Ґрунтознавство і географія ґрунтів - С.П. Позняк 2010

Розділ 13. Ґрунти річкових заплав

У долинах більшості рік добре виражена топографічно найнижча і наймолодша за віком територія, вкрита вона мезофільною рослинністю, щороку навесні заливається повеневими, а влітку — паводковими, водами. Цю частину долини річки називають заплавою.

Головною особливістю ґрунтотворення у заплавах рік є розвиток повеневих і алювіальних процесів. Під повеневими процесами розуміють затоплення території заплави водами під час повеней. Ці процеси різносторонньо впливають на ґрунтотворення. Затоплення заплави сприяє підняттю ґрунтових вод, пом’якшує мікроклімат, впливає на спрямованість та інтенсивність мікробіологічних процесів, характер природної рослинності та її продуктивність, на сольовий режим ґрунтів і ґрунтово-підґрунтових вод, а також на характер і особливості сільськогосподарського використання ґрунтів заплави.

Алювіальні процеси зумовлюють принесення повеневими водами завислого матеріалу, розмивання заплави і перевідкладення на її поверхні завислих частинок у вигляді шару намулу, або алювію. На характер алювіального процесу впливає розташування окремих частин заплави щодо русла річки.

Територію заплави залежно від її віддаленості від русла річки поділяють на частини: прируслову, центральну і притерасну (за В. Р. Вільямсом). Ці частини відрізняються складом алювіальних відкладів, рельєфом, гідрологічними умовами, рослинністю і ґрунтовим покривом (рис. 13.1).

Гранулометричний склад алювію пов’язаний зі швидкістю руху повеневих вод у заплаві: чим більша швидкість течії, тим більший розмір осілих частинок. Коли швидкість зменшується, в осад випадають дрібніші частинки. Швидкість потоку води знижується в міру віддалення від русла. На переході від русла до заплави різко зменшується швидкість течії води, що спричиняє осідання в прирусловій частині великої кількості завислих частинок, зокрема піщаних.

Рис. 13.1. Схема будови заплави (за В. Р. Вільямсом):

1 — бечівник; 2 — область найбільшого скупчення піску; 3 — прируслові дюни; 4 — прируслова заплава; 5 — водотік (тальвег) центральної заплави; 6 — притерасна річка; 7 — притерасна заплава; 8 — центральна заплава; 9 — притерасні дюни; 10 — притерасні набухлі піски

У центральній і притерасній частинах заплави, де швидкість поверхневих вод мала і тривалість затоплення більша, відкладається алювій, який складається переважно з пилуватих і мулуватих частинок. Все це визначає гранулометричний склад алювіальних ґрунтів. Через міграцію русла і зміни швидкості течії та тривалості затоплення на тих самих ділянках заплави відклади можуть змінюватися від суглинкових до піщаних, створюючи шаруватість.

На гранулометричний склад притерасної заплави впливають делювіальні відклади схилових поверхонь. Прируслова заплава має хвилястий рельєф з різко вираженими піщаними валами і гривами, а також характеризується неоднорідним і бідним трав’яним покривом. У центральній заплаві можуть бути старичні русла, зарослі кущами чи навіть деревами. Притерасна заплава являє собою знижену територію щодо центральної заплави, часто є заболоченою.

Найбільшу продуктивність мають луки центральної заплави, де врожай сіна може бути 30-40 ц/га і більше. У різних природних зонах характер рослинності змінюється відповідно до особливостей зон. Залежно від регіональних умов окремі частини заплав можуть бути слабовираженими чи й відсутніми.

Основи вчення про заплавне ґрунтотворення і ґрунти заплав розроблено В. Р. Вільямсом, а надалі їх дослідженням займались С. С. Соболєва, В. І. Шрага, Г В. Добровольський, В. В. Єгоров, І. М. Гоголєв, Д. Г Тихоненко, В. І. Михайлюк, М. О. Горін, А. І. Бондар, Ю. І. Наконечний та інші.

Заплавне ґрунтотворення відзначається певними екологічними особливостями, пов’язаними з біогеохімією цих специфічних ландшафтів суші, серед яких є такі: формування акумулятивних, наносних перевідкладених продуктів вивітрювання і ґрунтотворення, які надходять з усієї площі водозбору у вигляді механічних і хімічних осадів; акумулятивний баланс ґрунтотворення, що спричиняє накопичення в алювіальних ґрунтах глинистих мінералів, гумусу, карбонатів, мікроелементів, водорозчинних солей; заплавний повеневий амфібіальний водний режим; зрівноважений тепловий режим; постійне омолодження ґрунтів, яке супроводжується ростом ґрунту вверх; розвиток ґрунтотворення водночас з осадонакопиченням і формуванням материнської породи; гідроморфізм ґрунтот- ворення при протічному водному режимі у прирусловій і центральній заплавах; переважання окиснювальних умов через насичення поверхневих вод киснем і надходження окиснених сполук з намулом; висока біогенність середовища на фоні високої забезпеченості ліофільними елементами. Як зазначає Г. В. Добровольський, заплави і дельти рік — це області найбільшої щільності життя, включно з флорою й фауною.

