Вопросы для самоподготовки

1. Какие органические вещества входят в состав почв?

2. Какие вещества являются специфическими и неспецифическими почвенными веществами?

3. Какие свойства проявляют гумусовые кислоты?

4. Раскройте понятие «гумификация».

5. За счет каких процессов происходит нарастание гумусового горизонта?

6. Какие группы почвенных органических веществ формируют сорбционные, кислотно-основные и буферные свойства почвы?

Глава 4. Химический состав почв и почвообразующих пород

Почва состоит из минеральных, органических и органо-минеральных веществ. По химическому составу она существенно отличается от исходных почвообразующих пород. Главные особенности химического состава почвы: присутствие органических веществ и в их составе специфической группы – гумусовых веществ, разнообразие форм соединений отдельных элементов, непостоянство (динамичность) состава во времени. Содержание отдельных химических элементов в литосфере и почве колеблется в широких пределах. В почве больше, чем в литосфере, кислорода и водорода (как элементов воды), кремния, в 20 раз больше углерода, в 10 раз больше азота, но меньше алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия, что является следствием процессов выветривания и почвообразования.

В составе почв обнаружены почти все известные химические элементы. Средние цифры, по предложению академика А.Е. Ферсмана, стали называть кларками (в честь американского геохимика Ф.У. Кларка, впервые вычислившего в 1889 г. средний химический состав земной коры). Изучение почв с геохимической точки зрения было начато академиком В.И. Вернадским в 1911 г.

4.1. Содержание химических элементов в породах и почвах

Содержание отдельных химических элементов в литосфере и почве колеблется в широких пределах табл. 4.1.

Таблица 4.1

Содержание ( в весовых процентах) химических элементов

в литосфере и почвах (по А.П. Виноградову)

Элемент	Литосфера	Почва	Элемент	Литосфера	Почва
О	47,2	49,0	Mg	2,10	0,63
Si	27,6	33,0	С	0,10	2,00
Al	8,8	7,13	S	0,09	0,085
Fe	5,1	3,80	Р	0,08	0,08
Са	3,6	1,37	Cl	0,045	0,01
Na	2,64	0,63	Mn	0,09	0,085
К	2,60	1,36	N	0,01	0,10

Химические элементы находятся в почвах в различных соединениях.

Кислород. Входит в большинство первичных и вторичных минералов почв, является одним из основных элементов органических веществ и воды.

Кремний. Наиболее распространенное соединение кремния в почвах - кварц (SiO₂). Кремний также входит в состав силикатов.

Алюминий. Находится в почвах в составе первичных и вторичных минералов в форме органо-минеральных комплексов и в поглощенном состоянии (в кислых почвах).

Железо. Элемент, необходимый для жизни растений. В почвах оно встречается в составе первичных и вторичных минералов-силикатов, в виде гидроксидов и оксидов, простых солей, в поглощенном состоянии, а также в составе органо-минеральных комплексов.

Азот. Основная масса азота почв сосредоточена в органическом веществе и находится в прямой зависимости от содержания гумуса. В большинстве почв этот элемент составляет 1/40 – 1/20 часть гумуса.

Фосфор. В почвах фосфор содержится в органических и минеральных соединениях, входит в состав апатита, фосфорита и вивианита, а также находится в поглощенном состоянии в виде фосфат-иона.

Сера. Находится в почвах в виде сульфатов, сульфидов и в составе органического вещества.

Калий. Валовое содержание калия (К₂О) в почвах относительно высокое. Калий содержится в почве как в поглощенном состоянии (обменный и необменный), так и в форме простых солей.

Кальций и магний. В почвах находятся в кристаллической решетке минералов, в обменно-поглощенном состоянии и в форме простых солей (хлоридов, нитратов, карбонатов, сульфатов и фосфатов). Кальций среди поглощенных ионов в большинстве почв занимает первое место, магний – второе.

Микроэлементы почв. Играют важную физиологическую и биохимическую роль в жизни растений. Недостаток микроэлементов (В, Мn, Zn, Со, Сu и др.) в почвах приводит к снижению урожайности растений и их качества. На поведение микроэлементов и форму их соединений в почвах большое влияние оказывают окислительно-восстановительные условия, реакция среды, концентрация углекислого газа и содержание органического вещества. При кислой реакции почв увеличивается подвижность Cu, Zn, Mn, Co и уменьшается подвижность Мо. В, F, I подвижны в кислой и щелочной средах. Увеличение концентрации углекислого газа в почвенном растворе приводит к увеличению подвижности Mn, Ni, Ba в результате перехода карбонатов этих элементов в бикарбонаты.