Реакция почвенной среды и поглотительной способности почв

1.

Реакция почвенной среды
и
поглотительной
способности почв
[email protected]

2. Коллоиды – это мельчайшие частицы почвы размером менее 0, 0001 мм

Ядро- кристалл
минерала:
H+
кварц,
глинистый м-л,
гумусовая кислота
H+
Na+ K+
Ca2+
Al3+
Внешний слой заряжен
положительно
H+
ОН- О2Cl
Mg2+ H+
SiO2
CO22ядро
3+
Fe
PO43SO42-
Внутренний
потенциалопределяющий
слой заряжен отрицательно
OH
-
Ca2+
NH4+
Диффузный слой отдиссоциированных
ионов образован из некоторых катионов
внешнего слоя

3. Коллоиды способны обмениваться с почвенным раствором отдиссоциированными ионами из диффузного слоя в эквивалентном соотношении

H+
К+
Na+ K+
H+
Ca2+
Al3+
H+
ОН- О2Cl
Mg2+ H+
SiO2
CO22ядро
3+
Fe
PO43SO42OH
-
+
Ca2
2+
NH4+
Ca
Ca2+
Мицелла – коллоидная частица
с диффузным слоем
Ca2+
3
Fe
+
Fe3
ППК – все мицеллы
+

4.

Гидрофильные
частицы
притягивают
воду
Гидрофобные
частицы
отталкивают
воду
ЗОЛЬ
ГЕЛЬ

5.

Гель в почвекоагуляция:
масса комочков при замораживании или
золь
иссушении
почвы
гель
пептизация:
при размораживании или
увлажнении
почвы
сырое яйцо
молоко
теплый бульон
крутое яйцо
творог
студень

6.

Устойчивый гель
образуется, если в
почве много
катионов Ca2+, Mg2+
и других 2-х и 3-х
валентных
катионов.
Не поддается
пептизации.
Почва хорошо
оструктурена.
Неустойчивый гель
образуется, если в
почве много
катионов H+, Na+,
NH4+ , K+ и других
одновалентных
катионов.
Легко
пептизируется.
Почва
бесструктурна.

7. Почва поглощает газы, пары и растворенные или взмученные вещества из раствора – поглотительная способность почв

Почва поглощает газы,
пары и растворенные
или взмученные
вещества из раствора – Механическое
поглощение:
поглотительная
способность почв
• Механическое
поглощение
• Обменное
• Химическое
• Биологическое
• Физическое
в почвенных
порах
задерживаются
коллоиды,
глинистые
минералы и
другие частицы

8.

• Механическое
поглощение
• Обменное
• Химическое
• Биологическое
• Физическое

9.

В результате обменного
поглощения
лесные почвы бесструктурны.
Н+
H+
Н+
Н+
Фульвокислоты,
образованные из хвойных
остатков, сильнокислые.
В кислой среде
образующаяся при
дыхании корней
+
+
Н Н+ углекислота Н2СО3
H
диссоциирует на катион
водорода и анион
Na+ K+
Са2+ Н+гидрокарбоната.
2ОН О
Са2+ + СО2 + Н2О+ = Н2СО3+
+
Cl
Н2СО3 = Н + НСО3
Ca2
Mg2
Н
2SiO2
CO2
Кальций вытесняется
3+
из ППК водородом ,
2Al3+ PO43Fe
SO4
+вступает во
+ Н взаимодействие с
2
OH
Ca
фульвокислотами и
выщелачивается из
+
+
2
+
Ca
Н
NH4
почвы.
+
Коллоиды распыляются.
Ca2
Н+ Н+
Н+
+
Н
структура почвы
разрушается

10.

Емкость поглощения – сумма
всех катионов в ППК,
способных к обмену
H
Н
Na+ K+
H+
Ca2
+
Al3+
ОН
Cl
SiO2
PO4
-
О2CO22-
3-
SO4
OH
Н+
Н+
Ca2+
Н+ Н+
Са2+ Н+
+ Са2+ +
2
Mg
Н
2-
Fe3+
-
NH4
-уменьшается
с повышением
кислотности почвы
Н+ Н+
+
+
-или сумма
обменных
оснований
+
Ca2
Н+
+
Н+
Ca2+
+
Н
Н+
-наибольшая
на тяжелых
почвах,
у коллоидных частиц
органического
происхождения
Емкость поглощения
Е = 1-5 до 30-40 мг\экв
(миллиграмм – эквивалент )
на 100 грамм почвы

11. Насыщенность обменными основаниями можно выразить в %: от 10-20% до 70-90%

Почва, насыщенная
обменными
основаниями
содержит в ППК
достаточно кальция
и магния,
богата другими
минеральными
элементами,
рыхло сложена
хорошо оструктурена
пример - чернозем
Почва, ненасыщенная
обменными
основаниями
содержит в ППК
много водорода,
бедна минеральными
элементами,
плотная,
плохо оструктурена
пример - подзол

12.

