В значительной степени химические свойства грунта зависят от тех процессов, которые протекают на границе его жидкой и твердой фаз. Вследствие влияния закона действующих масс в нем формируются разные соединения, которые затем переходят в раствор. Так в почве достигается равновесие между грунтовым раствором и твердой фракцией. В случае уменьшения концентрации раствора некоторая часть образовавшихся компонентов заимствуется из твердой фазы. И наоборот, при увеличении степени его насыщенности вещества выталкиваются из раствора, после чего попадают в твердую фазу.
Почвенным раствором называются грунтовые воды, в которых содержатся кислоты и соли. Его образование происходит в течение продолжительного периода. Данный процесс обусловлен движением воды в почве и насыщением ее влагой. В результате соли растворяются кислотами и разрушаются вследствие гидролиза веществ и протекания окислительно-восстановительных процессов.
Состав почвенного раствора находится в прямой зависимости от характера взаимодействия воды, грунта и микроорганизмов. Его кислотность определяет взаимопроникновение почвы и воды либо растворов солей. Показатели последней зависят от концентрации гидроксильных и водородных ионов, в зависимости от которой почвы могут быть щелочными, кислыми или нейтральными.
Ученые говорят о потенциальной и активной, или актуальной, кислотности. К образованию последней приводит действие слабых кислот, а также минеральных кислот и кислых солей. Актуальную кислотность можно установить по характеру действия воды на грунт.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Физические свойства почвы
Физические свойства почвы Все свойства почвы, относящиеся к категории физических, можно разделить на основные и функциональные. К первой группе относятся удельный и объемный вес, пластичность, твердость, пористость, связность, спелость и липкость, а ко второй –
Химические свойства металлов и сплавов
Химические свойства металлов и сплавов К химическим свойствам относится способность к химическому взаимодействию с агрессивными
Основные методологические подходы при изучении экологии почв, их виды и химические свойства. Что такое подзолистый процесс и структура почвенного покрова. Концентрация, состав и реакция почвенного раствора. Понятие гумусовой кислоты и насыщенности почвы.
Рубрика
Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид
контрольная работа
Язык
русский
Дата добавления
17.10.2010
Размер файла
25,3 K
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Содержание
1. Каковы методические подходы при изучении экологии почв?
Почва, являясь незаменимым природным ресурсом, главным средством сельскохозяйственного производства, в то же время выполняет ряд важнейших экологических функций. Изучение почвенного покрова с точки зрения экологии направлено на сохранение способности почвы выполнять такие экологические функции, как глобальные (общебиосферные) и биоценотические, обеспечивающие стабильность отдельных биоценозов и биосферы в целом.
В настоящее время особое значение приобретает разработка методов оценки антропогенного воздействия на почву. Высокая чувствительность биологических свойств почв, позволяющая проводить раннюю диагностику любых негативных и позитивных изменений в ней, позволяет использовать биологические показатели в качестве параметров биомониторинга почв.
Основной принцип методологии заключается в системном подходе, предложенном В.В. Докучаевым, согласно которому любой объект или явление природы следует рассматривать не изолированно, а во взаимосвязи и взаимообусловленности с окружающими его объектами и процессами. В связи с этим, биологическая активность почв рассматривается как свойство почвы, производное от совокупности абиотических, биотических и антропогенных факторов почвообразования. В почве зоо- и микробоценозы объединяются в единую систему с продуктами их жизнедеятельности внеклеточными и внутриклеточными ферментами, а также с абиотическими компонентами почвы, ее физико-химическими и физическими свойствами.
Основные положения методологии следующие:
— одновременное комплексное изучение показателей биологической активности почв и абиотических факторов среды;
— выявление наиболее информативных эколого-биологических показателей и возможного интегрального показателя экологического состояния почвы;
— учет пространственной и временной вариабельности биологических свойств почвы;
— сравнительно-географический и профильно-генеический подходы к оценке состояния почвы.
2. Что такое химические свойства почв? Примеры
Эти мельчайшие частички почвы, заряженные H+ действуют как слабая кислота, обуславливая кислую реакцию почвы, низкий pH. Напротив, частички почвы удерживающие кальций, магний, калий и натрий обуславливают щелочную реакцию, высокий pH.
3. Что такое подзолистый процесс?
Подзолистые почвы образуются под пологом хвойного леса на кислых ледниковых отложениях. Лесная подстилка, состоящая из спада хвойных деревьев, промывается дождями, разрушается в аэробных условиях главным образом грибной микрофлорой. Органическое вещество подстилки гумифицируется и в значительной мере минерализуется. Под влиянием растворяющего действия кислых продуктов разложения лесной подстилки из почвы вымываются полуторные окислы железа, алюминия, а также катионы щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния). Процесс вымывания затрагивает горизонты различной мощности. В поглощенном состоянии в почве вместо кальция, магния оказываются водород, алюминий, в результате разрушаются ее структурные элементы и плодородие снижается.
4. Что такое структура почвенного покрова?
В структурной почве создается и поддерживается лучший воздушно-водный режим, а, следовательно, и микробиологическая деятельность, и питательный режим. Структурную почву легче обрабатывать.
5. Какие свойства почв зависят от гранулометрического состава?
