Презентація до курсу "Ґрунтознавство", що його викладають на біологічному факультеті Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна
2. Поглотительная способность (ПС) – это
способность почвы поглощать и удерживать
различные вещества из раствора, проходящего
через нее
Механическая
Физическая
Физико-химическая
Химическая
Биологическая
К. К. Гедройц
3. В почве задерживаются:
Вещества в
молекулярном и
ионном состоянии
(пар, газ)
Тонкие и коллоидные
суспензии
Живые микроорганизмы
4. Поглотительная способность почв
обусловлена
Содержанием в почве тонкодисперсных
частиц
1-тонкие, преимущественно капиллярные поры в
комках, при смачивании почвы заполняются водой;
2-средние поры в комках (ячейки, канальцы), при
смачивании на короткий период заполняются водой,
потом после ее рассасывания— воздухом;
3 -крупные поры между комками, обычно заполнены
воздухом;
4 - капиллярные поры на стыке комков
Пористостью
5. Механическая ПС – это свойство почвы, как
всякого пористого тела, поглощать твердые
частицы, поступающие с водой или воздухом,
размеры которых превышают размеры
почвенных пор
Почвенный р-рЗависит от:
▪ гранулометрического
состава почвы
▪ плотности сложения
▪ степени заиливания почвы
6. Биологическая ПС – закрепление веществ в
телах организмов (растения, животные, грибы,
бактерии).
Главная особенность – избирательное усвоение из
растворов с минимальным содержанием наиболее
важных для организмов веществ в присутствии
больших количеств остальных соединений
В верхних горизонтах почв вместе с
гумусом накапливается N, P, Ca
БПС зависит от:
аэрации, влажности и других свойств
почвы, от количества и состава
органического вещества
7. ФПС зависит от: количества и
качества почвенных коллоидов
Механизм ФПС – адсорбция
частицами почвы целых молекул
растворенных веществ,
обусловленная изменением
свободной поверхностной
энергии и величины поверхности
Физическая ПС –– способность почвы
увеличивать концентрацию молекул различных
веществ у поверхности тонкодисперсных
частиц
8.
9. Химическая ПС обусловлена образованием
труднорастворимых соединений, выпадающих
из раствора в осадок в результате
происходящих в почве химических реакций
Поступающие в почву в составе атмосферных,
грунтовых поливных вод катионы и анионы могут
образовывать с солями почвенного раствора
нерастворимые или труднорастворимые соединения
10. Физико-химическая ПС (обменная) -
способность почвы поглощать и обменивать
ионы, находящиеся на поверхности коллоидных
частиц, на эквивалентное количество ионов
раствора, взаимодействующего с твердой
фазой почвы
Слой компенсирующих ионов Ионы почвенного раствора
11. Почвенные коллоиды – мельчайшие частицы
почвы размером 0,2-0,001 мкм
•проходят через обычные
фильтры
•не оседают в воде
•высокая дисперсность
–минеральные (глинистые минералы, гидроксиды Fe,
Al, Si др.)
–органические (гуминовые и фульвокислоты, белки,
полисахариды и органо-минеральные глинисто-
гумусовые комплексы, алюмо- и железогумусовые
сорбционные комплексы)
Свойства
Природа
12.
13.
14. Распределение обменных катионов в почвенном растворе в
диффузном слое определяется, двумя противоположно
направленными силами:
- электростатические силы отрицательно заряженной
поверхности твердой фазы
- тепловое движение ионов, стремящееся выровнять их
концентрацию во всем объеме раствора
Теория Гуи-Чепмена
15. Между гранулой и раствором возникает термодинамический потенциал,
под влиянием которого из раствора притягиваются компенсирующие
ионы, располагающиеся в два слоя. Один — неподвижный слой, прочно
удерживаемый электростатическими силами потенциалопределяющих
ионов (слой Гельмгольца). Между коллоидной частицей и окружающим
раствором возникает электрокинетический потенциал (дзета-
потенциал), под влиянием которого находится второй (диффузный) слой
компенсирующих ионов, обладающих способностью к эквивалентному
обмену на ионы того же знака заряда из окружающего раствора
16. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) - твердая
фаза почвы, способная к реакциям ионного обмена и
представляющая совокупность различных коллоидов и
тонкодисперсных веществ.
ППК – часть почвы характеризующаяся активной
химической, физической, физико-химической и
биологической деятельностью и, определяющая генезис
и плодородие всего почвенного покрова
18. Физическое состояние почвенных коллоидов
Коллоиды в почве могут находиться в форме геля (в
осажденном состоянии) и в форме золя (в виде
суспензии).
19. Пептизация почвенных гелей (изменение
электропотенциала и степени гидратации):
увеличение щелочности среды;
уменьшение концентрации легкорастворимых солей;
замена двух- и трехвалентных катионов на
одновалентные катионы калия, натрия, аммония.
известкование Промывка почвы
20. Коагуляция почвенных коллоидов происходит
при изменении электрокинетического потенциала
частиц и дегидратации:
Попадание в почву электролитов (кислоты, щелочи,
соли)
Высушивание, нагревание, замораживание
взаимодействии отрицательно заряженных частиц
(гумусовых кислот) и положительно заряженных
(гидроксидов железа и алюминия).
Увеличение коагуляции
К+, Na+ Ca 2+, Mg 2+ Fe 3+, Al 3+
21. Обменное поглощение катионов
Обменным поглощением (обменной сорбцией) катионов
называется способность катионов диффузного слоя
коллоидов обмениваться на эквивалентное количество
катионов почвенного раствора
Почвы экстрагумидных и rумидных областей: в составе
ППК преобладают катионы Са2+, Мg2+, Н+, Аl3+;
Почвы семигумидных областей – Са2+, Mg 2+
Почвы аридных областей Са2+, Мg2+, Na+, К+
22. Емкость катионного обмена (ЕКО) — общее количество
катионов одного рода, удерживаемых почвой в обменном
состоянии при стандартных условиях и способных к
обмену на катионы взаимодействующего с почвой
раствора.
Величину ёмкости выражают в миллиграмм-эквивалентах
на 100 г почвы
23.
24. Поглощение почвами анионов
Сорбция анионов в почвах определяется их
свойствами, зарядом и свойствами ППК. По
способности к поглощению анионы располагаются в
следующий ряд:
Изменение способности к поглощению
Cl- < NO3
- < SO4
2- < PO4
3- < SiO4
2- < ОН-
25. Экологическое значение поглотительной
способности
Определяет плодородие почвы
Характер процессов почвообразования
питательный режим почвы
накопление элементов минерального
питания растений
регулирование рН-реакции почвы
Водно-физические свойства
26. Черноземы
Обогащение Са2+
рН=7,0-7,5
Коллоиды - гели,
не
пиптезирующиеся
при избытке влаги
Хорошая
оструктуренность
Солонцы
Обогащение Na+
рН=8,0-9,0
Коллоиды - золи,
легко
пиптезирующиеся
при избытке влаги
Слабая
оструктуренность