Поглотительная способность почв
25.06.2014
Известно, что почва поглощает различные вещества. Различают несколько видов поглотительной способности почв — механическую, физическую, физико-химическую, или обменную, химическую и биологическую.
Механическая поглотительная способность выражается в том, что почва, как и всякое другое пористое тело, задерживает частицы, находящиеся в фильтрующейся жидкости. Иными словами, почва является фильтром. Обычно размеры задерживаемых частиц превышают размеры почвенных пор, но могут задерживаться и более мелкие частицы.
Физическая поглотительная способность почв, или адсорбция, связана с явлением поверхностного натяжения и выражается в том, что на поверхности частиц происходит уменьшение или увеличение концентрации молекул веществ, находящихся в растворе.
Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность состоит в обмене катионов, содержащихся в твердой фазе почвы, на эквивалентное количество катионов, находящихся в окружающем растворе почвы.
Химическая поглотительная способность почв выражается в поглощении из почвенного раствора тех ионов, которые образуют в почве нерастворимые соли. При этом образуется осадок, входящий в твердую фазу. Так, например, выпадает ион фосфорной кислоты при наличии в почве кальциевой соли (углекислой, хлористой или серной). Получается нерастворимая соль трехкальциевого фосфата. Последний выпадает в осадок и переходит в состав твердой фазы почвы.
Биологическая поглотительная способность почв, по Гедройцу, характеризуется поглощением из почвенного раствора веществ клетками микробов и зелеными растениями.
Сюда же мы относим и поглощение почвой клеток микробов.
Наибольшее значение в почвообразовательных процессах Гедройц придавал физико-химической поглотительной способности. Обусловлена она, по его мнению, почвенным поглощающим комплексом, состоящим из химических веществ, которые обладают способностью к обменным реакциям. Таковыми могут быть нерастворимые в почвенном растворе органические и неорганические соединения, или коллоиды. Последние представляют собой мельчайшие частицы размером менее 1 μ, чаще от 1 до 100 мμ, не оседающие в воде, проходящие через мелкопористые фильтры и видимые только в ультрамикроскоп.
В коллоидном состоянии могут находиться органические вещества почвы — гуминовые кислоты и др., органо-минеральные и неорганические соединения — алюмосиликаты, гидроокись железа, глинистые минералы и др. Te и другие представляют собой мелкодиспергированную систему, частицы которой обладают огромной поверхностной реакционной способностью вступать в соединения или адсорбировать вещества, находящиеся в растворе. Коллоиды почвы подразделяются на гидрофильные и гидрофобные. Первые адсорбируют на своей поверхности молекулы воды и гидратированные ионы почвенного раствора. Вторые не адсорбируют молекул жидкой фазы раствора.
Почвенные коллоиды адсорбируют катионы, причем адсорбция носит обменный характер, так как с поглощением одних катионов выделяются другие в эквивалентном количестве.
Сумма всех поглощенных или обменных катионов, которая может быть вытеснена из почвы, по Гедройцу, — величина постоянная для данной почвы. Она меняется только с приобретением почвой новых свойств, с изменением ее природы.
Сумма поглощенных оснований составляет емкость поглощения. Выражается она в миллиэквивалентах на 100 г почвы. Емкость поглощения различна у разных почв. Наименьшая она у дерново-подзолистых, наибольшая у черноземов. У первых она обусловлена в основном минеральным поглощающим комплексом, а у вторых — органо-минеральной частью почвы.
В почвах, насыщенных основаниями (чернозем и пр.), в поглощающем комплексе находятся кальций и магний. Солонцы содержат, кроме этих двух элементов, еще и натрий. Имеются почвы, которые не насыщены основаниями. Это кислые дерново-подзолистые почвы, содержащие водород.
Емкость поглощения обусловлена составом и свойствами почвы, степенью ее дисперсности. Чем больше мелкораздробленных частиц в почве, тем выше ее удельная адсорбционная поверхность. Почвы с большим содержанием высокодиоперсных органических веществ перегноя обладают более высокой поглотительной способностью, чем почвы, бедные органическими веществами. Емкость поглощения перегноя 150—250 миллиэквивалентов, гуминовой кислоты — 300 миллиэквивалентов на 100 г.
Почвы обладают обменной поглотительной способностью не только в отношении катионов, но и в отношении анионов. Поглощение последних происходит при наличии в почве гидратов окиси железа и алюминия.
Существенное значение имеет также поглощение микробных клеток почвенными частицами. Явление это изучено еще недостаточно, многие положения нуждаются в экспериментальном подтверждении, а некоторые сведения противоречивы. Тем не менее имеющиеся немногочисленные данные представляют определенный интерес.
