Досліджуємо ґрунт разом. Факультативний курс.

Про матеріал

Факультативний курс «Досліджуємо ґрунт разом» спрямований на підвищення ініціативності та пізнавальної активності школярів; удосконалення вмінь та навичок учнів працювати із хімічними ре-активами та лабораторним посудом; розвиток розуміння глибини зв'язків явищ і процесів в оточуючій дійсності та формування цілі-сної картини світу, шляхом інтеграції природничо-математичних дисциплін.

Для учнів 9-го класу ЗЗСО та вчителів хімії

Перегляд файлу

Ковельський район

Ратнівська територіальна громада

Ліцей №1 смт Ратне ім. В. Газіна

Ратнівської селищної ради

Досліджуємо ґрунт разом

Програма факультативного курсу з хімії для 9-го класу закладів загальноосвітньої середньої освіти

Калиновська Юлія Петрівна

Ратне 2022

УДК 550.4

К17

Калиновська Ю. П. Досліджуємо ґрунт разом. Програма факультативного курсу. Ратне, 2022. 58 с.

Факультативний курс «Досліджуємо ґрунт разом» спрямований на підвищення ініціативності та пізнавальної активності школярів; удосконалення вмінь та навичок учнів працювати із хімічними реактивами та лабораторним посудом; розвиток розуміння глибини зв’язків явищ і процесів в оточуючій дійсності та формування цілісної картини світу, шляхом інтеграції природничо-математичних дисциплін.

Для учнів 9-го класу ЗЗСО та вчителів хімії

Автор-упорядник: Калиновська Ю. П., учитель хімії ліцею №1 смт Ратне ім. В. Газіна Ратнівської селищної ради.

Рецензенти: Сашко О. П., учитель хімії ліцею №1 смт Ратне ім. В. Газіна Ратнівської селищної ради;

Кошелюк М. В., заступник директора ліцею з навчальної роботи ліцею №1 смт Ратне ім. В. Газіна Ратнівської селищної ради.

Схвалено Методичною радою ліцею №1 смт Ратне ім. В. Газіна Ратнівської селищної ради (протокол №1 від 20.01.2022 року).

ЗМІСТ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ............................................... 5

ЗМІСТ ПРОГРАМИ ТА МЕТА ФАКУЛЬТАТИВНОГО

КУРСУ «ДОСЛІДЖУЄМО ҐРУНТ РАЗОМ» ............................ 6

ЗАВДАННЯ ФАКУЛЬТАТИВУ .............................................. 6

ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ ..................................................... 7

ОРІЄНТОВНЕ КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧНЕ ПЛАНУ-

ВАННЯ ............................................................................................. 8

Практична робота №1. Порівняльний аналіз різних типів ґрунтів України. ............................................................................. 10

Відбір зразків ґрунту та підготовка їх до аналізу .................. 12

Лабораторна робота №1. Відбір зразків ґрунту .................. 14

Лабораторна робота №2. Підготовка зразків ґрунту до ана-

лізу ................................................................................................... 15

Визначення структурного складу ґрунту ............................... 16

Лабораторна робота №3. Визначення структурного складу ґрунту .............................................................................................. 17

Визначення гранулометричного складу ґрунту органолептич-

ним методом ................................................................................... 18

Лабораторна робота №4. Визначення гранулометричного складу ґрунту «сухим» та «мокрим» органолептичними мето-

дами ................................................................................................. 21

Ґрунтова волога та водні властивості ґрунту ......................... 24

Лабораторна робота №5. Визначення капілярної вологості та швидкості капілярного підняття .............................................. 26

Лабораторна робота №6. Визначення водопроникності ґру-

нту .................................................................................................... 27

Лабораторна робота №7. Визначення повної вологоємності ґрунту .............................................................................................. 29

Лабораторна робота №8. Визначення найменшої вологоєм-

ності ґрунту та максимальної вологовіддачі ґрунту................... 30 Визначення рН у водній і сольовій витяжках ґрунту ............ 31

Лабораторна робота №9. Визначення рН у водній та сольо-

вій витяжках ґрунту. ...................................................................... 33

Практична робота №2. Дослідження впливу кислотності

ґрунту на ріст і розвиток рослин. ................................................. 34 Якісний аналіз ґрунту ............................................................... 40

Лабораторна робота №10. Якісний аналіз водної витяжки ґрунту (аніони) ............................................................................... 42

Лабораторна робота №11. Якісний аналіз водної витяжки ґрунту (катіони).............................................................................. 43

Лабораторна робота №12. Визначення інтенсивності ски-

пання ґрунту та вмісту карбонатів в ньому ................................. 44 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ................................. 47

ДОДАТОК 1 .............................................................................. 49

ДОДАТОК 2 .............................................................................. 54

ДОДАТОК 3 .............................................................................. 55

ДОДАТОК 4 .............................................................................. 57

ДОДАТОК 5 .............................................................................. 58

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Традиційно хімію вважають «важким» предметом. Учителі борються із цим стереотипом не лише на заняттях, а й в позаурочний час. Факультативний курс «Досліджуємо ґрунт разом» поглиблює знання учнів не лише з хімії, а й географії, біології, екології, математики, оскільки проблему підвищення якості освіти, розвитку самостійності й творчої активності школярів не можна повністю розв’язати без установлення цілісної картини світу на основі міжпредметних зв’язків у навчальному процесі. Інтеграція природничо-математичних наук є важливим чинником формування в учнів логічного та критичного мислення.

Хімія – експериментальна наука. Важливу роль при її вивченні відіграє експеримент – вид самостійної роботи, який не лише збагачує знання учнів новими поняттями, вміннями, навичками, але і є способом перевірки істинності отриманих ними знань, сприяє глибшому розумінню матеріалу та його засвоєнню. Він дозволяє повніше здійснювати зв’язок з життям та майбутньою практичною діяльністю учнів.

Основною формою вивчення хімії в школі є урок. Проте, дуже важливо поєднувати цей вид діяльності учнів із позакласною роботою, що забезпечить розвиток самостійності школярів та їх логічне мислення.

Ефективність факультативних занять значною мірою залежить від зацікавленості дітей. Тому для досягнення успіху слід дотримуватись принципів урахування розвитку індивідуальних особливостей та інтересів кожного учня, захопленості, добровільності, розвитку ініціативи, тісного зв’язку змісту позакласних заходів з навчальним матеріалом та залучення школярів з різним рівнем володіння природничо-математичними дисциплінами. Важливо на заняттях використовувати методи проблемного підходу; раціонально поєднувати форми і методи навчання; здійснювати професійну орієнтацію учнів; пов’язувати навчання із досягненнями науки та практики.

ЗМІСТ ПРОГРАМИ ТА МЕТА ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСУ «ДОСЛІДЖУЄМО ҐРУНТ РАЗОМ»

Програма факультативного курсу «Досліджуємо ґрунт разом» розрахована для роботи з учнями 9-го класу загальноосвітніх навчальних закладів. Заняття проводяться 1 раз на тиждень протягом 1 року і розраховані на 35 годин.

Заняття факультативу поділяються на 3 види:

• теоретичні заняття, на яких учні опрацьовують та обговорюють теоретичні аспекти та результати дослідження;

• практичні заняття, які передбачають роботу не лише із теоретичним матеріалом, а й практичне застосування набутих знань;

• лабораторні роботи, які передбачають виконання певних дослідів в умовах шкільної лабораторії, на основі теоретичних знань з теми.

Перед кожною лабораторною роботою рекомендується проводити інструктаж з техніки безпеки щодо безпечного і правильного поводження із реактивами та лабораторним посудом.

Деякі із лабораторних робіт є достатньо об’ємними тому на них пропонується виділити 2 заняття.

Склад і структура факультативного курсу побудовані таким чином, щоб учні могли повторити, систематизувати й закріпити знання здобуті під час вивчення хімії, географії, біології, математики, усвідомлюючи ключові ідеї.

ЗАВДАННЯ ФАКУЛЬТАТИВУ

✓ Розвиток комунікативних, інтелектуальних, пізнавальних здібностей учнів.

✓ Удосконалення навичок роботи із лабораторним посудом та хімічними реактивами.

✓ Формування в учнів вміння узагальнювати матеріал із різних дисциплін для досягнення запланованого результату.

✓ Розвиток уявлень про застосування хімічних обчислень у побуті і господарстві та забезпеченні добробуту людини.

✓ Створення умов для самовизначення та саморозвитку особистості, формування ставлення до хімії як до можливої галузі майбутньої професійної діяльності.

✓ Формування життєвої та соціальної компетентностей учнів, їх екологічної культури.

✓ Розвиток самостійності й творчості учнів під час розв’язування практичних завдань.

ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ

Активна участь на заняттях факультативу сприяє:

• підвищенню ініціативності та пізнавальною активності школярів; • формуванню вміння передбачати результати хімічного експерименту;

• удосконаленню вмінь та навичок учнів працювати із хімічними реактивами та лабораторним посудом;

• формуванню вміння і навичок практично використовувати отримані знання на уроках природничо-математичних дисциплін у повсякденному житті;

• удосконаленню математичної компетентності учнів;

• розвитку розуміння глибини зв’язків явищ і процесів в оточуючій дійсності • формуванню цілісної картини світу.

ОРІЄНТОВНЕ КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧНЕ

ПЛАНУВАННЯ

№ заняття		Дата Проведення	Тема
1.			Вступне заняття.
2.			Практична робота №1. Порівняльний аналіз різних типів ґрунтів України.
3.			Відбір зразків ґрунту та підготовка їх до аналізу (теоретичні відомості).
4.			Лабораторна робота №1. Відбір зразків ґрунту.
5.			Лабораторна робота №2. Підготовка зразків ґрунту до аналізу (початок).
6.			Лабораторна робота №2. Підготовка зразків ґрунту до аналізу (продовження).
7.			Визначення структурного складу ґрунту (теоретичні відомості).
8.			Лабораторна робота №3. Визначення структурного складу ґрунту.
9.			Лабораторна робота №3. Визначення структурного складу ґрунту (обробка результатів, побудова діаграм та графіків).
10.			Визначення гранулометричного складу ґрунту органолептичним методом (теоретичні відомості).
21.			Лабораторна робота №4. Визначення гранулометричного складу ґрунту «сухим» та «мокрим» органолептичними методами.
22.			Ґрунтова волога та водні властивості ґрунту (теоретичні відомості).
	23.			Лабораторна робота №5. Визначення капілярної вологості та швидкості капілярного підняття.
	24.			Лабораторна робота №6. Визначення водопроникності ґрунту.
	25.			Лабораторна робота №6. Визначення водопроникності ґрунту.
	26.			Лабораторна робота №7. Визначення повної вологоємності ґрунту.
	27.			Лабораторна робота №8. Визначення найменшої вологоємності ґрунту та максимальної вологовіддачі ґрунту.
	28.			Визначення рН у водній та сольовій витяжках ґрунту (теоретичні відомості).
	29.			Лабораторна робота №9. Визначення рН у водній та сольовій витяжках ґрунту.
	30.			Практична робота №2. Дослідження впливу кислотності ґрунту на ріст і розвиток рослин.
	31.			Якісний аналіз ґрунту.
	32.			Лабораторна робота №10. Якісний аналіз водної витяжки ґрунту (аніони).
	33.			Лабораторна робота №11. Якісний аналіз водної витяжки ґрунту (катіони).
	34.			Лабораторна робота №12. Визначення інтенсивності скипання ґрунту та вмісту карбонатів в ньому.
	35.			Підсумкове заняття.

