Основні типи грунтів. Традиційна система оброітку грунту. Органічне землеробство

Мета: Ознайомити учнів з основними типами грунтів, їх значенням та характеристикою, вміти розрізняти та обґрунтовувати; виховувати дбайливе ставлення до природи, любити та берегти.

Щоб зібрати рясний урожай, аграрій повинен висіяти потрібну рослину в потрібний час і в потрібному місці, яке визначається не лише географічним положенням і особливостями клімату, але і типом ґрунту. У кожного з них є переваги і недоліки, і різні типи ґрунтів підходять для вирощування різних культур щодо: вмісту поживних речовин (чи потрібно додаткове підживлення); обробки землі (наскільки легко, без додаткових зусиль, обробляється певний тип ґрунту); поливу (як швидко вода надходить і відводиться у даному типі ґрунту). Беручи до уваги дані ключові фактори, ви можете як найкраще використати ситуацію для певного виду ґрунту. І для цього потрібно знати, з яким конкретним типом ви маєте справу.

Визначення виду ґрунту зазвичай пояснюють елементи, з яких складається речовина: пісок, глина і мул. Таким чином, існує три основні матеріали для побудови різних видів земель з їх сильними і слабкими сторонами. Намагаючись зрозуміти, в чому полягає різниця, слід звернути увагу на розмір частинок. Найменші з них характерні для глини. Чим дрібніше частинки, тим менше повітря залишається між ними і тим ближче вони прилипають одна до одної.

На території України утворились різні типи грунтів. Їх розподіл на рівнинах підпорядковується закону широтної зональності (змінюються з півночі на південь).

Чорноземні грунти

Чорноземні ґрунти утворились в лісах в умовах недостатнього зволоження під степовою рослинністю. Це найпоширеніші в Україні типи ґрунтів що займають майже 65% території країни і є її національним багатством. Високий вміст гумусу (8-15%) та зернисто-грудкувата структура роблять їх найбільш родючими не лише в Україні, а й у світі. Шар перегною в чорноземах має значну товщину – від 0,4 м до 1 м і більше. Різні підтипи чорноземів широко розповсюджені в різних районах країни: у лісостепу – підзолисті та типові чорноземи, у північній частині степу – звичайні чорноземи, на півдні степу – південні чорноземи. Загалом в Україні зосереджена п’ята частина всіх чорноземів у світі.

Каштанові грунти

Каштанові ґрунти створювались на сухих степових ділянках, в умовах недостатнього зволоження та поганої рослинності. Мають низький вміст гумусу – 3%, але досить сильний гумусовий горизонт – до 0,55 м. Для отримання високих врожаїв сільськогосподарських культур ці типи ґрунтів потребують додаткової вологи.

Піщані Ґрунти

У піщаних ґрунтах (легких) переважає високий вміст піску, невелика частка глинистих мінералів і низький вміст гумусу. Такі землі відповідають своєму визначенню «легких», тому що маючи сипучу зернисту структуру вони легко культивуються, швидко руйнуються, мають підвищену повітро-і водопроникність, але не утримують вологу, добре прогріваються, а також швидко охолоджуються. Істотним недоліком піщаної землі є мізерне біологічне життя в них, оскільки ґрунтовим мікроорганізмам не вистачає вологи і поживних речовин. Це неминуче призводить до нестачі в рослинах активних і поживних речовин. У таку землю доводиться частіше вносити органічні добрива, які стають мало не єдиним джерелом живлення рослин. Але і це не завжди дає бажаний ефект, так як добрива швидко розкладаються з водою, легко потрапляють в піщані землі, а розчинені в ньому просто вимиваються, переходячи безпосередньо в нижні шари землі.

Глинисті Ґрунти

Глинисті ґрунти (важкі) – дуже щільні, в’язкі, легко злипаються, важкі, їх складно обробляти. При перекопуванні такі землі не кришаться, а утворюють великі грудочки, які дуже важко зламати і подрібнити. Глинисті види ґрунтів погано пропускають воду і не утворюють розвиненої капілярної системи, внаслідок чого коріння рослин з трудом отримують вологу, необхідну для їх життя. Однак, ввібравши воду, глинисті види землі не пропускають її в нижні шари, і вона накопичується в зоні вкорінення рослин, що призводить до застою і загнивання кореневої системи. Ще одним наслідком ущільненої структури глинистої землі є те, що вона запливає під час дощу. Після висихання така земля покривається щільною твердою кіркою, яка перешкоджає проникненню повітря, світла та вологи до коріння рослин («бетонний ґрунт»). У міру висихання та під впливом сонця поверхня заплилих глинистих видів ґрунтів тріскається і набуває ще більш ущільнену структуру.

