Физическая поглотительная способность

Это спо­собность почвы поглощать целые молекулы поверхностью тонкодисперсных частиц. Поглощение поверхностью – адсорбция. Чем больше в почве коллоидных частиц и чем они дисперснее, тем выше физическая поглотительная способность.

Явление физического поглощения связано с наличием свобод­ной поверхностной энергии. Влажную почву можно рассматри­вать как дисперсную систему, у которой дисперсионная среда представлена почвенным раствором, а дисперсная фаза минераль­ными, органическими и органо-минеральными частицами. На границе раздела фаз имеется свободная поверхностная энергия, равная произведению поверхностного натяжения раствора и сум­марной величины поверхности частиц. Чем выше степень диспер­сности почвенных частиц, тем больше их поверхностная энергия вследствие увеличения общей удельной поверхности.

В почвах большая суммарная поверхность присуща илистым и особенно коллоидным частицам. Если в слое почвы мощностью 20 см содержится 10 % коллоидных частиц, то их суммарная поверхность на площади 1 га составит 70 000 га и поверхностная ^энергия будет весьма значительной.

Физически поглощаются водяной пар, молекулы газов, твердых веществ, целые бактерии. Энергия поглощения газов и паров снижается в следующей последовательности: водяной пар, NН3, СО2, О2, N2. Примером физического поглощения может служить гигроскопическая вода – это молекулы воды, адсорбированные вокруг коллоидных частиц почвы.

Таким образом, физическая поглотительная способность основана на свойстве почвы изменять концентрацию молекул различных веществ на поверхности тонкодисперсных частиц.

Физическая поглотительная способность имеет большое экологическое значение, так как положительно сорбирует не только молекулы воды, но и молекулы газов и органических веществ, в том числе различных пестицидов, способствуя их закреплению и дальнейшему разложению.

Химическая поглотительная способность (хемосорбция)

Это поглощение преимущественно анионов в результате образова­ния труднорастворимых соединений в почвенном растворе.

Из катионов, находящихся в почвах,-чаще всего нерастворимые соединения образуют катионы Са²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, а среди анионов—С0₃^2- , РО₄^3-, SO₄^2-. Например, при внесении фосфорных удобрений в кислые почвы алюминий, присутствующий в почвен­ном растворе, образует с фосфат-ионом труднорастворимое со­единение и выпадает в осадок:

2А1³⁺ + Са(Н₂РО₄)₂ -»2А1РО₄↓ + Са²⁺ + 4Н⁺.

При поступлении соды в почву, содержащую соли кальция, также образуется новая твердая фаза, представленная карбонатом каль­ция:

Na₂CO₃ + CaSO₄ -»Na₂SO₄ + СаСО₃↓

Хемосорбция играет большую роль во взаимодействии гумусо­вых веществ с глинистыми минералами и в образовании сорбционного глиногумусового комплекса. При этом осуществляется и адгезионное взаимодействие минеральных и органических компо­нентов.

Химическая поглотительная способность — важнейший фактор аккумуляции в почвенном профиле органического вещества, ани­онов фосфорной кислоты, многих катионов, в том числе и микро­элементов. Благодаря ей почва способна предотвращать появле­ние соды в почвенном растворе. В результате хемосорбции в по­чвах накапливаются гипс, карбонаты и другие соединения.