МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

Кафедра природопользования, экологии и почвоведения

Контрольная работа №1

СВОЙСТВА ПОЧВЫ

(вариант № _____)

Замечания (не удалять!!!):

- на отдельной странице написать ответы на вопросы в тексте (красным цветом отмечены) - ???,

- привести схему строения коллоидной мицеллы

Выполнил:

студент 1 курса

факультет землеустройство, группа №11Б

Сёмин Николай Валерьевич

Проверил:

профессор, д.б.н.

Г.Е.Ларина

Москва - 2011

Содержание:

1. Поглотительная способность почвы...................................................................3

2. Структура почвы...................................................................................................5

3. Водные свойства почвы.......................................................................................5

Список литературы....... ......................................................................................6

1. Поглотительная способность почвы

Коллоиды почвенные - это совокупность элементарных почвенных частиц менее 0,0001 мм (по др. данным, менее 0,0002 мм или менее 0,001 мм). Составляют одну из фракций гранулометрич. элементов почвы (см. Гранулометрический состав почвы - и где информация этому пункту? ). Частицы К. п. наз. - так сокращать нельзя коллоидными мицеллами; они имеют разл. химич. и минералогич. состав, представлены органическими, минеральными и ор-гано-минеральными соединениями. В коллоидно-дисперсном состоянии находится осн. масса органического вещества почвы. Минер. К. п. состоят гл. обр. из глинистых минералов, органо-минеральные представлены преим. соединениями гумусовых в-в с др. вторичными минералами.

Во влажной почве мицеллы распределены в воде и образуют коллоидные системы: золи (мицеллы взвешены в р-ре) и гели (мицеллы связаны между собой в студенистый сгусток). Обычно К. п. находятся в форме гелей, но при поливах и выпадении осадков часть их переходит в золи. В виде золей К. п. перемещаются по почвенному профилю, образуя уплотнённые горизонты, напр. иллювиальный в подзолистых почвах. Содержание коллоидной фракции в разл. почвах неодинаково: от 2% в лёгких почвах до 30—50% в тяжёлых.

К. п. поглощают из почвенных р-ров аммоний, калий, кальций, магний, фосфаты, т. е. определяют поглотительную способность почвы, предохраняют эти в-ва от вымывания, способствуют образованию почвенной структуры. От содержания коллоидной фракции зависят также буферность почвы, связность, гидрофильность, водопроницаемость и др. По кол-ву, минералогич. и химич. составу коллоидов в различных почвенных горизонтах судят о генезисе и эволюции почв, прогнозируют их свойства, разрабатывают классификации.

Поглотительная способность — это свойство почвы поглощать и удерживать растворенные или взвешенные в воде твердые вещества, газы, а также живые микроорганизмы.

ППК способен поглощать вещества, вносимые в почву или образовавшиеся в ней. Известный ученый К. К. Гедройц, изучая явление поглощения почвой других ве­ществ, выделил 5 видов поглотительной способности почвы: ме­ханическую, биологическую, физико-химическую, физическую и химическую.

Механическая поглотительная — это способность почвы меха­нически задерживать в своих порах твердые частички.

Биологическое поглощение обусловливается жизнедеятель­ностью микроорганизмов, которые усваивают из почвенного рас­твора питательные вещества и используют их для построения своего тела.

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способ­ность обусловливается свойством коллоидных частиц почвы по­глощать из почвенного раствора катионы и анионы, а физичес­кие — адсорбировать на своей поверхности целые молекулы.

Химическая поглотительная способность почвы заключается в том, что растворенные в почвенном растворе соединения могут реагировать между собой или с твердой частью почвы, вследствие чего выпадают в осадок и удерживаются в почве.

Физико-химическая поглотительная способность — очень важ­ное свойство почвы. Питательные элементы для растений в фор­ме ионов могут быть в почвенном растворе или в адсорбирован­ном состоянии на поверхности почвенных коллоидов.

Между почвенным раствором и твердой частью почвы проис­ходит обмен ионов. Корневые волоски имеют свойство усваивать питательные вещества из почвенного раствора, а также ионы, которые находятся в адсорбированном состоянии. Благодаря фи­зико-химической поглотительной способности питательные эле­менты, в том числе и внесенные с минеральными удобрениями, не вымываются с почвы, а удерживаются на поверхности почвен­ных частиц и используются растениями.