Гранулометрический состав, содержание в горной породе, почве или искусственном продукте зерен различной крупности, выраженное в процентах от массы или количества зерен исследованного образца. Гранулометрический состав является важным показателем физических свойств и структуры естественного или искусственного материала. В зависимости от цели исследования гранулометрический состав может быть определен с различной степенью детальности. Общепринятой классификации по данным гранулометрический состав не существует, что связано с различием целей и объектов, для которых производится определение гранулометрического состава.
6. Что такое концентрация, состав и реакция почвенного раствора?
7. Что такое гумусовые кислоты?
Гуминовые и фульвокислоты, объединяемые под названием гумусовые кислоты, нередко составляют значительную долю органического вещества природных вод и представляют собой сложные смеси биохимически устойчивых высокомолекулярных соединений.
Главным источником поступления гумусовых кислот в природные воды являются почвы и торфяники, из которых они вымываются дождевыми и болотными водами. Значительная часть гумусовых кислот вносится в водоемы вместе с пылью и образуется непосредственно в водоеме в процессе трансформации «живого органического вещества».
Гумусовые кислоты в поверхностных водах находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях, соотношения между которыми определяются химическим составом вод, рН раствора, биологической ситуацией в водоеме и другими факторами.
8. Что такое обменная кислотность почв?
Кислотность почвы, одно из важнейших свойств многих почв, обусловленное наличием водородных ионов в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе.
9. Что такое недифференцированный профиль?
Химический состав горной породы играет главную роль, как в направлении, так и в темпах выветривания и почвообразования. Освобождение и активизация оснований и полуторных окислов затормаживают процессы оподзоливания и стабилизируют гумусовые кислоты, создают инфильтрационные геохимические барьеры в виде сцементированных слоев или при субвертикальном движении кальциевых и магниевых растворов, приводят к возникновению магниевых солодей, карбонатных и даже солонцеватых почв.
Известно, что во влажных зонах темп выветривания и связанного с ним поступления в почвенный раствор R2O и R2O3 высокий, что обусловливает формирование почв с недифференцированным профилем не только на известняках, но и на основных породах
10. Какие соли наиболее токсичны для растений?
Изучение влияния солей тяжелых металлов на рост и метаболизм растений показало, что наиболее опасным загрязнителем окружающей среды являются соли ртути и свинца. Даже незначительное их присутствие подавляло почти в 2 раза скорость роста. Показано, что механизмом реализации данного явления может быть ингибирование ионами тяжелых металлов протекания фотосинтетических процессов. Поэтому необходимо вести строгий учет использования данных соединений и не допускать их попадания в природную среду. Для ионов меди была обнаружена более сложная зависимость от концентрации. При небольших концентрациях ингибирование не происходило, а наоборот наблюдалась активизация некоторых физиологических процессов.
В зависимости от соотношения физической глины (частиц мельче 0,01 мм) и физического песка (крупнее 0,01 мм) почвы по гранулометрическому составу разделяют на группы (разновидности): песок рыхлый и связный, супесь, суглинок лёгкий и средний, глина лёгкая, средняя и тяжёлая. Более подробное деление проводят по преобладанию среди частиц гравия, песка, крупной пыли, пыли и ила.
Свойства почвы и характер почвообразования в значительной степени зависят от механического состава почвы и материнской породы. Под механическим составом почвы подразумевается содержание и соотношение в ней частиц различного размера. В зависимости от содержания и соотношения различных механических элементов, в частности от соотношения физического песка и физической глины, устанавливается и разновидность почвы по механическому составу.
Именно от механического состава зависит насыщенность и ненасыщенность почв. Механический состав почвы существенно влияет на её водные свойства и питательный режим. Например, песчаные частицы хорошо пропускают воду, но плохо удерживают её, а пылеватые частицы (физическая глина) хорошо удерживают влагу, но плохо пропускают берез себя избыток воды. Поэтому песчаные почвы обладают хорошей водопроницаемостью и плохой водоудерживающей способностью (влагоёмкостью), а глинистые почвы наоборот.
Земельные ресурсы и почвенный покров Белгородской области. Структура земельного фонда по категориям земель. Общая оценка уровня деградации почвенного покрова. Факторы и виды деградации почв. Основные мероприятия по охране почвенного покрова области.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 02.01.2015
Факторы почвообразования лесхоза Архангельского Приморского района. Характеристика почвенного разреза и места его закладки. Анализ свойств горизонтов почвенного профиля. Агрохимические свойства подзолистой почвы и разработка предложений по улучшению.
курсовая работа [28,5 K], добавлен 11.11.2011
Факторы и процессы почвообразования, структура почвенного покрова объекта исследований, основные типы почв. Детальная характеристика почвенных контуров, их соотношение на исследуемой территории. Оценка плодородия почв и его лесоводческое значение.
курсовая работа [93,1 K], добавлен 12.11.2010
Характеристика почвенного покрова области. Гранулометрический состав, физические свойства, структурное состояние и оценка почв. Типы гумуса, их роль в почвообразовании. Расчёт бонитета почв и запасов продуктивной влаги в них. Пути сохранения плодородия.
курсовая работа [88,7 K], добавлен 11.06.2015
Изучение почвенного покрова страны. Характеристика почвенного покрова и почв. Краткая характеристика процессов почвообразования. Составление агропроизводственной группировки почв. Мероприятия по улучшению плодородия. Размещение и специализация хозяйств.
курсовая работа [62,0 K], добавлен 19.07.2011
Генезис, свойства и морфология почв. Значение органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Факторы, определяющие биопродуктивность агроэкосистем. Содержание, запасы и состав гумуса как показатели почвенного плодородия.
