Химический и минералогический состав почвы
Согласно современным представлениям почва – это биокосное природное тело, образовавшееся на поверхности Земли в результате воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов и представляющее собой открытую четырехфазную динамичную систему.
Первая фаза – твердая, состоящая из первичных и вторичных минералов, органических веществ растительного и животного происхождения, а также продуктов их взаимодействия. Эта среда наименее динамичная и является каркасом для других фаз; она характеризуется такими признаками как минералогический, гранулометрический и химический состав.
Вторая фаза – жидкая (почвенный раствор), которая является источником питания растений. Источниками почвенных растворов являются атмосферные осадки, вода водоносных горизонтов и конденсационная влага. Почвенный раствор характеризуются динамичностью, так как изменяется при взаимодействии с твердой и газовой фазами почв, а также в связи с колебанием влажности почвы.
Третья фаза – газообразная (почвенный воздух), наиболее динамичная составная часть почвы. Она служит источником кислорода для дыхания корней растений, аэробных микроорганизмов и почвенной фауны. Состав почвенного воздуха сильно отличается от атмосферного: в нем больше содержится азота и углекислого газа и меньше – кислорода: N – от 78 до 80 %; О2 – 20,0-0,01%; СО2 –0,01-20,0%; присутствуют летучие органические соединения, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов. Выделение СО2 из почвы в приземный слой атмосферы называется дыханием почвы.
Четвертая фаза – живая. Это совокупность всех живущих в почве живых организмов: микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли), мелких беспозвоночных (простейшие, черви, насекомые и их личинки, паукообразные и моллюски).
Твердая фаза почвы состоит из минеральной и органической части.
В понятие минеральной части почвы входит химический состав почвы, минералогический и гранулометрический.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ
В почвах представлены практически все встречающиеся в природе химические элементы. Наиболее высокое содержание в составе минеральной части почв приходится на долю О2, Si, Al, Fe, Ca, Mg, С, K, Na, Mn, S, P, N. По содержанию кислорода, кремния, углерода и азота почва очень сильно отличается от материнской горной породы.
Содержание основных химических элементов в почвах:
-Кислород- О2 — около 50% (входит в состав минералов, гумуса, простых солее и т.д);
— Кремний -Si – 20-33%, находится преимущественно в составе минералов, частично – в составе гумуса и органо-минеральных комплексов;
— Алюминий и железо — Al, Fe – в сумме 9-12%, также входят в состав первичных и вторичных минералов, гумуса и органо-минеральных комплексов;
— Кальций и магний – Ca + Mg – 2-3%, находятся в первичных и вторичных минералов и гумуса, являются питательными элементами, участвуют в создании физических свойств;
— Калий- K, — 1,0-1,5%, находится в основном в составе минералов, частично – в гумусе, важный питательный элемент для растений, малодоступен растениям;
— Фосфор –Р – около 0,1%, преобладает в составе минералов, малодоступен растениям, является важным питательным элементом;
— Углерод –С, в почве от 1,0 до 10,0%, что в 20 раз больше, чем в горной породе, практически полностью сосредоточен в органических соединениях, гл. образом в гумусе;
— Азот – N около 0,2-0,5%, находится в основном в составе гумуса.
По абсолютному содержанию (в процентах к массе почвы) все химические элементы подразделяются на несколько групп:
1. Первая группа включает кремний и кислород, содержание которых составляет десятки процентов, а в сумме они могут составлять 80-90 % почвенной массы.
2. Вторая группа включает элементы, содержание которых в почве меняется от целых до десятых долей процентов (Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, N, P, С). Первая и вторая группы – называются макроэлементами.
3. Третья группа – микроэлементы, представлена такими элементами как Тi, Mn, , S и др., их количество в почвах выражается сотыми и десятыми долями процента.
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Почвы состоят из первичных и вторичных минералов. Минералогический состав почв унаследован от материнских пород, но в определенной степени видоизменен вследствие почвообразования.
Первичные образовались из магмы, к ним относятся кварц, полевые шпаты (ортоклаз, альбит, авгит), апатит и другие. Первичные минералы имеют жесткую кристаллическую решетку, не обладают поглотительной способностью, влагоемкостью, набухаемостью; в процессе почвообразования частично постепенно разрушаются, при этом из некоторых высвобождаются калий (например, из ортоклаза, нефелина) или фосфор (из фосфорита).
