Хімічні властивості ґрунту - біологія
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
Антибіотики від бактерій
Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка
Молекулярний компас для вирівнювання клітин
Від чого листя старіє восени
Демократичність грифа-цесарки
Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах
| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво
Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
Хімічні властивості ґрунту
Біржі
Однією з найважливіших властивостей ґрунту є його здатність утримувати іони (наприклад, поживні речовини) (= сорб) і виділяти їх при необхідності.
Накопичення поживних речовин відбувається на поверхнях мінеральних та органічних частинок грунту (сорбційний комплекс), переважно на колоїдах (глинисті мінерали, гумінові речовини).
Іонообмін
Поживні речовини виділяються завдяки обміну іонів, напр. B. 1 іон кальцію (Ca 2+) проти 2 іонів водню (H +). Видалення поживних речовин і вимивання не зменшують кількість іонів, зв’язаних у ґрунті, а їх співвідношення між собою. Загальна кількість іонів, яку ґрунт містить в обмінному зв’язку, називається його обмінною здатністю (АК). Це означає його обмінну здатність до катіонів (KAK), яка становить переважну більшість обмінних іонів. Основними обмінними катіонами є кальцій, магній (Mg ++), калій (K +) і натрій (Na +). Зі збільшенням підкислення грунту своє місце займають водень та алюміній (Al 3+). Для азотного балансу ґрунту важливо, щоб іон амонію (NH4 +) також сорбувався і таким чином захищав від вимивання. Обмінна здатність для аніонів (AAC) набагато нижча, ніж для катіонів. Важливими для живлення рослин обмінними аніонами є іони фосфатів (PO4 3-), сульфатів (SO4 2-), нітратів (NO3 -) та хлору (Cl -). Останні два лише дуже слабо зв’язані і тому легко вимиваються. Це в меншій мірі стосується і сульфат-іона.
Насиченість основи
Катіони кальцію, магнію, калію та натрію називаються основними катіонами (основами). Їх відсоткова частка обмінної ємності називається базовою насиченістю. Грунти з високою базовою насиченістю використовуються, коли частка основних катіонів становить більше 70% і менше, коли вона менше 30%. Якщо іони додаються в ґрунт зовні (наприклад, кислотами або солями добрив), частина сорбованих іонів обмінюється.
Значення рН, підкислення, буферизація
Значення PH
Значення рН - це показник кислотності (кислотності) ґрунту або реакції ґрунту. Грунти у вологому кліматичному районі мають значення рН в діапазоні від 3,0 (дуже сильно кислих) до приблизно 7,5 (слабо лужних). Числа рН - це спрощене позначення кількості вільних іонів водню в одному літрі води. Концентрація іонів водню зменшується в 10 разів з кожним рівнем рН. При рН 3 в 1 л ґрунтового розчину міститься 10-3 (0,001) г іонів Н +.
Підкислення
Зменшення числа рН свідчить про збільшення концентрації іонів водню, що відоме як підкислення ґрунту. Причини Підкислення є:
- Вироблення іонів Н + в результаті дихання (виведення СО2) корінням та мікроорганізмами. Завдяки диханню ґрунту на сільськогосподарських угіддях виробляється близько 10 кг іонів Н +/га на рік. Для їх знешкодження потрібно 500 кг карбонату кальцію/га.
- Утворення органічних кислот під час гуміфікації (утворення гумінових кислот), але також у разі порушення розкладу органічної речовини через нестачу повітря (утворення молочної кислоти, масляної кислоти тощо). Погано розорані бурякові листя можуть, наприклад. Б. може виділятися до 10 кг іонів Н +/га.
- Впровадження фізіологічно кислих добрив, напр. B. сульфат амонію. 100 кг азоту, заплідненого як азотний амоній, може виділяти до 7 кг іонів Н +/га. Еквівалентна кількість вапна - 350 кг карбонату кальцію.
- Вхід кислоти з атмосфери (кислотні дощі). Частка кислотних дощів у загальному введенні кислоти часто завищується. Зазвичай на її частку припадає менше 10% у ґрунтах, що використовуються для сільського господарства, але до 60% у ґрунтах, що використовуються для ведення лісового господарства.
Кислотність ґрунту має багатозначне значення для розвитку ґрунту, властивостей ґрунту та росту рослин. Коли значення рН спочатку багатих основою грунтів падають, починається міграція глини та структурний розпад. Біологічна активність знижується. Вказана фосфорна кислота. При більш високих ступенях кислотності (рН нижче 5,0) у мінеральних грунтах з’являються вільні іони Al 3+ та важкі метали, які надають більш-менш токсичну дію на ріст культурних рослин. Діапазон від 7,4 до 6,5 на практиці позначається як нейтральний діапазон. Значення рН ґрунту можна регулювати до бажаного рівня, додаючи вапно. Бажаний діапазон рН встановлюється нижчим для піщаних і дуже гумусованих ґрунтів, ніж для багатих глиною ґрунтів, оскільки вони менш потребують вапна, а через сильну вапно виникає відсутність мікроелементів та посилення деградації гумусу.
буферизація
Буферизація ґрунту - це його стійкість до змін значення рН, коли він забезпечений іонами Н + або ОН -. Ця стійкість важлива, оскільки рослини та ґрунтові організми дуже чуйно реагують на різкі зміни кислотності. Буферна здатність ґрунту в першу чергу визначається здатністю катіонообміну та базовою насиченістю ґрунту. Раптова подача іонів Н + у ґрунтовий розчин нейтралізується шляхом обміну їх на основні катіони сорбційного комплексу. І навпаки, раптова подача іонів ОН - нейтралізується виділенням іонів Н + у ґрунтовий розчин в обмін на основні катіони. Значення рН змінюється лише тоді, коли буферна ємність вичерпана. Через значно більшу кількість сорбованих іонів Н +, ґрунт з високою обмінною здатністю (глинистий ґрунт) потребує набагато більшої кількості вапна для підвищення рівня рН, ніж піщаний ґрунт із поганою сорбцією. Вапняні ґрунти мають дуже велику буферну здатність проти кислот.