Новости звезд
Естественное возобновление леса. Понятие минерализации почвы Что такое минерализация грунта
Уже в процессе обработки почвы на лесокультурной площади происходит механическое поранение верхних почвенных слоев, в результате чего с поверхности удаляются растения и их остатки и обнажается минеральная часть почвы и даже почвогрунта. Такого рода качественно изменённая поверхность лесокультурной площади даже в случае частичной обработки почвы может становиться существенным препятствием для продвижения огня при низовых пожарах.
В условиях сухих боров повышенная густота посадки культур сосны и повышенная густота стояния являются необходимым биологическим свойством боровых сосняков. Однако при этом происходит концентрация отмершего органического вещества (хвои, веточек, чешуек коры, т.е. опада), дающего пищу огню при низовом пожаре. Поэтому предупредительным мероприятием против пожаров внутри насаждений сухого бора являетсярыхление междурадий, в результате которого неразложившаяся сухая подстилка и опад, перемешиваясь с минеральными частицами почвы, теряют огнеопасные свойства и быстрее разлагаются. Такое рыхление желательно проводить через 2–3 года. Если же в период между рыхлением возникает беглый пожар, то действие его и последствия менее опасны (Шмидт, 1948).
Осуществляя минерализацию почвы путём рыхления междурядий, опашки молодняков сосны, а также путём прокладки минерализованных полос и противопожарных канав, фактически проводят работу по созданию простейших противопожарных барьеров. Их функционирование надо рассматривать как действенный приём профилактики тушения лесных пожаров.
Минерализованные полосы – это очищенные от лесных горючих материалов до минерального слоя почвы или обработанные почвообрабатывающими орудиями или иным способом линейные участки территории. Основное назначение – задерживать распространение низового пожара или служить опорной линией при отжиге и пуске встречного огня. Минерализованные полосы – это участки территорий, с которых удалены практически все группы наземных лесных горючих материалов. Они являются основным профилактическим мероприятием, направленным против проникновения огня на лесокультурные площади. Минерализованные полосы могут быть самостоятельным противопожарным барьером или входить в состав более сложного противопожарного барьера в качестве его элемента.
Минерализованные полосы можно создавать почвообрабатывающими орудиями общего и специального назначения – плугами ПКЛ-70, ПЛП-135, сельскохозяйственными плугами, лесными фрезами, бульдозерами, специальными тракторными полосопро-ювдывателями ПФ-1, тракторными и ручными грунтомётами. Вид орудия определяется в каждом конкретном случае. Образуются минерализованные полосы и при трелёвке древесины по трелёвочным волокам, проложенным в насаждениях при проведении рубок ухода, что необходимо учитывать и использовать при разработке плана прокладки минерализованных полос. Действующими правилами по охране лесов от пожаров установлена только минимальная ширина защитной минерализованной полосы – 1,4 м. Она создаётся за один проход двухотвального плуга ПКЛ-70.
Минерализованная полоса может «работать», т. е. задерживать продвижение низового огня только до накопления на её поверхности нового слоя горючих материалов. Поэтому необходимо предусматривать проведение систематического ухода за минерализованными полосами, их подновление и восстановление. Обычно, если минерализованная полоса создана весной, уход за ней проводят осенью, а на следующий год - весной и осенью.
Количество уходов зависит от местных лесорастительных условий и способа создания полос; может быть достаточным и один уход за пожароопасный сезон. При уходе используются те же орудия, которыми устраиваются полосы. Например, уход за полосами, созданными плугом ПКЛ-70, можно делать дисковыми лесными культиваторами. При разработке генпланов противопожарного устройства лесов определяется общая потребность в минерализованных полосах по лесничествам и в целом по предприятиям.
Противопожарные канавы устраиваются для защиты ценных лесов от возможных подземных (торфяных) пожаров. Противопожарные канавы прокладывают по границам торфяников, на их территории и в насаждениях с заторфованными почвами; глубина канав – до минерального слоя грунта или до уровня грунтовых вод. Роль противопожарных канав выполняют и осушительные каналы при условии, если они заполнены водой. Сеть противопожарных канав должна быть, как правило, замкнутой, чтобы не оставалось мест для прохода огня через слой торфа.
