Лекція №1. Класифікація, номенклатура та діагностика грунтів

1. Поняття про класифікацію, номенклатуру та діагностику ґрунтів

Грунт є одним із основних компонентів навколишнього середовища. Безпосередньо в полі, степу, на луках, під наметом рівнинних або гірських лісів ґрунти при досліджені вирізняються насамперед за їх зовнішнім виглядом.

Зовнішні, чи інакше морфологічні, ознаки слугують найпершими найважливішими критеріями для розпізнання, вирізнення та визначення ґрунтів у природі. Ці ознаки дають можливість зробити первинні висновки щодо походження, зародження, розвитку та формування ґрунтів. За допомогою морфологічних ознак можна говорити про назву грунтів, їх поділ на групи, залягання на угіддях й елементах рельєфу, місцевості. Морфологічні ознаки закладають основу для уяви про глибину, склад і просторове розміщення на земній поверхні ґрунтового вкриття.

За зовнішніми ознаками можна провести поділ і групування ґрунтів відносно місця залягання їх у рослинних угрупуваннях. За цим принципом ґрунти в побуті здавна поділялися на рівнинні, гірські, наскельні, пустельні, лісові, степові, лучні, болотні й орні.

Найяскравіші особливості зовнішнього вигляду ґрунтової товщі дозволяють провести найпростіший поділ ґрунтів на групи, тобто скласти їх класифікацію. В класифікаційних системах дається назва ґрунтів, проводиться їх перелік і систематизація.

Складніші класифікації ґрунтів потребують детального вивчення особливостей їх поширення в просторі. Для створення складних класифікацій аналізуються знання про походження, зародження, розвиток, формування й еволюцію ґрунтів, їх ознаки, властивості, родючість і використання. При цьому використовуються результати досліджень просторових особливостей ґрунтового покриву, впливу факторів й умов ґрунтоутворення на розвиток ґрунтових режимів і процесів.

При складанні класифікацій враховуються дані дослідження реакції середовища, рівня залягання підгрунтових вод, мінералогічний, хімічний і гранулометричний склад ґрунтів і материнських порід. Застосовуються й результати вивчення кількості різних речовин у ґрунтах, закономірності розміщення їх у просторі, родючість й особливості їх використання. Так, просторові зональні особливості поширення ґрунтового вкриття знайшли своє відображення в класифікаційних системах у назвах арктичних, тундрових, тайгових, поліських, лісостепових, степових, сухостепових, напівпустельних, пустельних, субтропічних і тропічних ґрунтів.

Характер атмосферного зволоження місцевості, глибина залягання підгрунтових вод і розміщення на елементах рельєфу покладені в основу поділу ґрунтів на автоморфні, напівгідроморфні та гідроморфні. За реакцією середовища ґрунти дістали назви: кислих (ненасичених основами кальцію і магнію) та лужних, засолених (збагачених натрієм і легкорозчинними солями).

За переважанням у дрібноземі первинних або вторинних мінералів, грубих і дрібних механічних елементів ґрунти поділяються на піщані, супіщані, суглинкові та глинисті. Характер розкладання та перетворення рослинних решток у різних умовах температури повітря й атмосферного зволоження місцевості дав підставу для поділу ґрунтів на грубо гумусні („morr”), із м’яким („mull”) і перехідним („moder”) перегноєм. За кількістю перегною в поверхневому горизонті ґрунти поділяються на слабогумусовані, мало-, середньо- та багатогумусні.

Генетичні особливості та глибина профілю ґрунтів використані для поділу їх на примітивні, карликові, нерозвинені, слаборозвинені, неглибокі, середньоглибокі, глибокі та дуже глибокі. За агровиробничими показниками стану структури ґрунти діляться на структурні та не структурні. Агрономічна оцінка родючості ґрунтів дала підставу для класифікування їх на неродючі, слабко -, середньо - і дуже родючі.

Характерні особливості використання ґрунтового вкриття дав можливість для внесення в класифікацію назв: цілинних, перелогових, освоєних, розорюваних, окультурених, осушених, плантажованих, остеповілих й інших ґрунтів. Процеси деградації ґрунтів під впливом природних явищ і суспільної діяльності людини відбилися в назвах: опідзолені, вилужені (декальційовані), еродовані (змиті, вимиті*, намиті, розмиті, дефльовані – перевіяні вітром), насипні, деформовані, рекультивовані, одерновані, погіршені, зруйновані. Так само позитивні зміни в ознаках, властивостях і родючості ґрунтів відзначені в класифікаційних системах у назві реградовані (вторинно окарбоначені). За ступенем розвитку процесу реградації ґрунти поділені на дрібніші класифікаційні таксономічні одиниці – слабко -, середньо - та дуже реградовані.

При розробленні класифікацій ґрунтів ученими використовувалися народні їх назви. Так, атрибутивні назви ґрунтів, які вживалися в побуті селян-хліборобів, призвели до появи в класифікації термінів „підзол”, „чорнозем”, „сірозем”, „червонозем”, „жовтозем”, „бурозем”, „солончак”, „солонець”. Це ж саме можна сказати й про назви ґрунтів за гранулометричним складом: пісок, супісок, суглинок, глина. Назви „чорнозем”, „солончак”, „солонець”, „глей”, „підзол”, які вживались в побуті українських селян-хліборобів, увійшли в класифікаційну скарбницю ґрунтознавчої науки всієї земної кулі.