Ґрунтовий покрив заплав рік дуже строкатий, складний, мозаїчний, що спричинене постійним меандруванням русла річки і переміщенням різних частин заплави. У зв’язку з особливостями ґрунтотворення в різних частинах заплави рік виділяють три групи алювіальних ґрунтів: дернові, лучні та болотні.

Алювіальні дернові ґрунти (Mollic Fluvisols) формуються на прирусловій заплаві, на підвищених елементах рельєфу, при глибокому заляганні рівня ґрунтових вод, переважно на алювії легкого гранулометричного складу, часто шаруватому. В профілі алювіально-дернових ґрунтів виокремлюється слаборозвинутий гумусовий горизонт з вмістом гумусу 1-3%. Під ним залягають піски шаруватого складення. Такі ґрунти можуть бути кислими, насиченими або карбонатними, на що впливає зональне розташування. Наприклад, алювіально — дернові карбонатні ґрунти поширені в заплаві Західного Бугу. Через легкосуглинковий гранулометричний склад і низький вміст гумусу ці ґрунти мають невисоку ємність вбирання (10-15 ммоль на 100 г ґрунту) і низьку буферність. Це найменш розвинуті і найменш родючі ґрунти заплави.

Алювіальні лучні ґрунти (Gleyic Mollic Fluvisols) формуються на суглинковому і глинистому алювії в центральній заплаві, а також приурочені до понижень прируслової заплави при відносно неглибокому заляганні рівня ґрунтових вод (1-2 м).

Багатий елементами живлення, основами і органічними речовинами алювій, а також добре зволоження ґрунтовими водами створюють сприятливі умови для зростання лучної рослинності та розвитку дернового процесу ґрунтотворення. Оскільки лучні алювіальні ґрунти мають добре виражений гумусовий профіль з виразною зернистою або грудкувато-зернистою структурою, їх називають зернистими заплавними ґрунтами.

Розріз алювіальних лучних карбонатних ґрунтів закладено у центральній частині заплави на лівому березі р. Західний Буг в околицях с. Ракобовти Львівської області.

Hd — 0-4 см — дернина.

HkGl — 4-24 см — гумусово-акумулятивний горизонт, темно-сірий з бурими плямами оглеєння (10YR 5/2), вологий, ущільнений, легкосуглинковий, середньозерниста структура, велика кількість дрібних корінців, зрідка дрібні мушлі молюсків, перехід поступовий за кольором.

HPkGl — 24-47 см — верхній перехідний горизонт, сірий з буруватим відтінком (10YR 5/3), інтенсивне оглеєння, ущільнений, вологий, легкосуглинковий (піску більше, ніж у верхньому горизонті), грудкувато-зерниста структура, зрідка дрібні корінці, перехід поступовий за щільністю і кольором.

PhkGl — 47-81 см — слабогумусована порода, сірувато-бура (10YR 5/3), дуже інтенсивне оглеєння, сира, щільна, легкосуглинкова, рясні включення дрібних мушель молюсків, зрідка дрібні корінці, перехід ясний за кольором.

PkGl — > 81 см — алювіальні відклади, іржаво-сизого кольору (10YR 6/4), мокрі, злиті, середньосуглинкові.

Розріз алювіальних дернових карбонатних ґрунтів було закладено на лівому березі р. Західний Буг в околицях с. Завишень Львівської області.

Hd — 0-4 см - дернина.

HkGl — 4-12 см — гумусово-акумулятивний горизонт, сірий з вохристим відтінком, неоднорідний (10YR 5/3), з прошарками білястого дрібнозему та іржавими плямами оглеєння, шаруватий, свіжий, щільний, легкосуглинко- вий, нетривка плитоподібна структура, шпаруватий, тріщинуватий, дрібні залізисто-марганцеві конкреції, пунктації, корінці рослин, рештки мушель, перехід ясний.

P₁kGl — 12-33 см — перший шар, сірий з жовтуватим відтінком, неоднорідний (10YR 5/3), шаруватий, свіжий, ущільнений, піщаний, безструктурний, залізисто- марганцеві прошарки потужністю до 1 мм, конкреції діаметром 0,3-0,6 см, плями сегрегації, при переході залізистий прошарок потужністю 0,5 см, зрідка корінці рослин, перехід різкий.

P₂kG1 — 33-47 см — другий шар, сірий, неоднорідний (10YR 5/4), з вохристими піщаними прошарками потужністю 2-3 см, чорними плямами від розкладених органічних решток, сизими плямами оглеєння, сирий, щільний, супіщаний, безструктурний, включення напіврозкладених корінців, рештки мушель, перехід різкий.

