1. Загальні відомості про геохронологію земної кори та глобальні функції ґрунтів

Вік ґрунтоутворюючого процесу на земній кулі значно менше загальної тривалості біологічного колообігу. Ґрунтоутворення почалось лише з часу появи рослин на мілководдях і суші. Розвиток ґрунтоутворюючого процесу і формування біологічного колообігу, які зв’язані з життєдіяльністю вищих рослин і тварин відбувались протягом недавніх відрізків часу в історії земної кори.

Ґрунтоутворюючий процес мав надзвичайно складну історію. Його неперервність багаторазово порушувалась тектонічними процесами, ерозією, денудацією, накопиченням осаду, морськими трансгресіями і насуванням льодовиків.

Антропоген характеризується кількома зледеніннями, які знищували ґрунти, сформовані у дольодовиковий час.

Виробнича діяльність людини у четвертинний (антропогенний) період значною мірою впливає на природу і ґрунтоутворюючі процеси. Період цієї діяльності, за археологічними даними, нараховує 15 – 20 тис. років.

Таким чином, в історії геологічних і біологічних колообігів, які формували і формують земну кору і ґрунтовий покрив, В.А. Ковда (1973) виділяє такі етапи: а) абіотичний, охоплює більшу частину докембрію, б) біотичний, значно коротший, в) ґрунтовий; г) антропогенний, найменш тривалий.

3. Руйнування мінералів і уламків гірських порід ґрунтовими кислотами і лугами.

Ґрунт виступає як постачальник органічних кислот специфічної і неспецифічної природи, які виникають в процесі гуміфікації. При цьому в ґрунт надходить велика різноманітність кислот від простих до складних. Як відомо, кислоти любої природи є агресивними сполуками і тому активно взаємодіють з мінералами літосфери.

Склад і властивості органічних кислот та у різних природних умовах різні. Проте, взаємодія між цими компонентами проявляється у всіх регіонах суші Землі, де відбувається процес ґрунтоутворення.

Серед агентів перетворення мінералів певну роль відіграють біогенні луги, основним джерелом яких є солі слабких органічних кислот і сильних основ. Такі сполуки утворюються при розкладанні рослинних решток, а продукти розкладання містять карбонати і бікарбонати. Луги утворюються також при амоніфікації білкових сполук. Це відбувається при внесенні в ґрунт великих доз органічних добрив та при руйнуванні порід багатих на основи.

Велике значення у вивітрюванні має біогенна сода, яка утворюється при мінералізації органічних решток. При цьому лужність ґрунтового розчину підвищується, що зумовлює руйнування алюмосилікатів.

4. Вплив мікроорганізмів на мінеральний субстрат материнських порід.

Агентами руйнування і перетворення мінералів літосфери є продукти життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів. Внаслідок взаємодії цих компонентів відбувається мобілізація хімічних елементів, які законсервовані в кристалічних решітках мінералів для живлення різноманітних організмів біосфери.

Перетворення поверхневого шару літосфери ґрунтовими мікроорганізмами включає два протилежно спрямованих процеси: руйнування і новоутворення мінералів.

Руйнування мінералів. Експериментально доведено ефективна дія мікробних ферментів на мінерали, які містять елементи перемінної валентності: сірку, залізо, марганець.

Другим агентом руйнування мінералів є мікробні слизі.

Крім ферментів і слизі універсальним засобом мобілізації елементів з кристалічних решіток є сильні хімічні реагенти, що продукуються мікроорганізмами у процесі метаболізму. Ці реагенти представлені різноманітними мінеральними і органічними кислотами, біогенними лугами та іншими сполуками.

Гриби утворюють і виділяють у навколишнє середовище (лісова підстилка, ґрунт) щавелеву, лимонну і глюконову кислоти; бактерії – молочну, оцтову, масляну, щавелеву, винну та інші. Серед цих кислот є такі, що здатні до утворення комплексних сполук.