Научная статья на тему 'УТОЧНЕНИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ПОЧВ'

УТОЧНЕНИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ПОЧВ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
63
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВАЛОВОЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / ОКСИДЫ ЭЛЕМЕНТОВ / КЛАРКИ / ПОДЗОЛЫ / ВЕРТИСОЛИ / ОКСИСОЛИ / TOTAL CHEMICAL COMPOSITION / ELEMENTS OXIDES / CLARKE / VERTISOLS / OXISOLS / SPODOSOLS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Водяницкий Юрий Никифорович, Савичев Александр Тимофеевич

Выражение результатов валового химического анализа в форме оксидов имеет существенные недостатки: эта условная форма записи не соответствует реально присутствующим в почвах минералам и искажает представление о соотношении в ней различных элементов. Очевидно, что валовой химический состав надо выражать в форме элементов, включая кислород - элемент с максимальным кларком. При этом надо учесть поправку на потери кислорода при прокаливании почв. Изученные автоморфные почвы по величине поправок на кислород можно разделить на три группы. У подзолов Русской равнины после поправок значение содержания кислорода возрастает незначительно, валовой химический состав практически не меняется. У вертисолей юга Сибири оно повышается на 3-4%; неучет этого факта ведет к заметной ошибке в содержании калия. У оксисоли о. Норфолк, с высокой долей гиббсита, неустойчивого при прокаливании почвы, после поправок значение содержания кислорода возрастает на 7-8%, что ведет к заметной ошибке в содержании O, Al, Fe и особенно Ti. Для них поправка на кислород обязательна.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Водяницкий Юрий Никифорович, Савичев Александр Тимофеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Refining total oxygen content in the solid phase of soils

Expression of the total chemical analysis in the form of oxides has significant drawbacks: this conditional form does not correspond to the actual content of soil minerals. Oxide form distorts the view of the relationship between the different elements in the soil. It is obvious that the total chemical composition should be expressed in the form of elements including oxygen - the element with the maximal Clarke. Thus it is necessary to consider the amendment on oxygen loss on ignition of the soil. The studied soil on amendments to oxygen can be divided into three groups. For spodosols of Russian plain after amendments oxygen content increases slightly and total chemical composition of practically does not change. For vertisols of southern Siberia after amendments oxygen content increases by 3 - 4%. Not accounting for this fact leads to a noticeable error in the content of K. For oxisols in Norfolk Island with a high proportion of unstable gibbsite after amendments content O increases by 7 - 8%. This leads to a noticeable error in the contents: O, Al, Fe and Ti in particular. For oxisols the amendment of oxygen is required.

Текст научной работы на тему «УТОЧНЕНИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ПОЧВ»

УДК 631.4

УТОЧНЕНИЕ ВАЛОВОГО СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ ПОЧВ

Ю.Н. Водяницкий, А.Т. Савичев

Выражение результатов валового химического анализа в форме оксидов имеет существенные недостатки: эта условная форма записи не соответствует реально присутствующим в почвах минералам и искажает представление о соотношении в ней различных элементов. Очевидно, что валовой химический состав надо выражать в форме элементов, включая кислород — элемент с максимальным кларком. При этом надо учесть поправку на потери кислорода при прокаливании почв. Изученные автоморф-ные почвы по величине поправок на кислород можно разделить на три группы. У подзолов Русской равнины после поправок значение содержания кислорода возрастает незначительно, валовой химический состав практически не меняется. У вертисолей юга Сибири оно повышается на 3—4%; неучет этого факта ведет к заметной ошибке в содержании калия. У оксисоли о. Норфолк, с высокой долей гиббсита, неустойчивого при прокаливании почвы, после поправок значение содержания кислорода возрастает на 7—8%, что ведет к заметной ошибке в содержании O, Д1, Fe и особенно Ть Для них поправка на кислород обязательна.

Ключевые слова: валовой химический состав, оксиды элементов, кларки, подзолы, вертисоли, оксисоли.

Введение

Валовой химический состав — чрезвычайно важная характеристика почв. Хотя традиционно определяют содержание только 8—12 оксидов элементов, но их кларки самые большие, что и определяет название «макроэлементы». Почвоведы используют как соотношения между оксидами макроэлементов, так и их абсолютные величины.