Близьке залягання ґрунтових вод спричиняє розвиток оглеєння в нижній частині їхнього профілю, а також процесів гідрогенної акумуляції сполук феруму, карбонатів, а в ґрунтах заплав південних рік - водорозчинних солей.

Лучні алювіальні ґрунти багаті гумусом. Вміст гумусу в заплаві ріки Західний Буг становить 6,8-7,2%, висока ємність вбирання (44-48 моль на 100 г ґрунту). Реакція ґрунтового розчину коливається в широких межах (рН від 7,3 до 8,5). В алювіальних лучних ґрунтах інших рік властивості можуть бути дещо іншими, що пов’язано зі складом алювію та загальними особливостями ґрунтотворення в заплавах.

У пониженнях прируслової заплави, на островах і косах під трав’янистою рослинністю формуються слаборозвинені лучні ґрунти, близькі за морфологічними ознаками і фізико-хімічними властивостями до шаруватих примітивних дернових ґрунтів, відрізняючись від них високою обводненістю і оглеєнням.

Алювіальні лучні ґрунти характеризуються високою родючістю, яка постійно відтворюється в алювіальному і гідроморфному процесах.

Алювіальні болотні ґрунти (Gleyic Histic Fluvisols) формуються в умовах тривалого повеневого і стійкого атмосферно-ґрунтового зволоження. Для них характерне накопичення органічних речовин у вигляді торфу або мулувато-перегнійної маси, а також розвиток інтенсивного оглеєння і гідрогенної акумуляції речовин. Алювіальні болотні ґрунти приурочені до притерасної заплави, а також окремих ділянок центральної заплави з близьким заляганням ґрунтових вод і тривалим застоєм повеневих вод. Подаємо опис профілю алювіально-болотних ґрунтів.

Розріз закладено у притерасній частині заплави на правому березі р. Західний Буг західніше с. Поториця Сокальського району Львівської області.

Hd — 0-7 см — дернина.

HkGl — 7-24 см — гумусово-акумулятивний горизонт, сірий з помітним буруватим відтінком, неоднорідний (10YR 4/3), з іржавими плямами оглеєння, сирий, слабоущільнений, важкосуглинковий, у сирому стані безструктурний, переплетений корінцями рослин, мушлі молюсків, перехід поступовий.

HpkGl — 24-64 см — перехідний горизонт, сизувато-сірий неоднорідний (10YR 5/1), з темно-сірими плямами, сизі плями оглеєння, сирий, слабоущільнений, середньо- суглинковий, у сирому стані безструктурний, зрідка дрібні пунктації Fe₂О₃, багато напіврозкладених корінців осоки та решток мушель, перехід поступовий.

P₁kGl — 64-81 см — верхня частина породи, світло-сіра з сизуватим відтінком, неоднорідна (10YR 7/1), з білястими плямами напіврозкладених решток молюсків, мокра, слабоущільнена, супіщана, безструктурна, перехід помітний.

P₂kGl — 81-110 см — нижня частина породи, сіра з буруватим відтінком, неоднорідна (10YR 5/2), із залізистими плямами оглеєння, мокра, слабоущільнена, середньосуглинкова, у мокрому стані безструктурна, дрібні рештки молюсків.

Вміст гумусу в гумусовому горизонті сягає 6-8%, вниз по профілю він різко зменшується, ємність вбирання 16-36 ммоль на 100 г ґрунту, реакція ґрунтового розчину слаболужна і лужна (рН 7,5-8,0).

Залежно від масштабів акумуляції органічної речовини і ступеня їх розкладення серед алювіальних болотних ґрунтів вирізняють лучно-болотні, мулувато-перегнійно-глейові і мулувато-торф’яні.

Ґрунтовий покрив заплав характеризується різновіковістю і динамічністю. Тут трапляються ґрунти, починаючи від свіжих алювіальних наносів і примітивних шаруватих до добре розвинутих з ознаками і властивостями зональних ґрунтів. Такий поступовий ряд у розвитку заплав характеризує їхню еволюцію.

Потенціальна родючість ґрунтів заплави змінюється від прируслової частини до центральної і притерасної. Найкращими є незаболочені та незасолені ґрунти зернистої заплави.

Для сільськогосподарської оцінки ґрунтів заплави використовують показники весняної повенності: коротка повенність — термін стояння повеневих вод до 7 днів, що дає змогу вирощувати більшість культур цієї зони; середня повенність — стояння повеневих вод від 7-ми до 15-ти днів, що виключає озимі культури, сприятлива для природних і сіяних трав; тривала повенність — від 15-ти до 30-ти днів, що виключає польові сільськогосподарські культури і плодові, сприятлива не для всіх трав; дуже тривала повенність — стояння повеневих вод понад 30 днів. Сприяє заболочуванню території і розвиткові болотної рослинності.

Для регулювання повенності необхідно здійснювати обваловування ділянок, призначених для вирощування сільськогосподарських культур.