Виды поглотительной способности почв

Поглощение и удержание веществ из почвенного раствора, а также коллоидно-распыленных веществ, паров, газов, живых микроорганизмов называется поглотительной способностью почв. Процессы поглощения, протекающие в почвах, объединяют самые разнообразные явления как сорбционной природы, так и не связанные с ней на частицах почвы.

Основоположник коллоидной химии почв, академик АНСССЗ К. К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности почвы.

Механическая – это свойство почвы как пористого тела задерживать твердые частицы, крупнее диаметра пор почв. Оно зависит от гранулометрического состава, плотности сложения почвы, ее структуры. Используют при строительстве оросительных каналов.

Биологическая – это поглощение почвенной биотой и корнями растений веществ из почвенного раствора. Так накапливаются вещества в телах организмов (растения, микроорганизмы, животные, обитающие в почве), благодаря этому в верхних горизонтах почвы вместе с гумусом аккумулируются элементы питания (N, P, S, Ca).

Биологическое поглощение, изменяя концентрацию и состав почвенного раствора, влияет на сорбционное равновесие в почве и на состояние ППК.

Физическая – изменение концентрации молекул растворимого вещества в слое раствора, окружающего почвенные частицы. Ее сущность заключается в способности почвы, обладающей большой поверхностной энергией частичек, сорбировать целые молекулы воды, газа и удерживать растворенные в них вещества, в том числе органические соединения (пестициды). Эту способность называют молекулярной, в ее основе лежат силы Ван-дер-Ваальса.

Физическое поглощение выполняет важную санитарно-защитную функцию. Одновалентные анионы (хлориды и нитраты), находящиеся в пленках воды вокруг почвенных частичек, повышают поверхностное натяжение, вызывая отрицательную адсорбцию, и легко выносятся из почвы, загрязняя компоненты окружающей среды.

В черноземах, например, может закрепляться фосфорная кислота фосфорных минеральных удобрений и быть недоступной для растений. К химическому поглощению относят осадочную и комплексообразовательную сорбции, а также адгезию.

Осадочая сорбция – это образование осадков на поверхности почвенных частиц при взаимодействии ионов, способных к взаимному осаждению, когда один из них находится в поглощенном состоянии. Так, происходит сорбция фосфатов на поверхности труднорастворимых гидроксидов алюминия в кислых почвах.

Комплексообразовательная сорбция – это поглощение поливалентных катионов из раствора органическим веществом, закрепленным на поверхности почвенных частиц, за счет образования координационных связей. Так происходит комплексообразовательная сорбция Fe(ОН)2+ гумусом, сорбированным на алюмосиликатных почвенных частицах.

Физико-химическое поглощение – это свойство почвы обменивать часть катионов, содержащихся в твердой фазе, на эквивалентное количество катионов почвенного раствора.

Эта поглотительная способность почвы подразделяется на обменную и необменную сорбцию. Обменное поглощение – это эквивалентный обмен катионов или анионов в слое компенсирующих ионов почвенных мицелл.

Необменное поглощение – это сорбция катионов на минеральных сорбентах вследствие изоморфного замещения в узлах кристаллической решетки или их защемления в межпакетном пространстве слоистых минералов.

Изоморфно замещаются Аl 3+ в сетке кристаллов на Mg2+, Fe2+, Zn2+ или Li+ и становятся недоступными растениям К+ и NН4+ при их защемлении слоистыми минералами.