Через ущільнення глинисті землі характеризуються поганою повітропроникністю, що обмежує надходження кисню до коренів рослин, а також мікроорганізмів, що живуть у землі. Нестача кисню уповільнює розкладання органічної речовини на кінцеві продукти розпаду, збіднює землю і позбавляє рослини цінних поживних речовин. Це багато в чому пояснює дефіцит біологічного життя в глинистих землях, деякі райони яких можна охарактеризувати як «мертві» з точки зору наявності в них розвиненого мікробіологічного середовища.

Кам’янисті грунти

Кам’янисті ґрунти за визначенням зустрічаються на схилах пагорбів і гір. Камені або щільні гірські породи, що не є родючими, складають значну частину їх структури. Ці види ґрунтів добре прогріваються і довго зберігають тепло, але в них немає активного життя мікроорганізмів, і мікроелементи швидко вимиваються або вивітрюються разом з гірськими породами. Вода також не залишається в структурі землі.

Торф’яно-Болотні грунти

Торф’яно-болотні ґрунти складаються з багатих азотом органічних речовин, які часто недоступні для рослин. Ці землі мають критично мало фосфору і мало калію. Однак існує таке поняття, як торфо вівіанітові землі. Навпаки, у них багато фосфору, але вони входять до складу сполук, недоступних для рослин. Торф’яно-болотні землі також характеризуються хорошою вентиляцією та водопроникністю, але часто з надлишком вологості. Торф’яні види ґрунтів повільно нагріваються, оскільки торф погано проводить тепло. Оскільки структурні торф’яні землі є своєрідною губкою, яка легко поглинає, але також легко виділяє воду, їх структурний склад слід покращувати за рахунок збільшення вмісту твердих речовин.

Супіщані грунти

Супіщані ґрунти мають багато ознак піщаної землі, але в більш збалансованому співвідношенні, сприятливому в усіх відношеннях для вирощування рослин, будучи проміжним видом ґрунту. Супіщані землі повітропроникні, мають високий запас води, добре вбирають і утримують вологу, зв’язують мінерали та поживні речовини, запобігаючи їх вимиванню з землі. Супіщана земля характеризується розвиненим біологічним життям. Такі види ґрунтів створюють сприятливе середовище для вкорінення та розвитку кореневої системи рослин: хороша аерація забезпечує вільний доступ кисню до землі, а потужна капілярна система забезпечує коріння вологою та поживними речовинами. Поверхня піщаної землі швидко віддає воду після зволоження, не утворює кірки і не сохне глибоко до рівня вкорінення рослин. Крім того, через досить пухку структуру піщані землі швидко нагріваються і гнучко реагують на різницю між денними та нічними температурами.

Суглинні грунти

Суглинні, або середні ґрунти корисні для садівництва та землеробства. Назва визначає проміжне положення суглинистої землі між глинистою та піщаною землею, хоча вони мають переваги обох типів і позбавлені крайніх недоліків. Можна стверджувати, що в цьому виді ґрунту існує оптимальний баланс, необхідний для успішного вирощування різних видів рослин. Структура суглинистої землі характеризується зернистою грудкуватістю, а також містить досить великі тверді частинки землі та пилоподібні частинки. Ці землі легко обробляються, не утворюють щільних грудок і не злежуються після обробітку. Суглинкові землі містять велику кількість поживних речовин (багаті мінералами та елементами), запас яких постійно поповнюється завдяки активності ґрунтових мікроорганізмів та багатому біологічному життю. Суглинкові землі характеризуються високою повітропроникністю та водопроникністю, добре утримують вологу, швидко і рівномірно прогріваються з настанням тепла і підтримують сталий температурний режим.

Суглинкові ґрунти включають глину, пісок та мул і є найкращим можливим поєднанням усіх негативних та позитивних якостей. Він вважається найкращим видом ґрунту і є більш сприятливим для садівників, ніж будь-який інший, оскільки не вимагає додаткових вкладень. Що стосується складу, то він складається з 40% мулу, 40% піску, 20% глини.

Дерново-Підзолисті Ґрунти

Дерново-підзолисті ґрунти поширені переважно на Поліссі. Вони утворилися в умовах надмірного зволоження під мішаними та сосновими лісами. Материнські породи для них – водно-льодовикові піщані відклади. Ці типи ґрунтів мають низький вміст гумусу – до 1,5%, яскраво виражений так званий підзолистий горизонт, з якого відбувається глибоке вимивання поживних речовин. Тому вони мають низьку плодючість.

