§ 15. Чому ґрунти є цінним природним ресурсом

Під впливом води, вітру, перепадів температури, повітря, життєдіяльності організмів гірські породи руйнуються. Цей процес триває тисячі років, і врешті-решт гірські породи перетворюються на ґрунт. Так називають верхній пухкий родючий шар землі, де ростуть рослини, живуть тварини та інші організми (колаж). Його товщина неоднакова у різних куточках нашої планети — від кількох сантиметрів до двох метрів. Відтворення ґрунтового покриву відбувається дуже повільно, тоді як його руйнування нині стрімко зростає. Утворення придатного для землеробства шару ґрунту (18 см) триває близько 1000 років.

Щоб дізнатися про склад ґрунту, виконай дослідження рубрики «Нумо досліджувати». У ньому Крок 3 стосуватиметься виявлення гумусу у складі ґрунту. Так називають суміш речовин, що утворюються з продуктів життєдіяльності організмів і з рослинних та тваринних решток внаслідок їхнього перегнивання. Звідси інша назва гумусу — перегній.

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ СКЛАД ҐРУНТУ

Дослідження виконувати групою

Дотримуйся правил безпеки під час виконання дослідження.

Мета: з’ясувати склад ґрунту і довести, що він є природною сумішшю твердих, рідких і газуватих речовин.

Гіпотеза (припущення): оскільки ґрунт є сумішшю, то можна виділити окремі компоненти і пересвідчитись у їх наявності.

Тобі знадобляться: ґрунт, невисока бляшанка, лабораторний штатив, спиртівка, сірники, вода, склянка, лійка, фільтр, скляна пластинка, закріплена в тримачі (його можна замінити прищіпкою для білизни), кахельна плитка світлого кольору, мірна склянка.

Послідовність виконання дослідження

1. Накресли в зошиті таблицю 12 за зразком і записуй в неї результати кроків дослідження.

Який складник ґрунту виявили

Які властивості складника сприяли його виявленню

Опис та ілюстрація кроків дослідження

Крок 1. Вияви у складі ґрунту повітря.

Насип дві столові ложки ґрунту у склянку й одразу заповни її до половини водою. Спостерігай за тим, чи з ґрунту виділяються бульбашки повітря.

Крок 2. Вияви воду у складі ґрунту.

У бляшанку насип дві столові ложки ґрунту. Запали спиртівку і прожар на її полум’ї ґрунт у бляшанці (як на малюнку справа). Під час прожарювання ґрунту потримай над отвором бляшанки закріплену в тримачі суху скляну пластинку. Спостерігай появу крапель води.

Пластинка для дослідження більше не знадобиться.

Крок 3. Вияви у складі ґрунту гумус.

Продовжуй прожарювати ґрунт. Зверни увагу на специфічний запах і легкий димок, що з’явиться над отвором бляшанки. Вони свідчать про наявність гумусу. Продовжуй прожарювання до зникнення димку і запаху.

Порівняй колір прожареного і непрожареного ґрунту. Після прожарювання ґрунту вміст гумусу в ньому зменшився, тому ґрунт став світлішим.

Крок 4. Вияви у складі ґрунту пісок і глину. Охолоджений прожарений ґрунт поклади у склянку і долий 100 мл води. Перемішай вміст склянки і дай йому трохи відстоятись. Пісок має осісти на дно склянки, а вода — помутніти від часточок глини.

Крок 5. Заповни в зошиті схему «Складники ґрунту» даними, що були виявлені в дослідженні.

Зроби висновок про склад ґрунту і роль дослідницького методу у його встановленні.

Завдання 1. Прочитай твердження: «До складу ґрунту входять тверді речовини, рідини й гази». Чи погоджуєшся ти з ним? Обґрунтуй свою відповідь.

Ґрунти відрізняються вмістом поживних речовин й окремих складників. На карті ґрунтів України позначено види ґрунтів. Найродючіші серед них — чорноземи.