З наведених прикладів видно, що в багатьох випадках при визначенні назв ґрунтів у системах їх класифікації важливим аргументом виступає один із найяскравіших показників морфології – забарвлення. Проте, забарвлення може бути більш або менш однаковим у різних ґрунтах. Тому в класифікаційних системах стали вводитись ландшафтні характеристики ґрунтів: сірі лісостепові (сірі лісові),бурі напівпустельні, сіро-бурі пустельні і т.ін. Таким чином, науковцями складалися класифікації з урахуванням народних термінів і ландшафтних характеристик ґрунтів.

При розробленні наукових класифікацій у назви ґрунтів, окрім народних їх найменувань і ландшафтних характеристик, вводилися й інші терміни. Ці терміни відображали генетичні показники, морфологічні ознаки, фізичні, фізико-хімічні й інші властивості. Відзначалися й зміни ґрунтів під впливом природних чинників грунтоутворення та суспільної діяльності людини. Так виникли назви ґрунтів, як наприклад, чорнозем типовий глибокий малогумусний пилувато-легкосуглинковий або чорнозем опідзолений середньоглибокий малогумусний слабкореградованийслабкозмитий грубопилувато-легкосуглинковий (на лесових відкладах).

Деяким ґрунтам давалися назви з чисто генетичних позицій. Відповідно до генези ґрунтів виникли такі їх назви як ембріональні [ ], підбіли [ ], підбурі [ ], підвісні [ , ], вицвітні, накипні та торфувато-бугоркові примітивні [ , ]. Зустрічаються і назви, що виражають походження ґрунтів здебільшого залежно від гідрологічних особливостей місцевості, як наприклад, мочаристі [ ].

В повних наукових назвах ґрунтів, як видно, подається вичерпна генетична, морфологічна, просторова, господарська й інша інформація. Ця інформація виходить із кліматичних, гідрологічних, геоморфологічних, літологічних і біологічних умов зародження, розвитку, формування й еволюції ґрунтів у певному географічному просторі. В назвах ґрунтів відображається й характер використання ґрунтів. Уся ця інформація вкладається в поняття „класифікація”, „номенклатура”, „діагностика” ґрунтів.

КЛАСИФІКАЦІЄЮ називається поділ ґрунтів на групи за їх найважливішими генетичними показниками, ознаками, властивостями, родючістю та використанням. При складанні класифікацій застосовують назви – номенклатури ґрунтів. Ці номенклатури визначаються за допомогою діагностичних показників ґрунтів.

НОМЕНКЛАТУРА – це назва ґрунтів відповідно з їх ознаками, властивостями, генетичними особливостями й родючістю та розташуванням у класифікації. В основу номенклатури ґрунтів увійшли їх давні народні назви. Найяскравішими народними найменуваннями ґрунтів є такі як підзоли, чорноземи, солончаки, солонці, лучні, болотні.

ДІАГНОСТИКА є сукупність ознак і властивостей ґрунтів, за якими вони знайдені, розпізнані й визначені в природі та віднесені до певної класифікаційної таксономічної одиниці. При діагностуванні ґрунтів використовуються показники, що встановлюються за кліматичними, гідрологічними та біологічними умовами. Застосовуються й ознаки та властивості ґрунтів, які встановлені при польових морфологічних і лабораторних дослідженнях.

Класифікація, номенклатура та діагностика ґрунтів широко використовуються при детальному їх дослідженні в процесі картографування. Класифікація та номенклатура ґрунтів застосовуються в аграрному та лісогосподарському виробництвах, у практиці земле та лісовпорядкування, в різних галузях народного господарства.

Безперечно, що вивчення, раціональне використання, відтворення та поліпшення родючості й охорона ґрунтового вкриття можливі лише на основі точного визначення назви ґрунтів. Це й складає головну суть їх класифікації.

2. Історія розвитку класифікації ґрунтів

Розвиток учення про гранти, їх класифікацію, номенклатуру та діагностику заходить у глибоку давнину. Цей розвиток започатковується з часів виникнення хліборобства.

З історичних джерел довідуємся про існування легенди скитів, пращурів українців. У легенді оповідається, що з неба більше шести тисяч років тому був скинутий золотий плуг у село Трахтемирів нинішньої Черкащини [  ]. Можливо, що тоді чи й раніше з’явилися перші назви ґрунтів.

Задовго до нової ери хліборобство досягає значних успіхів у багатьох частинах земної кулі. Воно розвивається в прадавній Україні – Оріяні, Мургабі, Китаї, Індії, Єгипті, Персії, Закавказзі, Сірії, деяких країнах Західної Європи. Грецький учений Геродот із Галікарнасу (484-425 роки до н.е.) оповідає про багаті ґрунти та високу культуру хліборобства на чорноземах у Середній Наддніпрянщині. Задовго до створення держав Антії та Київської Русі, як видно з оповіді Геродота [ , , ], був у вжитку термін „чорнозем”.

