Минеральные вещества почвы: Портал муниципальных образований РТ

Портал муниципальных образований РТ

14 сентября 2018 г., пятница

Почва – не просто среда размещения корней растений и резервуар элементов питания. В ней постоянно протекают физико-химические и биологические процессы превращения (мобилизации) питательных элементов.

Почва состоит из твердой, жидкой (почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух) частей. В твердой части почвы содержатся основные запасы питательных элементов. Она состоит из минеральной (90–99 % массы) и органической частей (1–10 %). Минеральная часть почвы в свою очередь на 90 % состоит из трех элементов: кислорода, кремния и алюминия. Углерод, водород, кислород, фосфор и сера содержатся в почве как в минеральной, так и органической части. Азот почти целиком содержится в органической части, калий – только в минеральной части почвы.

По происхождению минералы делятся на первичные и вторичные. Первичные минералы – кварц, полевые шпаты, слюды – входят в материнские почвообразующиеся породы и присутствуют в виде частиц песка, пыли и меньше в виде илистых и коллоидных частиц. При разрушении минералов под влиянием химических процессов и жизнедеятельности различных организмов образуются гидраты полуторных оксидов, гидраты кремнезема, различные соли и вторичные минералы. Вторичные минералы находятся в почве преимущественно в виде илистых и коллоидных частиц и редко в виде пылеватых частиц.

Органические вещества твердой части почвы подразделяются на две большие группы: негумифицированные и гумифицированные вещества. Негумифицированные (подвижные) органические вещества – это отмершие, но еще не разложившиеся или полуразложившиеся остатки растений (корни) и микробов (животных). Негумифицированные органические вещества сравнительно легко разлагаются в почве. Содержащиеся в них элементы питания (азот, фосфор, сера и др.) переходят в доступную для растений минеральную форму. Органические вещества не полностью минерализуются. Одновременно в почве идет синтез новых очень сложных органических веществ, которые служат источником для образования гумусовых, или перегнойных, веществ.

Гумифицированные (перегнойные) органические вещества – это высокомолекулярные азотсодержащие соединения специфической природы. Они составляют основную часть (90 %) органического вещества почвы. Гумус представляет собой аккумулятор солнечной энергии на планете.

Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот, гиматомелановых кислот и гуминов.

Жидкая часть почвы, или почвенный раствор – это наиболее подвижная, изменчивая и активная часть почвы, из которой растения поглощают ионы. В почвенном растворе содержатся минеральные, органические и органоминеральные вещества, совершаются важные химические процессы. На состав и концентрацию почвенного раствора воздействуют: удобренность почвы, влажность, интенсивность деятельности микроорганизмов, минерализация органического вещества, вымывания в нижележащие слои, усвоение ионов растениями и т.д.

Газообразная часть почвы, или почвенный воздух, отличается от атмосферного воздуха большим содержанием углекислого газа – от 0,1 до 3 % против 0,03 % в атмосфере и пониженным содержанием кислорода. В почве при разложении органического вещества, дыхании корней постоянно потребляется кислород и выделяется углекислый газ. На состав почвенного воздуха сильное влияние оказывают характер растительности, атмосферное давление, колебания температуры.

 

Поделиться:

ЧИТАТЬ ВСЕ НОВОСТИ

Почва минеральный

Типы почв. Есть два основных типа почвы — минеральные и органические. Минеральные почвы состоят из неорганических веществ и различных количеств разлагающегося органического вещества (от следов до 20%). Органические почвы (например, перегной и торф) образуются в результате частичного разложения растительных остатков в условиях болот и топей. Почвы, содержащие свыше 67% органического вещества, относятся к торфу, содержащие от 20 до 65% — к перегнойным. Окраска органических почв от темно-коричневой до почти черной. Они не могут использоваться для культуры без устройства дренажа и улучшения их плодородия. Правильно сбалансированные органические почвы высокопродуктивны. Они характеризуются порозностью, хорошо аэрируются и имеют высокую водопоглотительную способность.[ …]

Внесение в почву минеральных, органических удобрений и известковых материалов с учётом особенностей высеваемой культуры обеспечивает физиологическую уравновешенность почвенного раствора. Оптимизация условий питания осуществляется за счёт использования различных форм, доз и сроков внесения удобрений.[ …]

Внесение в почву минеральных удобрений в количествах, превышающих нормы, установленные наукой, приводит к сокращению сроков хранения урожая овощи быстро загнивают.[ …]

Внесение в почву минеральных удобрений является важным средством управления почвенным плодородием и увеличения продуктивности земледелия. Однако их длительное применение высокими дозами оказывает негативное воздействие на почву.[ …]

Весь фосфор почвы минерального происхождения, и поэтому его валовое содержание в основном зависит от материнской породы. На почвах глинистых фосфора больше, на песчаных и известковых — меньше. [ …]

Загрязнение почв в процессе их сельскохозяйственного использования. Внесение в почвенный покров новых, нехарактерных для него веществ или существенное превышение концентраций веществ, встречающихся в почве, называется загрязнением почв. При сельскохозяйственном использовании происходит загрязнение почв минеральными и органическими удобрениями, пестицидами, патогенными микроорганизмами и т.п.[ …]

Использование минеральных удобрений означает вовлечение в круговорот ранее находившихся вне этого круговорота вещеетв. В то же время применение многих органических удобрений (навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии) связано о повторным внесением известной части тех питательных веществ, которые поглощались растениями из почвы и уже участвовали в создании урожая. В навоз через корм животных попадают азот, фосфор, калий и ряд других питательных элементов, которые до этого были взяты растениями из почвы. Очевидно, что питательные вещества вносимых в почву минеральных удобрений через урожай, а затем через корм и подстилку в какой-то мере также поступают в навоз и при его применении возвращаются в почву. Чек интенсивнее используются минеральные удобрения в хозяйстве, тем больше возможность выращивать высокие урожаи, прочнее кормовая база, больше вероятность увеличить выход навоза, и, следовательно, большее количество ранее усвоенных растениями питательных веществ минеральных удобрений с навозом возвращается в почву.[ …]

Эффективность минеральных удобрений значительно повышается при совместном внесении их с органическими. Она также возрастает при заделке туков в лунки, канавки, скважины на глубину 25—50 см и на дно плужной борозды. Чтобы не повредить крупные корни, лунки и скважины вокруг деревьев располагают у концов ветвей. На каждый погонный метр делают одну лунку или две скважины. Лунки копают узкой лопатой клинообразной формы, а скважины — буром, ломом или мечом. Доза полного минерального удобрения на одно дерево распределяется по всем лункам или скважинам, которые затем засыпают землей. Действие удобрений значительно возрастает при внесении их с водой. На дерново-подзолистых почвах минеральные удобрения вносят в очаги вместе с известью. [ …]

Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее.[ …]

Разбрасыватель минеральных удобрений НРУ-0,5 предназначен для разбросного высева по поверхности почвы минеральных удобрений и известковых материалов. Состоит из бункера, воро-шильиого и дозирующего устройства, 2 разбрасывающих дисков, механизма привода, включающего карданный вал и 2 редуктора. При работе в ветреную погоду устанавливается ветрозащитное устройство. Разбрасыватель навешивается на тракторы Т-25А, МТЗ и Т-40.[ …]

Следует учитывать, что почва практически невозобновимый природный ресурс. Все основные ее экологические функции замыкаются на одном обобщающем показателе — почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Зти процессы ведут к весьма опасной по своим далеко идущим последствиям дегумификации — потере гумуса. Дегумификация возрастает и за счет неумеренного внесения в почву минеральных удобрений. За последнее столетие почвы Черноземья потеряли от трети до половины содержания гумуса. Но даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия не дает почве возможность выполнить в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства.[ …]

