Мета:вивчити концепцію елементарних ґрунтотворних процесів та їх характеристику.
План:
1. Концепція елементарних ґрунтотворних процесів та їх характеристика.
Ґрунтотворний процес на земній поверхні проходить під впливом великої різноманітності факторів ґрунтоутворення, що приводить до різноманітності типів ґрунтоутворення і типів ґрунтів. Одночасно в різних ґрунтах повторюються одні і ті ж процеси, що відрізняються деталями свого прояву. Такі загальні для різних типів ґрунтів процеси одержали назву елементарних ґрунтотворних процесів (ЕГП). Згідно з І.П.Герасимовим, ЕГП складають у своїй сукупності явище ґрунтоутворення, яке характерне тільки для ґрунтів, визначає властивості ґрунтів на рівні генетичних типів, тобто, насамперед, будову профілю або склад і співвідношення системи генетичних ґрунтових горизонтів.Відповідно до цього розуміння, кожний генетичний тип ґрунту (ГТГ) характеризується визначеним, тільки йому одному властивим сполученням ЕГП, хоча окремі ЕГП можуть і повинні зустрічатися (в різних сполученнях) у різних ГТГ.
До елементарних ґрунтових процесів належать ті природні й антропогенні ґрунтові процеси, які: а) специфічні тільки для ґрунтів і не характерні для інших природних явищ; б) у своїй сукупності складають явище ґрунтоутворення; в) визначають утворення у профілі специфічних ґрунтових горизонтів; г) визначають будову профілю ґрунтів, тобто склад і співвідношення системи генетичних ґрунтових горизонтів; д) мають місце у декількох типах ґрунтів у різних сполученнях.
Сьогодні, за Б.Г. Розановим (1983) виділяють сім груп елементарних ґрунтових процесів: біогенно-акумулятивні, гідрогенно-акумулятивні, метаморфічні, елювіальні, ілювіально-акумулятивні, педотурбаційні і деструктивні.
А. Біогенно-акумулятивні ЕГП - це група ЕГП, що протікають у ґрунті під безпосереднім впливом живих організмів, за участю продуктів їх життєдіяльності і післясмертних решток, супроводжуються утворенням у профілі біогенних органогенно-акумулятивних поверхневих горизонтів.
Підстилкоутворення - формування на поверхні ґрунту органічного (в нижній частині - органо-мінерального) шару лісової підстилки або степової повсті, які знаходяться по вертикальних шарах і в часі (по сезонах року) на різних стадіях розкладення рослинних решток. Підстилка суцільним шаром легко відділяється від нижньої мінеральної частини ґрунту і складається з видимих оком рослинних залишків. Процес характерний у сучасних умовах тільки для ґрунтів, що не розорюються.
Торфоутворення - процес перетворення і консервування органічних решток при їх незначній гуміфікації, розкладі й мінералізації, що веде до утворення поверхневих горизонтів торфу різного ступеня розкладу (Т). Причиною процесу найчастіше є перезволоження ґрунту (анаеробні умови) або низька середньорічна температура ("сухий" торф). Найяскравіше проявляється в болотних (торф'яних) ґрунтах, в меншій мірі - в інших гідроморфних ґрунтах, в тому числі й в тундрово-глейових.
Гумусоутворення — процес перетворення органічних решток у ґрунтовий гумус і його взаємодія з мінеральною частиною ґрунту. Гумусоутворення ділиться на: а) за механізмом гумусоутворення - інсітне (від лат. - на місці утворення), просочувальне і потічне; б) за типом гуміфікації - гуматне, гуматно-фульватне, фульватне і гумінне; в) за реакцією середовища утворення - кисле, нейтральне, лужне; г) за характером зв'язку з мінеральною частиною і ступенем гуміфікації: мюлеутворення, модероутворення, мороутворення. Наприклад, для чорнозему характерне інсітне гуматне нейтральне мюлеве гумусоутворення, а для підзолистого ґрунту - просочувальне фульватне кисле модер гумусоутворення. Морфологічно цей процес характеризується утворенням поверхневого темного гумусового горизонту найчастіше грудкуватої або зернистої структури (Н).
Дерновий процес - інтенсивне гумусоутворення, гумусонакопичення і акумуляція біофільних елементів під дією трав'яної рослинності і, особливо, кореневої маси з утворенням ізогумусового профілю з поверхневим темним грудкуватим або зернистим дерновим (перегнійним) горизонтом, який по об'єму на половину складається із кореневих систем рослин (Нд), Для орних ґрунтів не характерний, бере участь в утворенні багатьох ґрунтів, що формуються під трав'янистою рослинністю, в тому числі чорноземів, дернових, лугових, брюніземів тощо.