Практична робота №1

Тема: Порівняльний аналіз різних типів ґрунтів України.

Мета: визначити закономірність розміщення ґрунтів на території України, з’ясувати особливості різних типів ґрунтів шляхом їх порівняння.

Обладнання: ґрунтова карта України та Волинської області Хід роботи

Ґрунт – це поверхневий родючий шар літосфери Землі, який утворився в результаті тривалого впливу живої та неживої природи.

Завдання 1. Пригадайте які чинники впливають на процес ґрунтоутворення та заповніть опорну схему.

 Під час заповнення схеми вплив кожного із запропонованих учнями чинників обговорюється.

Отже, утворення ґрунту залежить здебільшого від природних процесів.

Ґрунт майже повністю успадковує хімічний склад літосфери (табл. 1). Проте внаслідок впливу живих організмів вміст деяких елементів у ґрунті зазнає кардинальних змін у порівнянні з літосферою.

Таблиця 1. Вміст основних хімічних елементів у літосфері та ґрунті, %

Елемент	Вміст у літосфері, %	Вміст у ґрунті, %	Елемент	Вміст в літосфері, %	Вміст в ґрунті, %
O	47,2	49,0	Mg	2,10	0,63
Si	27,6	33,0	C	0,10	2,00
Al	8,8	7,13	S	0,09	0,085
Fe	5,1	3,80	P	0,08	0,08
Ca	3,6	1,37	Cl	0,045	0,01
Na	2,64	0,63	Mn	0,09	0,085
K	2,60	1,36	N	0,01	0,10

Отже, як у літосфері, так і в ґрунті найбільше Оксигену. На другому місці – Силіцій. Окрім хімічних елементів, у ґрунті наявна вода, гази та органічні речовини. Хімічний склад ґрунту варіює з глибиною.

Завдання 2. Пригадайте основні складові ґрунту та створіть асоціативний кущ.

Найважливішою складовою частиною ґрунту є перегній (гумус). Крім того до складу ґрунту входять вода, повітря,

Ґрунт виконує глобальні та соціально-економічні функції [1]. Це «шкіра» нашої планети. Недбале поводження з ним може призвести до незворотних наслідків.

Завдання 3. Користуючись інструктивною карткою (додаток 1) та картою «Ґрунти України» (додаток 2), заповніть таблицю.

Порівняльний аналіз різних типів ґрунтів України

Тип ґрун- тів	Розташування	Умови утворення		Головні властиво- сті
Тип ґрун- тів	Розташування	Особливо- сті клімату	Склад рослинного покриву	Головні властиво- сті
дерновопідзолисті
сірі лісові
чорноземи звичайні
каштанові

Завдання 4. Користуючись картою «Ґрунти Волинської області» (додаток 3), визначте який тип ґрунтів переважає в нашій місцевості.

Завдання 5. Зробіть загальний висновок щодо закономірності розміщення основних типів ґрунтів та пройдіть коротке онлайн-тестування використовуючи qr-код.

Відбір зразків ґрунту та їх підготовка до аналізу.

Залежно від поставленої мети, зразки ґрунту є індивідуальні або змішані.

Змішані зразки – це середня проба з групи зразків, відібраних з орного або підорного шару. Середня проба формується з 8-10 індивідуальних ґрунтових проб, взятих рівномірно по всій площі ділянки. Ця ділянка повинна мати однорідний рельєф.

Відбирання індивідуальних проб залежить від конфігурації поля. При формі поля, близькій до квадрата, індивідуальні проби беруть в точках розміщення по діагоналях (рис. 1, а). Якщо воно довге і вузьке, проби беруться по середній лінії вздовж поля або зигзагом через певну відстань (рис. 1, б). На схилових землях відбір проводиться у верхній, середній і нижній частинах ділянки.

Рис. 2. Маршрути відбору проб:

а) якщо форма поля близька до квадрата;

б) якщо поле довге та вузьке.

Ґрунт відбирається за допомогою ручного бура чи лопати, відповідно до вибраного маршруту. Якщо проба береться лопатою, потрібно на весь штик зняти шар ґрунту, а потім відібрати 2-3 см по всій глибині орного шару.

Відібрані таким чином зразки ретельно перемішують на папері, картоні, в емальованому чи пластиковому посуді, а також видаляють різного роду включення (каміння, грубі корінці, сторонні предмети), і з різних частин відбирають певну кількість ґрунту.

В інших випадках користуються індивідуальними зразками. В такому випадку потрібно слідкувати, щоб до зразка не потрапили не характерні для нього ґрунтові утворення (кротовини, одиничні виділення солей і т.д.).

Зразки рекомендується брати знизу вверх, інакше нижня частина розрізу засипається, а стінки забруднюються матеріалом, який осипається зверху. Зразок поміщають або у полотняний або у поліетиленовий мішечок та пишуть етикетку, яку вкладають у середину. На етикетці вказують область, район, місце, де взятий зразок, глибину та дату відбору зразка.

У лабораторії зразки ґрунтів необхідно довести до повітряносухого стану, інакше під впливом мікробіологічних процесів у вологих зразках змінюються їхні властивості.

Для просушування зразок розсипають тонким шаром на великому листі щільного паперу. Пінцетом відділяють новоутворення і включення (каміння, коріння та ін. рослинні рештки), прикривши зверху листом паперу, залишають на 2-3 доби, при необхідності періодично перемішують для швидшого висихання. Приміщення для сушіння зразків має бути сухим і захищеним від доступу пилу, лабораторних та виробничих газів.

Після висушування зразки ґрунтів з етикеткою переносять у картонні коробки або скляні банки з кришкою. На поверхні коробки або банки вказується місце взяття зразка, глибина і дата відбору зразка.

Частину ґрунту, який знаходиться у коробці або банці, використовують для аналізу, а частину зберігають у незмінному стані для колекції та необхідних додаткових досліджень.

Лабораторна робота №1 Тема: Відбір зразків ґрунту.

Мета: навчитись правильно відбирати зразки ґрунту. Обладнання: лопата, шпатель, відро. Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Відібрати змішаний зразок ґрунту (який складається із 8-10 індивідуальних ґрунтових проб) на навчально-дослідній ділянці.

Для цього:

1. Визначити маршрут відбору проб (в залежності від конфігурації поля).

2. У місцях відбору проб зняти шар ґрунту на весь штик лопати (15-20 см), а потім відібрати зразок 2-3 см по всій глибині орного шару знизу вверх через кожні 7-10 м, згідно маршруту.

3. Порції ґрунту із точкових проб помістити у тару (відро).

4. Після закінчення маршруту об’єднану пробу ґрунту у тарі

(відрі) добре перемішати (уникаючи розсипання), видалити рослинні рештки, розім’яти великі грудки землі (ні в якому разі не можна їх відкидати).

5. Написати етикетку, на якій вказати область, район, місце, де взятий зразок, глибину та дату відбору проби.

Лабораторна робота №2 Тема: Підготовка проби до аналізів.

Мета: навчитись правильно готувати ґрунт для аналізу; удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом.

Обладнання: аркуш цупкого паперу, коробка, фарфорова ступка з товкачиком, сито з діаметром отворів в 1 мм.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Доведення проби ґрунту до повітряно-сухого стану.

1. Взятий у полі зразок розсипати в приміщенні шаром 1,52 см на цупкому папері.

2. Довести зразок до сухого стану (ґрунт має бути сухий на дотик), щодня його перемішуючи. Сушіння проводити при кімнатній температурі.

3. Для захисту зразка від пилу прикрити його під час сушіння папером.

Дослід №2. Середній зразок ґрунту.

1. Після доведення зразка до повітряно-сухого стану вибрати із його включення і розрівняти ґрунт на папері рівним шаром.

2. Надати йому форми прямокутника.

3. Розділити на чотири частини діагональними лініями.

4. Відібрати дві протилежні частини (два протилежні «трикутники»).

5. Старанно перемішати ґрунт, що залишився, і знову розрівняти на папері, надавши йому форму прямокутника.

6. Повторити попередні операції кілька разів, аж поки на папері не залишиться близько 300-400 г ґрунту.

Це й буде середній зразок, який пересипають в коробку і вкладають в неї відповідну етикетку.

Метод, який використали, для його відбирання має назву «Метод послідовного поділу».

Дослід №3. Підготовка подрібненого ґрунту для подальших аналізів:

1. З середнього зразка взяти, як і в попередньому досліді послідовним поділом, близько 100 г ґрунту.

2. Розтерти відібраний зразок у ступці.

3. Повністю просіяти ґрунт крізь сито з діаметром отворів 1 мм; якщо частина зразка не пройшла крізь отвори сита, то його слід подрібнити і знову просіяти.

4. Пересипати подрібнений ґрунт у пакет і зазначити місце та глибину його взяття.

Визначення структурного складу ґрунту.

Під структурністю ґрунту розуміють його здатність розпадатися на різні за формою і розмірами грудочки. Структурність виражена не в усіх ґрунтах. Ряд ґрунтів може бути в безструктурному стані, вони або зовсім розпилені (частинки в них не утворюють структурних грудочок), або всі частинки в них зцементовані одна з одною в одну суцільну масу. Це – ґрунти злиті.

Наявність структури в ґрунті, і насамперед у його верхньому орному шарі, має велике значення для нормального росту і розвитку рослин. Грудочкоподібна структура перегнійного горизонту допомагає створенню сприятливого для рослин водно-повітряного і поживного режиму, тобто великою мірою підвищує його родючість.