Исследования плодородия почв Заларинского стационара, где проводились полевые опыты с озимой пшеницей, показали, что серые лесные неоподзоленные легкосуглинистые почвы опытных участков характеризуются высокой обеспеченностью легкодоступными для питания растений соединениями фосфора и калия. Однако уровень эффективного плодородия этих почв невысокий в связи с низким содержанием гумуса и недостаточным обеспечением минеральным азотом. Важным условием повышения почвенного плодородия, улучшения сбалансированности между азотом и фосфором в питании растений, является обогащение почв минеральным азотом, который накапливается при паровой обработке почвы, при посеве бобовых трав, внесении азотного удобрения. На почвах Заларинского стационара азотные удобрения проявляют высокую эффективность при внесении их под озимую пшеницу, размещаемую по непаровым предшественникам, а также высеваемую по пару. При внесении средней и повышенной дозы азота не наблюдается полегания пшеницы, которое обычно происходит при избыточном азотном питании зерновых культур, не отмечается также задержки в созревании урожая. [ …]

Хотя растения извлекают из почвы небольшие количества питательных веществ, но в течение многих воков Исчерпался бы их запас в почве, если бы эти питательные вещества не возвращались в почву вновь. В природе совершается замечательный круговорот веществ, поддерживающий их равновесие и обеспечивающий непрерывное существование жизни на земле. Весь урожай органической массы, созданный растениями, в конце концов подвергается разложению и гниению, причем взятые из почвы минеральные вещества освобождаются из органических соединений и в том или ином виде возвращаются в ночву.[ …]

Весьма эффективны на смытых почвах минеральные удобрения. Поскольку чаще всего в смытых почвах «в минимуме» бывает азот (а на черноземах — фосфор), то именно азот- и фосфорсодержащие удобрения следует вносить в эродированные почвы. Количество вносимого с удобрением азота на смытых почвах зависит от обеспеченности почвы и растений влагой. При оптимальном увлажнении доза азота может достигать 90-120 кг/га (на фоне Рб0Кбо). На смытых черноземах и серых лесных почвах обычно рекомендуемая доза азота составляет 90 кг/га (на фоне Р9оКбо). Если обеспеченность влагой низкая, то и рекомендуемая доза азота меньше: в предгорьях Кавказа на смытых почвах рекомендуют вносить ИзоРзо и одновременно проводить водозадерживающие мероприятия.[ …]

На легкой среднеподзолистой почве минеральные удобрения, внесенные под картофель в довольно высокой дозе (N100P60K120), по эффективности уступали сравнительно невысокой дозе навоза — 20 т. Их действие на этой почве было и менее устойчиво в отдельные годы.[ …]

Верхние горизонты естественных почв включают органические, органоминеральные и минеральные, которые в основном соответствуют современным процессам. Органические горизонты различаются составом растительных остатков и степенью их разложения, что позволяет отразить различия почв по трофности и гидротермическим режимам. Органоминеральные (гумусовые) горизонты разделены по количеству и составу гумуса. Возможно присутствие в профиле несколько органических и гумусовых горизонтов с разной степенью разложения или гумификации органического материала. В этом случае диагностическое значение придается одному горизонту, имеющему лучшее выражение и наибольшую мощность. К группе верхних горизонтов относятся солончаковый и стратифицированные, образующиеся вследствие аккумуляции на поверхности почвы минерального материала.[ …]

Эти потери возмещаются внесением в почву минеральных удобрений, содержащих так называемые действующие вещества ((питательные элементы).[ …]

Кроме того, существует способ подготовки почвы системой последовательных посевов различных культур. Так, например, торфянистые болотные почвы можно улучшить за 2 года: в первый год после дренирования почвы и внесения минеральных удобрений посеять виково-овсяную смесь, а .во второй год использовать этот участок под овощи с внесением в почву минеральных удобрений.[ …]

Немецкий агрохимик Ю. Либих сформулировал минеральную теорию питания растений, согласно которой растения усваивают из почвы минеральные вещества, а из перегноя — только углерод. Таким образом, запас минеральных веществ в почве ограничен, и каждый новый урожай истощает почву. Следовательно, для ликвидации дефицита элементов в почву необходимо вносить минеральные удобрения. Введение в практику сельского хозяйства минеральных удобрений К. А. Тимирязев назвал «величайшим приобретением науки». Недостаток теории Ю. Либиха в том, что почва считалась простым резервуаром элементов питания растений.[ …]