курсовая работа [157,3 K], добавлен 20.01.2012
Условия почвообразования в лесостепи. Генезис и виды серых лесных почв. Морфологическое строение их профиля, гранулометрический и минералогический состав, физико-химические и водно-физические свойства. Сельскохозяйственное использование и охрана почв.
Информационно-аналитический портал для крестьянских фермерских хозяйств
Главная
Доска объявлений
Новости
Аграрные форумы
Зерно-Weekly
Каталог организаций
Подписка
Контакты
Виды деятельности
Растениеводство
Хранение урожая
Кормопроизводство
Животноводство
Птицеводство
Звероводство
Рыбоводство
Сельхозтехника
Удобрения
Кондитерские изделия
Ноу хау
Авторизация
14 Ноябрь 2012 г. 21:28
Состав и свойства почвы
Состав и свойства почвы
Почва. Это природное образование, состоящее из почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов.
Химический состав почвы. Почву образуют разнообразные по составу минеральные и органические вещества. При изучении химического состава почвы определяют следующие 11 элементов: Si, Al, Fе, Ca, Мg, К, Na, S, Т, Ti и Mn. Анализ данных химического состава позволяет установить общее содержание в почве того или иного элемента, степень обогащения им почвы и определить характер изменения его содержания с глубиной, а следовательно, установить направленность почвообразовательного процесса.
Физические свойства почвы. К ним относятся плотность твердой фазы, объемная масса и пористость.
Пористостью (скважностью) почвы называют общий объем всех пор в почве, выраженный в процентах к ее общему объему.
Твердая часть почвы состоит из минеральных и органических веществ.
В твердую часть почвы входит также перегной, в котором содержатся многие элементы питания растений, но в недоступной для них форме. Под воздействием микроорганизмов медленно происходит переход их в доступную форму. Содержание перегноя в верхнем горизонте почв неодинаково и обычно колеблется от 1 до 5 %, но иногда достигает и 15 %. Чем больше перегноя в почве, тем она плодороднее.
Жидкая часть почвы. Это вода и растворенные в ней вещества и соединения, образующие почвенный раствор, из которого растения получают необходимые элементы питания. Содержание воды в почвах может колебаться от десятых долей процента до 40…60 %, что зависит от гранулометрического состава почвы и количества перегноя.
Живая часть почвы. Она состоит из микроорганизмов, червей, личинок, насекомых и др. В каждом килограмме почвы находятся миллионы различных микроорганизмов. Они сосредоточиваются у корней растений, где добывают себе пищу из отмерших частей корней и создают новые органические вещества.
Состав почвы постоянно трансформируется под воздействием воды, тепла и живых организмов, при этом происходят изменения в ее физических свойствах и химическом составе. Кроме того, преобразовывает почву и человек, обрабатывая, удобряя и эксплуатируя ее.
Водные свойствапочвы.Влагоемкостью называют количество воды, которое почва может удерживать в себе. Вычисляют влагоемкость (% к сухой почве) по формуле
Водопроницаемостью почвы называется ее способность впитывать и фильтровать воду.
Воздушные свойства почвы. К ним относятся воздухоемкость и воздухопроницаемость.
Притекающая к поверхности солнечная энергия не вся поглощается почвой (теплопоглощение), а часть ее отражается в пространстве и теряется безвозвратно.
Плодородие почвы. Это ее способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и питательными веществами, необходимыми для нормальной жизнедеятельности.
Различают естественное (потенциальное) и эффективное (искусственное) плодородие почвы.
«Управление общеобразовательной организацией: новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Химические свойства почвы Почва наследует химический состав коры выветривания. Однако при влиянии на кору выветривания живого вещества химический состав ее существенно изменяется. Если представить себе почву в общем виде как систему атомов химических элементов, то эта система будет практически полностью состоять из атомов кислорода и кремния.
Поскольку основная масса почвы, за исключением гумуса и органических остатков, представлена минеральными частицами, валовой химический состав почвы в основном определяется составом и количественным соотношением формирующих ее минералов.
^ Химические элементы в почве. Кремний — определяется содержанием в почве кварца и в меньшей степени первичных и вторичных силикатов и алюмосиликатов. В ряде случаев присутствует и в больших количествах аморфный кремнезем в виде опала или халцедона, генезис и накопление которых в почве связаны с биогенными (опаловые фитолитарии, панцири диатомовых водорослей) или гидрогенными (окремнение) процессами. Валовое содержание Si02 колеблется от 40 до 70 % в глинистых почвах и до 90 — 98 % в песчаных
Описание слайда:
Алюминий — обусловлен присутствием полевых шпатов, глинистых минералов и других богатых алюминием первичных минералов, например слюд, эпидотов, граната, корунда. В почве может содержаться и свободный глинозем в виде бёмита, гидраргилита в аморфной или кристаллической форме. Валовое содержание А1203 в почвах обычно колеблется от 1 —2 до 15 —20 %, а в ферраллитных почвах тропиков и бокситах может превышать 40 %.
