фактори грунтоутворення

Підґрунтям називається поверхневий шар земної кори, що виникає в результаті перетворення кори вивітрювання водою, повітрям і живими організмами і володіє властивістю родючості. Родючість - якісна ознака грунту, різко відрізняє її від безплідної, нездатною проводити урожай рослин, гірської породи. Попередньою фазою перетворення гірської породи в грунт є вивітрювання. Воно руйнує породу, робить її пухкою, створює мінеральну частину грунтового тіла, але ще не грунт, так як в процесі вивітрювання зольні елементи їжі рослин не накопичуються в пухкої маси, а виносяться. Грунт виникає тільки тоді, коли за допомогою організмів на продуктах вивітрювання починається синтез і руйнування органічної речовини, в результаті чого відбувається концентрація елементів зольной їжі рослин. Сутність грунтоутворення і полягає в синтезі і руйнуванні органічної речовини в межах створеної вивітрюванням товщі пухкої породи, а сам грунт являє область найтіснішого контакту і взаємного проникнення літосфери, атмосфери і біосфери.

Подання про грунт як самостійне природне тіло було сформульовано в кінці XIX століття В.В. Докучаєвим. За його образним висловом, грунт - дзеркало ландшафту. Перебуваючи в фокусі взаємодій ендогенних (пов'язаних із земною корою) і екзогенних (зовнішніх, пов'язаних з атмосферою і Космосом) сил, грунт інтегрує їх вплив. При цьому більш мобільні та агресивні дії повітря, води і організмів спочатку на кору вивітрювання, а потім і на саму грунт, фіксуються і зберігаються у вертикальному профілі грунту, в таких її характеристиках, таких як механічний склад, гумусірованності і т.д.

Грунт складається з мінеральних часток (зруйнованих гірських порід), грунтової вологи, грунтового повітря, організмів і гумусу. Гумус - це основна частина органічної речовини грунту, що визначає грунтову родючість. Головні органічні речовини гумусу - гумінові кислоти та фульвокислоти. У гумусі містяться також найважливіші елементи живлення рослин - азот, фосфор, сірка, калій. Під впливом мікроорганізмів ці елементи стають доступними для рослин.

Вчення про фактори ґрунтоутворення, за висловом В.В. Докучаєва, є наріжним каменем грунтознавства як науки. До п'яти чинникам грунтоутворення, встановленим вченим - грунтоутворюючих порід, рослинним і тваринним організмам, клімату, рельєфу і часу - пізніше були додані води (грунтові та грунтові) та господарська діяльність людини. З урахуванням цих доповнень визначення грунту можна виразити у вигляді формули, яка б показала функціональну залежність грунту від почвообразующих факторів у часі:

П = f (П.П. Р.О. Ж.О. Е.К. Р. В. Д.Ч.) t,

де П - грунт; П.П. - почвообразующие породи; Р.О. - рослинні організми; Ж.О. - тваринні організми; Е.К. - елементи клімату; Р. - рельєф; В. - води; Д.Ч. - діяльність людини, t - час.

Коротко розглянемо особливості окремих факторів грунтоутворення.

1. Почвообразующие породи служать джерелом утворення мінеральної частини грунту, а також джерелом пов'язаної з ними енергії (хімічної, поверхневої, теплової), яка бере участь в грунтоутворенні. Почвообразующие породи являють собою той субстрат, на якому відбувається формування грунту. Характер і ступінь вираженості грунтоутворювального процесу в тих чи інших гідротермічних умовах певною мірою зумовлюється хімічним і механічним складом гірських порід. Материнські породи зумовлюють такі найважливіші властивості ґрунтів: 1) гранулометричний (механічний) склад ґрунтів; 2) хімічний і мінералогічний склади ґрунтів; 3) фізичні та фізико-хімічні властивості ґрунтів; 4) водно-повітряний, тепловий і харчової режими грунтів. У той же час почвообразующие породи, визначаючи будова грунтів, характер їх еволюції, строкатість грунтового покриву, істотно впливають на багато факторів і процеси грунтоутворення:

1) на швидкість грунтоутворювального процесу, що зумовлюють різну потужність ґрунтових профілів;

2) на рівень родючості, прямо залежить від вихідного складу порід, багатих чи бідних хімічними елементами, різного ступеня стійкості в зоні формування грунтів - в зоні гіпергенезу;

3) на характер зрошуваного землеробства і осушувальних меліорацій;

4) на структуру грунтового покриву, визначальну різну мозаїчність, складність і контрастність грунтового покриву.

2. Організми. Роль біологічної діяльності в грунтоутворенні колосальна. Грунтоутворення на Землі почалося тільки після появи життя. Будь-яка гірська порода, як би глибоко розкладена і вивітрився вона не була, ще не буде ґрунтом. Тільки тривалий взаємодія материнських порід з рослинними і тваринними організмами в певних кліматичних умовах створює специфічні якості, що відрізняють ґрунт від гірських порід.

