Хімічний склад ґрунтів

Ґрунт є самим верхнім шаром кори вивітрювання літосфери, а тому в загальних рисах він наслідує її хімічний склад, і являє собою являє собою складну, багатокомпонентну систему, що складається в різній кількості майже з всіх хімічних елементів таблиці Менделєєва.

Найбільшу у відсотковому відношенні частину займає кремнезем. Його вміст 60 - 80 %, а в піщаних грунтах 85%.

Основними елементами живлення рослин є азот, калій, кальцій, магній, залізо, сірка, фосфор.

Але рослини можуть нормально розвиватись тільки при до­статній кількості всіх елементів живлення, у тому числі й мікроелементів ( цинк, мідь, бор, фтор, кобальт та ін.).

Хімічні елементи знаходяться в ґрунтах в різних сполуках.

Вміст основних хімічних елементів у літосфері та ґрунті ,%

Елемент	Вміст у літосфері	Вміст у ґрунті		Елемент	Вміст у літосфері	Вміст у ґрунті
О	47.2	49.0		Mg	2.10	0.63
Si	27.6	33.0		С	0.10	2.00
Al	8.8	7.13		S	0.09	0.085
Fe	5.1	3.80		Р	0.08	0.08
Ca	3.6	1.37		Сl	0.045	0.01
Na	2.64	0.63		Мn	0.09	0.085
К	2.60	1.36		N	0.01	0.10

В ґрунті знаходяться також органічні сполуки, що мають особливу будову і властивості. Вони одержали назву гумусових речовин. Джерелом гумусу є органічні рештки рослин, мікроорганізмів та тварин, які живуть в ґрунті або на його поверхні. Швидкість розкладу органічних решток залежить від їх хімічного складу й умов довкілля.

Гумусові речовини, як специфічний продукт гуміфікації, являє собою складну систему органічних сполук, які ділять на дві великі групи: напівгуміфіковані органічні рештки – детрит і власне гумусові речовини.

Детрит – це найдрібніші ворсинки тканин органічних решток, які неможливо відділити від маси ґрунту.

З хімічного боку – це стійкі до розкладу органічні сполуки типу клітковини, що переробляються, головним чином, аеробними мікроелементами бацилами і актиноміцетами.

Детрит відіграє важливу роль в структуроутворенні. Його ворсинки є зв'язуючим матеріалом при об'єднанні органо-мінеральних мікрочасток в структурні макроагрегати.

Специфічні гумусові речовин , як продукт гуміфікації являють собою гетерогенну полідисперсну систему високомолекулярних азотовмісних ароматичних сполук кислотної природи. Які поділяють на окремі групи речовин:

а) Гумінові кислоти добре розчиняються в лугах, слабо розчиняються у воді й не розчиняються у кислотах. Елементарний склад гумінових кислот у відсотках складає: С – 50 - 62%, О – 31 - 40%, Н – 2,8 - 6%, N – 2 - 6%.

До групи гумінових кислот входять: бурі гумінові кислоти, що знаходяться переважно у вільному стані та чорні гумінові кислоти, які утворюють солі з кальцієм і магнієм.

Гумінові кислоти у вільному вигляді являють собою чорний блискучий порошок голчатої або зернистої будови. При обробці водою вони дають слабкі колоїдні розчини бурого кольору. З катіонами N, К, А1, вони дають легкі розчини солей. У тонкому шарі такі солі прозорі чи буруваті, а в товстому непрозорі й мають чорний колір.

б) Фульвокислоти – відносяться до групи оксикарбонових кислот, що містять азот. Добре розчинні у лугах і кислотах. Від гумінових кислот відрізняються світлим забарвленням, більш низьким вмістом вуглецю. Мають такий відсотковий склад: С –41 - 46%, О – 45 - 50%, Н – 4 - 5%, N – 3 - 4%. Вони здатні руйнувати мінерали. Відіграють велику роль в утворені підзолистих ґрунтів.

в) Гумін і ульмін – вивчені дуже слабо. Вони являють собою саму інертну частину ґрунтового гумусу, яка не переходить у розчин при звичайних методах взаємодії. Вони міцно зв'язані з мінеральною частиною ґрунту, у їх можуть входити рослинні залишки (суберин, кутін, спорополенін).

Гумін складна речовина до якої входять гумінові та фульвокислоти, які з'єднуються по типу складних ефірів.

Хімічний аналіз ґрунту являє собою дуже складну й трудомістку операцію. Тому, щоб забезпечити цей процес широко застосовують різноманітні витяжки з ґрунту - кислотні, лужні, сольові й водяні.

Витяжкою з грунту називають суму сполук, розчинних у розчиннику, яким діють на ґрунт. Розчинником може бути вода, а також розчини лугів, кислот та солей.

За ступенем розчинності можна виділити наступні групи хімічних сполук грунту :

1. Легкорозчинні сполуки: хлориди натрію, магнію і кальцію, бікар­бонати натрію, кальцію і магнію, карбонати натрію, сульфати натрію та магнію, нітрати та інші. Ці сполуки можна розчинити у дистильованій воді.

2. Середньорозчинні сполуки – погано розчиняються у воді, але добре в слабих розчинах кислот. До цієї групи відносяться карбонати кальцію і магнію, сульфати кальцію й частково гідрооксиди заліза.

3. Нерозчинні сполуки – нерозчинні у воді та слабких кислотах, але добре розчинні в лугах. До таких сполук відносяться гумінові кислоти та їх солі, аморфний окис кремнію та ін. Ці сполуки звичайно розчиняються 10 % розчином Nа₂СО₃ ( соди ) або розчином NаОН (їдкого натрію ).