Железо — присутствует в почвах в составе первичных и вторичных минералов как компонент магнетита, гематита, глауконита, роговых обманок, биотита, хлоритов, глинистых минералов, минералов группы оксидов железа. Много в почвах и аморфных соединений железа (гетит, гидрогетит и др.). Валовое содержание Fe203 колеблется в очень широких пределах — от 0,5— 1 % в кварцево-песчаных почвах и 3 — 5 % в почвах на лессах до 8—10 % на элювии плотных ферромагнезиальных пород и 20—50% в ферраллитных почвах и латеритах тропиков. Наблюдаются и железистые конкреции и слои.
Описание слайда:
Кальций — содержание СаО в бескарбонатных суглинистых почвах составляет 1 — 3 % и определяется присутствием глинистых минералов тонкодисперсных фракций, а также гумусом и органическими остатками, в связи с чем наблюдается тенденция к биогенному обогащению кальцием верхней части профиля. Кальций содержится также в обломках карбонатных пород. В почвах сухостепной и аридной зон в процессе почвообразования идет накопление вторичного кальцита или гипса. Много кальция аккумулируется в почвах гидрогенным путем вплоть до образования известковых или гипсовых корок.
Магний — по содержанию близок к СаО, что обусловлено присутствием монтмориллонита, вермикулита, хлорида. В крупных фракциях магний сосредоточен в обломках доломитов, роговых обманок, пироксенах. В почвах аридной зоны много магния аккумулируется при засолении почв в виде хлоридов и сульфатов.
Ионы кальция, магния имеют большое значение, способствуя коагуляции почвенных коллоидов, поддерживают агрегатное состояние почв, противостоят распылению, улучшают физические свойства почв. Средний вынос с урожаем кальция колеблется от 30 кг (зерновые хлеба) до 120 кг (бобовые, свекла) на га.
Описание слайда:
Натрий — содержание Na20 в почвах составляет около 1 — 3 %, преимущественно в натрийсодержащих полевых шпатах. В аридных почвах натрий присутствует в основном в виде хлоридов. Дефицита натрия в почвах, как правило, не наблюдается, но его избыток обусловливает неблагоприятные физические свойства почв.
^ Титан, марганец и сера — присутствуют в почвах в ограниченном количестве.
Описание слайда:
Углерод, азот, фосфор — важнейшие органогены. Углерод сосредоточен главным образом в гумусе, а также в органических остатках и карбонатах. Азот также связан с гумусом и наряду с фосфором играет очень важную роль в плодородии почв. В почвах, как правило, наблюдается дефицит фосфора, его валовое количество незначительно и в основном его содержат гумус и органические остатки.
Описание слайда:
Главный путь поступления азота в почву – деятельность микроорганизмов и растений. Частично азот поступает в почву с атмосферными осадками, содержащих в небольшом количестве аммиак и окислы азота, при электрических разрядах. Аммиак поступает в почву при сжигании топлива, во время пожаров. Подсчитано, что с атмосферными осадками поступает от 3 до 16 кг азота на гектар. Но основное значение в обогащении почвы азотом имеют микроорганизмы. Они могут быть свободноживущими, например, Clostridium, открытый в 1893 году русским микробиологом С.Н.Виноградским, но больший интерес представляет Azotobacter, обнаруженный Бейеринком в 1901 году. Последний может полностью возместить вынос азота с урожаем при условии, что почвы не имеют повышенной кислотности. Большое значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые окисляют аммиак до азотистой и азотной кислоты, повышая усвояемость соединений азота. Из симбиотических большое значение имеют клубеньковые бактерии, образующие клубеньки на корнях бобовых. Д.И.Прянишников подсчитал, что с одного га клевера в почву поступает 250 – 280 кг азота, а люцерны – 300 кг, при этом на образование надземных органов клевер использует 150 – 160 кг, а люцерна – 200 кг. при условии, что в почве достаточно фосфора и калия и благоприятные тепловой режим, режим влажности и кислотность.
Описание слайда:
Описание слайда:
Запасы фосфора в пахотном слое от 3 до 7,5 т на га. В гумусовом слое его значительно больше. Фосфорное питание осуществляется за счет солей ортофосфорной кислоты, реже других кислот. Поглощается фосфор (действующее вещество) в виде окиси P2O5. Фосфаты находятся виде органических (нуклеопротеиды, фитин, сахарофосфаты и др.) и минеральных соединений. Содержание органических соединений в зависимости от окультуренности почвы колеблется от 10 до 50 %. Они становятся доступными в результате биохимических реакций с помощью микроорганизмов. Минеральные соединения состоят из многих солей, основная форма – фторапатит Ca5F(PO4)2. В почвах с кислой реакцией накапливаются фосфаты окислов
Описание слайда:
Описание слайда:
Микроэлементы — марганец, никель, кобальт, цинк, медь, свинец, литий и др. — присутствуют в почвах в небольших количествах. Однако дефицит или избыток любого из них негативно отражается на выращиваемых сельскохозяйственных культурах. Микроэлементы участвуют в таких жизненно важных процессах, как дыхание, фотосинтез, синтез белков, кроветворение и др.. Они входят в состав витаминов, гормонов, поэтому от них зависит течение многих реакций обмена веществ.
Описание слайда:
Попадая в почву, атмосферная влага начинает растворять минеральные и органические вещества, взаимодействовать с почвенными коллоидами, с живыми организмами почвы, почвенным воздухом и превращаться в раствор.
Почвенные растворы представляют собой подвижную систему; состав их изменяется по мере того, как они перемещаются из одного почвенного горизонта в другой. Концентрация и состав растворенных веществ обусловливают ту или иную реакцию почвенного раствора, которая определяется соотношением свободных ионов Н+ и ОН» в почвенном растворе.