Однако выражение результатов химического анализа в форме оксидов имеет существенные недостатки. Д.С. Орлов выделил два из них: «Прежде всего, эта условная форма записи не соответствует реально присутствующим в почвах соединениям. Только Si, Л, Fe и Л! частично находятся в почвах в форме перечисленных окислов различной степени окристаллизованности. Остальные оксиды не могут существовать в почве в свободном состоянии» [6, с.44]. Второй недостаток состоит в том, что «оксидная форма искажает представление о соотношении различных элементов в составе почвы...» [там же]. Очевидно, что валовой химический состав надо выражать в форме элементов, включая кислород — элемент с максимальным кларком. Например, в литосфере кларк кислорода в 1,7 раза выше такового следующего за ним кремния (45,5 против 27,2%) [4]. Но при пересчете на элементы валовой кислород вычисляют как сумму его содержания в каждом из оксидов. При этом не решается первая проблема, отмеченная Орловым, — определение элементов в форме оксидов в прокаленной почве не отвечает «реально присутствующим в почвах соединениям».

Поскольку сумма всех химических элементов равна 100%, то в автоморфных почвах внесение поправок в содержание кислорода снижает содержание других макроэлементов [12]. Напротив, в гидроморфных почвах, где образуются сульфиды (в первую очередь сульфиды железа), и в бед-лендах, загрязненных сульфидами железа, ситуация противоположная. Д.С. Орлов отмечал: «Если результаты анализа пирита FeS2 выразить в окислах, то сумма окислов составит более 200%» [6, с. 43]. Очевидно, что поправка на реальное содержание кислорода приведет к его снижению в таких почвах и к повышению содержания железа и серы. Наш анализ бедлендов с Южного Урала, загрязненных сульфидами железа (пиритом), показал, что в исходном валовом химическом составе, традиционно выраженном в форме оксидов, сильно завышено содержание кислорода и занижено — железа и серы [13].

Цель работы — ввести поправки на содержание кислорода и оценить их влияние на абсолютное и относительное содержание остальных макроэлементов в автоморфных почвах.

Методика расчета поправок

в валовое содержание кислорода в почве

Существующие методы определения химического состава в форме оксидов несут в себе источник систематических ошибок. Дело в том, что эти методы основаны на изучении прокаленной почвы, состав которой может сильно отличаться

от такового исходной почвы, так как прокаливание ведет к потере кислорода из термически неустойчивых минералов.

Хотя кислород является главным элементом земной коры и почв, прямое определение его содержания затруднено. В прокаленной почве валовое количество кислорода рассматривается как сумма его содержания во всех оксидах макроэлементов [6], не учитываются его потери при прокаливании. Они складываются из высвобождения и испарения воды в составе неустойчивых минералов и из потерь кислорода при разложении гумуса. Это ведет к занижению, иногда значительному, количества кислорода (исключая почвы, обогащенные сульфидами), что искажает наше представление о химическом составе исходной почвы [2, 3, 13].

В последние 30—40 лет определение валового состава, основанное на «мокрой» химии и сопряженное с дорогим, вредным и длительным анализом с разложением почвы кислотами, сплавлением и спеканием, во всем мире массово заменяется физическим анализом с использованием рентге-нофлуоресцентных анализаторов (РФА). Они позволяют дешево, быстро и безвредно определять валовой химический состав почв. Сейчас метод РФА получил самое широкое распространение как в России, так и за рубежом [8].

В настоящее время программное обеспечение РФА во всем мире основано на пересчете содержания макроэлементов в оксиды и приведении их суммы к 100%. Очевидно, что РФА допускают ошибки при анализе валового химического состава из-за невозможности прямого определения содержания кислорода на простых и дешевых энергодисперсионных анализаторах [2, 3, 13]. Только в самое последнее время в почвенные лаборатории начали поступать более совершенные (и более дорогие) волновые РФА, способные впрямую определять содержание кислорода в исходной, а не в прокаленной почве. Но в них программное обеспечение не изменилось, так как перенастройка волновых РФА на элементы (а не на их оксиды) требует серьезной методической работы, сопоставимой с многолетней настройкой по калибровке этих приборов на оксиды элементов. Такая методическая работа еще не началась. Таким образом, проблема поправки на кислород для многих сотен анализов валового химического состава, выполняемых с применением РФА, остается актуальной.