Одні з перших наукових класифікацій у Європі були пов’язані з агрогеологічною й агрокультурхімічною уявами про грунт. Учені агрогеологічного напрямку В.М.Севергін, Ф.А.Фаллу, В.Кноп, Ф.П.Ріхтгофен й інші розглядали ґрунтознавство як окремий розділ геології*. Ці й інші дослідники при поділі ґрунтів на групи використовували здебільшого петрографічні їх особливості. Навіть такий видатний учений-грунтознавець як П.А.Костичев (1845-1895) у своїй класифікації ґрунтів не обійшовся без їх геологічних характеристик: кварцові, силікатні, доломітові. Ці ґрунти розміщувалися в класифікації разом із чорноземами та болотними типами [  ].

Творча діяльність засновника генетичного ґрунтознавства В.В.Докучаєва (1846-1903) сприяла поширенню й утвердженню поглядів на грунт як особливе природне й історичне органо-мінеральне тіло. На основі численних узагальнених наукових праць багатьох учених і результатів власних досліджень В.В.Докучаєв дійшов до висновку, що грунт розвивається в тісній взаємодії з навколишнім середовищем. Грунт, за В.В.Докучаєвим, зароджується, розвивається та формується під впливом природних чинників грунтоутворення: клімату, рельєфу, материнських порід, рослинності й інших живих організмів, часу.

При змінюванні цих ґрунтоутворювальних чинників у просторі впродовж  певного часу ґрунти на земній кулі закономірно розміщуються широкими смуговими ареалами. В зв’язку з цим на поверхні Землі простежується неоднорідність розміщення ґрунтів у просторі та строкатість їх розвитку в часі. Ґрунти, таким чином, відзначаються різним походженням і віком, неоднаковими ознаками, властивостями та родючістю. В зв’язку з цим ґрунти й поділяються на певні класифікаційні токсономічні одиниці.

Засновником наукового ґрунтознавства В.В. Докучаєвим і його учнями було створено вчення про генетичні типи ґрунтів. Методологічний класифікаційний підхід до цього вчення дістав назву генетичного.

В подальшому генетична класифікація ґрунтів удосконалювалася багатьма вченими. При нагромадженні знань про ґрунти класифікаційні системи їх розвивалися. Це обумовило розгалуження різних систем класифікації ґрунтів. У них підкреслювалися ті чи й інші важливі наукові підходи, напрямки та положення. На давній час можна виділити декілька систем класифікації ґрунтів. До них відносяться вітчизняні й іноземні. Вітчизняні включають еколого-генетичні, морфолого-генетичні, еволюційно-генетичні й історико-генетичні класифікації ґрунтів. З іноземних можна відзначити західно-європейські й американські системи класифікації ґрунтів.

Еколого-генетичні класифікації ґрунтів.  Ці класифікації ґрунтів називаються ще географо-генетичними. В розробленні еколого-генетичних класифікацій ґрунтів брали участь В.В. Докучаєв (1879, 1886, 1896, 1900), М.М. Сибірцев (1895, 1900), Г.М. Висоцький (1906), К.Д. Глінка (1915), Я.М. Афанасьєв (1922, 1927, 1931), С.О. Захаров (1931).

В основу еколого-генетичних класифікацій покладено зв’язок між генетичними типами ґрунтів, їх ознаками та властивостями залежно від особливостей залягання в просторі та географічного поширення. В 1879 році вперше запропонована класифікація ґрунтів В.В.Докучаєва. В 1886 та в подальших роках класифікація вченого публікувалася в доповненому й розширеному варіантах.

У класифікації В.В. Докучаєва зразка, опублікованого в 1879 році, ґрунти поділялися на дві групи: А – нормальні (не змінені динамічними процесами) та В – анормальні. В групі А виділялися два класи ґрунтів: сухопутно-рослинні та сухопутно-болотні. В першому класі розрізняється чотири типи ґрунтів: сірі північні, чорноземні, каштанові та червоні солончакові. Група анормальних ґрунтів включала два класи – перемитих і наносних (мал. 3.1)*

Мал.3.1. Схема поділу ґрунтів на таксономічні одиниці в першій еколого-генетичній класифікації В.В.Докучаєва

---

* Тут і в подальшому класифікації грунтів оформлені у вигляді схем-малюнків А.М.Туренком.

* Геогнозія – в період розвитку агрогеології (ХVIII –ХІХ ст.) [  ].

* Тут і в подальшому класифікації грунтів оформлені у вигляді схем-малюнків А.М.Туренком.

Сухопутно-рослинні ґрунти в класифікаціях В.В. Докучаєва за впливом чинників ґрунтоутворення  створюють основний зональний ряд. У межах класів уперше вирізняються генетичні типи ґрунтів.

Класифікація ґрунтів В.В. Докучаєва в варіанті, опублікованому в 1886 році, мала дещо інший вигляд. У класифікації виділено ґрунти нормальні (А), перехідні (В) й анормальні (С).