Б. Гідрогенно-акумулятивні ЕГП - група процесів, зв'язаних із сучасним або минулим впливом ґрунтових вод на ґрунтоутворення, належать до геохімічних міграційних процесів у земній корі. І тільки в тій частині, у якій ці процеси охоплюють акумуляцію речовин у ґрунтовому профілі, вони можуть бути віднесені до ґрунтових процесів.
Засолення - процес накопичення водорозчинних солей у ґрунтовому профілі при випітному (десуктивному) водному режимі в умовах неглибокого залягання мінералізованих ґрунтових вод. Солі підіймаються по капілярах ґрунту разом з водою і при її випаровуванні накопичуються в верхній частині профілю. Характерно найбільше для солончаків, відбувався цей процес при утворенні солонців і солодей, а також різних типів солончакуватих ґрунтів - каштанових солончакуватих, чорноземів солончакуватих, пустельних і напівпустельних.
Загіпсовування - процес вторинної акумуляції гіпсу в ґрунтовій товщі відкладенням його із мінералізованих ґрунтових вод при досягненні ними насичення щодо сульфату кальцію або при взаємодії шару, який містить вапно, з сульфатно-натрієвими водами. Характерне для багатьох ґрунтів напівсухих і сухих зон.
Карбонатизація - процес вторинної акумуляції карбонату кальцію у ґрунтовій товщі відкладенням його із мінералізованих ґрунтових вод при досягненні ними насичення карбонатом чи гідрокарбонатом кальцію або при обробці гіпсовмісного шару лужними содовими водами. Часто спостерігається в алювіальних, лугових ґрунтах, що формуються на без карбонатних материнських породах.
Орудніння - процес гідрогенного накопичення оксидів заліза і марганцю різного ступеня гідратації у товщі ґрунту з утворенням "залізистого солончаку" або "рудякового горизонту", ортзанду, ортштейну, болотної руди, залізисто-марганцевих конкрецій. Характерний для багатьох гідроморфних і напівгідроморфних ґрунтів.
Окремніння - процес гідрогенного накопичення кремнезему у товщі ґрунту і цементації ним ґрунтових відокремлень, який має місце в області циркуляції лужних розчинів. Часто відбувається в солодях та осолоділих ґрунтах.
Латеритизація - процес внутрішньо-ґрунтового озалізнення з утворенням потужних конкреційних або панцирних прошарків різної будови (пізолітового, вермикулярного, шлакоподібного). Характерний для багатьох ґрунтів тропіків.
Олуговіння - акумулятивний процес, який пов'язаний із дією різних ґрунтових вод на нижню частину профілю при доброму загальному дренажі, що веде до підвищення зволоження ґрунту без його заболочення, росту гумусованості ґрунту і забезпеченості елементами живлення рослин; це дерновий процес у поєднанні з ґрунтовим зволоженням при доброму дренажі. Характерний для багатьох типів ґрунтів, у тому числі для лугово-чорноземних, лугово-каштанових, лугових тощо.
Кольматаж - гідрогенний процес накопичення скаламученого у воді матеріалу, який накриває поверхню ґрунту і пори верхніх шарів: природний кольматаж мас місце при підводному і алювіальному гідроакумулятивному ґрунтоутворенні, при намиві ґрунтів під схилами; деякі ґрунти кольматуються штучно з метою підняття їх родючості; постійно йде кольматаж на зрошуваних ґрунтах, особливо при поливах напуском.
В. Метаморфічні ЕГП. Це група процесів трансформації породоутворюючих мінералів на місці без елювіально-ілювіального перерозподілу компонентів у ґрунтовому профілі. Для даної групи процесів вводиться поняття внутрішньо-ґрунтового вивітрювання. До ґрунтових процесів вони відносяться тільки в межах ґрунтового профілю.
Сіалітизація - процес внутрішньо-ґрунтового вивітрювання первинних мінералів з утворенням і відносним накопичення вторинної глини сіалітного складу (SіО2:R2О3 > 2,5). Характерно для більшості ґрунтів бореального та суббореального вологих поясів.
Монтморилонізація - процес внутрішньо-ґрунтового вивітрювання первинних мінералів з утворенням і відносним накопиченням вторинної глини монтморилонітового складу. Характерно для багатьох ґрунтів тропічного і субтропічного поясів.