Сірі Лісові Ґрунти

Сірі лісові ґрунти поширені в південній частині Полісся, на заході та на Правобережній Україні в районах широколистяних лісів. Вони утворилися на суглинистих породах в умовах достатньої кількості вологи. Вміст гумусу в них також невеликий (3%), тому їх природна родючість невисока.

Інші Ґрунти

Інші ґрунти – крім основних зональних типів ґрунтів, на рівнинних просторах України на Поліссі формуються болотні та торф’яно-болотні землі, в долинах річок – лучні та лучно-болотисті землі. У лісостепу та степу солонці розподілені окремими невеликими плямами – малородючими землями, в яких простежується горизонт зі значним вмістом солі. У південних степах утворюються солончаки – неродючі типи землі, мають високий вміст солі по всій їх товщі. Такі типи землі вимагають промивання та гіпсування для вирощування рослин. В результаті інтенсивного промивання водою розлив солонці в закритих рельєфних западинах перетворюється на солодід, у якому шар солі зникає, але з’являються глейові горизонти.

Як визначити види грунтів.

М’яч. Зробіть кулю з вологої (але не наскрізь мокрої) речовини і киньте її приблизно на півметра заввишки. Ловіть. Якщо вона розсипається, вона занадто піщана. Якщо вона все одно злипається – це означає, що вид ґрунту містить багато глини. Інший варіант – просто стиснути її. Якщо вона розбивається, вона піщана. Якщо воно прилипає до рук – вона складається переважно з глини.

Горохове зерно. Візьміть невелику кількість землі і потріть пальцями. Якщо речовина ніби жирна на дотик, прилипає до пальців і плавно розтікається – це глина. Якщо вона крихка і не розтікається легко, це інший вид ґрунту – пісок.

Палиця. Зробіть паличку з вологої землі, катаючи її між рук. Поставте. Якщо вона зводиться без дроблення – глини досить. Якщо ні, то в основному вона складається з піску.

Баночка (пляшка). Цей варіант передбачає трохи математики і фізики. Насипте жменю-дві землі в пляшку і залийте водою. Добряче струсіть. Результатом експерименту стануть шари різних видів ґрунтів відповідно до їх ваги. Виміряйте їх і розрахуйте співвідношення. Врахуйте, що глина може осідати кілька днів. Послідовність елементів залежить від їх ваги. Найважчий – пісок, він буде на дні. Мул буде посередині. Найлегшою є глина – вона буде зверху.

Отже, головний спосіб домогтися успіху в сільському господарстві – це знати свій конкретний тип землі та вирощувати рослини, які найбільш підходять для конкретного випадку.

2. Традиційна система оброітку грунту. Органічне землеробство

Мета: Формувати нові знання з теми про системи обробітку грунту, вміти визначати та порівнювати особливості обробітку грунту; виховувати дбайливе відношення до природи, до землі, любити та оберігати.
Основним прийомом даної системи обробітку грунту є полицева оранка. Під час оранки перевертається і розпушується орний шар, підрізуються бур'яни, заробляються в грунт добрива та поживні рештки.
Передплужник зрізує та скидає на дно борозни верхній шар грунту завтовшки 10 – 12 см. Основний корпус плуга піднімає нижнюю частину орного шару і покриває ним шар грунту, знятий передплужником. Оранку плугом із передплужником називають культурною і застосовують на грунтах із глибиною орного шару не менше 20 см. Передплужники не використовують, якщо в грунт заорюють гній, мінеральні добрива, для переорювання та обробітку осушених боліт з товстим шаром торфу, нещодавно розкорчованих ділянок.
При перевертанні верхнього шару грунту заробляються післяжнивні рештки, добрива, насіння бур'янів, знищуються збудники хвороб та шкідників. Окрім того, під час перевертання перемішуються верхній родючіший та більш розпилений шар грунту з менш родючим нижнім, що поліпшує фізичні властивості грунту, сприяє біологічній активізації орного шару.
Розпушування і кришіння грунту поліпшує його водо – і повітропрооникність, життєдіяльність мікроорганізмів, умови росту рослин, за рахунок зменшення розмірів грунтових частинок, взаємного їх перемішування, підвищує пористість, зменшує щільність грунту.
Перемішування грунту сприяє створенню однорідного розподілу в ньому поживних речовин. Для забезпечення більш повного перевертання, розпушування і кришіння грунту, заробки поживних решток плуги обладнують передплужниками, які встановлюють перед кожним корпусом плуга.