В ґрунті А вирізнявся клас сухопутно-рослинних ґрунтів із поділом їх на п’ять типів: ясні-сірі північні, сірі перехідні (лісові), чорноземи, каштанові перехідні та бурі солонцеві. Розрізнялись ще й два класи сухопутно-болотних і типових болотних ґрунтів.

Група перехідних ґрунтів (В) включала два класи: перемиті та наземнонаносні. В групі анормальних ґрунтів (С) був лише один клас наносних. У повторному варіанті класифікації В.В. Докучаєва, таким чином, виділилося три групи та шість класів ґрунтів. Остаточний варіант класифікації мав вигляд, поданий на схемі (мал. 3.2).

Мал. 3.2. Схема другого варіанту класифікації ґрунтів В.В.Докучаєва

Еколого-генетична класифікація ґрунтів В.В. Докучаєва основана на типах ґрунтоутворення. Позаяк класифікація спирається на сукупність найважливіших елементів чинників ґрунтоутворення, то вона, як підкреслював К.Д. Глінка, є природною.

Класифікація В.В. Докучаєва була доповнена М.М. Сибірцевим. У цьому доповненому вченим варіанті класифікації розрізняються три великі відділи ґрунтів: А, В, С. Вони включають повні чи інакше зональні (А), інтразональні – напівзональні (В) й неповні – перехідні до гірських порід (С) ґрунти. В класифікації М.М. Сибірцева виділено 13 типів ґрунтів (мал. 3.3).*

---

Мал. 3.3. Схема класифікації та номенклатура ґрунтів за М.М.Сибірцевим

* Від later – цегла червоного забарвлення. Такий же вигляд мають і латеритні грунти.

**Рамень – сталоукраїнське слово, що в первісному значенні характеризувало багате місце зростання в сосновому лісі.

Еколого-генетичні класифікації ґрунтів відбивають закономірності навколишньої ситуації, що відбуваються в природі. До цієї ситуації відносяться ґрунтові режими, їх зв’язок із факторами та процесами ґрунтоутворення, властивості ґрунтів.

До еколого-генетичних класифікаційних систем, що деталізують особливості навколишнього середовища, відносяться класифікації ґрунтів К.Д.Глінки, Г.М.Висоцького, С.О.Захарова. так, за К.Д.Глінкою [ ], розрізняються ектодинамоморфні й ендодинаморфні.

Перша група ґрунтів розвивається під впливом зовнішніх ґрунтоутворювальних факторів. Інша ж група ґрунтів відбиває вплив на них петрографічних і гранулометричних особливостей материнських порід. У класифікації К.Д.Глінки серед ектодинамоморфних ґрунтів за характером зволоження виділяється шість класів (мал. 3.4.)*

Мал. 3.4. Схема класифікації ґрунтів за К.Д.Глінкою

---

* Регури – чорного забарвлення грунти, що сформувалися на вулканічних відкладах.

** Рендзини, за К.Д.Глінкою [ ], перегнійно-карбонатні грунти, що розвиваються на мергелястих відкладах.

Як зазначав К.Д.Глінка, класифікація ґрунтів у повному вигляді повинна відбивати всі основні та другорядні ознаки ґрунтоутворення, що характеризують той чи інший генетичний ґрунтовий тип. Ці ознаки ґрунтоутворювальних процесів залежать не тільки від характеру зволоження. Вони різняться за петрографічними особливостями материнських порід, їх гранулометричним складом. Наприклад, чорноземний тип ґрунтоутворення може призвести до створення на лесах, гранітових й інших відкладах глибоких, звичайних і середніх чорноземів. При цьому можуть сформуватися глинисті, суглинкові, супіщані чи й інші різновидності одного й того ж генетичного типу ґрунтів.

Поділ ґрунтів на класи, за Г.М.Висоцьким [ ], проводиться з урахуванням зональності, інтразональності та нерозвиненості. Зональні, інтразональні та нерозвинені класи ґрунтів розділяються ще й за особливостями клімату, рельєфу й материнських порід.

Ученим вперше зроблена спроба класифікувати глибокі горизонти кори звітрювання за хімічним складом. Речовини, зазначав Г.М.Висоцький [ ], у наносах чи й інших відкладах за розчинністю можуть бути поділені на три категорії. До першої з них відносяться сполуки мало розчинні в воді при умові, що вона насичена вугільною кислотою. В процесі розчинення речовин у воді беруть участь карбонати лужних земель, переважно СаСО₃.

Друга категорія речовин слабко розчинна в звичайній воді. Це здебільшого гіпс. Третя категорія речовин об’єднує сполуки, що легко розчиняються у воді. До таких сполук відносяться NaCl, KCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃ й інші.

В схемі Г.М.Висоцького ґрунти на земній поверхні розміщуються поясами. Такий поясів ґрунтів ученим виділено чотири (табл. 3.1.).

1. Повністю вилужені. Ґрунти в поясі не мають перелічених легкорозчинних солей.

