• улучшается структура почвы,

• повышается водопрочность структурных агрегатов;

• увеличивается влагоемкость и водоудерживающая способность, диапазон активной влаги, гигроскопическая влажность;

• становятся более оптимальными физико-механические свойства почв: липкость, пластичность, твердость, удельное сопротивление.

• Гумус придает почве более темную окраску, что способствует поглощению тепла.

• Органическое вещество играет ведущую роль в биологическом режиме почв. Источники гумуса и детрит поддерживают в почвах определенный уровень биологической активности; собственно гумусовые вещества способствуют сохранению микроорганизмов в почвах и создают комфортные условия для их функционирования.

29. Значение поглотительной способности для генезиса и плодородия почв.

Поглотительная способность выполняет чрезвычайно важную роль в генезисе почв, формировании их свойств и уровня плодородия. 

1. Среди разнообразных процессов поглощения, протекающих в почве, большое значение имеет сорбционное закрепление гумусовых веществ. Благодаря этому происходит формирование специфической поверхности почвенных частиц, составляющих основу ППК, образование и стабилизация гумусового профиля почвы с количественными и качественными характеристиками, соответствующими конкретному типу почвообразования. 

2. Поглотительная способность играет важную роль в процессах профильной дифференциации разнообразных органических и неорганических веществ. 

3. От поглотительной способности во многом зависит питательный режим почв. ППК - хранилище биофильных элементов, защищенное от вымывания атмосферными осадками. 

4. Состав почвенного поглощающего комплекса определяет реакцию почвенной среды и ее стабильность. 

5. Состояние коллоидной массы первостепенно детерминирует практически все физические характеристики почвы как целостной системы, и в первую очередь структурность, плотность, воздухоемкость, влагоемкость и поведение почвенной воды. Экологически оптимальное физическое состояние почв для большинства растений, животных и других организмов возникает в среде, когда 99,9% коллоидов находятся в состоянии геля и 0,1% - золя. 

6. Почвенный поглощающий комплекс является геохимическим барьером для катионов-загразнителей тяжелых металлов и радионуклидов. 

30. Почвенная кислотность, формы, способы регулирования.

Кислотность почв обусловлена наличием в ней органических и минеральных кислот и коллоидов, обладающих кислотными свойствами.

Актуальная кислотность – обусловлена активностью в почвенном растворе ионов водорода. Определяется измерением рН в водной вытяжке

Обменная кислотность – обусловлена обменными ионами водорода и алюминия вытесняемых нейтральными солями (например KCl) из ППК

Определяются в солевой вытяжке KCl , выражается в мг/экв 100 г почвы.

ППК/Н + КСl = ППК/К + НCl

• Гидролитическая кислотность – обусловлена ионами водорода и алюминия, вытесняемыми в раствор сильными вытеснителями (гидролитически щелочными солями)

ППК/Н,AL + 4СН3СООNa _{(ацентат натрия)}+H2O = ППК/4Na + AL(ОН)₃ + 4СН3СООН _{(уксусная к-та)}

Известкование кислых почв

Известкование – прием понижения почвенной кислотности, применяется на кислых почвах.

Нейтрализация почвенной кислотности происходит в результате замещение активного и обменного водорода основаниями (кальцием и магнием) за счет протекания в почве следующих реакций:

ППК/2Н + СаСО3 = ППК/Са + Н₂СО₃

Н₂СО₃ = Н₂О +СО₂

Дозу извести определяют в т/га и рассчитывают исходя из величины гидролитической кислотности умножая на коэффициент 1,5

31. Почвенная щелочность, формы, способы регулирования Щелочность почв

Щелочную реакцию почв вызывает повышенное содержание подвижного натрия.

• Актуальная щелочность обусловлена наличием в почве растворимых солей щелочных металлов

Na2CO3 + 2HOH = 2NaOH +H2CO3 H2CO3 = H2O + CO2

• Потенциальная щелочность обусловлена высоким содержанием обменного натрия в составе поглощенных катионов

ППК/2Na+ + CaCO3 = ППК/Са2+ + Na2CO3

Щелочность почв принято оценивать только по значениям актуальной щелочности, которую определяют в водной вытяжке или суспензии потенциометрический, при этом она выражается в единицах pH. В водной вытяжке актуальная щелочность определяется так же титрованием кислотой различными индикаторами.

Щелочность снижает плодородие почв большей степени, чем кислотность. Почвы со щелочной реакцией (солонцы, солонцеватые почвы) имеют плохие водно-физические свойства из-за пептизации коллоидов. Они бесструктурны, после дождей на поверхности образуется корка. Урожай на таких почвах низкий.

27. Почвенные коллоиды. Строение, состав, свойства.

Коллоиды представляют собой наиболее дисперсную часть твердой фазы почвы, размеры их лежат в пределах 0,001—0,2 мкм (коллоиды <0,0002 мм ).

Важно, что при размере менее 0,1…0,2 мкм резко возрастает адсорбционная емкость почвенных частиц благодаря росту их удельной поверхности. 

Обычно коллоидные свойства начинают проявляться у частиц размером меньше 1 мкм, поэтому выделяют еще предколлоидную фракцию, объединяющую частицы размером от 1 до 0,2 мкм.

Коллоиды не только поглощают и удерживают ионы и органические вещества, но и служат цементом для более крупных частиц и агрегатов, влияя таким образом на структуру почвы, от которой зависит ее водно-воздушный режим.

Коллоиды образуются в процессе выветривания и почвообразования либо путем раздробления крупных частиц до коллоидных размеров или же за счет соединения молекул и ионов до размеров коллоида.

