Назаренко І.І., Польчина С.М. Нікорич В.А.
Грунтознавство

Дернові грунти. Дерново-карбонатні грунти. Дерново-скелетні грунти

Дернові грунти

Дернові грунти – результат прояву дернового процесу грунтоутворення. Теорія цього процесу розроблена В.Р.Вільямсом, І.В.Тюріним та іншими вченими. Дерновий процес грунтоутворення відбувається під впливом трав'янистої рослинності й призводить до формування грунтів з добре розвиненим гумусовим горизонтом. Суть його полягає в накопиченні гумусу, поживних речовин і створенні водостійкої агрономічно цінної структури у верхньому горизонті. Причинами цього елементарного грунтового процесу є:

  • інтенсивний біологічний кругообіг речовин під трав'янистою рослинністю. Це викликано коротким життєвим циклом рослинності, її високою зольністю й підвищеним вмістом азоту. У результаті кожного року утворюється й попадає в грунт 15-30 т/га фітомаси, що містить 4-10% N, 800-1200 кг/га мінеральних речовин з максимумом Са;
  • значна доля коренів від усієї фітомаси (65-95%) – найважливішого джерела гумусу. Коренева система розгалужена, основна її маса знаходиться у верхніх шарах грунту. При відмиранні трав переважна маса органічних залишків попадає безпосередньо в грунт, де тісно контактує з мінеральними речовинами, що сприяє гуміфікації та закріпленню в грунті утворених гумусових речовин;
  • значний вміст кальцію в рослинному опаді сприяє створенню реакції середовища, близької до нейтральної, стимулює розпад свіжих рослинних залишків, їх гуміфікацію та закріплення у вигляді органо-мінеральних сполук. Наявність Са – фактор створення агрономічно цінної структури.

Інтенсивність дернового процесу грунтоутворення та його результативність залежать від ряду факторів.

Перший з них – продуктивність трав'янистих рослин. Найсприятливіші умови для їх розвитку складаються в лісостепу, північному степу, преріях, заливних луках, дещо меншої інтенсивності досягає їх розвиток в південній частині тайгово-лісової зони, в південному степу, саванах.

Другим фактором інтенсивності дернового процесу є комплекс зовнішніх умов, з яких найважливіші такі:

  • умови аерації грунту. Найкращим для накопичення гумусу є контрастний режим аерації та зволоження, коли оптимальні періоди чергуються з надлишково аерованими. При постійній нестачі води гальмуються процеси розкладу, гуміфікації органічних залишків, порівняно інтенсивно йде мінералізація гумусу. В анаеробних умовах органічні залишки консервуються у вигляді торфу й дерновий процес трансформується в болотний;
  • характер грунтотворної породи. Найбільш інтенсивно дерновий процес іде при наявності в грунті великої кількості Са, Mg та інших основ, тобто на карбонатній материнській породі.

При найсприятливіших для дернового процесу умовах формуються чорноземи, чорноземоподібні грунти в лісостепу, степу, преріях. З різною інтенсивністю він проявляється також і в інших грунтово-кліматичних зонах, в тому числі і в південній частині тайгово-лісової зони, де під його впливом утворюються дернові грунти.

До дернових відносяться автоморфні грунти з профілем типу Н + Р, потужним гумусованим горизонтом (> 10 см), виключаючи такі грунти на сучасних алювіальних, вулканічних і кріогенних породах та злиті. Дернові грунти є зональними для південної частини тайгово-лісової зони (наприклад, Полісся України), але можуть зустрічатись у лісостепу та степу. У тайгово-лісовій зоні вони розташовуються серед дерново-підзолистих і підзолистих грунтів. Багато цих грунтів у Прибалтиці, Польщі, Німеччині, Нечорнозем'ї Росії, Східному Сибіру тощо. У світі їх площа складає біля 9 млн. га, на Україні – біля 1 млн. га, в т.ч. біля 0,4 млн. га розорано.

Умови грунтоутворення:

  • рослинність трав'яниста лугова або лісова з добре розвиненим трав'янистим покривом за умови карбо-натності материнської породи чи близького залягання жорстких грунтових вод;
  • грунтотворні породи – переважно карбонатні (елювій вапняку, мергелю, доломіту), але можуть бути й безкарбонатні будь-якого генезису, рідко – леси чи лесоподібні суглинки;
  • клімат – бореальний, суббореальний, у більшості випадків – гумідний різного ступеня континентальності;
  • рельєф – різноманітний.