ПЛІЧ-О-ПЛІЧ

За картою «Ґрунти України» з’ясуйте:

• 1) які ґрунти є в Україні, які з них переважають;
• 2) які ґрунти є у вашій області.

Як ви вважаєте, навіщо складають і як використовують карти ґрунтів?

МЕДІАПОШУК

З інформаційних джерел дізнайся, як відбувається утворення ґрунту. Змоделюй ґрунтоутворення в доступний тобі спосіб.

Під родючістю ґрунту розуміють його здатність забезпечувати рослини поживними речовинами, яких найбільше в гумусі. Чим більше в ґрунті поживних речовин, тим він родючіший. Родючість ґрунту підтримується завдяки перегниванню решток тварин і рослин, в результаті чого утворюється гумус. Проте цей процес триває довше, ніж поглинання рослинами полів речовин ґрунту. З роками на оброблювальних ділянках землі стає менше гумусу та речовин, що перебувають у ґрунті у розчиненому стані. Родючість ґрунту від цього погіршується і врожаї зменшуються. Тому для підтримання родючості ґрунту аграрії вносять в нього добрива. Це речовини чи суміші речовин, у складі яких є хімічні елементи, необхідні для життєдіяльності рослин. Родючості ґрунтів сприяють повітря і волога, що входять до його складу. Скільки б поживних речовин не було у ґрунті, вони не потраплять в організм рослини, якщо ґрунт буде сухим.

Для того, щоб ґрунт став гарним середовищем для росту й розвитку рослин, і врожаї були високими, використовують різні заходи з догляду за ґрунтом (мал. 41). Люди використовують різноманітне ґрунтообробне знаряддя, щоб перемішувати ґрунт і забезпечувати рівномірний розподіл поживних речовин, знищувати бур’яни, збагачувати ґрунт повітрям.

Мал. 41. Догляд за ґрунтом

Завдання 2. Як ти вважаєш, звідки походить назва «добрива»? Зістав свою відповідь з тлумаченням його у додаткових джерелах інформації.

Завдання 3. Поясни, навіщо розпушують і зволожують ґрунт, у якому вирощують рослини.

ПАРАД ПОРАД

Для підтримання родючості ґрунту необхідно вносити поживні речовини, зволожувати, забезпечувати надходження повітря до коренів рослин. Якщо ти маєш кімнатні рослини чи тепличку, працюєш на присадибній або шкільній ділянці, подбай про те, щоб створити комфортні умови для вирощування рослин. Для цього:

• 1) розроби план і проведи заходи із підвищення родючості ґрунту;
• 2) фіксуй те, що ти робиш, і його вплив на рослини записом або фотографуванням;
• 3) підготуй і презентуй одержані результати учнівству твого класу.

Україна славиться чорноземами, на яких збирають високі врожаї культурних рослин. Недаремно наша держава набула слави світової житниці. І навіть в умовах широкомасштабного російського вторгнення Україна не припиняла експорт зерна до багатьох країн світу. Якщо цього не робити, то виникне загроза голоду в країнах, де ґрунти бідні й не в змозі забезпечити людей зерном пшениці, кукурудзи, ячменю тощо.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви один вид ґрунту, два приклади значення ґрунту, три складники ґрунту.

2. Які ґрунти найродючіші? Чому?

3. Визнач, що сприятливе для ґрунту, а що йому шкодить: випасання коней і корів, будівництво доріг, зрошування, вирубування лісів, весняна оранка, внесення добрив, життєдіяльність дощових черв’яків.

4. Порівняй вплив на ґрунт рослин, тварин, людини.

5. У природничому журналі стаття про ґрунт містить речення: «Ґрунтоутворення відбувається на межі між літосферою, атмосферою та гідросферою». Чи погоджуєшся ти з такою думкою? Поясни свою відповідь.

