0: Сегодняшняя лекция называется поглотительная способность почв. В плане лекции поставлено 5 вопросов. 1 вопрос понятие и виды поглотительной способности почв, происхождение свойства строения почвенных коллоидов. Мы с вами
1: Смотрим показатели обменного поглощения, состав обменных катионов в различных почвах и рассмотрим роль или значение поглотительной способности почв 1 вопрос понятие и виды поглотительной способности поглотительная способ.
2: Способность почв это её свойство обменно или необменна поглощать различные твёрдые жидкие газообразные вещества или увеличивать их концентрацию у поверхности коллоидных частиц такое свойство.
3: Обусловлено тем, что почва является системной, полидисперсной, то есть она состоит из частиц разного размера, но в её состав входят тончайшие частицы. Это ил, который имеет размер меньше 1 1000 миллиметра, а в состав ила входит
4: Дисперсно раздроблённые частицы коллоиды и именно благодаря наличию в почве коллоидов такие процессы, как растворение, поглощение в почвах протекают.
5: В разы интенсивнее, и поэтому поглотительная способность почв проявляется только в том случае, когда почва имеет тонкодисперсные частицы основателем теории поглотительной способности почв.
6: России является Константин Катенович Гедройц, человек, который всю свою научную деятельность посвятил изучению поглотительной способности почв и создал теорию поглотительной способности, на основании которого им были
7: Предложенные принципы мелиорации почв. Так вот, Константин Кайтанович выделяет 5 видов поглотительной способности. Это какие виды? Это прежде всего механическая, поглотительная способность.
8: Химическая, биологическая, физическая и физико химическая способность их роль в поглотительной способности выражена по разному, но из 5 видов самую главную роль играет.
9: Химическая поглотительная способность, по мнению гидроида, это есть поглощение в чистом виде, но, несмотря на это, другие виды поглощения тоже проявляются и у каждого вида поглощения свой
10: Механизм действия. Ну давайте с вами мы рассмотрим эти виды. 1 вид это механическая поглотительная способность, это свойство почвы поглощать поступающие с водным или воздушным потоком твёрдые
11: Частицы, размер которых превышает размеры почвенных пор. Этот вид поглощения проявляется в почвах практически повсеместно и в любой период, даже иногда и в зимнее время.
12: Ну, примером такого вида поглощения является, например, орошаемые воды. Известно, что орошаемые воды являются достаточно мутными и содержат большое количество взвешенных частиц от 3 до 5 грамм на
13: Так вот, орошаемая вода, поступающая на поверхность почвы, являясь мутной, фильтруется и вот эти взвешенные частицы как раз в почве.
14: Застревают в порах и остаются таким образом, почву механически поглощает элементарные почвенные частицы. Вот такое явление называется кольматирование. Сам процесс кольматаж, и он
15: Хорошо, как раз имеет место. Можем наблюдать его в случае орошаемых пашен. Ну а в природных условиях механическое поглощение тоже имеет место, потому что в атмосферных осадках достаточно большое количество примесей.
16: Это количество примесей существенно возрастает в районе промышленных выбросов, то есть в крупных городах. И, конечно же, эта пыль, поступающая из атмосферы, она может поступать в чистом виде и
17: Или с водным потоком, с осадками она проникает в почву, и таким образом, почва механически поглощает частицы 2 вид поглощения это химическая поглотительная способность, она обусловлена образованием трудно.
18: Растворимых соединений, выпадающих из раствора в осадок. В результате химических реакций, происходящих в почве в почве. В каждую минуту происходит целый набор химических реакций взаимодействия, поскольку
19: При выветривании минералов высвобождаются катионы и анионы эти минералы поступают в почву с удобрениями, поступают в почву с мелиорирующие материалами в почве идут такие процессы, как разложение, а значит, вы.
20: Хождение катионов и анионов, и поэтому, конечно же, между анионами и катионами происходит взаимодействие и могут образовываться нерастворимые или труднорастворимые вид поглотительной способности это химическая поглотитель.
