Минералогический состав является одной из ключевых характеристик почв, определяющих их физические, химические и агрономические свойства. Знание минеральной основы позволяет судить о способности почвы удерживать питательные элементы и воду, оценивать её устойчивость к эрозии и деградации, прогнозировать реакцию на орошение и удобрение. Для получения достоверной информации о минералогическом составе сегодня широко применяется метод рентгеновской дифракции (XRD). Он основан на том, что атомные решётки минералов по-разному рассеивают рентгеновские лучи, формируя уникальный набор пиков — «отпечаток пальца» минерала. Анализ дифрактограммы позволяет выявить, какие минералы присутствуют в образце, и оценить их количество. Метод рентгеновской дифрактометрии в почвоведении имеет давнюю историю. Уже в середине ХХ века в лаборатории минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им. В. В. Докучаева под руководством Н. И. Горбунова проводились первые исследования минерального состава почв и их изменений под влиянием факторов почвообразования. В дальнейшем Б. П. Градусов и его коллеги выполнили крупные межрегиональные работы, охватившие территории России, Украины, Казахстана, Монголии и других стран, результатом которых стало составление минералогических карт, включённых в Национальный атлас почв. Наталья Петровна Чижикова заложила основы изучения влияния агрогенных факторов, в частности орошения, на минеральный состав ила, что позволило по-новому взглянуть на процессы трансформации почвенного профиля. Современный этап развития метода характеризуется обновлением приборной базы и расширением аналитических возможностей. Современные дифрактометры оснащаются гибридными двухмерными детекторами с высоким пространственным разрешением, что существенно ускоряет сбор данных. Существенные изменения произошли и в программной среде: комплексы, основанные на методах цельнопрофильного анализа (Rietveld refinement, whole pattern fitting), обеспечивают не только качественную идентификацию фаз, но и количественную оценку минерального состава, включая аморфную составляющую. Использование международных баз данных (PDF-4, COD) делает полученные результаты сопоставимыми и воспроизводимыми в разных лабораториях. Практическое значение XRD в почвоведении сегодня выходит далеко за пределы описательной минералогии. В агрономии метод позволяет оценивать содержание глинистых минералов, удерживающих калий, магний и другие элементы питания, и прогнозировать доступность этих элементов для растений. В регионах с орошением он помогает отслеживать трансформацию минералов, связанных с засолением и вторичными процессами. В инженерном и экологическом контексте важным направлением является определение содержания набухающих минералов, например монтмориллонита, что позволяет прогнозировать риски усадки и трещинообразования почв. При изучении загрязнённых территорий XRD выявляет минеральные образования (карбонаты, сульфаты, оксиды железа), возникающие под действием техногенных процессов, и служит инструментом мониторинга эффективности ремедиации. Международный опыт подтверждает широкое применение XRD для решения прикладных задач. Метод используется для диагностики изменений минералогического состава почв после лесных пожаров, а в ряде проектов по «ускоренному выветриванию» XRD применяется для оценки минеральных преобразований при внесении в почву базальтовой пыли. Сравнительные исследования в Европе и США показывают, что сочетание XRD с геостатистическими методами и ГИС-технологиями открывает возможность картографирования минерального состава на больших территориях и интеграции данных в системы управления землепользованием. Таким образом, рентгеновская дифрактометрия остаётся одним из наиболее информативных методов изучения минерального состава почв. Современные приборные и программные решения сделали её быстрее и точнее, а практические примеры показывают востребованность метода в фундаментальных исследованиях, агрономии и экологии. XRD объединяет классические задачи минералогии с вопросами устойчивого землепользования и охраны окружающей среды, обеспечивая комплексное понимание почв как ключевого компонента биосферы.

Работа выполнена за счет средств государственного задания по теме НИР FGUR-2025-0005