3.2. Фактори і умови ґрунтотворення

В.В.Докучаєв першим встановив функціональний зв’язок між властивостями ґрунту і умовами його утворення. Цей зв’язок він подав у вигляді рівняння Г = f (К,О,Г,Р) Т. де: Г – ґрунт, К – клімат, О – організми, Г – гірські породи, Р – рельєф, Т– час. Розв’язати це рівняння важко навіть за допомогою сучасного математич-ного апарату, тому що його компоненти дуже складно взаємопов’язані і виступають як взаємозалежні динамічні системи. Однак, цей вираз можна успішно використовувати при вивченні ґрунтового покриву земної кулі для виявлення можливих типів ґрунтів на необмежених територіях.

Клімат, як фактор ґрунтотворення, має, в основному, космічне походження і його складові (температура, опади) залежать, в першу чергу, від сонячної радіації і її розподілу по поверхні земної кулі. Роль клімату в ґрунтотворенні значна, про що свідчить зональне розміщення ґрунтів відповідно кліматичних поясів.

Від клімату, як його складові, залежать середньорічні температури, тривалість сезонів року, кількість опадів, а отже набір і різноманітність організмів, що заселяють ґрунт. З цієї точки зору, важливо знати класифікацію клімату за поясами земної кулі.

Найбільш розповсюджена класифікація клімату за термічними умовами і зволоженням поверхні суходолу. Термічні умови закономірно змінюються від полярних областей до екватора і залежать від географічної широти конкретної місцевості. Важливим показником відносно ґрунтотворення є середньорічна температура і сума активних температур (>10^оС середньо-добових) за рік. За цими показниками виділяють головні термічні групи клімату (табл. 5.2.1).

Таблиця 5.2.1. Термічні умови полярних областей

Клімат	Середньорічна температура, оС	Сума активних температур, (t>10оС)
Холодний (полярний)	-15	<600
Помірно-холодний (бореальний)	-4	600-2000
Помірно теплий (суббореальний)	+10	2000-3800
Теплий (субтропічний)	+15	3800-8000
Жаркий (тропічний)	+32	>8000

Ступінь зволоження території характеризується коефіцієнтом зволоження, тобто відношенням кількості опадів до випаровування. За його значенням виділяють групи кліматів (табл.5.2.2).

Таблиця 5.2.2. Умови зволоження полярних областей (за Висоцьким-Івановим)

Клімат	Коефіцієнт зволоження
Дуже вологий (екстрагумідний)	>3
Вологий (гумідний)	3...1
Напіввологий (семигумідний)	1...0,5
Напівсухий (семиаридний	0,5...0,3
Сухий (аридний)	0,3...0,1
Дуже сухий (екстрааридний)	<0,1

Від умов зволоження залежить формування водного режиму ґрунту. У перших двох групах переважає промивний водний режим, що супроводжується процесами промивання (вилуговування) ґрунтів, в останніх трьох – випітний, при якому переважає збагачення солями ґрунту, його засолення. При напіввологому кліматі ці процеси чергуються.

Гідротермічні умови впливають на рослинність, її біологічну продуктивність, утворення і накопичення гумусу в ґрунті. Однак роль клімату в ґрунтотворенні вивчена не досить .

Грунтотворення відбувається тільки при участі живих організмів: нижчих і вищих. Мікроорганізми першими поселяються на ґрунтотворній (гірській) породі. Їх роль різноманітна: одні перетворюють рослинні рештки до мінеральних солей, інші засвоюють азот повітря і роблять його доступним для рослин, розкладають мінерали, звільняючи зольні речовини, беруть участь у хімічних, головним чином оксидно-відновних процесах.

Дуже важливу роль у ґрунтотворенні відіграють зелені рослини. В процесі росту і розвитку їх кореневі системи вилучають з товщі ґрунту (і навіть ґрунтоутворюючої породи) елементи живлення і концентрують їх у своїх органах у вигляді складних органічних сполук (відбувається акумуляція хімічних елементів у ґрунті). Після відмирання рослин ці сполуки повертаються у верхні горизонти ґрунту і в процесі мінералізації стають доступними для живлення рослин. Виділення кореневих систем підсилюють вивітрювання материнської породи. Крім того, рослини беруть активну участь у формуванні водного і теплового режимів ґрунту, захищаючи ґрунт від ерозії (змиву водою, видування вітром).

Специфічну роль у ґрунтотворенні відіграють види рослинних асоціацій (фітоценозів). Деревна рослинність багаторічна і щорічно відмирає незначна частина її біомаси. Хвойні ліси проростають в зоні надлишкового зволоження, їх опад, лісова підстилка розкладаються переважно грибковою мікрофлорою утворюючи водорозчинні органічні кислоти, які в умовах промивного водного режиму енергійно руйнують мінеральну частину ґрунту. Під покривом листяного лісу цей процес розвивається значно слабше. У трав’янистої рослинності щорічно відмирає більша частина біомаси, накопичення і розклад якої відбувається в товщі ґрунту, що сприяє збагаченню його органічною речовиною і елементами мінерального живлення (табл. 3.2.3...3.2.4).