Вторичные минералы возникли из первичных в результате химического и биологического выветривания, а также в результате осадконакопления. Важнейшие из них: оксиды и гидроксиды железа, кремния, алюминия; глинистые минералы (каолинит, гидрослюды, монтмориллонит, вермикулит и др.), минералы простых солей (кальцит, доломит, фосфаты, нитраты, сода, гипс).
Вторичные минералы выполняют важные функции в почвах. Важным свойством для вторичных глинистых минералов, обладающих подвижной кристаллической решеткой, является дисперсность, набухаемость, поглотительная способность, влагоемкость. В связи с этим обеспечивают питательный режим почв, физические свойства, аккумуляцию гумуса и, в цело, плодородие почв.
Источник
Химический состав почвы
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.
По валовому химическому составу можно судить о направлении процессов почвообразования, Так, например, накопление кремнезема в верхних горизонтах, а железа и алюминия в средней части профиля свидетельствует о разрушении алюмосиликатов и выносе из верхних горизонтов подвижных продуктов разрушения.
Формы нахождения химических элементов в почве могут быть иными – в составе минералов, органического вещества, в форме гидроксндов и оксидов, солей, в составе почвенных коллоидов и др., а значит, доступность их растениям разная. Поэтому часто важно определить не валовое содержание элемента в почве, а его доступные растениям количества. С этой целью используют различные растворители (растворы солеслабых кислот, щелочей), в вытяжках которых и определяют содержание элементов питания растений. Таким образом, химический состав почвы можно рассматривать как показатель экологического состояния почвы. Часто это состояние оказывается неудовлетворительным с точки зрения минерального питания растений, земледелец оптимизирует эту экологическую функцию почвы с помощью внесения удобрений.
Культурные растения по-разному реагируют на один и тот же уровень содержания в почве доступных (легкорастворимых) элементов питания. Так, наиболее требовательными к пищевому режиму почвы являются овощные и плодово-ягодные культуры, менее требовательны яровые зерновые, лен, травы, промежуточное положение занимают пропашные – картофель, кукуруза.
Источник
Садовая химия: как определить химический состав почвы?
Все знают, что переедание вредно для человека, но также оно вредно и для растений, при преизбытке удобрений в почве вместо пользы можно получить обратный эффект. К тому же для питания разных видов грунта подходят различные составы минералов и микроэлементов. Это как с лекарствами, которые нельзя применять наобум, не зная реальной ситуации в организме. Но как правильно самому определить вид и химический состав почвы?
Вначале перечислим несколько наиболее распространенных видов почв:
Король почв – конечно, чернозем, в нем 8-15 % гумуса, он не требует удобрения, а наоборот, его добавление в другой тип грунта способствует оздоровлению последнего.
Плодородной считается и дерново-подзолистая почва, она богата гумусом и лучше всех поддается окультуриванию. Ее можно легко отличить по серовато-коричневому цвету,
Красновато-коричневая глинистая почва богата минеральными веществами, но плохо впитывает влагу, на ней быстро образуется твердая корка. Для улучшения структуры в нее следует добавлять песок, торф, а так же ее мульчировать. В качестве удобрения в этом случае используют органику – на 1 квадратный метр 2 ведра навоза или 1 ведро опилок. Опилки замачивают в мочевине, на ведро 50 грамм.
Поскольку глинистая почва кислая, то ее известкуют – на 1 квадратный метр 250 грамм молотого мела или доломитовой муки. Правильное известкование очень полезно, оно активизирует микрофлору, улучшает разложение органики, но его всегда следует проводить с учетом данных анализа почвы и потребности различных культур.
Переизвесткование вызывает угнетение и плохое развитие растений, плохо сказывается на усвоении таких элементов питания, как фосфор, калий, железо, марганец и цинк.
Особенно нуждается в регулярном известковании такая бедная и кислая почва, как торфяная. Она отличается губчатой структурой и темным цветом, и, как большинство неплодородных почв, содержит мало гумуса, который образуется микробами из различных органических соединений, попадающих в грунт. Склеивая частицы почвы в комочки, он придает ей структурность, ведь почвы, богатые гумусом, отличаются рыхлостью, они быстро впитывают воду, хорошо пропускают воздух. Применяя органические удобрения, можно повысить содержание гумуса и улучшить плодородие почвы.
