Какие нерастворимые минеральные вещества содержится в почве
Минеральная часть почвы — основная составляющая почв, включающая
Минеральная часть почвы возникла в ходе процессов выветривания горных пород и минералов верхних слоев литосферы и их превращений. Это подтверждается схожим химическим составом литосферы и почв. Почвенный покров образовался под совокупным влиянием на минеральную природу физических и химических факторов, а также живых организмов, прежде всего растений и микроорганизмов.
Геохимический состав почвы наследуется от почвообразующих пород. Так, высокое содержание оксида кремния определяет высокое содержание его в почве. На карбонатных породах образуются почвы, обогащенные щелочноземельными элементами.
Биологических фактор почвообразования
Благодаря деятельности живых организмов в почве по сравнению с земной корой содержание углерода увеличилось в 20 раз, азота — в 10 раз.
Почвообразование в естественных условиях протекает очень медленно. Применение удобрений и агротехнических приемов позволяет ускорить этот процесс. Так, внесение удобрений усиливает жизнедеятельность растений и почвенной микрофлоры, что приводит к накоплению органических веществ и биологически важных элементов.
По химическому строению минералы делятся на силикаты и алюмосиликаты. Из силикатов для всех типов почв во фракциях песка и пыли преобладает кварц — SiO2, характеризующийся низкой поглотительной способностью и высокой водопроницаемостью. В почвах его содержание, как правило более 60%, в песчаных — более 90%. Кварц химически инертен, отличается высокой прочностью.
Основой минеральной части почв составляют кремнекислородные соединения. Самый распространенный почвенный минерал — кварц, или оксид кремния. Алюминий и железо преимущественно входят в состав алюмосиликатных и ферросиликатных минералов. Атомы кремния и кислорода образуют прочносвязанные группы SiO4, имеющие тетраэдрическую структуру. В связи с четырехвалентностью кремния, группы SiO4 могут образовывать между собой различные сложные комбинации соединения.
Группы соединений тетраэдров SiO4
В структурах минералов тонкодисперсных фракций почв кремнекислородные тетраэдры могут соединяться в слои, цепочки или отдельные группы тетраэдров SiO4. Суммарная степень окисления этих групп отрицательна. В сложных сочетаниях кремнекислородных тетраэдров часть атомов кремния может замещаться атомами алюминия.
В кристаллической решетке кварца тетраэдры SiO4 соединены между собой посредством атомов кислорода с четырьмя другими тетраэдрами SiO4. Общая формула кварца (SiO2)n. В кристаллической структуре полевых шпатов часть атомов кремния замещена на алюминий. Для компенсации возникающего отрицательного заряда кремнеалюмокислородного каркаса в их состав включаются атомы натрия, кальция и других, встраивающиеся в «полостях» решетки. Так, полевой шпат альбит имеет формулу Na[SiAlO8].
Кристаллическая структура кварца
Алюминий в тетраэдрической координации с ионами кислорода или гидроксильной группы ОН образует октаэдрические группы, где атом алюминия окружен шестью атомами кислорода или гидроксильной группами. Формула такого соединения (слоя) [Аl(ОН)3]•n соответствует минералу гиббситу (гидраргиллиту).
Структуру таких минералов можно представить следующим образом:
…[(ОН)ЗАl2(ОН)З]•n…[(ОН)3Al2(ОН)3]•n…[(OH)3Al2(OH)3]•n.
Формуле отражает химический состав слоя (пакета), а точки — межпакетные промежутки.
Минеральная часть почв состоит из первичных и вторичных минералов. В песчаных и супесчаных почвах в основном преобладают первичные минералы, суглинистые почвы состоят из первичных и вторичных минералов, а глинистые — преимущественно из вторичных с примесью кварца. Разделение минералов на первичные, то есть с размером частиц более 0,001 мм и вторичные менее 0,001 мм условно, так как последние являются продуктами физико-химического выветривания первичных и образования при этом гидратов полуторных оксидов кремнезема и иных соединений.
В процессе выветривания гидролиз полевого шпата и слюды приводит к замещению катионов металлов в кристаллических решетках минералов на ионы водорода:
Физико-химическое выветривание нераздельно от биологического преобразования пород и минералов под воздействием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.
Первичные минералы почвы — минералы, перешедшие из земной коры в почву без изменения своей структуры. К ним относятся минералы почвенного скелета:
- кварц и его разновидности,
- полевые шпаты: ортоклазы, плагиоклазы, слюды, роговые обманки, авгит, турмалин, магнетит, кальцит, доломит и др.