Фосфорные, калийные, известковые (на кислых почвах) и другие медленно вымывающиеся из почвы минеральные удобрения, а также навоз и другие органические удобрения на почвах склонов следует вносить под плуг на глубину основной вспашки. Удобрения при этом способе внесения не подвергаются смыву талыми и дождевыми водами, размещаются в более увлажненной части пахотного слоя и полнее используются растениями.[ …]

Имеет значение также и количество удобрений в почве. На одном из участков неплодородной почвы загрязненный воздух снизил сухой вес растений в апреле и мае на 37%. После добавления в почву минеральных удобрений на участках с загрязненным и очищенным воздухом был получен одинаковый урожай. При повторении эксперимента в июне и июле сухой вес растений в условиях загрязненного воздуха оказался на 54 и 33% соответственно ниже сухого веса растений, культивируемых в условиях очищенного воздуха. Средние ежедневные концентрации сернистого ангидрида были приблизительно эквивалентны тем, которые применялись во всех предшествующих экспериментах, и почти никогда не превышали 0,1 части на миллион. В последнем эксперименте в результате разбрызгивания воды относительная влажность воздуха была повышена, а некоторое количество сернистого ангидрида удалено из воздуха.[ …]

Содержание нитратов характеризует обеспеченность почвы минеральным азотом и степень выраженности процесса нитрификации. По количеству нитратов можно судить об окультуренности почвы, так как для этого процесса наиболее благоприятны условия, характерные длй структурных хорошо аэрируемых почв.[ …]

Различают следующие виды техногенного загрязнения почв: минеральные техногенные выбросы; поступление токсичных органических и металлоорганических соединений; поступление радиоактивных веществ. [ …]

На нечерноземных дерново-подзолистых, серых лесных почвах, не насыщенных основаниями, к тому же бедных калием и фосфором, зола является ценным видом местного удобрения, сочетающим в себе качество нейтрализатора почвенной кислоты с одновременным обогащением почвы минеральными элементами пита.ния. На почвах с нейтральной реакцией — черноземах зола теряет свое значение как нейтрализатора почвенной кислотности, но имеет важное значение как источник калия и отчасти фосфора.[ …]

Обменная кислотность характерна для дерново-подзолистых почв икрасноземов, а также для почв северной части черноземной зоны. В почвах, имеющих слабокислую реакцию водной вытяжки, обменная кислотность незначительна, а в щелочных вообще отсутствует. Обменная кислотность регулирует реакцию почвенного раствора. При взаимодействии твердой фазы почвы с катионами растворимых солей, образующихся вследствие минерализации органических веществ, или с катионами вносимых в почву минеральных удобрений обменнопоглощенные ионы водорода и алюминия переходят в раствор и увеличивают актуальную кислотность, а если почвенный раствор нейтрализуется, то благодаря обменной кислотности он снова подкисляется. [ …]

Из таблицы 3 видно, что на дерново-подзолистых и темно-серых почвах минеральные удобрения хорошо окупаются прибавками урожая различных культур.[ …]

Основное количество почвенного азота сосредоточено в органическом веществе почвы. Азот органического вещества почвы непосредственно недоступен для растений, поэтому об обеспеченности растений почвенным азотом судят по содержанию в почве минерального азота.[ …]

Валовые формы меди, цинка, кобальта, молибдена и марганца определяли путем разложения почвы минеральными кислотами.[ …]

Необходимые растениям питательные вещества они усваивают из воздуха (углекислый газ) и почвы (минеральные соединения азота и зольные вещества). Концентрация углекислого газа в припочвенном слое атмосферы хотя и невысока, но почти постоянна. Поступление С02 в листья происходит беспрепятственно, но усвоение его зависит как от освещения и температуры окружающей воздушной среды, так и от жизнедеятельности подземной части растения — корневой системы, поглощающей из почвы воду и значительное число питательных веществ, извлекаемых не только из почвенного раствора, но и из твердой фазы. [ …]

Тепличные и парниковые грунты готовят с большим количеством навоза или перегноя; заправка почвы минеральными удобрениями не нужна. При сравнительно невысоких дозах навоза (до 100 т на 1 га) лучше вносить минеральные удобрения во время подготовки почвы из расчета 90—120 кг азота, фосфора и калия на 1 га.[ …]