21: Способность, которая в почве проявляется достаточно широко, она обусловлена образованием труднорастворимых соединений, выпадающих из раствора в осадок в результате химических реакций, происходящих в почве в-ка.
22: Минуту в почве достаточно много протекает реакции, причиной этому являются высвобождающиеся катионы и анионы, высвобождающиеся в процессе разложения органических остатков выветривания минералов катионы анионы поступают в почву с удобре.
23: С различными мелиорирующих материалами, и они могут вступать в взаимодействие и в том случае, когда в результате взаимодействия образуются соединения нерастворимые или труднорастворимые, они выпадают.
24: В осадок и переходит в твёрдую фазу почвы вот на слайде представлено уравнение реакции, когда сода, присутствующая в засоленных почвах, а
25: К таким относятся солонцы, солончаки, и для нейтрализации вот этой избыточной соды, которая даёт щелочную реакцию в почву, вносится гипс такой приём агрономический получил название химии.
26: Мелиорации или гипсования.
27: В результате взаимодействия этих 2 солей образуются карбонаты и образуется сульфат натрия вот из вновь образованных солей карбонаты являются труднорастворимыми солями, поэтому они выпадают в осадок.
28: И поглощаются таким образом, почвой. Следующий вид поглощения это физическая поглотительная способность, это способность почвы увеличивать концентрацию молекул различных веществ у поверхности тонкодисперсных.
29: Частиц. Здесь речь идёт о том, что тонкодисперсные частицы могут притягивать не анионы, ни катионы, а целые молекулы в агрономической практике вот с этим явлением сталкиваются в том случае, когда
30: Например, в качестве органических удобрений применяют такое удобрение, как навозная жижа, которая очень богата углекислым газом и другими компонентами газообразными. Так вот, когда навозная жижа попадает в почву, то только дисперсная
31: Частицы могут притягивать целые молекулы. Такой же способностью обладают частицы в отношении молекул бактерий, в том числе болезнетворных. Связывая их. Таким образом, происходит самоочищение почвы. Следующий.
32: Вид поглотительной способности самый главный это физико химическая, поглотительная способность, это способность почвы поглощать и обменивать ионы, находящиеся на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество.
33: Ионов почвенного раствора такой вид поглотительной способности обусловлен тем, что каждая элементарная почвенная частица, которая способна поглощать катионы или анионы, окружена почвенным раствором, в котором
34: Тоже находятся катионы и анионы, и, имея заряд частицы, притягивают частицы противоположного заряда. И таким образом происходит поглощение. Ну и 5 вид, он не представлен на слайде. Это биологическое поглощение.
35: Это способность живых организмов связывать или поглощать катионы и анионы и
36: Временно связывать, поскольку после отмирания растений и попадания на поверхность почвы в виде опада они вновь высвобождаются таким же поглощением к Такому поглощению способны и бактерии.
37: Которые временно поглощают и в том числе и животные, и возвращают вновь в почву, поскольку из 5 видов поглотительной способности физико химическая или обменная.
38: Поглотительная способность является главной, то давайте обратим внимание на особенности поглощения и обмена. Они представлены на слайде, какие закономерности выделяют прежде всего это обратимость и эквивалент.
39: Это означает, что катионы и анионы, поглощённые из почвенного раствора твёрдой частицы, могут возвратиться назад, в почвенный раствор вот.
40: Такой вид поглощения называется как обратимое поглощение. Хотя такие катионы, как калий, стронций и аммоний, поглощаются необратимо. То есть поглощаясь твёрдой частицей. Почвенный раствор не
41: И, конечно же, это эквивалентность обмена значит равнозначность.
42: Для реакции обмена и поглощения характерна быстрота, буквально обмен происходит в считанные секунды в обменном состоянии в почве могут находиться только ряд анионов катионов.
43: Вот здесь представлены основные катионы, которые участвуют в обменном поглощении. Мы с вами говорили, что в почве есть практически вся таблица Менделеева, однако в поглощённом состоянии в обменном состоянии могут находиться кальций магний-ка.
