склад грунту

джерело: Агрохімія. - 2-е вид. перераб. і доп. під ред. Смирнов П.М. Муравин Е.А.

Грунт складається з твердої, рідкої (ґрунтовий розчин, і газової (грунтовий повітря) фаз.

Грунтовий розчин - найбільш рухлива і активна частина грунту. Він є безпосереднім джерелом води і поживних речовин для рослин. Склад і концентрація його змінюються в результаті різноманітних біологічних, хімічних і фізико-хімічних процесів. Між рідкої, газоподібної і твердою фазами ґрунту постійно встановлюється рухлива (динамічне) рівновага. Надходження солей в ґрунтовий розчин залежить від ходу процесів вивітрювання і руйнування мінералів, розкладання органічної речовини в грунті, внесення органічних і мінеральних добрив.

Надлишок водорозчинних солей в грунті (понад 0,2%, або 2 г на 1 кг ґрунту) шкідливо діє на рослини, а при утриманні їх 0,3-0,5% рослини гинуть.

У грунтовому розчині містяться не тільки мінеральні, але й органічні речовини, органо-з'єднання, а також розчинені гази (вуглекислий газ, кисень, аміак та ін.). У складі ґрунтового розчину можуть перебувати різні аніони і катіони. Найбільш важливе значення для живлення рослин має присутність в грунтовому розчині іонів К +. Са 2+. Mg 2+. NH4 +. NO3 -. SO4 2- і H2 PO4 - і постійне їх поповнення. Залізо і алюміній містяться в грунтовому розчині в основному у вигляді стійких комплексів з органічними речовинами, а в кислих грунтах - у вигляді катіонів і гідратів полуторних окислів в колоїдно-розчинній формі.

Величезне значення для харчування і росту рослин, як вже зазначалося раніше, має реакція ґрунтового розчину.

Від концентрації і ступеня дисоціації розчинених речовин залежать осмотичний тиск ґрунтового розчину і поглинання води корінням рослин. Осмотичний тиск ґрунтового розчину в незаселених грунтах значно нижче, ніж в клітинному соку рослин. На засолених грунтах з великим осмотичним тиском поглинання води культурними рослинами утруднюється.

Концентрація солей і осмотичний тиск ґрунтового розчину залежать від вологості грунту і є вельми динамічними величинами.

Тверда фаза ґрунту складається з мінеральної та органічної частин, які є основними джерелами поживних речовин для рослин.

Близько половини твердої фази доводиться на кисень, одна третина - на кремній, понад 10% - на алюміній і залізо і лише 7% складають інші елементи (табл. 1)

Таблиця №1.
Середній хімічний (елементарний) склад твердої фази грунту (по Л. П. Виноградову)

Азот практично повністю міститься в органічній частині ґрунту, вуглець, фосфор, сірка, кисень і водень - як в мінеральній, так і в органічній, а всі інші з зазначених в відвідайте наш елементів - в мінеральної частини грунту.

З первинних алюмосилікатних мінералів в грунті широко поширені калієві і натрій-калієві польові шпати, в меншій мірі - калійна і залізисто-магнезіальні слюди. Поступово руйнуючись, ці мінерали служать джерелом калію, кальцію, магнію і заліза для рослин.

Первинні мінерали - кварц, шпати і слюди - зазвичай присутні в грунті у вигляді частинок піску і пилу.

Вторинні, або глинисті, мінерали утворюються при зміні польового шпату і слюди в процесі вивітрювання і грунтоутворення. Вони знаходяться в грунті головним чином у вигляді дрібнодисперсних мулистих і колоїдних частинок і володіють великою сумарною поверхнею і поглинаючою здатністю. За будовою кристалічної решітки, ступеня дисперсності і іншим властивостям глинисті мінерали об'єднують в три групи: каолінітової, монтморіллонітовую, гидрослюд. Вони складаються головним чином з кремнію, алюмінію, кисню і водню, а також містять невелику кількість заліза, кальцію, магнію, калію і можуть бути джерелом цих елементів для рослин.

У твердій фазі грунту завжди присутні в порівняно невеликій кількості важкорозчинні солі фосфорної кислоти (фосфати кальцію, магнію, заліза і алюмінію), а в окремих ґрунтах може бути значна кількість малорозчинних карбонатів кальцію, магнію і сульфату кальцію.

У грунті постійно протікають процеси перетворення важкорозчинних сполук в легкорозчинні і, отже, більш доступні рослинам. Одночасно відбуваються і зворотні процеси.