Известно, что сорные растения наносят огромный вред земледелию, поглощая значительную часть вносимых в почву минеральных удобрений и поливных вод.[ …]

Биогенные элементы. Аналогичное положение создалось и с биогенными элементами. За последнее десятилетие внесение в почву минеральных удобрений сократилось более чем в 5 раз (см. табл. 6.2). В результате этого, во всех зонах республики установились устойчивые отрицательные балансы по важнейшим биогенным элементам: азоту, фосфору, калию. Эта тенденция — еще одна существенная угроза плодородию почв.[ …]

Благодаря действию совокупности почвенных организмов и хи- • шческих и биохимических реакций растения имеют возможность питаться из почвы минеральными и органическими питательными веществами. Кроме соединений углерода, азота, фосфора, калия,для нормального роста растения должны получать в малых дозах большое число катионов. Как устанавливает закон, минимума растения для нормального развития должны получать все эти компоненты обязательно хотя бы в минимально необходимых количествах. Это о формулировал Либих в 1040 г. При этом избыток какого-либо питательного вещества в почве может быть вредным, это может привести к исчезновению многих видов раотений а организмов, за исключением устойчивых к этому веществу форм (галофитов). Это наблюдение формулируется как закон толерантнооти (терпимости). Следует учеоть, что эти законы лишь приближенные, т.к. многие растения опособны адаптироваться к отсутствию какого-либо компонента, • заменяя его бляшкам по химической природе.[ …]

Для этих целей у 90 моделей разных пород в возрасте кульминации текущего прироста по всем частям биомассы определяли количество подвижных минеральных элементов питания на 100 г сухого вещества. Количество минеральных элементов на 100 г сухого вещества с десятикратной повторяемостью пересчитывали на 1 м3 стволовой древесины. Таким образом были получены коэффициенты выноса из почвы минеральных элементов по всем древесным породам (табл. 4.4).[ …]

Износ — относительно равномерное по площади уменьшение толщины покрытий, деталей и т. д., происходящее в результате трения. Является причиной загрязнения воздуха, воды, почвы минеральной пылью (с дорожных одежд и внесенной с колесами автомобиля на проезжую часть грязи, в результате эрозии почвы с неукрепленных откосов), резиновой крошкой, частицами металлов (свинца, меди, цинка, кадмия, никеля), асбестосодержащими частицами фрикционных материалов, используемых в объектах транспорта (диски сцепления, тормозные накладки).[ …]

Как известно, одной из причин токсичности почвогрунтов является их засоление. Отработанные буровые растворы и буровой шлам содержат в своем составе в ряде случаев значительное количество опасных для почв минеральных солей. Поэтому представляет интерес выявление влияния указанного фактора на биологическую продуктивность почв. Результаты исследований свидетельствуют о том, что минеральные сопи н количестве боттее 0 8—4,0 кт/м2 почвы резко снижают активность инвертазы, а в количестве более 1,5—1,6 кг/м2 почвы начинают существенно сказываться и на урожайности возделываемых на них сельхозкультур [4, 21]. [ …]

Борона луговая шарнирная БЛШ-2,3. Ширина захвата 2,3 м навесная, с длинными зубьями, скребками и шлейфом. Предназначена для ухода за природными лугами и пастбищами. Она прорезает дернину, что улучшает аэрацию почвы, разравнивает иавоз и кротовины и заделывает в почву минеральные удобрения, предварительно разбросанные по нолю.[ …]

В связи с тем что потенциальное плодородие различных видов торфа неодинаково (более высокое у низинных и низкое у верховых), удобрения под отдельные культуры применяют дифференцированно в зависимости от типа болот. На почвах низинных болот при выращивании зерновых культур предпочтение отдают фосфорно-калийным удобрениям (60—90 кг действующего начала на 1 га). На этих почвах минеральный азот (нитратов) мобилизуется быстрее, чем на торфяных почвах верховых и переходных болот. Поэтому азотные удобрения под зерновые на торфяных почвах низинных болот можно вносить только в более северных районах нечерноземной зоны, где органические вещества разлагаются в почве медленно. В первые годы освоения болот в более южных районах эти удобрения иногда применяют на фоне фосфорно-калийных в дозах, достаточных лишь для питания растений в начале вегетации, когда органические азотсодержащие соединения в почве минерализуются еще очень слабо.[ …]