Кислотность и щелочность почв
Описание слайда:
Величина рН характеризует так называемую актуальную кислотность, или щелочность, почвы. Актуальной кислотностью называется кислотность почвенного раствора. Выделяют также потенциальную кислотность, характерную для твердой фазы почвы. Она имеет сложную природу. Ее носители — обменные катионы Н+ и А13+ почвенных коллоидов. В зависимости от характера вытеснения различают две формы потенциальной кислотности — обменную и гидролитическую.
Обменная кислотность проявляется при обработке почвы раствором нейтральной соли. В результате реакции обмена часть катионов нейтральной соли поглощается твердой фазой почвы, а взамен ее в растворе появляется эквивалентное количество ионов водорода и алюминия, находившихся в адсорбированном состоянии.
При обработке почвы раствором нейтральной соли вытесняются не все поглощенные ионы водорода. Более полное вытеснение ионов водорода возможно при обработке почвы раствором щелочной соли сильного основания и слабой кислоты. При этом кислотность называется гидролитической и она выше обменной.
Описание слайда:
Описание слайда:
Действие повышенной кислотности может проявляться прямо или косвенно. Прямое действие – нарушение проницаемости мембран, изменение кислотности содержимого клетки, ухудшение поступления питательных элементов и усвоения их растением. Косвенное – нарушение структуры почвы, усиление токсичного действия отельных элементов, например, алюминия, марганца, железа, подавление активности микрофлоры. Повышенная кислотность способствует накоплению нитратов в растении.
Описание слайда:
В многолетней практике лабораторных исследований почв приняты следующие значения рН для определения степени кислотности или щелочности почвы: 3,0 — 4,5 — сильнокислые; 4,6—5,0 — кислые; 5,1 — 5,5 — слабокислые; 5,6—6,0 — близкие к нейтральным; 6,1 — 7,0 — нейтральные; 7,1 — 7,5 — слабощелочные; 7,6— 8,5 — щелочные; 8,6 и выше — сильнощелочные.
Описание слайда:
Чтобы точно определить свойства почвы на участке, надо ее образец послать на лабораторный анализ. Ориентировочно выяснить это мы можем и сами, полив комок сухой земли уксусом (щелочная земля будет вскипать) или промыв образец почвы дистиллированной водой и опустив в нее затем лакмусовую бумажку (при кислой реакции бумажка покраснеет, а при щелочной — посинеет). В природных условиях сделать вывод о кислотности почвы можно по некоторым типичным растениям. Например, на кислых почвах обычно растут хвощ, пикульник, мята, лютик, подорожник и т. п., на нейтральных — мать-и-мачеха, дикая редька; о щелочной реакции почвы нам сообщат такие растения-индикаторы, как ромашка, белый стелющийся клевер, горчица. Повышенную кислотность можно снизить, внося в почву известь, а повышенную щелочность — добавляя кислые удобрения: суперфосфат, сульфаты и т. п. Разные виды почв обладают также и различной способностью удерживать постоянство химической реакции. Можно сказать, что большая часть почв имеет склонность к постепенному окислению. При этом песчаные почвы, в отличие от глинистых, постоянство химических свойств удерживают с трудом. В них следует вносить известь небольшими порциями, но зато часто, в то время как тяжелые обладают большей буферной способностью.
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Большую роль в питании растений и в превращении внесенных в почву удобрений играет ее поглотительная способность. Под поглотительной способностью понимается способность почвы поглощать различные вещества из раствора, проходящего через нее, и удерживать их. Основы современных представлений о поглотительной способности почвы были заложены работами академика К. К. Гедройца. Основную часть ППК составляют почвенные коллоиды. По К.К. Гедройцу, выделяют 5 видов поглотительной способности почвы: механическую, физическую, физико-химическую, химическую и биологическую Поглотительная способность почвы
Описание слайда:
Биологическая поглотительная способность почвы обусловлена присутствием в ней животных и растительных организмов. В процессе своего жизненного цикла растения и животные накапливают некоторые химические элементы, необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов. После отмирания последних, накопленные элементы частично задерживаются в почве. Таким образом, почва постепенно обогащается определенными элементами, например углеродом, азотом, фосфором и пр., а также некоторыми микроэлементами.
Биологическая поглотительная способность связана с жизнедеятельностью растений и почвенных микроорганизмов, которые избирательно поглощают из почвы необходимые элементы минерального питания, переводят их в органическую форму и предохраняют тем самым от выщелачивания. После отмирания корней, растительных остатков и тел микроорганизмов происходят их разложение и постепенная гумификация. Минерализация и последующее использование растениями ранее закрепленного в почве в органической форме азота, фосфора и серы протекают довольно медленными темпами.
Описание слайда:
^ Механическая поглотительная способность – это свойство почвы, как всякого пористого тела, задерживать в своей толще твердые частицы крупнее, чем система пор. Это могут быть взвешенные в поверхностных водах частицы глины и песка, детрит и т. п. Механическая поглотительная способность зависит от гранулометрического состава почвы, ее пористости, сложения. Благодаря механической поглотительной способности почвы и грунтов обеспечивается чистота грунтовых вод, происходит заиление каналов.