Рекомендации по удобрению песчаной почвы во многом сходны с предыдущей, она также нуждается в минеральной подкормке.
Но внимание: с осторожностью следует использовать азотные удобрения, их накопление в почве и в самих растениях – это те самые нитраты, которых мы стараемся избегать, покупая овощи и фрукты в магазине и на рынке. Об их вреде не следует забывать.
Для определения механического состава почв существует великое множество способов разной степени сложности, обратимся же к самым простым и проверенным.
Итак, возьмите комок влажной почвы и скатайте его в длинный, тонкий шнур. Если при сгибании в кольцо он не покроется трещинами, то это глинистая почва. Если растрескается в местах сгиба – суглинок. Супесчаная почва – вообще в шнур не скатывается.
Для определения механического состава так же можно воспользоваться народным способом. Положите ложку грунта в стакан с водой, перемешайте и оставьте на пару часов. Затем посмотрите: если вода осталась почти чистой – это суглинок; образовался осадок из песчинок и камешков – песчаная. Мутная вода с плавающими кусочками – это торфяная почва, а если осадок тонкий – то глинистая.
Не менее важно дачнику узнать и химический состав почвы на своем участке. Это можно сделать разными способами. Конечно, есть школьный метод с использованием лакмусовой бумажки, но для определения кислотности почвы он считается не очень надежным.
А вот несколько народных методов, считающихся вполне надежными:
Листья черной смородины или вишни поместите в стакан и залейте кипятком. Когда вода остынет, положите в нее ложку земли. Если вода покраснеет, почва кислая, если посинеет – слабокислая, а если позеленеет – нейтральная.
Интересный и доступный способ – с помощью уксуса и соды. Берется примерно горсть грунта, рассыпается на пленку и сверху капаем несколько капель уксуса столового 6-9%. Если земля немного зашипела– среда нейтральная; если вскипела – скорее щелочная.
Аналогично используем соду, только предварительно землю необходимо растворить в воде, а потом слегка посыпать ее содой. Чем более кислая среда, тем более активно она реагирует на соду.
Одно дополнение: нужно брать по нескольку проб земли с разных концов участка и анализировать их по отдельности.
Самое простое — для определения химического состава почвы можно просто посмотреть, какие дикие растения растут на участке и рядом. Если там подорожник, щавель, хвощ, мокрица, то это кислые почвы. А так как под влиянием кислотности в почве появляются весьма ядовитые для растений вещества – растворимые алюминий и марганец, ее придется раскислять, внося известь или золу.
А если на участке растут живокость; дикий мак; горчица полевая и чистец пушистый – почва щелочная.
На нейтральной или слабокислой почве, пригодной для выращивания большинства культурных растений обычно произрастает большинство наших знакомых трав: мать-и-мачеха; пырей с лебедой и крапивой; полевой вьюнок; дикая редька; василек и ромашка; клевер; овсяница; бодяк; мыльнянка и т.д.
Многие опытные садоводы любят использовать для подкормки растений идеальное универсальное удобрение, которое никогда не будет лишним – настой трав. Выполотые сорняки собираются в бочку, заливаются водой и оставляются на 10 суток для брожения. Полученную жидкость разбавляют водой в пропорции 1 к 10 и подкармливают этой смесью растения.
Источник
Садовая химия: как определить химический состав почвы?
Все знают, что переедание вредно для человека, но также оно вредно и для растений, при преизбытке удобрений в почве вместо пользы можно получить обратный эффект. К тому же для питания разных видов грунта подходят различные составы минералов и микроэлементов. Это как с лекарствами, которые нельзя применять наобум, не зная реальной ситуации в организме. Но как правильно самому определить вид и химический состав почвы?
Вначале перечислим несколько наиболее распространенных видов почв:
Король почв – конечно, чернозем, в нем 8-15 % гумуса, он не требует удобрения, а наоборот, его добавление в другой тип грунта способствует оздоровлению последнего.
Плодородной считается и дерново-подзолистая почва, она богата гумусом и лучше всех поддается окультуриванию. Ее можно легко отличить по серовато-коричневому цвету,
Красновато-коричневая глинистая почва богата минеральными веществами, но плохо впитывает влагу, на ней быстро образуется твердая корка. Для улучшения структуры в нее следует добавлять песок, торф, а так же ее мульчировать. В качестве удобрения в этом случае используют органику – на 1 квадратный метр 2 ведра навоза или 1 ведро опилок. Опилки замачивают в мочевине, на ведро 50 грамм.