Находящиеся на территории лесфонда торфоперерабатываю-щие предприятия обязаны отделять эксплуатационную площадь торфяного месторождения от окружающих лесных массивов противопожарным разрывом шириной 75–100 м. По внутреннему краю разрыва (от торфопредприятия) прокладывается водоотводящий канал, размеры которого (ширина по дну, по верху и глубине) определяются специальным проектом.
Противопожарные канавы прокладываются канавокопателями (при небольшой мощности торфяного слоя), экскаваторами – на более мощных торфяниках, взрывным способом. Взрывные работы допускаются только при условии полного соблюдения «Единых правил безопасности при ведении взрывных работ» и выполняются, как правило, специализированными организациями. Глубина канав или каналов, прокладываемых в один проход плужными канавокопателями, составляет 0,6–1,2 м (в зависимости от марки канавокопателя); ширина по дну – 0,2–0,4 м; ширина по верху – 1,5–2,8 м.
Известно, что даже большое количество семян, опавших на поверхность подстилки, часто не может обеспечить возобновления под пологом и на вырубках. Вместе с тем давно замечено, что перемешивание подстилки с нижележащими горизонтами почвы или простое обнажение минерального слоя приводит к хорошему прорастанию семян, закреплению всходов и превращению их в подрост. Это явление положено в основу очень распространенного способа планируемого содействия возобновлению леса, называемого минерализацией почвы. Минерализацию, как под пологом леса, так и на вырубках, где есть источники обсеменения, проводят в урожайные годы.
При сухих песчаных почвах на вырубках бывает достаточным удаление подстилки мелкими площадками или полосами 20-25 см ширины. Здесь живой покров разрастается медленно и не может быстро заселить минерализованную полосу. На свежих суглинистых и супесчаных почвах приходится делать полосу шириной до 1 м или площадки по 1 м2. На влажных почвах полезно создавать микро повышения. Если почва мокрая или очень плодородная, то минерализация, как правило, положительных результатов не дает.
Если названные мероприятия проводят под пологом леса (при сомкнутости ниже 0,6 это полезно делать), то в еловых лесах это нужно делать за 7-10 лет до рубки, а в сосновых за 3-5 лет. Обработанная площадь на вырубках должна составлять 30%, а под пологом 15-20%. Подготовка почвы под пологом древостоя представляет собой дополнительную возможность получить естественное предварительное возобновление леса.
В связи с отводом лесосек за 2-3 года до рубки в технологической карте лесоэксплуатации предусматривают мероприятия по содействию естественному возобновлению под пологом еловых, пихтовых, буковых, дубовых и других древостоев: в дубовых, сосновых, лиственничных и других смешанных насаждениях рыхление почвы за 1-3 года до рубки, в елово-пихтовых типах леса за 5-б лет, в буковых за 4-5 лет.
Обработку почвы ведут со второй половины лета, а в смешанном лесу с участием лиственных осенью, после полного опадения листвы. Под пологом соснового леса допускается обработка почвы ранней весной, до окончания массового вылета семян из шишек. Главной задачей, которая предусматривается при обработке почвы, является минерализация поверхности почвы, особенно там, где она покрыта травянистой и моховой растительностью или густым слоем мертвого покрова. В условиях сырых, избыточно увлажненных почв создают микроповышения. При наличии в составе высокопроизводительных сосновых и еловых древостоев примеси осины подготовку почвы проводят после предварительного кольцевания осины или ее отравления химикатами. Кольцевание практикуют за 5-6 лет до рубки леса.
Минерализацию почвы можно делать механическим, огневым и химическим способами. Так, на свежих луговиковых и вейниковых вырубках покровосдирателями удаляют напочвенный покров и подстилку. Рыхлению подлежат пасечные и магистральные волоки, а также места сожжения порубочных остатков. Высокая всхожесть семян на кострищах наблюдалась в тех случаях, когда слой недогоревшей подстилки достигал 0,5-2 см, а при более толстой подстилке или при полном ее сгорании всхожесть семян уменьшалась.
