Грунти Буг-Дніпровського межиріччя в межах переходу лісостепу у степ

Размещено на http://www.allbest.ru/

15

Національний науковий центр "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського"

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Грунти Буг-Дніпровського межиріччя в межах переходу лісостепу у степ

Топольний С.Ф.

03.00.18 - Грунтознавство

Харків - 2009

Вступ

Актуальність теми. В умовах капіталізації земельних відносин, конкретизація знань про ґрунтовий покрив набуває особливої актуальності як з позицій фіскальної політики, так і в контексті охорони ґрунтів. У відповідності з рішенням Української академії аграрних наук (Загальні збори 27 березня 2008 р.) особливої актуальності на найближчі 10 років набувають дослідження щодо: виявлення деградаційних процесів, негативних змін стану ґрунтового покриву; створення інформаційних баз даних, моніторингу ресурсів агросфери, картосхем, діаграм тощо; розроблення рекомендацій з проведення заходів щодо запобігання розвитку деградації ґрунтового покриву (оптимізація структури агроландшафтів, створення екологічної мережі, проведення лісомеліоративних заходів, оптимізація структури землекористування тощо); розробка сучасних підходів до діагностування, оцінювання і районування ґрунтів, зменшення залежності рівня їх продуктивності й екологічного стану від погодних умов. Саме в такому напрямку була побудована програма, сформована мета і визначені основні завдання наших досліджень. Важливим є уточнення матеріалів про ґрунтовий покрив, які були отримані під час великомасштабних обстежень 1957 - 1961 рр., особливо це актуально для регіону з розчленованим рельєфом, яким є Буг-Дніпровське межиріччя.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота виконана протягом 2005 - 2008 рр. відповідно до науково-технічної програми Національного університету біоресурсів та природокористування України в рамках тематики "Розробка системи оцінки та прогнозу якості земель" (№ ДР 0103U005377).

Мета і завдання дослідження. Головна мета досліджень - встановлення особливостей формування ґрунтів в межах переходу Лісостепу в Степ в районі Буг-Дніпровського межиріччя.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання:

- дослідити фактори ґрунтоутворення з виокремленням ролі рельєфу в перерозподілі параметрів клімату;

- виявити перерозподіл тепла за схилами різної експозиції і крутизни;

- встановити зміни складу, властивостей і функцій ґрунтів залежно від способу використання;

- обґрунтувати доцільність виділення перехідної смуги між Лісостепом і Степом.

Об'єкт дослідження - процеси та закономірності формування ґрунтів Буг-Дніпровського межиріччя в межах переходу Лісостепу у Степ, особливості їх діагностики і класифікації.

Предмет дослідження - ґрунтовий покрив Буг-Дніпровського межиріччя в межах переходу Лісостепу у Степ.

Методи дослідження - польові дослідження (ґрунтове обстеження, закладання ґрунтових розрізів, відбір зразків у ґрунтовому профілі і з поверхні ґрунту, прив'язка всіх полігонів, місць відбору зразків та місць закладання розрізів до географічної системи координат); лабораторно-аналітичні дослідження, камеральні роботи, інформаційно-бібліографічні (опрацювання літератури та архівних ґрунтових карт), порівняльно-історичний і порівняльно-географічний методи та методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в межах переходу Лісостепу у Степ у районі Буг-Дніпровського межиріччя запропоновано та обґрунтовано поняття перехідної смуги, на території якої можуть формуватися ґрунти, притаманні як для Лісостепу, так і для Степу.

Запропоновано методику теоретичного розрахунку теплозабезпечення схилів і коефіцієнтів їх зволоження, за допомогою яких можна прогнозувати наявність тих або інших ґрунтів без польових обстежень.

Практичне значення одержаних результатів. Виконані дослідження дають змогу уточнити особливості ґрунтового покриву в межах переходу Лісостепу у Степ з мінімальними затратами коштів, засобів і часу. Отримані матеріали можуть використовуватися практиками АПК, у службі "Центрдержродючість", а також при картографії ґрунтів і ландшафту, вирішенні екологічних проблем досліджуваної території.

