Ґрунтознавство з основами меліорації

За умови посилення живих організмів на вивітрених кристалічних породах відбувається перерозподіл і нагромадження елементів зольного живлення у верхній частині породи. Ці процеси відбуваються завдяки кореневій системі рослин, яка проникаючи в породу, поглинає з неї кальцій, магній, сірку, фосфор та інші поживні елементи і переносить їх наверх у зону максимального залягання коренів та надземну частину рослин.

У процесі розкладання органічних залишків утворюється комплекс складних органічних сполук у вигляді темної маси, що називається перегноєм або гумусом. Гумус поступово нагромаджується у верхній частині породи, надаючи їй темне забарвлення і цілий ряд зовсім нових властивостей. Звичайно паралельно з утворенням гумусу відбувається і процес його розкладу мікроорганізмами.

Характерною особливістю ґрунтоутворення є також синтез мінеральних сполук – простих солей і глинистих мінералів – під впливом живої рослинності, продуктів їх розкладу та атмосферних чинників. Одночасно із синтезом відбуваються і руйнування мінералів, завдяки чому мінералогічний склад ґрунту стає дещо іншим порівняно з мінералогічним складом материнської породи.

І, накінець, у процесі ґрунтоутворення відбувається перерозподіл частини мінеральних та органічних сполук, у результаті чого формується ґрунтовий профіль.

Характер проходження окремих стадій ґрунтоутворення зумовлений комплексом чинників у різних природно-кліматичних зонах земної кулі.

Стадія початкового ґрунтоутворення часто збігається з процесом вивітрювання скельних гірських порід. Ця стадія триває досить довго. Малопотужний профіль слабко диференційований на генетичні горизонти.

Стадія розвитку ґрунту відбувається на пухких відкладах великої потужності і завершується диференціацією профілю на генетичні горизонти. Ця стадія відбувається інтенсивно.

Стадія рівноваги триває невизначений час. Між ґрунтом і комплексом чинників підтримується динамічна рівновага.

У процесі еволюції екологічної системи елементи ландшафту (чинники ґрунтоутворення) можуть зазнавати тих чи інших змін (зміна клімату, рослинності, порушення екосистеми людиною та ін.). Такі зміни зумовлюють зміни в процесі ґрунтоутворення. Настає стадія еволюції ґрунту, яка зумовлює перехід його до нової стадії рівноваги нового ґрунту з новим профілем.

Взаємодія малого (біологічного) і великого геологічного кругообігу проявляється через ряд протилежно спрямованих процесів, які відбуваються в ґрунті під час його формування. Б. Г. Розанов (1988) наводить ряд таких процесів:

• руйнування первинних і вторинних мінералів – неосинтез мінералів;
• біологічна акумуляція елементів в ґрунті – засвоєння хімічних елементів організмами з ґрунту;
• гідрогенна акумуляція елементів у ґрунті – геохімічне винесення елементів з ґрунту;
• розкладання органічних сполук – синтез нових органічних сполук;
• вбирання іонів з розчину твердою фазою ґрунту – перехід іонів з твердої фази в розчин;
• розчинення речовин – випадання речовин в осад;
• пептизація колоїдів – коагуляція колоїдів;
• низхідний рух розчинів – висхідний рух розчинів;
• зволоження ґрунтової маси – висихання ґрунтової маси;
• набухання ґрунту – усадка ґрунту; 
• нагрівання ґрунту – охолодження ґрунту;
• окислення – відновлення;
• фіксація азоту – денітрифікація.

Сукупність цих процесів і становить загальний процес ґрунтоутворення. Багато з цих процесів мають циклічний характер.

Всі ґрунтоутворюючі процеси О. А. Роде поділив на макропроцеси і мікропроцеси. Мікропроцес охоплює весь профіль ґрунту в цілому, а мікропроцеси відбуваються в межах ізольованих ділянок ґрунтового профілю. Мікропроцеси, які є специфічними для ґрунтоутворення, І. П. Герасимов назвав елементарними ґрунтовими процесами (ЕГП). Цей термін набув загального визнання серед ґрунтознавців.

Аналізуючи та узагальнюючи концепції О. А. Роде і І. П. Герасимова, Б. Г. Розанов (1988) всі ЕГП поділив на сім груп, а саме:

• біогенно-акумулятивні (гумусоутворення, торфоутворення) ;
• гідрогенно-акумулятивні (засолення, оруднення, загіпсовування) ;
• метаморфічні (оглеєння, озалізнення, сіалітизація) ;
• елювіальні (вилуговування, опідзолення, осолодіння) ;ілювіально-акумулятивні (підзолисто-ілювіальний, глинисто- ілювіальний) ;
• педотурбаційні (спучування, розтріскування, кріотурбація) ;
•  деструктивні (ерозія, дефляція, поховання).

Таким чином, процес ґрунтоутворення – це сукупність різноманітних елементарних ґрунтових процесів, які формують склад твердої фази ґрунту, розчину і ґрунтового повітря, будову і властивості ґрунту.

3. 2 Типи ґрунтоутворюючих процесів

Залежно від природних умов розрізняють такі основні типи ґрунтоутворюючих процесів: підзолистий, дерновий, буроземний, чорноземний, болотний, солончаковий, солонцевий та інші.

Підзолистий процес ґрунтоутворення розвивається під покривом зімкнутого хвойного лісу, в якому світло сонячного проміння майже повністю поглинається деревами. Тому трав’яниста рослинність майже відсутня, а поверхня ґрунту покрита лісовою підстилкою.

Основним чинником цього процесу є фульвокислоти, які утворюються під час розкладання лісової підстилки (хвої) грибами.

Підзолистий процес відбувається в декілька стадій. Протягом першої фульвокислоти реагують з обмінними основами ґрунту і вільними формами півтораоксидів, утворюючи фульвати кальцію, магнію, заліза й алюмінію. Під впливом низхідних течій вологи фульвати вимиваються вниз і випадають в осад у середній або нижній частині профілю.

Під час другої стадії фульвокислоти руйнують глинисті мінерали нестійкого вбирного комплексу ґрунту. При цьому знову ж таки утворюються різноманітні фульвокислоти, які виливаються вниз, а SiO2 як нерозчинна сполука залишається у верхній частині профілю, формуючи вимивний або так званий підзолистий горизонт.

У результаті такого поєднання процесів руйнування й виносу формуються підзолисті ґрунти.

Дерновий процес ґрунтоутворення формується під покривом трав’янистої рослинності. На відміну від підзолистого процесу, під час нього припиняється розклад мінералів і їх вимивання. Суть дернового процесу зводиться до того, що трав’яниста рослинність, на відміну від деревної, має добре розгалужену кореневу систему, яка розчленовує ґрунтову масу на окремі грудочки (агрегати). Частина коренів у пошуках елементів живлення