Почвенные коллоиды и поглотительная способность почвы
Поглотительной способностью почв называют ее свойство обменно или необменно поглощать твердые, жидкие или газообразные вещества или увеличивать их концентрацию у поверхности коллоидных частиц.
К.К. Гедройц выделил 5 видов поглотительной способности:
1) механическую,
2) физическую,
3) физико-химическую,
4) химическую,
5) биологическую.
Механическая поглотительная способность – это свойство почвы поглощать твердые частицы, поступающие с водой или воздухом, размеры которых не превышают размеры почвенных пор.
Физическая поглотительная способность – это свойство почвы изменять концентрацию молекул различных веществ на поверхности твердых частиц за счет физического взаимодействия молекул. При этом изменяется величина поверхности и поверхностная энергия. Любая дисперсная система стремится к снижению поверхностной энергии. В результате происходит укрупнение частиц твердой фазы путем адсорбции на поверхности частиц некоторых веществ. Такими веществами являются органические кислоты, многие высокомолекулярные органические соединения. Они притягиваются к поверхности тонкодисперсных частиц, испытывая положительную физи × адсорбцию.
Многие минеральные кислоты, соли (нитраты, хлориды), щелочи отталкиваются от твердых частиц, т.е. испытывают отрицательную физическую адсорбцию. Они слабо удерживаются в почве и легко вымываются из профиля.
Физической адсорбции подвергаются пары и газы, особенно N2и СО2.
Химическая поглотительная способность (хемосорбция) обусловлена образованием труднорастворимых соединений в почвах с кислой реакцией. Сорбция фосфатов на поверхности гидрооксидов Fe и Al происходит в почвах с нейтральной и щелочной реакцией.
Биологическая поглотительная способность обусловлена поглощением элементов питания и О2 корнями растений. Она характеризуется большой избирательностью.
Физико-химическая поглотительная способность обусловлена наличием почвенно-поглощающего комплекса (ППК), представленного почвенными коллоидами. ППК обладает способностью поглощать и обменивать катионы (+) и анионы (-) поверхностной части коллоидов на эквивалентное количество ионов почвенного раствора. Физико-химическая поглотительная способность обусловливает такие физико-химические свойства почв, такиекак кислотность и буферная способность.
Буферность почвы – свойство почвы препятствовать изменению её реакции (pH) под действием кислот и щелочей. Чем больше в почвенном растворе солей сильных оснований и слабых кислот, тем более буферна почва по отношению к кислым удобрениям; соли слабых оснований и сильных кислот буферны к щелочным удобрениям. Так как раствор находится в постоянном взаимодействии с твёрдой фазой почвы, то последняя также оказывает существенное влияние на буферность. Чем больше коллоидных частиц и гумуса в почве (например, чернозёмы) и чем больше они содержат поглощённых оснований, тем буфернее почва по отношению к кислым удобрениям; поглощённый коллоидами водород (подзолистые почвы, краснозёмы) способствует увеличению Б. п. к щелочным удобрениям. Наиболее буферны почвы тяжёлого (глинистого) механического состава. Атмосферные осадки, грунтовая и оросительная вода могут изменить реакцию почвы, если последняя не обладает буферностью, и наоборот. Растения реагируют на изменение реакции почвы, поэтому Б. п. играет большую роль в их росте и развитии. Б. п. можно повысить внесением органических удобрений.
Почвенные коллоиды - Способность почвы поглощать жидкости, газы, солевые растворы и удерживать твердые частицы называется поглотительной способностью почвы. Она обусловливает удерживание почвой различных растворимых соединений, в том числе биологически важных для жизни растений и микроорганизмов элементов питания.Решающее значение в явлениях поглотительной способности почв принадлежит тонкодисперсным частицам размером менее 0,2 мкм (0,0002 мм), так называемым коллоидам. При раздроблении (диспергировании) частиц нерастворимого вещества почвы резко возрастает их удельная поверхность. Так, у почвенных коллоидов удельная поверхность достигает 10 - 50 м2 и более на 1 г вещества. Этим, в частности, и объясняется высокая активность почвенных коллоидов при поглощении и других физико - химических процессах, происходящих в почве.По составу почвенные коллоиды делят на минеральные, органические и органоминеральные. Минеральные коллоиды представлены преимущественно вторичными минералами (гидроокисями железа, алюминия, кремния, а также тонкодисперсной фракцией первичных минералов (кварц, слюда)). Органические коллоиды состоят из различных перегнойных веществ и имеют высокую степень дисперсности. Органоминеральные коллоиды возникают при взаимодействии перегнойных веществ со вторичными минералами. Или это система, в которой дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 1000 нм, распределены в другой фазе, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию и именуемой дисперсионной средой. Размеры коллоидных частиц варьируются в пределах от 0,001 до 0,1 мкм. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок).