2.2.4. Фактори ґрунтоутворення

Відповідаючи на питання про те, що таке фактори ґрунтотворення, академік О.Н.Соколовський відзначав, що це «фактори, яким конкретний ґрунт, наявний у даному районі, на даній площі, зобов'язаний своїм існуванням і розвитком». Однак вчення про фактори ґрунтотворення було розроблене ще В.В.Докучаєвим, який вперше встановив, що формування ґрунтового вкриття «дуже тісно пов'язане з фізико-географічим середовищем та історією його розвитку». Ґрунти, за В.В.Докучаєвим, завжди і скрізь є результатом сукупної дії материнської гірської породи, живих та відмерлих організмів, клімату, віку країни та рельєфу місцевості. Функціональну залежність між ґрунтовим вкриттям та найважливішими факторами ґрунтотворення В.В.Докучаев виразив формулою:

Г = f(K, П, О, Г, Р, Т)

де: Г- ґрунт, К - клімат, П - ґрунтотворні породи, Р - рельєф, О - організми, Г- час.

Таким чином В.В.Докучаев виділив п'ять природних факторів ґрунтоутворення. О.Н.Соколовський постійно звертав увагу на те, що фактори ґрунтоутворення є двох порядків: природного і соціально-економічного. В міру розвитку суспільно-економічних формацій зростав вплив антропогенного фактора в утворенні ґрунту. В наш час дія цього фактора стала співмірною з дією п'яти природних факторів.

Американський ґрунтознавець Г. Йенні формалізував докучаєвське визначення ґрунту, як комплексної функції факторів ґрунтоутворення так:

S = f(cl,o,r,p,t...),

де S - ґрунт (soil); сі - клімат (climate); о - організми (organisms); r - рельєф (relief); p - материнська порода (parent rock); t - час (time).

Перелічені фактори в їх різноманітному сполученні створюють велику кількість типів ґрунту, їх комбінації, поєднань та комплексів, неповторну мозаїку ґрунтового вкриття.

В.В.Докучаев вважав усі природні фактори утворення ґрунту рівнозначними та незамінними, хоча він і допускав, що в сукупності певних природних умов, чи в певних регіонах може проявитися направляюча дія на процес ґрунтоутворення якогось одного фактора. Незважаючи на численні наукові дискусії, ця точка зору вважається правильною і нині.

Клімат - статистичний багаторічний режим погоди в тій чи іншій місцевості, або, як інколи зазначають, середній стан атмосфери в даній місцевості. В кожній точці земної кулі атмосфера має певний «кліматичний режим».

3. Класифікація типів кліматів за сумою температур понад 10°С
Група кліматів	Сума температур понад 10°С
Холодний (полярний)	<600
Помірно-холодний (бореальний)	600-2000
Помірно-теплий (суббореальний)	2000-3800
Теплий (субтропічний)	3800-8000
Жаркий (тропічний)	>8000

Найважливішими параметрами клімату по відношенню до ґрунтоутворення є тепло та волога. Між ґрунтом та атмосферою установлюється постійний тепло- та вологообмін, у процесі якого формується важлива властивість ґрунту - гідротермічний режим. Для характеристики клімату за температурними умовами використовують суму середньодобових температур повітря понад 10° за вегетаційний період (табл. 3).

Ці групи кліматів, в основному, поширені у вигляді широтних поясів, які оточують земну кулю. Кожному поясу відповідає певна рослинність та ґрунти. їх ще називають ґрунтово-біокліма тичними поясами. Тепловий режим ґрунтів, швидкість хімічних та біохімія них процесів, що протікають у них та біологічна продуктивність ценозів - тісно пов'язані з ґрунтово-біотермічними поясами. Клімати поділяють на 6 груп за умовами зволоження, з цією метою за основу беруть коефіцієнт зволоження Висоцького-Іванова (КЗ), який є відношенням річної кількості опадів до випаровуваності (випаровування з відкритої водної поверхні) (табл. 4).

4. Групування кліматів за зволоженістю території
Група кліматів	КЗ
Дуже вологі (екстрагумідні)	>1,33
Вологі (гумідні)	1,33-1
Напіввологі (семигумідні)	1-0,55
Напівсухі (семиарідні)	0,55-0,33
Сухі (арідні)	0,33-0,12
Дуже сухі (екстраарідні)	<0,12

У тому випадку, коли КЗ більший одиниці, волога в межах ґрунтової товщі має тенденцію рухатися донизу під дією сили гравітації, вимиваючи з ґрунту легко-розчинні солі, вилуговуючи його від карбонатів кальцію, переміщаючи по профілю розчинні сполуки (нерідко колоїдні) заліза та алюмінію. В подібних умовах найчастіше формуються кислі ґрунти.