2. У ґрунтах на деякій глибині присутні карбонати, здебільшого вуглекислий кальцій. Інших солей у ґрунтах немає чи такі речовини  в них майже відсутні.

3. Пояс ґрунтів, у яких із деякої глибини, крім СаСО₃, виступає й гіпс.

4. Ґрунти насичені всіма категоріями речовин.

 

3.1. Характеристика поясів ґрунтів у рослинних угрупуваннях

залежно від вмісту солей (за Г.М.Висоцьким [ ])

Пор.№	Ґрунти зон	Рослинність	Вміст речовин
1. 2.     3.     4.	Підзолисті Лісові сірі     Чорноземи     Напівпустельні степів і солончаків	Мішані суцільні ліси Діброви (темно-листяні ліси з переважанням на глинистих ґрунтах дуба) Степова. Ліси лише в вилужених балках (байраках)*, улоговинах і впадинах Напівпустельно-степова трав’яна	Вилужені Присутній СаСО3     СаСО3, Са SO4 . 2H2O     СаСО3, NaCl, Са SO4 . 2H2O, інші

 

---

* Ліси в балках називаються байраками.

3. Морфологічно-генетичні класифікації ґрунтів

Класифікації розроблялися П.С.Коссовичем, К.Д.Глінкою, К.К.Гейдройцем. Вони основані на врахуванні морфологічних ознак, властивостей генетичних особливостей ґрунтів залежно від впливу факторів ґрунтоутворення, ґрунтових режимів і процесів. У морфолого-генетичних класифікаційних системах є багато спільних рис із попередніми класифікаціями ґрунтів.

Морфолого-генетична концепція класифікації й  особливо в викладі П.С.Коссовича є першою спробою поділу ґрунтів на групи за ознаками розвитку ґрунтоутворювальних процесів. Учений розумів ґрунт як результат сукупного розвитку процесів ґрунтоутворення. Дослідник і свою наукову працю назвав “Почвообразовательные процессы как основа генетической классификации почв”[  ].

У класифікації П.С.Коссовича, на відміну від інших класифікаційних схем, виділяються генетично самостійні та генетично підпорядковані класи ґрунтів (мал..35). такий поділ ґрунтів на групи (класи), вважав П.С.Коссович [  ], оснований на тому, що в процесах ґрунтоутворення відбуваються явища вимивання мінеральних і частково органічних речовин. Це й підкреслено в класифікації на основі виділення в ній генетично самостійного класу ґрунтів. У випадку генетично підпорядкованих ґрунтів, за П.С.Коссовичем, при ґрунтоутворенні відбувається принесення різних речовин у ґрунтову товщу з інших генетичних типів.

У класифікації П.С.Коссовича виділені групи ґрунтів лужного та кислотного ґрунтоутворення з подальшим їх поділом на дрібніші таксономічні одиниці. Проте, в класифікації вченого є багато спірних і необґрунтованих положень. Свої ідеї П.С.Коссович, на жаль, не зміг довести до кінця. Класифікаційні положення його зовнішньо мало чим відрізняються від класифікації К.Д.Глінки. Класифікація П.С.Коссовича піддавалась критичним зауваженням з боку К.Д.Глінки й інших вчених.

Дещо по іншому внутрішні особливості ґрунтів відбито в класифікації С.С.Неуструєва[  ] Ним ґрунти було поділено на автоморфні та гігроморфні. До автоморфних ґрунтів віднесено ті, процес розвитку яких проходить лише при зволоженні атмосферними водами. До другої групи відносять ґрунти,  що розвиваються в умовах підгрунтового зволоження.

В класифікації С.С.Неуструєва виділяються ще три групи ґрунтів за характером перетворення мінеральних речовин. Розрізняються ґрунти, в товщі яких відбувається інтенсивне руйнування мінеральної частини. До таких ґрунтів віднесені підзоли, солонці та латерити. Друга та третя група ґрунтів характеризується тим, що в них проходять процеси відповідно помірного і слабкого розпадання мінералів. Представниками цих груп ґрунтів є відповідно деякі підзолисті та степові генетичні типи.

В класифікаційних положеннях К.Д.Глінки, класифікація якого відзначається як еколого-генетична й одночасно морфолого-генетична, також містяться елементи, що характеризують морфологію та властивості ґрунтового вкриття. Ці елементи включають петрографічні ознаки та властивості ґрунтоутворювальних субстратів. Відзначається також гранулометричний склад материнських порід і ґрунтів, їх глибина й ін. Вченим виділені ґрунти, що розвиваються і формуються при п’яти процесах ґрунтоутворення: підзолистому, степовому, солонцевому, болотному та латеритному.

Класифікація К.К.Гедройця основана на фізико-хімічних явищах. Ці явища залежать від увібраних ґрунтовим вбирним комплексом катіонів. Ученим виділено чотири процеси ґрунтоутворення: чорноземний, солонцевий, підзолистий, латеритний.