Рослини в процесі своєї життєдіяльності синтезують органічну речовину і певним чином розподіляють його в грунті у вигляді кореневої маси, а після відмирання наземної частини - у вигляді рослинного опади. Складові частини осаду після мінералізації надходять в грунт, сприяючи накопиченню перегною і придбання характерною темного забарвлення верхнього горизонту грунту. Рослини акумулюють окремі хімічні елементи, в невеликій кількості містяться в почвообразующих породах, але необхідні для нормальної життєдіяльності рослин. Після відмирання рослин і розкладання їх залишків ці хімічні елементи залишаються в грунті, поступово її збагачуючи.

Посередниками між живими і мертвими діячами грунтоутворення служать мікроорганізми. Вони минерализуют органічні речовини, роблячи їх знову доступними для рослин. У відсутності мікроорганізмів розкладання відбувалося б дуже повільно. Важливе значення в житті грунту мають тваринні організми, яких в грунті велику кількість. Грунтові землерои багаторазово перемішують грунт і, проробляючи в ній ходи, полегшують доступ вологи та повітря в грунтові горизонти.

3. Клімат - один з найважливіших факторів грунтоутворення, що впливає на характер і інтенсивність вивітрювання, а значить - на створення того чи іншого типу мінеральної грунтової маси. Клімат впливає на життєдіяльність мікроорганізмів, тобто на створення того чи іншого якості і кількості органічної маси грунту; визначає в значній мірі вологість і водний режим грунту, управляє переміщенням речовин і диференціацією грунту на обрії.

Кліматичні умови земної кулі закономірно змінюються від екватора до полюсів, а в гірських країнах - від підніжжя до вершини. У цьому ж напрямку закономірна зміна відчуває склад рослинності і тварин. Взаємопов'язані зміни таких важливих чинників грунтоутворення впливають на поширення основних типів ґрунтів. Слід підкреслити, що вплив елементів клімату, так само як і всіх інших факторів грунтоутворення, проявляється лише у взаємодії з іншими факторами.

4. Рельєф. Характер рельєфу позначається на почвообразовании, так як від висоти форм рельєфу залежить розподіл кулеметів і рослинності, від крутизни схилів - ступінь проникнення вологи в грунт, від експозиції - умови освітлення і нагрівання.

5. Грунтово-грунтові води. Вода є середовищем, в якій протікають численні хімічні і біологічні процеси в грунті. Грунтові води збагачують грунту хімічними сполуками, які в них містяться, в окремих випадках викликають засолення. У перезволожених грунтах міститься недостатня кількість кисню, що обумовлює придушення діяльності деяких груп мікроорганізмів. В результаті дії грунтових вод формуються особливі грунту.

6. Час - абсолютно особливий фактор ґрунтоутворення. Всі процеси, що протікають в грунті, відбуваються в часі. Щоб позначився вплив зовнішніх умов, щоб відповідно до факторами грунтоутворення сформувалася грунт, потрібен певний час. Так як географічні умови не залишаються постійними, а змінюються, то відбувається еволюція грунтів у часі.

7. Людина свідомо і активно втручається в процес грунтоутворення шляхом зрошення або осушення грунтів, насадження або знищення рослинності, механічної обробки ґрунтів і введення в них різних добрив і т.п. Якщо вплив природних факторів на грунт стихійно, то людина в процесі своєї господарської діяльності діє на ґрунт направлено, змінює її у відповідності зі своїми потребами. Зміна факторів грунтоутворення через антропогенний вплив проявляється в різних формах:

1) в перетворенні почвообразующих порід (рекультиваційні наноси, гірничі виробки, торфорозробки тощо);

2) шляхом зміни форм рельєфу (формування териконів, кар'єрів, дамб, планування територій тощо);

3) в результаті зміни кліматичних параметрів на макро-, мезо- і мікрорівнях (глобальний парниковий ефект і ефект потепління в мегаполісах, зрошення грунтів і пов'язане з ним зміна мікроклімату і т.д.);

4) шляхом зміни характеру біоти (сільськогосподарські посіви культурних рослин, лісонасадження, підсічно-вогневе землеробство і т.д.).

Антропогенний вплив не тільки змінює фактори грунтоутворення, але і прямо або побічно безпосередньо позначається на грунтах.

Непряме вплив проявляється наступним чином:

1) в хімічному забрудненні продуктами радіоактивного розпаду і важкими металами;

2) в зміні рівня і режиму грунтових вод, режиму річок і озер, окислювально-відновних умов і сольового балансу;

3) в зміні природно-рослинного покриву як результату вирубки лісів, перевипасу худоби, підсічно-вогневого землеробства.

Прямий вплив антропогенного чинника позначається на грунтах при їх обробці сільськогосподарською технікою, зрошенні і осушення, внесення органічних і мінеральних добрив та отрутохімікатів.