Обогащенные кислородом и неустойчивые к прокаливанию минералы предлагаем для удобства обозначать «О(аёё)-минералы», долю кислорода в них — греческой буквой альфа (а). К О(аёё)-ми-нералам относятся как гидроксиды А1, Fe, Мп (гиббсит (А1(0Н)3), ферригидрит ^5Н08 ■ 4Н20),

вернадит (МпО2 -3^0) и др.), так и алюмосиликаты и карбонаты. Именно О(аёё)-минералы могут сильно искажать при расчете содержание кислорода в твердой фазе почв.

В табл. 1 приведены доли содержания кислорода (а) в четырех распространенных группах минералов: сульфидах, силикатах и оксидах/гидрокси-дах. Как видно, наиболее обогащен кислородом гиббсит: у него а = 0,640. При его прокаливании образуется корунд с гораздо более низким содержанием кислорода — а = 0,471. Из гидроксидов железа больше всего обогащен кислородом ферригидрит: в нем а = 0,571. После прокаливания почвы из него образуется гематит с а = 0,300 и значительная часть кислорода теряется. В карбонатных почвах при прокаливании кальцита доля кислорода сильно снижается — с 0,479 до 0,215 в СаО. При прокаливании каолинита она падает с 0,566 до 0,504 в образующейся смеси кремнезема и глинозема.

Таблица 1

Доля содержания кислорода (а) в некоторых минералах

Минерал Формула а

Сульфиды

Пирит FeS2 0,000

Пирротин FeS 0,000

Силикаты

Каолинит А14(0Н)8^14010] 0,566

Галлуазит А4(0Н)8^14010]-4Н2О 0,615

Фаялит Fe2Si04 0,314

Мусковит КА12(0Н)2[АШ30ю] 0,484

Ортоклаз К2О-А1203^Ю2 0,460

Альбит №2О ■ А1203 ■ 6Si02 0,488

Карбонаты

Кальцит СаСО3 0,479

Доломит МеС03 ■ СаСО3 0,521

Оксиды и гидроксиды

Гематит Fe20з 0,300

Гетит Fe00H 0,364

Ферригидрит Fe5H08 ■ 4Н20 0,571

Вернадит МпО2 ■ 3Н20 0,593

Бернессит МпО2 ■ 2,8Н20 0,583

Анатаз, рутил ТЮ2 0,400

Кварц ^02 0,532

Корунд А12О3 0,471

Бемит, диаспор АЮ0Н 0,543

Гиббсит А1(0Н)3 0,640

Методика внесения поправок в химический состав почв проста. Суммарное содержание кислорода в исходной почве (Ох) складывается из двух слагаемых: его содержания в прокаленной почве (Опрокал) и доли (ОаМ) в потерях при прокаливании (ППП): Ох = Опрокал + Оа^. В почвах потери при прокаливании складываются из испарения воды, связанной с минералами, и потери органического вещества [9]. Содержание воды, теряемой неустойчивыми минералами, определяем из разницы: Н2О = ППП — органическое вещество. Количество кислорода в составе воды Оа^, испарившейся из минеральной фазы, определяем из выражения: Оа^ = 0,889 ■ Н2О, где 0,889 — доля кислорода в воде.

Далее уточняем содержание кислорода и всех макроэлементов, исходя из требования для валового химического состава: X

элементы

= 100%. Например, согласно данным химического анализа некоторой прокаленной почвы, сумма всех устойчивых оксидов равна 100%. Пересчет на элементы дал 50% кислорода: Опрокал = 50%. Допустим, что в составе ППП дополнительное содержание кислорода в неустойчивых минералах 10%: Оа^ = 10%. В результате сумма элементов в почве возрастает со 100 до 110%. Для приведения суммы к 100% содержание всех элементов (включая исправленное содержание кислорода) умножаем на поправочный коэффициент — 0,909. Таким образом, содержание всех зольных макроэлементов снижается, а кислорода — возрастает по сравнению с их количеством до исправления.