Найбільше агрономічне значення мають агрегати або грудочки орного горизонту діаметром від 0,5 до 10 мм. При цьому ґрунт найбільш пухкий і втрачає найменше вологи, має достатню водопроникність, добре затримує вологу і стійкий проти вітрової ерозії.

Визначення структурного складу ґрунту проводять просіюванням зразка крізь сита з різними за величиною отворами.

Лабораторна робота №3 Тема: Визначення структурного складу ґрунту.

Мета: навчитись визначати структурний склад ґрунту; удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом та обладнанням.

Обладнання: набір сит з діаметром отворів 0,25, 0,5; 1, 2, 3, 5, 7 і 10 мм, лабораторні ваги, шпатель. Хід роботи Інструктаж з БЖ.

1. Скласти всі сита набору так, щоб зверху було сито з найбільшими отворами, а донизу діаметр отворів поступово зменшувався (порядок розміщення сит зверху донизу: 10 мм, 7 мм, 5 мм, 3 мм, 2 мм, 1 мм, 0,5 мм, 0,25 мм). 2. Встановити внизу колонки сит піддонник.

3. Із зразка повітряно-сухого ґрунту взяти наважку близько 300-350 г вагою з точністю до 0,1 г.

4. Помістити наважку на верхнє сито і, нахиляючи набір сит, круговим рухом просіяти ґрунт крізь сита.

5. Зважити структурні фракції, що залишилися на ситах і пройшли в піддонник, записуючи їх розмір.

Очевидно, що на верхньому ситі будуть структурні частинки розміром, більшим 10 мм (фракція >10 мм), на ситі з розміром отворів 7 мм – структурні частинки розміром від 7 до 10 мм (фракція 7-10 мм), на ситі з діаметром отворів 5 мм – структурні частинки розміром від 5 до 7 мм (фракція 5-7 мм) і т. д. У піддоннику міститиметься практично розпилена частина ґрунту з розміром частинок і найдрібніших грудочок, меншим 0,25 мм (фракція <0,25 мм).

6. Обчислити відсотковий вміст у ґрунті структурних частинок різного діаметра (за їх фракціями) за формулою:

А ∙ 100

Х =

де Х – відсотковий вміст у ґрунті структурних частинок да-

ного розміру (фракції);

А – вага структурних частинок даного розміру;

Р – вага ґрунту, взятого для просіювання (наважка).

7. Результати визначення структурного складу повинні бути представлені у вигляді таблиці (табл. 3) та графічно (діаграми, графіки).

Таблиця 3

Форма запису результатів дослідження

Розмір фракції, мм

>10

10-7

7-5

5-3

3-2

2-1

0,5

0,5-

0,25

<0,25

Вага фракції, г

Вміст фракції, %

8. Зробити висновок щодо структурного складу досліджуваного зразка.

Визначення гранулометричного складу ґрунту «сухим» та «мокрим» органолептичними методами.

Тверда фаза ґрунту – це гетерогенна полідисперсна система, що складається з мінеральних, органо-мінеральних та органічних часток різного розміру – від молекул до великих гранулометричних (механічних) елементів – мулу, пилу, піску, гравію і каміння. Такі частинки називають гранулометричними елементами або елементарними ґрунтовими частками (ЕҐЧ).

Відносний вміст ЕҐЧ різного розміру у ґрунті називають гранулометричним складом.

Гранулометричний склад є важливою характеристикою ґрунту, яку використовують для розподілу ґрунтів на різновиди.

Родючість ґрунтів значно пов’язана з їхнім гранулометричним складом. Відомо, що піщані і супіщані ґрунти збіднені елементами живлення рослин, суглинкові і глинисті ґрунти містять їх в достатніх кількостях. Від гранулометричного складу ґрунтів залежать майже всі фізичні властивості, які здебільшого й визначають ріст, розвиток і урожайність рослин.

Гранулометричні елементи, близькі за розміром, об’єднуються в групи, або фракції. Кожна фракція характеризується сукупністю фізичних властивостей, що відрізняє її від інших (табл.

4).

Таблиця 4 Класифікація гранулометричних елементів ґрунту

Діаметр гранулометричних елемен- тів ґрунту, мм		Гранулометричні елементи	Загальна характеристика
	більше 3-х	Кам’яниста частина ґрунту	складається переважно з уламків гірських порід
	3-1	Гравій	складається переважно з уламків первинних мінералів
	1-0,5	Пісок грубий	складена з уламків первинних мінералів, і перш за все кварцу та польових шпатів
	0,5-0,25	Пісок середній
	0,25- 0,05	Пісок дрібний
	0,05- 0,01	Пил грубий	за мінералогічним складом мало відрізняється від піщаної
	0,01- 0,005	Пил середній	містить підвищену кількість слюди
	0,005- 0,001	Пил дрібний	складається з вторинних і найтонших уламків первинних мінералів
	менше 0,001	Мул	складена переважно з високодисперсних вторинних мінералів, а з первинних у ній зустрічаються кварц, ортоклаз, мусковіт
	0,001- 0,0005	Мул грубий
	0,0005- 0,0001	Мул тонкий
	менше 0,0001	Мул колоїдний

Всі частинки, менші міліметра, називаються дрібноземом ґрунту, а більші міліметра, – скелетом ґрунту. Останній, у свою чергу, поділяють на фізичний пісок та фізичну глину. До фізичного піску відносять всі гранулометричні елементи, діаметр яких менший від 1 до 0,01 мм, а частинки менше 0,01 мм – до фізичної глини.

Термін «фізичний» характеризує тільки фізичні властивості, без урахування хімічного складу фракцій.

Назву ґрунту за гранулометричним складом подають відповідно до вмісту у ньому «фізичної» глини або «фізичного» піску (наприклад: супіщаний – вміст «фізичної» глини становить від 10 до 20%; легкосуглинковий – вміст «фізичної» глини коливається в межах 15-30%). У таблиці 5 подано класифікацію ґрунтів за гранулометричним складом.

Таблиця 5 Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом

Вміст «фізичної» глини (частки < 0,01 мм) та «фізичного» піску (частки > 0,01 мм)						Коротка назва ґрунту за грану- лометричним складом
Підзолистого типу ґрунтоутворення		Степового типу ґрунтоутворення, чорноземи і жовтоземи		Солонці та сильно-солонцюваті ґрунти
<0,01 мм	>0,01 мм	<0,01 мм	>0,01 мм	<0,01 мм	>0,01 мм
0–5	100-95	0-5	100-95	0-5	100-95	піщаний
5-10	95-90	5-10	95-90	5-10	95-90	зв’язно-піщаний
10-20	90-80	10-20	90-80	10-15	90-85	супіщаний
20-30	80-70	20-30	80-70	15-20	85-80	легкосуглинковий
30-40	70-60	30-45	70-55	20-30	80-70	середньосуглинковий
40-50	60-50	45-60	55-40	30-40	70-60	важкосуглинковий
50-65	50-35	60-75	40-25	40-50	60-50	легкоглинистий
65-80	35-20	75-85	25-15	50-65	50-35	середньоглинистий
>80	<20	>85	<15	>65	<35	важкоглинистий

Кількісне визначення в ґрунті вмісту елементарних гранулометричних елементів є головним завданням гранулометричного аналізу. Суть цього аналізу зводиться до поділу ґрунту на низку фракцій, що містять ту чи іншу групу елементарних гранулометричних частинок. Для його проведення є різні методи.

В польових умовах та в лабораторії гранулометричний склад ґрунту приблизно визначають за зовнішніми ознаками («сухий» та «мокрий» органолептичні методи). Недоліком цих методів є те, що вони не дають кількісних характеристик гранулометричного складу ґрунту.

Для точного його визначення використовують лабораторні методи, що дають змогу знаходити кількість (вагу) всіх гранулометричних елементів, які складають ґрунт або породу.

Лабораторна робота №4

Тема: Визначення гранулометричного складу ґрунту «сухим» та «мокрим» органолептичними методами.

Мета: навчитись визначати гранулометричний склад ґрунту різними органолептичними методами; удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом та хімічними реактивами.

Обладнання: зразок ґрунту, фарфорова чашка, промивалка.

Реактиви: дистильована вода.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Визначення гранулометричного складу ґрунту «сухим» органолептичним методом.

1. Суху грудку ґрунту покласти на долоню і старанно розтерти пальцями.

При необхідності щільні агрегати розтерти в ступці.

2. В залежності від відчуттів при розтиранні, користуючись таблицею 6 зробити висновок щодо гранулометричного складу дослідженого ґрунту, визначеного «сухим» органолептичним методом.

Таблиця 6

«Сухий» органолептичний метод визначення гранулометричного складу ґрунту

Гранулометричний склад	Стан сухого зразка	Відчуття при розтиранні
Пісок	сипучий	складається майже винятково з піску
Супісок	грудочки слабкі, легко роздавлюються	переважають піщані частинки, але є домішки
Легкий суглинок	грудочки руйнуються з невеликим зусиллям	переважають піщані частинки, глинистих частинок близько 20-30%
Середній суглинок	агрегати руйнуються важко	піщані частинки ще помітні, глинистих майже 50%
Тяжкий суглинок	агрегати щільні	піщаних частинок майже немає, переважають глинисті частинки
Глина	агрегати дуже щільні	тонка однорідна маса, піщаних частинок немає

Дослід №2. Визначення гранулометричного складу ґрунту «мокрим» органолептичним методом.

1. Невелику кількість ґрунту (3-5 г) змочити водою до стану густої пасти. Воду потрібно доливати невеликими порціями, щоб не перезволожити ґрунт.

2. Змочений ґрунт ретельно перемішати до повного руйнування мікроагрегатів. Далі ґрунтову масу потрібно скрутити у шнурок товщиною 2-3 мм. Якщо при цьому утворюється суцільний шнурок, то його пробують зігнути у кільце.

Залежно від гранулометричного складу ґрунту показники будуть різними.

3. Користуючись таблицею 7, визначити гранулометричний склад ґрунту.

Таблиця 7

«Мокрий» органолептичний метод визначення гранулометричного складу ґрунту

Гранулометричний склад	Діагностичні ознаки	Морфологія зразка при випробуваннях
Пісок	При зволоженні утворюється текуча маса «пісок-пливун». Не скручується в шнурок.
Супісок	Непластична маса. Утворює зародки шнурка.
Легкий суглинок	Слабо пластична маса. Утворює шнурок, який легко розпадається на частини.
Середній суглинок	Пластична маса. При скручуванні утворює суцільний шнурок, який при згинанні в кільце розпадається.
Важкий суглинок	Добре виражена пластична маса. При скручуванні легко утворює шнурок. У разі згинання в кільце на його зовнішній стороні утворюються тріщини.
Глина	Добре пластична липка маса. Шнурок легко згинається в кільце без тріщин.