44: Аммоний, натрий, марганец, железо, водород, алюминий, литий и стронцы.
45: Этот ряд, насчитывающий порядка 10 элементов, его немножечко можно сократить. Почему? Потому что в почвообразовании главные катионы это кальций, магний, калий, они являются элементами питания, поэтому
46: Их не так много. На 3 месте, на 2 месте, простите, на 3 месте идёт натрий марганец железо. Их тоже роль незначительна, потому что, ну, обычно они встречаются достаточно широко, но Лесной зоне
47: Водород и алюминий относится к главным элементам, ну, литий и стронций их концентрация в почвенном растворе тоже достаточно небольшая энергия поглощения катионов почвы зависит прежде всего от их.
48: Валентности, то, то есть от величины заряда в ряду катионов 1 и той же валентности. Энергия поглощения возрастает с увеличением атомного веса. Вот такую закономерность тоже необходимо учитывать. Ну, сейчас мы с вами перейдём ко вто
49: Вопросу. Он касается происхождения свойств и строения почвенных коллоидов. Значит, таким образом мы с вами сказали, что поглотительная способность, и, в частности, физико химическое поглощение обусловлено присутствием
50: В почве коллоидных частиц, что это за частицы? Прежде всего это частицы размером менее 2/100 микрон.
51: И их совокупность в почве составляет почвенно поглощающий комплекс отмечу, что процентное содержание Колодов в почве может варьировать буквально от нуля до 60% здесь.
52: Зависимость такая чем легче грамматический состав, тем процент коллоидов минимальный. Ну, например, в рыхлых песках коллоидов практически нет, в почвах тяжело глинистых. Вот их концентрация.
53: Может достигать 60%.
54: Все коллоидные частицы по происхождению делятся на 2 группы. Это минеральные и органические коллоиды. К минеральным коллоидам относятся прежде всего вторичные глинистые минералы. Сюда могут относиться аморфные и
55: Металлические гидроокиси полуторных оксидов, а также обломки первичных минералов, но это, как правило, бывает редко к органическим коллоидам относят гумус и его компоненты, а также живое деятельное вещество.
56: Это корневые окончания, это могут быть клетки микроорганизмов, белковые вещества типа ферментов, но коллоиды, да, и 3 группа это, конечно же, органо, минеральные коллоиды к ним.
57: Относятся гуматы и фульваты кальция, железа, алюминия и марганца это соли гуминовых и фульвокислот. Образованные с каким-либо 1 из катионов к органоминеральным коллоидам относятся также.
58: Сложные продукты взаимодействия коллоидных Растворов гумуса и гидроокиси, железа, алюминия, гумуса и кремния.
59: Это классификация почв по происхождению, но по образованию коллоиды классифицируются таким образом, прежде всего за счёт выветривания и
60: За счёт почвообразования, то есть 2 механизма их образования, при выветривании происходит дробление крупных частиц до коллоидальной фракции, а в результате почвообразования это соединение, наоборот, молекулярно раздробленных веществ в коллоидную
61: Фракцию. Ну, сейчас мы с вами переходим к строению коллоидной мицеллы. Основу коллоидной мицеллы составляет ядро.
62: Ядро представлено веществом разного химического состава, то есть ядро мицеллы может быть минеральным или, может быть, органическим на поверхности ядра формируется слой потенциала.
63: Определяющих Ионов, он несёт заряд. Ну, в данном случае на слайде показан отрицательно заряженный компонент. Ядро вместе с потенциал определяющим слоем составляет так называ,
64: Гранулу, таким образом, гранула имеет заряд из почвенного раствора гранула, начинает притягивать катионы и анионы противоположного знака и в данном случае формиру.
65: Слой положительно заряженных Ионов, но этот слой на грануле формируется 2 слоями 1 слой неподвижный слой, он очень прочно удерживается гранулой авто.
66: 2 слой диффузный. Вот он достаточно такой рыхлый. И вот этот диффузный слой будет постоянно обмениваться с почвенным раствором, с почвенным раствором. Диффузный неподвижный слой составляет
67: Так называемый слой компенсирующих Ионов, то есть по этой причине коллоидная мицелла является электронейтральной электронейтральной.
