В. В. Удилов основы почвоведения, земледелия и агрохимии
жүктеу/скачать 0,65 Mb.
|
почвеведение
Контрольные вопросыКак происходит гумусообразование? Что представляют собой гумусовые кислоты? Поглотительная способность почв Почвенные коллоиды – минеральные, органические и органо- минеральные частицы, имеющие размер менее 0,0001 мм и обладающие определенными свойствами. Образуются они двумя путями: диспергацией (раздроблением) более крупных частиц и конденсацией (укрупнением) мо- лекул. Коллоиды путем диспергации образуются при выветривании песча- ных, пылеватых и илистых частиц. Коллоиды путем конденсации образу- ются благодаря реакциям полимеризации и поликонденсации низкомоле- кулярных органических соединений. Количество коллоидов в разных почвах неодинаково и зависит от гра- нулометрического состава почв и содержания в них гумуса: чем теплее и более гумусирована почва, тем больше в ней коллоидов, и наоборот. Тя- желосуглинистые и глинистые хорошо гумусированные почвы содержат 20–30 % коллоидов и более, а песчаные и супесчаные малогумусные почвы всего 1–3 %. На содержание коллоидов большое влияние оказывает харак- тер почвообразовательного процесса. Коллоидные частицы (мицеллы) имеют следующее строение. Внут- ренняя часть состоит из ядра (масса недиссоциированных молекул данного вещества); к ядру примыкает потенциал, определяющий слой (внутренний, состоит из ионов, несущих электрический заряд). Этот слой неподвижен, так как его ионы электростатически связаны с ядром и образуют гранулу; за этим слоем расположен слой компенсирующих ионов. Затем следует внешний (диффузный) слой ионов, способных обмениваться на ионы поч- венного раствора. Таким образом, коллоидная мицелла состоит из ядра и двух противо- положно заряженных слоев ионов. Почвенные коллоиды по знаку заряда разделяются на отрицательные (ацидоиды) и положительные (базоиды). К ацидоидам относятся кремниевая кислота, глинистые минералы и гумусовые кислоты, к базоидам – гидраты оксидов железа и алюминия. Величина потенциала почвенных коллоидов зависит от их природы и ре- акции среды. Поскольку почвенные частицы имеют заряд, они способны притягивать дипольные молекулы воды из окружающего раствора, образуя гидратные пленки. Толщина пленки зависит от величины заряда. В связи с этим различают гидрофильные коллоиды (кремниевая кислота, гумусовые кислоты), удерживающие многослойные пленки воды, и гидрофобные, т.е. слабогидротированные коллоиды (гидрооксид железа, коолинит). Гидро- фильные коллоиды имеют сходство с водой и способны сильно набухать, что предотвращает их слипание. Гидрофобные коллоиды набухают слабо, поэтому у них выражена способность свертываться и выпадать в осадок. Коллоиды могут находиться в двух состояниях: золь (коллоидный раствор) и гель (коллоидный осадок). Коагуляция – процесс перехода коллоидов из состояния золя в со- стояние геля. Слипание коллоидов в агрегаты происходит под влиянием электролитов. Коагуляция ацидоидов вызвана катионами электролита, базоидов – анионами. При коагуляции коллоидов происходит склеивание элементарных почвенных частичек в комочки, в результате чего улучша- ются физические свойства почвы. Коагуляцию вызывают двухвалентные катионы, особенно Ca2+. Кальций называют «стражем почвенного плодо- родия», так как он способствует образованию структуры и уменьшает ки- слотность почв. Пептизация – это обратный процесс коагуляции, при котором коллои- ды переходят из состояния геля в золь. Пептизация происходит при воз- действии растворов щелочных солей. Например, под влиянием однова- лентного катиона натрия наблюдаются усиленная гидратация коллоидов и переход их в состояние золя. При пептизации почвенных коллоидов раз- рушается ценная структура и ухудшаются свойства почвы. Так, столбча- тый горизонт солонцовых почв, насыщенный гидратированными катиона- ми натрия, во влажном состоянии набухает, а при высыхании растрескива- ется на крупные отдельности. Роль коллоидов в почве исключительно велика, от содержания кол- лоидов фракции зависят связность, водопроницаемость, буферность и дру- гие свойства почвы. Академик К.К. Гедройц выделил виды поглотительной способности почв: механическую, биологическую, химическую, физическую и физико- химическую. Механическая поглотительная способность – свойство почвы задер- живать в своих порах частицы из фильтрующихся суспензий. Зависит от гранулометрического состава и сложения почвы. Глинистые и суглини- стые почвы поглощают даже тонкодисперстные частицы. У песчаных почв рыхлое крупнопористое сложение, поэтому они слабее поглощают взве- шенные частицы. Биологическая поглотительная способность обусловлена избира- тельным поглощением растениями и микроорганизмами необходимых для их жизни элементов (N, P, K и др.). Усваиваемые ими растворимые соеди- нения превращаются в белковые вещества, нуклеиновые кислоты, клетчат- ку и другие компоненты живых тканей. Благодаря биологическому погло- щению почва систематически обогащается органическим веществом, азо- том и зольными элементами питания. При этом значительно уменьшается геохимический слой внесенных в почву минеральных удобрений. Химическая поглотительная способность связана с образованием не- растворимых в воде соединений. Физическая поглотительная способность наблюдается при концен- трации молекул на поверхности почвенных частиц. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) – это вся сумма органиче- ских и минеральных коллоидов почвы вместе с поглощенными ими ионами. Из минеральных почвенных отрицательно заряженных коллоидов в ППК входят группа глинистых минералов (монтмориллонит, коолинит и др.), гидраты оксидов кремния, марганца. Гидраты оксида железа и оксида алюминия относятся к амфолитоидам: в кислой среде они заряжены поло- жительно, а в щелочной среде отрицательно. Органические почвенные коллоиды представлены гумусовыми веществами, имеют отрицательный заряд. Величина ППК в различных почвах зависит от их гранулометрическо- го, минералогического состава, от содержания гумуса. Почвенный раствор – это жидкая фаза почвы вместе с растворенными в ней веществами. Концентрация почвенного раствора зависит от почвооб- разующих пород и климатических условий. Слабоминерализованный поч- венный раствор характерен для тундровых, подзолистых, серых лесных почв, черноземов и красноземов; более минерализованы каштановые, бу- рые полупустынные почвы и сероземы, сильно минерализованы солонцы, солончаки. Низкая концентрация почвенного раствора характерна для почв се- верных и центральных областей России (в 1 л почвенного раствора менее 2 г солей), южные засоленные почвы имеют в 1 л почвенного раствора от 5 до 100 г солей. Почвенный раствор – основной источник питания растений, образова- ние почвенных горизонтов связано с передвижением и концентрацией почвенного раствора. Состав и концентрацию почвенного раствора можно регулировать с помощью различных приемов агротехники. жүктеу/скачать 0,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|