Описание слайда:
Физическая поглотительная способность — это положительная или отрицательная адсорбция частицами почвы целых молекул растворенных веществ. Положительная физическая адсорбция почвой растворимых минеральных солей неизвестна. Отрицательная адсорбция наблюдается при взаимодействии почвы с растворами хлоридов и нитратов, что обусловливает высокую подвижность их в почве и возможность вымывания из ее верхнего слоя при повышенной влажности. Это имеет положительное значение для Сl- иона (избыток которого вреден для некоторых растений), но для нитратов оно нежелательно.
Описание слайда:
Физическая (молекулярно-сорбционная) поглотительная способность представляет изменение концентрации молекул растворенного вещества на поверхности твердых частиц почвы. Это свойство почвы обусловливается притяжением отдельных молекул к поверхности твердых почвенных частиц в результате проявления так называемой поверхностной энергии. Интенсивность проявления поверхностной энергии зависит от величины поверхности почвенных частиц и, следовательно, обязана присутствию в почве тонкодисперсных частиц. Эти частицы могут притягивать молекулы газов (водяной пар>NH3>CO2>O2>N2), молекулы жидких веществ. В частности, наличие пленочной влаги вокруг почвенных частиц обусловлено поверхностными силами. Наконец, в результате поверхностной энергии почвенными частицами поглощаются недиссоциированные на ионы молекулы веществ, находящихся в виде молекулярного раствора.
Описание слайда:
Физико-химическая (ионно-сорбционная) поглотительная способность заключается в способности почвы сорбировать ионы в результате обменных и необменных процессов. Наиболее важную роль в ионном почвенном обмене играют катионы. Физико-химическое поглощение имеет ряд закономерностей.
1) Обменно поглощаются преимущественно катионы, так как поглощающий комплекс заряжен в основном отрицательно.
2) Обмен катионов происходит в строго эквивалентном количестве.
Описание слайда:
СаСl2 + Na2SO4 = 2NaCl + CaSO4↓
Кроме того, химическая поглотительная способность почв связана с комплексообразовательной сорбцией, адгезионным взаимодействием (склеиванием), в которых активно участвуют гумусовые соединения. В результате образуются устойчивые органоминеральные соединения. Так в почве могут накапливаться устойчивые соединения тяжелых металлов.
Описание слайда:
Химическая поглотительная способность связана с образованием нерастворимых и труднорастворимых в воде соединений в результате химических реакций между отдельными растворимыми солями в почве (ионами в почвенном растворе). Особую роль химическое поглощение играет в превращении фосфора в почве. При внесении водорастворимых фосфорных удобрений — суперфосфата, содержащего фосфор в виде монокальцийфосфата Са(H2PO4)2, аммофоса NH4H2PO4 и др.- в почвах происходит интенсивное химическое связывание фосфора. В кислых почвах (в подзолистых и красноземах), содержащих много полуторных окислов, химическое поглощение фосфора идет с образованием труднорастворимых фосфатов железа и алюминия. В почвах, насыщенных основаниями и содержащих бикарбонат кальция в почвенном растворе (черноземы, сероземы), химическое связывание фосфора происходит в результате образования слаборастворимых фосфатов кальция. Химическое поглощение (фиксация) фосфора обусловливает слабую подвижность его в почве и снижает доступность растениям этого элемента из внесенных в почву легкорастворимых форм удобрений. По способности к фиксации фосфора почвы располагаются в следующем порядке: красноземы, дерново-подзолистые, черноземы.
Описание слайда:
Вопросы к теме: Что такое поглотительная способность почв? Виды поглотительной способности почвы Что означает биологическая поглотительная способность? Какие признаки характеризуют механическую поглотительную способность? Какая разница между физической и физико-химической поглотительной способностью? Что характеризует химическую поглотительную способность
Описание слайда:
Описание слайда:
к Почвенные коллоиды Почву необходимо рассматривать как систему, состоящую из трех фаз (или частей) — твердой, жидкой и газообразной. Все три фазы почвы находятся в постоянном взаимодействии, между ними непрерывно протекают реакции обмена и поглощения. Наибольшей подвижностью и изменчивостью обладают газообразная и жидкая фазы, по сравнению с ними твердая фаза инертна, но и она содержит активную часть — почвенные коллоиды. К коллоидам принято относить все измельченные вещества, размер частиц которых колеблется от 0,2 до 0,001 мкм (коллоидные частицы – мицеллы), так и предколлоидная фракция (0,2 – 1,0 мкм). Тонкодисперсные частицы коллоидов обладают большой удельной поверхностной энергией. Большой запас свободной поверхностной энергии обусловливает такие важные свойства коллоидов, как их высокую поверхность, достигающей 10—50 м2 и более на 1 г вещества, и свободной адсорбционную способность (поглощение), стремление к агрегации частиц и др. В явлениях обмена и поглощения в почве решающая роль принадлежит коллоидам. Почвенный поглощающий комплекс — высокодисперсная минеральная и органическая часть почвы, обусловливающая ее поглотительную и обменную способность.
