1.2. Загальна схема ґрунтоутворення

Найбільш важливі складові ґрунтоутворювального процесу - перетворення (трансформація) мінералів гірської породи, з якої утвориться ґрунт; нагромадження в ній органічних залишків і їхня поступова трансформація; взаємодія мінеральних і органічних речовин з утворенням складних органо-мінеральних з'єднань; акумуляція у верхній частині ґрунту ряду біофільних елементів; міграція продуктів ґрунтоутворення в профілі ґрунту.

Генезис будь-якого ґрунту складається, як мінімум, із трьох послідовних стадій.

1. Початок ґрунтоутворення (первинний ґрунтоутворювальний процес). Збігається з початком функціонування піонерних наземних екосистем в умовах одночасної і взаємозалежної дії факторів ґрунтоутворення (регресія моря, відступ льодовиків, відвали кар'єрів, терикони та ін.).

Уже на початковій стадії функціонування екосистем у них складається біологічний кругообіг з повторюваними процесами продукування біомаси, її відмирання з частковим надходженням органічних залишків, виборчим біологічним поглинанням елементів мінерального харчування з вихідного субстрату й інших процесів. Однак обсяг біологічного кругообігу на цій стадії невеликий.

Крім того, на цій стадії ґрунтоутворення відбуваються і процеси небіологічної природи: фізичні, фізико-хімічні, хімічні. Цю групу процесів називають мікро процесами чи елементарними ґрунтовими процесами першого порядку.

Характерною рисою початкової стадії ґрунтоутворення є наявність специфічних для ґрунтів процесів трансформації і переносу речовини, що йдуть у рамках біологічного кругообігу, при відсутності виражених характерних ознак твердої фази субстрату, що дозволяє віднести його до ґрунту. Це як би підготовча предпочвенная стадія.

2. Стадія розвитку ґрунту. Субстрат материнської породи послідовно здобуває характерні ґрунтові ознаки. У результаті біологічного поглинання і трансформації речовин утворяться якісно інші з'єднання, яких ніколи не було у вихідній породі. Ці з'єднання стають більш доступними для наступних поколінь ґрунтових організмів і рослин, завдяки чому розширюється обсяг біологічного кругообігу.

Таблиця 1.1 - Результати трансформації сполук деяких елементів при

ґрунтоутворенні.

Елемент	Вихідні з'єднання в літосфері, атмосфері і гідросфері.	Нові форми з'єднань, характерні для ґрунтів
Вуглець, С	СО2 атмосфери	Вуглець у складі гумусових з'єднань, а також у складі органічних залишків організмів.
Азот, N	У більшості гірських порід відсутній. Молекулярний азот атмосфери (N2).Сліди аміаку, нітратів і деяких інших з'єднань у природних водах.	Азот у складі гумусових з'єднань ґрунтів Незначні кількості органічних речовин, що містять азот, індивідуальної природи (амінокислоти й ін.),солі амонію, нітрати. Розчинні форми в складі ґрунтової вологи.
Фосфор Р	Труднорозчинні фосфати типу фосфоритів і апатиту, трудно розчинні з'єднання з залізом і алюмінієм.	Фосфор у складі гумусових з'єднань незначні кількості в складі неспецифічних органічних сполук. Аморфні разноосновные фосфати, що розрізняються по розчинності. Фосфати, сорбированные твердою фазою ґрунту. Фосфати в ґрунтовому розчині.
Калій К	Важкодоступного в складі кристалічних ґрат слюд, гідрослюд, деяких польових шпатів і ін.	Іонний калій в обмінній формі в складі ґрунтового поглинаючого комплексу, розчинні солі калію в ґрунтовому розчині.
Кальцій Са	Переважно труднорастворимые мінеральні з'єднання карбонати, фосфати, фторид і деякі інші з'єднання.	Іонний кальцій в обмінній формі в складі ґрунтового поглинаючого комплексу. Комплексні з'єднання кальцію з органічними компонентами ґрунту, Са2+ і розчинні комплексні з'єднання в ґрунтовому розчині.

У таблиці 1.1, як приклад, показані підсумки трансформації сполук біофільних елементів у процесі ґрунтоутворення.

Сукупність процесів, що відбуваються на даній стадії, приводить не тільки до зміни речовинного складу, але і до істотного перетворення фізичного стану, складання твердої фази.

На даній стадії ґрунтові мікропроцеси утворюють якісно нові процеси мезо- і макропроцеси. Ґрунтові мезопроцеси чи елементарні ґрунтові процеси другого порядку, формують специфічні окремі властивості ґрунтів (опідзолювання, гумусова акумуляція, лессиваж, агрегатоутворення й ін.). У результаті дії ґрунтових мезопроцесів формуються специфічний речовинний склад і фізичні властивості ґрунту, а також виникає просторова диференціація властивостей і процесів на агрегатному і горизонтному рівнях. Ґрунтові макропроцеси, чи власне процеси ґрунтоутворення, призводять до формування визначених ґрунтових типів (чорноземів, підзолистих ґрунтів і т. д.).

Стадія формування ґрунтів може продовжуватися сотні, тисячі років і більш. За цей час можуть істотно змінюватися фактори ґрунтоутворення, наприклад, клімат. Через що починається нова фаза розвитку ґрунту. Тривала і складна стадія розвитку ґрунту може протікати практично нескінченно. Однак в умовах тривалої стабілізації зовнішніх умов ґрунти можуть досягати стану, близького до рівноважного з навколишніми факторами. Можна вважати, що ґрунт перейшов у наступну стадію – стадію зрілого ґрунту.

3. Стадія зрілого ґрунту. Для зрілого ґрунту характерним є біологічний кругообіг, кожен цикл якого приблизно повторює попередній. На цій стадії залучення нових елементів з ґрунтоутворювальної породи до кругообігу відбувається в досить обмежених масштабах. На стадії рівноважного функціонування ґрунтів реалізуються всі групи процесів (мікро -, мезо- і макропроцеси, біологічні й абіотичні і т. д.). Вони узгоджені в часі і просторі і складають у сукупності біогеохімічні кругообіги.