4. Результати записати у вигляді таблиці.

Таблиця 8

Форма запису результатів дослідження гранулометричного складу ґрунту «мокрим» органолептичним методом

Стан вологого ґрунту (діагностичні ознаки)

Малюнок (морфологія

зка)

зра-

Гранулометричний склад

5. Зробити висновок щодо збіжності результатів використаних методів.

6. Користуючись картою «Механічний склад ґрунтів України» (додаток 4) порівняти отримані результати із фактичним складом ґрунту місцевості, звідки був взятий досліджуваний зразок.

Ґрунтова волога та водні властивості ґрунту

Вода є одним з головних компонентів ґрунту і одночасно необхідною умовою ґрунтоутворюючих процесів. Вода в ґрунті присутня в різних формах – рідкій, твердій та газоподібній. За характером стану рідку воду можна поділити на хімічно зв’язану, сорбційно-зв’язану, вільну.

1. Хімічно-зв’язана вода входить до складу ґрунтових мінералів, наприклад 𝐶𝑎𝑆𝑂₄ ∙ 2𝐻₂𝑂 – гіпс. Недоступна рослинам, вона не бере безпосередньої участі в ґрунтоутворенні.

2. Сорбційно-зв’язана вода утворюється завдяки дії поверхневих сил:

• гігроскопічна вода утворюється внаслідок сорбції молекул водяної пари твердою фазою ґрунту. Чим дисперсніший ґрунт, тим більший буде в ньому вміст гігроскопічної води. Вона виділяється при нагріванні ґрунту до температурі 100℃.

Ґрунт, з якого гігроскопічна вода випаровувалась, у звичайних умовах знову поглинає її. Найбільшу кількість гігроскопічної води ґрунт може сорбувати з повітря при відносній вологості 100%. Ця кількість називається максимальною гігроскопічністю ґрунту (МГ) або максимальною гігроскопічною вологою (МГВ).

Показник МГВ дозволяє орієнтовно розрахувати ступінь забезпеченості рослин водою у ґрунті.

Гігроскопічна вода утворює дуже тонкий шар товщиною в кілька діаметрів молекул води. Вода сильно ущільнена, дуже сильно зв’язана, не може переміщуватись у ґрунті;

• плівочна вода – вода, яка утворює зовнішню плівку сорбційно зв’язаної води. Вона зв’язана менш щільно, ніж гігроскопічна і може пересуватися (дуже повільно) від ґрунтових часток з відносно товстою плівкою до часток з більш тонкою плівкою в будь-якому напрямку.

3. Вільна вода – це та ґрунтова вода, на яку діють фізико-механічні закони:

✓ капілярна вода – вода, яка пересувається в тонких порах ґрунту під дією капілярних сил. За взаємодії ґрунтових капілярів зі структурними елементами виділяється кілька різновидів капілярної води: капілярно-підвішена, капілярно-підперта та ін. Вона є головним джерелом води для рослин.

✓ гравітаційна вода – це вільна ґрунтова вода, яка не утримується капілярами і пересувається під дією сил гравітації. У залежності від різноманітних форм ґрунтової води проявляються такі водні властивості ґрунту:

1. Водопідіймальна здатність ґрунту – зумовлюється капілярним підняттям води. Залежить від структурних особливостей ґрунту, гранулометричного складу тощо.

2. Вологопроникність – здатність ґрунту пропускати через себе воду. Величина дуже мінлива, залежить від вологості, гранулометричного складу та інших характеристик.

3. Вологоємність – властивість ґрунту затримувати ту чи іншу кількість води або кількість води, яку ґрунт може утримувати в собі.

Виділяють такі види вологоємності:

• максимальна адсорбційна вологоємність (МАВ) – це найбільша кількість води, яка може бути утримана сорбційними силами на поверхні ґрунтових часток;

• капілярна вологоємність (КВ) – це найбільша кількість капілярної води, яку може утримати ґрунт у шарі, що знаходиться в зоні капілярного руху; КВ залежить від пористості ґрунтів, а також від відстані шару ґрунту над рівнем ґрунтових вод;

• максимальна молекулярна вологоємність (ММВ) – це найбільша кількість плівочної води, яку може утримати ґрунт силами молекулярного притягання;

• найменша вологоємність (НВ) – це найбільша кількість капілярної води, яку може утримувати ґрунт після стікання її надлишку;

• повна вологоємність (ПВ) – це найбільша кількість води, яка може міститися у ґрунті за умови заповнення нею всіх пор і пустот.

4. Доступність ґрунтової води для рослин. Осмотичні сили, завдяки яким рослини всмоктують воду кореневою системою, значно менші, ніж сили поверхневого натягу. Тому гігроскопічна вода недоступна для рослин. Основною формою ґрунтової води, яка служить для живлення рослин, є капілярна.

Лабораторна робота №5

Тема: Визначення капілярної вологоємності (КВ) і швидкості капілярного підняття

Мета: навчитись визначити водні властивості ґрунту на прикладі капілярної вологоємності і швидкості капілярного підняття; продовжувати удосконалювати вміння працювати із лабораторним посудом.

Обладнання: лабораторні ваги, секундомір, скляна трубка, хімічний стакан, фарфорова чашка, скляні палички, марлева серветка, штатив, лійка, фільтрувальний папір.

Реактиви: дистильована вода.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

1. Взяти скляну трубку довжиною 15 см і діаметром 3-5 см та з одного кінця обв’язати марлевою серветкою, під яку підкласти паперовий фільтр, помістити у фарфорову чашку на 100 см³ і зважити. Це буде маса тари (А).

2. Наповнити трубку повітряно-сухим ґрунтом (для рівномірного наповнення в процесі наповнення потрібно постукувати по стінці трубки). Після заповнення ґрунтом, трубку разом з чашкою зважити. Це буде маса тари + повітряно-сухий ґрунт (Б).

3. На дно чашки налити воду в кількості, яка покриває нижній кінець трубки на 2 см. Воду в чашку потрібно підливати в міру поглинання її ґрунтом.

4. Відмітити час, коли трубку помістили у чашку, а потім і час, коли ґрунт заповнився капілярною водою.

5. Після заповнення капілярів ґрунту водою, надлишок води з чашки потрібно вилити і ґрунт з тарою зважити. Таким чином одержують масу тари і ґрунт у стані КВ (капілярної вологи) (В).

6. Розрахувати значення капілярної вологоємності (КВ) за формулою:

В − Б

КВ 100%

де А – маса тари, г;

Б – маса тари + абсолютно сухий ґрунт, г;

В – маса тари + ґрунт, капіляри якого заповнені водою, г.

7. Розрахувати швидкість підняття води по капілярах за формулою:

V = ∙ 100%

де l – шлях, пройдений водою по капілярах ґрунту, см; Т – час, за який вода пройшла цей шлях, хв.

8. Зробити висновок щодо одержаних результатів капілярної вологоємності та швидкості підняття води по капілярах в досліджуваному зразку ґрунту.

Лабораторна робота №6 Тема: Визначення водопроникності ґрунту.

Мета: навчитись визначити водні властивості ґрунту на прикладі водопроникності ґрунту; продовжувати удосконалювати вміння працювати із лабораторним посудом і хімічними реактивами.

Обладнання: секундомір, скляна трубка (або бюретка), хімічний стакан, колба, марлева серветка, штатив, лійка.

Реактиви: дистильована вода.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Швидкість просочування води через ґрунт залежить від його механічного складу, структурного стану, ступеня ущільнення. Наявність у ґрунті значної кількості колоїдних сполук та перегнійних речовин послаблюють його водопроникність.

Водопроникність характеризується швидкістю просочування води через певний шар ґрунту тобто це кількість води, яка просочилась через даний шар ґрунту у визначений проміжок часу.

1. Скляну трубку довжиною 35 см і діаметром 3-4 см з одного кінця потрібно обв’язати марлею або полотном. Трубку закріпити на штативі у вертикальному положенні марлевою пов’язкою донизу. На висоті 20,0 і 24,0 см олівцем на трубці нанести помітки.

2. У трубку насипати ґрунт до висоти 20 см. Для рівномірного розподілу ґрунту в трубці її легко струсити.

3. Під обв’язаний марлею кінець трубки підставити лійку, закріплену в кільці штативу та колбочку.

4. Наливати воду на ґрунт, підтримуючи рівень води на відмітці 24 см. При цьому, включивши секундомір, потрібно спостерігати і відмічати час появи першої краплі через марлю, якою обв’язаний нижній кінець трубки.

Результати виражають часом проходження води через шар ґрунту товщиною в 20 см при поперечному розрізі 40 мм.

За швидкістю вбирання води розрізняють ґрунти:

• добре водопроникні (швидкість вбирання понад 150 мм за першу годину);

• середньо водопроникні (швидкість вбирання 50-150 мм за першу годину);

• слабо водопроникні (швидкість вбирання менше 50 мм за першу годину).

5. Зробити висновок щодо типу досліджуваного ґрунту за швидкістю вбирання води.

Лабораторна робота №7

Тема: Визначення повної вологоємності ґрунту (ПВ).

Мета: навчитись визначити водні властивості ґрунту на прикладі повної вологоємності ґрунту; продовжувати удосконалювати вміння працювати із лабораторним посудом і хімічними реактивами.

Обладнання: лабораторні ваги; скляна трубка (або бюретка); хімічна склянка; фарфорова чашка; скло.

Реактиви: дистильована вода; зразки ґрунту, за якими визначалась КВ.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Визначення повної вологоємності (ПВ) проводиться з тими ж зразками, за якими визначалась капілярна вологість (КВ).

1. Трубку з ґрунтом потрібно помістити у склянку, налити у неї стільки води, щоб вона була на одному рівні з ґрунтом у трубці. Накрити трубку зверху склом.

Важливо! Для повного насичення водою необхідний час від 1 до 3 діб.

2. Після повного насичення водою трубку з ґрунтом потрібно вийняти зі склянки, швидко перенести у фарфорову чашку і зважити. При цьому одержують масу тари + ґрунт, повністю насичений водою (В).

3. Вирахувати повну вологоємність за формулою:

В − Б

ПВ 100%

де А– маса тари, г;

Б – маса тари + абсолютно сухий ґрунт, г;

В – маса тари + ґрунт, повністю насичений водою, г.

5. Зробити висновок щодо значення повної вологоємності досліджуваного ґрунту.

