Грунтознавство

 

6) розвитку агрогеології та агрокультурхімії у Європі (XIX ст.), де значну роль відіграли праці Вольні, Лібіха (теорія мінерального живлення рослин), Павлова. У другій половині століття активного розвитку набули праці з оцінки земель в європейській частині Росії, були складені перші оглядові грунтові карти;

 

7) створення сучасного генетичного грунтознавства (кінець XIX – початок XX ст.), головна роль у цьому належить російському вченому, геологу за освітою В.В.Докучаєву (1846-1903). За дорученням Вільного Економічного Товариства він приступив до вивчення чорноземів європейської частини Росії. У програмі досліджень, прийнятій у березні 1877 р., В.В.Докучаєв накреслив нові принципи вивчення грунтів як самостійного природного тіла. У праці "Російський чорнозем" (1883) він обгрунтовує рослинно-наземне походження чорноземів під степовою рослинністю, вперше описує їх профілі й географічне розповсюдження. В.В.Докучаєв уперше встановив, що грунт – самостійне природне тіло, а його формування – складний процес взаємодії 5 природних факторів: клімату, рельєфу, організмів, породи й віку країни. Участь ученого в експедиціях у Нижегородську й Полтавську губернії, де він вивчав чорноземи, сірі лісові, дерново-підзолисті грунти, сприяли розробці порівняльно-географічного методу вивчення грунтів, створенню першої їх наукової класифікації. У праці "Наши степи прежде и теперь" (1889) В.В.Докучаєв накреслив заходи з перетворення степів, поліпшення водного режиму грунтів, створення стійкого до засух степового землеробства. У праці "До вчення про зони природи" (1892) ним висунуто принципове положення про необхідність вивчення не тільки окремих факторів і явищ природи, але й закономірних зв'язків між ними, із якого виникло вчення про зони природи. Воно справило значний вплив на подальший розвиток грунтознавства, геоботаніки, фізичної географії тощо. В.В.Докучаєв розробив схему класифікації грунтів північної півкулі, методи дослідження грунтів, установив багато закономірностей грунтоутворення і запропонував ряд практичних заходів із підвищення родючості грунтів. Значний вклад у становлення докучаєвського вчення про грунт внесли його перші учні та сподвижники. М.М.Сибірцев (1860-1900) написав перший підручник грунтознавства, систематизував і розвинув учення про грунти, конкретизував визначення грунту, розділив фактори грунтоутворення на біотичні й абіотичні, вніс уточнення до класифікації грунтів, розділив грунти на зональні, інтразональні й азональні, ввів поняття "грунтовий рід", продовжив роботи по боротьбі із засухою. П.А.Костичев (1845-1895) заклав наукові основи агрономічного грунтознавства. Вивчав розкладення рослинних залишків у грунті, роль мікроорганізмів і водостійкої структури в родючості грунтів, роль гумусу в утворенні структури. П.С.Коссович (1862-1915) – один з основоположників вивчення фізичних, хімічних і агрохімічних властивостей грунтів, систематизував дані про грунти;

 

8) розвитку докучаєвського грунтознавства й становлення науки (1916-1941 pp.). У цей час важливий вклад у розвиток цієї науки внесли російські, а потім і радянські вчені: В.І.Вернадський (1863-1945), засновник біогеохімії та сучасного вчення про біосферу; К.Д.Глінка (1867-1927), що написав фундаментальний підручник із грунтознавства, завідував кафедрою грунтознавства в Ново-Олександрійському, Воронезькому й Ленінградському сільськогосподарських інститутах; Г.М.Висоцький, який розробив основи вчення про водні властивості, водний режим грунтів, глеєутворення; К.К.Гедройц (1872-1932) дав глибокий аналіз колоїдних властивостей грунтів, розробив теоретичні основи їх хімічної меліорації; В.Р.Вільямс (1863-1939) об'єднав генетичні концепції В.В.Докучаєва з агрономічними поглядами П.А.Костичева, створив біологічний напрямок у грунтознавстві, вивчав гумус грунту, розвинув теорію грунтотворного процесу, родючості грунтів; та ціла плеяда дослідників-природознавців. У цей період створені науково-дослідні організації з грунтознавства, Грунтовий інститут імені В.В.Докучаєва (1925), розширюються грунтові дослідження, розвиваються всі галузі грунтознавства;

 