При чорноземоутворенні, як зазначав К.К.Гедройц [ ], відбувається насичення ґрунтового вбирного комплексу катіонами кальцію та магнію. В процесі солонцеутворення у вбирний комплекс ґрунтів, окрім кальцію і магнію, поступає й катіон натрію. Підзолисті та латеритні ґрунти відзначаються тим, що в ГВК міститься не лише кальцій і магній, а  й  водень.

Латеритний (фералітний) процес характеризується принесенням у товщу ґрунту з бічним внутрішньогрунтовим стоком катіонів заліза. При ґрунтоутворенні формуються залізо-кварцеві конкреції. Ці хімічні новоутворення нагромаджуються в корах звітрювання й у ґрунтах.

Нові порції заліза, що поступають у ґрунтову товщу з бічними течіями води при транзитному переміщенні речовин, утворюють шари-панцирі. Ці шари поступово перетворюються в затверділу гірську породу – к а н к а р.

Для розвитку ґрунтоутворення необхідне атмосферне зволоження та чергування сухих і вологих періодів. Один метр кори звітрювання за даними Н.Ленефа й Г.Обера (N.Leneuf, G.Aubert) [  ], утворюються за 20-77 тисяч літ.

Із погляду на використання в класифікаційних системах особливості процесів ґрунтоутворення слід відзначити позицію В.Р.Вільямса. Він вважав, що в основу класифікації ґрунтів повинен бути покладений єдиний ґрунтоутворювальний процес. В ньому кожний конкретний ґрунт постає повною стадією цього єдиного процесу ґрунтоутворення. Ґрунти на певних стадіях єдиного ґрунтоутворювального процесу відрізняються за відносним і абсолютним віками.

Еволюційно-генетичні класифікації ґрунтів.

У розробленні класифікацій цього напрямку брали участь П.С.Коссович (1903, 1906), Б.Б.Полинов (1933), В.А.Ковда (1933). Класифікації основані на концепціях розвитку ґрунтоутворення в часі. При цьому вважається, що процес ґрунтоутворення відбувається впродовж тривалого часу.

Ґрунти проходять різні стадії розвитку від первинного ґрунтоутворення при лужній реакції середовища. В процесі ґрунтоутворення при такій реакції під впливом ґрунтоутворювальних факторів і ґрунтових режимів проходить поступове вилуження катіонів. Стадії ґрунтоутворення розвиваються в напрямку к и с л и х  його процесів [ , , ].

При змінюванні факторів й умов ґрунтоутворення (рельєф, гідрологічні умови, клімат й ін.) змінюються режими ґрунтів. У цьому випадку ґрунтоутворення може проходити в напрямку розвитку ґрунтів від фаз гігроморфізму й напівгідроморфізму до автоморфізму. Ці положення, закріплені в таксономічних одиницях еволюційно-генетичної класифікації, розвивали Б.Б.Полинов [  ] і В.А.Ковда [  ].

Історико-генетичні класифікації ґрунтів.

Побудова цих класифікацій основана на положеннях В.Р.Вільямса про єдиний ґрунтоутворювальний процес. Учений вважав, що типи ґрунтів зв’язані в одну безперервну ланку розвитку. Ґрунти проходять різні стадії єдиного історичного процесу дії біологічних чинників ґрунтоутворення на поверхневі мінеральні шари суходолу. Так, наприклад, болотний процес,  за теорією В.Р.Вільямса [  ], є стадією розвитку дернового (акумулятивного) періоду ґрунтоутворення.

В ранніх стадіях розвитку дернового процесу, що відбувається на луках, проходить послідовна зміна трав’яних угрупувань – розлого кущових, щільно кущових та ін. Трав’яні злакові рослини при змінюванні біологічного кругообігу речовин й умов живлення в товщі ґрунтів поступово витісняються зі складу біоценозів. Змінюються й гідрологічні умови, що призводить до поселення на ґрунтах лук болотних рослинних угрупувань. У результаті змін гідрологічних умов, мінеральної й органічної частин ґрунтів перетворення й переміщення речовин під покриттям змінених біоценозів лучна стадія дернового ґрунтоутворення поступово переходить в болотну.

Погляди В.Р.Вільямса поєднуються з положеннями вчення В.І.Вернадського [  ] про біогеохімічні перетворення речовин у поверхневих шарах земної  кори. На основі наукових  концепцій В.Р.Вільямса та В.І.Вернадського І.П.Герасимовим [  ] була зроблена спроба прослідкувати еволюцію зонального ґрунтоутворення в певні геологічні періоди від моменту виникнення життя.

Західно-європейські класифікації ґрунтів. Найраніше класифікації ґрунтів у Західній Європі пов’язані з агрогеологічними й агрокультурхімічними концепціями про грунт. Серед цих класифікацій виділялися г е о л о г о – п е т р о г р а ф і ч н і  (Ф.А.Фаллу, 1857; Г.Ф.Меєр, 1857), х і м і ч н і (В.Кнор, 1873), ф і з и ч н і (А.Теєр, 1876) та інші.

Англійські вчені В.Фолькінгем (W. Fokkingham) і Дж.Евелін (J.Evelyn) у 1610 та 1676 роках відповідно описали ґрунти як напластування земної кори й виділили в них пухкі землисті горизонти [  ]. В 1673 році Мартіном Лістером (M.Lister) [  ] запропонована класифікація ґрунтів Англії за гранулометричним складом.