Лабораторна робота №8

Тема: Визначення найменшої вологоємності ґрунту (НВ) та максимальної водовіддачі ґрунту (МВВ).

Мета: навчитись визначати найменшу вологоємність та максимальну водовіддачу ґрунту; продовжувати удосконалювати вміння працювати із лабораторним посудом і хімічними реактивами.

Обладнання: зразки ґрунту, за якими визначалась ПВ; лабораторні ваги; скляна трубка; фарфорова чашка; скляні палички.

Реактиви: дистильована вода.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Визначення найменшої вологоємності ґрунту.

1. Трубку з ґрунтом, насиченим до ПВ, потрібно помістити на 2 скляні палички і дати надлишковій воді стекти.

2. Помістити трубки з ґрунтом у фарфорову чашку, зважити. При цьому одержують масу тари + ґрунт, насичений до НВ (В).

3. Вирахувати найменшу вологоємність за формулою:

В − Б

НВ 100%

де А – маса тари, г;

Б – маса тари + абсолютно сухий ґрунт, г;

В – маса тари + ґрунт, насичений до НВ, г.

Дослід №2. Визначення максимальної водовіддачі ґрунту.

1. Вирахувати максимальну водовіддачу (кількість води, яку може віддати ґрунт після повного насичення його водою) досліджуваного зразка за формулою:

В − В^′′

ММВ 100%

де В – маса ґрунту, насиченого до ПВ, г;

В^′′ – маса ґрунту, насиченого до НВ, г; Б – маса тари з абсолютно сухим ґрунтом, г; А – маса тари.

2. Зробити висновок щодо значень найменшої вологоємності та максимальної водовіддачі досліджуваного зразка ґрунту.

Визначення рН у водній і сольовій витяжках ґрунту.

Кислотно-основні властивості є важливою характеристикою ґрунтів. Реакція середовища ґрунту може бути зумовлена природним характером і напрямом ґрунтоутворюючого процесу, або є результатом втручання людини.

Реакція ґрунту залежить від сукупної дії низки чинників: хімічного і мінералогічного складу ґрунту, наявності легкорозчинних солей, вмісту і якості органічної речовини, складу ґрунтового повітря, вологи ґрунту, життєдіяльності організмів. Важливим регулятором реакції ґрунтового середовища є солі, що знаходяться в ньому. Нейтральні, кислі, лужні солі, переходячи з твердої фази у розчин при зволоженні і зворотно при висиханні, відповідно впливають на характер ґрунтового розчину, що відображається на родючості ґрунту.

В разі переважання в розчині катіонів Гідрогену (Н⁺) реакція ґрунтового розчину буде кисла, при переважанні гідроксид-аніонів (ОН^-) – лужна.

Для визначення концентрації йонів Н⁺ і ОН^- у витяжці із ґрунту використовують умовний показник рН. В таблиці 9 подано значення величини рН при відповідних реакціях ґрунтового розчину.

Таблиця 9 Значення величини рН сольової і водної витяжок

Величина рН		Реакція ґрунтового розчину
водної витяжки	сольової витяжки	Реакція ґрунтового розчину
≤ 4,5	< 4,5	Сильнокисла
4,6–5,5	4,6–5,0	Середньокисла
5,6–6,5	5,1–5,5	Слабокисла
–	5,6–6,0	Близька до нейтральної
6,6–7,0	6,1–6,5	Нейтральна
7,1–7,5	6,6–7,0	Слаболужна
7,6–8,5	7,1–7,5	Середньолужна
> 8,5	> 7,5	Сильнолужна

У природі розповсюдження кислих ґрунтів пов’язане з певними умовами ґрунтотворення. В одних випадках процес ґрунтоутворенння призводить до втрат основ і підкиснення (підзолистий процес), в інших – простежується поступове збагачення ґрунту основами (дерновий процес). Велике значення у формуванні кислих ґрунтів мають кліматичні умови та рослинність. Хвойні ліси, сфагнум сприяють підвищенню кислотності завдяки кислим властивостям своїх органічних решток; листяні ліси і трав’яниста рослинність сприяють накопиченню основ та зниженню кислотності.

Сільськогосподарська діяльність людини суттєво змінює реакцію ґрунту. Тривалий обробіток ґрунтів в умовах зони підзолистих ґрунтів сприяє збідненню їх на катіони 𝐶𝑎²⁺ і 𝑀𝑔²⁺ та підвищення кислотності. Знизити рН ґрунту може і внесення фізіологічно кислих мінеральних добрив.

Величина рН ґрунтів відіграє важливу роль у процесі розвитку рослин і життєдіяльності мікроорганізмів. Окремі рослини потребують певних інтервалів рН для нормального розвитку; енергія життєдіяльності мікроорганізмів також значно залежить від ґрунтової реакції.

Кисла реакція ґрунтів несприятлива для більшості культурних рослин і корисних мікроорганізмів. Кислі ґрунти характеризуються негативними фізичними властивостями. Через недостатню кількість основ органічна речовина в цих ґрунтах не закріплюється, ґрунти збіднені поживними речовинами, погано оструктурені.

Сильнолужна реакція також несприятлива для більшості рослин. Вона зумовлює низьку родючість багатьох ґрунтів, несприятливі фізичні і хімічні їхні властивості. При величині рН = 9-10 ґрунти відзначаються великою в’язкістю, липкістю, водонепроникністю у вологому стані і значною твердістю, зцементованістю та безструктурністю у сухому стані.

Тому для підвищення родючості дуже кислих і лужних ґрунтів слід різко змінити рН, що досягається заходами хімічної меліорації: внесенням вапна у кислі ґрунти, гіпсу та ін. сульфурвмісних сполук – у лужні.

Лабораторна робота №9

Тема: Визначення рН у водній і сольовій витяжках ґрунту.

Мета: навчитись готувати водну та сольову витяжки ґрунту та визначати їх рН; удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом та хімічними реактивами.

Обладнання: аналітичні ваги, конічні колби на 250 мл, мірний циліндр на 50 см³, лійка, складчастий фільтр, склянка на 2550 мл, фільтрувальний папір, індикаторний папірець, промивалка.

Реактиви: 1 н розчин калій хлориду, дистильована вода. Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Визначення рН у водній витяжці ґрунту.

1. На аналітичних вагах зважити 10 г ґрунту та перенести його у колбу об’ємом 250 мл.

2. За допомогою мірного циліндра відміряти 50 мл дистильованої води (співвідношення 1:5) і додати її у колбу з ґрунтом.

3. Вміст колби ретельно збовтати протягом 5-ти хвилин і відфільтрувати через паперовий складчастий фільтр до появи прозорого фільтрату.

4. В отриманому фільтраті визначити величину рН: змочити смужку індикаторного паперу дистильованою водою та опустити її в досліджуваний розчин. Порівняти колір смужки із еталонною шкалою (вказаною на упаковці індикаторного паперу).

5. Результати дослідження записати в таблицю:

Таблиця 10

Форма представлення результатів дослідження рН у водній витяжці ґрунту

Індикатор-

ний папір

(лакмусовий чи універсальний)

Колір індикаторного паперу після змочування дистильованою водою

Колір індикаторного паперу після опускання його у досліджуваний розчин

Величина рН розчину

5. Зробити висновок щодо кислотності досліджуваного зразка ґрунту.

Дослід №2. Визначення рН у сольовій витяжці ґрунту.

1. На аналітичних вагах зважити 20 г ґрунту та перенести його у колбу об’ємом 200-250 мл.

2. За допомогою мірного циліндра відміряти 50 мл 1,0 н розчину калій хлориду (співвідношення між ґрунтом і сіллю 1:2,5) і додати її у колбу з ґрунтом.

3. Вміст колби ретельно перемішати протягом 5-ти хвилин і залишити на добу.

4. Через 24 години обережно піпеткою відібрати відстояний прозорий сольовий розчин і визначити у ньому рН.

5. Результати дослідження записати в таблицю:

Таблиця 11

Форма представлення результатів дослідження рН у сольовій витяжці ґрунту

Індикаторний папір (лакмусовий чи універсальний)	Колір індикаторного паперу після змочування дистильованою водою	Колір індикаторного паперу після опускання його у досліджуваний розчин	Величина рН розчину

5. Зробити висновок щодо кислотності ґрунтового середовища зразка та збіжності результатів використаних методів.

6. Користуючись картою «Реакція ґрунтового середовища» (додаток 4), порівняти отримані результати із фактичним значенням рН ґрунту місцевості, звідки був взятий зразок.

Практична робота №2

Тема: Дослідження впливу значення кислотності ґрунтів на ріст і розвиток рослин.

Мета: дослідити вплив значення рН на ріст і розвиток рослин. Хід роботи

Вплив кислотності ґрунту на рослини. Кислотність ґрунтів значною мірою впливає на доступність для рослин поживних речовин. Надмірно високий (більше 9,0) та надмірно низький (менше 4,0) показники рН ґрунту діють на коріння рослин токсично.

Так, у дуже кислих ґрунтах (рН 4,0-5,5) такі елементи як Ферум, Алюміній та Манган переходять у легкодоступні для засвоєння рослинами форми, при цьому їх концентрація досягає токсичного для рослин рівня. Надлишок цих елементів порушує вуглеводний та білковий обмін рослин і утворення органів розмноження, що значно знижує врожай і може навіть спричинити загибель культурних посівів.

Надмірна кислотність ґрунтів також пригнічує діяльність корисних мікроорганізмів, що беруть участь у розкладанні гною, торфу, компостів і інших форм органічних решток для вивільнення із них доступної для рослин форми поживних речовин. На коренях рослин, що ростуть у дуже кислому середовищі, погано розвиваються бульбочкові бактерії, через це засвоєння бобовими культурами азоту з повітря значно погіршується.

На дуже лужних ґрунтах (рН 7,5-8,5), навпаки, спостерігається значне зниження доступності для рослин таких елементів як Ферум, Манган, Фосфор, Сульфур, Купрум, Цинк, Бор та більшості мікроелементів. Порушення засвоєння цих елементів в даному випадку пов’язане із утворенням їх нерозчинних гідроксидів, які рослини не можуть поглинати у такому вигляді.

Оптимальна для рослин реакція ґрунтів з рН 6,5 дає можливість більшості поживних сполук лишатися у доступній для рослин формі у ґрунтовому розчині.

