Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии

Механическое поглощение - свойство почвы задерживать из суспензии частицы твердого вещества. При фильтрации раствора через почву в ней задерживаются лишь частицы, диаметр которых больше размера почвенных пор. Величина поглощения зависит от гранулометрического состава и сложения почвы. Сильнее поглощают взвеси глинистые и суглинистые почвы. Благодаря механической поглотительной способности в почве задерживаются илистые и коллоидные частицы, а вместе с ними и питательные вещества удобрений.

Химическое поглощение связано со способностью анионов растворимых солей образовывать с катионами (кальция, алюминия, железа) нерастворимые и труднорастворимые в воде соединения, выпадающие в осадок и закрепляющиеся в почве. Химическое поглощение снижает, например, доступность растениям фосфора. Так, при внесении водорастворимого суперфосфата на кислых почвах, содержащих полутораоксиды, происходит образование труднорастворимых фосфатов железа и алюминия (А1Р0₄ и FeP0₄).

Физическое поглощение (адсорбция^ - свойство твердой фазы почвы поглощать и удерживать на поверхности частиц молекулы газов, воды и органических веществ. Адсорбция обусловлена свободной поверхностной энергией мелкодисперсных частиц. Физически могут поглощаться аммиак, углекислый газ, соли, органические кислоты, а также коллоиды благодаря коагуляции. Физическое поглощение позволяет, например, уменьшить потери аммиака из почвы при осеннем внесении жидких аммиачных удобрений.

Физико-химическое (обменное) поглощение - способность почвы поглощать из раствора ионы различных диссоциированных веществ. Оно основано на реакции обмена катионов диффузного слоя коллоидов на катионы почвенного раствора. Так как большая часть почвенных коллоидов заряжена отрицательно, они поглощают из раствора положительные ионы. В поглощенном состоянии могут быть Са²⁺, Mg²⁺, ТГ, Al³⁺, Na⁺, К⁺ и др. Эти катионы обмениваются на другие катионы, находящиеся в растворе. Обмен катионов происходит строго эквивалентно. Реакция катионного обмена обратима. Схему реакции обмена на кислых дерново-подзолистых почвах можно представить в следующем виде:

[ППК]Н⁺+КС 1^[ППК-]К⁺+НС 1

Интенсивность поглощения зависит от свойств катионов и адсорбента, концентрации растворов. По интенсивности поглощения

катионы располагаются в следующий ряд: Na⁺ < NH₄⁺ < К⁺, Mg²* < Ca^2f+3+.

Суммарное количество обменных кагаонов, которое способна поглотить почва из солевого раствора, называют емкостью обменного поглощения катионов. Она выражается в миллиграмм - эквивалентах (мг-экв.) на 100 г сухой почвы. Величина емкости поглощения характеризует поглотительную способность почвы и зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы, ее реакции, а также от содержания в ней коллоидов и гумуса. Так, у песчаных и супесчаных почв она составляет 5-10, у дерново-подзолистых и суглинистых

- 15-20, у суглинистых черноземов - 50-60 мг-эквЛ 00 г почвы.

Большое влияние на свойства почвы и ее плодородие оказывает состав поглощенных катионов. Двухвалентные катионы Са²⁺, Mg²* коагулируют органические и минеральные коллоиды, способствуют оструктуриванию (склеиванию частиц) почв и поддержанию в них нейтральной реакции, при этом создаются благоприятные для растений условия питательного, воздушного и других режимов.

Насыщение почвы одновалентными катионами приводит к диспергированию (разрушению) коллоидов и уменьшению водопрочной структуры.

Поглощенные ионы водорода и алюминия обусловливают потенциальную кислотность почвы. Она определяется путем обработки почвы раствором нейтральной соли (КС1 или ВаС1₂) и выражается символом pHjg. Присутствие же ионов водорода в почвенном растворе в свободном состоянии характеризует актуальную кислотность. Концентрацию ионов Н⁺ в растворе выражают в г/ионах на 1 л и условно обозначают символом pH. Считается, что если pH равно 7, то почва имеет нейтральную реакцию, менее 7 - кислую, а более 7

- щелочную. Устраняют кислотность внесением извести, а щелочность - гипсованием.

В зависимости от состава обменных катионов различают почвы насыщенные основаниями (черноземы, каштановые, сероземы) и ненасыщенные (дерново-подзолистые, болотные, красноземы). В ППК насыщенных основаниями почв преобладают катионы Са²*, Mg²⁺, Na⁺ и отсутствуют ионы Н⁺ и А1³*. Среди поглощенных катионов у не насыщенных основаниями почв, кроме кальция и магния, находятся ионы водорода и алюминия, а в солонцах - натрия. В таких почвах снижается водопрочность агрегатов, меньше накапливается гумуса и питательных веществ, они сильнее уплотняются и подвергаются эрозии.

Ионы натрия придают почве щелочность и разрушают ее структуру, поэтому солонцы обладают неблагоприятными физическими

свойствами: сильной набухаемостью, вязкостью при увлажнении, а в сухом состоянии - и твердостью.