Біологічний фактор у ґрунтоутворенні
У ґрунтоутворенні беруть участь 3 групи організмів - зелені рослини, мікроорганізми та тварини, що утворюються на суші складні біоценози. При спільному впливі організмів у процесі їх життєдіяльності, а також за рахунок продуктів життєдіяльності здійснюються найважливіші ланки ґрунтоутворення - синтез та руйнування органічної речовини, виборча концентрація біологічно важливих елементів, руйнування та новоутворення мінералів, міграція та акумуляція речовин та інші явища, складові визначальні формування головного якості грунту - родючості.
Разом про те функції кожної з цих груп почвообразователей різні.
Зелені рослини - єдине першоджерело органічних речовин у ґрунті, і основною функцією їх як ґрунтоутворювачів слід вважати біологічний кругообіг речовин - надходження з ґрунту елементів живлення та води, синтез органічної маси та повернення її в ґрунт після завершення життєвого циклу. Наслідок біологічного круговороту - акумуляція потенційної енергії та елементів азотного та зонального живлення рослин у верхній частині ґрунту, що обумовлює поступовий розвиток ґрунтового профілю та основної властивості ґрунту - його родючості. Зелені рослини беруть участь у трансформації мінералів ґрунту - руйнування одних і синтез нових, у формуванні додавання та структури всієї коренеживаної частини профілю, а також у регулюванні водно-повітряного та теплового режимів. Характер участі зелених рослин у ґрунтоутворенні різний залежно від типу рослинності та інтенсивності біологічного круговороту.
Лісова рослинність переважає на земнійповерхні за своєю біомасою. Вона утворює складний багатокомпонентний біоценоз у складі деревних, чагарникових, трав'янистих та мохово-лишайникових формацій.
Основні особливості лісової рослинності, що розкривають специфіку її участі в ґрунтоутворенні; багаторічний життєвий цикл, щорічне відчуження лише частини біомаси, головним чином як поверхневого опаду (листя, хвої, гілок, плодів, кори), сильно розгалужена коренева система.
Для біологічного кругообігу в лісі характерне тривале виключення з нього азоту та зольних елементів, укладених у багаторічній біомасі дерев та чагарників, трансформація опаду на поверхні ґрунту з утворенням лісової підстилки та різноманітних за складом водорозчинних органічних та мінеральних продуктів його розкладання. При вимиванні останніх атмосферними опадами створюються умови їхнього активного взаємодії з мінеральною частиною грунту (породи). Склад та властивості водорозчинних продуктів залежить від складу лісового ценозу, ґрунтової фауни та мікрофлори, а також гідротермічних умов клімату атмосфери та ґрунту та складу ґрунтоутворюючих порід. Тому в різних умовах під різними типами лісу формуються різні ґрунти.
Трав'яниста рослинність за сумарною біомасою дещо поступається лісовим формаціям. Її відмінні риси - укорочений життєвий цикл (1-3 роки), щорічне відчуження з опадом від 40-60 до 100% біомаси, багатої азотом і зольними елементами; значна частка в опаді кореневих систем і внаслідок цього трансформація більшої частини опаду за умов тісного контакту з мінеральною частиною ґрунту. Важлива сторона такого перетворення опаду - накопичення у верхній частині профілю грунту гумусу, що формуються, і утворення оструктурених гумусових горизонтів, збагачених у порівнянні зпородою азотом та зольними елементами живлення рослин.
Інтенсивність таких процесів залежить від складу трав'янистої рослинності та масштабів її продуктивності, природних умов трансформації рослинних залишків (клімату, порід, рельєфу), що й обумовлює формування різних ґрунтів під трав'янистими формаціями.
Маса мікроорганізмів становить від 3 до 7-8 т/га, або близько 1-2 т/га сухої речовини. Зміст мікрофлори і її активність схильні до певної динаміки в річному циклі грунтоутворення у зв'язку зі зміною гідротермічного режиму і багаторазовими генераціями мікроорганізмів, що повторюються.
Бактерії - найпоширеніша група мікроорганізмів у ґрунті. Їх кількість коливається від десятків і сотень мільйонів до кількох мільярдів на 1 г ґрунту і залежить від властивостей ґрунту та їх гідротермічних умов. Залежно від способу харчування бактерії поділяють на гетеротрофні та автотрофні. По відношенню до потреб у вільному кисні розрізняють аеробні облігатні (суворі) бактерії, які потребують вільного кисню; анаеробні - не використовують вільний кисень. Бактерії можуть розкладати клітковину, лігнін, перегнійні речовини ґрунту. Беруть участь у освіті гумусу. Актиноміцети краще розвиваються в ґрунтах з нейтральною або слаболужною реакцією, багатих органічною речовиною і добре оброблюваних. До актиноміцетів відносять споріднені близькі до них проактиноміцети, мікобактерії, мікромоноспори та мікококи.
Гриби - ниткоподібні гетеротрофні сапрофітні мікроорганізми, що рясно населяють ґрунт (до 1 млн. на 1 г ґрунту) особливо горизонти, збагачені мертвими рослинними залишками (лісова підстилка, опад). Вони беруть активну участь у процесах мінералізації та гуміфікації органічних речовин. Гриби синтезують різнікислотні сполуки. Їхня активна діяльність сприяє утворенню фульво-кислотного гумусу. Ця особливість грибів проявляється і в їхній здатності до активного руйнування мінералів. Серед ґрунтових грибів зустрічаються шкідливі для сільськогосподарських рослин, що викликають низку захворювань. Введення правильних сівозмін перешкоджає розвитку грибних захворювань культурних рослин.
Багато видів грибів перебувають у симбіозі з вищими рослинами та сприяють постачанню рослин поживними речовинами.
Водорості поширені у всіх ґрунтах, головним чином у поверхневому шарі. Містять у своїх клітинах хлорофіл.
У болотних ґрунтах та на рисових полях водорості покращують аерацію, засвоюючи розчинений вуглекислий газ та виділяючи у воду кисень.
Водорості беруть активну участь у процесах вивітрювання порід та у первинному процесі ґрунтоутворення.
Формування мікробіологічних цінозів та інтенсивність діяльності мікроорганізмів залежать від гідротермічного режиму ґрунту, його реакції, кількісного та якісного складу органічних речовин у ґрунті, умов аерації та мінерального харчування.
З діяльністю мікроорганізмів тісно пов'язані формування та динаміка біохімічного, поживного, окислювально-відновного, повітряного режимів ґрунту, їх лужно-кислотних умов. Усе це свідчить про виняткову роль мікроорганізмів у розвитку ґрунтової родючості.