ґрунтоутворюючі породи і т. д.).

Безпосередній вплив клімату на географію ґрунтів проявляється у різних типах гідротермічних умов ґрунтоутворення. Тепловий і водний, режими ґрунтів впливають на характер і інтенсивність усіх фізичних, хімічних та біологічних процесів, що протікають у грунті. Ними регулюються процеси фізичного вивітрювання гірських пород, інтенсивність хімічних реакцій, концентрація ґрунтового розчину, співвідношення твердої та рідкої фази, розчинність газів. Гідротермічні умови впливають на інтенсивність біохімічної діяльності бактерій, швидкість розкладання органічних залишків, життєдіяльність організмів та інші фактори, тому в різних районах країни з неоднаковим тепловим режимом швидкість вивітрювання та ґрунтоутворення, потужність

Виділяються такі типи горизонтів:

Органогенні- (підстилка (A 0 , O), торф'яний горизонт (T), перегнійний горизонт (A h , H), дернину (A d), гумусовий горизонт (A) і т. д.) - характеризуються біогенним накопиченням органічної речовини.
Елювіальні- (підзолистий, лессований, осолоділий, сегрегований горизонти; позначаються буквою E з індексами, або A 2) - що характеризуються виносом органічних та/або мінеральних компонентів.
Ілювіальні- (B з індексами) - речовини, що характеризуються накопиченням винесеної з елювіальних горизонтів.
Метаморфічні- (B m) – утворюються при трансформації мінеральної частини ґрунту на місці.
Гідрогенно-акумулятивні- (S) - утворюються в зоні максимального накопичення речовин (легкорозчинні солі, гіпс, карбонати, оксиди заліза тощо), що приносяться ґрунтовими водами.
Корові- (K) - горизонти, зцементовані різними речовинами (легкорозчинні солі, гіпс, карбонати, аморфний кремнезем, оксиди заліза та ін.).
Глієві- (G) - з переважаючими відновлювальними умовами.
Підґрунтові- материнська порода (C), з якої утворився грунт, і підстилаюча порода (D) іншого складу, що залягає нижче.

Тверда фаза ґрунтів

Щільність твердої фази (ρ s) мінеральних ґрунтів коливається від 2,4 до 2,8 г/см³, органогенних: 1,35-1,45 г/см³. Щільність ґрунту (ρ b) нижче: 0,8-1,8 г/см³ та 0,1-0,3 г/см³ відповідно. Пористість (порізність, ε) пов'язана із щільностями за формулою:

ε = 1 - ρ b / ρ s

Мінеральна частина ґрунту

Мінеральний склад

Близько 50-60% обсягу і до 90-97% маси ґрунту становлять мінеральні компоненти. Мінеральний склад грунту відрізняється від складу породи, на якій він утворився: чим старший грунт, тим сильніша ця відмінність.

Мінерали, що є залишковим матеріалом у ході вивітрювання та ґрунтоутворення, звуться первинних. У зоні гіпергенезу більшість із них нестійка і з тією чи іншою швидкістю руйнується. Одними з перших руйнуються олівін, амфіболи, піроксени, нефелін. Більш стійкими є польові шпати, що становлять до 10-15% маси твердої фази ґрунту. Найчастіше вони представлені відносно великими піщаними частинками. Високою стійкістю відрізняються епідот, дистен, гранат, ставроліт, циркон, турмалін. Зміст їх зазвичай незначний, проте дозволяє судити про походження материнської породи та часу ґрунтоутворення. Найбільшу стійкість має кварц, який вивітрюється за кілька мільйонів років. Завдяки цьому в умовах тривалого та інтенсивного вивітрювання, що супроводжується виносом продуктів руйнування мінералів, відбувається його відносне накопичення.

Ґрунт характеризується високим вмістом вторинних мінералів, утворених в результаті глибокого хімічного перетворення первинних, або синтезованих безпосередньо в грунті. Особливо важлива серед них роль глинистих мінералів - каолініту, монтморилоніту, галуазиту, серпентину та ряду інших. Вони володіють високими сорбційними властивостями, великою ємністю катіонного та аніонного обміну, здатністю до набухання та утримання води, липкістю тощо. буд.

Високо вміст мінералів-оксидів і гідроксидів заліза (лимоніт, гематит), марганцю (вернадит, піролюзит, манганіт), алюмінію (гіббсит) та ін. сильно вивітрілих тропічних грунтах), беруть участь в окислювально-відновних процесах. Велику роль у ґрунтах відіграють карбонати (кальцит, арагоніт див. Карбонатно-кальцієва рівновага в ґрунтах). В аридних регіонах у ґрунті нерідко накопичуються легкорозчинні солі (хлорид натрію, карбонат натрію та ін), що впливають на весь хід ґрунтоутворювального процесу.