Первичные минералы почвы входят в состав материнских почвообразующих пород, образовавшихся в результате выветривания и разрушения горных пород. В почвах они присутствуют в виде песчаных частиц размером от 0,05 до 1,0 мм и пылеватых частиц размером от 0,001 до 0,05 мм. В небольшом количестве присутствуют в виде илистых размером менее 1 мкм и коллоидных размером менее 0,25 мкм частиц.
Из первичных минералов под влиянием физико-химических процессов, таких как гидратация, гидролиз, окисление и жизнедеятельности почвенных организмов образуются гидраты полуторных оксидов и кремнеземы, минеральные соли, а также вторичные минералы.
При разрушении полевых шпатов и слюд высвобождается калий, кальций, магний, железо и некоторые другие питательные элементы для растений.
Вторичные минералы, или минералы глин, — каолинит, монтмориллонит, гидрослюды и др. В основном представлены в виде илистых и коллоидных частиц, реже в виде пылеватых частиц.
В кристаллических решетках алюмосиликатных минералов мелкодисперсной фракции почв лежат комбинации кремнекислородных тетраэдрических и алюмогидроксильных октаэдрических слоёв.
Кристаллическая решетка каолинита образована пакетами из двух слоев, связанных между собой атомами кислорода: тетраэдрического кремнекислородного и октаэдрического алюмогидроксильного:
…[O3Si2O2(OH)Al2(OH)3]•n…[O3Si2O2(OH)Al2(OH)3]•n.
Кристаллические решетки монтмориллонита и гидрослюд образованы одним алюмогидроксильным слоем и двумя присоединёнными к нему кремнекислородными:
[O3Si2O2(OH)Al2OHO2Si2O3]•n…[O3Si2O2(OH)Al2OHO2Si2O3]•n.
Связь между пакетами у минералов каолинитовой группы сильнее, а межпакетные пространства небольшие. Поэтому взаимодействие микрокристаллических частиц с водой протекает только на внешней поверхности.
У минералов монтмориллонитовой группы межпакетные пространства больше, а связь между пакетами слабее, поэтому молекулы воды могут проникать в межпакетные пространства. В катионном обмене с почвенным раствором минералов этой группы принимают участие катионы, расположенные на поверхности частиц и находящиеся в межпакетных промежутках. Этим объясняется высокая обменная поглотительная способность минералов монтмориллонитовой группы и наличие необменного поглощения катионов. Эта группа характеризуется высокой дисперсностью, набухаемостью, липкостью и вязкостью.
Почвенные глинистые минералы разделяются на:
- монтмориллонитовые (монтмориллонит — Al2Si4O10(OH)2·nН2O, бейделлит — Al3Si3O9(OH)3·nH2O, нонтронит, сапонит, соконит и др.).
- каолинитовые (каолинит — Al2Si2O5(OH)4 и галлуазит Al2Si2O5(OH)4·2Н2O),
- гидрослюды (гидромусковит (иллит) (К,Н3O)Аl2(OН)2[Аl,Si]4·nН2O, гидробиотит, вермикулит),
- минералы полуторных оксидов (гематит, бемит, гидраргиллит, гётит и др.).
Наибольшей поглотительной способностью обладают монтмориллонитовые минералы, наименьшей — каолинит. Так, емкость поглощения каолинита в 8-15 раз меньше емкости поглощения монтмориллонита. Эта особенность имеет значение в поглощении удобрений.
Монтмориллонит — Мg3(OН)4[Si4O8(OН)2]·Н2O — характеризуется высокой дисперсностью: 40-50% коллоидных (размер менее 0,0001 мм) и 60-80% илистых (размер менее 0,001 мм) частиц. Преобладает в черноземах. Из-за высокой дисперсности емкость поглощения достигает 120 мг-экв/100 г, при увлажнении набухает. В межплоскостное пространство кристаллической структуры могут проникать катионы (К+, NH4+, Na+, Са2+ и др.), которые при дегидрации (подсушивании) почвы фиксируются и становятся недоступными для растений до следующего насыщения влагой.
Вторичные алюмосиликатные минералы находятся в почве в виде мелкодисперсных кристаллов и характеризуются высокой поглотительной способностью.
Группа каолинитов менее дисперсна, обладает небольшой набухаемостью и липкостью, емкость поглощения — не более 25 мг-экв/100 г почвы, размер частиц менее 0,001 мм, водопроницаемость хорошая.
В дерново-подзолистых и черноземных почвах, сформированных на покровных суглинках, в составе высокодисперсных фракций преобладают монтмориллонит и гидрослюды. В красноземах, желтоземах и дерново-подзолистых почвах, сформировавшихся на продуктах древнего гумидного выветривания гранита, содержание минералов каолинитовой группы значительно выше.