В условиях зеленомошных вырубок минерализация почвы огнем приносит благоприятные результаты особенно там, где моховой слой плотен. Минерализованные полосы создают покровосдирателями, дисковыми культиваторами, бульдозерами, рыхлителями и другими механизмами. Общая площадь обработанной почвы должна быть равна 20-30% с учетом повреждений почвенного покрова во время лесозаготовок.
На вырубках с сильноподзолистыми суглинистыми влажными и сырыми почвами создают микроповышения в виде гребней, валов при помощи двухотвальных лесных и болотно-кустарниковых плугов. В целях содействия естественному возобновлению на вырубках хвойных пород целесообразно готовить почву в конце лета, осенью или ранней весной.
Долгомошниковые и сфагновые вырубки перед началом распространения семян обрабатывают при помощи химических веществ. Во второй половине лета химикатами удобряют микроповышения по 500-600 мест на 1 га площадками по 1 м2 с расходом хлората магния по 15-20 кг/га и 2,4-Д по 0,7-0,8 г на 1 м2.
Вейник и луговик, а также другие злаковые растения обрабатывают весной, а в северной подзоне тайги во второй половине лета площадками размером по 2-3 м2 по 500-600 мест на 1 га при расходе сульфата аммония по 100 кг/га.
Вырубки, заросшие менее ценными лиственными породами, опрыскивают эмульсиями бутилового эфира 2,4-Д в дозировке 0,3-0,4 кг на 1000 м2 для осины и 0,1-0,2 кг для березы, ольхи и лещины. Используется также натриевая соль 2,4-Д в дозировке 0,3-0,4 кг на 1000 м2. Обработку ведут гнездами величиной 4-5 м2 (1000-1500 гнезд на 1 га) или полосами различной ширины. Опрыскивание корневых отпрысков осины или поросли березы и других пород проводят в первой половине лета, когда у растений еще формируется верхушечная почка.
Наибольшие трудности в лесовосстановлении встречаются на вырубках, покрытых таволгой, вейником и луговиком. Затем по трудности возобновления следуют долгомошные и сфагновые вырубки. Своевременная подготовка почвы на вырубках, до разрастания травянистой растительности, облегчает процесс лесовосстановления. В тех случаях, когда меры содействия естественному возобновлению не дают положительных результатов, производят посев и посадку леса.
В дубовых древостоях на свежих и влажных почвах при полноте верхнего полога 0,4-0,6 почву обрабатывают после опадения желудей, одновременно заделывая их в почву. При сильном задернении почвы травяной покров снимают полосами шириной 0,8-1 м, либо площадками 1×2 или 2×2 м.
В лесостепной зоне в сухих дубравах почву рыхлят на глубину до 15 см. На возвышенных местах создают микропонижения путем снятия дернины или возделывания минерализованных площадок. Очень часто за 1-3 года до рубки в дубравах делают «шпиговку» желудей. Густой подлесок разреживают на 40-60 %.
В буковых древостоях перед опадением семян рыхлят подстилку и поверхностный слой почвы на глубину 1-2 см. На пологих склонах почву обрабатывают только по горизонталям, а на крутых - площадками в количестве 400-600 шт/га.
Огораживание вырубок от потрав скотом возможно на небольших площадях. Особенно нуждаются в огораживании вырубки в поймах рек, вблизи пастбищ при порослевом возобновлении, так как оно чувствительнее к повреждению скотом. На всех участках с проведенными мерами содействия запрещаются пастьба скота, сенокошение и сбор подстилки.
В перспективе следует иметь в виду содействие возобновлению леса путем его удобрения. Из прочих мероприятий, способствующих возобновлению вырубок, можно назвать временное сельскохозяйственное пользование.
Насаждения, возникшие в результате содействия (в том числе и из сохраненного подроста), учитывают в специальной книге и переводят в лесопокрытую площадь как естественные молодняки.
Процесс минерализации - это комплекс физико-химических и биохимических окислительно-восстановительных микропроцессов, приводящих к полному разложению органических остатков и собственно гумусовых веществ до конечных продуктов окисления - окислов и солей. Этот процесс обязателен и необходим в цикле биокруговорота углерода, так как он обусловливает освобождение и переход в доступную форму основных элементов минерального питания растений.
