Чинники і умови грунтоутворення

Водорослі поширені у всіх ґрунтах, головним чином в поверхневому шарі. Містять хлорофіл. В болотних ґрунтах та на поливних полях водорослі покращують аерацію, засвоюють розчинний вуглекислий газ і виділяють в воду кисень.

Водорослі активно беруть участь в первинному процесі ґрунтоутворення.

Лишайники складаються з грибів та водорослів. Гриби забезпечують водорослі водою і розчиненими в ній мінеральними речовинами, водорослі виробляють вуглеводи, які використовують гриби.

Лишайники втілюються в товщу гірської породи гіфами гриба, тому в екологічному аспекті  їх відносять до літофітів.

З моменту  поселення лишайників на гірських породах  починається інтенсивне біологічне вивітрювання та первинне ґрунтоутворення. Формування мікробіологічних ценозів і інтенсивність діяльності мікроорганізмів залежать від гідротермічного режиму ґрунту, його реакції, кількісного та якісного складу органічної речовини в ґрунті, умов аерації і мінерального живлення. Для більшості мікроорганізмів оптимум гідротермічних умов в ґрунті характеризується температурою 25-30 °С і вологістю біля 60% повної вологоємкості ґрунту.

Всі групи мікроорганізмів  найбільш активні при реакції  середовища. близькій до нейтральної. Більшість бактерій, такі як нітрифікатори, азотофіксатори, бульбашкові бактерії, пригнічуються при кислій реакції середовища. Погіршення умов аерації ґрунту пригнічує діяльність аеробних бактерій, сприяє консервації органічних залишків і може прилети до утворення токсичних для рослин продуктів анаеробних процесів. Особливо велике значення для життя мікроорганізмів має наявність в ґрунті органічної речовини, оскільки переважна частина їх – теротрофи. Органічна речовина для них – джерело енергії, вуглецю, азоту та інших елементів.

Розподіл  мікроорганізмів в ґрунтовому профілі  пов'язаний з вмістом гумусу і  надходженням свіжих органічних залишків, тому максимальна їх кількість розташована  в верхніх горизонтах, збагачених на органічні сполуки кореневих  виділень і органічні речовини відмираючих кореневих волосків.

Мікроорганізми  виконують дуже важливу функцію  в перетворенні речовин та енергії  при ґрунтоутворенні. Головною з  них є: трансформація органічних речовин, утворення різноманітних  солей та сполук з компонентів  ґрунту, участь в руйнуванні і утворення  нових ґрунтових мінералів, акумуляція продуктів ґрунтоутворення. Діяльність мікроорганізмів – безпосередній  ланцюг біологічного кругообігу речовин. Перетворення речовин мікроорганізмами відбувається за участю різноманітних  ферментів. Наприклад, ферменти групи  гідролаз здійснюють розщеплення білків, вуглеводів, ліпідів, смоли. Мікроорганізми формують біологічний, поживний, окисно-відновний, повітряний режим ґрунту.

Мікроорганізми  беруть активну участь в розкладі та синтезі мінералів. Під дією різноманітних  мінералів та органічних кислот (продуктів  життєдіяльності мінералів) відбуваються руйнування мінералів. В умовах перезволоження спостерігається розвиток відновних  біологічних процесів, які викликають утворення елементів з перемінною валентністю (залізо, марганець та інші). Ці процеси можемо спостерігати під  час утворення болотних ґрунтів (глеєутворення).

З розвитком  окисно-відновних процесів спостерігається  явище міграції та акумуляції мінеральних  продуктів ґрунтоутворення.

Частина органічних сполук, які виділяються  мікроорганізмами, можуть утворювати хелатні комплексні сполуки і сприяти їх міграції. До таких комплексноутворювальних сполук слід віднести процеси міграції заліза, алюмінію, марганцю.

З мікробіологічними  процесами тісно пов'язане явище  утворення нових сполук в ґрунті, акумуляція різних елементів живлення, утворення кальциту, трансформація  біотиту в вермікуліт, формування ортштейного горизонту, содоутворення. Під дією мікроорганізмів спостерігається процес окислення та відновлення елементів змінної валентності – азоту (нітрифікація, денітрифікація), марганцю та інших елементів.

