Агрохимия

Кислород	49,0	Барий	0,05	Галлий	ю-3
Кремний	33,0	Стронций	0,03	Олово	ю-3
Алюминий	7,1	Цирконий	0,03	Кобальт	8 • 10-4
Железо	3,7	Фтор	0,02	Торий	6 • ю-4
Углерод	2,0	Хром	0,02	Мышьяк	5 • 10-4
Кальций	1,3	Хлор	0,01	Йод	5 • 10-4
Калий	1,3	Ванадий	0,01	Цезий	5 • 10-4
Натрий	0,6	Рубидий	6 • ю-3	Молибден	з • ю-4
Магний	0,6	Цинк	5* 10-3	Уран	1 • ю-4
Водород	0,5	Церий	5 • 10-3	Бериллий	ю-4
Титан	0,46	Никель	4- 10-3	Германий	ю-4
Азот	0,10	Литий	з* ю-3	Кадмий	5 • 10-5
Фосфор	0,08	Медь	2 • 10-3	Селен	1 • ю-6
Сера	0,08	Бор	1 • ю-3	Ртуть	ю-6
Марганец	0,08	Свинец	1 • ю-3	Радий	8 • 10-"

Кислород, кремний, алюминий и железо составляют почти 93 % твердой фазы, углерод, калий и кальций — еще 4,6 % и лишь 2,5 % приходится на все оставшиеся элементы, которые в подавляющем большинстве содержатся в минеральной части. Только некоторые элементы (углерод, кислород, водород, фосфор и сера) содержатся в минеральной и органической частях, а азот — почти целиком в органической части.

3.1.1. МИНЕРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПОЧВЫ

Она представлена различными по размерам частицами пород, первичных и вторичных минералов, аморфных соединений и солей. Гранулометрический состав почвы зависит от минералогического состава, влияет на химический и определяет многие физические, физико-химические и химические ее свойства. В песчаных и супесчаных почвах преобладают первичные минералы, суглинистые состоят из смеси первичных и вторичных минералов, а глинистые — преимущественно из вторичных минералов с примесью кварца. Разделение минералов на первичные (более 0,001 мм) и вторичные (менее 0,001 мм) довольно условное, так как последние являются продуктами физико-химического выветривания первых и образования при этом гидратов полуторных оксидов кремнезема и других соединений. В процессе выветривания гидролиз, например, полевого шпата и слюды, приводит к замещению катионов в кристаллических решетках минералов на ионы водорода:

K[AlSi₃O_g] + ^пН2° >А1₄(ОН)₈[Si₄0|o]+ Ортоклаз (полевой шпат) Каолинит

+SiO, «Н₂0+КОН;

Опал

K(Mg,Fe)₃ [AlSi₃O₁₀ ](OH,Fe)₂ +

Биотит(слюда)

₊_ш₂о_^( _KjH30)(_MgFe2₊ [(Al,Si)₄ О,о ](ОН)₂ • «Н₂0+ Гидробиотит

+Mg(OH)₂ +Fe₂0₃ Н₂0+КОН.

Брусит Гётит

Физико-химическое выветривание нельзя отделить от биологического преобразования пород, минералов и других соединений под воздействием живых организмов почвы и продуктов их жизнедеятельности (кислоты, ферменты и т. п.).

По химическому строению минералы подразделяют на силикаты и алюмосиликаты. Среди силикатов во всех почвах во фракциях песка и пыли преобладает (более 60 %) кварц — Si0₂, обладающий крайне низкой поглотительной способностью и высокой водопроницаемостью. Алюмосиликаты представлены в почвах первичными (преимущественно полевые шпаты и слюды) во фракциях пыли и песка (более 0,001 мм) и вторичными (группы каолинита, монтмориллонита и гидрослюд) во фракциях ила и коллоидов (менее 0,001 мм) минералами. Полевые шпаты и слюды при трансформации во вторичные минералы служат источниками калия, кальция, магния, железа и других элементов питания растений.

Кристаллические вторичные минералы представлены листовыми двух-(каолиниты) и трех-(монтмориллониты) слойными решетками, состоящими из слоев кремнекислородных тетраэдров, образующих гексагоны, соединенные с алюмогидроксильными октаэдрическими слоями. Среди двухслойных минералов каоли-нитовой группы наиболее распространены каолинит — Al₄(OH)₈[Si₄O₁₀] и галлуазит — Al₄(OH)₈[Si₄O₁₀] • 4 Н₂0. Дисперсность их невысока, емкость поглощения не выше 25 мгэкв/100 г почвы (фракция < 0,001 мм), липкость небольшая, водопроницаемость хорошая. Среди трехслойных вторичных минералов распространены монтмориллонит, нонтронит, бейзеллит, сапонит, соко-нит. Монтмориллонит — Mg₃(0H)₄[Si₄0₈(0H)₂] • Н₂0 — обладает высокой дисперсностью: 40—50 % коллоидных (<0,0001 мм) и 60—80 % илистых (< 0,001 мм) частиц. Он преобладает в черноземах. Благодаря высокой дисперсности емкость поглощения этого минерала достигает 120 мгэкв/100 г, при увлажнении он набухает. При этом в межплоскостное пространство могут проникать обменные катионы (К⁺, NHj, Na⁺, Са²⁺ и др.), которые при дегид-рации (подсушивании) почвы фиксируются и становятся недоступными для растений до следующего увлажнения. Гидрослюды гидромусковит (иллит) (К, Н₃0)А1₂(0Н)₂[А1, Si]₄ • яН₂0 и гидробиотит присутствуют практически во всех почвах в илистой и коллоидной фракциях. Они содержат до 5—7 % калия. Благодаря высокой дисперсности обладают большой поверхностью и поглотительной способностью.