Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
90
От него зависят практически все свойства почвы и особенно специфические свойства почв, определяющие их плодородие: резерв питательных элементов, водно-физические свойства, поглотительная способность во всех видах, наличие доступных элементов питания растений и т. д.
Глава четвертая
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВ
4.1. Общий химический состав почв
Почва является самой верхней частью коры выветривания литосферы и поэтому в общих чертах наследует ее химический состав. Однако, представляя собой одновременно продукт воздействия на литосферу живого вещества, почва в содержании ряда элементов приобретает существенные отличия. Как видно из приведенных в табл. 13 данных, в литосфере и в почве около половины составляет кислород; второе место занимает кремний (приходится почти четвертая часть); следующую по порядку содержания группу, примерно десятую часть, образуют алюминий и железо; еще меньшую долю, всего лишь несколько процентов, составляют кальций, магний, натрий, калий и, наконец, на все остальные элементы, исключая углерод, приходится менее одного процента. В природной «живой» почве, кроме того, представлены всегда органическое вещество, вода, газы. К числу наиболее ярких отличий химического состава почвы относится резкое возрастание в ней содержания углерода (в 20 раз) и азота (в 10 раз), обусловленное влиянием биогенных факторов. Поэтому же при сохранении общего порядка содержания элементов заметно возрастает количество кислорода и водорода, как элементов воды, на фоне уменьшения содержания алюминия, железа, калия, кальция, магния.
Если представить себе в общем виде почву как систему атомов химических элементов, то эта система окажется состоящей практически полностью из атомов кислорода и кремния, среди массы которых, концентрируясь в тех или иных точках и давая определенные минеральные и органические соединения, изредка встречаются атомы других элементов. Поскольку основная часть почвенной массы (за исключением гумуса и органических остатков) представлена минеральными частицами, валовой химический состав почвы в преобладающей мере определяется составом и количественным соотношением формирующих ее минералов. Как было показано в предыдущем разделе, основную долю крупных фракций почвы составляют кварц и полевые шпаты, а тон-
91
Таблица 13. Среднее содержание химических элементов в литосфере и почвах в % по массе (А. П. Виноградов, 1950)
Элементы Литосфера Почва Элементы Литосфера Почва
О 47,20 49,00 С 0,10 2,00
Si 27,60 33,00 S 0,09 0,085
А1 8,80 7,13 Mn 0,09 0,085
Fe 5,10 3,80 Р 0,08 0,08
Са 3,60 1,37 N 0,01 0,10
Na 2,64 0,63 Си 0,01 0,002
К 2,60 1,36 Zn 0,005 0,005
Mg 2,10 0,60 Со 0,003 0,0008
Ti 0,60 0,46 В 0,0003 0,001
Н 0,15 ? Мо 0,0003 0,0003
кодисперсных фракций — глинистые алюмосиликаты при значительно меньшем содержании остальных минералов.
В соответствии с этим в валовом химическом составе почв преобладают кислород и кремний, в меньшей мере алюминий, и в очень небольшом количестве присутствуют железо, титан, кальций, магний, калий, натрий: другие элементы присутствуют в микроколичествах.
4.2. Химический состав гранулометрических фракций почвы
Распределение химических элементов по отдельным гранулометрическим фракциям также неравномерно в соответствии с различиями в их минералогическом составе. Наиболее высокое
Таблица 14. Валовой состав гранулометрических фракций песчаного подзола севера Русской равнины, % на прокаленную почву (В. Д. Тонконогов, 1971)
Размер фракций, мм Глубина, см SiO2 А1Д Fe2O3 MgO K2O
1—0,25 2—10 96,87 1,66 0,25 0,00 0,48
20—30 93,79 3,54 0,49 0,00 0,83
170—180 94,63 3,12 0,39 0,20 0,71
0,25-0,1 2—10 92,95 4,68 0,39 0,00 1,25
20—30 88,88 6,57 0,68 0,00 1,55
170—180 89,58 6,99 0,59 0,00 1,83
0,1—0,01 2—10 87,66 7,90 1,18 0,00 1,54
20—30 88,86 6,43 0,88 0,40 1,95
170—180 83,48 10,62 1,58 0,10 2,10
0,01-0,001 2—10 74,13 17,58 1,43 0,10 3,41
20—30 58,46 26,80 9,13 1,59 1,69
170—180 63,77 22,45 7,33 2,20 1,92
< 0,001 2—10 61,33 27,42 3,46 0,52 3,56
20-30 47,57 33,40 13,11 1,72 1,61
170—180 50,79 28,95 12,54 2,52 2,57
92
содержание кремния в обогащенных обломочным кварцем фракциях размером более 0,25 мм; в более тонких фракциях увеличивается участие полевых шпатов и других первичных, в особенности железосодержащих, минералов и в связи с этим растет содержание алюминия, железа и других элементов.
Резкая смена минералогического состава в илистой и отчасти тонкопылеватых фракциях, где преобладают относительно богатые алюминием и железом глинистые минералы, соответственно отражается и на валовом химическом составе этих фракций. Сказанное иллюстрируется данными валового химического состава различных гранулометрических фракций песчаного подзола (табл. 14).
Как видно из приведенных данных, содержание SiO2 закономерно падает по мере уменьшения размеров фракций при соответственном увеличении содержания А12О3 и Fe2O3. Очевидно, что в зависимости от гранулометрического состава почвообразующих пород и почв будет соответственно меняться и их валовой химический состав. Последний, таким образом, в значительной мере является функцией гранулометрического, а в итоге минералогического состава, что отчетливо видно из приведенных в табл. 15 данных по валовому химическому составу различных рыхлых почвообразующих пород.
