Усі знають, що таке ґрунт. Усі люди ходять по ньому, обробляють його, вирощуючи різноманітні плоди, овочі та зерно. Все, що ми їмо, за винятком риби та інших морських продуктів, дає нам ґрунт.

Стародавні індійці та греки вважали ґрунт одним із чотирьох елементів світобудови (вогонь, земля, вода, повітря). Вони були переконані, що в основі нашого матеріального світу лежать ці чотири елементи – початки та їх поєднання визначає всю різноманітність світу.

У 80-ті роки ХІХ ст. В.В. Докучаєв дав наукове визначення ґрунту та встановив основні закони, за якими він утворюється та живе (рис. 1). Він визначив його як природно-історичне тіло, поверхневі горизонти земної кори, що утворилися під впливом клімату, живих організмів (рослин та тварин) з геологічної породи залежно від рельєфу протягом часу. Саме це визначення і стало основою нової науки – ґрунтознавства. У словах В.В. Докучаєва закладені всі закони розвитку ґрунту, які пізніше підтверджені роботами численних учених, зокрема, його зв’язок з гірською породою, з якої він утворюється, з кліматом, тобто з географічним середовищем. І найголовнішим є те, що ґрунт не може існувати без впливу живих організмів, тому що без них буде утворюватися пухкий шар типу місячного реголіту, який не містить ґрунтового перегною – гумусу і не має ґрунтової структури, створеної під впливом живих організмів.

Докучаєв Василь Васильович (1846-1903)
Рис. 1. Докучаєв Василь Васильович (1846-1903)

Природознавець, основоположник наукового генетичного ґрунтознавства та зональної агрономії

Проте існують й інші визначення ґрунту. Так, Костичев, директор департаменту землеробства, засновник кафедри ґрунтознавства в Лісовому інституті Петербурга, відносив до ґрунту верхній шар літосфери Землі, в якому поширені корені рослин. Це визначення розвинув Вільямс, який назвав ґрунтом пухкий поверхневий шар суші Земної кулі, здатний виробляти врожай рослин. Ґрунт можна визначити як підсистему у біогеоценотичній системі. Оскільки вона пов’язана з рослинами та тваринами, цю сукупність можна розглядати як екосистему, в якій живуть організми. Екосистема біосфери включає підсистему – педосферу (ґрунтовий покрив) (рис. 2). Багато вчених вважають, що якщо ґрунт утворюється під впливом п’яти чинників (клімат, геологічні породи, рельєф, час, живі організми), то він розвивається і може навіть «померти». І в науковій, і в популярній літературі часто порівнюють ґрунт із живим організмом, тому можна зустріти поняття «примітивний» чи «зрілий» ґрунт. Очевидно, що він розвивається, формується, але залишається у той же час ґрунтом. Таке «одушевлення» ґрунту в одних вчених має метафоричний зміст, інші використовують терміни, властиві живим організмам, стосовно ґрунту швидше за аналогією, можливо, через зручність, доступність для розуміння цих термінів.

Педосфера
Рис. 2. Педосфера

Екосистема біосфери включає підсистему – педосферу (ґрунтовий покрив)

Але наскільки ці аналогії є законними? Сприяючи розумінню ґрунту як тіла, що розвивається, чи не відводять нас ці порівняння вбік, відокремлюючи ґрунт від мінерального царства гірських порід? Чи можна говорити про життя ґрунту?

Що таке життя? Більшість тлумачних, філософських та інших словників нових видань використовують не так чітке визначення, скільки розгорнуте пояснення: життя – одна з форм існування матерії. Живі організми відрізняються від неживих об’єктів обміном речовин, подразливістю, здатністю до розмноження, зростання, розвитку, активної регуляції свого складу та функцій, до різних форм руху.

Із зазначених властивостей ґрунт має здатність до обміну речовин, розвивається, певним ступенем регуляції свого складу (в основному пасивної, але в ряді випадків і активної), деякими специфічними формами руху (набухання при збільшенні та зменшення обсягу при висушуванні).

Фантасти вважають, що теоретично можливі живі організми, основою яких є силікати, а замість кисню активним початком виступатиме фтор. А основа ґрунту складається саме із силікатів, при цьому найрізноманітніших. Відомо, що атом кремнію з’єднується з чотирма атомами кисню, утворюючи геометричну фігуру – тетраедр. У атомів кисню залишається по одному вільному зв’язку, які можуть нейтралізуватися будь-яким катіоном або ж з’єднуватися з іншим атомом кремнію, утворюючи ланцюги, кільцеві, шаруваті і каркасні структури. Шаруваті силікати – це «тіло» ґрунту, що найбільшою мірою визначає багато ґрунтових процесів.

