Почвенные коллоиды, их происхождение строение и состав.
Коллоидные системы (коллоиды, коллоидные растворы) – гетерогенные дисперсные системы с предельно высокой дисперсностью. Коллоидные системы занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами (суспензиями, эмульсиями). Размеры коллоидных частиц от 10-6до 10-8 мм. Образование коллоидных систем связано с двумя процессами: коагуляцией и пептизацией. Коллоидный раствор может находиться в виде раствора (золя) и виде осадка (геля).
Почвенные коллоиды – двухфазные системы, состоящие из дисперсной фазы и дисперсионной среды. Дисперсная фаза представлена твердым веществом почвы. Твердое вещество почвы по степени дисперсности (распыленность, раздробленность) можно разделить на две группы. Первую группу образуют сравнительно крупные частицы, размер которых превышает 0,001 мм, они относятся к грубодисперсной части почвы. Они состоят, как правило, из обломков материнских пород. Они не растворимы в воде, следовательно, не могут являться источником минерального питания для растений. Они составляют скелет почвы и являются минеральным резервом, который при дальнейшем выветривании способен превращаться во вторичные тонкодисперсные минералы. (Сравните плодородие песчаных почв, образованных на кристаллических породах и почв, образованных на кварцевых песках).
Вторую группу образуют частицы глинистых минералов и гумусовых соединений, размер которых менее 0,001 мм. Эти частицы относятся к высокодисперсной части почвы и играют особую роль в почвообразовании.
Дисперсионная среда в почве представлена почвенным раствором. Основные химические и биологические процессы в почве могут совершаться только при наличии свободной воды. Почвенная вода содержит минеральные соединения, которые в большей степени представлены в виде анионов и катионов. Кроме минеральных соединений в почвенной воде находятся водорастворимые органические соединения: фульвокислоты, растворимые в воде гуматы, органические кислоты, аминокислоты, сахара, спирты и др. Поэтому почвенную воду, в которой содержаться различные вещества в виде истинных или коллоидных растворов правильнее называть почвенным раствором.
Почвенными коллоидами, или почвенными коллоидными растворами принято называть коллоиды, в которых дисперсная фаза представлена массой почвенных коллоидных частиц, а дисперсионная среда почвенным раствором.
По происхождению почвенные коллоиды бывают минеральные, органические и органо-минеральные.
- Минеральные коллоиды образуются при выветривании горных пород. Это глинистые минералы, коллоидные формы кремнезема и полуторные оксиды.
- К органическим коллоидам относятся гумусовые вещества почвы, сформированные в процессе гумификации растительных и животных остатков.
- Органо-минеральные коллоиды образуются при взаимодействии минеральных и органических коллоидов.
Явление притяжения под влиянием остаточных сил ионов, находящихся на поверхности твердого тела, называется адсорбцией.
Понятия: сумма поглощенных оснований, ёмкость поглощения, степень насыщенности почв основания.
Сумма поглощенных оснований – степень насыщенности почв основаниями, показывает, какая доля от общего количества задерживающихся в почве веществ приходится на поглощенные основания.
Способность почв удерживать то или иное количество катионов в обменной форме (включая ион водорода) называют емкостью поглощения (обмена). Как количество обменных катионов, так и емкость поглощения выражаются в миллиэквивалентах на 100 грамм почвы. Разнообразие природных условий и особенностей почвообразовательного процесса обусловили неодинаковую емкость поглощения и состав обменных катионов в разных типах почв.
Степень насыщенности почв основаниями – это количество поглощенных оснований (S), выраженное в процентах от емкости от емкости поглощения. Если в состав обменных катионов кислых почв наряду с поглощенными основаниями входят поглощенные ионы водорода и алюминия, то степень насыщенности показывает, какую часть всех поглощенных катионов составляют основания.