4.8. Баланс ґрунтоутворення

Ґрунтоутворюючий процес складається з 4-х компонентів ре­човинно-енергетичного балансу:

1. притоку речовини й енергії в ґрунт;

2. перетворення речовин і енергії в ґрунті;

3. переміщення речовин і енергії в ґрунті;

4. відтоку речовин і енергії з ґрунту.

Всі ці складові утворюють єдність, визначають направленість ґрунтоутворюючого процесу, будову, склад і властивості ґрунту. Баланс речовин при ґрунтоутворенні - це співвідношення між при­ходом речовин в ґрунт та їх відтоком з нього за певний відрізок часу.

В.А. Ковда визначив декілька форм балансу речовин залежно від довжини охопленого ним часу: 1) віковий, який має геологічний відрізок часу і зв'язаний з формуванням геоморфології місцевості; 2) періодичний (циклічний), який охоплює відрізок часу приблизно 11—22 років, очевидно, пов'язаний з періодичною активністю Сонця; 3) річний, який вкладається в річний гідрологічний цикл території; 4) на зрошуваній території виділяють міжполивний баланс речовин, який складається з коротких відрізків часу між поливами.

У процесі ґрунтоутворення розрізняються прибуткові і видат­кові статті балансу.

До прибуткових статей балансу належать:

1. прихід С, N, зольних елементів з опадом і рештками рослин і тварин;

2. прихід тих самих елементів з кореневими виділеннями;

3. прихід N з атмосфери за рахунок азотфіксаторів;

4. прихід N з опадами;

5. прихід речовин з вітровим пилом;

6. прихід з твердим поверхневим стоком;

7. прихід з рідким поверхневим стоком;

8. прихід з капілярною каймою ґрунтових вод;

9. прихід з боковим (внутрішнім ґрунтовим) стоком;

10) прихід з добривами, меліорантами, зрошуваною водою. Видаткові статті балансу ґрунту:

1) захоплення рослинами N і зольних елементів для утворення що­річного приросту;

2) втрати азоту за рахунок денітрифікації;

3) втрати С при мінералізації рослинного опаду і гумусу;

4) вимивання речовин низхідним током води за границю ґрунтового профілю - у ґрунтові води;

5. винос речовин всередині ґрунтовим стоком;

6. винос речовин поверхневим твердим стоком;

5. винос речовин поверхневим рідким стоком;

6. втрата речовин за рахунок дефляції;

7. винос N, С, мінеральних елементів з урожаєм сільськогосподарських культур, сіном, деревиною.

Різні речовини в одному і тому ж ґрунті можуть мати різний баланс: позитивний, від'ємний, нульовий.

Позитивний баланс характеризується акумуляцією речовин у ґрунті, яка може бути абсолютною, відносною і залишковою. Глобальне значення має абсолютна акумуляція вуглецю і азоту атмосфери, що відбувається в процесі життєдіяльності зелених рослин і азотофіксуючих мікроорганізмів. Ці елементи накопичуються у лісовій підстилці, степовій повсті, в гумусовому горизонті. Акумуляція може бути зумовлена надходженням речовин в ґрунт із ґрунтових вод, поверхневого і бокового стоків води. Це характерно для аридного клімату: вода випаровується, а речовини залишаються в ґрунті. В гумідному кліматі зазвичай речовини не накопичуються, оскільки винос перевищує прихід речовин. Однак можуть накопичуватися кремній, алюміній, залізо, кальцій у вигляді СаСО₃, що спричинене привнесенням твердих частинок заплавними водами, делювіальним стоком, вітром. Формуються ґрунти абсолютного акумуляційного балансу речовин: заплавні, намиті, навіяні.

Відносна акумуляція речовин - збагачення верхньої частини профілю ґрунту мінеральними біофільними елементами внаслі­док перекачування цих елементів рослинами з нижніх горизонтів або з нижньої частини товщі у поверхневі горизонти, хоч ґрунт в цілому їх не накопичує.

Як визначив О.І.Перельман, залишкова акумуляція - це віднос­не накопичення в ґрунті речовин, які залишаються на місці при виносі інших, більш рухливих компонентів.

Від'ємний баланс спостерігається, коли винос речовин переви­щує їх привнесення. Це відбувається в гумідних областях та ще на гірських еродованих схилах: привнесення речовин не компенсує вино­су їх поверхневим чи внутрішньо-ґрунтовим низхідним током. Збіднення ґрунтів може бути загально-профільне і погоризонтне.

Нульовий баланс характеризується тим, що винос і притік ре­човин скомпенсовані.

Водний баланс і водний режим ґрунтів є регуляторами балансу речовин. В.А. Ковда виділив такі типи балансу речовин: різко від'ємний, від'ємний, зрівноважений, змінний, позитивний, накопичувальний.

Різко від'ємний - характерний для схилів рівнинних територій з ерозійно-промивним водним режимом, для розораних схилів рівнин­них територій.

Від'ємний баланс - властивий для територій з промивним водним режимом, формується на дренованих плато і рівнинах з глибоки­ми ґрунтовими водами; опади переважають над випаровуванням.

У таких умовах формуються ґрунти під лісом.

Зрівноважений баланс спостерігається при непромивному водному режимі, характерний для територій аридного і напіваридтного клімату, де глибина ґрунтових вод більша 7 м. У таких умовах речо­вини з ґрунту виносяться шляхом поверхневого і бокового токів води.

Формуються ґрунти: степові чорноземи, каштанові, бурі на­півпустельні, сіроземи.

Змінний баланс спостерігається при вологому кліматі, на рівни­нах або зниженнях рельєфу, з рівнем ґрунтових вод 1-3 м, слабовідтічних ґрунтових водах. Може бути позитивним, від'ємним і нульо­вим. Формуються чорноземно-лучні, напівболотні, болотні ґрунти лісостепу.

Позитивний баланс забезпечуються намивним водним режи­мом. Він формується у заплавах і дельтах річок, що періодично пере­сихають.

Накопичувальний баланс формується при випітному водному режимі; характерний для солончаків з глибиною ґрунтових вод 1-3 м.