Обратим внимание на существенное различие в кларках макроэлементов — они различаются на два порядка: от 27,2% для кремния до 0,11% для фосфора в литосфере [4] и от 32,94% для кремния до 0,06% фосфора в почвах европейский части России [6]. Очевидно, что при пропорциональном снижении содержания зольных макроэлементов за счет поправок на кислород значимость поправок будет выше для низкокларковых элементов. Подсчитывали кларки концентрации (КК) каждого из макроэлементов до и после внесения поправок

из отношения [7]: КК = Спочва/Скларк литосферы^ где Спочва — содержание данного элемента в почве до или после коррекции, Скларк литосферы — кларк данного элемента в литосфере по [4]. После внесения поправок в валовой химический состав почвы оценивали ошибку в содержании каждого из элементов с учетом его кларка: АС = = 100 ■ |Сиспр — Сисход|/Скларклитосферы.

Важное следствие поправки — снижение зольных элементов за счет роста доли кислорода, что повышает долю экстрагируемых соединений. Основанную на экстракциях оценку фракционного состава применяют для соединений железа, алюминия, кремния и фосфора [9].

И, наконец, при мёссбауэровском анализе минералов железа определяется только их соотноше-

ние в почвах, но для расчета абсолютного количества необходимо знать точное количество валового железа [1].

Таким образом, уточнение валового содержания ряда зольных элементов меняет значения и некоторых других показателей почвы.

Объекты исследования

Для проверки эффективности поправок при анализе сильно различающихся по генезису почв изучили литературные источники, посвященные подзолу [10] и вертисоли [11] в России и оксисо-ли о. Норфолк [6]. Во всех работах валовой химический состав почв авторы определяли на РФА.

В подзоле на кварцевых песках севера Русской равнины, в зоне средней тайги, содержание кварца, по данным минералогического анализа, очень велико: от 83% в материнской породе до 88% в гор. Е [10]. По данным валового химического анализа, содержание SiO2 достигает 83—91%, основная доля кислорода сосредоточена в кварце. Образцы отбирали из горизонтов: Е (2—8 см), EHF (8—12 см), BF1 (15—29 см), BF2 (30—40 см), BF3 (50—60 см) и С (150—160 см). В подзолистом горизонте возрастает размер частиц, а также доля кварца и содержание SiO2.

Климат континентальный, средняя годовая температура воздуха — 1,3°, среднее количество осадков — 670 мм/год.

Вертисоль из Южной Сибири (Бурятия, юго-запад Витимского плато) [11]. Материнские породы представлены древними озерными отложениями, перекрытыми аллювиальными и коллювиальны-ми отложениями. Климат ультраконтинентальный, среднегодовая температура — 2,2°, среднее количество осадков — 300 мм/год. В верхней части профиля со слабокислой реакцией среды карбонаты отмыты, но глубже 50 см кальцит сохраняется.

Оксисоль [6] (о. Норфолк, юго-западная часть Океании); климат субтропический, океанический, со средней годовой температурой +19,3°, среднее годовое количество осадков высокое — 1357 мм. Оксисоль сформирована в мертвопокровном хвойном лесу (араукария) на продуктах переотложения коры выветривания. Почвы красного цвета с тяжелым гранулометрическим составом. Изучали четыре горизонта: А1 (0—10 см), АВ (20—30 см), В1 (40—60 см) и В2 (125—135 см).

Специфика минерального состава оксисолей — наличие гиббсита (Л1(ОН)3), неустойчивого минерала с наибольшим среди гидроксидов содержанием кислорода (а = 0,640) [6].