Необходимо разделять: 1) прямую и относительно быструю минерализацию растительных остатков без заметной гумификации; 2) минерализацию уже сформированных гумусовых веществ.
Реально в любой почве одновременно протекают оба процесса, но их соотношение в зависимости от конкретных условий различно. Так, в торфяных и торфянистых почвах минерализация растительных остатков выражена слабо, а минерализация гумусовых веществ практически отсутствует. В степях опад, поступающий на поверхность почвы, минерализуется быстро, тогда как гумусовые вещества, закрепляясь в почвенном профиле, минерализуются крайне медленно. Автоморфные почвы тропиков характеризуются высокими скоростями минерализации не только поступающего опада, но и новообразованного гумуса.
Процессы минерализации не образуют признаков в твердой фазе почвы, поэтому судить о скорости их протекания можно по показателю дыхания почвы, который является суммарным результатом минерализации как растительных остатков, так и гумуса. Самая высокая интенсивность выделения CO2 с поверхности почвы свойственна влажным дождевым лесам тропического пояса, что обусловлено большой массой опада и быстрой его минерализацией. Наиболее низкие показатели почвенного дыхания (менее 0,1 г СО2/м2 в час) характерны для болотных и пустынных экосистем. В растительных сообществах средних широт отмечены значительные колебания показателей интенсивности почвенного дыхания - от 0,1 до 9,5 г CO2/м2 в час, связанные с различной активностью почв разных экосистем.
Другой метод изучения минерализации заключается в наблюдении кинетики процессов с помощью меченых атомов. Он позволяет непосредственно изучать не только интенсивность процессов минерализации растительных остатков и гумуса, но и отдельных групп соединений. Нами на основании данных радиоуглеродного анализа рассчитаны коэффициенты минерализации гумуса и гуминовых кислот чернозема.
Как видно из данных табл. 3, наиболее устойчивы к минерализации гуминовые кислоты. Причем скорость их минерализации различна в разных частях профиля и закономерно убывает с глубиной, по мере ослабления активности деятельности микроорганизмов. Значения коэффициентов минерализации минимальны в черноземных почвах, в лесных почвах бореального пояса они могут достигать 2,2%/год, а в почвах тропических лесов - еще выше.
Минеральная часть почвы возникла в результате выветривания горных пород и минералов верхних слоев литосферы и их превращений в процессе почвообразования. Это подтверждается сходством химического состава литосферы и почв. Под совокупным влиянием на минеральную природу физических и химических факторов, в особенности живых организмов (растений и микроорганизмов), произошли глубокие изменения, которые и привели к образованию на поверхности земной коры почвенного покрова.
Таким образом, «строителями» почвы являются растения и микроорганизмы, а также микро- и макрофауна, обитающая в почве, строительным же материалом - горные (материнские) породы и окружающая их атмосфера и гидросфера, а энергетическим источником почвообразования - солнечная энергия.
Почвы наследуют геохимические особенности почвообразующих пород. Например, богатство породы окисью кремния определяет и повышенное содержание его в почве, а избыток глинистых минералов отражается на преобладании их в генетических горизонтах почвы. На карбонатных породах развиваются почвы, обогащенные щелочно-земельными элементами, а на засоленных породах формируются засоленные почвы и т.д. Однако решающую роль в почвообразовании играет биологический фактор.
Под влиянием живых организмов в почве по сравнению с земной корой количество углерода увеличилось в 20 раз, а азота - в 10 раз. Это свидетельствует о том, что растения способствуют накоплению биологически важных элементов в почве. Почвообразование в естественных условиях протекает довольно медленно. С помощью удобрений и правильной агротехники интенсивность почвенных процессов можно значительно ускорить. Например, при применении удобрений усиливается жизнедеятельность не только растений, но и почвенной микрофлоры, что резко ускоряет процессы
накопления органических веществ и биологически важных элементов, т.е. повышается плодородие почвы.
