2.2.2 Хімічний склад грунтів

Грунт є верхньою частиною кори вивітрювання літосфери, тому він майже повністю успадковує її хімічний склад.

І в літосфері і в грунті майже половину всіх хімічних речовин займає кисень, одну четверту частину – кремній, одну десяту – алюміній і залізо. На вміст деяких елементів в грунті, порівняно з літосферою, впливає жива речовина. Так вуглецю в грунті в 20 разів більше ніж в літосфері, азоту – в 10 разів більше. В грунті більше водню і води, газів і органічної речовини.

Вміст хімічних елементів в грунті і літосфері,%

Таблиця 2.3

Елемент	Вміст у літосфері	Вміст у грунті	Елемент	Вміст у літосфері	Вміст у грунті
O	47.2	49.0	Mg	2.10	0.63
Si	27.6	33.0	C	0.10	2.00
Al	8.8	7.13	S	0.09	0.085
Fe	5.1	3.80	P	0.08	0.08
Ca	3.6	1.37	Cl	0.045	0.01
Na	2.64	0.63	Mn	0.09	0.085
K	2.60	1.36	N	0.01	0.10

У більшості випадків грунти майже на 90% представлені мінеральними елементарними частинками, а тому їх валовий хімічний склад буде визначатись складом і кількісним співвідношенням мінералів.

Хімічний склад грунтів змінюється з глибиною. Різниця у валовому хімічному складі окремих горизонтів грунтового профілю використовується для визначення хімічного перетворення породи. Наприклад, в елювіальному горизонті спостерігається збіднення на півтораоксиди та основи, на мул (підзолистий осолоділий грунт), в ілювіальному спостерігається зворотня картина. Разом з цим однаковий за хімічним складом профіль може формуватись під впливом таких елементарних грунтових процесів, як опідзолення, осолодіння, оглеєння тощо.

Напрямок і інтенсивність процесів в грунті безпосередньо впливає на перерозділ хімічних елементів по профілю. Тому за характером профільних змін валового хімічного складу можна проводити діагностику ґрунтоутворення.

2.2.3 Хімічні елементи та їх сполуки у грунтах

Для розуміння причин формування особливостей валового хімічного складу грунту та окремих горизонтів необхідно врахувати вплив на ґрунтоутворення конкретних мінеральних і органічних сполук.

Кремній (Si). Вміст цього елементу визначається присутністю в грунті в основному кварцу. Валовий вміст SiО₂ у глинистих грунтах 40-70%, у піщаних 90-98%.

Алюміній (Al) в грунті зумовлюється присутністю в грунті польових шпатів, глинистих мінералів, слюд, гранатів, корундів тощо. Валовий вміст Al₂О₃ в грунтах від 1-2 до 15-20% у фералітних грунтах, бокситах до 40%.

Залізо (Fe) присутнє у грунтах як компонент магнетиту, гематиту, піроксену, оксидів заліза тощо. Вміст Fe₂О₃ у грунті 0.5-1.0% у кварцево-піщаних грунтах, до 20-50% у фералітних грунтах і латеритах тропіків.

Кальцій (Са). Вміст кальцію в безкарбонатних грунтах складає 1-3%, за рахунок присутності глинистих мінералів та органічних решток й гумусу, також може бути підвищений вміст Са за рахунок первинних карбонатних порід і мінералів (кальциту, гіпсу, основних плагіокладів).

Магній (Mg). Вміст Mg близький до вмісту Са й зумовлений присутністю глинистих мінералів: монтморилоніту, вермикуліту, хлориту. У крупних фракція (в уламках) Mg міститься в доломітах, олівіні, піроксенах, роговій обманці. В аридній зоні багато Mg акумулюється при засоленні грунтів у вигляді хлоридів і сульфідів.

Калій (К). Вміст К₂О в грунтах складає 2-3%. Калій присутній частіше в глинистих мінералах, особливо в гідроклюдах, а також в крупних фракціях первинних мінералів (біотит, мусковіт, калієві польові шпати). К разом з Са необхідні рослинам для їх розвитку, якщо він знаходиться в дефіциті, то це впливає на родючість грунту.

Натрій (Na). Вміст NaO₂ приблизно 1-3%. У грунті Na присутній в складі первинних мінералів (польові шпати). NaO₂ в крупних фракцій може бути до 5-6%, тоді як в мулистій фракції 0.5-1%. В аридній зоні у засолених грунтах Na може входити в поглинальний комплекс у вигляді хлоридів, вміст його може бути декілька відсотків. Дефіциту його в грунті немає. Надлишок Na веде до несприятливих фізичних і хімічних властивостей грунту.

Марганець (Mn). В грунті його всього декілька десятих відсотка. У розсіяному вигляді Mn може входити до складу олівінів, піроксенів, епідоту. А також може бути у вигляді манганових конкрецій, які утворилися в результаті біологічної діяльності мікроорганізмів.

Сірка (S). Вміст сірки в грунті не перевищує декількох десятих відсотка, у складі органічних сполук рослинного і тваринного походження. У засолених грунтах вміст сірки може бути більше, до декількох %, ще більше– у забруднених промисловими відходами грунтах.

Вуглець, азот, фосфор – ці елементи належить до важливих органогенів. Присутність їх в грунті – наслідок впливу живої речовини і процесів ґрунтоутворення. Вони містяться в гумусі та органічних рештках і відіграють визначну роль у родючості грунтів.

Мікроелементи (розсіяні елементи Со, Zn, Ni, Cu, Pb) містяться в грунті у невеликій кількості, але відіграють важливе значення у життєдіяльності рослин. Валовий вміст цих елементів пов’язаний з вмістом в грунті первинних, глинистих мінералів і органічної речовини.

Хімічний склад грунтів впливає на їх родючість, як безпосередньо так і визначаючи ті чи інші властивості і процеси в грунті.

У процесі ґрунтоутворення відбуваються дуже істотні перетворення хімічного складу вихідних материнських порід, що пов’язані з цілою низкою загальних грунтових процесів:

• перехід хімічних елементів з одних сполук в інші у зв’язку з мінеральними перетвореннями;

• надходження елементів з атмосфери з опадами;

• виніс елементів низхідним рухом води в грунтові води через гідрографічну мережу в океан;

• привнесення елементів з грунтовими водами;

• циклічне залучення елементів в біологічний кругообіг.

Тому профіль грунтів завжди в певній мірі диференційований за хімічним складом.

Література [2] с. 71-77