Основні педогенетичні процеси, що діють в умовах помірного клімату Планета-Ві

Різні процеси беруть участь у перетворенні вихідного матеріалу (гірських порід або поверхневих утворень) у ґрунт та в його еволюції. Температура, водний режим та біологічна активність - все це фактори, що формують і трансформують ґрунти.

"Великий педогенетичний процес" - це сукупність елементарних елементарних явищ, які одночасно або наступні один одному з часом, діючи протягом тривалого періоду, перетворюючи вихідний матеріал у грунт, а потім грунт, що має певну морфологію, в грунт, що має іншу морфологію.

Ця сукупність та послідовність невеликих локалізованих явищ (в інфраміліметровому масштабі) в кінцевому підсумку спричиняють великі морфологічні (природа та послідовність горизонтів) та функціональні модифікації (зокрема, функціонування води та структури, фізико-хімічне та біохімічне функціонування), оскільки вони тривають. дуже тривалі періоди часу. Ці модифікації представляють вертикальний дециметричний до метричного масштабу, що відповідає диференціації різних горизонтів, і декаметричний до гектометричного бічного масштабу вздовж схилів.

У цьому тексті ми особливо наполягатимемо на процесах структурування (тобто утворення сукупностей та пов'язаних з ними пористостей), їх генезисі та конкретних наслідках.

Початкові процеси - дезагрегація

На самому початку з твердих або зміцнених гірських порід відбувається механічне дроблення після морозу або чергування екстремальних температур (гарячі пустелі). Але немає жодної біологічної дії або перетворень (змін) мінералів.

Початкові процеси - зміна певних мінералів вихідного матеріалу

Ще одним педогенетичним процесом, що діє на вихідний матеріал, є зміна "погодних" первинних мінералів (чорні слюди, феромагнезійні мінерали, польові шпати тощо) у численних мікросайтах, що призводить до утворення нових in situ мінералів, званих "вторинними мінералами": оксидами заліза, глинисті мінерали та ін. Ці зміни можуть йти досить швидко (за часовим масштабом педогенезу).

Можна навести два конкретні випадки: гіпс (CaSO4, 2H2O) та кальцит (CaCO3).

Гіпс - дуже розчинний мінерал. Після його розчинення кліматичними агентами на місці залишаються лише негіпсові домішки в породі (кальцит, доломіт, глини). В Альпах ми можемо спостерігати декаметричні лійки розчинення на відслоненнях гіпсових порід.

Кальцит також підлягає повному розчиненню з повною евакуацією шляхом вилуговування розчинених речовин. В результаті поступова часткова декарбонізація, що діє у вапняковому ґрунті, породжує градієнти вмісту вапняку, що зростають із глибиною та супроводжуються відносним накопиченням нерозчинних елементів (оксидів заліза, глинистих домішок). Якщо підстилаюча вапнякова порода повністю декарбонізована, вона, як правило, виділяє більш-менш рясний силікатний залишок, який утворює справжній вихідний матеріал грунту. Це те, що часто трапляється на плато, утворених юрськими вапняками: ми спостерігаємо не вапняні ґрунти, більш-менш товсті, з підстилаючих вапнякових порід. У цих випадках відносне накопичення нерозчинних елементів досягає свого максимуму.

Вивільнення заліза

Залізо "звільняється" від кристалічних решіток шляхом зміни феромагнезіальних мінералів (таких як біотит, олівін, піроксени, амфіболи). У ґрунтах це залізо може виражатися у вигляді більш-менш гідратованих оксидів (гетит, гематит, лепідокроцит). Утворені таким чином оксиди заліза (у широкому розумінні) часто асоціюються з глинистими мінералами або концентруються в бульбочках (їх також називають залізистими конкрементами).

Накопичення карбонату кальцію

Накопичення карбонату кальцію відбувається шляхом осадження кальциту і призводить до утворення вапняних кірок на різній глибині. Це відбувається після вертикального перенесення в ґрунт, у вихідний матеріал або навіть у підземну карстову мережу, або навіть після появи джерел (сталагміти, сталактити, вапнякові туфи). Переклад також може бути бічним (вздовж схилу). Цей вапняковий процес опадів є результатом розчинення карбонатів, що знаходяться вище в ґрунті або вище на схилі.