Гидрослюды образуются из слюд, имеют непостоянный химический состав, по физическим свойствам занимают промежуточное положение между монтмориллонитом и каолинитом. Гидрослюды присутствуют во всех почвах в илистой и коллоидной фракциях. Из-за высокой дисперсности обладают большой поверхностью и поглотительной способностью.
Слюды определяют агрохимические и агрофизические свойства почвы. Являются источником калийного питания растений, в их состав входит до 5-7% калия. Энергия коллоидного поглощения калия большая, вследствие чего в поглощающем комплексе его содержится 0,510 ммоль/100 г почвы. Красноземы и латериты вследствие небольшого содержания слюд и гидрослюд и избытком минералов каолинитов группы с низким содержанием калия, отличаются дефицитом калия.
К слабо окристаллизованным минералам, существенно влияющих на поглотительную способность почв, относятся аллофан, свободная кремнекислота, различные кислоты и их соли. В состав минеральной части почвы входят аморфные вещества: гидраты оксидов алюминия Al2O3 • nН2O, железа Fe2O3 • nН2O и кремния SiO2 • nН2O. Наибольшее их содержание отмечается в красноземах и желтоземах. В изоэлектрических точках этим вещества образуют аморфные осадки, которые по мере старения образуя новые минералы:
В почве содержатся минеральные соли: карбонаты, сульфаты, нитраты, хлориды, фосфаты кальция, магния, калия, натрия, железа, алюминия, марганца. Все нитраты и хлориды, а также соли калия и натрия хорошо растворимы в воде, но их содержание в почвах (за исключением засоленных) относительно небольшое. Малорастворимые соли (карбонаты кальция, магния и сульфат кальция) встречаются в составе твердой фазы в некоторых почвах в значительных количествах, а нерастворимые — фосфаты кальция, магния, железа и алюминия — во всех почвах.
В почве кроме макроэлементов присутствуют микроэлементы. Основным их источником в почве служат почвообразующие горные породы. Так, почвы, образовавшиеся на продуктах выветривания кислых пород, то есть гранитах, липаритах, гранито-порфирах, бедны никелем, кобальтом, медью. Почвы, сформировавшиеся на продуктах выветривания основных пород (базальтах, габбро), напротив, обогащены этими элементами.
Некоторые микроэлементы, например, йод, бор, фтор, селен, мышьяк могут поступать в почву из атмосферного воздуха, вулканических извержений и осадками. Для йода и фтора эти источники являются основными.
Таблица. Содержание микроэлементов в почве и литосфере, масс. %[1]
| Элемент | Содержание | Элемент | Содержание | ||
|---|---|---|---|---|---|
| в почве | в литосфере | в почве | в литосфере | ||
| Марганец | 0,085 | 0,09 | Медь | 0,002 | 0,01 |
| Фтор | 0,02 | 0,027 | Цинк | 0,005 | 0,005 |
| Вольфрам | 0,01 | 0,015 | Кобальт | 8·10-4 | 0,003 |
| Бор | 0,001 | 3·10-4 | Молибден | 3·10-4 | 3·10-4 |
| Никель | 0,004 | 0,008 | Йод | 5·10-4 | 3·10-5 |
[INSERT_ELEMENTOR id=”4128″]
Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.
Источник
10
1 ответ:
0
0
1) карбонаты кальция, магния, фосфаты кальция, магния
2) соли калия, натрия, аммония, нитраты, хлориды, сульфаты
Из первичных алюмосиликатных минералов в почве широко распространены калиевые и натрий-калиевые полевые шпаты, в меньшей степени — калийная и железисто-магнезиальные слюды. Постепенно разрушаясь, эти минералы служат источником калия, кальция, магния и железа для растений.
из кремния, алюминия, кислорода и водорода, а также содержат небольшое количество железа, кальция, магния, калия и могут быть источником этих элементов для растений.
Читайте также
Чеширский кот, курящая гусеница, говорящая мышь, бармаглот
Тактика игры, комбинация
Физ.Спорт это только поддержка организма физической культурой,а спорт это только определенный вид деятельности (бокс,фигурное плаванье и т.д.)
Это физическое направление,которыми занимаются люди
2. …тонкий, потому что я, комар, сам худой и тонкий
…пчела, толстая и мохнатая
Комар пищит, а пчела гудит
3. сделай, как написано, потом с кем-нибудь встаньте в углах разных комнаты, натяните нить, один пусть тихонько говорит в стаканчик, а другой слушает, потом наоборот. Вау, совсем как телефон
Расчески.
