3. Общая схема почвообразовательного процесса. Элементарные почвенные процессы.

Горные породы превращаются в почву в результате двух процессов — выветривания и почвообразования. Процессы выветривания превращают массивно-кристаллические породы в рыхлые осадочные. Порода приобретает свойства задерживать влагу и пропускать воздух. Однако при этом происходит обеднение коры выветривания элементами зольного питания растений. Вместе с продуктами выветривания элементы питания растений вымываются атмосферными осадками, переносятся водами в моря и океаны, где происходит их осаждение.

Почвообразовательный процесс начинается тогда, когда на горных породах, выходящих на поверхность, поселяются живые организмы. Ведущая роль в почвообразовательном процессе принадлежит высшим растениям и микроорганизмам.

Корни растений проникают в горную породу, пронизывают большой ее объем и извлекают рассеянные в ней элементы зольного питания (фосфор, калий, кальций, магний, серу и др.). В результате биохимической деятельности микроорганизмов в породе появляется азот, который также потребляют растения. Таким образом, растения синтезируют органическое вещество из СO2 воздуха, воды, зольных элементов и азота. Процесс фотосинтеза протекает при использовании растениями энергии Солнца. После отмирания растений их органические остатки, содержащие элементы питания, концентрируются в верхних слоях породы и разлагаются микроорганизмами. Часть продуктов разложения превращается в новые органические (гумусовые) вещества и накапливается в верхнем слое породы.

Постепенно верхний слой пород превращается в почву. Процесс почвообразования происходит благодаря избирательной поглотительной способности растений, которая проявляется в том, что корни растений извлекают химические элементы не в тех соотношениях, в которых они содержатся в породе и почве, а в соответствии с биологическими особенностями растений. Таким образом однообразная минеральная масса горной породы постепенно приобретает новые состав, свойства, строение и превращается в особое природное тело — почву. Почва отличается от горной породы плодородием. Оно обусловлено биологической аккумуляцией в верхнем слое элементов питания растений, а также появлением новых физических свойств, таких, как структура, рыхлость, влагоемкость и др.

Элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП, частные, признакообразующие, специфические) – сочетание взаимосвязанных биологических, химических, физических явлений, приводящих к образованию конкретного признака почвы, простые элементы общего процесса и типовых микропроцессов.

Биогенно-аккумулятивные ЭПП — совокупность процессов, ведущих к формированию и аккумуляции органических и оргапоминеральных веществ в верхней части почвенного профиля. Эти процессы происходят при участии растений, животных, микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности:

• гумусонакопление — аккумуляция гумуса в поверхностном горизонте в результате разложения растительных остатков и гумусообразования;

• гумусообразование (гумификация) — сложный биологический и физико-химический процесс, приводящий к формированию из органических остатков гумусового горизонта, имеющего темный окрас, комковатую и зернистую структуру;

• дерновый процесс — процесс образования и накопления гумусовых веществ и биофильных элементов под воздействием корней травянистых растений;

• подстилкообразование — процесс образования органогенного слоя лесной подстилки или степного войлока, представленного различными стадиями разложения органического вещества; морфологически характеризуется тем, что вся подстилка сплошным слоем легко отделяется от нижележащей минеральной толщи почвы;

• торфообразоваиие — изменение органических остатков, сопровождающееся незначительной гумификацией и последующей консервацией, приводящее к возникновению торфа;

Иллювиально-аккумулятивные ЭПП характеризуются накоплением веществ в средней части профиля:

• глиноземно-гумусово-иллювиальный — процесс накопления оксидов алюминия с гумусом;

• глинисто-иллювиальный — процесс накопления вторичной глины, выносимой из элювиального горизонта; морфологически характеризуется наибольшей глинистостью и уплотнением, имеет призматическую или оре- ховатую структуру;

• гумусово-иллювиальный — процесс иллювиального накопления гумуса, выносимого из элювиального горизонта; морфологически характеризуется образованием в профиле второго темноокрашенного гумусового горизонта ниже элювиального;

• железисто-иллювиальный — процесс иллювиального накопления окислов железа, наблюдается в песчаных почвах и приводит к образованию иллювиально-железистого горизонта ярко-желтого, красного или бурожелтого цвета;

• железисто-гумусово-иллювиальный — процесс накопления аморфных оксидов железа вместе с гумусом; морфологически проявляется в образовании сплошного слоя или состоит из прослоек темно-бурой, охристобурой, красновато-бурой окраски;

• карбонатно-иллювиальный — процесс накопления карбонатов кальция в иллювиальном горизонте;

• подзолисто-иллювиальный — процесс накопления глинистых частиц и аморфных полутарных окислов в профиле подзолистых почв.