Всі ці структури досить складні, мають велику молекулярну вагу і такі властивості, як здатність до обміну, частково здатність до відновлення порушеної структури, до матричного відтворення окремих сполук, тобто на поверхні мінералу за певним планом може формуватися інше з’єднання.

Все це відрізняє ґрунт від мінералів, які можуть бути силікатами певного складу, але цей мінерал або залишається назавжди таким, яким він утворився, або змінюється, переходячи в інші мінерали. Ґрунт містить низку таких перехідних форм мінералів. Мало того, ці перехідні і, здавалося б, нестабільні форми з’єднань, як встановив ще академік Глінка, є найпоширенішими у ґрунті. Саме вони у першу чергу разом з органічною речовиною – гумусом (рис. 3) – визначають усі властивості, які роблять її таким необхідним компонентом біосфери. Ці мінерали зі змінним хімічним складом, часто з ізоморфним заміщенням в кристалічних решітках, іноді електрично неврівноважених і тому здатних взаємодіяти з зарядженими іонами, впливають на багато властивостей ґрунту (поглинальну здатність, рівень гумусонакопичення). Маючи здатність поглинати, сорбувати іони, силікати можуть розчиняти практично не розчинні у воді сполуки, перетворюючи їх у доступні для рослин форми.

Гумус
Рис. 3. Гумус

Органічна частина ґрунту, яка утворюється в результаті розкладу рослинних і тваринних решток і продуктів життєдіяльності організмів – гуміфікації

Уважно придивляючись до тих явищ, які ми називаємо ґрунтовими процесами, можна помітити, що вони справді специфічні для ґрунтів. І тут слід зазначити, що В.В. Докучаєв першим визначив ґрунт як природно-історичне тіло. Він виділив з хаосу природних утворень групу біокосних тіл, які хоч і складаються з неживої, «косної», матерії, в той же час народжуються та існують тільки під прямим впливом організмів на них. До цієї групи тіл відносять і поверхневі води, або, висловлюючись науковим терміном, більшу частину гідросфери Землі. Частина атмосфери теж є біокосним тілом.

Отже, ґрунт – біокосне тіло і, так само як усі біокісні тіла, існує лише при безперервному впливі живих організмів. А це означає, що у ґрунті, у його характеристиках та у різних процесах, які у ньому відбуваються, мають переважати елементи, пов’язані з періодами активності живих організмів («біоти», як називають їх сукупність біогеоценологи).

Розподіл активності життя в часі підпорядковується або природним ритмам (день-ніч, літо-зима, сухий-дощовий періоди), або являє собою ймовірне явище, що складається з маси випадкових, але перетворюються в кінцевому підсумку у найімовірніше у цих умовах поєднання видів, чи співтовариство живих речовин (біогеоценоз). Якщо живі організми живуть, реагують на сезонні зміни і одночасно впливають на ґрунт, то і в ґрунті ці добові, сезонні та інші цикли повинні проявлятися і чимало властивостей ґрунту відрізнятимуться залежно від часу їх дослідження. Чи означає це, що ґрунт живе, змінюється в часі? Чи можна говорити, що у багатьох відношеннях ґрунт нагадує живий організм? І так і ні. Не можна тому, що ґрунт принципово відрізняється від живих тіл. І в першу чергу тим, що ґрунт не має дратівливості, розмноження та низки інших властивостей, характерних для живих організмів. У той же час ґрунт відрізняється від безлічі неживих тіл своїм зв’язком із життям, своєю динамікою.

Головне значення ґрунту для біосфери – це те, що вона забезпечує рослини поживними елементами і водою. Ця здатність ґрунту сприяти зростанню рослин, їх урожайності, отримала назву родючості, яка вирізняє ґрунт з-поміж багатьох інших природних тіл. Саме тому, розцінюючи здатність ґрунту виробляти, давати врожай рослин, усі міфи землеробських народів розглядали його як бога, як живу істоту.

І, можливо, одушевлення ґрунту, не таке далеке від істини. Тільки по відношенню до живої істоти людина відчуває сором, якщо зробила їй погано. Так і по відношенню до ґрунту. Хижацьке і бездумне господарювання, зловживання добривами, пестицидами, неправильні використання техніки та організація ландшафту призводять до того, що ґрунтовий покрив різко порушується, що знижує врожайність. І землероб часто відчуває сором за таке поводження з землею, співчуття до порушеного ґрунту. І нехай це не зовсім відповідає істині, але думатимемо про ґрунт як про живу істоту, життя якої має свої особливості і може перерватися. Будемо дбайливіше ставитися до цього важливого компонента біосфери.

На основі: Карпачевский, Л.О. (1989). Жизнь почвы. Москва : Знание, 64.