Предположим, что как и у комара с пчелой, звонкость (высота) звука
зависит от толщины, и проверим это на расчёсках, у которых зубья разной толщины
План
1. Пластинкой провожу по зубьям туда-сюда и слушаю. Звучит звонко.
2. Так же делаю с другой расчёской, звук более глухой, бубнящий.
Вывод
… крупными … низкий,гудящий …
… частыми … высокий,звонкий …
Значит моя гипотеза подтвердилась.
Я попробовал на гитаре (пианино), там тоже тонкие струны издают звонкие звуки, а толстые струны -низкие, басовитые.
В водной среде колебания температуры в течение суток и года меньше, чем в наземно-воздушной. Это связано с тем, что вода, в отличие от воздуха, медленнее нагревается и охлаждается.
В водной среде света больше в верхних слоях. Поэтому здесь распространены зеленые растения. А глубоководные животные, например некоторые рыбы и черви, живущие на глубине нескольких километров. Там царит темнота.
Обитатели водной среды дышат кислородом, растворенным в воде. Однако его в водной среде значительно меньше, чем в наземно-воздушной.
Из-за высокого содержания солей вода морей и океанов соленая (ее еще называют морской). В воде рек, озер, прудов содержание растворенных веществ меньше. Такие водоемы называют пресными.
Водная среда характеризуется особыми проявлениями таких факторов неживой природы, как освещенность, температура, содержание воздуха.
Вода — среда жизни многих организмов. Из животных организмов водной среды обычно первыми вспоминаем рыб. И действительно, вся их жизнь проходит в воде. Они могут быстро перемещаться в ней на большие расстояния. Обитатели водной среды — раки, крабы, морские звезды — не только перемещаются в воде, но и могут передвигаться по дну. Среди животных водной среды есть существа, которые скорее напоминают растения, например кораллы . Они прикрепляются ко дну водоема.
Есть организмы, сочетающие существования в водной и наземно — воздушной среде. Но больше в водной среде бактерий и одноклеточных водорослей.
Приспособления организмов к жизни и перемещения в водной среде. Рассмотрим, как приспособились обитатели водоемов к дыханию. Рыбы и раки дышат растворенным в воде кислородом с помощью жабр. Киты и дельфины живут постоянно в воде, но дышат атмосферным воздухом . Поэтому время от времени животные выныривают из воды, чтобы вдохнуть воздуха. Лягушки дышат легкими на суше и кожей — в воде. Тюлени, моржи перед погружением в воду делают глубокий вдох, набирая в легкие воздуха.
В пресных водоемах Украины обитают бобры . их густая шерсть смазана веществом, что делает ее непроницаемой для воды.

Перья водоплавающих птиц также покрыто слоем веществ, не смачиваются водой.
Проживание в водной среде повлияло на строение органов движения. Рыбы в движение плавников, водоплавающие птицы, бобры и лягушки — с помощью конечностей, имеют перепонки между пальцами. Тюлени и моржи имеют широкие ласты. Если на льдинах они довольно неповоротливы, то в воде — ловкие и быстрые. У жуков — плавунцов плавательные ножки напоминают весла.
Водные растения поглощают необходимые им вещества из воды.
Семена рогоза, которое распространяется водой, имеет водонепроницаемые покровы и полости, заполненные воздухом.
Поэтому оно несколько дней держится на воде, а потом тонет.
Существует много водоемов, в том числе и в Украине, которые пересыхают летом. Особенностями их жителей является то, что они за короткое время успевают дать многочисленное потомство, и могут длительное время существовать без воды в общении, пока она появится снова.
Организмы в течение многих веков приспособились к особым факторам водной среды.
Проведите доступно для вас наблюдения за организмами водной среды. Опишите их поведение и приспособление к факторам неживой природы. Ли человек влияние на их жизнь? Какой именно ?
копилка знаний
В океанах на глубине более 1 км царит кромешная тьма. Здесь обитают только те организмы, которые приспособились к таким условиям. Некоторые из них имеют особые светящиеся органы, светящиеся синим, зеленым или желтым светом. Они ослепляют жертву и облегчают себе охоту.
Удивительными созданиями, которые живут в океане на глубине 1,5-3 км, есть рыбы морские черти, или удильщики, их тело покрыто шипами и бляшками, рот большой и широкий. Из спинного плавника морского черта вырастает и нависает над хищной пастью удочка, на конце которой имеется светящийся орган. Морской черт использует ее как приманку. Подвижная светящаяся точка привлекает внимание организмов, проплывающих мимо удильщика, а тот осторожно подтягивает удочку в рот и в определенный момент очень быстро глотает добычу. У некоторых видов рыб удочка с фонариком находится в пасти. Такие рыбы плавают с открытым ртом.
Источник