Formarea solului este un proces natural complex de formare a solului de la stâncă sub influența factorilor de formare a solului din biogeosfera Pământului.
Formarea solului este o legătură importantă în procesul de circulație geologică și biologică a materiei și a energiei. Ciclul geologic este procesul de transport al substanțelor de la sol la ocean și spate. Ciclul biologic este agregatul proceselor de schimb de materie și energie între sol, roca mamă, atmosferă și biota.
Formarea solului - acesta este un proces specific de biosferă, ca rezultat al căruia solul devine un număr de caracteristici specifice care sunt absente în roca formatoare de sol părinte și sol distinge de toate celelalte componente ale biosferei. Printre caracteristicile cele mai semnificative de acest tip se numără prezența în sol a unei materii organice specifice - humusul solului și elementele biofile. Elementele biofile sunt elementele pe care organismele vii le absorb din mediul geochimic prin intermediul organismelor și le folosesc în procesele de asigurare a vieții. Acestea includ macronutrienti - N, C, O, N, Ca, Mg, Na, K, P, S, CI, Si, Fe și oligoelemente - Cu, Co, Mn, Zn, V, Ni, Mo, Sr, B, Se, F, Br, I.
Ca rezultat al formării solului, solul dobândește o structură specifică. Profilul solului este un sistem de orizonturi. mai mult sau mai puțin paralel cu suprafața zilei, formarea căreia se datorează mecanismelor de formare a solului.
Principalii factori de formare a solului
Procesul de formare a solului se desfășoară sub influența condițiilor naturale exterioare factorilor de formare a solului-solului. Factorii de formare a solului trebuie împărțiți în două tipuri: natural (natural) și artificial (artificial).
Factori naturali (naturali).
Există șase factori naturali de formare a solului:
1. pietre sau roci care formează sol;
4. plante și organisme vii;
5. gravitația pământească
Toți factorii naturali sunt echivalenți. Fiecare dintre ele își exercită influența specifică asupra formării solului și fără participarea vreuneia dintre ele, formarea solului este imposibilă.
Stânca care formează sol este baza de la care se formează solul. Partea minerală din majoritatea covârșitoare a solurilor este de 90-95% din masa solului. Există două funcții principale ale rocii părinte în formarea solului: formarea compoziției maselor de sol și a stâncii de bază. Compoziția rocilor determină chimice, mineralogice, compoziția granulometrică a solului viitorului (Fig. 2.2.), De exemplu, cele mai bogate soluri sunt formate pe luturi carbonatice și nisipurile sunt mai sărace, dar mai cald și mai bine aerat. Rasa determină în mare măsură viteza de formare a solului. Rețelele de mamă de pe teritoriul Rusiei sunt reprezentate în cea mai mare parte de roci amestecate sedimentare cuaternare.
Figura 2.2. Funcțiile și rolul rocii de formare a solului în formarea solurilor.
Factorul climatic determină disponibilitatea formării solului prin umiditate (precipitații atmosferice) și energie (radiația solară - lumină și căldură). Clima la diferite latitudini ale globului este diferită. Există climatice arctice, subarctice, temperate, subtropicale și tropicale. În funcție de condițiile climatice, se disting zonele de plante care diferă în cantitatea de materie organică vegetală și, în consecință, viteza și durata ciclului biologic și tipul procesului de formare a solului. Condițiile favorabile pentru viața hidrotermică asigură fluxul în procesele solului, afectează comunitățile de plante și animale, crescând productivitatea acestora, ceea ce afectează în cele din urmă intensitatea formării solului. Se știe că atunci când temperatura crește cu 10 ° C, rata reacțiilor chimice crește cu un factor de 2-4 (regula Van't Hoff) (Tabelul 2.1).
Tabelul 2.1. Temperatură activă în diferite zone geografice
* Suma temperaturilor active - un indicator care caracterizează cantitatea de căldură și exprimat ca suma temperaturilor medii zilnice ale aerului sau solului care depășesc un anumit prag: 0, 5, 10 о С sau minimul biologic al temperaturii necesare pentru dezvoltarea plantelor. De exemplu, necesitatea unor culturi în căldură: grâul de primăvară 1200-1700; oves -1000 ÷ 1600; mei - 1410 ÷ 1950; hrișcă - 1200 ÷ 1400; porumb - 1100 ÷ 2900; cartofi - 1200 ÷ 1800.