б о
с/Ч “ Ф “ [ЗД]6"
Рис. 3.1. Группы соединений тетраэдров 8Ю4
В преобладающей части почв минеральную основу ее твердой фазы составляют кремнекислородные соединения. Самый распространенный минерал в почве - кварц (окись кремния). Алюминий и железо большей частью входят в состав алюмосиликатных и ферро- силикатных минералов. Атомы кремния в соединении с кислородом образуют прочносвязанные группы 8104, в которых кремний окружен в тетраэдрической координации четырьмя атомами кислорода. Так как кремний четырехвалентен, а кислород двухвалентен, то тетраэдр 8Ю4 имеет ненасыщенные валентности кислорода, его можно рассматривать как четырехзарядный анион. Весьма существенна способность тетраэдров 8Ю4 соединяться между собой с образованием групп из определенного числа атомов кремния и кислорода (рис. 3.1).
В структуре минералов тонкодисперсных фракций почв кремнекислородные тетраэдры соединены в слои, цепочки или изолированные группы тетраэдров 8Ю4, представляющие собой сложные анионные комплексы, так как у атома кислорода, не участвующего в соединении между собой двух 8Ю4-тетраэдров, остается свободная валентность или один отрицательный заряд. В
сложных сочетаниях из кремнекислородных тетраэдров часть атомов кремния может быть замещена атомами алюминия, что повышает ненасыщенность анионного радикала.
В кристаллической решетке кварца тетраэдр 8104 соединен через общие атомы кислорода с четырьмя другими тетраэдрами 8104 по схеме
Общая формула такого соединения (8Ю2)и. У полевых шпатов часть атомов кремния в подобной структуре замещается на алюминий, вследствие чего у такого кремнеалюмокислородного каркаса возникает отрицательный заряд, который компенсируется соответствующим количеством катионов натрия, кальция и других, располагающихся внутри каркаса, в «полостях» решетки. Например, полевой шпат альбит, имеющий общую формулу Ыа^АЮв], построен из связанных между собой кремнекислородных и алюмо- кислородных тетраэдров, причем на каждые три атома кремния приходится один атом алюминия и один ион натрия, нейтрализующий отрицательный заряд каркаса.
Алюминий в тетраэдрической координации с ионами кислорода или гидроксила образует октаэдрические группы, в которых ион алюминия окружен шестью ионами кислорода или гидроксила. Общая формула такого соединения (слоя) [А1(0Н)3]л соответствует составу минерала гиббсита (гидраргиллита), встречающегося в почве. Структуру подобных минералов можно записать следующим образом:
...[(ОН)зА12(ОН)з] л...[(ОН)зА12(ОН)з] ¦ и...[(ОН)3А12(ОН)3] л.
Формула показывает химический состав слоя (пакета), а точки - межпакетные промежутки.
В почвах встречаются первичные и вторичные минералы. К первичным относятся минералы, перешедшие из земной коры в почву в неизмененном или почти неизмененном виде. К ним можно отнести минералы почвенного скелета: кварц и его разновидности, полевые шпаты, в том числе плагиоклазы, слюды, роговые обманки, авгит, турмалин, магнетит, кальцит, доломит и др. Первичные минералы входят в состав материнских почвообразующих пород, возникших в результате выветривания и разрушения горных пород, из которых
слагается оболочка земной коры. В почвах эти минералы присутствуют в основном в виде частиц песчаной размерности (от
- 05 до 1,0 мм) и пылеватых частиц (от 0,001 до 0,05 мм). В незначительном количестве некоторые из них присутствуют в виде илистых (lt;0,001 мм) и коллоидных (lt;0,25 мкм) частиц.
В основе кристаллической решетки алюмосиликатных минералов мелкодисперсной фракции почв лежат сочетания из кремнекислородных тетраэдрических и алюмогидроксильных октаэдрических слоев.
У каолинита кристаллическая решетка образована пакетами из двух слоев, связанных между собой общими атомами кислорода: тетраэдрического кремнекислородного и октаэдрического алюмо- гидроксильного по типу
... п... ¦ п.