Впровадження результатів. Результати досліджень впроваджені в Державному технологічному центрі охорони родючості ґрунтів "Центрдержродючість" (акт впровадження № 158-01/459 від 16.09.08).

Особистий внесок здобувача. Автором опрацьовано літературні джерела і наукові дані вітчизняної та іноземної літератури щодо теми дисертаційної роботи. Дисертант особисто провів весь обсяг польових та лабораторно-аналітичних досліджень протягом 2005 - 2007 рр. Узагальнено результати експериментів, проведено їх статистичну обробку. Проаналізовано і теоретично обґрунтовано матеріали дисертації, на основі яких зроблено висновки. Публікації виконано одноособово, а також у співавторстві. Внесок здобувача у спільних публікаціях полягає в постановці завдання, зборі літературних і експериментальних даних, їх аналізі та написанні статей і тез.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідалися та обговорювалися на Міжнародній науково-практичній конференції "Ландшафти та геоекологічні проблеми Дністровсько-Прутського регіону", присвяченої 130-річчю заснування Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича та 60-річчю створення кафедри фізичної географії (15-18 грудня 2005 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Раціональне землевикористання рекультивованих та еродованих земель: досвід, проблеми, перспективи", присвяченої 100-річчю засновника школи біологічної рекультивації земель, професора М.О. Бекаревича (7-9 червня 2006 р.), Дніпропетровський державний аграрний університет; Міжнародній науково-практичній конференції "Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття", присвяченої 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського, Харків, 2006 р.; І Всеукраїнській науково-практичній конференції "Екологічні проблеми сучасності" (Кіровоград, 2-4 жовтня 2007 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Методологія дослідження ґрунтового покриву України у дзеркалі земельних реформ (Харків, 12-13 червня 2008 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "Проблеми класифікації та діагностики ґрунтів" (Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, 25-28 вересня 2008 р.).

Публікації. З теми дисертації опубліковано 12 наукових праць, у тому числі 7 статей у наукових журналах, рекомендованих ВАК України як фахові, серед яких 3 - з біологічних наук, 4 тези доповідей.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 5 розділів, висновків та додатків. Основний зміст роботи викладено на 200 сторінках друкованого тексту, містить 27 таблиць, 29 фотографій, 21 рисунок і додатки. Список використаної літератури включає 269 джерел, з них 13- латиницею.

1. Основний зміст роботи

Історія дослідження ґрунтів регіону. Наводиться аналіз літературних джерел з питань дослідження чорноземних ґрунтів у державі взагалі й зокрема на межі переходу Лісостепу в Степ у районі Буг-Дніпровського межиріччя, а також еволюція поглядів на класифікацію чорноземів у хронологічному порядку. Описано різноманіття і природу карбонатних утворень, які спостерігаються в українських чорноземах. Акцентовано увагу на тому, що на теперішній час, поряд з певними досягненнями у вивченні чорноземів та їх класифікації, залишаються проблеми. Зокрема не вирішено питання класифікаційної належності досліджуваних ґрунтів, особливостей діагностики, принципів поділу території на Лісостеп і Степ.

Об'єкти і методика досліджень. Досліджуваний регіон за фізико-географічним районуванням України розташований у межах Придніпровської височини у межиріччі Південного Бугу і Дніпра, що є підвищеною рівниною, різною мірою розчленованою річковими долинами, балками та сучасними ерозійними формами. Рівнина має загальний нахил на південь відповідно до напрямку численних рік і річок, що впадають у Чорне море.

Розрізи були закладені і на вододільних плато, і на схилах різної експозиції і крутизни. За способом використання угідь розрізи закладені у лісосмугах, на орних землях, на цілинних пасовищах. При морфологічному дослідженні ґрунту особливу увагу звертали на глибину залягання та форму карбонатів.

