35. Содержание химических элементов в породах и почвах. Макро- и микроэлементы.

Содержание хим. элементов в породах и почвах:

Минеральная часть преобладает и сотавляет 90-95% от массы П. Лишь в органогенных П. мин. часть незначительна (в торфяниках 20-25%).

Органическая часть представлена орг. в-вом в верхних гор-тах П. (C, N, P, S, Ca).

Органо-мин. часть – соли гумусовых к-т, шлинисто-гумусовые комплексы.

Включает в себя первичные и вторичные минералы.

1. Первичные минералы:

Являются остаточным материалом выветривания исходных гор. Пород. Представлены частицами больше тысячной мм. (апатиты, кварцы, слюды, полевые шпаты). Образуется кора выветривания. Преобладают над вторичными.

2. Вторичные минералы:

Возникают из первичных пород под воздействием климат. Факторов. Размер меньше 1 тысячной мм. (Глинистые минералы, минералы простых солей, мин-лы оксидов кремния, алюминия, марганца.)

3. Растворимые минералы – соли:

Источник – горные породы. Процессы выветривания гор. пород, переотложения их продуктов приводит к обр-нию рыхлых пород разного хим. с-ва.

Они покрывают большую часть суши и являются почвообразователями. Поэтому почвы и почвообразующие породы имеют сходный по содержанию хим. элементов: O₂, Fe, кремний. Но в почве в 20 раз больше С и в 10 раз больше N по сравнению с гор. породами.

А Na, Mg, K меньше в почве, чем в породе.

Валовый хим. с-в почвы – хим. с-в мин. части п-в, а также сод-ние в ней гумуса, N и хим. связанной воды.

Преобладающие: Si, Al, Fe, Ca, Mg, K.

П. наследует геохим. Черты исходного материала почвообразующих пород. Для всех почв хар-но накопление гумуса в верхних гор-тах.

Горные породы обычно разделяют на три большие группы: магматические,, осадочные и метаморфические.

Магматические породы.

- представляют собой охлажденную и затвердевшую магму, которая вышла на поверхность земли или застыла в виде обширных тел на глубинах. По хим. составу слагаются из соединений кремния, алюминия, железа, щелочей, магния и кальция.

Различают магматические породы кислые и основные.

Кислые маг. породы включают граниты, гранулиты, риолиты, липариты. Для них характерно высокое содержание кремнезема (63—77% ), заметное количество Na и K, небольшое кол-во Fe, повышенное - фтора и бора. Окрашены в светлые и буроватые тона: различаются кристаллы кварца, полевых шпатов, слюд.

Основные маг. породы, включают базальт, перидотит, дунит, габбро, характеризуются низким содержанием кремнезема (40— 60 %). Богаты соединениями Fe, марганца, хрома, кобальта, цинка, меди. Они мало содержат бария, рубидия, лития, радия.

Метаморфические породы.

- являются переходными м|у осадочными и массивно-кристаллическими магматическими породами.

Осадочные почвообразующие породы.

В числе осадочных пород очень важно различать группы морского и континентального происхождения (отложенные без участия морских вод).

Осадочные породы морского происхождения. (известняки, песчаники, глины). Эти породы характеризуются плотной консистенцией, включают остатки морской фауны и флоры, а также имеют примесь извести и легкорастворимых солей, захваченных осадками в процессе их седиментации.

Континентальные осадочные породы. Равнинные территории и пологие склоны на суше обычно покрыты отложениями осадочных пород континентального происхождения, таких, как галечники, песчаники, пески, глины и суглинки, соли.

Макроэлементы

- те хим. эл-ты, к-рые содержатся в П. и биол. объектах от сотых долей % до целых чисел (калий, натрий, фосфор, азот).

Калий. Содержание К₂О составляет в почвах 2—3%. Входит в с-в кристаллической решетки первичных и вторичных минералов. Относится к числу органогенов, необходимых для развития растений. Содержится в почве в поглощенном состоянии и в форме простых солей. Доступен растениям в виде простых солей.

Азот. Связан в почве с ее орг. частью. Несмотря на небольшое кол-во (не более 0,3—0,4, часто 0,1 (в серозёмах и дерново-подзолистых) и менее %), играет важную роль в плодородии почв. Входит в состав сложных орг. соединений. Доступен в виде нитратов и ионов аммония.

Фосфор. Присутствует в почве в незначительных количествах: сод-ние Р₂О₅ не более 0,1 — 0,2%.

Жизненно важен для растений, но в бол-ве почв, особенно песчаных, находится в резком дефиците. В почве присутствует в составе гумуса, орг. остатков, в мин. части почв в составе апатита.

Орг. формы переходят в мин. под влиянием микрофлоры.

Микроэлементы

- те хим. эл-ты, к-рые содержатся в П. и биол. объектах в незначительной кол-вах (бор, марганец, кобальт, йод, фтор).

Значение:

1. Недостаток МиЭ снижает урожай растений и его качество.

2. Связь м/у содержанием МиЭ в П. и урожайностью растений, продуктивностью жив-ных и здоровьем человека.

В ходе выветривания и почвообразования МиЭ накапливаются в П., другие вымываются. Основной источник – почвообразующие породы.

Почвы из кислых пород (граниты) бедны никелем, кобальтом, медью.

Почвы из основных пород (базальт) богаты никелем, кобальтом, медью.

Бор, фтор, астат могут поступать в П. с газами атмосферы, дымами вулканов (для J и F главный источник).

МиЭ содержатся:

1. В кристаллической решетке первичных и вторичных минералов.

2. В форме нерастворимых соединений (солей, окислов),

3. В ионно-обменном состоянии,

4. В составе орг. в-ва,

5. В почвенном р-ре.

В почвах наблюдаются накопление, поглощение и закрепление МиЭ. Миграция МиЭ и биол. аккумуляция принадлежит высшим и низшим р-ниям (из нижних гор-тов в верхние гор-ты).

Характер распределения МиЭ определяется гумусностью, гранулометр. составом, реакцией среды, ок.-вос. условиями, емкостью поглощения, содержанием CO₂.