Термін "дернові грунти" введений В.В.Докучаєвим. Головні діагностичні властивості дернових грунтів – наявність добре вираженого Н- горизонту грудкувато-зернистої структури; відсутність або дуже слабкий розвиток будь-яких інших генетичних горизонтів (типу Е, І), високий вміст гумусу (3-15%), висока ємність поглинання (ЄП), близька до нейтральної реакція середовища.

Типова будова профілю дернового грунту така:

  1. Н0 – підстилка або дернина;
  2. Н – гумусовий, сірий чи темно-сірий, грудкувато-зернистий, пухкий;
  3. HP – перехідний, світліший за попередній;
  4. Р – материнська порода різного генезису.

Дерново-карбонатні грунти

Дерново-карбонатні грунти формуються на карбонатних породах під широколистяними та змішаними лісами з добре розвиненим трав'яним покривом в умовах гумідного клімату. На території країни їх найбільші площі розташовуються в західній частині Полісся, окремі масиви – у лісостепу. Висока насиченість карбонатами материнських порід в умовах лісової зони є перешкодою для розвитку підзолистого процесу. Профіль (рис. 38) на генетичні горизонти диференційований слабо:

Нк + НРк + Рк,

потужність його коливається від 10 до 100см, структура грудкувато-зерниста, забарвлення темно-сіре, пухкі, каменисті, найчастіше легкосуглинкові.

Кількість гумусу – від 2,5 до 15%, гумус фульватний (Сгк : Сфк = 0,5-0,7), у складі гумусових кислот переважають фракції, пов'язані з Са, тип гумусового профілю рівномірно-акумулятивний. Грунти насичені Са, тому реакція середовища нейтральна або слаболужна, ступінь насиченості основами складає 100%, ЄП досягає 60 мг-екв/100г грунту. У валовому хімічному складі 12-15% становить СаО, з глибиною його вміст зростає. Перерозподілу SiО2 та R2О3 немає. Грунти бідні на мікроелементи.

Дерново-карбонатний вилугований грунт
Рис. 38. Дерново-карбонатний вилугований грунт

В основі еволюції цих грунтів лежить поступове вилуговування СаСО3, за стадіями цього процесу грунти поділяються на підтипи. Типові дерново-карбонатні грунти закипають з поверхні та мають властивості, описані вище. Вилугувані відрізняються вилугуваністю верхнього горизонту:

Н + НРк + Рк.

Дерново-карбонатні опідзолені грунти вирізняються появою дещо освітленого Не-горизонту в нижній частині Н, під яким формується слабо виражений ілювійований:

Н + Не + НРі/к + Рк.

Опідзолений горизонт характеризується дещо зниженим вмістом мулу, зменшеною ЄП, ледве помітною присипкою SiO2 В ілювійованому горизонті з'являються зачатки призмоподібної структури, натічні утворення по гранях структурних відмінностей, ущільнення. Валовий аналіз показує елювіально-ілювіальну (Е-І) диференціацію за вмістом SiО2 та R2О3.

Дерново-карбонатні грунти вважаються високородючими, широко використовуються в сільському господарстві, потребують внесення мінеральних та органічних добрив, глибокої оранки.

Дерново-скелетні грунти

Дерново-скелетні грунти розповсюджені переважно в правобережному Поліссі, в місцях виходу на поверхню Українського кристалічного щита, тому залягають фрагментарно. Інколи зустрічаються в горах. Грунти розвинені слабо, звичайно короткопрофільні, щебенисті, профіль слабо диференційований:

Hq + HPq + PQ.

Виділяється гумусовий горизонт сірого забарвлення, грудкувато-зернистої структури, потужністю до 25 см, з багатьма уламками кристалічної породи, що поступово, через шар вивітрених порід, переходить у масивно-кристалічну породу. Гумусу у верхньому горизонті міститься 3-4%, він фульватний (Сгк:Сфк = 0,5-0,6), грунт насичений основами, рН ~7, ЄП ~15-20 мг-екв/100 г грунту. Грунти досить родючі, але через каменястість малопридатні для вирощування сільськогосподарських культур.