68: Какими же свойствами обладают калоиды? Прежде всего они несут электрический заряд, о чем мы с вами сейчас убедились на схеме при взаимодействии с водой они способны набухать в почве, могут находиться в виде Гелия.
69: Или золли. Это считается их физическим состоянием. И в зависимости от того, в каком состоянии Гелия или золи они находятся, какие переходные реакции между этими состояниями бывают они
70: Определяет процессы коагуляции или пептизации. Коллоиды испытывают броуновское движение, то есть они хаотично движутся в растворе по отношению к воде, могут быть гидрофильными или гидрофобными, гидрофильные любят воду притягивать.
71: Гидрофобны, наоборот, отталкивают, и такое свойство выделяется у коллоидов. Это их способность проходить сквозь фильтры. Вот из всех перечисленных здесь свойств. Самое главное это все-таки их способность нести заряд.
72: И способность находиться в почве в состоянии Гелия или золя, потому что вот такие характеристики определяют качество плодородия почв, о чем мы сейчас с вами говорим.
73: Более подробно коллоиды, которые в потенциал определяющем слое являются отрицательно заряженными и диссоциируют в раствор аш ионы называются ацидо.
74: Но бывают и коллоиды, которые имеют потенциал определяющем слое положительно заряженные ионы, и тогда они уже диссоциируют раствор, оаш, ионы, и называются они базои, ну и 3 группа это амфолитов.
75: Или амфотерные коллоиды. Это коллоиды, которые имеют переменный заряд. Обычно вот это качество проявляется в зависимости от реакции среды, они могут себя вести то как ацидо, то как базои, таким свойством такой
76: Характеристики типичны, например, для коллоидов Белков таким образом, в зависимости от зарядов потенциала определяющим слой коллоиды, бывают ацидо базои и амфа летои что же?
77: Касается состояния коллоидов в почвах они могут находиться в форме Геля и в форме золя гель это такое состояние коллоидов, при котором частицы сцепляются между собой.
78: И образуют структурную сетку. В углах этой сетки содержится молекула воды, которая прочно удерживает, и если коллоиды в почве находятся в состоянии Геля, это очень легко. Можно увидеть визу.
79: Обычно это характерно для почв хорошо оструктуренных, когда формируется комковатая зернистая структура. Вот это есть состояние в виде Геля, то есть частички склеиваются между собой именно за счёт воды.
80: Золь это такое состояние коллоидов, при котором частицы, наоборот, разделены или раздроблены водные фазы, состояние вот Геля или золя, от чего зависит? Конечно же, это в 1 очередь зависит от состава.
81: Катионов если почвы насыщены 2 и трехвалентными катионами, особенно такими катионами, как кальций магний, то коллоиды находятся в форме Геля, поэтому все почвы, основу почвенно поглощающего комплекса которых составляет кальций.
82: Магний, они, как правило, очень хорошо оструктурены. Состояние золя вызывают одновалентные катионы. В частности, натрий, натрий вообще считается достаточно таким коварным и опасным катионом, поскольку натрий
83: Вызывает диспергирование почвенных коллоидов и присутствие в почве в распылённом состоянии.
84: Однако эти процессы обратимые почва в почве колоиды из состояния Геля могут перейти в состояние золя, и наоборот, вот для характеристики таких переходов.
85: Даётся. Такие характеристики определяются процессами. Ну, прежде всего, это процесс коагуляции, это процесс соединения коллоидных частиц и образования Геля и золя. А пептизация это процесс перехода коллоидов и состояния Геля.
86: Состоянии золя, то есть вот эти переходы описываются этими процессами, и они имеют такое название.
87: Какие же показатели используются для оценки обменного поглощения, как можно определить почва обладает поглотительной способностью она достаточно высокая или низкая, значит для этого в агрономической практике.
88: Существует целый набор показателей. Вот здесь представлены показатели обменного поглощения. 1 показатель это сумма обменных оснований, это общее содержание всех.
