Презентація до курсу "Ґрунтознавство", що його викладають на біологічному факультеті Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна

1. Поглотительная способность
почв
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Биологический факультет
Кафедра микологии и фитоиммунологии
Комплекс презентаций к
курсу «Почвоведение»
Часть 7

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

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

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

17. Состав почвенного поглощающего комплекса

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

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