Описание слайда:
По составу коллоиды почвы подразделяются на три группы: минеральные, органические и органо-минеральные. В почве преобладают минеральные коллоиды, преимущественно из групп глинистых минералов, гидроокислов и окислов. Органические коллоиды состоят из гумусовых веществ, поэтому верхние слои почвы содержат больше органических коллоидов, чем нижние. Органо-минеральные коллоиды представлены комплексными соединениями гумусовых веществ с минеральными. Содержание коллоидов зависит от механического состава почвы и содержания гумуса. Наиболее богаты коллоидами глинистые и суглинистые почвы с высоким содержанием гумуса. Почвы песчаные, супесчаные, обедненные илистой фракцией и гумусом, содержат незначительное количество коллоидов. Коллоиды могут находиться в двух состояниях: коллоидного раствора — золя и коллоидного хлопьевидного осадка — геля. В том случае, когда твердые коллоидные частицы почвы распределены в большом объеме воды и отделены одна от другой, они находятся в состоянии золя. Подобное состояние объясняется двумя причинами: наличием электрического заряда у коллоидных частиц и водной оболочки вокруг них.
Описание слайда:
Образованию геля способствует обезвоживание коллоидных частиц при высушивании и промораживании почвы и нейтрализация заряда при добавлении в почву электролитов. Процесс соединения (слипания) коллоидных частиц называется коагуляцией. Процесс, противоположный коагуляции, называется пептизацией (переход геля в золь), он возможен для коллоидов, хорошо набухающих в воде (гидрофильных). В почве наблюдается переход части коллоидов из одного состояния в другое, но состояние коллоидов в виде геля — наиболее постоянное. Лишь во влажной почве небольшая часть коллоидов находится в состоянии золя.
Описание слайда:
Строение коллоидной мицеллы. В ППК единицу коллоида представляет коллоидная мицелла. В ней различают три составные части, или слоя: 1) ядро мицеллы; 2) потенциалопределяющий слой — слой, определяющий заряд коллоидной частицы; 3) слой компенсирующих ионов — внешний слой ионов, нейтрализующих заряд. Слой компенсирующих ионов подразделяется на два слоя: слой неподвижных ионов и подвижный слой диффузных ионов. Ядро, потенциалопределяющий слой и слой компенсирующих неподвижных ионов составляют коллоидную частицу. Между ней и окружающим раствором возникает электрокинетический потенциал (свободная поверхностная энергия), под влиянием которого находится подвижный слой компенсирующих ионов — диффузный слой. Он располагается на некотором расстоянии от слоя потенциалопределяющих ионов. Таким образом, коллоидная частица имеет заряд, коллоидная мицелла электронейтральна и окружена водной оболочкой.
Описание слайда:
Описание слайда:
Поглощенный К+ встречается во всех типах почв, но в малых количествах. В зависимости от состава обменных катионов академик К. К. Гедройц все почвы подразделил на насыщенные основаниями и ненасыщенные. К почвам, насыщенным основаниями, относятся почвы, ППК которых содержит одни поглощенные основания: Са2+, Мg2+, Na+; к ненасыщенным — почвы, ППК которых не полностью насыщен основаниями, в нем содержатся ионы Н+ и А13+. Насыщенность основаниями у почв различных типов неодинакова. Она будет близка к полной (100%) у черноземных и каштановых и неполной (30—60%) у почв ненасыщенных — дерново-подзолистых, красноземов и желтоземов и др. Степенью насыщенности почв основаниями (V) называется отношение суммы поглощенных оснований (S) к емкости поглощения катионов (Е), выраженное в процентах V=S/E*100
Описание слайда:
Влияние обменных катионов на свойства почв и произрастание растений. Наиболее благоприятными свойствами обладают почвы, насыщенные основаниями, например черноземы, в которых ППК насыщен Са2+ и Мg2+. В таких почвах образуется водопрочная структура, органические и минеральные коллоиды сохраняются и накапливаются, что способствует увеличению емкости поглощения катионов. Эти почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию. Почвы, насыщенные основаниями, но в ППК которых наряду с Са2+ и Мg2+ много Na+ (в солонцеватых почвах и солонцах), характеризуется неблагоприятными свойствами. Наличие натрия приводит к пептизации коллоидов, агрономически ценная структура не образуется, а ранее созданная разрушается. При этом ухудшаются физические свойства, водный и воздушный режимы почвы; во влажном состоянии она становится вязкой, а при высыхании образует плотную массу, трудно поддающуюся обработке. Реакция у этих почв щелочная.
Описание слайда:
Почвы, ненасыщенные основаниями (подзолистые, дерново-подзолистые, болотные и др.), содержат в ППК Н+ и А13+.. Ионы Н+ постепенно разрушают минералы почвенного поглощающего комплекса, поэтому почва обедняется коллоидами, уменьшается емкость поглощения катионов, ухудшается структура. В таких почвах создается неблагоприятный водно-воздушный режим, суглинистые почвы заплывают, образуя корку на поверхности. Кроме того, почвы обладают кислой реакцией.
Описание слайда:
Реакция обмена катионов обратима, так как поглощенный почвой катион может быть снова вытеснен в раствор: (ППК)Ca + 2KCl = (ППК)2K + CaCl2 (ППК)Ca + 2NH4NO3 = (ППК)2NH4 + Ca(NO3)2
В зависимости от концентрации раствора, его объема и природы обменивающихся катионов между катионами раствора и катионами почвенного поглощающего комплекса устанавливается некоторое подвижное равновесие. При изменении состава почвенного раствора это равновесие смещается, в результате одни катионы переходят из раствора в поглощенное состояние, а другие — из поглощенного состояния в почвенный раствор. При внесении минеральных удобрений, например KCl, концентрация почвенного раствора повышается, катионы удобрения вступают в обменную реакцию с катионами почвенного поглощающего комплекса и поглощаются почвой
Описание слайда:
Емкость поглощения и состав поглощенных катионов отличаются у разных почв. Разные почвы содержат неодинаковое количество способных к обмену поглощенных катионов. Общее содержание в почве всех обменно-поглощенных катионов называется емкостью поглощения. Она обозначается буквой Т и выражается в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. Например, если в 100 г почвы в поглощенном состоянии содержится 200 мг Са2+, 24 мг Mg2+ и 9 мг NH4+, то емкость поглощения этой почвы будет равна; 200:20 + 24:12 + 9:18 = 12,5 мэкв на 100 г.