6. Аби отримати відповідь на запитання: чи залежить ріст рослин від складу ґрунту, діти вирішили провести експеримент. Для нього виготовили три суміші

Суміш № 1

Суміш № 2

Суміш № 3

2 частини глини

1 частина гумусу

1 частина піску

1 частина глини

1 частина піску

2 частини гумусу

Як ти вважаєш, на якій із сумішей рослини ростимуть краще? Поясни свою думку. Кому стануть в нагоді результати дослідження?

§ 18. Значення ґрунтів у природі й життєдіяльності людей

ВПЛИВ ҐРУНТІВ НА СПЕЦІАЛІЗАЦІЮ ГОСПОДАРСТВА РЕГІОНУ, КРАЇНИ. Ґрунт — це видозмінені під впливом живих організмів, передусім зелених рослин, поверхневі шари земної кори (суходолу), котрі відрізняються від гірських порід складом мінеральної маси, значним умістом специфічних органічних речовин (гумусу) і мають важливу відмінність — родючість, тобто здатність постачати рослинам необхідні для їхнього росту поживні речовини, воду та повітря. Ґрунти є одночасно й результатом життєдіяльності зелених рослин, й умовою їхнього існування. Це біокосне унікальне природне утворення.

Значення ґрунту полягає в тому, що він є поживним субстратом для рослин, які отримують з нього необхідні для життя мінеральні речовини та воду. Важлива структура ґрунту, його механічний склад, уміст води, кисню, органічних і мінеральних речовин, температура, величина кислотності й інші властивості.

Від механічного складу ґрунту залежать водний, тепловий і повітряний режими, здатність поглинати мінеральні речовини, інші властивості.

На зростання і стан рослин сильно впливає реакція ґрунтового розчину (pH). Більшість рослин росте за нейтральної або слабокислої реакції ґрунтів, але є й такі, які ростуть на сильнокислих або сильнолужних ґрунтах.

Винятково важливе значення для життя рослин має вміст у ґрунті необхідних елементів живлення: азоту, калію, фосфору, кальцію, сірки, заліза.

Рослини пристосувалися до зростання на різних типах ґрунтів. Рослини, які ростуть на скелях і кам’янистих ґрунтах, мають неглибоку, але міцну кореневу систему і своєрідну форму росту — викривлену, повзучу.

Рослини, які ростуть на засолених ґрунтах (солончаках і солонцях) називають галофітами. Вони поширені на узбережжях морів, солоних озер, у пустелях і напівпустелях. (Назвіть їх.)

Ґрунтові чинники визначають розподіл рослин у межах тієї чи іншої природної зони. Залежно від складу і властивостей ґрунту розподіл рослин надзвичайно різноманітний (мал. 82).

Мал. 82. Розподіл рослинної маси за природними зонами в Північній півкулі

У кожній зоні розвиваються такі види землеробства, які за даних умов дають високі результати та потребують менших витрат праці й коштів. Сільськогосподарські культури для свого обробітку потребують певних природних умов. Кожна сільськогосподарська культура відповідає певному природному комплексу й окремим його елементам, у зв’язку із чим неоднакові межі їхнього поширення. Наприклад:

• період вегетації (жито — 100 днів, кукурудза — 160-180 днів);
• потрібна сума позитивних температур, необхідних за період вегетації (жито — 1000-1100 °С, бавовник — 4000 °С);
• якість ґрунтів (пшениця — чорноземні й каштанові; жито — менш вимоглива культура, добре переносить підзолисті);
• ступінь зволоження (рис і бавовник — поливні, просо — посухостійка культура);
• вимоги до світла (кукурудза — рослина довгого світлового дня, льон — культура короткого світлового дня).

На розміщення та спеціалізацію сільського господарства передусім впливають природні, але також і соціально-економічні чинники. Наприклад, попит на світовому ринку, розширення асортименту продуктів споживання у зв’язку з підвищенням рівня життя населення.