Катена является ячейкой, моделью почвенного покрова, достаточно полно отражающей взаимосвязи его компонентов. Поэтому заболачивание изученной территории представляется как саморазвитие—автометаморфоз почвенного покрова, включающее две неразрывные и локализованные эволюционные линии: саморазвитие болот и их почв и метаморфоз биогеоценозов н почв минеральных повышений рельефа.[ …]

Грибам, обволакивающим корни растения-хозяина, в качестве источника углерода необходимы растворимые углеводы, и в этом отношении они отличаются от большинства своих сво-бодноживущих, т. е. несимбиотических родичей, расщепляющих целлюлозу. Микоризные грибы то крайней мере часть своих потребностей в углероде удовлетворяют за счет хозяев. Мицелий всасывает из почвы минеральные биогены, и [ . ..]

Задача обоснования производственной структуры оросительной системы (ОС) для условий неустойчивого естественного увлажнения решается с использованием математической модели, в которую включаются вероятностные характеристики осадков и речного стока. Ключевую роль в модели играют условия независимости от этих показателей площадей посевов сельскохозяйственных культур, так как они определяются во время сева и не меняются в течение периода вегетации. Сельскохозяйственное использование земель и орошение отдельных посевов изменяют физическое состояние почв, ход накопления и выноса питательных веществ и гумуса. Вносимые в почву минеральные и органические удобрения не только используются растениями, но и выносятся (в жидкой фазе) излишками поливной воды, а в твердой фазе — с почвенными фракциями. Уравнения (аналогичные введенным в предыдущем разделе) описывают использование минеральных удобрений. Они позволяют оценивать объем загрязнений и управлять процессами эрозии почв и выноса биогенных элементов (азот, фосфор и др. ). Как и в случае детерминированной задачи, эти уравнения включаются в состав ограничений математической модели.[ …]

Почвенные минералы и питание растений

Brady, N.C. &
Weil, RR Природа и свойства почвы, 14-е изд. Верхнее седло
Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2008.

Churchman, JC & Lowe. Д.
J. Изменение, образование и появление минералов в почвах. В Справочник по почвоведению — Свойства и
Процессы
, ред. Хуанг, П. М., Ли, Ю. и Самнер, М. Э. (Бока-Ратон: CRC
Пресс, 2012) 20-1-20-72.

Essington, ME Химия почвы и воды: интегративный
Подход
, 1-е изд. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 2004.

Гиндер-Фогель, М.
и Спаркс, Д.Л. Влияние рентгеновской абсорбционной спектроскопии на
понимание почвенных процессов и механизмов реакции. В Синхротронные методы в почвах и отложениях , ред. Сингх, Б.
и Грефе М. (Берлингтон: Elsevier 2010) 1–26.

Гольдич С. С. Исследование в
каменное выветривание. Журнал геологии 46, 17-58 (1938).

Хавлин, Дж. Л. и др. Плодородие почвы и удобрения: введение в управление питательными веществами ,
7-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2005.

Клейн, К. и
Hurlbut Jr., CS Руководство по минералогии
(По Джеймсу Д. Дане),
, 21-е исправленное изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley, 1999.

Лапидус, Д. Ф. Геологический словарь Коллинза , Лондон,
Англия: HarperCollins, 1990.

Lehmann, J. et al. Сохранение в недрах органических и
неорганический азот в бразильской саванне Oxisol. Использование и управление почвой 20,
163-172 (2004). doi: 10.1111/j.1475-2743.2004.tb00352.x.

Нидер, Р.,
Бенби, Д.К. и Шерер, Х.В. Фиксация и дефиксация аммония в почвах:
Обзор. Биология и плодородие почв
47, 1-14 (2011). дои:
10.1007/s00374-010-0506-4.

Нёрмик Х. и Вахтрас К.
Удержание и фиксация аммония в почвах. В Азот в сельскохозяйственных почвах , изд. Стивенсон, Ф. Дж. (Мэдисон:
Американец Сок Агрон, 19 лет82) 123-171.