Якщо КЗ менший одиниці, волога у ґрунті рухається у висхідному напрямку. Це при близькому заляганні мінералізованих ґрунтових вод нерідко призводить до засолення ґрунтів.

Фактор організмів - перша похідна від клімату, який визначає характер зелених рослин, мікроорганізмів, тварин, що населяють біогеоценози. У ґрунтотворенні основна роль належить зеленим рослинам - творцям органічної речовини і мікроорганізмам - руйнівникам її. Утворення органічної речовини і руйнування її, у постійній їх взаємодії і єдності - основа ґрунтотворного процесу за В.Р.Вільямсом.

Зелені рослини у свою чергу діляться на дерев'янисті і трав'янисті. Між вищими зеленими рослинами та мікроорганізмами існує тісний взаємозв'язок. Розрізняють такі рослинні формації: 1) дерев'яниста - дерев'янисті рослини, грибкова мікрофлора та анаеробні мікроорганізми; 2) лучно-трав'яниста - симбіоз лучної рослинності з анаеробними мікроорганізмами; 3) степова, до якої входять степові трав'янисті рослини та аеробні мікроорганізми; 4) пустельна, яка включає вищі рослини, бактерії, водорості. Ці формації по різному впливають на утворення ґрунту.

Чорноземи - ґрунти трав'янистих степів, підзолисті - утворюються під лісами. Якщо на чорноземному ґрунті поселяється ліс, він приносить з собою і підзолистий процес, який дещо змінює властивості колишнього чорнозему, перетворюючи його на опідзолений.

Фактор материнської породи більш-менш не залежить від інших. Мінералогічний, механічний, хімічний склад породи дуже впливають на напрямок та інтенсивність ґрунтоутворення. Наприклад, найбільш поширеними в Європейській частині нових незалежних держав є льодовикові, водно-льодовикові та алювіальні (безкарбонатні) породи, на яких утворились опідзолені ґрунти. Але є й леей і лесовидні суглинки (карбонатні породи), на яких підзолистий процес дуже ґальмується, або зникає зовсім. На них формуються найбільш родючі для культурних рослин ґрунти, включаючи і чорноземи.

Особливо чітко зв'язок між властивостями ґрунтів та характером материнської породи проявляється на ранніх стадіях ґрунтоутворення.

Рівень родючості ґрунтів також чітко корелює з властивостями та складом ґрунтотворної породи. Відомо, що при вивітрюванні кислих магматичних порід (гранітів, гранітогнейсів), а також пісковиків на їх елювії формуються ґрунти з низьким рівнем природної родючості. В той же час на продуктах вивітрювання середніх (діорит, андезит) чи основних (габро, базальт) порід, багатих на елементи живлення, з високим вмістом основ - формуються родючі ґрунти.

Рельєф, що являє собою сукупність різного роду нерівностей земної кори, дуже істотно впливає як на місцевий клімат (або мікроклімат), так і на перерозподіл сонячної радіації, тепла та вологи, що забезпечує просторову неоднорідність ґрунтового вкриття. Найбільш яскравим проявом ролі рельєфу є існування вертикальної зональності в горах, формування змитих ґрунтів на схилах. У западинах формуються намиті, нерідко перезволожені ґрунти.

В практиці ґрунтових досліджень встановилась певна систематика типів рельєфу: а) макрорельєф; б) мезорельєф; в) мікрорельєф; г) нанорельєф. Кожен з цих типів відіграє певну роль в генезисі та географії ґрунтів, в формуванні структури ґрунтового покриву.

Час - як фактор ґрунтоутворення. Ґрунт, як і все в природі, має свою історію і під впливом тривалості цієї історії змінюються і його риси. Для утворення ґрунту, для його перетворень і змін потрібен певний час. Розвиток ґрунту - це єдність внутрішніх і зовнішніх процесів. Вік ґрунту ще визначається геологічним віком країни. Наприклад, ґрунти Полісся України, що формувалися на льодовикових, водно-льодовикових відкладах значно молодші від степових чорноземів, чи каштанових ґрунтів сухого степу, які сформувалися на продуктах, що не зазнали впливу льодовика.

Виробнича діяльність людини. В умовах зростаючої інтенсифікації сільськогосподарського виробництва людина та ті могутні засоби впливу на зовнішнє середовище, якими вона озброєна (машини, добрива, меліоративні заходи, хімічні засоби захисту рослин, промислові викиди і т.п.), призводять до значних змін (здебільшого негативних) в природних екологічних системах, порушення співвідношень, що склалися у них. Так зване «окультурення» найчастіше не щось інше, як заміна природних екологічних систем значно менш стійкими агросистемами. На ґрунтах дуже низької природної родючості людині деякою мірою вдалося підвищити цю родючість, але їй важко навіть утримати хоча б на природному рівні потенціальну родючість, скажімо, чорноземів.