Прихильники оранки вважають, що плуг залишається основним знаряддям для обробітку грунту, адже оранка має три головні переваги для рослинництва:

• створює чисту якісну поверхню ріллі та сприятливі умови для посівного ложа, освіжає грунт та
  заорює бур'яни на дно борозни;

• збагачує грунт органікою природним і недорогим методом;

• відновлює структуру грунту, забезпечує відмінний дренаж, аерацію та розподіл мінералів.

Для проведення оранки використовують: навісні, напівнавісні та причипні плуги. Глибина оранки залежить від грунтово – кліматичних умов, біологічних особливостей вирощуваних культур. Оранка може бути мілкою (до 14 см), звичайною (14 – 24 см), глибокою (25 см і більше) та плантажною ( понад 40 см). Плантажна застосовується при закладанні садів та чагарників. Під корене та бульбоплоди глибина оранки становить 30 – 32 см, кукурудзу та соняшник – 25 – 27 см, зернові культури – 20 – 22 см.
Ярусна оранка відповідає умовам відтворення гумусу, знищує пророслі дводольні та однорічні злакові, зменшує на 30 – 60 % кількість пророслих бур'янів з насіння, кореневищ та паростків. Вона дає змогу не тільки ефективно загорнути гній або сидерати, краще розпушити грунт і вирівняти зорану поверхню але й скоротити кількість передпосівних операцій обробітку грунту під просапні культури.
Лущення та дискування проводять після збирання культур суцільного способу сівби. Його застосовують для розпушування, часткового перевертання та перемішування грунту, а також для підрізання бур'янів. Лущеня сприяє збереженню і нагромадженню вологи, знищенню бур'янів та шкідників. При запізненні з лущенням грунт швидко висихає. Своєчасне лущення поліпшує якість оранки, зменшує питомий опір грунту під час обробітку грунту. Для лущення застосовують дискове та лемішне знаряддя. Дискування проводять для подрібнення рослинних залишків. Для його проведення використовують дискові борони, лущильники. Глибина обробітку становить 6 – 15см

Плоскорізи та розпушувачі – використовують в зонах недостатнього зволоження, замість весняної оранки. Чизелювання зябу являє собою утворення періодично розміщених розпушених смуг завглибшки до 40 см.
Передпосівний обробіток грунту, який здійснюють з метою вирівнювання поверхні, накопичення і зберігання вологи, очищення поля від бур’янів, ущільнення та створення насіннєвого ложа.. Проводять незадовго до посіву, на глибину загортання насіння, не допускаючи розриву між передпосівним обробітком грунту та посівом Після посіву насіння спочатку повинне прорости, а потім укорінитися. Ці дві фази відбуваються в двох різних шарах грунту. Проростання відбувається на поверхні, а укорінення – в більш глибоких шарах.
Культивація – забезпечує розпушування, перевертання грунту, підрізання бур’янів. Виконують її просапними, паровими та універсальними культиваторами. Основними робочими органами культиваторів є лапи різних типів. Долотоподібні пружинні лапи використовують для розпушування чистих від бур’янів грунтів. Підрізальні лапи ( стрілчасті, плоско різальні, стрілчасті універсальні) використовують для неглибокого розпушування грунту. Під час такого обробітку шари грунту не перевертаються, але бур’яни добре підрізаються.

Для вирівнювання та неглибокого розпушування верхнього шару грунту використовують шлейфи. Шлейфування поліпшує умови сівби, догляд за посівами та збирання врожаю.
Якісний передпосівний обробіток грунту є однією з найважливіших складових успіху кожного господарства. Вибір правильного устаткування вирішує проблему боротьби з бур’янами і створює ідеальні умови для посіву насіння, зменшує пошкодження родючого шару грунту і його ущільнення.
Післяпосівний обробіток – включає до сходове й після сходове боронування, міжрядні обробітки (розпушення, підгортання). До сходове та після сходове боронування проводиться під прямим кутом до посіву. До сходове боронування виконується у фазі білої ниточки бур’янів легкими боронами, як правило,на посівах зернових культур на 3 – 4 день після посіву. Після сходове боронування застосовується у фазі повних сходів культурних рослин. Під час боронування не глибоко розпушується і перемішується грунт, вирівнюється його поверхня, частково знищуються паростки та сходи бур’янів, грунтова кірка. Розрізняють зубові, сітчасті, пружинні, дискові та ротаційні борони. Борони є важкі, середні та легкі.