Regimul de apă al centurilor geografice este determinat de raportul dintre cantitatea medie anuală de precipitații și volatilitatea anuală - așa-numitul coeficient de umezire (CG) GN. Visoțki, NN. Ivanova. Acesta este cel mai obiectiv indicator al umidității atmosferice. La RV> 1, umidificarea este excesivă (observată la latitudini mari - aproximativ la nord și la sud de paralela 50), iar cu CU<1 – недостаточное увлажнение (например, в пустынях КУ практически приближается к нулю).
Relieful este determinat de natura alternării zonelor mici și ridicate de teren. Există trei tipuri de relief: microrelief (fluctuații în înălțimi de până la câțiva metri); mezorelief (fluctuații în înălțimi de până la câteva zeci de metri); macrorelief (fluctuații în altitudine de la câteva zeci la câteva sute de metri). Influența reliefului este legată de cantitatea de lumină, căldură și umiditate care intră pe suprafața solului. Gradul de lumină și de încălzire a solurilor afectează unghiul de înclinare al reliefului, tendința de expunere pantă (pe o pantă sudică mai multă căldură decât partea de nord). Relieful redistribuie apa obținută din atmosferă. Cea mai mare parte a apei intră în partea inferioară a reliefului. Toate ridicările de pe pământ sunt elemente pozitive ale reliefului, au cea mai mică umiditate. De obicei, de sus, există o rocă mecanică grosieră (bolovani, piatră, pietriș), de sub o compoziție mecanică mai fină și mai fină. Elementele pozitive ale scutirii nu participă la procesele de formare a solului de către apele subterane și participă elementele negative. Relieful influențează condițiile climatice și, în consecință, asupra vieții plantelor, animalelor, microorganismelor, asupra redistribuirii căldurii și umidității, care afectează în general procesele de formare a solului. În plus, relieful determină mișcarea maselor de sol de-a lungul pantei ca urmare a proceselor de eroziune și acumulare.
Funcțiile plantelor și ale organismelor vii în formarea solului sunt foarte diverse. Formarea solului este un proces biogenic și începe cu apariția plantelor și a organismelor vii pe rocile cristaline sau sedimentare masive. Plantele și organismele vii sunt singura sursă de materie organică care servește ca material pentru formarea humusului din sol. O altă funcție importantă a organismelor se bazează pe capacitatea materiei vii de a absorbi selectiv elemente din soluri. Datorită acestei proprietăți, organismele determină într-o măsură semnificativă compoziția chimică a solurilor. 2.2. plantele și organismele vii, fără care procesul de formare a solului este imposibil.
Plantele verzi inferioare și superioare folosesc energia radiației Soarelui în procesul de creștere, implicând un număr imens de elemente chimice în ciclul biologic, formând anual aproximativ 233 miliarde de tone de materie organică pe suprafață și în sol. Rădăcinile plantelor slăbesc pur mecanic solul, mărind permeabilitatea apei și a aerului la roci, schimbând proprietățile de secreție ale rocilor părintești, ceea ce contribuie la dezvoltarea microorganismelor.
Microorganismele, datorită enzimelor eliberate de ele, descompun substanțe organice și formează compuși organominerali - humus. Potrivit E.N. Mișustin (1987), numărul de microorganisme variază de la câteva sute în 1 g de soluri podzolice sodice până la 3 miliarde de soluri de cernoziom. Masa microorganismelor poate fi de la 3 la 8 t / ha în solurile cernoziomului.
Ciupercile descompun celuloza, lignina si alte substante organice ale solului si, de asemenea, contribuie la formarea de humus.
Ramele (trăiesc la adâncimi de până la 12 m), care efectuează curse în sol, este aerată și slăbită, ceea ce contribuie la dezvoltarea sistemului radicular al plantelor, în plus, reciclarea resturilor organice pentru a forma humus. Timp de un an, viermii care trăiesc pe 1 hectar sunt capabili să proceseze până la 100 de tone de reziduuri organice și se amestecă
Insectele și animalele distrug, de asemenea, în mod activ substanța organică, mineralizează-o și, astfel, acționează ca intermediari în schimbul dintre sol, atmosferă, asigurând circulația nutrienților.
