В качестве окислителя применяют 0,01 н. раствор марганцовогокислого калия, который в присутствии серной кислоты окисляет органические вещества воды, а сам при этом обесвечивается.

24. Минеральный состав почвы. Первичные и вторичные минералы.

Минералами называются однородные природные химические соединения элементов или самородные элементы, образующиеся в глубоких слоях литосферы и на ее поверхности. Свойства, состав и процессы их образования изучает наука — минералогия.

Большинство минералов имеют кристаллическое строение. Кристаллы и кристаллические вещества изучает раздел минералогии — кристаллография. Кристаллы часто имеют форму различных многогранников — кубов, призм, пирамид, октаэдров и др. Некоторые минералы имеют не кристаллическое, а аморфное строение (например, опал), но со временем могут кристаллизоваться (опал переходит в кварц).

Всего известно около 2 тыс. минералов, а число разновидностей достигает 4 тыс. Широкое распространение в почвах и почвообразующих породах имеют около 50 минералов. Они подразделяются на первичные и вторичные. Первичные минералы (кварц, полевые шпаты и др.) образовались в глубоких слоях земной коры при высоких температурах и давлении. Только из них состоят магматические породы. Первичные минералы неустойчивы в условиях земной поверхности и подвергаются процессам выветривания. Они содержатся, в основном, в частицах почвы диаметром более 0,001 мм.

Вторичные минералы образовались в результате экзогенных процессов выветривания из первичных минералов. Они более устойчивы к процессам выветривания, по сравнению с первичными, так как образовались в термодинамических условиях земной поверхности. Вторичные минералы являются тонкодисперсионными и содержатся, в основном, во фракции почв диаметром менее 0,001 мм.

Из группы вторичных минералов в почвах преобладают слоистые алюмосиликаты (каолинит, монтмориллонит и др.), оксиды и гидроксиды железа и алюминия, а также кальцит, гипс и другие простые соли.

В большинстве типов почв первичных минералов содержится больше, чем вторичных, за исключением некоторых тропических почв, которые характеризуются сильной степенью выветрелости.

По химическому составу выделяются следующие девять классов минералов: 1) силикаты, 2) карбонаты, 3) нитраты, 4) сульфаты, 5) фосфаты, 6) оксиды и гидроксиды, 7) галоиды, 8) сульфиды, 9) самородные элементы. Большинство из перечисленных классов включают как первичные, так и вторичные минералы. Преобладают в породах и почвах силикаты и карбонаты.

25. Группы химических элементов по абсолютному содержанию в почве.

В почвах присутствуют практически все известные химические элементы.

По набору и содержанию элементов почвы существенно отличаются от горных пород и живых организмов.

Большое число химических элементов — первая особенность почв. Вторая состоит в сочетании высокого содержания углерода и кремния, что связано с влиянием растительности и живых организмов на почвообразующие породы. Третья особенность почв заключается в значительном диапазоне колебания концентраций химических элементов.

Химические элементы в почвах находятся в разных формах: в составе органического вещества почвы, кристаллической решетки первичных и вторичных минералов, в органоминеральных соединениях, новообразованиях, в ионной форме — в почвенных растворах или в составе почвенного поглощающего комплекса.

По абсолютному содержанию все элементы в почвах объединяются в три группы. Первая группа включает два элемента: Si и О. Содержание каждого из них составляет десятки процентов, а в сумме они могут составлять 90 % и более. Во вторую группу входят элементы, содержание которых лежит в диапазоне от десятков долей до нескольких процентов. К ним относятся Fe, Al, Са, Mg, С, К, Na, Ti, Mn, N, P, S. Микроэлементы образуют третью группу. В нее входят Ва, Sr, В, Rb, V, Ni, Со, Li, Mo, Cs, Se и другие, более редко встречающиеся в почвах элементы. Химический состав почв всегда изменяется по глубине профиля.

Химический состав почвы — это относительное содержание в процентах химических элементов в определенной массе почвы. Изменение химического состава почвы по профилю проявляется в двух формах: абсолютном накоплении или потере элемента за счет переноса его соединений в пределах почвенного профиля и относительном накоплении (потере) элемента вследствие потери (накопления) в данном горизонте других химических элементов. Особенно сильная профильная дифференциация химического состава наблюдается в почвах, в которых формируются органогенные (торфянистые), подзолистые, карбонатные и засоленные горизонты. Химический состав почв, унаследованный от почвообразующих пород, постоянно преобразуется в результате взаимодействия многих процессов:

- перехода химических элементов из одних соединений в другие при трансформации минералов;

- поступления веществ из атмосферы и вовлечения их в реакции взаимодействия с почвенными растворами;

- растворения веществ в воде и выноса их из почвенного про-филя или из его горизонтов с боковым или грунтовым сто-ком;

- поступления химических элементов с боковым притоком и грунтовыми водами, особенно капиллярным путем;

- осаждения растворенных в почвенной влаге веществ при испарении;

- перехода химических соединений из одного состояния в другое в процессе жизнедеятельности растений;

- вовлечения продуктов метаболизма микроорганизмов, животных и человека в биологический круговорот;

- хозяйственной деятельности человека.

Все процессы, обусловливающие изменения химического состава в профиле почв, можно подразделить на три группы:

- трансформация органических и минеральных компонентов;

- перенос и осаждение вещества;

- образование отдельных генетических горизонтов и формирование почвенного профиля в целом.

Химический состав оказывает двойственное влияние на плодородие почв. С одной стороны, с химическим составом связано содержание питательных элементов, необходимых растениям, с другой — он определяет ряд свойств почв (например, кислотность), которые имеют решающее значение для роста и развития растений. Как дефицит в почве каких-либо элементов пищевого режима растений, так и их избыток неблагоприятно сказываются на продуктивности растений.)