Вопрос 2 (17): Понятие о механическом (гранулометрическом) составе почв и его значение.

Минеральная часть почв и почвообразующих пород представляет собой совокупность твердых частиц определенных размеров и формы. Обломки пород, минералов, песчаные, илистые и другие частицы почвы, элементы которых не поддаются общепринятым методам пептизации, применяемым при подготовке к гранулометрическому анализу, называются механическими элементами.

Если в почве содержится много крупных частичек, то она песчаная, если мелких - глинистая.

Разделение механических элементов по размерам и группировку их во фракции называют классификацией (механических элементов).

Классификация почвенных агрегатов по их размеру приведена в табли­це 1.

Механические элементы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом, менее 1 мм - мелкоземом. Почвенные частицы размером более 0,01 мм принято считать физическим пес­ком, а менее 0,01 мм - физической глиной.

Понятия «песок», «пыль», «ил» используют для обозначения различных механических фракций. По соотношению физического песка к физиче­ской глине определяется гранулометрический состав почвы. Фракции механических элементов в почвах и грунтах находятся в различных количественных соотношениях. Почвы называются песчаными, если содержание физического песка в них составляет более 90 %, а физической глины, соответ­ственно - менее 10 %.

Относительное процентное содержание в почве фракций механических элементов называется гранулометрическим (или механическим) составом почвы.

Таблица 1. Классификация почв по скелетности (по Н.А.Качинскому)

Фракции						Размер, мм
Скелет, (<1 мм)			Камни		>3
			Гравий		3-1
	Физический песок (1-0,01 мм)	Песок
		- крупный		1-0,5
		- средний		0,5-0,25
		- мелкий		0,25-0,05
		Пыль
		- крупная		0,05-0,01
	Физическая глина (<0,01 мм)	- средняя		0,01-0,005
		- мелкая		0,005-0,001
		Ил
		- глинистый (грубый)		0,001-0,0005
		- коллоидный (тонкий)		0,0005-0,0001
		- коллоиды		<0,0001

Вопрос 3 (27): Понятие о поглотительной способности и ппк. Виды поглотительной способности почв.

К. К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почв: механическую, биологическую, химическую, физическую и физико-химическую.

Механическая поглотительная способность. Это свойство почвы задерживать в своих порах частицы из фильтрующихся суспензий. Механическое поглощение зависит от гранулометрического состава и сложения почвы. Глинистые и суглинистые почвы поглощают даже тонкодисперсные частицы. У песчаных почв рыхлое крупнопористое сложение, поэтому они слабее поглощают взвешенные частицы.

На механическом поглощении основан прием кольматажа (заиливания) для уменьшения фильтрации воды через дно и стенки канала. Кольматаж применяют также для улучшения водных и физических свойств закамненных и грубозернистых песчаных почв.

Биологическая поглотительная способность. Обусловлена избирательным поглощением растениями и микроорганизмами необходимых для их жизни элементов (азота, фосфора, калия и др.). Усваиваемые ими растворимые соединения превращаются в белковые вещества, нуклеиновые кислоты, клетчатку и другие компоненты живых тканей. Благодаря биологическому поглощению почва систематически обогащается органическим веществом, азотом и зольными элементами питания. При этом значительно уменьшается геохимический сток минеральных удобрений, внесенных в почву.

Химическая поглотительная способность. Этот вид поглотительной способности связан с образованием нерастворимых в воде соединений. При взаимодействии катионов Са2+, Al3+, Fe3+ и отчасти Mg2+ с растворимыми в воде сульфатами, карбонатами и фосфатами образуются йерастворимые соединения, выпадающие в осадок. Например, при внесении в почву фосфорного удобрения в результате взаимодействия аниона фосфорной кислоты с катионом кальция выпадает в осадок ортофосфат кальция:

2К3РО4 + 3Ca(NО3)2 = 6KNO3 + Са3(РО4)2.

Физическая поглотительная способность. В результате физической поглотительной способности молекулы концентрируются на поверхности почвенных частиц.

Адсорбцией называют способность почвы поглощать целые молекулы поверхностью дисперсных частиц. В основе этого явления лежит сила молекулярного притяжения. Она обусловлена свободной энергией молекул и ионов, находящихся на поверхности твердой фазы почвы. Чем сильнее степень раздробленности частиц и чем больше их общая поверхность, тем сильнее будет адсорбционная способность почвы.

Почвой поглощаются различные соли из растворов и газообразные вещества. При этом некоторая часть растворимых соединений удерживается от вымывания, а газообразные соединения, например аммиак, от улетучивания в атмосферу.

Однако такие вещества, как нитраты и хлориды, почвой не поглощаются. Поэтому нитратные удобрения лучше вносить незадолго до посева сельскохозяйственных культур или в виде подкормок. Это предотвратит загрязнение водоемов и обеспечит более эффективное использование удобрений.

Физико-химическая поглотительная способность (обменная адсорбция). Это способность почвы обменивать некоторую часть катионов диффузного слоя коллоидной мицеллы на эквивалентное количество катионов, находящихся в почвенном растворе. Известно, что минеральные соли и кислоты в почвенном растворе в определенной степени диссоциируют (распадаются) на катионы и анионы. Поскольку большая часть почвенных коллоидов имеет отрицательный заряд, то из раствора поглощаются в основном положительно заряженные ионы, то есть катионы. Обмен катионов почвенного раствора на катионы, находящиеся в твердой фазе почвы, происходит эквивалентно.

К. К. Гедройц установил, что в почве кроме растворенных в воде катионов присутствуют нерастворимые катионы, находящиеся в поглощенном состоянии. Они связаны с предколлоидной и особенно с коллоидной фракциями.

Почвенным поглощающим комплексом (ППК), по К. К. Гедройцу, называется вся сумма органических и минеральных коллоидов почвы вместе с поглощенными ими ионами. Из минеральных почвенных отрицательно заряженных коллоидов в ППК входят группа глинистых минералов (монтмориллонит, бейделлит, каолинит, галлуазит и др.), гидроксиды кремния, марганца. Гидроксиды железа и алюминия относятся к амфолитоидам: в кислой среде они заряжены положительно, а в щелочной — отрицательно.

Органические почвенные коллоиды представлены гумусовыми веществами. Они имеют отрицательный заряд. Кроме того, в ППК входят бактериальные клетки, а также различные комплексные органо-минеральные соединения коллоидной природы.

ППК в различных почвах зависит от их гранулометрического и минералогического составов, от содержания гумуса, то есть от общего содержания коллоидов.