МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждения высшего образования

«Владимирский государственный университет имени

Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВЛГУ)

Институт биологии и экологии

Кафедра почвоведения, агрохимии и лесного дела

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Почвоведение»

«Поглотительная способность, кислотность, щелочность почв и ППК»

Выполнил:

студент группы ПВ-124

направление подготовки

06.03.02 Почвоведение

Проверил:

к.б.н. доцент Рагимов А. О.

Владимир 2025

Оглавление

Теоретическая часть…………………………………………………………...…3

Практическая часть……………………………………………………………...12

Вывод…………………………………………………………………………….14

Список используемой литературы……………………………………………..15

Теоретическая часть

1. Что такое актуальная кислотность почвы? Чем она обусловлена?

Актуальная кислотность почвы - это кислотность почвенного раствора, в формировании, которой важную роль играет угольная кислота. Она обусловлена наличием H⁺ и активностью водорода. В зависимости от термодинамических условий и биологической активности почв она поддерживает рН почвы в пределах от 3,9 до 5,7.

2. Что такое амфолитоид?

Амфолитоид/амфотерные коллоиды – коллоиды, способные менять знак заряда ( в кислотной среде заряжены положительно, а в щелочной - отрицательно). Они состоят из кристаллических коллоидов, покрытых пленкой аморфных веществ, имеют на поверхности функциональные группы, которые в зависимости от реакции раствора ведут себя то как кислоты, то как основания.

3. Что такое ацидоид?

Ацидоид - это коллоиды, имеющие в потенциал определяющем слое отрицательные ионы и способны к поглощению и обмену катионов.

4. Что такое базоид?

Базоид - это коллоиды, имеющие в потенциал определяющем слое положительно заряженные ионы и способны к поглощению и обмену анионами.

5. Охарактеризуйте биологическую поглотительную способность.

Характеризуется высокой избирательностью поглощения. Усваиваются только необходимые живым организмам вещества, даже при их минимальном содержании в почвенном растворе на фоне высокого содержания других соединений.

6. Перечислите виды емкости катионного обмена (ЕКО) по Д. С. Орлову.

Орлов выделил три вида ЕКО почв: стандартную, реальную и дифференциальную.

7. Какие существуют виды поглотительной способности почвы?

- механическая

- физическая

- биологическая

- химическая

- физико-химическая (обменная).

8. Опишите влияние обменных веществ катионов на питательный режим.

Обменные катионы служат ближайшим резервом элементов минерального питания растений, так как их легко поглощают корневые системы. Роль в питании растений проявляется и через регулирование состава почвенного раствора.

9. Опишите влияние обменных катионов на физические и физико-механические свойства почвы.

Обменные катионы влияют на поверхностные свойства почвенных частиц. В зависимости от того, какие катионы и в каком количестве находятся в обменном состоянии зависит характер почвенной структуры.

10. Опишите влияние среды на сорбцию анионов.

Сорбция анионов почвами возрастает по мере снижения реакции среды, увеличения доли коллоидов, несущих положительный заряд, и содержания компонентов, с которыми анионы способны образовывать труднорастворимые соединения.

11. Что такое гидролитическая кислотность почвы? Чем она обусловлена?

Гидролитическая кислотность больше обменной. Более полное вытеснение ионов водорода и других кислотных ионов при взаимодействии почвы с раствором гидролитически щелочной соли (CH₃COONa). Более полное протекании реакции обусловлено связыванием водорода в слабодиссоциированную уксусную кислоту и большей степенью гидролиза солей алюминия с образованием Al(OH)₃ и иона ОН-.

12. Что такое емкость катионного обмена?

Емкость катионного обмена - это общее количество катионов, удерживаемых почвой в обменом состоянии и способных к замещения на катионы раствора, взаимодействующего с почвой.

13. Опишите механизм закрепления хлоридов и нитратов в автоморфных почвах.

В автоморфных почвах хлориды и нитраты характеризуются высокой подвижностью и закрепляются преимущественно в результате проявления биологической поглотительной способности. Это обусловлено тем, что с компонентами, формирующими твердую и жидкую фазы почв, они не образуют труднорастворимых соединений, по отношению к ним проявляется отрицательная физическая сорбция, при наличии базоидов.

14. Опишите значение поглотительной способности почвы.

Играет важную роль в генезисе почв, формировании их свойств и уровня плодородия. Проявление поглотительной способности вносит решающий вклад в процесс почвообразования. От нее так же зависит питательный режим почв.

15. Как влияет влажность почвы на скорость протекания обменных реакций?

В природных условиях при низкой влажности почв и их агрегированности для установления равновесия обменной реакции требуется значительно больше времени, чем в лабораторных экспериментах.

16. Как влияет внесение в почву удобрений, мелиорантов и других веществ на скорость обменных реакций?

Скорость обменных реакций ограничивается не только диффузной кинетикой, но и скоростью растворения соединений, внесенных в почву

17. Что такое кислотность почв?

Кислотность почв - это способность почв нейтрализовать компоненты щелочной природы, подкислять воду и растворы нейтральных солей.

18. Каковы взаимосвязи в системе коллоиды - среда?

