Материал: GOSY-1_vmeste

ЕКО Дер под-5-20 мг-экв/100г Чер обык пах-30, Сер лес-15, Чер тип-60-75, КАшт-30, Солон10-30

Обменные катионы и емкость поглощения (ЕКО) основных типов почв, мг-экв/100 г

Подзолистые и дерново-подзолистые почвы содержат, кроме кальция и

магния, обменные водород и алюминий. Для солонцов и солонцеватых почв характерно наличие среди обменных катионов поглощенного натрия. У красноземов в числе обменных катионов преобладают алюминий и водород.

Все почвы в зависимости от состава поглощенных катионов делятся на насыщенные и не насыщенные основаниями. Насыщенные основаниями почвы в составе поглощенных катионов не содержат водорода и алюминия (черноземы обыкновенные и южные, каштановые и некоторые другие). Не насыщенные основаниями почвы содержат, кроме кальция и магния, поглощенные водород и алюминий (подзолистые, дерново-подзолистые, красноземные и некоторые другие почвы).

Степень насыщенности почв основаниями – важный показатель для характеристики поглотительной способности почвы и степени её устойчивости к внесению удобрений, известкованию, антропогенному и техногенному воздействию. Степень насыщенности почв основаниями показывает, какая часть общей ёмкости поглощения приходится на поглощённые основания и какая на гидролитическую кислотность. Степень насыщенности почв основаниями выражается в процентах и рассчитывается по данным определения суммы поглощённых снования (по Каппену) и определения гидролитической кислотности

по формуле: V%=S/(S+Hг)*100%, V- степень насыщенности почв основаниями, %; S – сумма

поглощённых оснований, мг-экв; Нг - гидролитической кислотности, мг-экв.

Степень насыщенности почв основаниями для разных типов почв:

Почвы, c насыщенности основаниями менее 60 % нуждаются в проведении известкования, на них также высокоэффективно внесение фосфоритной муки. На почвах, имеющих насыщенность основаниями

более 80 %, внесение фосфоритной муки и других слаборастворимых форм фосфорных удобрений неэффективно, оно не сопровождается прибавкой урожая.

Сорбция анионов почвами

Сорбция анионов зависит от заряда, строения и химических свойств почвенного поглощающего комплекса. По способности сорбироваться на почвенных частицах анионы располагаются в следующий ряд:

Сl^- ~NO^-₃< SO^2-₄<< РO^3-₄< SiO^4-₄< ОН^-

Поглощение анионов почвой вызывается положительным зарядом коллоидных частиц гидроокисей алюминия и железа, углекислого кальция или положительными зарядами атомов Si, Al, Fe, Mg на внешних краях обломков кристаллических решеток алюмосиликатных глинных минералов.

По мере увеличения в почвенном поглощающем комплексе содержания алюминия и железа и наличия сколов почвенных минералов, а также при понижении рН среды сорбция анионов возрастает. Так как анионы менее гидратированы, чем катионы, они характеризуются высокой селективностью поглощения.

Анионы Сl^- и NO^3- практически не поглощаются почвой. Известна отрицательная сорбция Сl^- и NO^-₃,

N03~ и С1~ не поглощаются, а отталкиваются частицами твердой фазы почв. Тем не менее

даже эти анионы могут сорбироваться почвенными дисперсными системами красноземов, латеритов, иллювием подзолов, хотя далеко не так выражение и прочно, как анионы S04 и Р04.

В поглощении анионов большую роль играют процессы солеобразования. При взаимодействии растворимых солей образуются новые, нерастворимые в воде соли (сульфаты, карбонаты, фосфаты), переходящие в твердую фазу почвы. Так интенсивно поглощаются почвой ионы H₂PO^-₄, HPO^2-₄, PO^3-₄.

Поглощение анионов почвами, мг-экв на 100 г

Анионы серной кислоты обнаруживают довольно заметную поглощаемость всеми тремя типами почв, особенно красноземом и подзолистой. В сорбции анионов чаще наблюдаются неполная эквивалентность и отклонения от установленных правил. Наибольшие отклонения проявляют анионы фосфорных кислот, которые легко переходят в необменные формы.

Существовует три формы сорбции и фиксации аниона Р04 почвами—автодиффузионную,

фиксированную и органическую. Две последние формы необменные. Только автодиффузионная форма сорбции Р04_ 3 является обменной; Р04_3 при этом удерживается: а) алюминием (гидроокисью, свободным, обменным или кристаллической решетки); б) железом (гидратами окиси или обменным); в) кальцием (дисперсным, углекислым или обменным).

Эта форма поглощения аниона Р04 обеспечивает полную, высокую и быструю мобильность и возобновляемость Р04_ 3 в почве. Особенно это относится к Р04~3, сорбированному кальцием.

Глинные минералы имеют на поверхности пакетов кристаллической решетки точки выхода алюминия и содержат поглощенный алюминий и поглощенный кальций, поэтому они способны поглощать и обменивать анион Р04 в весьма большой степени. Монтмориллонит может удержать

из раствора до 0,1 % о фосфора, каолинит—лишь 0,014%0 , еще значительнее поглощают Fe(OH)3—около 4%о и А1 (ОН)з—около 23—25%0.

Не является обменной также фосфорная кислота, связанная (закрепленная) внутри кристаллической решетки минералов.

Роль поглотительной способности почв в процессах почвообразования и формировании почвенного плодородия.

Поглотительная способность почвы — одно из ее важнейших свойств, в значительной степени определяющее плодородие почвы и характер процессов почвообразования. Она обеспечивает и регулирует питательный режим почвы, способствует накоплению многих элементов минерального питания растений, регулирует реакцию почвы, ее водно-физические свойства.

На свойства почвы и условия произрастания растений большое влияние оказывает состав обменных катионов. Так, у почв, насыщенных кальцием, реакция близка к нейтральной; коллоиды находятся в состоянии необратимых гелей и не подвергаются пептизации при избытке влаги; почвы хорошо оструктурены, обладают благоприятными физическими свойствами. Черноземы являются примером таких почв.

Почвы, у которых в составе обменных катионов в значительном количестве ионы натрия, имеют щелочную реакцию, отрицательно влияющую на состояние коллоидов и рост растений. Насыщенные натрием коллоиды легко пептизируются; содержащие их почвы плохо оструктурены, имеют неблагоприятные водно-физические свойства: повышенную плотность, плохую водопроницаемость, слабую водоотдачу, низкую доступность почвенной влаги (солонцы, солонцеватые почвы).

При наличии в почвенном поглощающем комплексе в составе обменных катионов значительного количества Н⁺ и Аl³⁺ коллоиды легко разрушаются в результате кислотного гидролиза, почвы плохо оструктурены.

Искусственное замещение этих катионов в поглощающем комплексе на кальций обязательно сопровождается значительным улучшением развития растений. Таким образом, необходимо известкование кислых почв, насыщенных, водородом и алюминием, а также гипсование засоленных щелочных почв, содержащих в избыточном количестве поглощенные магний и натрий.

Поглощение газов и паров- На поверхности частиц сухой почвы всегда имеется количество различных поглощенных газов. Энергия поглощения газов и паров зависит от свойств этих веществ и образует восходящий ряд: Н2<N2<0<С02<NH3<Н2 0 (водяной пар).

Величина поглощения почвой воздуха достигает 2—14 см3 на 100 г почвы; поглощение углекислоты больше, от 45 до 488 см3 на 100 г. Чем легче сгущаются газ или пары, тем легче и интенсивнее они поглощаются почвой. С повышением температуры интенсивность поглощения почвой газов и паров резко уменьшается и наоборот.