Таблиця 3.2.3. Вміст елементів живлення в лісовій підстилці, кг/га в рік

Показники	Сосна				Бук
	N	Са	К	Р	N	Са	К	Р
Береться з грунту Повертається в грунт Вміст в деревостані	45 35 10	29 19 10	7 5 1	5 4 1	50 40 10	96 82 14	15 10 5	13 3 10

Таблиця 3.2.4 Залежність між типом ґрунту і рослинністю

Тип ґрунту	Характер рослинності
І. Лісостепова зона
Опідзолені лісові ґрунти на лесах:	Листяні ліси
світло-сірі і сірі лісові ґрунти – вологі і більш сухі	Carpineto-Nemoretum, на сході Nemo-retum aegopodiessum i caricopilossum
деградований чорнозем і його південні варіанти	Дубові ліси з чагарниковим ярусом (Quercetum fruticosum) і дубово-терновий чагарник
Чорнозем:	Лучний степ
північний чорнозем	Вологий різнотравний лучний степ
глибокий чорнозем	Типовий лучний степ
Торфово-болотні ґрунти:	Асоціації боліт
сильновилугований низинний торф	Крупноосокові і тростинні болота
Засолені ґрунти:	Луки на засолений ґрунтах
содовий лучний солонець	Вологі гемігалофітні луки
содовий корковий солонець	Сухі гумігалофітні луки
ІІ. Степова зона
Чорнозем:	Степ із Stipa
звичайний чорнозем (північний, типовий і південний варіанти)	Різнотравні степи із Stipa (гігро- мезо- і ксерофітний бідний різнотрав”ям степ із Stipa)
каштановий ґрунт, слабосолонцюватий чорнозем	Сухий, бідний різнотрав’ям степ із Stipa
ІІІ. Полинна степова зона
Засолені ґрунти:	Асоціації напівпустель
сильносолонцеватий каштановий ґрунт	Степи із Artemisia-Stipa
хлоридно-сульфатний солончак і комплекс кіркових і кірково-стовпчатих солонців	Асоціації галофітів на вологих і сухих місцях з мозаїчною структурою розміщення

Мохи, завдяки високій вологоємності і здатності рости на нерозкладених рослинних рештках, сприяють розвитку процесів перезволоження, заболочування ґрунтів і накопиченню в них нерозкладеної органічної речовини – торфу.

Тварини, що населяють ґрунт, розпушують його і беруть участь у процесах розкладу рослинних решток.

Материнські породи визначають гранулометричний (співвідношення часток різного розміру в твердій фазі ґрунту) і його хімічний (елементний) склад. На материнській породі легкого гранулометричного складу (з переважанням у ній піщаних і пилуватих часток) за одних і тих же умов формуються ґрунти, які суттєво відрізняються від ґрунтів, що утворились на породах важкого (глинистого) складу. Від материнської породи залежить наявність у ґрунті карбонатів кальцію, солей натрію, гіпсу тощо, що впливає на фізичні властивості ґрунтів, їх реакцію, процеси засолення та ін.

Час як фактор ґрунтотворення справляє особливий вплив на інші фактори і умови ґрунтоутворення та їх розвиток. Кожен ґрунт має свою історію і вік. Наймолодшими вважають алювіальні ґрунти (декілька років), які утворюються на молодих відкладах в долинах річок. Найстарішими є ґрунти, що збереглися з третинного періоду, тобто вони сформувались десятки мільйонів років тому. У своєму розвитку ґрунт проходить певні стадії, розпочинаючи з вивітрювання породи і початкового ґрунтотворення до формування типового для нього профілю. У подальшому ґрунт еволюціонує і може суттєво змінюватись, оскільки з часом змінюються фактори і умови ґрунтотворення.

Розрізняють абсолютний і відносний вік ґрунту. Абсолютний вік – період існування ґрунту з початку ґрунтоутворення на земній поверхні; відносний – стадія розвитку, в якій знаходиться конкретний ґрунт. Ґрунти відносного віку містять більше гумусу, більш структурні з добре визначеними генетичними горизонтами.

Рельєф – умова ґрунтотворення значною мірою впливає на перерозподіл елементів клімату, що спостерігається в гірських країнах і долинах річок. Від орієнтації схилів залежать термічний і водний режими: південні схили нагрі-ваються сильніше, а зволожуються менше, ніж північні. Крім того, крутизна та експозиція схилів впливають на інтенсивність ерозійних процесів, перерозподіл опадів і ґрунтових вод. Ґрунтові води при заляганні 5-7м і глибше суттєво не впливають на ґрунтотворення, тому що практично не беруть участі в ньому.

За останні 50...100 років особливе значення за впливом на ґрунти набув антропогенний фактор – діяльність людини. До недавнього часу вплив її був стихійним. Розорювання степів, корчування лісів призводили до змін умов ґрунтотворення, здебільшого погіршуючи їх. Прикладом позитивного цілеспрямованого впливу на ґрунтотворення і безпосередньо на ґрунти має стати науково обґрунтована їх меліорація. Осушення зупиняє болотний і глеєвий процеси, зрошення ґрунтів сухих територій сприяє підвищенню їх родючості, з допомогою хімічних меліорації вдається усувати кислотність ґрунтів, провадити докорінне поліпшення засолених земель, структурні меліорації дозволяють змінювати склад ґрунтів.