У монтмориллонита, гидрослюд пакет кристаллической решетки образован одним алюмогидроксильным слоем и двумя присоединенными к нему кремнекислородными по типу
... п... п...
У минералов каолинитовой группы связь между пакетами прочнее, межпакетные пространства небольшие. Взаимодействие микрокристаллических частиц с раствором в этом случае происходит только на внешней поверхности.
У минералов монтмориллонитовой группы межпакетные пространства больше, связь между пакетами непрочная, при увлажнении вода входит в межпакетные пространства. Поэтому в обмене на катионы почвенного раствора принимают участие катионы, расположенные как на поверхности частиц, так и находящиеся в межпакетных промежутках. Этим объясняется более высокая обменная поглотительная способность минералов монтмориллонитовой группы, а также наличие у них необменного поглощения катионов.
Почвенные глинистые минералы разделяются на четыре группы: монтмориллонитовые (монтмориллонит, бейделлит, нонтро- нит и др.), каолинитовые (каолинит и галлуазит), гидрослюды и минералы полуторных окислов (гематит, бемит, гидраргиллит, гётит и др.). Из вторичных минералов наивысшей поглотительной способностью обладают монтмориллонитовые, наименьшей - каолинит. Например, емкость поглощения каолинита в 8-15 раз меньше емкости поглощения монтмориллонита. Эта особенность минералов имеет существенное значение в поглощении удобрений и ее следует учитывать при их применении. Вторичные алюмосиликатные минералы в почве находятся в виде кристаллов, имеют высокую дисперсность, обладают большой поглотительной способностью.
В состав минеральной части почвы входят и аморфные вещества. Это гидраты окислов алюминия А120з*лН20 и железа Ре20з*лН20, а также гидраты кремнезема 8Ю2*иН20. Они могут кристаллизоваться. Минералы окислов и гидроксилов алюминия и железа встречаются в значительных количествах в красноземах и желтоземах.
По химическому составу минералы подразделяются на силикаты и алюмосиликаты. Из силикатов наиболее распространен кварц. Обычно в почвах его содержится более 60%, а в песчаных - выше 90%. Это химически инертный, стойкий и прочный минерал.
Алюмосиликаты представлены первичными и вторичными минералами. Из первичных больше всего полевых шпатов: калиевых (ортоклаз КА^зОв) и натриево-кальциевых (плагиоклазы). Слюд в почве меньше по сравнению с полевыми шпатами. Они содержат калий. Мусковит содержит много алюминия, а биотит - это железисто-магнезиальная слюда. Полевые шпаты и слюды постепенно разрушаются, освобождая калий, кальций, магний, железо и другие питательные элементы для растений.
Вторичные алюмосиликаты по химической природе относятся к гидроалюмосиликатам и подразделяются на три группы.
- Монтмориллониты (монтмориллонит - А128140ю(0Н)2 ^Н20, бейделлит - А1381з09(0Н)з‘лН20 и др.). Эта группа глин характеризуется высокой дисперсностью, набухаемостью, липкостью и вязкостью.
- Каолиниты (каолинит - А1281205(0Н)4 и галлуазит А1281205(0Н)4-2Н20). Эта группа глин менее дисперсна, обладает небольшой набухаемостью и липкостью. В дерново-подзолистых почвах и черноземах, сформированных на покровных суглинках, в составе высокодисперсных минералов преобладают монтмориллонит и гидрослюды. В красноземах, желтоземах и дерново-подзолистых почвах, образовавшихся на продуктах древнего гумидного выветривания гранита, в значительных количествах содержатся минералы каолинитовой группы.
- Гидрослюды (гидромусковит, гидробиотит, вермикулит) образуются из слюд, имеют непостоянный химический состав, по физическим свойствам занимают среднее положение между монтмориллонитом и каолинитом. Слюды определяют агрохимические и физические свойства почвы. Они являются источником калийного питания растений. Энергия поглощения калия коллоидами велика, вследствие чего в поглощающем комплексе многих почв его содержится 0,5-10 ммоль/100 г почвы. В некоторых почвах имеется недостаток калия, например в красноземах, латеритах, что объясняется малым содержанием в них слюд и гидрослюд и богатством почв минералами каолинитовой группы, которая почти не содержит калия.