9) інтенсивної інвентаризації грунтового покриву (1941-1974 pp.), коли вперше було проведено великомасштабне картування грунтового покриву на території колишнього СРСР, складені різноманітні грунтові карти, на їх основі давались рекомендації до раціонального використання земельних ресурсів, розміщення виробничих сил. Найбільш важливі досягнення цього періоду: розробка загального грунтово-географічного вчення про грунтово-біокліматичні пояси світу, про грунтові зони (Л.І.Прасолов, І.П.Герасимов, О.М.Іванова, М.М.Розов та ін.); розробка вчення про кори вивітрювання і про геохімію ландшафтів на основі ідей В.І.Вернадського (Б.Б.Полинов, В.А.Ковда, М.А.Глазовська); розвиток вивчення органічної речовини (І.В.Тюрін, М.М.Кононова, Л.М.Александрова, В.В.Пономарьова, Д.С.Орлов та ін.); вивчення грунтових процесів та режимів (А.А.Роде, І.М.Скринні-кова, І.С.Кауричев); розробка шляхів підвищення родючості та меліорації грунтів (О.Н.Соколовський, О.М.Можейко, О.М.Грінченко, М.К.Крупськиії) та багато інших питань фундаментального й прикладного грунтознавства;

 

10) інтенсифікації робіт з охорони й раціонального використання грунтового покриву.

 

РОЗВИТОК ГРУНТОЗНАВСТВА В УКРАЇНІ

 

       Перші відомості про грунтовий покрив України відносяться до початку

XIX ст., коли на основі кадастрових  даних були складені грунтові  карти Євро-пейської Росії. Розвиток географії й картографії грунтів України пов'язаний з дослідженнями В.В.Докучаєва в Полтавській губернії в 1888-1894 pp. Вони дали можливість установити географічні й топографічні закономірності грунтового покриву лівобережного Лісостепу. Знання про грунти України значно розшири-лись у результаті польових обстежень у Чернігівській області (Б.Б.Полинов, К.Г.Білоусов), Таврійської (М.К.Клєпінін, М.С.Федоровський), Київської (М.І.Фролов), Волинської (Ф.І.Левченко), Катеринославської (В.В.Курилов), Подільської, Херсонської та Харківської (А.І.Набоких, М.Ф.Колоколов) губерніях. У 1926-1928 pp. у республіці обстежені грунти на значній території лісостепової й степової зон (В.І.Крокос, Д.К.Біленко, Н.Б.Вернандер та ін.). Отримані дані послужили основою для складання в 1928 р. Науковим комітетом Наркомзему УРСР першої оглядової грунтової карти республіки в масштабі 1:1000000. Необ-хідність детальних знань про грунтовий покрив і агровиробничу характеристику грунтів кожного господарства зумовила в 1931-1932 pp. проведення агроінвен-таризації грунтів, а в 1934-1935 pp. – обстеження орних угідь буряківничих господарств республіки, в результаті чого були складені великомасштабні грунтові карти господарств, а також грунтово-агрохімічна карта буряківничих районів України в масштабі 1:420000 (П.А.Власюк, І.І.Канівець та ін.). У 1935 р. була складена нова оглядова карта України (О.М.Грінченко, Г.С.Гринь, М.К.Крупський тощо). На Україні, починаючи з 1957 p., були розгорнуті великі грунтово-карто-графічні роботи з дослідження грунтів і складання грунтових карт у кожному господарстві. Ці роботи, в яких брало участь близько 1900 спеціалістів, проведені на площі 30 млн. га в 7000 господарств. У "Методиці крупномасш-табного обстеження грунтів колгоспів і радгоспів Української РСР" (1958) на високому науковому рівні подані організаційна структура грунтових вишукувань, номенклатура й діагностика, агровиробниче групування грунтів. Кожне господарство країни отримало грунтову карту в масштабі 1:10000 або 1:25000 із комплектом картограм і пояснювальний текст до них. У результаті узагальнення матеріалів великомасштабних грунтових досліджень складені карти районів, областей і республіки в цілому.

       Великомасштабні грунтові дослідження землекористувань колгоспів і радгоспів на території УРСР у той час вважалися практично закінченими. Але все ж таки і в наступні роки продовжились з метою уточнення та коректування великомасштабних грунтових карт, на основі яких створюють зведені серед-ньомасштабні районні грунтові карти. Ці карти необхідні при складанні гене-ральних схем використання земельних ресурсів районів і області, при розробці і здійсненні заходів по охороні грунтів від ерозії, при проектуванні меліорації, розміщенні сільськогосподарських культур, для диференціації системи земле-володінь. В Україні складено грунтову карту, також складені й передані сільсь-когосподарським підприємствам грунтові плани господарств, що вплинуло на підвищення врожайності сільськогосподарських культур. Складені й передані господарствам картограми: а)вмісту гумусу; б)кислотності й лужності; в)умісту доступного рослинам калію; г) умісту доступного рослинам фосфору.