Мінеральні елементи засвоюються з ґрунту завдяки діяльності кореневої системи рослин у вигляді позитивно та негативно заряджених іонів – катіонів та аніонів. Наприклад, Нітроген може засвоюватися рослинами у вигляді аніону 𝑁𝑂₃⁻та катіону 𝑁𝐻₄⁺, Фосфор та Сульфур – у вигляді аніонів 𝐻₂𝑃𝑂₄⁻ і 𝑆𝑂₄²⁻, Калій, Кальцій, Магній, Натрій та Ферум – у вигляді катіонів 𝐾⁺, 𝐶𝑎²⁺, 𝑀𝑔²⁺, 𝐹𝑒²⁺, а мікроелементи – у вигляді відповідних катіонів чи аніонів.

Варто зазначити, що рослини засвоюють іони не тільки з ґрунтового розчину, а й ті, що утримуються на колоїдах – глинистих мінералах чи часточках гумусу. Для цього вони активно впливають на тверду фракцію ґрунту своїми кореневими виділеннями, які мають високу розчинну здатність завдяки карбонатній кислоті, органічним та амінокислотам. Під впливом цих сполук необхідні рослинам поживні речовини переходять у доступну форму.

Загалом сила кореневої системи різних рослин значно відрізняється. При цьому активна частина коріння, завдяки якій рослина засвоює з ґрунтів поживні елементи, представлена молодими корінцями. З відростанням коріння біля самого його кінчика, захищеного кореневим чохликом, зовнішній шар грубіє і втрачає цю здатність. Знання будови кореня відіграє дуже важливу роль у розумінні засвоєння і перенесення по рослині поживних елементів і води. Так, поряд із кінчиком корінця знаходиться зона клітин меристеми, які діляться (зона поділу) (рис. 3). Вище розміщується зона розтягнення, де клітини не тільки збільшуються у розмірі, а й розпочинається диференціація тканин із формуванням флоеми. Флоема представляє собою частину судинно-провідної системи, по якій відбувається перенесення органічної речовини з надземних органів рослин до коріння. Дуже близько до кінчика кореня, на відстані 1-3 мм, розташована зона утворення кореневих волосків. В ній формується інша частина провідної системи – ксилема, по якій рухається вода з розчиненими в ній іонами і синтезовані у корінні сполуки – деякі органічні сполуки, в тому числі амінокислоти і білки – від кореня до надземних частин рослин.

Кореневі волоски значно збільшують поверхню кореневої системи, здатної засвоювати поживні елементи через безпосередній контакт із ґрунтом.

Ріст коріння рослин проходить постійно і у однорічних польових культур може досягати 1 см за добу. При цьому молоді корінці здатні засвоювати розчинені у ґрунтовому розчині іони на відстані до 20 мм навколо, а ті, що знаходяться на колоїдах, – до 2-8 мм.

Росту кореневої системи рослин властиве явище хемотропізму – посиленого росту у напрямку розташування доступних поживних речовин. Негативний хемотропізм спостерігається у випадку гальмування росту коріння у зоні несприятливої для рослин високої концентрації окремих солей. Найбільш виражений позитивний хемотропізм спостерігається при реакції коріння рослин на іони Фосфору. Таким чином, надлишок чи нестача елементів живлення і їхня доступність здатні значно впливати на розвиток кореневої маси.

Завдання 1. Використовуючи результати визначення рН ґрунтового розчину досліджуваного зразка, спрогнозуйте інтенсивність засвоєння рослинами таких елементів як: Нітроген, Алюміній, Манган, Ферум, Сульфур, Купрум, Цинк та Бор.

Зміна кислотності ґрунту у прикореневій зоні. Процес засвоєння поживних речовин рослинами здатний безпосередньо впливати на кислотність ґрунтів у зоні навколо коріння. Так, клітинні оболонки мають доволі великі пори та канали і є легкопроникними для іонів. Більше того, стінкам клітин властива висока сорбуюча здатність. Тож у міжклітинних каналах іони, засвоєні з ґрунтового розчину шляхом дифузії, не тільки вільно рухаються, а й концентруються для наступного проникнення всередину клітини.

Через активне поглинання поживних елементів рослинами у зоні безпосереднього контакту з кореневими волосками їхня концентрація знижується, що полегшує витіснення аналогічно заряджених іонів у процесі обміну. Відповідно, навколо коріння при засвоєнні основних поживних катіонів значно збільшується концентрація іонів 𝐻⁺, через це спостерігається ефект місцевого підкислення ґрунтів.

Така ситуація на ґрунтах із завищеним показником рН має вагомі позитивні наслідки, зумовлені покращенням засвоєння багатьох поживних елементів, погано доступних для рослин у лужному середовищі.

На противагу цьому у кислих ґрунтах таке додаткове підкислення знижує і так вже обмежену доступність поживних речовин. При тому що їх основний запас знаходиться у ґрунті у формі різних важкодоступних сполук. Для їх засвоєння коріння має безпосередньо впливати на тверду фракцію і мати тісний контакт із часточками ґрунту. Так, під впливом карбонатної кислоти і деяких інших органічних кислот, ферментів та інших речовин, які коріння виділяє в процесі своєї життєдіяльності, відбувається розчинення мінеральних сполук Фосфору, Калію і Кальцію і витіснення катіонів у розчин, вивільнення Фосфору з його органічних з’єднань.

Залежно від присутності у ґрунтовому розчині тих чи інших сполук рослини обирають ті іони, що є більш необхідними їм для синтезу органічних елементів, побудови нових клітин, тканин і органів. Наприклад, якщо в розчині присутній амоній хлорид (𝑁𝐻₄𝐶𝑙), то рослини інтенсивніше поглинатимуть катіони 𝑁𝐻₄⁺, оскільки вони використовуються для синтезу амінокислот. Поряд із цим, іони 𝐶𝑙⁻ необхідні рослині у значно меншій кількості і засвоюватимуться у меншому обсязі. Через це в ґрунтовому розчині накопичуватимуться заміщені катіони 𝐻⁺ та залишені аніони 𝐶𝑙⁻, що утворюватимуть хлоридну кислоту і, як наслідок, підкислюватимуть ґрунт.

Якщо ж у ґрунтовому розчині буде міститися натрій нітрат

𝑁𝑎𝑁𝑂₃, то рослини більше і швидше поглинатимуть аніони 𝑁𝑂₃⁻, заміщуючи їх на іони 𝐻𝐶𝑂₃⁻. Через це в розчині накопичуватимуться іони 𝑁𝑎⁺ і 𝐻𝐶𝑂₃⁻, які натрій карбонат, через що відбуватиметься підлужування середовища.

Вибіркове поглинання рослинами зі складу солі більшою мірою катіонів чи аніонів зумовлює її так звану фізіологічну кислотність чи фізіологічну лужність. Відповідно, солі, з яких більшою мірою поглинається аніон, ніж катіон – 𝑁𝑎𝑁𝑂₃, 𝐾𝑁𝑂₃, 𝐶𝑎(𝑁𝑂₃)₂ – і спостерігається підлужування розчину, вважають фізіологічно лужними; ті ж солі, чиї катіони поглинаються рослинами у більших кількостях, ніж аніони – 𝑁𝐻₄𝐶𝑙, (𝑁𝐻₄)₂𝑆𝑂₄, (𝑁𝐻₄)₂𝐶𝑂₃, 𝐾𝐶𝑙, 𝐾₂𝑆𝑂₄ – з наступним підкисленням розчину, вважають фізіологічно кислими.

Таким чином, фізіологічна реакція солей, які використовуються в якості мінеральних добрив, має обов’язково враховуватися у взаємозв’язку з вихідним показником кислотності ґрунтів для попередження створення умов, що перешкоджають росту і розвитку культурних рослин.

Завдання 2. Використовуючи результати визначення рН ґрунтового розчину досліджуваного зразка, запропонуйте мінеральні добрива, використання якого буде в даному випадку виправданим.

Оптимальні умови значення рН ґрунту для росту рослин.

За відношенням до кислотності ґрунту рослини поділяють на:

• Ацидофіли – культури, які ростуть на кислих субстратах з рН 5,3-6,0. До них відносяться рослини боліт і лісів: хвойники, брусниця, лохина, чорниця, щавель та інші. Якщо на ділянці активно зростає хвощ польовий, кислиця, мох, то це говорить про підвищену кислотність ґрунту.

• Нейтрофіли – рослини, які віддають перевагу ґрунтам з нейтральною реакцією (рН від 6,0 до 7,2). Зростаючі на ділянці бур’яни вкажуть на нейтральний ґрунт: конюшина, пирій, осот, цикорій, грицики тощо. Основні садові культури, які є нейтрофілами: томати, огірки, полуниця.

• Базофіли – рослини лужних ґрунтів (рН 7,3-8,1). Любителі лужних ґрунтів: польова берізка, звіробій, кропива, лобода. Висадити на лужних ґрунтах можна сосни, ялівці, жимолость, горох, клематис і ін.

Завдання 3. Використовуючи результати визначення рН ґрунтового розчину досліджуваного зразка, додаткові джерела інформації (енциклопедії, інтернет-ресурси), визначте рослини, які будуть активно рости та розвиватись на навчально-дослідній ділянці, звідки взяли зразок ґрунту, а які – ні.

Як підвищити кислотність ґрунтів? Є кілька способів підкислення ґрунту:

• Органікою. Несильно підкислити ґрунт можна за допомогою доступних органічних матеріалів – листового компосту, верхового торфу, хвойного опаду. У процесі розкладання органіка підкислює ґрунт, покращує його родючість і структуру.

• Мінеральними речовинами. Сильно підкислити ґрунт можна колоїдною сіркою і ферум(ІІ) сульфатом. Злегка підвищити кислотність можна за допомогою калій сульфату і амоній сульфату при осінньому внесенні і при додаванні аміачної селітри навесні.

• Кислотами. Швидко закислити ґрунт можна за допомогою побутових засобів – лимонної кислоти, оцту, сульфатної кислоти. Дозувати кислоту слід точно, в іншому випадку можна знищити ґрунтову мікрофлору і рослини.

Як знизити кислотність ґрунту? Найвідоміший спосіб нейтралізації землі на ділянці – її осіннє вапнування:

• доломітовим борошном;

• гашеним вапном; • дерев’яним попелом;

• крейдою.

А ось використовувати соду категорично заборонено: вона призводить до утворення надлишку натрію в ґрунті.

Завдання 4. Використовуючи результати визначення рН ґрунтового розчину досліджуваного зразка, визначте заходи, які потрібно провести для підвищення або зниження кислотності досліджуваного ґрунту.