Дізнайтеся більше

Блискавки приносять користь. У своєму «блискавичному» польоті вони встигають вихопити з повітря мільйони тонн азоту, «зв’язати» його й направити в землю. Це безкоштовне добриво збагачує ґрунт.

Основні природні чинники розміщення сільського господарства — якість ґрунтів, тривалість безморозного періоду, сума активних температур (забезпеченість теплом), сумарна сонячна радіація (забезпеченість світлом), умови зволоження, кількість опадів, забезпеченість водними ресурсами, рельєфні умови місцевості, ймовірність повторюваності несприятливих метеорологічних умов (посухи, заморозки, вітрова та водна ерозії) тощо. Природні чинники найбільшою мірою впливають на розміщення рослинництва. Ареали поширення теплолюбних винограду, чаю, цитрусових тощо надзвичайно обмежені, інших культур, таких як ячмінь, яра пшениця, картопля — значно ширші.

На розміщення тваринництва природні чинники мають менш істотний вплив. (Поясніть чому.)

• Проаналізуйте карту ґрунтів й економічну карту, розміщені у вашому атласі, та встановіть залежність між типами ґрунтів і спеціалізацією даної території чи країни.

Найбільш залежним від природно-кліматичних умов є пасовищне тваринництво — деякі напрямки вівчарства, скотарства, а також оленярство, конярство. Для них важливими є такі природні чинники: наявність пасовищ, їхній розмір, склад рослинності й тривалість періоду використання.

ПРИРОДНІ ЗОНИ. ПОРІВНЯННЯ КАРТ ҐРУНТІВ І ПРИРОДНИХ ЗОН СВІТУ Й УКРАЇНИ. Природні зони — це природні комплекси, які займають великі площі й характеризуються загальним типом ландшафту.

Великий вплив на їхнє формування має клімат, особливості співвідношення вологи й тепла. Основною характеристикою будь-якої природної зони є типові рослини й тварини, які населяють цю територію, але передусім — неповторний склад ґрунту. Структура ґрунту, особливості його походження й рівень родючості лежать в основі ґрунтової класифікації (табл. 6).

Таблиця 6. Типи ґрунтів та природні зони

Природна зона

Типи ґрунтів

Вміст гумусу

Властивості ґрунтів

Умови ґрунтоутворення

мало тепла й майже відсутня рослинність

мерзлотні, помірно кислі, малородючі

вічна мерзлота; мало тепла, рослинний опад незначний (переважно вічнозелених)

Лісова зона (тайга)

промивні, кислі, малородючі

рослинний опад, хвоя

більше, ніж у підзолистих

збільшення рослинного опаду, більше рослинних залишків

значний рослинний опад

Степи (лісостеп, степ)

менший рослинний опад, багато тепла

Зона пустель (напівпустелі, пустелі)

засолені ґрунти, малородючі

сухий клімат, розріджений рослинний покрив

значний рослинний опад (трави), чергування сухого й вологого періодів

Зона вологих лісів: мусонні ліси (сезонно-вологі ліси) й екваторіальні ліси (вологі ліси)

червоноземи та жовтоземи

промивні, лужні, родючі

достатня зволоженість, теплий клімат, рослинний опад

Крім основних природних зон, вирізняють також перехідні: лісотундра, лісостеп, напівпустеля. Їм властиві риси двох сусідніх основних зон. Зони висотної поясності мають свій внутрішній поділ. Тут розташовані такі зони: широколистяні ліси, мішані ліси, тайга, субальпійський пояс, альпійський пояс, тундра, зона снігів і льодовиків.

• У яких природних зонах (мал. 83) розміщена територія України?

Мал. 83. Природні зони України

• Зіставте карти природних зон світу й ґрунтів. Які закономірності ви помітили? Чим вони обумовлені?