89: Кроме водорода и алюминия.
90: Сюда относятся катионы щелочных и щёлочноземельных металлов. Вот тот ряд обменных катионов, который мы с вами называли, а я повторю его это кальций магний, натрий, калий, аммоний, литий, стронций.
91: Вот в этом ряду все являются основаниями, кроме водорода и алюминия. 2 показатель это ёмкость катионного обмена, это общее количество всех катионов, которые могут быть вытеснены из почвы и в данном случае сюда относят
92: И основание, и не основание сумма обменных оснований и ёмкость катионного обмена выражается миллиграмм, эквивалентно 100 грамм почвы и зависит величина ёмкости катионного обмена и сумма обмена.
93: Оснований от таких показателей, как гранитский состав и содержание органического вещества и какая здесь зависимость существует чем тяжелее гранитский состав, чем больше
94: Находится в почве органического вещества и выше гумусированность тем, сумма обменных оснований и ёмкость катионного обмена выше, поэтому самая высокая ёмкость катионного обмена в природе встречается в чернозёмных глинистых
95: Почва она составляет в среднем около 70 миллиграмм. Эквивалент в почве это достаточно высокая, потому что высокой считается ёмкость катионного и сумма обменных оснований выше 40 миллиграмм, эквивалент на 100 грамм.
96: Ну, хочу вам сказать, что в природе величина ёмкости катионного обмена больше 200 миллиграмм эквивалент не бывает. Такая величина типична для Белков, Чистых Белков, выделенных, но, а среди
97: Мне бы хотелось отметить, что такой высокой ёмкостью катионного обмена обладают торфяно болотные почвы, их торфяной горизонт, который, по сути дела, является, ну, стопроцентным органическим горизонтом стопроцент.
98: Органическим горизонтом. Ну и 3 показатель это степень насыщенности почв основаниями показывает, какая доля от почвенно поглощающего комплекса приходится на поглощённое основание и на основании этого
99: Показателям мы можем сказать, что эта почва насыщена основаниями или не насыщена к почвам, насыщенным основаниями, относятся все почвы, которые в составе почв поглощающего комплекса содержат кальций, магний или
100: К ним добавляется ещё и натрий. Натрий добавляется в условиях степного почвообразования вот они имеют степень насыщенности 100% и считаются насыщенными. Если же к кальцию и магнию добавляется водород и алюминий, который
101: Не относится к основаниям щелочных и щёлочноземельных металлов то степень насыщенности основаниями становится меньше 100% например, самую низкую ёмкость, степень насыщенности основаниями имеют золистые почвы, почву.
102: Мозолистого типа. У них степень насыщенности меньше 50%. Это говорит о том, что водород и алюминий в сумме составляет больше, нежели кальций и магний. Ну и теперь давайте на
103: Конкретных почвах. Рассмотрим состав обменных катионов. Вот на слайде представлена таблица, где показаны только верхние горизонты почв, имеющих распространение
104: В разных природно климатических зонах подзолистая, дерново подзолистая почва.
105: Таёжно лесную зону серо лесная лесостепной зоны чернозём обыкновенный считается зональной почвой степи, темно каштановая, Солонец это сухостепные почвы, и серозём это зональная
106: Почва пустыни. Представлены верхние конусовый горизонты. Давайте с вами обратим внимание, какие здесь закономерности проявляются. Ну, прежде всего, заметьте, пожалуйста, на слайде, что основу почвопо комплекса каждой почвы состав
107: Кальций и магний. И эти катионы присутствуют в каждой почве. Конечно же, их количество очень сильно меняется в зависимости от условий почвообразования. Больше всего кальция и магния, конечно же, накапливает чернозём, причём кальций в несколько
108: Раз превышает долю магния дальше, в зависимости от условий почвообразования, добавляется водород с алюминием или добавляется натрий водород с алюминием является продуктом Лесного почвообразования, поэтому больше всего
109: В подзолистых почвах меньше леново подзолистых, ну и он также может встречаться в Серых Лесных почвах, а дальше в почвах Степных и Пустынных, конечно же, он отсутствует, обратная картина проявляется
110: Отношении обменного натрия натрий появляется только в условиях степного почвообразования и пустынного, больше всего обменного натрия в салнце до 4 миллиграмм эквивалентно.