В воде они образуют коллоидные растворы или системы, состоящие из дисперсной фазы (масса коллоидных частиц) и дисперсионной среды (почвенный раствор).

• По составу коллоиды подразделяются на

-минеральные (глинистые минералы, гидроксиды железа алюминия, кремния и др.),

-органические (гуминовые и фульвокислоты, белки, полисахариды)

-органо-минеральные глинисто-гумусовые комплексы, алюмо- и железогумусовые сорбционные комплексы).

Минеральные коллоиды подразделяются на кристаллические (глинистые минералы) и аморфные (гидраты оксидов железа, алюминия и кремния).

• По степени сродства к воде различают

-гидрофильные (удерживают повышенное количество воды) - относятся минералы монтмориллонитовой группы, гумусовые кислоты, гидроксид кремния;

-гидрофобные — связывают небольшое количество воды — гидроксиды железа и алюминия, минералы группы каолинита и некоторые др.

Чем больше в почве гидрофильных коллоидов, тем в большей степени она набухает (увеличивает объем) при увлажнении.

• Коллоиды в почве могут находиться в форме геля (в осажденном состоянии) и в форме золя (в виде суспензии - жидкость со взвешенными в ней мелкими твёрдыми частицами).

Под действием различных факторов, влияющих на величину заряда, состояние коллоидов может изменяться — гель может переходить в золь и наоборот.

• Увеличение степени дисперсности коллоидов и переход из геля в золь называется пептизацией.

Пептизация гелей происходит в результате следующих причин, связанных с изменением электрического потенциала и степени гидратации:

• увеличение щелочности среды;

• уменьшение концентрации легкорастворимых солей;

• замена двух- и трехвалентных катионов на одновалентные катионы калия, натрия, аммония.

• Уменьшение степени дисперсности и переход коллоидов из золя в гель (из суспензии в осадок) называется каогуляцией

Физико-химические свойства почв – свойства обусловленные физико-химическими процессами определяющих распределение вещества между твердой, жилкой и газообразной фазами и происходящими между ними процессами эквивалентного обмена.

К физико-химическим свойствам относятся

обменная поглотительная способность почв, состав поглощенных ионов, ЕКО,V реакция среды и буферные свойства почв.

• Физико-химические свойства связанны с содержанием и составом в почве илистой фракции, коллоидов и органического вещества.

Природа физико-химической поглотительной способности

Коллоидная мицелла состоит из

• ядра,

• слоя потенциалопределяющих ионов,

• неподвижного и

• диффузионного слоя компенсирующих ионов.

Ионы диффузного слоя способны обмениваться с ионами интермицеллярного (почвенного) раствора, обусловливая физико-химическую поглотительную способность.

Коллоидная мицелла электронейтральна

28. Понятие о почвенном поглощающем комплексе. Поглотительная способность почв и ее виды.

Поглотительной способность - свойство почвы поглощать, задерживать вещества различной природы.

Величина поглотительной способности неодинакова у разных почв и неодинакова по отношению к разным веществам.

Поглощение веществ может быть обменным и необменным.

• Необменнное поглощение – прочное закрепление вещества в почве, при которым оно уже неспособно к возврату в почвенные раствор или воздух и замещаться другими веществами

• Обменнное поглощение – закрепление вещества в почве с разной прочность, но с сохранением способности к возврату в почвенный раствор или воздух и замещению другими веществами.

Особая роль в процессах физико-химического поглощения принадлежит Почвенному поглощающему комплексу (ППК) - совокупность компонентов почвы, участвующие в поглощении веществ

Виды поглотительной способности почв

механическая, физическая, физико-химическую, химическую и биологическую.

• Механическая поглотительная способность — это свойство почвы поглощать твёрдые частицы, поступающие с водой или воздухом, размеры которых превышают размеры почвенных пор. В данном случае почву можно рассматривать как набор сит с отверстиями разного размера.

• Физическая поглотительная способность (молекулярная адсорбция) — это положительная или отрицательная адсорбция частицами почвы целых молекул растворенных веществ.

Положительная физическая адсорбция почвой растворимых минеральных солей неизвестна.

Отрицательная абсорбация наблюдается при взаимодействии почвы с растворами хлоридов и нитратов, что обусловливает высокую подвижность их в почве и возможность вымывания из ее верхнего слоя при повышенной влажности. Это имеет положительное значение для Сl- иона (избыток которого вреден для некоторых растений), но для нитратов оно нежелательно.

• Химическая поглотительная способность (хемосорбция) обусловлена образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок из почвенного раствора.

• Биологическая поглотительная способность – это способность живых корней и микроорганизмов избирательно поглощать N и другие зольные элементы и переводить их в различные органические соединения своих тел. Это способствует накоплению органического вещества и выщелачиванию и вымыванию некоторых элементов. Микроорганизмы потребляют элементы питания быстрее растения – возникает конкуренции.

• Физико-химическая поглотительная способность почв обусловлена наличием в их составе почвенного поглощающего комплекса (ППК), представленного почвенными коллоидами.

ППК обладает способностью поглощать и обменивать катионы и анионы, находящиеся на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество ионов почвенного раствора.

Физико-химическая поглотительная способность обусловливает физико-химические свойства почв, такие как кислотность, щелочность, буферная способность, которые в значительной степени определяют агрономические свойства и почвенное плодородие.

Для снижения щелочности применяют химические мелиорации - гипсование или кислование (внесение гипса, отходов серносилого азотносилого производства, сульфата железа). Сущность мелиорации замена обменного натрия на кальций или водород мелиорантов. Соли натрия удаляются из почвенного растворва путем промывки.