Вивчалися ґрунти степових районів Долинського та Устинівського; лісостепових - Олександрівського та Маловисківського, а також Кіровоградського, який у першій половині минулого століття вважався лісостеповим, а в другій - степовим. Усього було закладено п'ять модельних полігонів.

У кожному досліджуваному районі було закладено близько 10 розрізів для вивчення морфологічних ознак ґрунтів і для відбору зразків. Для подальшого вивчення фізичних і фізико-хімічних властивостей, хімічного складу з кожного розрізу відбиралося чотири - сім зразків залежно від потужності ґрунтового профілю. У відібраних зразках у лабораторних умовах були проведені такі аналізи : гранулометричний склад ґрунту за методом піпетки в модифікації Н.А. Качинського [ДСТУ 4730:2007]; структурно-агрегатний склад ґрунту ситовим методом в модифікації Н.І. Савінова [ДСТУ 4744:2007]; питома маса і щільність складення [ДСТУ ISO 11272:2001]; гігроскопічна вологість [ГОСТ 5180-84]; максимальна гігроскопічна вологість [ГОСТ 28268]; органічна речовина за методом І.В. Тюріна у модифікації ЦІНАО [ДСТУ 4289:2004, ДСТУ ISO 10694]; гідролітична кислотність за методом Каппена у модифікації ЦІНАО [ГОСТ 26212-91]; рН водної [ГОСТ 26423-85, ДСТУ ISO 10390:2005] та рН сольової (KCl) [ГОСТ 26483-85] витяжки - потенціометрично; сума обмінних основ за методом Каппена [ДСТУ ISO 11260, ДСТУ ISO 13536, ГОСТ 27821]; сума обмінних Са2+ та Mg2+ за методом Шмука [ГОСТ 26487-85]. Усі об'єкти і точки відбору зразків були прив'язані за допомогою системи глобального позиціювання (GPS), сфотографовані, а також на кожній точці визначалася крутизна схилу та азимут.

Підбір ділянок для закладання розрізів на кожному полігоні здійснювався на підставі припущення, що на рівних ділянках утворюються найбільш характерні, зональні ґрунти цієї території. Південні експозиції схилів отримують більшу кількість сонячної радіації, тому там можлива наявність ґрунтів, які за умов рівнинного рельєфу формуються південніше району досліджень. Північні ж експозиції схилів є холодними, тому за умов однакової кількості опадів на них більша вірогідність більш істотного зволоження території, і, відповідно, формування ґрунтів, екологічна ніша яких, за умов рівнинного рельєфу, знаходиться північніше.

Певна методична складність виникла при розрахунку кліматичних параметрів для схилових ділянок. Найбільш уживаний в агрометеорології та ґрунтознавстві коефіцієнт зволоження території розраховується на підставі сум активних температур і сум атмосферних опадів. Проте методики розрахунку кількості теплової енергії (сум температур), яка надходить на поверхні різної крутизни та експозиції, розробити не вдалося. У метеорологічній літературі є порядок розрахунку надходження прямої сонячної радіації на поверхню будь-якої експозиції та крутизни. Нами знайдено залежність між величинами сонячної радіації і сумами активних температур, яку використано при розрахунку теплозабезпеченості схилів.

Особливості структури ґрунтового покриву. Установлено, що в Олександрівському районі, який є найпівнічнішим і межує із Черкаською областю, та в Устинівському, який є найпівденнішим районом і межує з Миколаївською областю, поширені зональні ґрунти для Лісостепу і Степу відповідно.

На полігонах інших районів трапляються ґрунти, властиві обом ґрунтово-кліматичним зонам. Зокрема, у типово лісостеповому Маловисківському районі поряд із чорноземами типовими на схилах південної експозиції наявні чорноземи звичайні.

У типово степовому Долинському районі (полігон Веселі Боковеньки) поряд із чорноземами звичайними на північних схилах трапляються чорноземи типові.