Парих, ул.
SJ & James, BR Почва: основа сельского хозяйства. Знание природы 3(10), 2 (2012).

Расия В. и Армор Дж. Д.
Накопление нитратов под посевами в Ferrosols крайнего севера Квинсленда
влажные тропики. Австралийский журнал почв
Исследование
39, 329-341 (2001).
дои: дои: 10.1071/SR99133.

Спаркс, Д. Л. Экологическая химия почв , 2-е изд.
Сан-Диего, Калифорния: Academic Press, 2003.

Спаркс, Д. Л. и Хуанг, П. М.
Физическая химия почвенного калия. В калий
в сельском хозяйстве
, изд. Мансон, Р. Д. (Мэдисон: Американское общество
Agronomy, Inc., Американское общество растениеводства, Inc. и Общество почвоведов
of America, Inc., 1985) 201-276.

Стивенсон Ф.Дж.
& Коул, Массачусетс Циклы почвы: углерод,
Азот, фосфор, сера, микроэлементы
, 2-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Wiley,
1999.

Су К. и Суарес
Д.Л. Координация адсорбированного бора: ИК-Фурье-спектроскопическое исследование. Экологические науки и технологии 29, 302-311 (1995). дои:
10.1021/es00002a005.

Томпсон, А. и Гойн, К.В.
Введение в сорбцию химических компонентов в почвах. Знания о естественном образовании 4(4), 7 (2012).

Уилсон, М.
J. Процессы, продукты и процессы выветривания первичных породообразующих минералов
тарифы. Глинистые минералы 39, 233-66 (2004). doi: http://dx.doi.org/10.1180/0009855043930133.

Минералы почвы

Почвенные минералы играют жизненно важную роль в плодородии почвы, поскольку минеральные поверхности служат потенциальными местами хранения питательных веществ. Однако разные типы почвенных минералов удерживают и удерживают разное количество питательных веществ. Поэтому полезно знать типы минералов, из которых состоит ваша почва, чтобы вы могли предсказать, в какой степени почва может удерживать и снабжать растения питательными веществами.

В почве содержится множество типов минералов. Эти минералы сильно различаются по размеру и химическому составу.

Размер частиц минералов почвы

Размер частиц является важным свойством, которое позволяет нам различать различные почвенные минералы. Почвы содержат частицы от очень больших валунов до мельчайших частиц, невидимых невооруженным глазом. Чтобы дополнительно различать частицы по размеру, частицы разделяют на две категории: крупная фракция и мелкоземистая фракция.

Мелкоземельная фракция

Когда мы говорим о большинстве почв Мауи, мы обычно имеем в виду вторую категорию размера частиц: фракцию мелкозема. Это связано с тем, что почвы Мауи почти исключительно мелкозернистые. Фракция мелкозема включает любые частицы размером менее 2,0 мм (0,078 дюйма) и делится на три класса размеров: песок, ил или глина. Чтобы представить это в перспективе, ширина грифеля карандаша № 2 составляет примерно 2,0 мм. В таблице 1 приведены описания каждого класса фракции мелкозема.

Таблица 1.   Описание классов песка, ила и глины.

Мелкоземельная фракция

 

Размер

Текстура

Характеристики

Песок

2,0 мм -0,05 мм

песчаный

Песок виден невооруженным глазом, состоит из частиц с малой площадью поверхности и допускает чрезмерное дренирование.

Ил

0,05 мм — 0,002 мм

масляный

Ил не виден невооруженным глазом и увеличивает водоудерживающую способность почвы.

Глина

< 0,002 мм

липкий

Глина имеет большую площадь поверхности, высокую водоудерживающую способность, множество мелких пор и обладает заряженными поверхностями, способными притягивать и удерживать питательные вещества.

Рисунок 2. Сравнение относительного размера песка, ила и глины фракции мелкозема.
Источник: http://www.cst.cmich.edu/users/Franc1M/esc334/lectures/physical.htm

.

Крупная фракция

К крупной фракции почвы относятся любые частицы почвы размером более 2 мм. К крупной фракции относятся валуны, камни, гравий и крупный песок. Это обломки горных пород, обычно представляющие собой комбинацию нескольких типов минералов. Нас не очень интересует грубая фракция в почве, поскольку почвы округа Мауи в основном относятся к мелкоземной фракции.