ВЗАЄМОВІДНОСИНИ МІКРООРГАНІЗМІВ В ГРУНТІ. Всі  відносини між мікроорганізмами в ґрунті можемо віднести до таких  основних явищ: симбіоз, метабіоз, антагонізм, паразитизм.

Симбіоз може бути прикладом взаємовідносин між грибами та водорослями, які приводять до утворення нових форм – лишайників. Найбільш поширений вид взаємовідносин між мікроорганізмами є метабіоз – прикладом можуть бути взаємовідносини між азотобактером та целюлозоруйнуючими бактеріями.

Крім  позитивних взаємовідносин, існують  антагоністичні. Так, деякі види актиноміцетів  виділяють речовини, які гальмують  процес розетку бактерій. Існують  також організми, які паразитують.

На  інтенсивність мікробіологічних процесів впливає агротехніка, У застосовують на тому чи іншому типі ґрунту. Обробіток  ґрунту, особливо оранка, впливає на повітряний, тепловий та водний режим  ґрунту При створенні сприятливих  умов в ґрунті розвиваються мікроорганізми дуже активно, що в свою чергу мобілізує  поживні речовини. Істотний фактор, який впливає на активність мікробіологічних процесів, є внесення органічних та мінеральних добрив. Систематичне внесення гною значно збільшує загальну кількість  мікроорганізмів в ґрунті. Мінеральні добрива стимулюють розвиток мікроорганізмів, що прискорює процес розвитку мінералізації  органічної речовини. При цьому слід зауважити, якщо в ґрунті мало органічних речовин та гумусу, довготривале внесення мінеральних добрив пригнічує розвиток мікроорганізмів ґрунту. Поєднання  мінеральних добрив з органічними  значно покращує розвиток мікрофлори ґрунту.

Важливим  фактором існування нормальних умов життя мікроорганізмів в ґрунті є реакція ґрунтового середовища. Так, при кислій реакції а також  сильнолужний створюються несприятливі умови для життя останніх.

ТВАРИННИЙ СВІТ ГРУНТУ. Фауна ґрунту надзвичайно  різноманітна. До неї належать представники простих форм (найпростіших), безхребетні, хребетні тварини. Найпростіші в  ґрунті представлені інфузоріями, корененіжками, джгутиковими.

За  способом живлення найпростіші переважно  гетеротрофні. Вони живляться переважно  мікроорганізмами (спорами, грибами, водорослями).

Найпростіші виявлені у  всіх ґрунтах, переважно у верхніх  горизонтах ґрунту. Вчені вважають, що найпростіші обновлюють мікрофлору ґрунту.

Безхребетні організми ґрунту – це перги за все дощові черв'яки, кліщі, ногохвістки та ін. Вони відіграють важливу роль в процесах перетворення рослинних залишків, використовуючи їх як харчові продукти, чим прискорюють біологічний процес обігу речовин. Особливе значення в ґрунтоутворенні належить дощовим черв'якам. Вони поширені в різних грунтово-кліматичних зонах. Черв'яки зустрічаються як в окультурених ґрунтах, так і в неокультурених. Іх кількість в ґрунтах коливається в межах від сотень тисяч до декількох мільйонів на 1 г ґрунту. Найбільше їх у верхніх горизонтах, з глибиною їх кількість зменшується. Дощові черв'яки виробляють в профілі ґрунту проходи, які покращують фізичні властивості ґрунту: підвищується пористість ґрунту, покращується аерація, вологоємкість, водопроникливість. В ґрунтах, де є дуже багато черв'яків, нагромаджується значна кількість продуктів їх життєдіяльності капролітів, які сприяють зростанню кількості гумусу, суми обмінних основ, зменшується кислотність ґрунту. Капроліти впливають на водоміцність структурних агрегатів. Дощові черв'яки покращують не тільки агрофізичні властивості ґрунту, але також хімічні його властивості.

К о  м а х и  ґ р у н т  у. В ґрунтах живе значна кількість  комах (жуки, мурашки, терміти та ін.), які мають значний вплив на ґрунтоутворення. Вони риють в ґрунті ходи. Тим самим покращують повітряний режим ґрунту, змінюють його фізичні  властивості. В процесі життєдіяльності  сприяють збільшенню гумусу в ґрунті.