Результаты и их обсуждение

Изученные почвы резко различаются по минеральному составу. Подзол высоко обогащен тер-

Таблица 2

Содержание химических элементов в вертисоли Южной Сибири до и после его корректировки по содержанию кислорода, %

Вариант Si А1 В Fe Mg Са № К Р 0 X

Кларк 27,20 8,30 0,63 6,20 2,76 4,60 2,27 1,84 0,11 45,50

Горизонт А

С ^исход 32,71 9,12 0,50 2,87 0,63 0,92 1,60 2,69 0,06 49,00 100,10

ККисход 1,20 1,10 0,79 0,46 0,23 0,20 0,70 1,46 0,54 1,08

С ^испр 30,04 8,38 0,46 2,64 0,58 0,85 1,47 2,47 0,05 53,06 100,00

ККиспр 1,10 1,01 0,73 0,43 0,21 0,18 0,65 1,34 0,45 1,17

ДС 9,8 8,9 6,3 3,7 1,8 1,5 5,7 12,0 9,1 8,8

ГоризонтAi

С исход 32,46 9,35 0,50 3,07 0,99 0,93 1,45 2,54 0,05 49,13 100,47

ККисход 1,19 1,13 0,79 0,46 0,36 0,20 0,64 1,38 0,45 1,08

С испр 29,80 8,48 0,46 2,82 0,91 0,85 1,32 2,33 0,04 52,90 99,91

ККиспр 0,92 1,02 0,73 0,45 0,33 0,18 0,58 1,27 0,36 1,16

ДС 9,8 10,5 6,3 4,0 2,9 1,7 5,7 11,4 9,1 8,3

Горизонт Big

С исход 32,33 8,91 0,47 3,11 0,74 1,45 1,57 2,62 0,03 49,00 99,99

ККисход 1,19 1,07 0,75 0,50 0,27 0,31 0,69 1,42 0,27 1,08

С испр 29,61 8,16 0,43 2,85 0,68 1,33 1,44 2,40 0,03 53,06 100,01

ККиспр 1,09 0,98 0,68 0,46 0,25 0,29 0,63 1,30 0,27 1,17

ДС 10,0 9,0 6,3 4,1 2,1 2,8 2,6 11,9 0,0 8,9

Горизонт Bikg

С исход 31,68 9,02 0,47 3,74 0,89 1,37 1,71 2,62 0,05 48,44 99,99

ККисход 1,16 1,09 0,75 0,60 0,32 0,30 0,75 1,42 0,45 1,06

С испр 29,12 8,29 0,43 3,43 0,82 1,26 1,57 2,41 0,05 52,61 99,99

ККиспр 1,07 1,00 0,68 0,55 0,30 0,27 0,69 1,31 0,45 1,16

ДС 9,4 8,8 6,3 0,8 0,7 2,4 6,2 11,4 0,0 9,2

Горизонт 2Ckg

С исход 33,71 8,10 0,41 2,06 0,47 0,93 2,26 3,01 0,06 49,01 100,02

ККисход 1,24 0,98 0,65 0,33 0,17 0,20 1,00 1,64 0,54 1,08

С испр 32,32 7,77 0,39 1,98 0,45 0,89 2,17 2,89 0,06 51,11 100,03

ККиспр 1,19 0,94 0,62 0,32 0,16 0,19 0,96 1,57 0,54 1,12

ДС 5,1 4,0 3,2 1,3 0,7 0,9 4,0 11,4 0,0 4,6

Горизонт 3Cg

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С исход 33,61 8,10 0,46 2,15 0,45 0,91 2,35 2,92 0,06 48,97 99,98

ККисход 0,62 1,89 4,38 2,93 0,17 0,22 0,09 0,96 0,54 1,08

С испр 32,07 7,73 0,38 2,05 0,43 0,87 2,24 2,79 0,06 51,31 99,93

ККиспр 0,55 1,70 3,89 2,60 0,15 0,19 0,08 1,12 0,54 1,13

ДС 5,7 4,4 3,2 1,6 0,7 0,9 4,8 7,1 0,0 5,1

Примечание. Выделенные цифры — ДС > 10 отн. ед. (здесь и в табл. 3).

мически устойчивым кварцем (а8Ю2), тогда как в оксисоли значительную долю минералов составляют неустойчивые частицы гиббсита. Промежуточное положение занимает вертисоль, обогащенная термически неустойчивыми частицами смектитов. Это различие предопределяет таковое в поправках содержания кислорода в твердой фазе почв.