Выветривание почвенных минералов и изменение минерального состава

Выветривание — это основной процесс, воздействующий на первичные минералы земли с образованием более мелких и тонких частиц, которые мы называем «почвой». Округ Мауи — отличное место для наблюдения за последствиями выветривания, поскольку здесь есть как слегка выветрелые, так и сильно выветрелые почвы. С точки зрения управления питательными веществами процесс выветривания сильно влияет на доступность питательных веществ для растений. Первоначально, когда частицы почвы начинают выветриваться, первичные минералы выделяют в почву питательные вещества. По мере того, как эти частицы уменьшаются в размерах, почва также способна удерживать большее количество питательных веществ. В конечном счете, однако, способность удерживать и удерживать питательные вещества значительно снижается в сильно выветрелых почвах, поскольку большая часть питательных веществ была потеряна из-за вымывания.

Существует два типа выветривания: физическое выветривание и химическое выветривание. Различия в характере выветривания являются причиной того, что существует большой диапазон размеров частиц почвы. Валуны гораздо меньше подвержены выветриванию, чем гравий. В свою очередь, гравий намного меньше выветривается, чем частицы глины. Частицы глины могут даже выветриваться в другие материалы, такие как оксиды железа и алюминия, которые, как правило, устойчивы к дальнейшему выветриванию. В тропиках очень важно химическое выветривание. Поскольку климат обычно теплый и влажный круглый год, он обеспечивает подходящую среду для постоянного химического выветривания. Со временем, при достаточном количестве осадков и теплых температурах, минеральные частицы превращаются в все более мелкие частицы почвы. В результате тропические почвы, как правило, сильно выветриваются. Таблица 2 содержит список распространенных первичных, вторичных минералов, оксидов алюминия и железа и аморфных материалов на Гавайях.

Физическое выветривание

Физическое выветривание — это процесс, который разрушает и разрушает материнскую породу или первичные минералы в земле. В тропиках физическое выветривание вызывается увлажнением и высыханием горных пород; эрозия; действия растений и животных; или падение, разбивание или разбивание каменных материалов на более мелкие куски.

Химическое выветривание

Химическое выветривание играет важную роль в управлении питательными веществами, поскольку образующиеся частицы почвы сохраняют и поставляют питательные вещества. Однако при сильном выветривании почва теряет большую часть своих питательных веществ из-за чрезмерного выщелачивания. Таким образом, сильно выветрелые почвы, как правило, неплодородны, тогда как умеренно выветрелые почвы, как правило, более плодородны.

После того, как материнская порода раскололась на более мелкие части, на нее воздействует другой процесс. Этот процесс химическое выветривание . Химическое выветривание включает изменение или преобразование первичных минералов во вторичные минералы. Вторичные минералы служат основными строительными блоками мелких частиц почвы. В результате могут быть синтезированы новые материалы, могут накапливаться остаточные материалы из материалов (таких как оксиды), которые не могут подвергаться дальнейшему выветриванию, или материалы могут быть потеряны в результате выщелачивания.

Таблица 2 . Важные первичные минералы и выветренные материалы на Мауи

Важные минералы и выветренные материалы базальтовой породы на Гавайях

Первичные минералы базальтовой породы

  • Плагиоклаз Полевой шпат
  • Оливин
  • Авгит

Прочие: магнетит, апатит, ильменит

Вторичные полезные ископаемые

  • Смектит, такой как монтмориллонит (менее выветрившийся)
  • Каолин, такой как галлуазит (более выветрившийся)

Оксиды железа

  • Гематит
  • Гётит
  • Магнетит
  • Маггемит
  • Лепидокрозит
  • Ферригидрид

Оксид алюминия

  • Гиббсайт

Аморфные минералы

  • Аллофан
  • Имоголит

Аморфные вещества

Конкретные имена не указаны

Следующие три ссылки содержат анимированные демонстрации того, как процесс выветривания превращает первичные минералы во вторичные минералы и другие материалы, характерные для почв.