25. Поглотительная способность почв: механическая, биологическая и физическая, их значение при применении удобрений

По К. К. Гидройцу: «под поглотительной следует понимать способностью почвы задерживать соединения или части их находящиеся в растворенном состоянии, а также коллоидально-распыленные частички минерального вещества, живые м.о. и грубые суспензии». В зависимости от механизма поглощения выделяется 5 видов ПСП.

1) Биологическая ПСП

Это избирательное поглощение растением и м.о. питательных веществ из почвенного раствора и воздуха. Поглощение микробами может иметь и положительное и отрицательное значение. Усвоение азота из атмосферы азотфиксаторами - важная приходная статья баланса азота в земледелии. Биологическое поглощение другими м.о. в определенных условиях бывает полезно т.к. предотвращает потери элементов питания от вымывания, улетучивания и т.д. Однако в ряде случаев м.о. могут потреблять большое количество питательных веществ – тогда наблюдается ухудшение условий минерального питания (биологическая иммобилизация). Интенсивность биологического поглощения можно регулировать технологическими приемами, изменяющими условия жизнедеятельности почвенных м.о. Водно-воздушный режим зависит от сроков обработки и культур. рН регулируют путем известкования. Количество питательных веществ зависит от видов, доз, сроков и способов внесения органических и минеральных удобрений.

2) Механическая ПСП

Это свойство почвы задерживать в своей толще крупные частицы (больше чем система пор). Благодаря этому виду поглощения в верхних горизонтах сохраняются коллоидные частицы, тонко размолотые не растворимые в воде удобрения. Интенсивность механического поглощения зависит от пористости, размера пор, дисперсности вещества и т.д. Поэтому глинистые и суглинистые почвы характеризуются высокой механической ПСП, чем песчаные и супесчаные.

3) Физическая ПСП

Изменение концентрации молекул растворенного вещества на поверхности твердых частиц почвы, объясняется тем, что связная вода, непосредственно соприкасающаяся с частичками отличается от свободной. В частности растворимость минеральных и органических веществ может различаться. Ряд органических веществ: спирты, кислоты и др. лучше растворяются в пленке связной воды, следовательно их концентрация у поверхности почвенной частицы повышается, наблюдается положительная адсорбция. Минеральные кислоты и водорастворимые соли, поглощаются отрицательно, их концентрация выше в объеме свободной воды. Наибольшее практическое значение имеет отрицательное поглощение вносимых нитратов и хлоридов.

26. Физико-химическая поглотительная способность почв и ее значение при применении удобрений

Физико-химическая ПСП (обменная)

Это способность коллоидных частиц поглощать ионы почвенного раствора в обмен на другие ионы, ранее находившиеся в поглощенном состоянии.

ППК – совокупность минеральных, органических и органоминеральных коллоидов. Минеральные коллоиды – глинистые минералы. Органические – гумусовые вещества. Органоминеральные – образуются при взаимодействии двух первых групп.

В ППК преобладают отрицательно заряженные коллоиды (ацедоиды), поэтому в большей степени выражено поглощение положительных ионов. Однако Al(OH)3 и Fe(OH)3 имеет положительный заряд (базоиды). В почве находятся и амфотерные коллоиды – амфоликоиды. Al(OH)3=H3AlO3.

Все обменно поглощенные ионы хорошо доступны для растений. Пример: реакция физико-химического поглощения:

Са 2К

ППК Са + 6KCl  ППК 2К + 2СaCl2+MgCl2

Mg 2К

Закономерности:

1. Реакции протекают в эквивалентных соотношениях и обратимы, при этом образуется подвижное равновесие между почвой и раствором. Изменение состава раствора при внесении удобрений, увлажнении и высыхании почвы, потребления и выделения веществ живыми организмами нарушает это равновесие и вызывает новые обменные реакции.

2. Количество катионов вытесненных из почвы при постоянной концентрации возрастает с увеличением V, а при постоянном V с повышением его концентрации.

3. Реакция обмена катионов протекает с большой скоростью, равновесие устанавливается в течение нескольких минут.

4. Чем больше атомная масса и заряд катиона, тем больше его энергия поглощения, т.е. чем сильнее поглощение, тем труднее вытесняется из ППК. Исключением является катион Н, энергия поглощения выше Са в 4 раза, а Nа в 17 раз.