До складу дрібнодисперсного колоїдної і мулистій фракції входять переважно первинні і вторинні алюмосилікатні мінерали, тому в ній більше міститься алюмінію і заліза, а також кальцію, магнію, калію, натрію, фосфору та інших елементів живлення. У зв'язку з цим більш важкі глинисті і суглинні грунту багатшими елементами живлення, ніж піщані і супіщані. Дрібнодисперсні мінерали ґрунту (глинисті мінерали) разом з органічною речовиною обумовлюють її поглинальну здатність, яка відіграє важливу роль при взаємодії добрив з ґрунтом.

Органічне речовина грунту представлено в основному (на 85-90%) гуміновими речовинами (гуміновими і фульвокислот) і лише невелика частина - негуміфіцірованнимі залишками рослинного, мікробного і тваринного походження.

В органічній речовині знаходиться основний запас азоту, тому ґрунти, що містять більше органічної речовини, відрізняються і великою кількістю азоту. У органічна речовина входять також сірка і фосфор. При його мінералізації азот, фосфор і сірка переходять в засвоювану для рослин мінеральну форму. Гумінові кислоти і фульвокислоти, а також утворюється в грунті при розкладанні органічних речовин вуглекислота надають розчиняє дію на важкорозчинні мінеральні сполуки фосфору, кальцію, калію, магнію; в результаті ці елементи переходять в доступну для рослин форму.

Гумусові речовини поряд з мелкодісперснимі мінеральними частинками ґрунту беруть участь в адсорбційних процесах, визначають поглинальну здатність грунту і її буферність. Органічне речовина служить джерелом живлення і енергетичним матеріалом для більшості ґрунтових мікроорганізмів. Гумусові речовини грунту важче піддаються мінералізації, ніж органічні сполуки рослинних залишків і негуміфіцірованних речовин. Однак при тривалому вирощуванні сільськогосподарських культур без внесення добрив може відбуватися значне зменшення загальної кількості гумусу і азоту в грунті. Розміри щорічної мінералізації органічної речовини в орному шарі дерново-підзолистих грунтів 0,6-0,7 т, а чорноземів - 1,0 т на 1 га, з утворенням відповідного кількості (відповідно 30-35 і 50 кг / га) доступного рослинам мінерального азоту. При середньому вмісті азоту в гумусі близько 5% на кожну одиницю доступного рослинам азоту (NO3 - + NH4 +) має минерализоваться двадцятикратне кількість гумусу.

Найбільш інтенсивно розкладається гумус в чистих парах, де в грунті може накопичуватися до 100-120 кг N-NO3 на 1 га. Одночасно з мінералізацією органічної речовини в грунті постійно відбувається за рахунок розкладаються рослинних залишків новоутворення гумусу, і зміна загального його кількості визначається співвідношенням між цими процесами.

Систематичне застосування органічних і мінеральних добрив, забезпечуючи підвищення врожайності сільськогосподарських культур, сприяє збереженню та накопиченню запасів гумусу і азоту в ґрунті, так як з ростом врожаю збільшується кількість вступників в грунт кореневих і пожнивних залишків і посилюються процеси гумусообразования.

Для живлення рослин доступні тільки ті поживні речовини, які знаходяться в грунті у формі сполук, розчинних у воді і слабких кислотах, а також в обмінно-поглиненому стані. Мобілізація поживних речовин, перехід важкорозчинних сполук в засвоювану форму постійно відбуваються в грунті під впливом біологічних, фізико-хімічних і хімічних процесів.

У різних грунтах процеси мобілізації протікають з однаковою інтенсивністю в залежності від характеру з'єднань, якими представлені поживні речовини, кліматичних умов, рівня агротехніки і т. Д. Зазвичай ці процеси протікають повільно, і тих кількостей доступних для рослин форм поживних речовин, які утворюються в грунті за вегетаційний період, може не вистачити для задоволення потреби рослин. Тому майже на всіх грунтах внесення добрив значно підвищує врожайність сільськогосподарських культур.

Методи визначення рухомого фосфору і калію відрізняються в основному реактивом, що застосовуються для їх вилучення, а також співвідношенням і часом взаємодії його з грунтом.

Рухомий фосфор в дерновопідзолистих грунтах визначають методом Кірсанова (витяжка 0,2 н. НСl) і Чирикова (0,5 н. СН3 СООН), в чорноземах - методом Чирикова і Труога (0,002 п. H2 SO4), в карбонатних грунтах - методом Мачигіна (1% -ний розчин K2 CO3), в красноземах - методом Арреніуса (1% -ная лимонна кислота) і Оніані (0,1 і. H2 Таблиця №3.
Угруповання грунтів по забезпеченості рухомими формами фосфору, мг на 100 г грунту

Таблиця №3 (продовження).
Угруповання грунтів по забезпеченості рухомими формами калію, мг на 100 г грунту