• Механическое
поглощение
• Обменное
• Химическое
• Биологическое
• Физическое

13. Химическое поглощение – способность почвы задерживать и накапливать ионы в форме нерастворимых соединений

Са 2+ + НРО42- = СаНРО4
накопления в почве
фосфатов, сульфатов
кальция, магния

14.

• Механическое
поглощение
• Обменное
• Химическое
• Биологическое
• Физическое

15. Биологическое поглощение – круговорот минеральных элементов

органическое вещество в виде
растительных остатков
накапливается в почве
минерализуется
до неорганических
веществ:
простые соли и
CO2, H2O, NH3, H2S …
освободившиеся
минеральные
элементы вновь
поглощаются
растениями

16.

• Механическое
поглощение
• Обменное
• Химическое
• Биологическое
• Физическое

17.

Н 2О
О2
Физическое
поглощение –
способность
почвы
улавливать из
атмосферы
пары воды,
газы

18. Повышенная кислотность или щелочность ухудшает почвенное плодородие.

Угнетает деятельность микроорганизмов,
замедляет поступление минеральных элементов
в растение, разрушает структуру почвы.
Источники кислотности:
-фульвокислоты как результат грибного разложения хвойных остатков
-простые органические кислоты (масляная и др.)
как продукты жизнедеятельности организмов
-угольная кислота как результат дыхания корней
Повышена
кислотность
Источники щелочности :
-соли натрия, например, сода NаНСО3
-бикарбонат кальция Са(НСО3)3
Повышена
щелочность
Минеральные удобрения могут
подкислять или подщелачивать почву

19. рН – это отрицательный логарифм концентрации катионов водорода в растворе

концентрация
катионов водорода
• 0,1 = 10 -1
• 0,01 = 10-2
• 0,001 = 10-3
• 0,0001 = 10-4
• 0,00001 = 10-5
• 0,000001 = 10-6
значение рН
1
2
реакция кислая рН < 7
3
4
5
6
• 0,0000001 = 10-7
7
• 0,00000001 = 10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
10 -14
8
9
10
11
12
13
14
реакция нейтральная рН = 7
реакция щелочная рН > 7

20. Для большинства растений оптимальное значение рН = 5 – 7,5

Почвы:
сильнокислые
кислые (среднекислые)
слабокислые
нейтральные
слабощелочные
щелочные (средне щел)
сильнощелочные
рН=4-5
рН=6-7 рН=9-10
рН = 3 – 4
рН = 4 – 5
рН = 5 - 6
рН = 6,5 - 7
рН = 7 - 8
рН = 8 - 9
рН > 9
при рН<5 - снижать кислотность,
при рН > 7,5 - снижать щелочность
подзол
чернозем
солонец

21. при рН<5 нужно снижать кислотность при рН > 7,5 нужно снижать щелочность

при рН<5 нужно снижать кислотность
при рН > 7,5 нужно снижать щелочность
Кислотность почв снижается известкованием:
(почва)Н+ + СаСО3 = (почва)Са 2+ + Н2О + СО2
известь
известь
2-6 т/га
-водород вытесняется кальцием из ППК
-почвы, обогащенные кальцием,
имеют хорошую структуру
Щелочность снижается гипсованием:
(почва)Na+ + СаSO4 = (почва) Са2+ + Na2SO4
гипс
сульфат натрия легко растворим
и вымывается из почвы

22. кислотность

актуальная
потенциальная
обменная гидролитическая
потенциальная кислотность (скрытая кислотность) –
это кислотность, обусловленная наличием
катионов водорода Н+ или алюминия Аl3+ в ППК
обменная кислотность
определяется действием на почву
КСl
нейтральных солей, например, KCl,
подкисляет
характерна для подзолистых почв
почву!
гидролитическая кислотность
проявляется действием щелочных солей,
например,CH3COONa,обладают все почвы
потенциальная кислотность –
следствие обменного
поглощения почв
при внесении удобрения необходимо
помнить о потенциальной кислотности!

23. Способность почв противостоять изменению кислотности - буферность

• объясняется
способностью коллоидов
к обменному поглощению
• в почве не происходит
значительных изменений
кислотности
• при внесении удобрений
можно резко изменить
значение кислотности
и принести растениям
больше вреда, чем пользы
со временем естественная
кислотность почвы
• наибольшей буферностью
восстанавливается
обладают тяжелые и
песок!
богатые гумусом почвы
• почву необходимо
низкая
известковать один раз в
буферность
несколько лет (регулярно)
• наименьшей буферностью
обладают легкие и
бедные почвы
• надо быть особенно
осторожным при внесении
удобрений в песчаные
почвы!