Поскольку глинистая почва кислая, то ее известкуют – на 1 квадратный метр 250 грамм молотого мела или доломитовой муки. Правильное известкование очень полезно, оно активизирует микрофлору, улучшает разложение органики, но его всегда следует проводить с учетом данных анализа почвы и потребности различных культур.
Переизвесткование вызывает угнетение и плохое развитие растений, плохо сказывается на усвоении таких элементов питания, как фосфор, калий, железо, марганец и цинк.
Особенно нуждается в регулярном известковании такая бедная и кислая почва, как торфяная. Она отличается губчатой структурой и темным цветом, и, как большинство неплодородных почв, содержит мало гумуса, который образуется микробами из различных органических соединений, попадающих в грунт. Склеивая частицы почвы в комочки, он придает ей структурность, ведь почвы, богатые гумусом, отличаются рыхлостью, они быстро впитывают воду, хорошо пропускают воздух. Применяя органические удобрения, можно повысить содержание гумуса и улучшить плодородие почвы.
Рекомендации по удобрению песчаной почвы во многом сходны с предыдущей, она также нуждается в минеральной подкормке.
Но внимание: с осторожностью следует использовать азотные удобрения, их накопление в почве и в самих растениях – это те самые нитраты, которых мы стараемся избегать, покупая овощи и фрукты в магазине и на рынке. Об их вреде не следует забывать.
Для определения механического состава почв существует великое множество способов разной степени сложности, обратимся же к самым простым и проверенным.
Итак, возьмите комок влажной почвы и скатайте его в длинный, тонкий шнур. Если при сгибании в кольцо он не покроется трещинами, то это глинистая почва. Если растрескается в местах сгиба – суглинок. Супесчаная почва – вообще в шнур не скатывается.
Для определения механического состава так же можно воспользоваться народным способом. Положите ложку грунта в стакан с водой, перемешайте и оставьте на пару часов. Затем посмотрите: если вода осталась почти чистой – это суглинок; образовался осадок из песчинок и камешков – песчаная. Мутная вода с плавающими кусочками – это торфяная почва, а если осадок тонкий – то глинистая.
Не менее важно дачнику узнать и химический состав почвы на своем участке. Это можно сделать разными способами. Конечно, есть школьный метод с использованием лакмусовой бумажки, но для определения кислотности почвы он считается не очень надежным.
А вот несколько народных методов, считающихся вполне надежными:
Листья черной смородины или вишни поместите в стакан и залейте кипятком. Когда вода остынет, положите в нее ложку земли. Если вода покраснеет, почва кислая, если посинеет – слабокислая, а если позеленеет – нейтральная.
Интересный и доступный способ – с помощью уксуса и соды. Берется примерно горсть грунта, рассыпается на пленку и сверху капаем несколько капель уксуса столового 6-9%. Если земля немного зашипела– среда нейтральная; если вскипела – скорее щелочная.
Аналогично используем соду, только предварительно землю необходимо растворить в воде, а потом слегка посыпать ее содой. Чем более кислая среда, тем более активно она реагирует на соду.
Одно дополнение: нужно брать по нескольку проб земли с разных концов участка и анализировать их по отдельности.
Самое простое — для определения химического состава почвы можно просто посмотреть, какие дикие растения растут на участке и рядом. Если там подорожник, щавель, хвощ, мокрица, то это кислые почвы. А так как под влиянием кислотности в почве появляются весьма ядовитые для растений вещества – растворимые алюминий и марганец, ее придется раскислять, внося известь или золу.
А если на участке растут живокость; дикий мак; горчица полевая и чистец пушистый – почва щелочная.
На нейтральной или слабокислой почве, пригодной для выращивания большинства культурных растений обычно произрастает большинство наших знакомых трав: мать-и-мачеха; пырей с лебедой и крапивой; полевой вьюнок; дикая редька; василек и ромашка; клевер; овсяница; бодяк; мыльнянка и т.д.
Многие опытные садоводы любят использовать для подкормки растений идеальное универсальное удобрение, которое никогда не будет лишним – настой трав. Выполотые сорняки собираются в бочку, заливаются водой и оставляются на 10 суток для брожения. Полученную жидкость разбавляют водой в пропорции 1 к 10 и подкармливают этой смесью растения.
Источник