Лекція 3. ЗАГАЛЬНІ УЯВЛЕННЯ ПРО ГРУНТОТВОРНИЙ ПРОЦЕС План:

3.1. Загальна схема ґрунтоутворюючого процесу 3.2. Фактори і умови ґрунтоутворення 3.3. Елементарні ґрунтоутворюючі процеси

Перше наукове визначення поняття ґрунту сформульоване засновником науки про ґрунти В.В.Докучаєвим. Грунт – денні або зовнішні горизонти гірських порід, природно змінені сумісним впливом води, повітря і різного роду організмів: живих і мертвих і на сьогодні лежить в основі сучасних визначень ґрунту.

Утворення ґрунту на материнській (гірській) породі і зміна його властивостей у часі відбувається під впливом сумісної дії факторів і умов ґрунтотворення: рослинності, клімату, рельєфу місцевості, виробничої діяльності людини.

Ґрунтотворення – складний і багатофакторний процес. Після В.В.Докучаєва його теорію продовжують розробляти: П.А.Костичев, М.М.Сибірцев, В.Р.Вільямс, П.С.Коссович, К.Д.Глінка, К.К.Гедройц, Б.Б.Полинов, І.В.Тюрін, О.А.Роде, О.Н.Соколовський, М.М.Годлін, І.П.Герасімов, В.А.Ковда, В.В Медведєв та ін. Результати їх досліджень і останні дані фундаментальних наук, на яких базується наука про ґрунт, у першу чергу фізики, хімії, мікробіології, гідравліки, геології, гідрології, прикладної математики та інших галузей знань, дозволили суттєво розширити і поглибити визначення ґрунту.

Процес ґрунтоутворення – класичний прояв дії законів єдності і боротьби протилежностей, переходу кількісних змін у якісні, закону заперечення заперечення та ін. Для кращого розуміння ролі окремих факторів і умов у ґрунтотворному процесі необхідно мати цілісне уявлення про його сутність.

3.1. Загальна схема ґрунтотворного процесу

Ґрунти утворюються на ґрунтотворних, переважно осадових породах, четвертинного (рідше третинного) віку: моренах (відкладах льодовиків), лесах і лесоподібних породах вітрового (еолового) походження, на річкових, озерних, морських та інших відкладах.

На відміну від ґрунту ґрунтоутворюючим породам не властива або майже не властива родючість – здатність забезпечувати потреби рослин в земних факторах їх росту і розвитку. Цим вони і відрізняються, в основному, від ґрунту. Крім того, порода складається із шарів, а ґрунти – з генетичних горизонтів, які і формують його профіль.

Перетворення гірської породи в ґрунт (утворення на ній ґрунту, його розвиток) відбувається внаслідок двох процесів, що проходять одночасно: вивітрювання (руйнування) ґрунтотворної породи і власне ґрунтотворення.

При вивітрюванні монолітна гірська порода перетворюється спочатку на рухляк вивітрювання, а потім у материнську ґрунтотворну породу, яка відрізняється кращими умовами для поселення нижчих і вищих рослин та тваринних організмів. При цьому певна частина материнської породи, її мінерального складу розчиняється, стає доступною для рослин і може засвоюватись ними. Однак, більшість розчинених елементів разом з поверхневим і ґрунтовим стоком виноситься в річки, моря і океани, де відкладається у вигляді осадових порід.

Дно світового океану внаслідок тектонічних процесів, що відбуваються в надрах Землі, через певні геологічні періоди може знову стати суходолом і знову піддаватись вивітрюванню. Такий колообіг речовин, що відбувається між суходолом і океаном є великим або геологічним кругообігом речовин. За своєю спрямованістю він веде до збіднення верхньої частини земної кори (порід і ґрунтів) на елементи зольного живлення рослин і не сприяє накопиченню в них азоту.

Отже, самі процеси вивітрювання (фізичного подрібнення і хімічного перетворення порід і мінералів, з яких вони складаються), не створюють з гірської породи ґрунт, вони тільки підготовлюють розвиток на них ґрунтотворного процесу. Іншими словами, вивітрювання – попередня фаза перетворення гірської породи у ґрунт. Воно руйнує породу, робить її пухкою, водопроникною і вологоємною, створює мінеральну частину ґрунтового тіла.

Ґрунт виникає тоді, коли на продуктах вивітрювання, ґрунтотворних породах, поселяються живі організми і проходить синтез і руйнування органічної речовини, внаслідок чого в породі відбувається концентрація елементів зольного і органогенного живлення рослин - розпочинається процес ґрунтотворення.

Ґрунтотворення складається з багатьох більш простих взаємообумовлених і протилежних процесів, які призводять до формування профілю ґрунту і мають біологічну, фізичну, хімічну і фізико-хімічну природу. Найбільш важливі з них наступні: синтез органічної речовини і її розклад; синтез органо-мінеральних сполук і їх руйнування; розпад первинних мінералів і утворення вторинних; акумуляція органічних і мінеральних речовин та їх винос; надходження води в ґрунт і її витрачання; вбирання сонячної енергії ґрунтом та її випромінювання та ін.

Головну роль у більшості цих процесів відіграє жива і відмерла органічна речовина (біомаса) організмів, головним чином рослин (фітомаса). Рослини в період свого росту і розвитку засвоюють (акумулюють) вуглець, азот, фосфор, калій та інші хімічні елементи, які вивільняються після відмирання і розкладу рослинної органічної речовини, що сприяє їх накопиченню та формуючи родючість ґрунту.

Унаслідок постійного синтезу і розкладу органічної речовини відбувається колообіг вуглецю, азоту і зольних елементів у системі грунт-рослина-ґрунт, який прийнято називати малим або біологічним колообігом. Він, немовби, стримує великий (геологічний) колообіг речовин у природі.

Збирання врожаю і видалення його за межі поля суттєво змінюють природний біологічний колообіг речовин, оскільки з врожаєм відчужується частина хімічних елементів, які в природних умовах накопичуються у верхніх його горизонтах.