Найбільше різноманіття ґрунтів виявлено на Кіровоградському полігоні (на картах 1920-1930 рр. це територія Лісостепу). У монографії 1951 р. "Почвы УССР" і на карті ґрунтів 1949 р. межа між Лісостепом і Степом була переміщена у північному напрямку (у районі Кіровограда приблизно на 40 км). Цю територію віднесли до північного Степу. Тоді ж у північному Степу виділялися чорноземи типові перехідні до звичайних.

У 1957-1961 рр. під час суцільного обстеження ґрунтів відбулися принципові зміни в підході до діагностики чорноземів, за якими в лісостеповій зоні, навіть на південних схилах, не передбачено виділення чорноземів звичайних, а в степовій зоні зникли чорноземи типові (глибокі).

У Кіровоградському районі на вододілах поширені чорноземи типові з білозіркою на глибині 170-180 см, а в південній частині на межі з Компаніївським районом горизонт білозірки поступово підвищується до 140-150 см. На схилах залежно від експозиції трапляються чорноземи опідзолені, вилугувані, типові та звичайні (табл. 1).

Класифікація та діагностика ґрунтів. Незважаючи на 150-річну історію дослідження чорноземів, дотепер відсутня загальноприйнята їх класифікація та загальновизнані критерії, які слід брати за основу класифікації. Усе це зумовлене складністю предмета класифікації. Попри велику кількість класифікаційних схем, запропонованих рядом учених з різних країн світу (Н.Б. Вернандер, М.К. Крупський, Г.С. Гринь, Г.М. Самбур, Г.А. Андрущенко, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, Д.Г. Тихоненко, М.І. Полупан), сучасний стан класифікаційної проблеми у ґрунтознавстві характеризується такими особливостями:

не створено єдиної загальноприйнятої класифікації чорноземів;

відсутній загальноприйнятий принцип класифікації чорноземів;

- майже у всіх країнах, де поширені чорноземи, існують власні, національні класифікації ґрунтів, які ґрунтуються на різних поглядах. Міжнародна класифікація WRB не передбачає поділу чорноземів на звичайні і типові. Найбільш поширений і логічно виправданий принцип поділу чорноземів на підтипи базується на наявності і формі карбонатів у ґрунтовому профілі (М.І. Полупан, 1981 р.).

Обґрунтування необхідності виділення перехідної смуги. Праці В.В. Докучаєва дали початок наукового розгляду питання про поділ території на ґрунтово-кліматичні зони. Розроблена ученим класифікація ґрунтів Північної півкулі передбачала виокремлення лісостепової та степової зон. У першій зоні переважаючими ґрунтами були сірі і темно-сірі лісові ґрунти, у другій - чорноземні.

Першу спробу природного районування території України з урахуванням рослинного та ґрунтового покриву зробив П.А. Тутковський у 1922 р. У 1925 р. Сільськогосподарським науковим комітетом України за участю відомих ґрунтознавців Д.В. Віленського та Г.Г. Махова для потреб сільськогосподарського комплексу було розроблено ботаніко-географічне районування республіки. На рівнинній території було виділено дві зони: лісову та степову. Степову зону розділили на дві підзони : лісостепову та степову.

Установлення межі між Лісостепом і Степом відбувалося за різними критеріями. Цю проблему розглядали Г.М. Висоцький (1915 р.), І.К. Пачорський (1917 р.), Д.Г. Віленський (1926 р.) та інші відомі вчені. Значну увагу цьому питанню приділяли ботаніки, які межу між досліджуваними зонами визначали за поширенням індикаторних видів рослин. До початку ХХ ст. переважна частина Лісостепу і Степу вже була освоєна людиною і встановити точну межу поширення конкретних видів рослин стало проблематично.

