Самый процесс почвообразования выражается как во внешнем преобразовании материнской горной породы, так и в глубоком изменении ее свойств и ее химического состава.
Внешнее почвообразование выражается в потемнении верхней части коры, выветривании горной породы, в ее структуризации, в разрыхлении ее массы и в общем - в подразделении ее на горизонты, различно окрашенные и обладающие различными свойствами; они-то и обусловливают тот или иной характер строения почвы или почвенного профиля.
Внутреннее изменение горной породы выражается прежде всего в накоплении перегноя и зольных элементов в верхних горизонтах почвы и во вмывании до определенной глубины некоторых веществ, которые вымываются из верхней части почвы, например, углекислой извести. Наряду с этим совершается глубокое изменение физических свойств породы; она подвергается измельчению и обогащается коллоидами, в ней образуются особые органо-минеральные соединения. В свое время акад. Гедройц дал им название поглощающего почвенного комплекса, подчеркнув тем самым его способность поглощать вещества из почвенных растворов. Это оригинальное почвенное образование весьма характерно для каждой почвы. В его составе и свойствах отражаются происхождение почвы, особенности ее химической природы, динамика или жизнь почвы и в значительной мере ее плодородие. Как доказал это акад. Гедройц, поглощающий почвенный комплекс характерно меняется в своем составе у разных типов почв. Например, у черноземов он богат кальцием, у солонцов - натрием.
По поводу плодородия почв акад. Вильяме подчеркивает, что именно этот момент принципиально отличает почву от материнской породы.
Накопление питательных веществ, азота, фосфорной кислоты, калияг извести и других, образование почвенной структуры, повышение влажности почвы в связи с появлением у нее нового свойства - влагоем-кости,- все это вместе создает новую благоприятную обстановку для развития и жизни растений.
Наряду с накоплением перегноя, в почвенной толще совершается растворение и вымывание из нее ряда веществ, сначала легко растворимых, как-то хлоридов, сульфатов, далее трудно растворимых - карбонатов извести и магния. Растворение совершается под влиянием атмосферных осадков, действие которых усиливается углекислотой, выделяемой корневой системой растения и почвенными микроорганизмами.
Быть может, самым характерным отличием почвы от горной породы нужно считать поселение в ней бесчисленного количества микроорганизмов, бактерий, грибков, водорослей, а также простейших (протозоа). В своей жизнедеятельности они тесно связаны с почвенной массой и их протоплазма приходит в соприкосновение и во взаимодействие как с почвенными растворами, так и с почвенными коллоидами.
Микроорганизмы принимают деятельное участие в процессах глубокого преобразования растительных остатков, в их минерализации и в их гумификации, в образовании гумуса, притом одни виды микроорганизмов последовательно сменяют другие. После смерти их тела также служат материалом для формирования перегноя.
Хорошо известна также роль ряда бактерий в преобразовании белковых веществ растительных остатков путем их окисления до азотной кислоты - процессы нитрификации и, обратно - восстановления нитратов до газообразного азота. Процессы нитрификации также несколько освещены для южных и азовских черноземов.
Таким образом, микроорганизмы принимают участие в круговороте углерода и азота, в малом или биологическом круговороте веществ, который совершается между почвой, растением и атмосферой.