Гранулометричний склад

Трикутник Ферре

У грунтах можуть бути частинки діаметром як менше 0,001 мм , і більше кількох сантиметрів . Найменший діаметр частинок означає велику питому поверхню, а це, у свою чергу, - великі величини ємності катіонного обміну, водоутримуючої здатності, кращу агрегованість, але меншу порізність. Тяжкі (глинисті) грунти можуть мати проблеми з повітромістом, легкі (піщані) - з водним режимом.

Для детального аналізу весь можливий діапазон розмірів ділять на ділянки, які називаються фракціями. Єдиної класифікації частинок немає. У російському ґрунтознавстві прийнято шкалу М. А. Качинського. Характеристика гранулометричного (механічного) складу ґрунту дається на підставі вмісту фракції фізичної глини (часток менше 0,01 мм) та фізичного піску (більше 0,01 мм) з урахуванням типу ґрунтоутворення.

Органічна частина ґрунту

У молекулі гумінових кислот виділяють ядро, що складається з ароматичних кілець, у тому числі азотовмісних гетероциклів. Кільця з'єднуються «містками» з подвійними зв'язками, що створюють протяжні ланцюги сполучення, що зумовлюють темне забарвлення речовини. Ядро оточене периферичними аліфатичними ланцюгами, у тому числі вуглеводневого та поліпептидного типів. Ланцюги несуть різні функціональні групи (гідроксильні, карбонільні, карбоксильні, аміногрупи та ін), що є причиною високої ємності поглинання - 180-500 мг-екв/100 г.

Ґрунтова структура

Новоутворення та включення

Основна стаття: Ґрунтові новоутворення

Новоутворення- накопичення речовин, що утворюються у ґрунті в процесі її формування.

Широко поширені новоутворення заліза і марганцю, чия міграційна здатність залежить від окислювально-відновного потенціалу та контролюється організмами, особливо бактеріями. Вони представлені конкреціями, трубками по ходах коренів, кірками та ін. У деяких випадках відбувається цементація ґрунтової маси залізистим матеріалом. У ґрунтах, особливо аридних та семіаридних регіонів, поширені вапняні новоутворення: нальоти, вицвіти, псевдоміцелій, конкреції, кіркові утворення. Новоутворення гіпсу, також притаманні аридних областей, представлені нальотами, друзами, гіпсовими трояндами, кірками. Зустрічаються новоутворення легкорозчинних солей, кремнезему (присипка в елювіально-ілювіально диференційованих грунтах, опалові та халцедонові прошарки та кори, трубки), глинистих мінералів (кутани - натіки та скоринки, що утворюються в ході ілювіального процесу), часто разом із гумусом.

Рідка фаза ґрунтів

Стану води у ґрунті

Хімічно зв'язана вода входить до складу деяких мінералів. Ця вода конституційна, кристалізаційна та гідратна. Хімічно зв'язану воду можна видалити лише шляхом нагрівання, а деякі форми (конституційну воду) – прожарювання мінералів. Внаслідок виділення хімічно зв'язаної води властивості тіла настільки змінюються, що можна говорити про перехід у новий мінерал.

Фізично пов'язану воду ґрунт утримує силами поверхневої енергії. Оскільки величина поверхневої енергії зростає зі збільшенням загальної сумарної поверхні частинок, то вміст фізично пов'язаної води залежить від розміру частинок, що становлять ґрунт. Частинки більші за 2 мм у діаметрі не містять фізично пов'язану воду; цією здатністю мають лише частинки, що мають діаметр менш зазначеного. У частинок діаметром від 2 до 0,01 мм здатність утримувати фізично пов'язану воду виражена слабо. Вона зростає при переході до частинок менше 0,01 мм і найбільш виражена у цредколоїдних і особливо колоїдних частинок. Здатність утримувати фізично пов'язану воду залежить від розміру частинок. Певний вплив має форма частинок та їх хімікомінералогічний склад. Підвищена здатність утримувати фізично зв'язану воду має перегній, торф. Наступні шари молекул води частка утримує з дедалі меншою силою. Це рихло зв'язана вода. У міру віддалення частки від поверхні тяжіння нею молекул води поступово слабшає. Вода перетворюється на вільний стан.

