Реферат: Вбирна здатність, кислотність і лужність ґрунтів

Фізичні властивості ґрунту і його родючість залежать від складу КВК і кількості увібраних іонів. Здебільшого в ґрунтах містяться мінеральні колоїди груп монтморилоніту і каолініту, органічні колоїди представлені гуміновими кислотами.

3. Ємкість вбирання та її значення

Загальну кількість катіонів, увібраних ґрунтовими колоїдами, називають ємкістю вбирання, або ємкістю катіонного обміну (ЄКО).

Це поняття ввів К.К.Гедройц. Цю величину виражають у міліграм-еквівалентах на 100 г ґрунту, вона залежить від механічного складу ґрунту, мінералогічного складу тонкодісперсної частини і вмісту гумусних речовин.

Ґрунти з високим вмістом тонкодисперсних часток (глинисті), природно, мають більшу ємкість вбирання порівняно з піщаними, які мають низьку питому поверхню.

Найбільшу ємкість вбирання мають глинисті ґрунти, у складі яких багато тонкодисперсних часток монтморилонітів і гумусних речовин. Прикладом таких ґрунтів є чорноземи, які сформувалися на лесах і лесовидних суглинках в умовах помірно-континентального клімату (таблиця 1).

Таблиця 1

Ємкість вбирання мінеральних і органічних колоїдів ґрунту

Глинисті мінерали і гумусні сполуки	Ємкість вбирання, мг-екв/100 г ґрунту
Глинисті мінерали групи каолініту (за М.І.Горбуновим, 963)	3 – 2
Глинисті мінерали групи монтморилоніту (за Шахтнабелем, 1952)	60 – 150
Гідрослюди (за М.І.Горбуновим, 1963)	20 – 50
Гумінові кислоти і їхні солі (за М.М.Кононовою,1963): - підзолистих ґрунтів - чорноземних ґрунтів	350 400 - 500

Ємкість вбирання, поряд з іншими факторами, зумовлює рівень родючості ґрунту. Чим вища ємкість вбирання, тим вища родючість ґрунту. Це пояснюється тим, що увібрані катіони доступні для живлення рослин. У процесі мінерального живлення відбувається обмін протонів водню (Н+), які виділяють кореневі волоски у складі органічних кислот, на катіони дифузного шару колоїдної міцели. Отже, чим більше грунт (ГВК) увібрав катіонів, тим більше в ньому поживних речовин. Найбільшу ємкість вбирання мають високородючі типи ґрунтів – чорноземи, сірі лісові і каштанові.

Важливе значення у формуванні фізичних властивостей і родючості ґрунтів має склад увібраних катіонів. Наявність в грунтах великої кількості двовалентних катіонів Са2+ і Mg2+ зумовлює коагуляцію грунтових колоїдів, яка лежить в основі формування структурних агрегатів. Структурні грунти, як відомо, мають оптимальні повітряний, водний і поживний режими. Колоїди, насичені одновалентними катіонами Na+, K+, протонами водню (Н+), у грунті перебувають у стані золю. Ці елементи спричиняють процес пептизації. Внаслідок заміни їх на дво- і тривалентні відбувається коагуляція. При вапнуванні (внесення СаСО3) і гіпсуванні (внесення CaSO4) грунтів Са2+ витісняє з ГВК увібрані Н+, К+, Na+ і зумовлює перехід золю в гель. В результаті, крім нейтралізації кислої або лужної реакції, поліпшується структурний стан ґрунту, підвищується його родючість. Цей приклад показує, що склад увібраних катіонів можна регулювати за допомогою засобів хімізації у напрямі підвищення родючості ґрунтів.

Загальну кількість всіх обмінних катіонів, крім Н+ і Al3+, називають сумою обмінних катіонів.

Залежно від наявності у складі ГВК іонів водню і алюмінію грунти поділяють на насичені (Н+ і Al3+ не містять) і ненасичені основами. Ступінь насиченості ГВК основами виражають у процентах (від 0 до 100). Чим вищий ступінь насиченості ґрунту основами, тим вища його родючість. Насиченими на території України є чорноземи і каштанові ґрунти, ненасиченими – дерново-підзолисті і сірі лісові.

4. Екологічне значення вбирної здатності ґрунту

Явище вбирання частками ґрунту на своїй поверхні різних речовин має важливе значення в процесі ґрунтоутворення, у формуванні його родючості.

Вбирна здатність ґрунту забезпечує і регулює поживний режим ґрунту, сприяє накопиченню елементів мінерального живлення рослин. Сума обмінних катіонів – один з основних показників характеристики ґрунту, його природної родючості. При внесенні в грунт органічних і мінеральних добрив колоїди ґрунту вбирають (накопичують) у верхньому шарі ґрунту поживні елементи для рослин.

Вбирна здатність ґрунту регулює реакцію ґрунту та її водно-фізичні властивості. Органічні кислоти, які надходять у грунт (продукти життєдіяльності мікроорганізмів і рослин), і кислоти, які синтезуються в ґрунті, частково нейтралізуються вільними основами, а частково (у вигляді Н+) вбираються ГВК. При цьому активна кислотність ґрунтового розчину зменшується. Коагуляція і пептизація, які відбуваються в результаті зміни складу увібраних катіонів, зумовлюють структурний або безструктурний стан ґрунтової маси. Структурні ґрунти мають високі водопроникність і вологоємкість, низьку водопідіймальну здатність. Безструктурні ґрунти, навпаки, мають погані водно-фізичні властивості, а саме низьку водопроникненість, малу вологоємкість. У безструктурних ґрунтах мало повітря. Їх частки легко піднімаються вітром і переносяться на великі відстані. На таких ґрунтах часто бувають пилові бурі.

5. Ґрунтовий розчин

Основні процеси ґрунтоутворення відбуваються лише при наявності вільної води. Ґрунтова волога є тим середовищем, в якому відбуваються процеси синтезу і розкладання органічних речовин, міграція і акумуляція хімічних елементів, різноманітні хімічні реакції, коагуляція, пептизація тощо. Багато речовин міститься у воді в розчиненому стані. Тому ґрунтову вологу називають ґрунтовим розчином.

Хімічний склад і значення ґрунтового розчину в ґрунтоутворенні вивчав відомий ґрунтознавець С.О.Захаров. Виходячи з того, що ґрунтовий розчин відіграє дуже велику роль в ґрунтоутворенні і живленні рослин, Г.М.Висоцький дійшов висновку:”Вода в ґрунті – все одно, що кров в організмі”.

Ґрунтовий розчин – найактивніша частина ґрунту. Він постійно перебуває в стані динамічної рівноваги з твердою фазою і повітрям ґрунту.