Фералітизація - процес внутрішньо-ґрунтового вивітрювання первинних мінералів з утворенням і накопиченням вторинної глини фералітного складу (SіО2:R2О3< 2,5; Fе2О3<А12О3). Спостерігається у цілого ряду тропічних і субтропічних ґрунтів.
Ферсіалітизація - процес накопичення рухомих сполук заліза у вигляді Fе(ОН)3 і Fе2О3 на фоні оглинення (сіалітизації), зумовленого декарбонатизацією (SiO2:А12О3 > 2; Fе2О3 > А12О3).
Ферітизація (рубефікація) - процес необерненої коагуляції і наступної кристалізації колоїдних гідрооксидів заліза у ґрунтовому профілі внаслідок інтенсивного періодичного просихання ґрунту в сухий і жаркий період року після привносу їх і відкладення протягом вологого періоду (часто трапляється в коричневих та інших типах субтропічних і тропічних ґрунтів).
Озалізнення - процес вивільнення заліза із решіток мінералів при вивітрюванні та його осадження в порах і тріщинах у вигляді автохтонних кутан, зерен, мікроагрегатів і згустків гідрооксидів, який супроводжується побурінням або почервонінням ґрунтоутворюючої породи.
Оглеєння - процес метаморфічного перетворення мінеральної ґрунтової маси внаслідок постійного або подовженого періодичного перезволожений ґрунту, що призводить до інтенсивного розвитку відновних процесів при обов'язковій участі анаеробних мікроорганізмів та наявності органічної речовини. Характеризується відновленням елементів зі змінною валентністю, руйнуванням первинних мінералів, синтезом вторинних мінералів типу алюмоферрісилікатів, де залізо знаходиться в закисні формі. Останні надають ґрунту сизого, голубого, зеленкуватого забарвлення. Характерно для болотних, інших гідроморфних ґрунтів, менш інтенсивно проявляються в напівгідроморфних різновидах зональних ґрунтів (дернові глейові, дерново-підзолисті глейові, лугово-чорноземні тощо).
Злитизація - процес зворотної цементації монтморилонітово-глинистих ґрунтів в умовах періодичного чергування інтенсивного зволоження і висихання, який супроводжується зміною набрякання і просідання з утворенням інтенсивної вертикальної тріщинуватості. Характерно для багатьох злитих ґрунтів - вертисолей, чорноземів злитих тощо.
Оструктурювання - процес розділення ґрунтової маси на агрегати різного розміру та форми з наступним зміцненням їх і формуванням внутрішньої будови структурних відокремлень.
Г. Елювіальні ЕГП- це група процесів, зв'язаних із руйнуванням або перетворенням ґрунтового матеріалу у специфічному елювіальному горизонті з виносом із нього продуктів руйнування або трансформації низхідними водами або латеральними (боковими) токами води, внаслідок чого елювіальний горизонт робиться збідненим на ті чи інші сполуки і відносно збагаченим залишеними на місці іншими сполуками або мінералами.
Вилуговування - процес збіднення того чи іншого горизонту ґрунту або профілю в цілому основами (лугами і лужними землями) внаслідок виходу їх із кристалічної решітки мінералів або органічних сполук, розчинення і виносу водою, що просочується.Вилугувані з верхніх горизонтів основи можуть бути винесені за межі ґрунтового профілю або акумульовані в розміщеному нижче ілювіальному горизонті. Часткові прояви цього процесу - декарбонізація (сірі лісові ґрунти, чорноземи вилугувані) та розсолення (солонці, солоді).
Опідзолення - кислотний гідроліз мінералів під впливом кислих органічних речовин, що утворюються під лісовою рослинністю, виніс продуктів гідролізу вниз по профілю к умовах гумідного клімату і промивного водного режиму п залишковою акумуляцією в опідзоленому (підзолистому) горизонті кремнезему і збідненням його на мул, алюміній, залізо й основи. Горизонт набуває легкого гранулометричного складу та білястого забарвлення Характерно для підзолистих, дерново-підзолистих, сірих лісових ґрунтів, чорноземів опідзолених та багатьох інших типів ґрунтів.
Відмулювання (лесиваж, обезмулювання, ілімеризація) – процес пептизації, відмивання мулистих і тонкопилуватих частинок з поверхні зерен грубозернистого матеріалу або з мікроагрегатів і виніс їх у незруйнованому стані із елювіального горизонту. Характерно для сірих лісових, бурих лісових ґрунтів, йде паралельно з опідзоленням у багатьох типах опідзолених ґрунтів.