Соли, содержащиеся в почвенном растворе, диссоциируют, то есть распадаются на частички, заряженные положительно (ка­тионы) и отрицательно (анионы). Между почвенным поглощаю­щим комплексом и почвенным раствором происходит обмен ка­тионов.

Если в почве много ионов калия, то из почвенного поглощаю­щего комплекса в раствор будут поступать катионы кальция, а при внесении извести в раствор вытесняется одновалентный ка­тион калия. Таким образом, ионы питательных веществ могут на­ходиться как в поглощенном состоянии, так и в почвенном рас­творе.

Энергия поглощения катионов зависит от их валентности и атомной массы: чем больше валентность, а в пределах одинаковой валентности чем больше атомная масса, тем выше энергия погло­щения (за исключением водорода).

Количество катионов, которые может поглотить почва, назы­вается емкостью поглощения, или емкостью обмена, и выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв) на 100 г почвы. Чем больше в почве глинистых частиц и гумуса, тем больше ее емкость погло­щения. Так, супесчаные дерново-подзолистые почвы имеют ем­кость поглощения 5—10 мг-экв, суглинистые серые лесные поч­вы— 10—20, а суглинистые черноземы — 30—50 мг-экв на 100 г почвы и больше.

Чрезвычайно важное значение для многих свойств почвы, в частности для ее плодородия, имеет состав поглощенных ионов. Двухвалентные катионы кальция и магния (Са2+, Mg2+), как уже упоминалось, способствуют коагуляции почвенных коллоидов и образованию структуры почвы. Эти катионы агрономически наи­более ценные. Одновалентные катионы калия, натрия, водорода, аммония (К+, Na+, Н+, NH+) пептизируют почвенные коллоиды, не способствуют образованию структуры почвы, приводят к ухуд­шению физико-механических и водно-физических свойств. Погло­щенный водород также подкисляет почвенный раствор.

Трехвалентные катионы (Al3+, Fe3+) имеют высокое адсорбци­онное свойство, но в интервале кислотности, которая свойственна почвам (рН 4,5—7,5), растворимость солей алюминия и железа чрезвычайно низкая, поэтому их оксиды содержатся в основном в минеральных коллоидах. Однако в кислых почвах они находят­ся в поглощенном состоянии, как и в почвенном растворе, обус­ловливая его подкисление.

Почвы, в которых до 25 % емкости поглощения приходится на Н+ и А13+, считают насыщенными осно­ваниями, а если водород и алюминий составляют свыше 25 % емкости поглощения, это свидетельствует о том, что такие почвы ненасыщены основаниями.

Черноземы, каштановые почвы и сероземы насыщены основа­ниями, дерново-подзолистые, светло-серые лесные, болотные поч­вы, красноземы — ненасыщены. Почвы, в поглощающем комплек­се которых 15—20 % и больше натрия, называются солонцами.

Наряду с физико-химическим поглощением катионов в почве может иметь место поглощение анионов. По возрастающей спо­собности к адсорбции анионы располагаются следующим обра­зом: С1-, NO3-, O2-. Анионы хлора и нитраты адсорби­руются почвой только при наличии коллоидов с высоким содер­жанием полутораоксидов алюминия и железа при кислой реакции среды (красноземы). Обычно хлориды и нитраты почвой не по­глощаются и поэтому легко вымываются. Поскольку они не образуют тяжелорастворимых соединений, содержание их в почве зависит от водного режима и усвояемости растениями.

Анионы фосфорной кислоты хорошо поглощаются всеми поч­вами, особенно кислыми, богатыми на полутораоксиды, бедными на гумус. Лишь незначительная часть фосфатионов может всту­пать в обменные реакции с ППК, потому что положительно заря­женных коллоидов мало. Кроме обменного поглощения значи­тельную роль в поглощении анионов фосфорной кислоты играют реакции химического осаждения с двух- и трехвалентными катио­нами кальция, алюминия, железа и др. С ними анионы образуют тяжело растворимые и нерастворимые соли. Вследствие этого по­нижается доступ фосфатионов для растений, и это явление назы­вают ретроградацией.

??? нет информации по вопросам кислотность, щелочность, буферность почвы