В кварцевом подзоле, благодаря обилию термически устойчивого кварца, количество кислорода, теряемого при прокаливании, ничтожно — <1,1%. Соответственно, его содержание вырастает очень слабо, менее чем на 1%. Таким образом, поправки в валовой химический состав ничтожны, и поэтому для таких почв они не требуются.

В вертисоли около половины частиц относятся к глинистым минералам, среди которых абсолютно доминируют смектиты, превращающиеся

при прокаливании почвы в смесь кремнезема и глинозема, теряя часть кислорода. После поправок значение содержания кислорода становится на 3—4% выше (табл. 2). Относительная ошибка из-за недоучета кислорода (с учетом кларка) для калия превышает 10% почти во всех горизонтах вертисоли. Исходя из этого, для вертисолей поправки на кислород вносить желательно.

В оксисоли из-за распада частиц гиббсита неучтенное содержание кислорода достигает 7—8 абсолютных процентов (табл. 3), относительная ошибка (с учетом кларка) — 16—17 отн. %. Еще выше ошибки в количестве алюминия, железа и особенно титана: до 60 отн. %. Таким образом, данные о химическом составе оксисолей, полученные на РФА, нужно корректировать обязательно.

Необходимость внесения поправок определяется ошибкой при расчете кислорода. Когда при-

Таблица 3

Содержание химических элементов в ферралитной почве о. Норфолк до и после его корректировки по содержанию кислорода, %

Вариант 81 А1 Т1 Бе МЕ Са К О X

Кларк 27,20 8,30 0,63 6,20 2,76 4,60 1,84 45,50

Глубина 0—10 см

С ^исход 16,90 15,73 2,76 18,18 0,48 1,01 0,17 43,69 98,92

ККисход 0,62 1,89 4,38 2,93 0,17 0,22 0,09 0,96

С ^испр 14,97 13,94 2,45 16,11 0,42 0,89 0,15 51,05 99,98

ККиспр 0,55 1,70 3,89 2,60 0,15 0,19 0,08 1,12

АС 7,1 21,5 49,2 33,4 0,7 0,4 0,5 16,2

Глубина 20—30 см

С исход 16,48 15,43 2,93 20,19 0,52 0,56 0,01 43,87 99,99

ККисход 0,61 1,86 4,65 3,26 0,19 0,12 0,005 0,96

С испр 14,26 13,36 2,54 17,48 0,48 0,45 0,01 51,54 100,02

ККиспр 0,52 1,61 4,03 2,82 0,17 0,10 0,005 1,13

АС 8,2 24,9 61,9 43,7 0,7 0,4 0,0 16,9

Глубина 40—60 см

С исход 17,07 16,68 2,74 18,50 0,47 0,43 0,07 43,70 100,01

ККисход 0,63 2,01 4,35 2,98 0,17 0,09 0,04 0,96

С испр 15,08 13,86 2,42 16,35 0,41 0,38 0,06 51,45 100,01

ККиспр 0,55 1,67 3,84 2,64 0,15 0,08 0,03 1,13

АС 6,2 34,0 50,8 34,7 0,7 0,2 0,5 17,0

Глубина 125—135 см

С исход 18,01 16,66 2,65 17,00 0,43 0,29 0,07 44,87 99,98

ККисход 0,66 2,01 4,21 2,74 0,16 0,06 0,04 0,99

С испр 15,44 14,29 2,27 14,59 0,37 0,25 0,06 52,72 99,99

ККиспр 0,57 1,72 3,60 2,35 0,13 0,05 0,03 1,16

АС 3,7 28,5 60,3 38,9 1,1 0,9 0,5 17,2

ращение содержания кислорода превышает 2—3%, внесение поправок желательно, и оно становится необходимым при приращении доли кислорода свыше 5—6%.

Заключение

Выражение результатов валового химического анализа в форме оксидов имеет существенные недостатки. Во-первых, эта условная форма записи не соответствует реально присутствующим в почвах соединениям. Во-вторых, оксидная форма искажает представление о соотношении различных элементов в почве. Очевидно, что валовой химический состав надо выражать в форме элементов, включая кислород — элемент с максимальным кларком. При этом надо учесть поправку на потери кислорода при прокаливании почв.