Перші верстви молекул води, тобто. гігроскопічну воду, частинки ґрунту притягують із величезною силою, що вимірюється тисячами атмосфер. Перебуваючи під настільки великим тиском, молекули міцно зв'язаної води сильно зближені, що змінює багато властивостей води. Вона набуває якості твердого тіла. Рихло зв'язану воду грунт утримує з меншою силою, її властивості не так різко відмінні від вільної води. Тим не менш, сила тяжіння ще настільки велика, що ця вода не підкоряється силі земного тяжіння і по ряду фізичних властивостей відрізняється від вільної води.

Капілярна шпаруватість обумовлює вбирання та утримання у підвішеному стані вологи, що приноситься атмосферними опадами. Проникнення вологи по капілярних порах в глиб грунту здійснюється вкрай повільно. Водопроникність ґрунту обумовлена в основному некапілярною шпаруватістю. Діаметр цих пір настільки великий, що волога не може в них утримуватися в підвішеному стані і безперешкодно просочується в глиб грунту.

При надходженні вологи на поверхню ґрунту спочатку йде насичення ґрунту водою до стану польової вологоємності, а потім через насичені водою шари виникає фільтрація по некапілярних свердловинах. По тріщинах, ходах землерийок та інших великих свердловин вода може проникати в глиб грунту, випереджаючи насичення водою до величини польової вологоємності.

Чим вища некапілярна шпаруватість, тим вища і водопроникність ґрунту.

У ґрунтах крім вертикальної фільтрації існує горизонтальне внутрішньоґрунтове пересування вологи. Волога, що надходить у грунт, зустрічаючи на своєму шляху шар зі зниженою водопроникністю, пересувається всередині грунту над цим шаром відповідно до напряму його ухилу.

Взаємодія з твердою фазою

Основна стаття: Ґрунтовий поглинаючий комплекс

Грунт може утримувати речовини, що надійшли в неї, за різними механізмами (механічна фільтрація, адсорбція дрібних частинок, утворення нерозчинних сполук, біологічне поглинання), найважливішим з яких є іонний обмін між ґрунтовим розчином і поверхнею твердої фази ґрунту. Тверда фаза рахунок відколів кристалічної решітки мінералів, ізоморфних заміщень , наявності карбоксильних і інших функціональних груп у складі органічного речовини заряджена переважно негативно, тому найяскравіше виражена катіонообмінна здатність грунту. Тим не менш, позитивні заряди, що зумовлюють аніонний обмін, у ґрунті також присутні.

Вся сукупність компонентів ґрунту, що мають іонообмінну здатність, називається ґрунтовим поглинаючим комплексом (ППК). Входять до складу ППК іони звуться обмінних чи поглинених. Характеристикою ППК є ємність катіонного обміну (ЕКО) - загальна кількість обмінних катіонів одного роду, що утримуються ґрунтом у стандартному стані - а також сума обмінних катіонів, що характеризує природний стан ґрунту і не завжди збігається з ЕКО.

Відносини між обмінними катіонами ППК не збігаються з відносинами між тими ж катіонами в ґрунтовому розчині, тобто іонний обмін відбувається селективно. Переважно поглинаються катіони з більш високим зарядом, а за їх рівності - з більшою атомною масою, хоча властивості компонентів ППК можуть дещо порушувати цю закономірність. Наприклад, монтморилоніт поглинає більше калію, ніж протонів водню, а каолініт – навпаки.

Обмінні катіони є одним із безпосередніх джерел мінерального живлення рослин, склад ППК відбивається на утворенні органомінеральних сполук, структурі ґрунту та його кислотності.

Ґрунтова кислотність

Ґрунтове повітря.

Ґрунтове повітря складається із суміші різних газів:

кисень, який надходить у ґрунт із атмосферного повітря; вміст його може змінюватися в залежності від властивостей самого ґрунту (його пухкості, наприклад), від кількості організмів, що використовують кисень для дихання та процесів метаболізму;
вуглекислота, що утворюється внаслідок дихання організмів ґрунту, тобто внаслідок окислення органічних речовин;
метан та його гомологи (пропан, бутан), які утворюються в результаті розкладання довших вуглеводневих ланцюгів;
водень;
сірководень;
азот; більш ймовірно утворення азоту у вигляді складніших сполук (наприклад, сечовини)

І це далеко не всі газоподібні речовини, які складають ґрунтове повітря. Його хімічний і кількісний склад залежать від організмів, що містяться в грунті, вмісту в ньому поживних речовин, умов вивітрювання грунту та ін.