В почве кроме макроэлементов содержится некоторое количество микроэлементов: одних (йод, бор) больше, чем в литосфере, других (медь, кобальт) меньше, а некоторых примерно столько же (табл. 3.1). Основным источником микроэлементов в почве служат почвообразующие горные породы. Например, почвы, образовавшиеся на продуктах выветривания кислых пород (граниты, липариты, граниты-порфиры и др.), бедны никелем, кобальтом, медью, а почвы, образовавшиеся на продуктах выветривания основных пород (базальтах, габбро и др.), наоборот, обогащены этими элементами. Некоторые микроэлементы (I, В, Б, Бе, Аз) могут поступать в почву с газами из атмосферы, от вулканических извержений и с метеоритными осадками, причем для таких микроэлементов, как йод, фтор, эти источники являются основными.
3.1. Содержание микроэлементов в почве (А) и литосфере (Б), масс. %
| Элемент | А | В | Элемент | А | В |
| Мп | 8,5 ¦ 10"2 | 9 10"2 | Си | 2 10"3 | 1 10"2 |
| И | 2 10"2 | 2,7 10’2 | Ъп | 5 10"3 | 5 10"3 |
| \?а | 1 10"2 | 1,5 10"2 | Со | О ОО | 3 1(Г3 |
| В | 1 10"3 | 3 КГ4 | Мо | 3 кг4 | 3 10" |
| N1 | 4 10"3 | ОО О | I | 5 10-4 | 3 10‘5 |
Разные по гранулометрическому составу фракции минеральной части почвы резко различаются по содержанию различных минералов. В песке и крупной пыли преобладают кварц и полевые шпаты. А мелкодисперсные (lt;0,001 мм) илистая и коллоидная фракции состоят главным образом из вторичных алюмосиликатных минералов. В связи с этим различные механические фракции почвы существенно различаются по химическому составу.
В песчаных и пылеватых почвах кремния больше. С уменьшением размера частиц его содержание снижается, а количество алюминия, железа, калия, магния и фосфора возрастает (табл. 3.2). Высокодисперсная часть почвы содержит и гумус-показатель ее потенциального плодородия. Поэтому илистая и коллоидная фракции представляют наибольшую ценность для питания растений. Эти фракции обусловливают и поглотительную способность почвы. В них наиболее активно протекают процессы физической и физикохимической адсорбции.
3.2. Примерный химический состав разных механических фракций почвы,
масс. %
| Фракции, мм | 81 | А1 | Ре | Са | | К | Р |
| 1,0-0,2 | 43,4 | 0,8 | 0,8 | 0,3 | 0,3 | 0,7 | 0,02 |
| 0,2-0,04 | 43,8 | 1,1 | 0,8 | 0,4 | 0,1 | 1,2 | 0,04 |
| 0,04-0,01 | 41,6 | 2,7 | 1,0 | 0,6 | 0,2 | 1,9 | 0,09 |
| 0,01-0,002 | 34,6 | 7,0 | 3,6 | 1,1 | 0,2 | 3,5 | - |
| lt; 0,002 | 24,8 | 11,6 | 9,2 | 1,1 | 0,6 | 4,1 | 0,18 |
Почвы разного гранулометрического состава существенно различаются по физическим, физико-химическим и химическим свойствам. Неодинаков у них и минералогический состав.
Песчаные и супесчаные почвы состоят из кварца и полевых шпатов, суглинистые - из смеси первичных и вторичных минералов, а глинистые - преимущественно из вторичных глинистых минералов с примесью кварца.
Содержание основных зольных питательных веществ - кальция, калия, магния, железа и др. - также определяется степенью дисперсности почв, так как они содержатся в минеральной части почвы, фосфор и сера находятся как в минеральной, так и в органической части, а количество азота определяется уровнем гумусированности почв. Следовательно, почвы разного гранулометрического состава существенно различаются и по содержанию в них питательных элементов. Более тяжелые глинистые и суглинистые почвы богаче элементами питания, чем песчаные и супесчаные.
