ХИМИЯ ПОЧВЫ. ТВЕРДЫЕ ФАЗЫ ПОЧВЫ

Закономерности распространения высокодисперсных минералов в почвах СССР

На основе большого материала, полученного путем применения комплекса методов: термического, рентгенографического, электрон- номикроскопического и химического, Н. И. Горбуновым (1963) составлена схема распространения глинных и сопутствующих им высокодисперсных минералов в почвах СССР.

При рассмотрении  можно отметить следующие особенности.

а)         Само построение таблицы указывает на значение почвообра- зующей породы и ее возраста для состава вторичных минералов, очевидно, в большой мере унаследованных от породы: в составе высокодисперсных минералов в дерново-подзолистых почвах и черноземах, сформированных на покровных суглинках, преобладают гидрослюды и монтмориллонит, в тех же почвах на древних магматических породах обнаруживается каолинит, а также гетит и гиббсит.

б)        Разнообразие вторичных минералов в почвах, обнаруживаемых современными методами, ограничивается очень небольшим их числом. Наиболее часто встречаются минералы группы гидрослюд (иллит, гидробиотит) и монтмориллонита (монтмориллонит, бейдел- лит, нонтронит), а затем каолинит, галлуазит, вермикулит, гетит, гиббсит; аморфные вещества: полуторные окислы, кремнезем, алло- фаны.

Это малое разнообразие почвенных вторичных минералов в большой степени объясняется их генетической связью с первичными минералами; мы видели выше (см.  5), что число наиболее распространенных групп первичных минералов также весьма ограниченно: полевые шпаты, слюды, амфиболы и кварц составляют более 90% магматических пород.

в)         Точной приуроченности вторичных минералов к типу почв не наблюдается; одни и те же минералы присутствуют в разных типах почв, а в одном и том же типе почв могут преобладать разные минералы в зависимости от породы (как уже отмечалось выше).

г)         Приуроченность каолинита к почвам с кислой реакцией, благоприятствующей образованию каолинита, имеет место лишь в красноземах и латеритах, где каолинит преобладает среди вторичных минералов на всех породах и где ему сопутствуют гетит и гиббсит.

Теплый, влажный климат, промывной режим и связанная с ним кислая реакция почв, интенсивная микробиологическая деятельность являются причинами сильного разрушения первичных минералов в красноземах и превращения их во вторичные. В дерново-подзолистых почвах, несмотря на их кислую реакцию, каолинита почти нет; исключение составляют лишь дерново-подзолистые почвы, развитые на древних породах и унаследовавшие от них каолинит.

д)        Условия увлажнения сказываются на распределении вторичных минералов по почвенному профилю; при этом наибольшая неравномерность распределения наблюдается в почвах промывного режима: наиболее высокодисперсные частички минералов током воды передвигаются в нижние горизонты.

Основным выводом, который вытекает из рассмотрения схемы распространения глинных минералов в почвах СССР ( 7), по Н. И. Горбунову, должно быть признание положения о том, что ведущими факторами являются состав материнской породы и ее возраст. Климату и растительности, определяющим зональность процессов почвообразования, Н. И. Горбунов в большинстве случаев не придает решающего значения в формировании состава глинных минералов в почвах; распределение минералов по почвенному профилю достаточно отчетливо отражает климатические условия

Необходимо подчеркнуть, что уточнение вопросов генезиса вторичных минералов и закономерностей их распределения в почвах окажется в полной мере возможным лишь тогда, когда будут разработаны отсутствующие пока методы количественного учета состава вторичных минералов в почвах, которые позволят не только констатировать наличие тех или иных минералов, но и определять их количественные соотношения.

Почвенные вторичные минералы играют важную роль в свойствах почвы, в большой мере связанную с их высокой степенью дисперсности. Их количество, состав, особенности взаимодействия с органическими веществами, с жидкой и газовой фазами почвы имеют существенное значение в создании основного свойства почвы — ее плодородия. В разделе о почвенных коллоидах мы остановимся на этом подробнее.

Выше, характеризуя первичные и вторичные минералы, встречающиеся в почвах, и процессы их выветривания, мы в основном касались, кроме кислорода, соединений кремния, алюминия и железа, составляющих основную массу почвы.

Благодаря значительному содержанию Si, А1 и Fe в почвах их всегда достаточно для нужд растений; лишь при некоторых условиях реакции среды (при повышенных значениях рН) железо переходит в малоподвижные формы, недоступные для растений, что вызывает страдание растений (хлороз).