Живі організми у ґрунті

Грунт - це місце існування безлічі організмів. Істоти, що мешкають у ґрунті, називаються педобіонтами. Найменшими з них є бактерії, водорості, грибки та одноклітинні організми, що мешкають у ґрунтових водах. В одному м³ може мешкати до 101⁴ організмів. У ґрунтовому повітрі мешкають безхребетні тварини, такі як кліщі, павуки, жуки, ногохвостки та дощові черв'яки. Вони харчуються залишками рослин, грибницею та іншими організмами. У ґрунті мешкають і хребетні тварини, одна з них – кріт. Він дуже добре пристосований до проживання в абсолютно темному ґрунті, тому він глухий і практично сліпий.

Неоднорідність ґрунту призводить до того, що для організмів різних розмірів він виступає як різне середовище.

Для дрібних ґрунтових тварин, яких об'єднують під назвою нанофауна (найпростіші, коловратки, тихоходки, нематоди та ін), ґрунт - це система мікроводоймів.
Для дихаючих повітрям кілька великих тварин грунт постає як система дрібних печер. Таких тварин поєднують під назвою мікрофауна. Розміри представників мікрофауни ґрунтів - від десятих часток до 2-3 мм. До цієї групи належать в основному членистоногі: численні групи кліщів, первиннобезкрилі комахи (колемболи, протури, двовостки), дрібні види крилатих комах, багатоніжки симфіли та ін. У них немає спеціальних пристосувань до копання. Вони повзають по стінках ґрунтових порожнин за допомогою кінцівок або червоподібно звиваючись. Насичене водяними парами ґрунтове повітря дозволяє дихати через покриви. Багато видів немає трахейної системи. Такі тварини дуже чутливі до висихання.
Найбільших ґрунтових тварин, з розмірами тіла від 2 до 20 мм, називають представниками мезофауни. Це личинки комах, багатоніжки, енхітреїди, дощові черв'яки та ін. Для них грунт - щільне середовище, що надає значний механічний опір під час руху. Ці відносно великі форми пересуваються у ґрунті або розширюючи природні свердловини шляхом розсування ґрунтових частинок, або роячи нові ходи.
Мегафауна або макрофауна ґрунтів - це великі землерої, в основному з числа ссавців. Ряд видів проводить у грунті все життя (сліпки, сліпушонки, цокори, кроти Євразії, золотокроти Африки, сумчасті кроти Австралії та інших.). Вони прокладають у грунті цілі системи ходів та нір. Зовнішній вигляд і анатомічні особливості цих тварин відображають їх пристосованість до підземного способу життя, що риє.
Крім постійних мешканців ґрунту, серед великих тварин можна виділити велику екологічну групу мешканців нір (суслики, бабаки, тушканчики, кролики, борсуки тощо). Вони годуються на поверхні, але розмножуються, зимують, відпочивають, рятуються від небезпеки у ґрунті. Цілий ряд інших тварин використовує їхні нори, знаходячи в них сприятливий мікроклімат та укриття від ворогів. Норники мають риси будови, характерні для наземних тварин, але мають ряд пристосувань, пов'язаних з риючим способом життя.

Просторова організація

У природі практично не буває таких ситуацій, щоб на багато кілометрів простягався якийсь один ґрунт із незмінними в просторі властивостями. При цьому відмінності ґрунтів обумовлені відмінностями в факторах ґрунтоутворення.

Закономірне просторове розміщення ґрунтів на невеликих територіях називається структурою ґрунтового покриву (СПП). Вихідною одиницею СПП є елементарний ґрунтовий ареал (ЕПА) - ґрунтове утворення, всередині якого відсутні будь-які ґрунтово-географічні межі. Чергові в просторі і тією чи іншою мірою генетично пов'язані ЕПА утворюють ґрунтові комбінації.

Ґрунтоутворення

Ґрунтоутворюючі фактори :

Елементи природного середовища: грунтоутворюючі породи, клімат, живі та відмерлі організми, вік та рельєф місцевості,
а також антропогенна діяльність, що надають суттєвий вплив на ґрунтоутворення.

Первинне ґрунтоутворення

Генетичні характеристики можна давати і до досягнення зрілості профілю, зі зрозумілою часткою прогностичного ризику, наприклад, – «ініційні дернові ґрунти»; «Молоді пропідзолисті ґрунти», «Молоді карбонатні ґрунти». При такому підході номенклатурні проблеми вирішуються природно, на основі загальних принципів ґрунтово-екологічного прогнозування відповідно до формули Докучаєва-Єнні (подання ґрунту як функції факторів ґрунтоутворення: S = f(cl, o, r, p, t...)).