На картах довоєнного періоду (геоботанічну і ґрунтову) межу між Лісостепом і Степом проводили на підставі встановленої для умов вододілів межі між чорноземами типовими і звичайними, ураховуючи класичні відміни між цими підтипами, пов'язані з наявністю або відсутністю білозірки на глибині до 120-30 см. У районі Кіровограда ця межа проходила південніше міста на 10-15 км. У повоєнний період її було зміщено і проведено на 20 км північніше Кіровограда по південній межі наявних на той час природних лісів на вододілах (рис. 1).

Для пояснення локалізації певних ґрунтів у досліджуваному регіоні відповідно до конкретних елементів рельєфу ми розрахували їх коефіцієнти зволоження. Формула розрахунку прямої сонячної радіації для схилів різної експозиції та крутизни матиме такий вигляд:

S = V * [sinh * cosb + cosh * sinb * cos(A - a)] (МДж/м2 за рік),

де - V - радіаційний баланс рівної ділянки (за умови b = 0), поділений на sinh;

- h - різниця між 90° і градусом північної широти;

- b - крутизна схилу;

- А - 180;

- а - азимут розрізу (схилу).

Для Кіровограду : координата N - 48,49°, відповідно h дорівнює:

90 - 48,49 ? 41,5°.

Радіаційний баланс (за умови b = 0) дорівнює 1790 МДж/м2.

V = 1790 / 0,663 ? 2700.

Для розрізу з азимутом 195° (південно-західний схил) і крутизною 6° величина радіаційного балансу становитиме:

S = 2700 * [sin41,5 * cos6 + cos41,5 * sin6 * cos(180 - 195)] = 1983.

Розраховуємо коефіцієнт зволоження за формулою М.М. Іванова - М.І. Будико:

К = ?r / 0,18 * ?t,

де - ?r - сума опадів за рік, мм;

- ?t - сума активних температур (S*1,62), С°.

Проведені на підібраних полігонах дослідження показали, що в умовах вододільних плато перехід від чорноземів типових до звичайних спостерігається на 10 км південніше м. Кіровограда. Розрахований коефіцієнт зволоження цієї території, дорівнює 0,93. На схилах південної експозиції трапляються чорноземи звичайні і на 30 км північніше, а на північних схилах - чорноземи типові та навіть чорноземи опідзолені, які наявні поблизу і на відстані 15 км південніше від Кіровограда.

Найпівнічніший розріз чорнозему звичайного описаний поблизу с. Оситняжка, розташованого на 20 км північніше Кіровограда на схилі південно-західної експозиції крутизною 8° (коефіцієнт зволоження цього схилу 0,9).

На західному Маловисківському полігоні також виявлено чорноземи звичайні на схилах південних експозицій. Коефіцієнт зволоження цих схилів 0,92 - 1,00. Згідно із сучасним та попередніми районуваннями, ця територія завжди входила до лісостепової зони.

На 5 км західніше Кіровограда на схилі північно-західної експозиції описано чорнозем опідзолений. Коефіцієнт зволоження цього схилу 1,18 (розріз № 7'06). Ця територія за теперішнім районуванням є степовою зоною, а за матеріалами 30-х років це - Лісостеп. На 20 км південніше Кіровограда у зоні безумовно степовій на північному схилі формуються чорноземи реградовані (розріз № 12'06). Коефіцієнт зволоження досліджуваного схилу 1,03.

Теоретичні розрахунки теплозабезпечення схилів і, відповідно, коефіцієнтів зволоження показують вірогідність формування чорноземів типових на схилах північної експозиції на віддалі до 25 км південніше від лінії розподілу чорноземів типових і звичайних в умовах рівнинних вододілів, а чорноземів звичайних - на 25 км північніше умовної лінії.