Сукупність усіх ґрунтів на певній території називають ґрунтовим покривом. Їхнє поширення тісно пов’язане з розподілом тепла й вологи на земній кулі. Тому на різних широтах формуються різні типи ґрунтів.

В Україні налічують чимало різновидів ґрунтів, які відрізняються між собою мінералогічним складом, вмістом гумусу й поживних елементів, фізичними й хімічними властивостями, а отже — й родючістю, придатністю до лісо- та сільськогосподарського використання. Серед усіх типів ґрунтів України найпоширенішими є чорноземи (вони найродючіші, з високим вмістом гумусу). Для раціонального використання земель здійснюють їхнє великомасштабне дослідження, складають детальні ґрунтові карти та визначають характеристики всіх ґрунтів (їхнє бонітування). Це дає змогу виробити правильний підхід до використання, обробітку й удобрення ґрунтів, вибору найпридатніших для кожного поля сільськогосподарських культур, організації сівозміни, захисту рослин.

Ефективне сільськогосподарське виробництво потребує глибоких знань земельних ресурсів, створення відповідних наукових установ, підготовку фахівців і здійснення послідовної державної політики щодо розвитку сільського господарства й захисту земельних ресурсів.

Відкриваємо Україну

Письменник Ю. М. Лощиц у своїй книжці про Григорія Сковороду писав: «В Україні землероб влаштовував собі житло в місцях потаємних, закритих від вітрів, від сторонніх очей. Необізнана людина може довго йти чи їхати степом з цілковитою впевненістю, що він безлюдний. Село з’являється неочікувано і значно нижче тої межі, де мав припущення його побачити. Білі хати ліпляться у підніжжя чорноземних кряжів, вздовж сухих земельних русел — балок. Ґрунт тут нібито дихає, і де видих — там долина, село, оточене високим здибленим горизонтом. Ці лінії підйомів і скатів такі напружені, такі рельєфні, що інколи здається: тут сама земля думає — дугами й лобами застиглих над долиною пагорбів. І не зрозуміло лише, про що її повільна дума: про минуле? про небувале?».

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ: стисло про головне

• Поява різних природних зон стала можливою завдяки клімату. Як наслідок, відрізняються не тільки рослинний і тваринний світ цих територій, а й склад ґрунту. Такі зміни пов’язані з балансом вологості й тепла в природних зонах.

Знаю і вмію обґрунтувати

• 1. Як кліматичні умови природної зони впливають на формування ґрунтів, на рослинний і тваринний світ?
• 2. Які природні зони змінюють одна одну на території України в напрямку з півночі на південь?
• 3. Де спостерігається порушення широтної зональності на території України? Із чим це пов’язано?
• 4. Назвіть типи ґрунтів, поширені на території України. Укажіть чинники їхнього формування.
• 5. Схарактеризуйте заходи, спрямовані на поліпшення якості ґрунтів.
• 6. Що ви знаєте про опустелювання? Підготуйте презентацію на цю тему.
• 7. Поясніть суть закономірності зонального розподілу ґрунтів.

Працюю з картою

Розгляньте карту ґрунтів і назвіть основні типи ґрунтів на території Євразії. Поясніть порядок їхнього розміщення з півночі на південь.

Шукаю в Інтернеті

Підготуйте доповідь про роль людини в поліпшенні якості ґрунту.

Генерую ідеї

Проаналізуйте слова М. Свамінатана: «Виснаження ґрунту — одна з причин анемії в людей. Брак поживних мікроелементів у ґрунтах веде до нестачі поживних речовин у раціоні харчування людей, оскільки в культурах, вирощених на таких ґрунтах, зазвичай бракує поживних речовин, необхідних для боротьби з прихованим голодом». Запропонуйте заходи боротьби з прихованим голодом.

Дослідження

Орієнтовні теми (на вибір учня/учениці)

• 1. Деградовані ґрунти: причини та перспективи використання.
• 2. Чинники порушення широтної зональності на материках і території України