У класифікації М.Лістера перелічувалися піщані ґрунти та відзначалося їх забарвлення. Характеризувалися дрібні, грубі, піщані, білі, сірі, червоно-бурі, сріблясті (silver like) та золотисті (gold silver) ґрунти. Вченим подавалися й географічні характеристики ґрунтів.

Типового петрографічного характеру є класифікація ґрунтів у викладі Фр.Альб.Фаллу (1862). В цій класифікації Ф.А.Фаллу (F.A.Fallou) [  ] виділяє за походженням два класи грунтів: первинні (корінні) та наносні. В межах класів за мінералогічними і хімічними складами гірських порід розрізняється відповідно шість і чотири  р о д и. Останні поділяються на дрібніші таксономічні одиниці (табл. 3.2.).

В класифікації ґрунтів Ф.А.Фаллу виділено ще й окремий в і д д і л. Пухкі та розсипчасті вулканічні шлакові піски, валуни й їх скупчення, льодовикові наноси, річкові валунні включення, органічні рештки – торф (Schllerde), верес й ін.

Безперечно, класифікація Ф.А.Фаллу мала важливе значення для характеристики морфологічних ознак, фізичних, фізико-хімічних властивостей, теплових, водних й інших особливостей ґрунтів. Ця класифікація могла вказувати напрямки аналітичних досліджень у польових і лабораторних умовах. Однак, інформації про фактори та причини ґрунтоутворення, розвиток ґрунтоутворювальних процесів і закономірності розміщення ґрунтів у просторі класифікація не давала.

Табл.3.2. Петрографічні та мінералогічні особливості класифікації ґрунтів (за Ф.А.Фаллу )

Геогнозія в Європі в ХVII-ХІХ століттях була досить популярною. Агрогеологи провели в цей час багато польових і лабораторних досліджень. Учені агрогеологічного напрямку проклали першу стежку в учення про грунт. Значення ж досліджень на світогляд ґрунтознавців й аграріїв було надзвичайно великим. Тому не випадково, що й у вченого ґрунтознавця агрономічного напрямку П.А.Костичева (1845-1895) знаходило сліди впливу агрогеологічної науки. Цим ученим у своїй класифікації поруч із чорноземами та болотними ґрунтами виділені ще й такі ґрунтові відміни як кварцові, доломітові [  ].

Прикладом хімічного напрямку в класифікаційній проблемі є класифікація ґрунтів В.Кнопа (1871-1872). Ґрунти, за В.Кнопом (W.Knop) [  ], поділялися за хімічним складом на три групи: силікатні, карбонатні та сульфатні.

В групі силікатних грунтів виділяються глинисто-силікатні, залізисто-силікатні, піщані чи кременисті. В другій групі серед карбонатних грунтів розрізняються вапняні та доломітові відміни. Група сульфатних грунтів включає гіпсові й ангідритові різновидності.

Класифікація В.Кнопа не дуже відрізняється від попередньої. Для неї справедливі ті ж критичні зауваження, що й до петрографічної класифікаційної системи Ф.А.Фаллоу.

Інший німецький вчений А.Теєр (1852) розробив фізичну класифікацію грунтів. Окрім того, цим ученим дане н а у к о в е  в и з н а ч е н н я  п о н я т т я  г р у н т у (Erd Boden). За А.Теєром (A.Thaer) [  ], г р у н т  є  пухкою, розкришеною матерією поверхні землі. Матерія складається з різних речовин: кремнезему, глинозему,  вапна, заліза, перегною. Він із подачі А.Теєра називається в ґрунтознавчій літературі латинським словом humus.

У фізичній класифікації А.Теєра формулювання поняття грунту, якого можна розглядати як г е о л о г о - б і о л о г і ч н е, віділено роди та класи. В цих таксономічних одиницях відзначені піщані суглинкові, глинисті, мергелясті, вапнянисті та перегнійні – болотні грунти. В класифікації введені й д і а г н о с т и ч н і  к р и т е р і ї  г р у н т і в  за відсотковою кількістю глини, піску, вапна та перегною. Подається й глибина та показники відносної продуктивності грунтів. Із нинішнього погляду така оцінка родючості грунтів виглядає як найпростіше, елементарне їх бонітування.

Важливим для становлення ґрунтознавчої науки був вклад в неї Ф.П.Ріхтгофена (1882). Цей учений не тільки розробив класифікацію грунтів, але й з е м н и х  п р о с т о р і в (областей ґрунтоутворення). Основа класифікації грунтів у Ф.П.Ріхтгофена була також, як і  в Ф.А.Фаллу. Проте, крім петрографічних показників, у класифікації інколи фігурують й елементи, близькі до поняття “тип” грунтів – латерит, чорнозем, ретур. Загалом можна вважати, що в класифікації Ф.П.Ріхтгофена подається характеристика гірських і материнських порід (суглинки схилів, хрящ пустель, піски, леси й ін.).