Аналізуючи дані, спостерігаємо, що за однакових експозиції та крутизни схилів на північній межі перехідної смуги у 10 випадках із 21 будуть формуватися чорноземи типові, у 10 випадках сформуються перехідні від чорноземів типових до звичайних ґрунти і тільки в одному випадку сформується чорнозем звичайний. У центральній частині перехідної смуги у 4 випадках сформуються чорноземи типові, у 9 випадках - чорноземи перехідні від типових до звичайних і вже у 8 випадках будуть формуватися чорноземи звичайні. На південній межі перехідної смуги у 3 випадках спостерігаємо чорноземи типові, у 7 - будуть формуватися чорноземи перехідні від типових до звичайних і в 11 випадках сформуються чорноземи звичайні.

Відзначимо, що на північній межі перехідної від Лісостепу до Степу смуги тільки в одному випадку на схилі південної орієнтації крутизною 15° сформується чорнозем звичайний, тоді як на південній межі перехідної смуги у трьох випадках можуть сформуватися чорноземи типові - на схилах північної орієнтації крутизною 10° і 15° і на схилі північно-східної або північно-західної орієнтації крутизною 15°.

Проведені польові дослідження дають підстави сумніватися в доцільності розмежування Лісостепу і Степу однією лінією, проведеною між чорноземами глибокими і звичайними у класичному розумінні (відповідно до глибини білозірки), або за південною межею поширення лісових масивів на вододілах. Доцільно було б між Лісостепом і Степом як природними зонами виділяти перехідну смугу. Ця смуга повинна включати територію, у межах якої виділяються чорноземи звичайні на південних схилах і чорноземи глибокі або опідзолені на північних схилах.

Взаємозв'язок між окремими ґрунтовими показниками та гідротермічним коефіцієнтом. У результаті математичної обробки даних установлено взаємозв'язок між гідротермічним коефіцієнтом та вмістом гумусу і глибиною залягання білозірки; побудовані математичні моделі, які описують залежності між цими показниками.

Для теоретичного розрахунку вмісту гумусу (гум, %) залежно від гідротермічного коефіцієнта і рельєфу та вмісту фізичної глини розроблено степеневу модель (r = 0,79, r2 = 0,63 на 95 рівні забезпеченості):

гум = f ( 10-7 * РБС * Роп * КГал * ФГ )0.397,

де - РБС - радіаційний баланс місця ґрунтового розрізу, МДж/м2*рік;

- Роп - річна сума опадів, мм;

- КГал - коефіцієнт Галущенка: ехр(-0,0349 * і);

- і - крутизна схилу в градусах;

- ФГ - процентний вміст фізичної глини.

Для теоретичного розрахунку глибини залягання білозірки (Нбілоз) у лесових автоморфних ґрунтах залежно від ландшафтних умов розроблено стохастичну модель впливу гідротермічного фактора та рельєфу на глибину залягання білозірки в ґрунтах на лесах (r = 0,78, r2 = 0,61, на 95 рівні забезпеченості):

Нбілоз = (303 * Роп * КЗ * КП * КГал) / РБС + 48,

де - КЗ - коефіцієнт зволоження;

- КП - коефіцієнт Петренка: 1,052-0,086 * і;

- і - крутизна схилу в градусах;

Одержані моделі підтверджують можливість прогнозування вмісту гумусу та глибини залягання білозірки в межах досліджуваного регіону залежно від гідротермічного режиму.

грунтоутворення лісостеп клімат рельєф

Висновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення фондових і літературних джерел та власних експериментальних досліджень з проблеми вивчення ґрунтового покриву в межах переходу Лісостепу в Степ у районі Буг-Дніпровського межиріччя. Обґрунтовано і запропоновано поняття перехідної смуги, у межах якої можуть формуватися і лісостепові, і степові ґрунти.

Проведення великомасштабного дослідження ґрунтів Буг-Дніпровського межиріччя при другій категорії складності не дало змоги виявити реальну картину ґрунтового покриву регіону. Географічний принцип складання інструкції та номенклатурного списку ґрунтів не дозволив у степовій зоні виділяти чорноземи типові та вилугувані, а в лісостеповій - чорноземи звичайні. Означені у такий спосіб ґрунти не несуть генетичного навантаження, знижують інформативність і ускладнюють розробку заходів щодо їх раціонального використання. Рекомендації виробництву з раціонального використання чорноземів звичайних, типових і вилугуваних не є тотожними, а тому неправильна діагностика ґрунтів завдає значних економічних збитків землекористувачам.

