Химические элементы в почве

khimicheskie-elementy-v-pochve

Химические элементы в почве присутствуют в виде минеральных, органических и органо-минеральных веществ. Источником минеральных соединений почвы являют­ся горные породы, из которых слагается твердая оболочка земной коры — литосфера.

Органические вещества поступают в почву в результате деятельности живых организмов, ее населяющих. Взаи­модействие минеральных и органических веществ создает сложный комплекс органо-минеральных соединений почв. Минеральная часть составляет 80—90% и более массы почв и только в органогенных по­чвах снижается до 10% и менее.

В составе почв обнаружены почти все известные химические эле­менты. Литосфера состоит почти наполовину из кислорода (47,2%), более чем на четверть из кремния (27,6%), далее идут алюминий (8,8%), железо (5,1%), кальций, натрий, калий, магний (до 2-3% каждого). Восемь названных элементов составляют более 99% общей массы ли­тосферы. Такие важнейшие для питания растений элементы, как угле­род, азот, сера, фосфор, занимают десятые и сотые доли процента. Еще меньше в земной коре микроэлементов.

Кислород: входит в состав первичных и вторичных минералов, является элементом органических веществ и воды.

Кремний: наиболее распространенное соединение кремния — кварц (SiOj). Он относится к веществам очень инертным химически и биологически. Алюминий: находится в почвах в составе первичных и вторич­ных минералов в форме органо-минеральных комплексов и в погло­щенном состоянии (в кислых почвах).

Железо: в почвах встречается в составе первичных и вторичных минералов-силикатов, в виде гидроокисей и окисей, простых солей, в поглощенном состоянии, а также в составе органо-минеральных ком­плексов. Азот: основная масса азота почв сосредоточена в органическом веществе. Количество азота находится в прямой зависимости от со­держания в почве органического вещества, и прежде всего гумуса. В большинстве почв этот элемент составляет 1/12—1/20 гумуса. Нако­пление азота в почве обусловлено биологической аккумуляцией его из атмосферы. В почвообразующих породах азота очень мало. Азот доступен растениям главным образом в форме ионов аммония и ни­трат-ионов, которые образуются при разложении азотсодержащих органических веществ.

Фосфор: поглощаясь в больших количествах растениями, фос­фор аккумулируется в верхних горизонтах почвы. Фосфор в почвах содержится в органических и минеральных соединениях. Органиче­ские представлены нуклеиновыми кислотами, нуклеопротеидами, сахарофосфатами и др., минеральные — солями кальция, магния, же­леза и алюминия ортофосфорной кислоты. Фосфор в почве входит в состав апатита, фосфорита и вивианита. Апатит встречается во мно­гих магматических породах и составляет 95% соединений фосфора в земной коре.

Калий: присутствует калий чаще в глинистых минералах тонко­дисперсных фракций, особенно в гидрослюдах, а также в составе та­ких первичных минералов крупной фракции, как биотит, мусковит, калиевые полевые шпаты. Калий относится к числу органогенов, необходимых для развития растений; в ряде случаев калий может быть в дефиците.

Натрий: в почве натрий главным образом присутствует в составе первичных минералов, преимущественно в натрийсодержащих полевых шпатах. В почве дефицита этого элемента обычно не наблюдается; присутствие натрия в повышенных количе­ствах в составе подвижных соединений обусловливает наличие у почв неблагоприятных физических и химических свойств.

Титан: присутствует в почве в составе первичных устойчивых к выветриванию титансодержащих минералов (ильменита, рутила, сфена), в связи с чем при выветривании наблюдается его относительное накопление.

Сера: присутствует в почве главным образом в составе различ­ных органических соединений как растительного, так и животного происхождения; в засоленных почвах при наличии значительных количеств сульфатов валовое содержание может возрастать. Повышенное содержание серы в виде подвижных соединений мо­жет наблюдаться при загрязнении почв промышленными отходами (выпадение с осадками газообразных выбросов соединений серы). В крупных фракциях почвы сера присутствует в составе сульфидов (пирит), гипса, вторичных соединений железа, образующихся при болотном процессе.

Кальций и магний: находятся в кристаллической решетке мине­ралов в обменно-поглощенном состоянии и в форме простых солей разной степени растворимости. Среди обменных катионов кальций в большинстве почв занимает первое место, а магний — второе.
Наряду с перечисленными макроэлементами в почве в очень не­больших количествах присутствуют рассеянные элементы и ми­кроэлементы, чрезвычайно важные для жизнедеятельно­сти растений.