Коткуванням ущільнюють і вирівнюють поверхню грунту, знищують грунтову кірку, подрібнюють брили, які утворилися під час оранки, посилюють підняття вологи з нижніх шарів грунту, поліпшують контакт насіння з грунтом, що сприяє появі рівномірних сходів. Для коткування використовують гладкі, зубчасті, кільчасті та кільчасто – шпорові котки.

Мінімалізація обробітку – новий економічно й екологічно обґрунтований напрям обробітку грунту, що дає змогу зменшити його розпиленість, ущільнення, скоротити енергетичні, трудові, матеріальні витрати на механізовані польові роботи, зменшенням кількості та глибини обробітків, поєднанням операцій в одному робочому процесі. Мінімалізація обробітку грунту доцільна за умов, коли обробіток не знижуватиме культуру землеробства, родючість грунту, врожайність культур і якість продукції.
За мінімального обробітку грунту усувається потреба в найбільш енергоємних операціях – оранці на глибокому розпушуванні. Вони, як і поверхневий та мілкий обробіток грунту, поряд зі зміною будови орного шару негативно впливають на грунт. Часте розпушування грунту активує біологічні процеси та мінералізацію органічних речовин, призводить до значних втрат розчинних сполук азоту, фосфору, калію, інших макро і мікроелементів, спричиняє водну та вітрову ерозію. Для проведення мінімального обробітку грунту використовують комбіновані агрегати, польові мульчоутворювачі, культиватор – плоскоріз, стерньовий культиватор, дискові чизелі та лущильники.

Органічне землеробство.
Високі вимоги до екологічності продукції призвело до того, що в сільському господарстві активно розвивається новий напрямок – органічне землеробство. При вирощуванні рослин виключається застосування пестицидів і мінеральних речовин, використання генно модифікованого насіння, використовуються біопрепарати. Також для органічного землеробства, характерною рисою є поверхневий обробіток грунту.

Попит на екологічні продукти зростає, що вимагає відмови від застосування хімікатів.
Для повноцінного розвитку рослинам необхідні різні речовини і елементи. В основі їх «раціону» - вуглець ( до 50%), який вони отримують з вуглекислого газу і від мікроорганізмів, що містяться в грунті. Внаслідок переробки органічних компонентів в землі, синтезується гумус. В цілому раціон необхідний для розвитку рослин, складається з наступних речовин:

• вуглець,

• кисень,

• водень,

• азот,

• мінеральні сполуки.

Гумус головна умова для родючості. Дана речовина складається з різних органічних елементів, з грибів і бактерій, необхідних для розвитку рослин. Корисні властивості гумусу полягають в :
- активації синтезу компонентів;
- розпушуванні грунту;
- поліпшенні аерації поверхневих шарів землі;
- накопиченні та утриманні вологи.
Також він сприяє розчиненню кислот, що призводить до утворення особливого розчину, корисного для розвитку рослин.
У природі гумус в грунті утворюється і накопичується сам по собі, в результаті перегнивання рослинних залишків, листя, життєдіяльності мікроорганізмів. Проте в землеробстві природне утворення гумусу порушено, тому потрібне періодичне внесення органіки для поповнення його запасів в грунті.
Переваги. При вирощуванні сільськогосподарської продукції органічним способом використовують спеціальні препарати з добрива створені на основі натуральних речовин. Завдяки цьому навколишнє середовище не забруднюється хімікатами, вдається зберегти родючі грунти з живими мікроорганізмами. До того ж, за рахунок поверхневого обробітку не порушується структура горизонтів, що теж позитивно впливає на екосистему.
Серед переваг органічного землеробства варто відзначити:

• безпеку сільськогосподарської продукції. Вирощена без пестицидів вона не накопичує в собі хімікати, що несуть загрозу здоров’ю людей і тварин;

• зниження ризиків забруднення навколишнього середовища. При обробці поля хімікатами шкідливі сполуки накопичуються в землі, проникають у грунтові води і з ними потрапляють у водойми, спричиняючи загибель живих істот.
  Як бачимо, переваги у органічного землеробства дійсно вагомі. Ця методика спрямована на виключення небезпеки для самої людини і забезпечення її екологічно чистими продуктами харчування. Органічне землеробство передбачає мінімальне втручання в довкілля. Дана агротехнологія не завдає їй шкоди і дозволяє підтримувати природну екосистему.