Изученные автоморфные почвы по величине поправок на кислород можно разделить на три группы. У подзолов Русской равнины после поправок значение содержания кислорода возрастает незначительно, валовой химический состав практически не меняется. У вертисолей юга Сибири после поправок содержание кислорода возрастает на 3—4%. Неучет этого факта ведет к заметной ошибке в содержании калия. Для вертисолей поправка на кислород весьма желательна. У окси-соли о. Норфолк с высокой долей гиббсита, неустойчивого при прокаливании почвы, после поправок значение содержания кислорода возрастает на 7—8%, что ведет к заметной ошибке в показателе количества кислорода, алюминия, железа и особенно титана. Для них поправка на кислород обязательна.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабанин В.Ф., Трухин В.И., Карпачевский Л.О. и др. Магнетизм почв. М.; Ярославль, 1995.

2. Водяницкий Ю.Н. Выражение макроэлементов в форме оксидов: источник ошибок и пути устранения // Агрохимия. 2018. № 6.

3. Водяницкий Ю.Н. Кислород в твердой фазе почв. М., 2018.

4. Гринвуд Н, ЭрншоА. Химия элементов. Т..2. М., 2008.

5. Милановский Е.Ю. Гумусовые вещества как система гидрофобно-гидрофильных соединений: Авто-реф. дисс. ... докт. биол. наук. М., 2006.

6. Орлов Д.С. Химия почв. М., 1985.

7. Перельман А.И., Касимов И.С. Геохимия ландшафта. М., 1999.

8. Рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный метод анализа почв и растений // Бюл. Почв. ин-та им. В.В.Докучаева. 1980. Вып. 23.

9. Теория и практика химического анализа почв / Под ред. Л.А. Воробьевой. М., 2006.

10. Тонконогов В.Д. Автоморфное почвообразование в тундровой и таежной зонах Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. М., 2010.

11. Kovda I., Goryachkin S., Lebedeva M. et al. Vertic soils and Vertisols in cryogenic environments of Southern Siberia, Russia // Geoderma. 2017. Vol. 288.

12. Vodyanitskii Yu.N. Elements oxides as a sours of errors in the gross chemical composition of soil and way to eliminate the errors // Annals Agricult. Sci. 2018. Vol. 16, N 1.

13. Vodyanitskii Yu.N., Minkina T.M., Kubrin S.V., Linnik V.G. Iron sulphides and their effect on the XRF measurement of the bulk chemical composition of badlend soils near the Karabash copper smelter, Southren Urals, Russia // Geochem.: Explor., Environ., Analys. 2018. N 6.

Поступила в редакцию 15.11.2018 После доработки 22.11.2018 Принята к публикации 28.11.2018

REFINING TOTAL OXYGEN CONTENT IN THE SOLID PHASE OF SOILS Yu.N. Vodyanitskii, A.T. Savichev

Expression of the total chemical analysis in the form of oxides has significant drawbacks: this conditional form does not correspond to the actual content of soil minerals. Oxide form distorts the view of the relationship between the different elements in the soil. It is obvious that the total chemical composition should be expressed in the form of elements including oxygen — the element with the maximal Clarke. Thus it is necessary to consider the amendment on oxygen loss on ignition of the soil. The studied soil on amendments to oxygen can be divided into three groups. For spodosols of Russian plain after amendments oxygen content increases slightly and total chemical composition of practically does not change. For vertisols of southern Siberia after amendments oxygen content increases by 3—4%. Not accounting for this fact leads to a noticeable error in the content of K. For oxisols in Norfolk Island with a high proportion of unstable gibbsite after amendments content O increases

by 7—8%. This leads to a noticeable error in the contents: O, Al, Fe and Ti in particular. For oxisols the amendment of oxygen is required.

Key words: total chemical composition, elements oxides, Clarke, vertisols, oxisols, spo-dosols.

Сведения об авторах

Водяницкий Юрий Никифорович, докт. с.-х. наук, профессор каф. общего почвоведения ф-та почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова. E-mail: yu.vodyan@mail.ru. Сави-чев Александр Тимофеевич, докт. с.-х. наук, зав. отделом Геологического ин-та РАН. E-mail: savichev@ginras.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.