Х р  е б е т н і  т в а  р и н и. Ця група тварин в  ґрунтах представлена переважно  гризунами, які риють значну кількість  ходів по профілю ґрунту. Ці ходи в ґрунті називають "кротовинами". Деякі ґрунти, особливо в степовій зоні, сильно перериваються гризунами  і на поверхні створюють певні  форми рельєфу, які називають  нанорельєфом, а до назви ґрунту долучають термін переритий "кротовинами". "Кротовини" використовують як діагностичну ознаку при встановленні підтипу  ґрунтів, зокрема чорноземів, де в  профілі цих ґрунтів обов'язково повинні бути присутні ходи-"кротовини". Ці ходи значно покращують фізичні властивості ґрунту, змінюють природну родючість певних горизонтів ґрунту за рахунок нагромадження в них більш родючих горизонтів (матеріалу з інших шарів (горизонтів)) ґрунту.

ВИРОБНИЧА ДІЯЛЬНІСТЬ ЛЮДИНИ – це надзвичайно  потужний фактор формування властивостей ґрунту. Це фактор свідомого впливу людини на напрямок ґрунтоутворення, який викликає зміну показників ґрунту.

До  цього впливу можна віднести перш за все хімічну меліорацію ґрунтів, проведення заходів, спрямованих на регулювання повітряно-водного режиму ґрунту та інше. Виробнича діяльність людини на сучасному етапі розвитку стає провідним фактором ґрунтоутворення  і зміни родючості ґрунту. При  цьому характер та важливість змін ґрунту залежить від соціально-економічних  виробничих взаємовідносин, рівня розвитку суспільства, науки, техніки.

Систематичне  застосування заходів, спрямованих  на покращання показників ґрунту з  врахуванням його генетичних особливостей і вимог культур, веде до окультурення ґрунту, тобто формування ґрунту з  більш високими показниками родючості.

Неправильне використання властивостей ґрунту і  вживання заходів без врахування рекомендацій щодо раціонального використання земельних ресурсів приводить до погіршення властивостей ґрунту, а  інколи може викликати дуже шкідливі явища на тій чи іншій території (ерозія, вторинне засолення, заболочування  тощо).

Завдання  інженера-землевпорядника разом  з іншими спеціалістами запобігати цим помилкам і тим самим забезпечити  зростання родючості ґрунтів.

ВІК ГРУНТУ АБО ТЕРИТОРІЇ. Цей фактор ґрунтоутворення займає значне місце  у всіх процесах формування ґрунтів, які розвиваються не тільки в просторі, але і в часі. Початий процес ґрунтоутворення на тій чи іншій  території розвивається та еволюціонує  одночасно з розвитком та еволюцією  природи.

На  території України, за В.Р.Вільямсом, процес ґрунтоутворення почався  з відступом льодовика. На півдні країни льодовик відступив раніше, тому і ґрунтоутворення тут почалося раніше, в той час як на півночі  цей процес був загальмований  пізнішим відходом льодовика. Період, що характеризує початок процесу  ґрунтоутворення до наших часів, називається абсолютним віком ґрунту. Отже, за віком ґрунти нашої держави  переважно більш старі, ніж ґрунти північних країн, де поверхня території  звільнилась від льодовика пізніше.

Абсолютний  вік ґрунтів залежить від рельєфу. На вододілах ґрунти мають більш  абсолютний вік, тому що їх територія  не зазнала зледеніння, а на схилах ґрунти були під льодом. В той  же час абсолютний вік ґрунтів  на схилах більший, ніж на заплаві.

За  В.Р.Вільямсом, виділяють ще відносний  вік ґрунтів, який представляє час  коли почав формуватися той чи інший тип ґрунту незалежно від  часу звільнення території від льодовика.

Відносний вік ґрунту залежить від стадійного розвитку ґрунту, який визначає його місце  в єдиному ґрунтотворному процесі, зумовлюється періодом ґрунтотворного процесу, його швидкістю, темпами зміни  одної стадії розвитку іншою. Відносний  вік ґрунту залежить також від  складу та властивостей порід, умов рельєфу, напрямку ґрунтотворного процесу.

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ЧИННИКІВ ҐРУНТОУТВОРЕННЯ. Фактори  ґрунтоутворення специфічно впливають  на формування ґрунту і не можуть бути замінені один одним. Кожен з них  відіграє свою роль в процесі обміну речовини та енергії між ґрунтом  і навкіллям.

