1.

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Биологический факультет
Кафедра микологии и фитоиммунологии
Поглотительная способность
почв
Комплекс презентаций к
курсу «Почвоведение»
Часть 7

2.

Поглотительная способность
(ПС) – это
способность почвы поглощать и удерживать
различные вещества из раствора, проходящего
через нее
Механическая
Физическая
Физико-химическая
Химическая
Биологическая
К. К. Гедройц

3.

В почве задерживаются:
Вещества в
молекулярном и
ионном состоянии
(пар, газ)
Тонкие и коллоидные
суспензии
Живые микроорганизмы

4.

Поглотительная способность почв
обусловлена
Пористостью
1-тонкие, преимущественно капиллярные поры в
комках, при смачивании почвы заполняются водой;
2-средние поры в комках (ячейки, канальцы), при
смачивании на короткий период заполняются водой,
потом после ее рассасывания— воздухом;
3 -крупные поры между комками, обычно заполнены
воздухом;
4 - капиллярные поры на стыке комков
Содержанием в почве тонкодисперсных
частиц

5.

Механическая ПС – это свойство почвы, как
всякого пористого тела, поглощать твердые
частицы, поступающие с водой или воздухом,
размеры
которых
превышают
размеры
почвенных пор
Зависит от:
▪ гранулометрического
состава почвы
▪ плотности сложения
▪ степени заиливания почвы
Почвенный р-р

6.

Биологическая ПС – закрепление веществ в
телах организмов (растения, животные, грибы,
бактерии).
Главная особенность – избирательное усвоение из
растворов с минимальным содержанием наиболее
важных для организмов веществ в присутствии
больших количеств остальных соединений
В верхних горизонтах почв вместе с
гумусом накапливается N, P, Ca
БПС зависит от:
аэрации, влажности и других свойств
почвы, от количества и состава
органического вещества

7.

Физическая
ПС
способность почвы
увеличивать концентрацию молекул различных
веществ у
поверхности
тонкодисперсных
частиц
––
ФПС зависит от: количества и
качества почвенных коллоидов
Механизм ФПС – адсорбция
частицами почвы целых молекул
растворенных веществ,
обусловленная изменением
свободной поверхностной
энергии и величины поверхности

8.

9.

Химическая ПС обусловлена образованием
труднорастворимых соединений, выпадающих
из
раствора в
осадок в
результате
происходящих в почве химических реакций
Поступающие в почву в составе атмосферных,
грунтовых поливных вод катионы и анионы могут
образовывать
с солями
почвенного
раствора
нерастворимые или труднорастворимые соединения

10.

Физико-химическая
ПС
(обменная)
способность почвы поглощать и обменивать
ионы, находящиеся на поверхности коллоидных
частиц, на эквивалентное количество ионов
раствора, взаимодействующего с твердой
фазой почвы
Слой компенсирующих ионов
Ионы почвенного раствора

11.

Почвенные коллоиды – мельчайшие частицы
почвы размером 0,2-0,001 мкм
Свойства
•проходят через обычные
фильтры
•не оседают в воде
•высокая дисперсность
Природа
–минеральные (глинистые минералы, гидроксиды Fe,
Al, Si др.)
–органические (гуминовые и фульвокислоты, белки,
полисахариды и органо-минеральные глинистогумусовые комплексы, алюмо- и железогумусовые
сорбционные комплексы)

12.

13.

14.

Теория Гуи-Чепмена
Распределение обменных катионов
диффузном
слое
определяется,
направленными силами:
электростатические
поверхности твердой фазы
силы
в
почвенном растворе в
двумя
противоположно
отрицательно
- тепловое движение ионов, стремящееся
концентрацию во всем объеме раствора
заряженной
выровнять
их

15.

Между гранулой и раствором возникает термодинамический потенциал,
под влиянием которого из раствора притягиваются компенсирующие
ионы, располагающиеся в два слоя. Один — неподвижный слой, прочно
удерживаемый электростатическими силами потенциалопределяющих
ионов (слой Гельмгольца). Между коллоидной частицей и окружающим
раствором
возникает
электрокинетический
потенциал
(дзетапотенциал), под влиянием которого находится второй (диффузный) слой
компенсирующих ионов, обладающих способностью к эквивалентному
обмену на ионы того же знака заряда из окружающего раствора

16.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) - твердая
фаза почвы, способная к реакциям ионного обмена и
представляющая совокупность различных коллоидов и
тонкодисперсных веществ.
ППК – часть почвы характеризующаяся
активной
химической,
физической,
физико-химической
и
биологической деятельностью и, определяющая генезис
и плодородие всего почвенного покрова

17.

Состав почвенного поглощающего комплекса

18.

Физическое состояние почвенных коллоидов
Коллоиды в почве могут находиться в форме геля (в
осажденном состоянии) и в форме золя (в виде
суспензии).

19.

Пептизация почвенных гелей (изменение
электропотенциала и степени гидратации):
увеличение щелочности среды;
уменьшение концентрации легкорастворимых солей;
замена
двух-
и
трехвалентных
катионов
одновалентные катионы калия, натрия, аммония.
известкование
Промывка почвы
на

20.

Коагуляция почвенных коллоидов происходит
при изменении электрокинетического потенциала
частиц и дегидратации:
Попадание в почву электролитов (кислоты, щелочи,
соли)
Высушивание, нагревание, замораживание
взаимодействии отрицательно заряженных
(гумусовых кислот) и положительно
(гидроксидов железа и алюминия).
частиц
заряженных
Увеличение коагуляции
К+, Na+
Ca 2+, Mg 2+
Fe 3+, Al 3+

21.

Обменное поглощение катионов
Обменным поглощением (обменной сорбцией) катионов
называется способность катионов диффузного слоя
коллоидов обмениваться на эквивалентное количество
катионов почвенного раствора
Почвы экстрагумидных и rумидных областей: в составе
ППК преобладают катионы Са2+, Мg2+, Н+, Аl3+;
Почвы семигумидных областей – Са2+, Mg 2+
Почвы аридных областей Са2+, Мg2+, Na+, К+

22.

Емкость катионного обмена (ЕКО) — общее количество
катионов одного рода, удерживаемых почвой в обменном
состоянии при стандартных условиях и способных к
обмену на катионы взаимодействующего с почвой
раствора.
Величину ёмкости выражают в миллиграмм-эквивалентах
на 100 г почвы

23.

24.

Поглощение почвами анионов
Сорбция анионов в почвах определяется их
свойствами, зарядом и свойствами ППК. По
способности к поглощению анионы располагаются в
следующий ряд:
Изменение способности к поглощению
Cl- < NO3- < SO42- < PO43- < SiO42- < ОН-

25.

Экологическое значение поглотительной
способности
Определяет плодородие почвы
Характер процессов почвообразования
питательный режим почвы
накопление элементов минерального
питания растений
регулирование рН-реакции почвы
Водно-физические свойства

26.

Черноземы
Солонцы
Обогащение Са2+
Обогащение Na+
рН=7,0-7,5
рН=8,0-9,0
Коллоиды - гели,
не
пиптезирующиеся
при избытке влаги
Коллоиды - золи,
легко
пиптезирующиеся
при избытке влаги
Хорошая
оструктуренность
Слабая
оструктуренность