Проведені дослідження показали наявність: а) у зоні степу ґрунтів лісостепового габітусу на північних схилах, зокрема чорноземів типових і опідзолених; б) на південних схилах лісостепової зони суто степових ґрунтів (чорноземів звичайних). Отже, встановлення умовної лінії розмежування Лісостепу і Степу в умовах складного яружно-балкового рельєфу Буг-Дніпровського межиріччя і загалом правобережної України не можна вважати коректним, оскільки експозиція, крутизна і форма схилів значно урізноманітнюють гідротермічні умови.

Установлено існування перехідної від Лісостепу до Степу смуги, у межах якої чорноземи типові переходять у чорноземи звичайні. Розроблено методику теоретичного розрахунку теплозабезпечення і коефіцієнтів зволоження схилів, за допомогою яких можна передбачати наявність конкретних ґрунтів у перехідній смузі, ширина якої становить близько 50 км.

Виявлено найбільші відмінності за формами карбонатних сполук між зональними групами степових і лісостепових чорноземів. У чорноземах звичайних карбонати представлені переважно білозіркою, у чорноземах типових переважають міцелярні форми - випоти, жилки, псевдоміцелій тощо. Ці чіткі закономірності ми підтвердили для зональних ґрунтів, сформованих у плакорних умовах і на однакових ґрунтотвірних породах.

На межі між чорноземами типовими і звичайними виявлено ґрунти з глибиною залягання білозірки 120 - 140 см, які на сьогодні таксономічно не оформлені. Пропонуємо діагностувати такі ґрунти як чорноземи типові перехідні до звичайних з подальшим визначенням їх таксономічного рівня.

Діагностику і класифікацію чорноземів необхідно здійснювати згідно з класичними уявленнями про генезу чорноземів, згідно з якими тип чорноземів поділяють на підтипи - опідзолені, вилугувані, реградовані, типові, звичайні, південні та окремо виділяють чорноземи на нелесових породах.

Дослідження щільності будови ґрунтів, як інтегрувального показника їх фізичних властивостей показують, що за умов схожого використання найкращі властивості мають чорноземи типові. Дещо гірші показники в чорноземів опідзолених і ще гірші - у чорноземів звичайних. Ці зміни спричинені у чорноземів опідзолених вимиванням карбонатів, які є відповідальними за агрономічно цінну структуру, а в чорноземів звичайних - погіршенням стану рослинного покриву через недостатнє зволоження.

На фізичні властивості чорноземів істотний вплив мають особливості господарського використання території. Обробіток ґрунту із застосуванням важкої техніки, а також ненормований випас худоби ущільнюють верхній півметровий шар ґрунту на 30-40% порівняно з ґрунтом під лісом. Надмірне ущільнення ґрунтів значно погіршує їх водопроникність, що має негативні наслідки.

Розроблені математичні моделі для теоретичного розрахунку показників ґрунту залежно від гідротермічного режиму. Для глибини залягання білозірки ця залежність виражається формулою:

Нбілоз = (303Ч ЧРоп * КЗ * КП * КГал) / РБС + 48; (r = 0,78).

Теоретична залежність вмісту гумусу виражається формулою:

гум = f ( 10-7 * РБС * Роп * КГал * ФГ )0.397; (r = 0.79).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Топольний Ф.П. Про межу чорноземів звичайних і типових в українському ґрунтознавстві / Топольний Ф.П., Топольний С.Ф. // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наукових праць. Вип. 259. Біологія. - Чернівці: Рута, 2005. - С. 132-137 (співавтор ідеї, узагальнення літературних даних, оформлення і підготовка матеріалів до друку).