Антропогенне ґрунтоутворення

Класифікація ґрунтів

У Росії до 2004 спеціальною комісією Ґрунтового інституту ім. В. В. Докучаєва, керованої Л. Л. Шишовим, підготовлено нову класифікацію ґрунтів, що є розвитком класифікації 1997 року. Проте російським ґрунтознавцями продовжує активно використовуватися і класифікація ґрунтів СРСР 1977 року.

Класифікація грунтів - система поділу грунтів за походженням та (або) властивостями.

Тип ґрунту - основна класифікаційна одиниця, що характеризується спільністю властивостей, зумовлених режимами та процесами ґрунтоутворення, та єдиною системою основних генетичних горизонтів.
- Підтип грунту - класифікаційна одиниця в межах типу, що характеризується якісними відмінностями в системі генетичних горизонтів і за проявом процесів, що накладаються, що характеризують перехід до іншого типу.
  - Рід ґрунту – класифікаційна одиниця в межах підтипу, що визначається особливостями складу ґрунтово-поглинаючого комплексу, характером сольового профілю, основними формами новоутворень.
    - Вид грунту - класифікаційна одиниця в межах роду, яка кількісно відрізняється за ступенем вираженості грунтоутворювальних процесів, що визначають тип, підтип і рід грунтів.
      - Різновид ґрунту - класифікаційна одиниця, що враховує поділ ґрунтів за гранулометричним складом всього ґрунтового профілю.
        Розряд грунту - класифікаційна одиниця, що групує грунти за характером грунтоутворювальних та підстилаючих порід.

Закономірності розповсюдження

Клімат як фактор географічного поширення ґрунтів

Безпосередній вплив клімату на географію ґрунтів проявляється у різних типах гідротермічних умов ґрунтоутворення. Тепловий і водний режими ґрунтів впливають на характер та інтенсивність усіх фізичних, хімічних та біологічних процесів, що протікають у ґрунті. Ними регулюються процеси фізичного вивітрювання гірських порід, інтенсивність хімічних реакцій, концентрація ґрунтового розчину, співвідношення твердої та рідкої фази, розчинність газів. Гідротермічні умови впливають на інтенсивність біохімічної діяльності бактерій, швидкість розкладання органічних залишків, життєдіяльність організмів та інші фактори, тому в різних районах країни з неоднаковим тепловим режимом швидкість вивітрювання та ґрунтоутворення, потужність ґрунтового профілю та продуктів вивітрювання суттєво різні.

Клімат визначає найбільш загальні закономірності поширення ґрунтів – горизонтальну зональність та вертикальну поясність.

Клімат є результатом взаємодії кліматоутворюючих процесів, що протікають в атмосфері та діяльному шарі (океанах, кріосфері, поверхні суші та біомасі) – так званій кліматичній системі, всі компоненти якої безперервно взаємодіють один з одним, обмінюючись речовиною та енергією. Кліматоутворюючі процеси можна розділити на три комплекси: процеси теплообігу, вологообігу та атмосферної циркуляції.

Значення ґрунтів у природі

Грунт як місце існування живих організмів

Грунт має родючість - є найбільш сприятливим субстратом або середовищем проживання для переважної більшості живих істот - мікроорганізмів, тварин і рослин. Показово також, що з їхньої біомасі грунт (суша Землі) майже 700 разів перевершує океан, хоча частку суші припадає менше 1/3 земної поверхні.

Геохімічні функції

Властивість різних ґрунтів по-різному акумулювати різноманітні хімічні елементи та сполуки, одні з яких необхідні для живих істот (біофільні елементи та мікроелементи, різні фізіологічно-активні речовини), а інші є шкідливими або токсичними (важкі метали, галогени, токсини та ін.) , проявляється на всіх рослинах і тварин, що живуть на них, включаючи і людину. В агрономії, ветеринарії та медицині такий взаємозв'язок відомий у вигляді так званих ендемічних хвороб, причини яких були розкриті лише після робіт ґрунтознавців.

Грунт істотно впливає на склад і властивості поверхневих, підземних вод і всю гідросферу Землі. Фільтруючись через ґрунтові шари вода витягує з них особливий набір хімічних елементів, характерний для ґрунтів водозбірних територій. А оскільки основні господарські показники води (її технологічна та гігієнічна цінність) визначаються вмістом та співвідношенням цих елементів, то порушення ґрунтового покриву проявляється також у зміні якості води.

Регулювання складу атмосфери

Ґрунт є головним регулятором складу атмосфери Землі. Зумовлено це діяльністю ґрунтових мікроорганізмів, що у величезних масштабах продукують різноманітні гази.