Механический и элементный состав почв

Все механические элементы почвы – агрегаты или структурные части - образовались в процессе выветривания горных пород и в процессе почвообразования. Первичные механические элементарные частицы образуются в процессе физического выветривания горных пород и минералов, вторичные - путем синтеза конечных продуктов выветривания, процессов коагуляции и биохимическим путем. Обычно механические частицы диаметром более 1 мм часто называют скелетной частью почвы, менее 1 мм – мелкоземом. Механический состав почвы оказывает значительное влияние на влагоемкость и влагопроницаемость почв.

Под влагоемкостью почвы понимают способность почвы удерживать влагу, поступающую извне. Под влагопроницаемостью почв понимают их способность впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности.

Элементным составом почв называют набор и количественное соотношение химических элементов в почвенной массе, отражает многие показатели почвообразовательного процесса. По нему составу различают генетические горизонты почв: в частности перегнойно-аккумулятивные горизонты отличаются повышенным содержанием углерода, фосфора, азота; в элювиальных горизонтах повышено содержание кремния и понижено содержание многих других элементов; в иллювиальных горизонтах накапливаются железо, алюминий и ряд других элементов.

В почвах практически все входящие в их состав элементы являются обязательными и необходимыми. Почвы характеризуются большим набором элементов, содержат много углерода и кремния, имеют большой диапазон концентраций.

По содержанию в почвах элементы можно объединены в несколько групп, в первую группу входят кислород и кремний, содержание которых составляет десятки процентов. Вторая группа включает элементы, содержание которых в почве меняется от десятых долей до нескольких процентов: это Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, C. Первые две группы – типичные макроэлементы. В третью группу входят Ti, Mn, N, P, S, H, концентрации которых измеряются долями процента. Микро- и ультрамикроэлементы содержатся в почвах в количестве 10^-3…10^-10% это Ba, Sr, Cu, Cr и т. д. Почвы различного механического состава значительно отличаются друг от друга, особенно по содержанию Si, Al, Fe, щелочных и щелочноземельных металлов.

Почвообразование осуществляется в результате множества протекающих одновременно или последовательно процессов и химических реакций, таких как трансформация, перенос веществ, процессы преобразования почвы и ее отдельных горизонтов.

Фазовый состав почвы не тождествен вещественному составу почвы. Число фаз может быть больше числа веществ, составляющих почву (явление полиморфизма), и наоборот – число фаз может быть меньше числа составляющих веществ, например в почвенном растворе. На долю твердых частиц приходится 40-65% объема почвы. Объем почвенного раствора может изменяться в широком диапазоне. До 35% объема почвы обычно занимает почвенный воздух. Для типичных почв характерно следующее соотношение объемов твердых частиц, жидкой и газообразной фаз:

Т : Ж : Г = 2 : 1 : 1.

95% твердых частиц типичной плодородной почвы состоят из неорганических соединений и 5% - из неорганических. Некоторые виды почв, например торфяные, содержат иногда более 95% органических соединений, тогда как в так называемых «бедных» почвах содержание органических веществ может быть менее 1%.