Псевдоопідзолення — процес утворення освітленого елювіального горизонту внаслідок сумісної дії лесиважу і поверхневого оглеєння.
Псевдооглеєння (глеє-елювіювання) — процес внутрішньо-ґрунтового руйнування мінералів під впливом поверхневого або підповерхневого оглеєння під дією періодичного перезволоження верховодкою при її сезонному утворенні на водоупорному ілювіальному горизонті або первинному більш важкому нижчому шарі двочленної ґрунтоутворюючої породи. З поверхневого глеє-елювіального горизонту виносяться продукти руйнування при опусканні рівня ґрунтових вод.
Осолодіння - процес руйнування мінеральної частини ґрунту під дією лужних розчинів (солей натрію) з накопиченням решток аморфного кремнезему і виносом із елювіального (осолоділого) горизонту аморфних продуктів руйнування. Характерно в першу чергу дня солодей і різних типів осолоділих ґрунтів.
Д. Ілювіально-акумулятивні ЕГП - група процесів акумуляції речовин у середній частині профілю елювіально-диференційованих ґрунтів, трансформація і закріплення винесених із елювіального горизонту сполук. Кожному елювіальному процесу може відповідати свій ілювіальний процес, якщо елювіювання не виходить за межі ґрунтового профілю.
Глинисто-ілювіальний процес - процес ілювіального накопичення мулистих частинок, які винесені в процесі лесиважу.
Гумусово-ілювіальний процес - процес ілювіального накопичений гумусу, винесеного із підстилки або з елювіального горизонту.
Залізисто-ілювіальний процес - процес ілювіального накопиченим сполук (оксидів) заліза, винесених із елювіального горизонту в іонній, колоїдній або зв'язаній з органічною речовиною формах.
Алюмо-гумусо-ілювіальний процес - процес ілювіального накопичення аморфних оксидів алюмінію разом з гумусом, винесеним із елювіального горизонту.
Залізисто-гумусо-ілювіальний процес - процес ілювіального накопичення аморфних оксидів заліза разом з гумусом, винесених вниз із елювіального горизонту, характерний для піщаних підзолів.
Аl-Fе-гумусо-ілювіальний процес — процес ілювіального накопичення аморфних оксидів алюмінію і заліза разом з гумусом, винесених вниз із підстилки або елювіального горизонту, характерний для підзолів.
Карбонатно-ілювіальний процес - процес накопичення СаСО3 в середній або нижній частині профілю, який мігрує під впливом вилуговування чи міграції карбонатів. Характерний для сірих лісових, чорноземів та багатьох інших типів ґрунтів.
Е. Педотурбаційні ЕГП. Змішана група процесів механічного перемішування ґрунтової маси під впливом різних факторів і сил як природних, так і антропогенних.
Самомульчування - процес утворення малопотужного поверхневого пухкого дрібно-брилистого (горіхуватого) горизонту при інтенсивному просиханні злитих ґрунтів, який чітко відокремлений від розміщеної нижче злитої ґрунтової маси; самомульчований шар існує лише у сухому стані, повністю зливаючись з лежачим нижче ґрунтом при зволоженні.
Розтріскування - процес інтенсивного стискання ґрунтової маси при її висушуванні з утворенням вертикальних тріщин на ту або іншу глибину, який веде до перемішування ґрунту і його гомогенізації на глибину розтріскування у одних ґрунтах, або навпаки - до утворення гетерогенних профілів з різним складом і будовою.
Кріотурбація - процес морозного механічного переміщення одних ґрунтових мас відносно інших у межах якогось горизонту або профілю в цілому з утворенням специфічної кріотурбаційної будови.
Пучення - виливання на поверхню тиксотропної ґрунтової маси в умовах кріогенезу (вічної мерзлоти).
Біотурбація - перемішування ґрунту тваринами-землерийками, які живуть у ньому.
Вітровальна педотурбація - процес перемішування маси різних ґрунтових горизонтів при вітровальних лісових вивалах, які призводять до суттєвої гетерогенності ґрунтового профілю.
Агротурбація — різного типу механічне перемішування, розпушування або, навпаки, ущільнення ґрунту сільськогосподарськими знаряддями і машинами в практиці землеробства.
Є. Деструктивні ЕГП -група процесів, що ведуть до руйнування ґрунту як природного тіла і до знищення його.
Ерозія - процес механічного руйнування ґрунту під дією поверхневого стоку атмосферних опадів, яка розділяється на: