Валовой состав почвы

Результаты валового анализа, выраженные в процентах к сухой почве, позволяют дать заключение о количестве органической и минеральной частей почвы с подразделением последней на отдельные элементы, химически связанную воду и СО2 карбонатов.

Валовой анализ дает представление об элементарном составе почвы, не предрешая вопроса о формах соединений элементов. Изображение валового состава в виде оксидов не означает, что элементы находятся в почве в этой форме. Минеральная часть почвы состоит, как известно, в основном из ряда алюмосиликатов и силикатов (глинистые минералы, слюды  т.д.), и лишь небольшая часть некоторых элементов действительно находится в виде оксидов (например, кварц SiO2, лимонит Fe2O3 nH2O).  Кроме того, валовое содержание тех или иных оксидов наряду с минеральными соединениями почвы включает зольные элементы, входящие в состав органической части ее. Чем выше содержание органических веществ в почве, тем большая часть валового содержания  Р и S, а отчасти R и Ca является компонентом органической части.

Для определения типа почвы необходимо установить характер почвообразовательного процесса, т.е. наличие или отсутствие  процессов разрушения минералов  и перемещения продуктов разрушения минералов. Иными словами необходимо установить, как изменилась по химическому составу минеральная часть почвы по сравнению с материнской породой. Для этого нужно знать содержание всех элементов в пересчете на безводную, безгумусную и бескарбонатную почву.

При анализе валового состава  необходимо обращать внимание на следующие данные:

I)Количество гумуса и характер его изменения по профилю.  Различные типы почв характеризуются как различным содержанием гумуса в верхнем горизонте, так и различной скоростью уменьшения его количества с глубиной. Наиболее часто встречаются три типа гумусового профиля:

1. Содержание гумуса постепенно убывает с глубиной. Этот тип гумусового профиля характерен для почв с глубоким проникновением ежегодно отмирающих корней травянистых растений, разлагающихся непосредственно в толще почвы. Таковы черноземы, каштановые почвы, сероземы.

2. Основные запасы гумуса сосредоточены в верхнем горизонте и очень резко уменьшаются с глубиной. Такое распределение гумуса свидетельствует о преимущественном накоплении органических остатков на поверхности почвы и в ее верхних горизонтах, где и развивается процесс гумификации. Примером этого типа гумусового профиля могут быть дерново-подзолистые почвы.

3. При общем резком падении количества гумуса по профилю наблюдается заметное увеличение его на некоторой глубине. Увеличение количества гумуса в средней и нижней частях профиля означает формирование гумусо-иллювиального горизонта за счет растворимых форм его, вымывающихся из верхней части профиля. Этот тип гумусового профиля характерен для подзолистых гумусово-иллювиальных почв, некоторых осолодевших солонцов.

II) Качественный состав гумуса. Для характеристика качественного состава гумуса необходимо располагать данными группового его анализа; некоторое представление о составе гумуса дает отношение С : N.  Для вычисления этого отношения необходимо по количеству гумуса определить содержание С (среднее содержание С в гумусе равно 58%), а затем С:N. В среднем в почвах оно равно 10 с колебаними от 5 до 20. Чем уже отношение С:N, тем богаче гумус азотом  и тем выше его питательная ценность.

III). Глубина залегания и характер распределения карбонатов по профилю. Эти показатели являются важными классификационными признаками и дают возможность установить степень развития  процессов выщелачивания в почве. Обычно карбонатность профиля почвы является  следствием карбонатности материнской породы, и в процессе почвообразования  наблюдается лишь перемещение карбонатов  по почвенной толще. Прежде всего необходимо установить глубину залегания карбонатов  (т.е. глубину вскипания), сопоставляя ее с мощностью гумусового профиля. Почвы могут вскипать с поверхности, в верхней, средней или нижней части гумусового горизонта или вне пределов  последнего – в горизонте В2 или материнской породе. Затем следует проанализировать  характер распределения карбонатов по профилю. Лишь в редких случаях количество карбонатов  остается постоянным по всему профилю или  несколько увеличено в верхних горизонтах. Чаще всего  количество карбонатов  увеличивается с глубиной  вследствии  выщелачивания  из верхних горизонтов нисходящими токами влаги. При этом нужно установить, имеется ли в профиле иллювиальный по отношению к карбонатам горизонт, в котором количество карбонатов всегда больше, чем в выше- и нижележащих горизонтах. Карбонатный иллювиальный горизонт характерен для многих типов.

IV). Распределение алюмосиликатной (безгумусной, безводной и бескарбонатной) части почвы по профилю. Является основным показателем наличия или отсутствия процессов разрушения минералов в почве, передвижения продуктов их разрушения вниз. Если по данным валового анализа наблюдается относительно равномерное содержание оксидов составляющих алюмосиликатную часть почвы, по всему профилю вплоть до материнской породы, необходимо сделать заключение об отсутствии процессов разрушения минералов.  Если же для профиля характерно неодинаковое содержание основных оксидов, несомненно разрушение алюмосиликатов в процессе почвообразования и вымывание продуктов их разрушения за пределы профиля или в его нижние части. В этом случае верхние горизонты почвы относительно обогащаются кременземом как наиболее устойчивым компонентом минеральной части почвы и обедняются  соединениями железа, алюминия и основаниями. В нижних горизонтах наблюдается обратная картина – содержание кремнезема меньше, а соединений железа, алюминия и оснований больше, чем в верхних горизонтах.

V) Абсолютное содержание отдельных оксидов. По этому показателю можно судить о богатстве почвы элементами питания и характере материнской породы. Почвы, богатые элементами питания, содержат много гумуса ( 10-15 %), азота (0,3-0,5%), Р (0,2-0,3%), S (0,1-0,2%). Высокое содержание кремензема в профиле ( до 90-95 %) свидетельствует о формировании почвы на песчаных породах. Повышенное количество карбонатов  (до30-40%) – о специфичности материнской породы – ее принадлежности к аллитному типу коры выветривания и т.д.

По данным валового анализа можно вычислить запас каждого элемента питания в отдельных горизонтах или во всем профиле почвы, что дает возможность судить о миграции или аккумуляции элементов в пределах почвенной толщи и о потенциальном плодородии почвы. Для вычисления запаса элемента необходимо знать плотность почвы, мощность горизонтов почвенного профиля и процентное содержание элемента в них. Запасы вычисляют в тоннах на 1 га или в килограммах на 1 м2.  Запас элемента в тоннах на 1га вычисляют по формуле: х=dha, где d- плотность горизонта, г/см3; h -  его мощность, см; а – содержание элемента, %.

Запас элемента в килограммах на 1 м2 определяют по формуле х=dha/10.