Всі фактори ґрунтоутворення взаємопов'язані, і віддати перевагу якомусь одному можна лише на певному етапі. Так, за А.А.Роде, всі фактори об'єднують  в три групи. При цьому на першому  етапі формування ґрунту (первинне ґрунтоутворення) ведучим є біологічний, тому Що тут формується органічна  частина ґрунту і саме на цьому  етапі Формується основна властивість  ґрунту - родючість. При взаємодії  Факторів ґрунтоутворення розвиваються мікро-, мезо-, макропроцеси потоутворення. Під їх впливом формується профіль ґрунту з набором генетичних горизонтів.

Виділяють два цикли розвитку природних  екосистем, ландшафтів та ґрунтів –  біокліматичний та біогеоморфологічний.

Б і  о к л і м а т и ч  н и й  цикл розвитку обумовлений  космічними та загальноггланетарними явищами, розподілом сонячної радіації по поверхні планети. Рослинність і ґрунт в цьому циклі розвитку еволюціонують разом з кліматом.

Б і  о г е о м о р ф о  л о г і ч н и й  цикл розвитку обумовлений геологічними, геоморфологічними та геохімічними процесами. В цьому циклі рослинність  та ґрунтовий покрив еволюціонують  разом з розвитком рельєфу.

В останній час на нашій планеті все більшої  сили набирає третій цикл розвитку - виробнича діяльність людини. В  цьому циклі людина, з одного боку, пристосовується до двох попередніх, а з другого боку, сама створює  штучні умови розвитку рослини агротехнічними, меліоративними, рекультиваційними методами, а також формування агрокультурних та інших культурних ландшафтів.

                                           ВИСНОВОК

Ґрунтовий покрив Землі відіграє вирішальну роль у забезпеченні людства  продуктами харчування й сировиною  для життєво важливих галузей  промисловості. Використання із цією метою  продукції океану, гідропоніки або  штучно синтезованих речовин не може, принаймні в доступному для огляду майбутньому, замінити продукцію наземних экосистем (продуктивність ґрунтів). Тому безперервний контроль за станом ґрунтів і ґрунтового покриву - обов'язкова умова одержання планованої продукції сільського й лісового господарства. Разом з тим ґрунтовий покрив є природною базою для поселення людей, є основою для створення рекреаційних зон. Він дозволяє створити оптимальну екологічну обстановку для життя, праці й відпочинку людей. Від характеру ґрунтового покриву, властивостей ґрунту, що протікають у ґрунтах хімічних і біохімічних процесів залежать чистота й сполука атмосфери, наземних і підземних вод. Ґрунтовий покрив - один з найбільш потужних регуляторів хімічного складу атмосфери й гідросфери. Ґрунт був і залишається головною умовою життєзабезпечення націй і людства в цілому. Збереження й поліпшення ґрунтового покриву, а, отже, і основних життєвих ресурсів в умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, розвитку промисловості, бурхливого росту міст і транспорту можливо тільки при добре налагодженому контролі за використанням всіх видів ґрунтових і земельних ресурсів. Ґрунт є найбільш чутливою до антропогенного впливу. Із всіх оболонок Землі ґрунтовий покрив - сама тонка оболонка, потужність найбільш родючого гумусированного шару навіть у чорноземах не перевищує, як правило, 80-100 див, а в багатьох ґрунтах більшості природних зон вона становить усього лише 15-20 див. Пухке ґрунтове тіло при знищенні багаторічної рослинності й оранці просто піддається ерозії й дефляції. При недостатньо продуманому антропогенному впливі й порушенні збалансованих природних екологічних зв'язків у ґрунтах швидко розвиваються небажані процеси мінералізації гумусу, підвищується кислотність або лужність, підсилюється соленакопление, розвиваються відбудовні процеси - все це різко погіршує властивості ґрунту, а в граничних випадках приводить до локального руйнування ґрунтового покриву. Висока чутливість, уразливість ґрунтового покриву обумовлені обмеженої буферностью й стійкістю ґрунтів до впливу сил, не властивих йому в екологічному відношенні. Усе в більше широких масштабах проявляється забруднення ґрунту важкими металами, нафтопродуктами, підсилюється вплив азотної й сарною кислот техногенного походження, що ведуть до формування техногенних пустель на околицях деяких промислових підприємств. Відновлення порушеного ґрунтового покриву вимагає тривалого часу й більших капіталовкладень.