Обменная поглотительная способность у коллоидов, заряженных отрицательно, проявляется по отношению к катионам. Положительно заряженные коллоиды поглощают и обменивают анионы.

19. Опишите механизм процессов поглощения фосфат-ионов.

Процессы поглощения фосфат-ионов имеют сложную природу, но большую роль в этих процессах играет хемосорбция. При наличии в почвенном растворе катионов Са, Мg и особенно Fе, А1 или при вытеснении их из ППК в раствор, они образуют с фосфат-ионами труднорастворимые в воде соединения, выпадающие в осадок. Закреплению фосфатов в почве способствуют минеральные соли, такие, как гипс, кальцит, доломит и др. Фосфат-ионы энергично поглощаются биологическим путем, так как для живых организмов фосфор служит важнейшим элементом питания.

20. Охарактеризуйте механическую поглотительную способность.

Свойство почвы как пористого тела задерживать в своей толще различные частицы, находящиеся в воде, фильтрующейся через почву. Она зависит от гранулометрического и агрегатного состава почвы, а также от плотности сложения.

21. Опишите механизм накопления сульфатных и карбонатных ионов в почвах.

Сульфатный и карбонатный ионы накапливаются в почвах в первую очередь благодаря проявлению химической поглотительной способности. Их кальциевые соли имеют низкую растворимость, вследствие чего при взаимодействии растворимых солей образуется осадок, переходящий в твердую фазу почвы.

22. Что такое необменно-поглощенные катионы (необменная сорбация)? Какие у них свойства?

При необменной сорбции в почвах обычно небольшая часть обменных катионов со временем переходит в необменное (фиксированное) состояние. Необменно-поглощенные катионы труднодоступны для растений и микроорганизмов. Необменное поглощение катионов может быть временным, поскольку возможен переход катионов почвенных коллоидов из одного состояния в другое. Необменное поглощение происходит в результате изоморфных замещений.

23. Что такое обменная кислотность почвы? Чем она обусловлена?

Проявляется при обработке почвы раствором нейтральной соли. Обусловлена наличием катионов водорода и алюминия, с которыми происходит эквивалентный обмен катионов нейтральной соли.

24. Что такое обменные катионы? Каково их влияние на свойства почвы?

Обменные катионы в почвах представлены главным образом Na⁺, K⁺, NH₄⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Al³⁺, H⁺. Железо, цинк, медь, марганец и другие элементы обнаруживаются в незначительных количествах.

25. Опишите механизм поглощения почвами анионов.

Поглощение почвами анионов зависит от состава и свойств ППК, особенностей самих анионов и реакции почвенного раствора. Сорбция анионов почвами возрастает по мере снижения реакции среды, увеличения доли коллоидов, несущих положительный заряд, и содержания компонентов, с которыми анионы способны образовывать труднорастворимые соединения.

26. Опишите механизм поглощения почвами катионов.

В некоторых случаях закономерности ионного обмена в почвах нарушаются, в результате чего происходит избирательное поглощение катионов одного рода в ущерб катионам другого рода.

27. Перечислите показатели, характеризующие поглотительную способность почвы.

- Сорбционная емкость почвы — максимальное количество вещества, которое может быть сорбировано почвой.

- Емкость катионного обмена(ЕКО) — общее количество катионов, удерживаемых почвой в обменном состоянии и способных к замещению на катионы раствора, взаимодействующего с почвой.

- Емкость анионного обмена(ЕАО) — общее количество анионов, удерживаемых почвой в обменном состоянии и способных к замещению на катионы раствора, взаимодействующего с почвой.

28. Что такое потенциальная кислотность почвы? Чем она обусловлена?

Потенциальная кислотность почвы - эта форма кислотности имеет сложную природу. Ее носителями являются обменные катионы H⁺ и Al³⁺ . Она обусловлена обменно-поглощающим состоянием в почвенном растворе.

29. Что такое почвенные коллоиды?

Почвенные коллоиды - это наиболее дисперсные части твердой фазы почвы (от 0,2 до 0,001 мкм). Они образуются в процессе выветривания, раздробления крупных частиц до коллоидных размеров и в результате соединения молекул и ионов до размеров коллоида.

30. Почему анионы фосфорной кислоты очень слабо мигрируют в почвенном профиле?

Анионы фосфорной кислоты очень слабо мигрируют в почвенном профиле вследствие энергичной сорбции их различными компонентами почвы.

31. Что такое сорбционная емкость почвы?

Сорбционная емкость почвы - это максимальное количество вещества, которое может быть сорбировано почвой.

32. Перечислите стадии протекания реакций обмена катионов раствора на катионы ППК.

Исходя из общих закономерностей ионообменной сорбции, выделено пять последовательных стадий протекания реакций обмена катионов раствора на катионы ППК:

• перемещение вытесняющего нона из объема раствора к поверхности ППК;

• перемещение вытесняющего иона внутри твердой фазы ППК к точке обмена;

• химическая реакция обмена катионов;

• перемещение вытесненного нона внутри твердой фазы от точки обмена к поверхности ППК;

• перемещение вытесненного иона от поверхности ППК в раствор.