       На базі грунтових і агрохімічних досліджень розроблені заходи з підвищення родючості грунтів, переглянуті й нарізані сівозміни з урахуванням грунтового покриву та розвитку ерозійних процесів, проведені меліоративні роботи: зрошення, осушення, вапнування, гіпсування; розроблені системи удобрення сільськогосподарських культур.

       Поряд з успішними картографічними роботами в Україні проводились дослідження грунтів у різноманітних теоретичних і прикладних аспектах. Грунти ряду районів республіки і всієї її території описав Г.Г.Махов ("Грунти України", 1930). Глава українських грунтознавців О.Н.Соколовський (1884-1959) відомий як автор оригінальної системи індексації генетичних горизонтів, досліджень колоїдних властивостей грунту, його структури, засолених грунтів; він запропонував метод штучного осолонцювання дна і стінок каналів для зменшення фільтрації води. В 1934 р. О.Н.Соколовський випускає першим виданням "Курс сільськогосподарського грунтознавства". Уже в 30-х роках XX ст. значну діяльність розгорнула науково-дослідницька лабораторія грунтознавства АН УРСР, якою керував О.Н. Соколовський. 1935 р. розпочинаються дослідження галогенних грунтів України (О.Н.Соколовський, Г.С.Гринь, О.М.Грінченко, О.М.Можейко, О.Ф.Яровенко, М.С.Литовченко та інші). У 1951 р. опублікована монографія "Грунти України" (Н.Б.Вернандер, М.М.Годлін, Г.Н.Самбур, С.А.Скорина), де підведені підсумки основних даних про грунти республіки. В 1956 р. лабораторія грунтознавства трансформована в Український науково-дослідний інститут грунтознавства (УНДІГ).

       У 1960-1970 pp. при вивченні грунтового покриву значну увагу було при-ділено вивченню генезису і властивостей солонцюватих (Б.С.Носко), бурих лісових (І.М.Гоголєв, Г.О.Андрущенко, В.І.Канівець та ін.), галоморфних грунтів (М.І.Полупан), солодей (Д.І.Ковалишин), дерново-карбонатних грунтів (М.В.Лісовий), грунтів Перед-карпаття (П.А.Кучинський, 1.1.Назаренко), легких (Д.Г.Тихоненко) й органогенних грунтів (С.Т.Вознюк, Р.С.Трускавецький та ін.). Поглиблено вивчались проблеми антропогенезу при зрошенні (Г.С.Гринь, О.М.Можейко, Г.В.Новикова, М.І.Полупан, В.В.Медведев та ін.), при різних рівнях інтенсифікації землеробства (В.Д.Кисіль, М.І.Полупан, Г.Я.Чесняк та ін.). Колоїдно-хімічною характеристикою гумусу займався М.І.Лактіонов, колоїдно-хімічними методами боротьби з фільтрацією – О.Я.Демидієнко, ерозійними процесами – М.К.Шикула, екологією грунту – А.П.Травлєєв. В останні роки все більше уваги надається вивченню еволюції грунтового покриву, класифікації грунтів, направленій зміні грунтотворних процесів під впливом окультурення, розробці і створенню математичних моделей родючості грунтів тощо (М.І.Полупан, Н.М.Бреус, Д.Г.Тихоненко, В.Д.Муха, 1.1.Назаренко, Т.О.Грінченко, М.В.Лісовий, С.А.Балюк та ряд інших дослідників).

       Дані про грунти країни підсумовані в таких виданнях: "Атлас почв Украин-ской ССР" (1979), "Черноземы СССР" (1981), "Полевой определитель почв" (1981 ), "Почвы Украины и повышение их плодородия" (1988) тощо.

       Наприкінці минулого століття в аграрному секторі економіки виникли проблеми, які необхідно було нагально розв'язувати:

 

1) посилення антропогенної ерозії грунтів і втрата грунтової родючості у зв'язку з інтенсифікацією сільського господарства: а)пересушка заболочених земель, втрата поживних речовин і гумусу; б)вторинне засолення грунтів і руйнування грунтової структури: в)переущільнення грунтів у зв'язку із застосуванням на полях важкої техніки.

 

2) неправильна структура посівних площ і негативна роль обробітку грунту.

 

3) негативна дія мінеральних добрив, пестицидів.