Якісний аналіз водної витяжки ґрунту Рідка фаза, або ґрунтовий розчин, є найбільш рухомою, мінливою і водночас активною частиною ґрунту. Ґрунтовий розчин відіграє значну роль у ґрунтотворних процесах. У ньому, або за його участю, відбуваються процеси руйнування і синтезу органічних речовин, вторинних мінералів, утворення органо-мінеральних сполук. З переміщенням рідкої фази пов’язане переміщення по ґрунтовому профілю продуктів вивітрювання і ґрунтоутворення. Рідка фаза є безпосереднім джерелом води і поживних речовин для рослин та мікроорганізмів.

На сьогодні вивчають ґрунтовий розчин трьома способами:

1) без попереднього його виділення;

2) дослідженням виділеного ґрунтового розчину; 3) за допомогою водних витяжок.

Метод водних витяжок полягає в тому, що ґрунт обробляють водою в тому чи іншому співвідношенні (1:3, 1:5, 1:10 і т. д.); після перемішування суспензії протягом деякого часу проводять фільтрування, фільтрат піддають аналізу. Водні витяжки значно відрізняються від природного ґрунтового розчину як за концентрацією окремих компонентів, так і за загальною кількістю добутих з ґрунту речовин.

Вода, взаємодіючи з ґрунтом, по-різному впливає на нього. До основних видів впливу води на ґрунтові сполуки при отриманні водних витяжок відносять розчинення і гідроліз. Водна витяжка не дає правдивої картини про вміст у ґрунтовому розчині таких компонентів, розчинність яких пов’язана зі складом газової фази чи окисно-відновними умовами. Проте для вирішення окремих питань цей метод повністю придатний. До них насамперед відносять вміст у ґрунті легкорозчинних і середньо-розчинних солей і їхні концентрації при різних станах вологи.

Для незасолених ґрунтів дослідження водних витяжок дає можливість простежити за динамікою реакції середовища (рН), аміаку, нітратів, нітритів, Кальцію, Калію, фосфатної кислоти, розчинних органічних речовин і т.д. Ще більшого значення набуває вивчення водної витяжки із засолених і солонцюватих ґрунтів, що дає змогу встановити придатність цих ґрунтів для сільськогосподарських культур і передбачити заходи з їхнього поліпшення.

Склад і концентрація ґрунтового розчину є результатом багатьох процесів: біологічних, фізико-хімічних, хімічних і фізичних, що відбуваються у ґрунті в тісній залежності від його температури, вологи та аерації. У незасолених ґрунтах концентрація ґрунтового розчину незначна і не перевищує одного чи кількох грамів на літр, у засолених ґрунтах – висока і сягає кількох десятків і навіть сотень грамів на літр.

Лабораторна робота №10

Тема: Якісний аналіз водної витяжки ґрунту. Визначення аніонів.

Мета: узагальнити та систематизувати знання про якісні реакції; удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом та хімічними реактивами.

Обладнання: аналітичні ваги, конічна колба 250 мл, мірний циліндр на 50 см³, лійка, складчастий фільтр, штатив з пробірками.

Реактиви: дистильована вода, розчини: нітратної кислоти (10%), арґентум нітрату (0,1 н), хлоридної кислоти (10%), барій хлориду (25%), дифеніламіну в сульфатній кислоті.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Приготування водної витяжки ґрунту.

1. На аналітичних вагах зважити 10 г ґрунту та перенести його у колбу об’ємом 250 мл.

Дослід 2. Якісне визначення хлорид-аніонів (𝐶𝑙⁻).

1. Відміряти 5 мл фільтрату, помістити його у пробірку.

2. Додати три краплі 10% розчину нітратної кислоти і три-чотири краплі 0,1 н розчину аргентум нітрату.

3. За наявності йонів хлору утвориться білий осад за схемою:

𝐶𝑙⁻ + 𝐴𝑔𝑁𝑂₃ = 𝑁𝑂₃⁻ + 𝐴𝑔𝐶𝑙 ↓

Дослід 3. Якісне визначення сульфат-аніонів (𝑆𝑂₄²⁻).

1. Відміряти 5 мл фільтрату, помістити його у пробірку.

2. Додати 2 краплі 10% розчину хлоридної кислоти і 10 крапель 25% розчину барій хлориду, перемішати.

3. За наявності аніонів сульфату спостерігатимемо опалесценцію, або білий осад, що утворюється за схемою:

𝑆𝑂₄²⁻ + 𝐵𝑎𝐶𝑙₂ = 2𝐶𝑙⁻ + 𝐵𝑎𝑆𝑂₄ ↓

Дослід 4. Якісне визначення нітрат-аніонів (𝑁𝑂₃⁻).).

1. Відміряти 5 мл фільтрату, помістити його у пробірку.

2. Додати три-чотири краплі дифеніламіну в сульфатній кислоті.

3. Спостерігати за зміною забарвлення розчину. За наявності нітрат-аніонів з’явиться синє забарвлення на межі поділу фаз.

4. Результати спостережень записати у таблицю. Наявність іону позначають знаком (+), відсутність – знаком (-).

Таблиця 12

Форма представлення результатів дослідження

	Аніони
𝐶𝑙⁻	𝑆𝑂₄2−	𝑁𝑂3−

Лабораторна робота №11

Тема: Якісний аналіз водної витяжки ґрунту. Визначення катіонів.

Обладнання: аналітичні ваги, конічна колба 250 мл, мірний циліндр на 50 см³, лійка, складчастий фільтр, штатив з пробірками, спиртівка.

Реактиви: дистильована вода, розчини: етанової (оцтової) кислоти (10%), оксалату амонію (4%), хлоридної кислоти (10%), натрій гідрогенортофосфату, амоній гідроксиду.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Приготування водної витяжки ґрунту.

1. На аналітичних вагах зважити 10 г ґрунту та перенести його у колбу об’ємом 250 мл.

3. Вміст колби ретельно збовтати протягом 5-ти хвилин і відфільтрувати через паперовий складчастий фільтр.

Дослід 2. Якісне визначення катіонів Кальцію (𝐶𝑎²⁺).

1. Відміряти 5 мл фільтрату, помістити його у пробірку.

2. Додати 1-2 краплі 10% розчину етанової кислоти.

3. Додати 2-3 краплі 4% розчину оксалату амонію.

4. Розчин у пробірці перемішати і підігріти на полум’ї.

5. За наявності Кальцію з’являється опалесценція або осад. Дослід 3. Якісне визначення катіонів Магнію (𝑀𝑔²⁺).

1. Відміряти 5 мл фільтрату, помістити його у пробірку.

2. Додати 2-3 краплі 2% розчину хлоридної кислоти.

3. Додати 2-3 краплі розчину натрій гідрогенортофосфату.

4. Додати 3-4 краплі розведеного розчину амоній гідроксиду, перемішати скляною паличкою.

5. Поява помутніння або осаду свідчить про наявність у витяжці катіонів Магнію.

6. Результати спостережень записати у таблицю. Наявність іону позначають знаком (+), відсутність – знаком (-).

Таблиця 12 Фома представлення результатів дослідження

Катіони
𝐶𝑎2+	𝑀𝑔2+

Лабораторна робота №12

Тема: Визначення інтенсивності скипання ґрунту та вмісту в ньому карбонатів.

Мета: удосконалювати вміння та навички працювати із лабораторним посудом та хімічними реактивами.

Обладнання: годинникове скло, фарфорова чашка, хімічна склянка, фарфорові тиглі.

Реактиви: зразки ґрунту, дистильована вода, розчини хлоридної кислоти (5% та 5 н), розчин ферум(ІІ) хлориду.

Хід роботи Інструктаж з БЖ.

Дослід №1. Визначення інтенсивності скипання ґрунту.

1. Зразок ґрунту покласти на годинникове скло або у фарфорову чашку.

2. Змочити кількома краплями води та обробити кількома краплями розчину хлоридної кислоти (5%). Попереднє змочування ґрунту водою необхідне для витискування з нього повітря, яке, виділяючись з потріскуванням, може імітувати незначну кількість карбонатів.

3. Записують результати визначення з вказівкою інтенсивності скипання.

Скипання свідчить про присутність у ґрунті карбонатів, та руйнуються при взаємодії з кислотою за реакцією:

𝐶𝑎𝐶𝑂₃ + 2𝐻𝐶𝑙 = 𝐶𝑎𝐶𝑙₂ + 𝐶𝑂₂ ↑ +𝐻₂𝑂

Вуглекислий газ виділяється з ґрунту у вигляді бульбашок з характерним шипінням, а при невеликій кількості – з потріскуванням.

Дослід №2. Визначення вмісту карбонатів у ґрунті.

1. У хімічну склянку на 25 мл з кришкою або годинниковим склом налити 7 мл 5 н розчину хлоридної кислоти.

2. На кришку склянки поставити фарфоровий тигель на 10 мл і зважити з точністю до 1 мг (Р1).

3. У тигель помістити понад 1 г повітряно-сухого ґрунту та вдруге його зважити (Р2).

4. Обережно перенести ґрунт у склянку, уникаючи втрат за рахунок розбризкування. Щоб уникнути втрати 𝐶𝑂₂ органічною речовиною ґрунту, рекомендується до хлоридної кислоти додати декілька крапель ферум(ІІ) хлориду.

5. Вміст склянки старанно перемішати повертаючи її двічі. Потім тигель знов поставити на кришку склянки і через 30 хв.

зважити (Р3).

Вага вуглекислого газу дорівнює: Р2 - Р3.

6. Розрахувати вміст кальцій карбонат за формулою:

𝑋 = (𝑃₂ − 𝑃₃) ∙ 2,27 ∙ 100 ∙ 𝐾_𝐻₂𝑂

𝑃2 − 𝑃1

де 𝑋 – кількість кальцій карбонату, %; 𝑃₂ − 𝑃₁ – наважка ґрунту, г;

𝑃₂ − 𝑃₃ – вага 𝐶𝑂₂ у даній наважці, г;

2,27 – коефіцієнт для перерахунку 𝐶𝑂₂ на 𝐶𝑎𝐶𝑂₃;

𝐾_𝐻₂𝑂 – коефіцієнт для перерахунку на сухий ґрунт; 100 – коефіцієнт для перерахунку на 100 г ґрунту.

7. Зробити висновок щодо інтенсивності скипання досліджуваного зразка та вміст в ньому карбонатів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Глобальні функції ґрунтів. URL: https://www.youtube. com/watch?v=FTWrttops5Y

2. Тренувальні тестові завдання до практичної роботи 8 «Порівняльний аналіз різних типів ґрунтів України».