Щодо областей ґрунтоутворення, то великих Ф.П.Ріхтгофен (F.P. Richthofen) [  ]виділяє п’ять. Ці області об’єднують менші ареали ґрунтоутворення (мал. 3.6.).

Перші класифікації грунтів, як видно, розроблені здебільшого на агрогеологічній основі, були недосконалими. В період розвитку агрогеологічного вивчення грунтів ґрунтознавство ще не визначилося як самостійна природнича наука, тому й вимагати від дослідників у цей час великих досягнень у вивченні грунтів було б передчасно.

Нестача дослідницького матеріалу не давала можливості чітко сформулювати поняття грунту. Відсутня була й теоретична основа про чинники ґрунтоутворення, походження та закономірності розміщення грунтів у просторі. Не вивчені були грунтові режими та процеси, що впливають на зародження, розвиток формування й еволюцію грунтів, їх ознаки, властивості й родючість. Отже, класифікаційні спроби вчених на світанку ґрунтознавчої науки були ще невдалими.

Мал. 3.6. Схема просторових ареалів ґрунтоутворення (За Ф.П.Ріхтгофеном)

Необхідно відзначити класифікацію А.Зігмонда (А.Sigmond, 1933) [ ], що як і класифікаційна система К.К.Гедройця, є чисто хімічною. В цій класифікації грунти поділяються спочатку за загальними хімічними особливостями. Для цього використовуються показники молекулярних відношень оксидів (SiO₂ : R₂O₃), що переважають у колоїдах більшості грунтів. Потім грунти класифікуються залежно від переважання в ґрунтових вбирних комплексах увібраних іонів. За насиченням вбирного комплексу  певними катіонами грунти в класифікації А.Зігмонда розміщувалися в такому порядку (мал. 3.7.).

Мал. 3.7. Поділ грунтів залежно від насичення іонами за А.Зігмондом

 Заслуговує уваги класифікація грунтів Г. Пальмана (H.Pallman). Ця класифікація основана на особливостях переміщення мінеральних, органічних й органомінеральних розчинів у товщі грунтів залежно від їх типів водного режиму (непромивного, промивного, випітного). За цими особливостями в класифікації виділяються класи грунтів.

Подальший поділ грунтів у класифікації проводиться на порядки, альянси, типи, серії, підтипи. Порядки грунтів виділяються за загальним хімізмом мінеральних, органічних й органо-мінеральних сполук.

А л ь я н с и розрізняються за хімічним складом мінеральної частини грунтів. За хімізмом мінеральної частини виділяються алітні, ферсиалітні, сиалітні та лужноземельні. Ці грунти характеризуються наявністю в мінеральній частині відповідно вільного Al₂O₃, Fe₂O₃, сиалітно-лужноземних глин* і лужноземних карбонатів.

Т и п и  грунтів виявляються за хімізмом вилужених хімічних сполук. Залежно від цього грунтові розчини можуть містити SiO₂ – R₂O₃; кислий перегній і з R₂O₃; CaO, MgO; содовий перегній; лужні солі.

С е р і ї  входять до складу типів грунтів. У них за ступенем розвитку грунтів розрізняються п і д т и п и. За розвитком грунтив класифікації Г.Пальмана [ ] поділяються на грубі, молоді, зрілі та деградовані.

Загалом необхідно відзначити, що в західно-європейських країнах широкого поширення набули мішані (синтезовані) класифікації грунтів. Синтез попередніх класифікаційних досягнень учених у поєднанні з генетичними підходами знайшов своє відображення в праціях Ф.Зенфта (F.Senft), А.Зігмонда (A.Sigmond), Е.Раманна (E.Ramann), Г.Обера (G.Aubert), Г.Штремме (G.Stremme), Ф.Дюшофура (Ph.Duchaufour), В.Л.Кубієни (W.L.Kubiena).

Сучасні західно-європейські класифікації опираються на генезу грунтів. Крім того, ці класифікації відбивають внутрішні властивості грунтів. Прицьому в міру можливості виключаються екологічні умови (клімат, материнські породи й ін.), що беруть участь в еволюції грунтового вкриття.

Класифікації при поділі грунтів на групи не використовують одні лише ознаки (морфологію, хімічні й біологічні особливості). Вони намагаються врахувати всі властивості в тій мірі, в якій вони взаємопов’язані та гармонічно поєднуються.

Прикладом таких класифікацій є системи В.Л.Кубієни (W.L.Kubiena), Е.Мюккенгаузена (E.Muckenhausen), Б.В.Увері (B.W.Ayery). В цих класифікаційних системах в основу покладені властивості грунтів, що відбивають еволюційний процес більше, ніж умови грунтоутворення, тобто, зовнішні причини еволюції. Еволюція в класифікаціях виражається на рівні п і д к л а с і в.

Основними критеріями в західноевропейських класифікаціях є розвиток профілю грунтів у зв’язку зі ступенем еволюції, типу кліматичного звітрювання й органічної речовини та гідроморфізм. Серед цих критеріїв тип органічної речовини вважається головним у більшості західно-європейських класифікацій грунтів.