      

       Вирішенням цих та інших питань, що постали перед сучасним грунтоз-навством, займається цілий ряд дослідників, прізвища яких навіть перелічити досить проблематично. Крім загальновідомих центрів розвитку грунтознавчої науки в Україні (Київ, Харків), все більшої ваги набувають регіональні школи: Дніпропетровська (А.П.Травлєєв), Рівненська (С.Т.Вознюк), Чернівецька (І.І.Назаренко) тощо.

       Перспектива розвитку сучасного грунтознавства зводиться до: а) підвищення ефективності використання меліорації; б) раціонального використання добрив; в) мінімалізації обробітку грунту; г)раціональної структури посівних площ сільськогосподарських угідь, екосистем.

 

МЕТОДОЛОГІЯ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ  ГРУНТУ

 

       Методологічною основою науки є діалектичний метод пізнання, що розглядає процеси і системи у постійній динаміці, розвитку та взаємозв'язку.

       Грунтознавство як наука використовує два основні методичні принципи:

 

1. Історико-геоморфологічний, який зобов'язує враховувати умови, шляхи утворення і вік тих елементів рельєфу, на яких розвинуті ті чи інші види грунтів. Різним елементам геоморфології відповідають відмінні за віком і властивостями типи грунтів. Подібні геоморфологічні поверхні мають близькі чи однотипові грунти.

 

2. Грунтово-геохімічний методичний підхід вивчає хімічні процеси грунтоутворення в часі і просторі, відтворюючи картину руху, диференціації й акумуляції продуктів грунтоутворення в ландшафтах.

Ці два підходи до вивчення грунтового покриву здійснюються шляхом використання ряду конкретних методів дослідження  грунтів.

      

       Методи дослідження грунту:

 

1) Профільний метод лежить в основі всіх грунтових досліджень. Він потребує вивчення грунту з поверхні на всю глибину його товщі, послідовно, по генетичних горизонтах до материнської породи.

 

2) Морфологічний метод – ефективний спосіб пізнання властивостей грунту за зовнішніми ознаками: забарвленням, структурою, складенням, новоутвореннями, глибиною й послідовністю залягання горизонтів тощо. Він є базисним при проведенні польових грунтових досліджень і складає основу польової діагностики грунтів. Містить три види морфологічного аналізу: макро- — неозброєним оком; мезо- — із застосуванням лупи й бінокуляра, мікро- — із допомогою мікроскопа.

 

3) Порівняльно-географічний метод грунтується на зіставленні грунтів і відповідних факторів грунтоутворення в їх історичному розвитку й просторовому поширенні в різних ландшафтах.

 

4) Порівняльно-історичний метод дає можливість дослідити минуле грунтів і грунтових горизонтів у порівнянні із сучасними процесами. В основі лежить палеогрунтознавство – наука про минуле грунтів.

 

5) Метод грунтових ключів грунтується на детальному генетико-географічному аналізі невеликих репрезентативних ділянок та інтерполяції одержаних таким шляхом висновків на великі території.

 

6) Метод грунтових монолітів базується на принципі фізичного моделювання грунтових процесів (переміщення вологи, солей, обміну іонів) на грунтових колонках (монолітах) непорушеної будови.

 

7) Метод грунтових лізиметрів використовується для вивчення процесів вертикальної міграції речовин у природних грунтах із використанням великих посудин.

 

8) Метод грунтово-режимних спостережень застосовується для вивчення кінетики сучасного грунтоутворення на основі замірів тих чи інших параметрів (умісту солей, гумусу, азоту, інших елементів живлення) протягом вегетаційного періоду, року, декількох років через задані проміжки часу.

 

9) Балансовий метод використовується при вивченні надходження й витрат речовин в одиниці об'єму грунту за визначений проміжок часу.

 

10) Метод грунтових витяжок базується на тому, що розчинник (вода, розчини різних кислот, лугів або солей різної концентрації, органічні розчинники – спирт, ацетон, бензол) екстрагує з грунту визначену групу сполук, елементів. Метод застосовується для вивчення доступних рослинам елементів живлення, фракційного складу грунтового гумусу, рухомих сполук у грунтах, процесів міграції та акумуляції різних сполук, елементів.

 

11) Аерокосмічний метод охоплює візуальне вивчення фотографій земної поверхні, одержаних у різних діапазонах спектра з різної висоти, а також пряме дослідження з літаків і космічних апаратів спектрального відбиття або поглинання грунтом в різних областях спектра.

 

12) Радіоізотопні методи застосовуються для вивчення міграції елементів на основі мічених атомів (радіоактивних ізотопів); співвідношення різних ізотопів у грунтах, використовується для визначення віку грунту.