1.2. Методологія і методи дослідження ґрунту. Місце та роль ґрунту в природі й діяльності людини

Мета: вивчити методологію і методи дослідження ґрунту, місце та роль ґрунту в природі й діяльності людини.

План:

1. Методологія і методи дослідження ґрунту.

2. Місце та роль ґрунту в природі й діяльності людини.

Методологічною основою науки є діалектичний метод пізнан­ня, що розглядає процеси і системи у постійній динаміці, розвитку та взаємозв'язку.

Ґрунтознавство як наука використовує два основні методичні принципи:

1. Історико-геоморфологічний, який зобов'язує враховувати умови, шляхи утворення і вік тих елементів рельєфу, на яких розвинуті ті чи інші види ґрунтів. Різним елементам геоморфології відповідають відмінні за віком і властивостями типи ґрунтів. Подібні геоморфологічні поверхні мають близькі чи однотипові ґрунти.

2. Ґрунтово-геохімічний методичний підхід вивчає хімічні процеси ґрунтоутворення в часі і просторі, відтворюючи картину руху, диференціації й акумуляції продуктів ґрунтоутворення в ландшафтах.

Ці два підходи до вивчення ґрунтового покриву здійснюються шляхом використання ряду конкретних методів дослідження ґрунтів.

Профільний метод лежить в основі всіх ґрунтових досліджень. Він потребує вивчення ґрунту з поверхні на всю глибину його товщі, послідовно, по генетичних горизонтах до материнської породи.

Морфологічний метод — ефективний спосіб пізнання властивос­тей ґрунту за зовнішніми ознаками: забарвленням, структурою, скла­денням, новоутвореннями, глибиною й послідовністю залягання гори­зонтів тощо. Він є базисним при проведенні польових ґрунтових дослід­жень і складає основу польової діагностики ґрунтів. Містить три види морфологічного аналізу: макро- неозброєним оком; мезо- із застосуванням лупи й бінокуляра, мікро- із допомогою мікроскопа.

Порівняльно-географічний метод ґрунтується на зіставленні ґрунтів і відповідних факторів ґрунтоутворення в їх історичному розвитку й просторовому поширенні в різних ландшафтах.

Порівняльно-історичний метод дає можливість дослідити мину­ле ґрунтів і ґрунтових горизонтів у порівнянні із сучасними процеса­ми. В основі лежить палеоґрунтознавство - наука про минуле ґрунтів.

Метод ґрунтових ключів ґрунтується на детальному генетико-географічному аналізі невеликих репрезентативних ділянок та інтерполяції одержаних таким шляхом висновків на великі території.

Метод ґрунтових монолітів базується на принципі фізичного моделювання ґрунтових процесів (переміщення вологи, солей, обміну іонів) на ґрунтових колонках (монолітах) непорушеної будови.

Метод ґрунтових лізиметрів використовується для вивчення процесів вертикальної міграції речовин у природних ґрунтах із використанням великих посудин.

Метод ґрунтово-режимних спостережень застосовується для вивчення кінетики сучасного ґрунтоутворення на основі замірів тих чи інших параметрів (умісту солей, гумусу, азоту, інших елементів живлення) протягом вегетаційного періоду, року, декількох років через задані проміжки часу.

Балансовий метод використовується при вивченні надходження й витрат речовин в одиниці об'єму ґрунту за визначений проміжок часу.

Метод ґрунтових витяжок базується на тому, що розчинник (вода, розчини різних кислот, лугів або солей різної концентрації, органічні розчинники - спирт, ацетон, бензол) екстрагує з ґрунту визначену групу сполук, елементів. Метод застосовується для вив­чення доступних рослинам елементів живлення, фракційного складу ґрунтового гумусу, рухомих сполук у ґрунтах, процесів міграції та акумуляції різних сполук, елементів.

Аерокосмічний метод охоплює візуальне вивчення фото­графій земної поверхні, одержаних у різних діапазонах спектра з різної висоти, а також пряме дослідження з літаків і космічних апа­ратів спектрального відбиття або поглинання ґрунтом в різних областях спектра.

Радіоізотопні методи застосовуються для вивчення міграції елементів на основі мічених атомів (радіоактивних ізотопів); співвідношення різних ізотопів у ґрунтах, використовується для виз­начення віку ґрунту.

Лабораторно-експериментальні методи (фізичні, фізико-хімічні, хімічні й біологічні аналізи) використовуються для аналізу речовинного складу ґрунтів (гранулометричного, мінералогічного, хімічного тощо).

При дослідженні ґрунтів сучасна наука виходить із концепції ієрархії структурних рівнів організації ґрунту. В ґрунті як системі, що володіє структурною організацією, виділяють такі ієрархічні рівні:

• атомарний - із ним має справу дослідник при вивченні природної та штучної радіоактивності ґрунтів (матеріальними елементами цього рівня будуть радіоактивні ізотопи);

• молекулярний - об'єктами дослідження виступають молекули та іони ґрунтового розчину й повітря, а також ті, що знаходяться на поверхні твердих ґрунтових частинок;

- елементарних ґрунтових частинок (ЕҐЧ), які виділяються з ґрунту в процесі гранулометричного аналізу у вигляді фракцій різного розміру;

• ґрунтових агрегатів - містять конкреції, плівки, ортштейни, новоутворення солей гіпсу та вапна;

• ґрунтових горизонтів - усі властивості й параметри ґрунту зв'язані визначеним генетичним горизонтом у границі ґрунтового профілю;

• ґрунтовий профіль (ґрунтовий індивідуум або педон) - або власне ґрунт як особливе тіло природи;

• ґрунтовий покрив (поліпедон) - комбінації різних ґрунтів у природі складають мозаїку ґрунтів.