Pământ gravitațional. AA Rode și VN Smirnov consideră câmpul gravitațional al Pământului un factor care determină procesul descendent de mișcare a substanțelor lichide și solide.
Timpul. Vârsta solurilor se calculează de la începutul procesului de formare a solului. Solul este un corp natural natural, în continuă schimbare. Se crede că forma care astăzi au toate solul existent Pământul este doar o etapă într-un lanț lung și neîntrerupt de evoluție, iar unele de formare a solului de astăzi, în trecut, au reprezentat alte forme, în viitor, pot suferi transformări semnificative, chiar și fără ascuțite modificări ale condițiilor externe.
Disting între vârsta absolută și cea relativă a solurilor. Vârsta absolută a solurilor este intervalul de timp care a trecut de la momentul originii solului până în stadiul actual al dezvoltării acestuia. Solul a apărut atunci când piatra părinte a apărut la suprafață și a început să se supună proceselor de formare a solului. De exemplu, în nordul Europei, procesul de formare a solului modern a început să se dezvolte după sfârșitul ultimei ere glaciare.
Cu toate acestea, în diferite părți ale pământului, care în același timp au fost eliberate de apă sau acoperire glaciară, solurile nu vor avea întotdeauna aceeași etapă a dezvoltării lor în orice moment dat. Motivul pentru aceasta poate fi diferențele în compoziția rocilor care formează sol, în relief, în vegetație și în alte circumstanțe. Vârsta relativă a solurilor este diferența în etapele dezvoltării solului într-o zonă comună care are aceeași vârstă absolută.
Timpul de dezvoltare a profilului matur al solului pentru diferite condiții este de la câteva sute la mai multe mii de ani. (Conform datelor lui L. Aleksandrovsky, o creștere a grosimii orizontului humus la 15 cm apare în aproximativ 100 de ani). Vârsta teritoriului, în general, și în special solul, precum și schimbările în condițiile formării solului pe parcursul evoluției lor, au un efect semnificativ asupra structurii, proprietăților și compoziției solului. În condiții geografice similare ale formării solului, solurile cu vârstă și istorie diferite pot să difere substanțial și să aparțină diferitelor grupuri de clasificare.
Deci, putem afirma că toți factorii naturali ai formării solului sunt interconectați și acționează simultan, influențând nu numai intensitatea ciclului biologic și formarea solului, ci și unul altuia. Astfel, o schimbare a condițiilor microclimatice poate provoca o schimbare a stratului vegetal și a solului. Solurile, la rândul lor, pot afecta schimbarea vegetației și pot schimba mediul microclimat
Factori antropogeni (artificiali). Influența activității economice umane asupra formării solului se manifestă prin reglementarea compoziției și a naturii vegetației, prin schimbarea proprietăților solurilor înseși și a proceselor care au loc în ele. În zonele forestiere și agricole uriașe se efectuează cultivarea mecanizată a solului, care distruge vegetația naturală, exploatează pădurile, lucrările de recuperare, îngrășămintele organice, bacteriene și minerale. Există o schimbare a proprietăților fizice și chimice naturale ale solurilor, direcțiile proceselor de formare a solului care sunt nedorite pentru om sunt oprite, proprietățile biologice se schimbă. Cu creșterea, de exemplu, a conținutului de calciu (liming) în sol, se produce mai multă materie organică, se schimbă reacția mediului, crește numărul de microorganisme și nutrienți; în consecință, fertilitatea solului crește. Scurgerea de mlaștină suspendă procesul, și irigarea în regiunile aride creează condițiile pentru acumularea materiei organice în sol, îmbunătățirea fertilității solului și a culturilor de plante.
Ca rezultat al activităților umane variază în natura și intensitatea ciclului biologic al materiei și solului materie organică sunt adăugate și baterii, au format un orizont arabil puternic, este cultivat soluri cu fertilitate ridicată. O varietate de activități economice au acoperit 500 de milioane de hectare de teren. Cu toate acestea, utilizarea tehnicilor de gestionare necorespunzătoare determină dezvoltarea proceselor nefavorabile de formare a solului: hidratare, salinizare, distrugerea materiei organice și pierderea nutrienților.