Гидрогенно-аккумулятивные ЭПП связаны с влиянием грунтовых вод на формирование почвенного профиля:

• загипсовывание — процесс аккумуляции гипса в почвенной толще, ведущий морфологически к формированию гипсового горизонта;

• засоление — процесс накопления водно-растворимых солей, морфологически засоление сульфатами натрия приводит к формированию пухлого горизонта, засоление хлоридами натрия или хлоридами и сульфатами натрия формирует корковый горизонт, засоление хлоридами кальция и магния формирует мокрый, черный горизонт;

• латеризация — устаревший термин, который характеризует процесс обеднения профиля кремнеземом и обменными основаниями и относительного (или абсолютного) обогащения оксидами железа или алюминия;

• окарбоначивание — вторичное накопление карбонатов кальция из минерализованных грунтовых вод, характеризующихся повышенным содержанием карбонатов или гидрокарбонатов кальция в почвенном профиле.

Элювиально-иллювиальные ЭПП — совокупность процессов, итогом которых являются: 1) разрушение и трансформация почвенного материала в элювиальном горизонте, сопровождающиеся выносом из него продуктов разрушения; 2) накопление веществ, вынесенных из элювиального горизонта в иллювиальный:

• выщелачивание — обеднение основаниями того или иного горизонта в целом нисходящими токами воды;

• лёссивирование (лёссиваж, обезыливание, иллимеризация) — ЭПП, в результате которого происходят вынос из элювиального горизонта илистых и тонкопылеватых частиц и их переотложение;

• подзолообразование — процесс разрушения первичных и вторичных минералов, содержащихся в верхней части почвенного профиля, и выноса продуктов разрушения в нижележащие горизонты. Данный процесс протекает в условиях промывного типа водного режима и сопровождается уменьшением содержания в верхней части ила, алюминия, железа, оснований при относительном накоплении кремнезема;

• осолодение — разрушение минеральной части почвы щелочными растворами с накоплением остаточного аморфного кремнезема.

Педотурбационные и деструктивные ЭПП — совокупность процессов, сопровождающихся механическим перемещением почвенной массы или ведущих к ее разрушению:

• агротурбация — изменение (перемешивание, рыхление, уплотнение) почвы в результате воздействия на почву сельскохозяйственных орудий и машин;

• зоотурбация — перемешивание почвы обитающими в ней живот- ными-землероями;

• криотурбация — деформирование почвенных масс под воздействием морозных явлений (смещение одних слоев относительно других в результате промерзания или оттаивания);

К деструктивным ЭПП относятся:

• дефляция — механическое разрушение почвы под действием ветра — ветровая эрозия;

• погребение — засыпание почвы материалом со стороны, при этом процесс почвообразования прекращается.

• эрозия — механическое разрушение почвы под действием поверхностного стока осадков (различают плоскостную эрозию — эрозию смыва, линейную — овражную, ирригационную — эрозию при орошении склоновых почв).

В результате необратимых ЭПП происходит дифференциация однородной толщи материнской породы на почвенные генетические горизонты.

Совокупность ЭПП, протекающих совместно и приводящих к обособлению почвенных горизонтов, называются горизонтообразующими, или частными, почвообразующими макропроцессами (подзолистый, дерновый, ферралитизация и др.).

Совокупности совместно протекающих частных почвообразовательных макропроцессов, которые приводят к формированию генетического почвенного профиля, слагаются в общие почвообразовательные макропроцессы — профилеобразующие (черноземный, болотный, солонцовый и др.).

Причиной профильной дифференциации вещественного состава и свойств почв является пространственное разобщение по вертикали почвенных микро- и мезопроцессов миграции и аккумуляции веществ, растворения и осаждения, окислительно-восстановительных процессов, гумусообразования, минерализации органического вещества, поступление опада и т.д.