URL: http://interactive.ranok.com.ua/theme/contentview/serednya ta -starsha -shkola/geografya -8 -klas/trenyvaln -testov -zavdannya -do praktichno -roboti -8 -porvnyalniyi -analz -rznih -tipv -ryntv -ykrani

/11575 -test

3. Аверченко В. І., Самойленко М. Н. Ґрунтознавство: навч. посіб. Харків: Мачулін, 2018. 118 с: іл.

4. Базель Я. Р., Воронич О. Г., Кормош Ж. О. Практичний курс аналітичної хімії (ч. 1) : навч. посібник. Ужгород – Луцьк, 2004.

5. Гаськевич В., Підвальна Г. Лабораторно-аналітичні роботи з ґрунтознавства. Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2006. 96 с.

6. Географічні карти України. URL: https://geo map.land.kiev.ua/

7. Ґрунтознавство: підруч. / Д. Г. Тихоненко та ін. Київ: Вища освіта, 2005. 703 с.: іл.

8. Делеган-Кокайко С. В. Методичний посібник для лабораторного практикуму з навчальної дисципліни «Урбоекологія з основами моніторингу довкілля». Ужгород, 2020. 81 с.

9. Кислотність ґрунтів та її вплив на живлення рослин. URL: https://www.agronom.com.ua/kyslotnist -gruntiv -ta -yiyi -vplyv -na zhyv/

10.Кичкирук О. Ю., Махневич Д. С., Кондратенко О. У. Методичні рекомендації для лабораторних робіт з дисципліни «Екоаналітична хімія». Житомир: Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2020. 51 с.

11.Кобернік С. Г., Коваленко Р. Р. Географія: підруч. для 8 класів ЗНЗ. Київ: Літера ЛДТ, 2016. 304 с.

12.Корнєєнко С. В. Дослідження складу, фізичних і фізикохімічних властивостей ґрунту: навч. посіб. Київ, 2016. 217 с.

13.Мойш Н. І. Ґрунтознавство: курс лекцій. Ужгород: Ґражда, 2011. 368 с.

14.Набиванець Б. Й., Сухан В. В., Калабіна Л. В. Аналітична хімія природного середовища. Київ: Либідь, 1996. 304 с.

15.Назаренко І. І., Польчина С. М., Нікорич В. А. Ґрунтознавство: підручник. Чернівці: Книги – ХХІ, 2004. 400 с.

ДОДАТОК 1

Закономірності поширення та класифікація ґрунтів в Україні.

У зв’язку з неоднаковим проявом чинників ґрунтоутворення різних частин нашої держави її ґрунтовий покрив досить різноманітний. В Україні чітко простежуються дві закономірності у поширенні ґрунтів: на рівнинних територіях – широтна зональність, у гірських областях – вертикальна (висотна) поясність.

Кожній кліматичній області та природній зоні властиві свої зональні типи ґрунтів. Ґрунти поділяють на типи залежно від будови ґрунтового профілю, тобто наявності або відсутності тих чи тих горизонтів, їхньої потужності. Типи ґрунтів одержали назву за своїм забарвленням (наприклад, сірі лісові, чорноземи, каштанові) і поділяються на підтипи з огляду на ступінь вираженості у їхній будові певних горизонтів. За механічним складом, тобто переважанням у ґрунті піску або глини, виокремлюють різновиди ґрунтів: піщані, супіщані, суглинисті, глинисті.

Ґрунтовий покрив України доволі різноманітний. На її рівнинній частині з півночі на південь виділяють чотири основні ґрунтові зони: дерново-підзолистих, сірих лісових, чорноземних і каштанових ґрунтів.

Дерново-підзолисті ґрунти. На Поліссі та у Прикарпатті під мішаними лісами в умовах надмірного зволоження сформувалися дерново-підзолисті ґрунти (рис. 4).

Для їхнього ґрунтового профілю характерний поверхневий шар лісової підстилки завтовшки 2-5 см, складений опалим листям, хвоєю, сухими плодами і гілками дерев. Під ним міститься особливий шар дернини з напіврозкладених органічних решток. Гумусовий шар тонкий (8-10 см), темно-сірого кольору. За ним утворився потужний (до 20 см) шар вимивання.

Через промивний режим він має світло-сіре за- ^{Рис. 4. Ґрунтовий}

профіль дерновобарвлення та недовгі язики, що переходять у наступний горизонт – перехідний. У нього

бурий колір і потужність до 80 см. Материнською породою для цих ґрунтів на Поліссі є зандрові піски та морена, що лишилися після танення давніх льодовиків.

Дерново-підзолисті ґрунти характеризуються невисокою родючістю. Вони часто безструктурні, за механічним складом переважно піщані та супіщані.

У них малий вміст гумусу: лише 1,5-2,5 %. Через надмірне зволоження дерново-підзолисті ґрунти мають кислу реакцію, що сприятливо не для всіх культурних рослин. Для поліпшення якості дерново-підзолистих ґрунтів застосовують заходи меліорації.

Сірі лісові ґрунти. Під ділянками широколистяних лісів лісостепу в умовах теплого та помірно вологого клімату утворилися сірі лісові ґрунти (рис. 5). У межах України вирізняють підтипи, які змінюються з півночі на південь: ясно-сірі, сірі й темно-сірі. Для будови їхнього профілю притаманна лісова підстилка товщиною 1-2 см. Під нею – достатньо потужний гумусовий горизонт темно-сірого кольору з великою кількістю коренів трави, що досягає 20 см. Під ним сформувався невеликий шар вимивання, який значно тоншає з півночі на південь. Перехідний горизонт доходить до глибини 120 см і має буре забарвлення. Сірі лісові ґрунти лежать на лесових породах, збагачених кальцієм, в умовах промивного режиму.

Сірі лісові ґрунти доволі родючі. Вони стру- Рис. 5. Грунтовий ктурні, за механічним складом супіщані та суг- профіль сірих лілинисті. Вміст гумусу зростає від 2,5 % у ясно- ^{сових ґрунтів} сірих до 5% у темно-сірих ґрунтах. Сірі лісові ґрунти потребують певних заходів меліорації. Оскільки вони слабокислі, іноді необхідне вапнування. Кількість поживних речовин у ґрунтах зростає з просуванням на південь від ясно-сірих до темно-сірих. Розташовані на схилах височин сірі лісові ґрунти зазнають водної ерозії, тому варто вживати заходів боротьби з нею: закріплення схилів рослинністю, повздовжнє розорювання схилів, їх терасування тощо.

Чорноземні ґрунти та їхні основні підтипи. У середній і південній частинах України в межах лісостепової та степової зон поширені найкращі ґрунти світу - чорноземи. Вони сформувалися на лесовидних породах в умовах достатнього й недостатнього зволоження. Чорноземи мають зернисту структуру і добрі водоповітряні властивості.

В Україні з півночі на південь розрізняють такі підтипи чорноземів: опідзолені та вилузувані, типові (рис. 6), звичайні (рис. 7) й південні (рис. 8).

Рис. 6. Ґрунтовий профіль чорноземів типових

Рис. 7. Ґрунтовий профіль чорноземів звичайних

Рис. 8. Ґрунтовий профіль чорноземів пі-

вденних

Вміст гумусу в них великий. Він, відповідно, збільшується від 5 % до 8 %, а потім знову зменшується до 5 %. Ґрунти багаті на поживні речовини. У будові ґрунтового профілю під шаром лісової підстилки або степової повстини лежить дуже потужний гумусовий горизонт, товщина якого зростає на південь від 50 см до 80 см, а потім дещо тоншає. Забарвлення горизонту інтенсивно чорне. Найпотужнішим шаром гумусу, що сягає 1,5 м, вирізняються чорноземи типові, які сформувалися на лівобережжі лісостепу. Перехідний горизонт має темно-буре забарвлення. Материнська порода – лес. За реакцією чорноземні ґрунти – нейтральні. Лише опідзолені та вплутувані чорноземи є слабокислими. Вони структурні, за механічним складом суглинисті й супіщані. Із заходів меліорації чорноземи на пагорбах потребують боротьби з водною ерозією. Чорноземи південні зрошують.

Каштанові ґрунти. На півдні Причорноморської низовини і в Степовому Криму поширені каштанові ґрунти (рис. 9). Вони розвинулися в умовах недостатньої кількості опадів і високої температури на засолених материнських породах, що містять гіпс. Для них характерний достатньо потужний гумусовий горизонт сіро-каштанового кольору товщиною 15-25 см. Перехідний горизонт бурого кольору сягає глибини 60 см. Материнська порода – лесовидні суглинки. Майже 50 % загальної площі займають солонці. У межах України з півночі на південь змінюються два підтипи каштанових ґрунтів: темно-каштанові й каштанові. Вміст гумусу в них зменшується від 4 до 2 %. Ґрунти безструктурні. За механічним складом – супіщані та піщані.

Каштанові ґрунти часто зазнають вітрової ерозії. За хімічною реакцією вони слаболужні. За умов меліорації дають високі врожаї культурних рослин: кавунів, винограду, соняшнику. Основними заходами меліорації є зрошення у поєднанні з гіпсуванням (для нейтралізації лугів) і внесенням мінеральних добрив.

Коричневі та червоно-бурі ґрунти. На Південному березі Криму в умовах субтропічного клімату незначною смугою сформувалися родючі коричневі (рис. 10) та червоно-бурі ґрунти. Вони мають під лісовою підстилкою потужний (30-40 см) гумусовий горизонт коричневого кольору. Перехідний горизонт яск-

раво-коричневого кольору заглиблюється до 90 см. Ґрунти утворилися на вапняках. Вміст гумусу достатньо великий – 3,54 %. Ґрунти структурні. За хімічною реакцією нейтральні. Вирізняються високою родючістю.

Азональні типи ґрунтів. У межах України, крім зональних типів ґрунтів, сформувалися азональні, тобто поширені у різних природних зонах у зв’язку зі специфічними природними умовами. Так, у заплавах річок значні площі займають лучні й дернові ґрунти. У зоні мішаних лісів в умовах надмірного зволоження і високого рівня ґрунтових вод утворилися болотні ґрунти.

На півдні серед каштанових ґрунтів можна зустріти солончаки, солонці та солоді, які не мають властивого ґрунтам поділу на горизонти.

Ґрунти гірських областей. У горах спостерігається вертикальна (висотна) поясність ґрунтів. Гірські ґрунти щебенюваті, з низьким вмістом перегною, тому малородючі. В Українських Карпатах з висотою ґрунти змінюються від дерново-підзолистих до бурих лісових і гірсько-лучних. У Кримських горах поширені бурі лісові, а на яйлах – лучні ґрунти.

ДОДАТОК 2