Минеральная часть почв обычно составляет до 55—60% от ее объема и до 90—97% от массы. Поверхностные слои горных пород служат исходным материалом, из которого образуются различные почвы. В той или иной мере свойства материнской породы проявляются в свойствах и составе почв. Почвообразующими породами на большей части нашей страны являются осадочные горные породы: моренные отложения, флювиогляциальные и древнеаллювиальные пески и супеси, покровные и лёссовидные суглинки, лёссы.
Минералы, слагающие почвы и почвообразующие породы, делятся на три основные группы:
1) Первичные минералы: полевые шпаты, силикаты, кварц, слюда, представленные скелетными и крупнопесчаными частицами;
2) Вторичные глинные минералы и окислы, представленные глинистыми и коллоидными частицами;
3) Растворимые минералы (соли), например галит, сильвин, натрит (сода), гипс и т. д.
Важнейшие химические (количество и состав питательных или вредных веществ), физические (структура, проницаемость, набухание) и биохимические свойства тесно связаны с минеральным составом почв. Особенно существенно влияют глинные и водорастворимые минералы, характерные компоненты осадочных пород. Многие вторичные глинные минералы обладают подвижной кристаллической решеткой, развитой поглотительной способностью, свойствами сорбировать воду и набухать, очень выраженными коллоидными свойствами.
Эти свойства вторичных глинных минералов передаются почвам. Значительное количество токсических для растений солей в почвообразующих породах приводит к исходной высокой засоленности почв.
Источником питательных веществ для растений служат минералы, находящиеся в составе почв, из которых поступают в раствор фосфор, калий, кальций, магний, сера, микроэлементы. Каждый элемент сосредоточен в определенных минералах: калий — в полевых шпатах, слюдах, фосфор входит в состав апатита и т. д. Горбуновым (1974) предложена дифференциальная оценка запасов (резервов) зольных элементов, содержащихся в минералах.
Общий резерв — все содержание зольных элементов в почвах, определяемое валовым анализом, делится на непосредственный, ближний и потенциальный резервы. Непосредственный резерв — это содержание подвижных элементов, определяемое вытяжками, принятыми для данного типа почвы. Количество элементов, находящихся в илистой фракции почв <0,001 мм, называют ближним резервом, так как растения будут извлекать зольные элементы из илистой фракции, когда их нет в непосредственном резерве. Зольные элементы, содержащиеся во фракции более 0,001 мм, это потенциальный резерв. Они менее подвижны и постепенно переходят в ближний и непосредственный резервы.
Пример расчета резервов для К2О. Исходными величинами служат содержание К2О в почве в целом, во фракции <0,001 мм, в агрохимической вытяжке (например, в 0,5 н уксусной кислоте) и количество (%) фракции <0,001 мм в почве. Допустим, валового К2О в почве в целом найдено 2,07%, т. е. 2070 мг на 100 г. Непосредственный резерв равен количеству К2О в 0,5 н уксуснокислой вытяжке — 17,3 мг на 100 г. Ближний резерв вычисляется умножением К2О (мг) во фракции <0,001 мм на количество (%) этой фракции и делится на 100. Если фракции <0,001 мм составляют 24,9%, а К2О в этой фракции — 3,01%, то резерв равен (3010x24,9 : 100) =749 мг на 100 г почвы.
Потенциальный резерв получают вычитанием из общего резерва непосредственного и ближнего, или 2070-740-17,3-1304 мг на 100 г почвы. Аналогично можно сделать расчет для Р2О5, кальция, магния, микроэлементов. Такие расчеты важны для оценки эффективного и потенциального плодородия почв, выявления их потенциальных возможностей в обеспечении питательными веществами растений.