2. Топольний С.Ф. Особливості діагностики і картографії чорноземів на межі Лісостепу і Степу / Топольний С.Ф. // Агрохімія і ґрунтознавство. - Х., 2007. - № 67. - С. 29-34.

3. Топольний С.Ф. Проблеми діагностики і класифікації чорноземів Буг-Дніпровського межиріччя / Топольний С.Ф. // Агрохімія і ґрунтознавство. - Х., - 2008. - № 69. - С. 186-189.

4. Топольний С.Ф. Проблеми генези і класифікації ґрунтів перехідної від Лісостепу до Степу смуги / Топольний С.Ф. // Вісник Харківського національного аграрного університету імені В.В. Докучаєва. - 2006. - № 6. - С. 66-69 (Серія "Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство").

5. Топольний С.Ф. Чорноземи звичайні і глибокі: їх діагностика й картографія в історичному аспекті / Топольний С.Ф. // Вісник Харківського національного аграрного університету імені В.В. Докучаєва. - 2006. - № 7. - С. 54-58 (Серія "Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство").

6. Топольний С.Ф. Клімат чорноземів і проблеми їх класифікації та поділу території на Лісостеп і Степ / Топольний С.Ф. // Вісник Харківського національного аграрного університету імені В.В. Докучаєва. - 2008. - № 2. - С. 155-159 (Серія "Ґрунтознавство, агрохімія, землеробство, лісове господарство").

7. Топольний Ф. Ґрунти як компоненти ландшафту: проблеми генези і класифікації / Ф. Топольний, С. Топольний // Науковий вісник Чернівецького університету: збірник наукових праць. Вип. 318. Географія. - Чернівці: Рута, 2006. - С. 110-116 (виконання польових, аналітичних робіт, обробка даних, оформлення).

8. Топольний С.Ф. Оптимізація структури земельних ресурсів - невідкладна проблема сучасності / Топольний С.Ф. // Раціональне землевикористання рекультивованих та еродованих земель: досвід, проблеми, перспективи: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 100-річчю засновника школи біологічної рекультивації земель, професора М.О. Бекаревича (7-9 черв. 2006 р.), Дніпропетровський державний аграрний університет. - 2006. - С. 124-127.

9. Топольний Ф.П. Ґрунти Кіровоградщини як приклад недосконалості вчення про їх генезу і класифікацію / Топольний Ф.П., Булигін С.Ю., Топольний С.Ф. // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи його сталого розвитку на початку 21-го ст.: Міжнародна науково-практична конференція, присвячена 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського: тези доп. - Х., 2006. - С. 78-80 (проведення польових, аналітичних досліджень, обробка даних, оформлення).

10. Топольний Ф.П. Забезпечення питною водою - неусвідомлена проблема України / Топольний Ф.П., Топольний С.Ф. // Перший Всеукраїнський з'їзд екологів: Міжнародна науково-практична конференція, (м. Вінниця, 4-7 жовт. 2006 р.): тези допов. - Вінниця: УНІВЕРСУМ, 2006. - С. 274 (виконання польових, аналітичних робіт, аналіз літератури, оформлення).

11. Топольний С.Ф. Зміна водно-фізичних властивостей чорноземів залежно від умов використання території / Топольний С.Ф., Сокуренко І.В. // Екологічні проблеми сучасності: Перша Всеукраїнська науково-практична конференція: тези доп. - Кіровоград, 2007. - С. 142-145 (автор ідеї, польові дослідження, висновки).

12. Ґрунтово-кліматична характеристика / Семеняка І.М., Гирич М.С., Топольний С.Ф., Коршунова Ю.В. // Науково обґрунтована система ведення агропромислового виробництва в Кіровоградській області. - Кіровоград, 2005. - Розділ 1. - С. 7-24 (аналіз стану проблеми, обробка даних).

Размещено на Allbest.ru