111: 100 грамм почвы. Вот таким образом выглядит состав обмена катионов для некоторых почв. Ну и сейчас мы с вами коснёмся последнего вопроса. Это значение поглотительной способности почв.
112: Вот если говорить о значении поглотительной способности, можно очень коротко охарактеризовать и сказать, что поглотительная способность почв способствует накоплению элементов питания, она регулирует реакции среды и регули.
113: Водно физические свойства. Ну и давайте с вами сейчас мы рассмотрим на конкретных примерах роль или значение поглотительной способности полное
114: Отсутствие поглотительной способности у песчаных почв приводит к тому, что песчаные почвы не накапливают ни бонус и, естественно, не накапливают элементы питания, то есть закрепление элементов питания, которые высвобождаются при разложении.
115: Органического вещества при поступлении
116: Катионов и анионов с минеральными удобрениями при разложении в почве органических удобрений, которые человек вносит для пополнения запасов элементов питания, возможно только в том случае, если почва способная
117: Их поглощать и удерживать. Поэтому, конечно же, пищевой режим у почв, имеющих высокую поглотительную способность, выражена очень хорошо. И, повторяю, это касается почв.
118: Гического состава и исходно высокой коммутировать высокой, коммутировать. Кроме того,
119: Поглотительная способность определяет реакцию среды в зависимости от того, какие катионы присутствуют, например, если почва насыщена только кальцием и магнием, такие катионы в почвах дают нейтральную.
120: Реакцию среды, присутствие в почвах таких катионов, как водород и алюминий, определяют кислую реакцию среды, и появление в почвенно поглощающем комплексе обменного натрия определяет.
121: Ночную реакцию среды, таким образом, можно уже очень легко определиться, зная состав обменных катионов, можно говорить о формировании определён
122: Реакции среды и поэтому все почвы таёжно Лесной зоны кислые, степной зоны щелочные, а лесостепной зоны имеет нейтральную реакцию среды. Поглотительная способность регулирует водно физические
123: Свойства, как это определяется? Мы сегодня с вами сказали, что двухвалентные катионы кальций магний вызывают в почвах реакцию коагуляции, элементарные почвенные частицы.
124: Склеены, они прочно удерживаются водой, и формируются структуры, такие как зернистая, комковатая, глыбистая, ну и другие. В таких структурах имеется поровое пространство, хорошо выраженное, а в нём
125: Вода и воздух находится в оптимальном соотношении, поэтому почвы, насыщенные основаниями кальция, магния имея хорошо выраженную структуру, они имеют рыхлое сложение и коне.
126: Конечно же, имеют хороший запас воды обменный натрий вызывает диспергирование почвенной массы, распыление, и мы знаем прекрасно, что почвы поливате склонны к уплотнению.
127: К таким почвам, в частности, относятся солонцы, солончаки, верхние горизонты, каштановые почвы, то есть практически все степные почвы и пылеватая почва плохо пропускает осадки, воду и плохо.
128: Удерживают, то и создают низкий запас воды. Что касается водорода и алюминия, то эти катионы вызывают в почвах кислотный гидролиз, а это есть разрушение первичных вторичных минералов, разрушение органического вещества и
129: В таких условиях структура тоже формируется пылеватая, нестойкая даже если она оформлена в листоватые какие-то отдельности пластинчатые, то при 1 прикосновении, при 1 обработке она превращается в пыль, и поэтому для почв таёжных
130: Лесной зоны, в частности для подзолистых, дерново подзолистых почв, характерна плохо плохо выраженная структура и также формируются низкие запасы воды, поэтому, конечно же, поглотительная способность выполняет
131: Очень важную функцию в почве очень важную роль и считается 1 из важнейших показателей поглотительной способности почвы. На этом наша лекция сегодня закончена. Благодарю вас.