Вимивання

Вимивання відповідає захопленню елементів у розчині (луги, лужноземельні метали, амоній, іноді діоксид кремнію, різні аніони). Якщо цей процес затягується на тривалий час, це поступово призводить до десатурації обмінного комплексу1, особливо до декальцифікації ґрунту або деяких його горизонтів. Не плутайте вилуговування з захопленням твердих частинок у суспензії, для яких використовується слово "ілювіація".

Структурування - зовнішній вигляд сукупностей

Організація твердої речовини та пористості в сантиметровому масштабі, що існує в різних горизонтах ґрунту, є фундаментальною через основну роль, яку вона відіграє в загальному функціонуванні ґрунтів:

Зберігання та перенесення води, розчинених елементів та газів (атмосфера ґрунту) визначають значну частину функцій ґрунту. Наявність пустот різної форми та розмірів дозволяє просочуватися та перерозподіляти воду, включаючи капілярний підйом. Вентиляція та температурні умови визначають розвиток біологічної активності. Будь то властивості зберігання чи перенесення, властивості кожного горизонту тісно пов’язані з їх структурою, тобто зі складанням мінеральних та органічних складових відносно один одного.

Аерація грунту необхідна для життя мікробів, без якої не було б ні мінералізації органічних речовин, ні поглинання поживних речовин корінням.

1 Усі складові ґрунтів, здатні утримувати катіони або аніони з ґрунтового розчину. Однак ці іони лише на мить фіксуються і залишаються обмінними. Це адсорбція, поверхневе явище, без хімічної реакції. Синонім: адсорбуючий комплекс.
2 Поступове і спонтанне повернення горизонту або ґрунту до стану вологості, близького до місткості поля, шляхом просочування надлишкової сили тяжіння води. Місткість поля - це максимальний вміст води, який неможливо мобілізувати лише силою тяжіння.

"Структура є важливою фізичною властивістю, яку повинен знати фермер: частота робіт, тип обробітку ґрунту, машини, які будуть використовуватися, схожість розсади - це всі елементи, що впливають і впливають на структуру"

Як народжуються агрегати

Агрегати - це агломерати елементарних частинок (глини, мули, піски), внутрішня когезія яких забезпечується різними цементами (глинами, оксидами заліза, органічними речовинами, водою). Вони є результатом природної організації складових ґрунту. Тож це не фрагменти.

Існує два основних типи агрегатних структур відповідно до способу генезування:

так звані «механічні» структури, утворені абіотичним розділенням, агрегати яких походять від потоку спочатку масивного матеріалу (наприклад, мергелю, лесу, глинистого алювію) через поглиблені тріщини або будь-яке інше природне явище, фізичне;
так звані «побудовані» структури, обумовлені дією живих ґрунтових організмів (бактерій, грибів, ґрунтової фауни, особливо дощових черв’яків тощо), які виробляють речовини, здатні служити цементом між елементарними частинками. Ці структури обмежуються найбільш поверхневими горизонтами, де найбільше кисню та органічних речовин, а отже, і біологічної активності.

Механічні конструкції

Ці структури, легко помітні на сухих ґрунтах (рис. 1), більш-менш зникають під час зволоження, внаслідок розбухання заповнювачів, через що проміжки закриваються. Механічні структури обов'язково пов'язані з великою кількістю глинистих мінералів та їх властивостями (мінералогічна природа, природа компенсуючих катіонів та ступінь флокуляції).

Утворення агрегатів залежить від фізичних сил, антагоністичних силам, які утримують елементарні частинки в агломерації. Ті, що створюють напруження в масі горизонту, виявляють тріщини, які розділяють різні агрегати на рівні слабких площин.

Найбільш частими фізичними діями є стрес із висушуванням, заморожуванням, розвитком кореневої системи та обробкою ґрунту.