Минералогический и химический состав почвы

 

Твердая фаза почвы состоит из минеральной и органической части.

Минеральная составляющая почвы – это основа породы, на которой она образовалась. Поэтому минералогический, химический, гранулометрический состав, физические свойства породы передаются почве. Но в ходе взаимодействия элементарных процессов создаются новообразования, которые характерны почвам. Ортштейны, ортзанды, латериты, известняк и другие.

Породы, которые составляют почвы, отличаются по происхождению (генезису): моренные, водно-ледниковые и другие наиболее богатые породы и почвы по удержанию химических элементов на ледниковых отложениях и наиболее промытые – водно-ледниковые породы. Однако породы могут быть одного происхождения, но разные по механическому (гранулометрическому) составу, и это также влияет на урожайность почвы. Более плодородные – глинистые, менее плодородные – песчаные почвы.

Гранулометрический состав определяется по количеству частичек физической глины, которые имеют диаметр менее 0,01 мм. Если физической глины содержится в почве:

ü до 5%, такую почву называют рыхлопесчаной,

ü 5–10% – связнопесчаной,

ü 10–15% – рыхлосупесчаной,

ü 15–20% – связносупесчаной,

ü 20–30% – легкосуглинистой,

ü 30–40% – среднесуглинистой,

ü 40–50% – тежелосуглинистой,

ü 50–65% – легкоглинистой,

ü более 65% – тяжелоглинистой.

 

Частички почвы, которые имеют диаметр менее 0,001 мм, называют глеем, а менее 0,0001 мм – коллоидными частичками. Они включаются в физическую глину.

В состав почвообразующих пород и почв входят первичные и вто­ричные минералы. Минеральная часть почвы состоит из первичных минералов, которые постепенно разрушаются под влиянием выветривания до более мелких частиц. Вода в присутствии катализатора СО₂ гидролизует первичные минералы и преобразует их во вторичные (глинистые) минералы. Первичные минералы почти полностью сконцентрированы в гранулометрических фракциях размером > 0,001 мм, вторичные – < 0,001 мм. Как правило, в почвах первичные минералы преобладают по массе над вторичными минералами.

Наиболее распространенными первичными минералами в породах и почвах являются следующие: кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены и слюды. Кварц и полевые шпаты крупнозернистые, потому что они стойкие к выветриванию минералы. Они сконцентрированы, главным образом, в песчаных и пылеватых частичках. Амфиболы, пироксены, слюды легко поддаются выветриванию, поэтому в рыхлых породах и почвах они содержатся в небольших количествах.

Состав распространенных в почвах и породах вторичных минералов небольшой. Среди вторичных минералов встречаются глинистые минералы (монтмориллонит, каолинит, гидрослюды, хлориты и др.), минералы гидрооксидов и оксидов железа и алюминия (гематит, гетит, гидрогелит и др.), минералы простых солей (доломит, галит, кальцит и др.).

Под химическим составом обычно понимают элементный состав минеральной части почвы, а также содержание в ней гумуса, азота, углекислого газа и химически связанной воды. В состав почвы входят почти все известные химические элементы.

Наиболее распространенными в почве являются следующие элементы: кислород (49 %), кремний (33 %), алюминий (7,13%), железо (3,80 % ), углерод (2,0 %), кальций (1,37 %), калий (1,36 %), натрий (0,63 %), магний (0,63%), азот (0,10%).

Кроме того, в почве находится большая группа химических элементов, содержание которых невысокое (10^-2–10^-5 %), но они играют биологическую роль, это – бор, медь, марганец, цинк, кобальт, фтор и др.