(где 20—эквивалентная масса кальция, 12 — магния, 18 — аммония).
Величина емкости поглощения характеризует поглотительную способность почв. Она зависит от механического и минералогического состава почвы и содержания в ней органического вещества. Почвы с малым количеством коллоидной фракции (песчаные и супесчаные) имеют невысокую емкость поглощения. Чем больше в почве минеральных и органических коллоидных частиц, тем выше ее поглотительная способность. У глинистых и суглинистых почв емкость поглощения больше, чем у песчаных и супесчаных. Более богатые органическим веществом черноземные почвы отличаются значительно более высокой емкостью поглощения (30—60 мэкв на 100 г), чем подзолистые почвы и сероземы (10—15 мэкв на 100 г).
Описание слайда:
Таким образом, поглощение и закрепление катионов зависит не только от характера ионов, но и от свойств самой почвы.
Разные типы почв отличаются величиной емкости поглощения и имеют определенный состав поглощенных катионов. Величина емкости поглощения почв определяется минеральным составом высокодисперсной части пород, на которых сформированы эти почвы, и содержанием в них гумуса. Как правило, глинистые тяжелые почвы имеют большую емкость поглощения, чем песчаные. Состав поглощенных катионов влияет на ряд важных свойств почвы. Скорость всасывания воды, прочность структуры почв и некоторые другие показатели последовательно уменьшаются при преобладании кальция, магния, калия и натрия. Оценочной характеристикой содержания в ППК катионов служит показатель суммы поглощенных оснований (S), который выражается в ммоль/100 г почвы.
Почвы обладают обменной поглотительной способностью не только в отношении катионов, но и в отношении анионов, среди которых наиболее активно поглощаются анионы фосфорной кислоты (Н2РО4, Н(РО4)2, (РО4)3).
Описание слайда:
Играя важнейшую роль в формировании почвы и почвенного плодородия, поглотительная способность почв имеет большое экологическое значение. Она определяет важнейшее свойство – буферность почвы – устойчивость к неблагоприятным воздействиям, в том числе химическому, биологическому загрязнению. Благодаря поглотительной способности почвы регулируют реакцию среды (при кислотных или щелочных воздействиях), снижают токсическое действие тяжелых металлов, предотвращают загрязнение грунтовых вод. Эта способность почв широко используется в биологической очистке сточных вод (сооружение полей орошения и фильтрации), для рекультивации отвалов токсичных горных пород и отходов и т.п.
Описание слайда:
Коллоиды в почве находятся главным образом в форме гелей, в которых частицы сцепляются между собой и образуют пространственную структурную сетку, в ячейках которой удерживается вода. Во влажной почве небольшое количество коллоидов может находиться в состоянии золя (частицы разделены водной фазой). Раздельное существование коллоидных частиц в состоянии золя связано с наличием электрокинетического потенциала и водной (гидратационной) оболочки на поверхности частиц. Одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга, могут долго находиться в суспензии, не образуя осадка.
Описание слайда:
При падении электрокинетического потенциала и уменьшении заряда частиц разноименно заряженные коллоиды, сталкиваясь друг с другом при хаотическом движении, склеиваются, увеличиваются в размерах и выпадают в осадок. Процесс соединения коллоидных частиц и образования геля из золя называется коагуляцией, дальнейшее осаждение — седиментацией. Переход коллоида из состояния геля в состояние золя называется пептизацией. Коллоиды, которые могут легко переходить из золя в гель и обратно, называются обратимыми. В почве много коллоидов, трудно переходящих в состояние золя и составляющих группу необратимых коллоидов.
Описание слайда:
Реакция почвы также влияет на состояние коллоидов. Кислая реакция способствует растворению некоторых коллоидов, например гидроксида алюминия; щелочная реакция стимулирует выпадение в осадок коллоидов полуторных оксидов и переход в состояние золя органических и некоторых минеральных коллоидов.
Часть коллоидов в почве находится в свободном состоянии, часть образует пленки на поверхности более крупных гранулометрических фракций путем адгезии, под которой понимается слипание (склеивание) поверхностей каких-либо веществ различного химического состава, соприкасающихся друг с другом.
Описание слайда:
Таким образом, 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.
Описание слайда:
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 ионов H+ и Al- коллоиды легко разрушаются в результате кислотного гидролиза, почвы плохо оструктурены.
Описание слайда:
Вопросы к теме Что называется ППК? Что такое почвенные коллоиды? Какими свойствами обладают почвенные коллоиды? Классификация почвенных коллоидов и их состояние Что такое коагуляция и пептизация? Строение коллоидной частицы Емкость поглощения катионов Классификация почв в зависимости от состава обменных катионов Что такое буферность почвы?
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
