Химични свойства на почвата - Биология

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

Антибиотици от бактерии

Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин

Молекулярен компас за подравняване на клетките

Какво кара листата да стареят през есента

Демокрацията на лешоядите токачки

Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи

| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство

Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви

Колко горещо е твърде горещо за живота дълбоко под дъното на океана?

Химични свойства на почвата

Борси

Едно от най-важните свойства на почвата е способността й да задържа (= сорб) йони (напр. Хранителни вещества) и да ги освобождава, когато е необходимо.

Натрупването на хранителни вещества се извършва върху повърхностите на минералните и органични почвени частици (сорбционен комплекс), главно върху колоидите (глинести минерали, хуминови вещества).

Йонен обмен

Хранителните вещества се освобождават чрез обмен на йони, напр. Б. 1 калциев йон (Ca 2+) срещу 2 водородни йона (H +). Отстраняването на хранителни вещества и излугването не намалява количеството йони, свързани в почвата, а тяхното съотношение един към друг. Общото количество йони, които почвата съдържа в сменяема връзка, се нарича нейната обменна способност (АК). Това означава неговата обменна способност за катиони (KAC), която съставлява по-голямата част от сменяемите йони. Основните сменяеми катиони са калций, магнезий (Mg ++), калий (K +) и натрий (Na +). С увеличаване на подкисляването на почвата, водородът и алуминият (Al 3+) заемат своето място. За азотния баланс на почвата е важно амониевият йон (NH4 +) също да бъде сорбиран и по този начин защитен от излугване. Обменният капацитет за аниони (AAC) е много по-нисък от този за катиони. Сменяемите аниони, важни за храненето на растенията, са фосфатните (PO4 3-), сулфатните (SO4 2-), нитратните (NO3 -) и хлорните (Cl -) йони. Последните две са само много слабо свързани и следователно лесно измити. Това се отнася в по-малка степен и за сулфатните йони.

Наситеност на основата

Катионите калций, магнезий, калий и натрий се наричат основни катиони (основи). Процентният им дял от обменния капацитет се нарича базова наситеност. За почви с висока базова наситеност се говори, когато делът на основните катиони е над 70% и по-малък, когато е по-малък от 30%. Ако към почвата се добавят йони отвън (напр. Чрез киселини или соли на торове), някои от сорбираните йони се обменят.

Стойност на pH, подкисляване, буфериране

Стойност на PH

Стойността на рН е мярка за степента на киселинност (киселинност) на почвата или реакцията на почвата. Почвите във влажната климатична зона имат стойности на pH в диапазона от 3,0 (много силно киселинни) до около 7,5 (слабо алкални). Числата на pH са опростените обозначения за количеството свободни водородни йони в един литър вода. Концентрацията на водородните йони намалява с фактор 10 с всяко ниво на pH. При pH 3 има 10-3 (0,001) g H + йони в 1 l почвен разтвор.

Подкисляване

Намаляването на стойностите на pH показва повишаване на концентрацията на водородни йони, което е известно като подкисляване на почвата. Причини за Подкисляване са:

Производството на йони H + в резултат на дишането (отделяне на CO2) от корени и микроорганизми. Чрез дишане на почвата на земеделска земя се получават около 10 кг H + йони/ха годишно. За тяхното неутрализиране са необходими 500 кг калциев карбонат/ха.
Образуването на органични киселини по време на хумификация (образуване на хуминови киселини), но също така и в случай на нарушено разлагане на органични вещества поради липса на въздух (образуване на млечна киселина, маслена киселина и др.). Лошо изораните листа от цвекло могат, за. Б. могат да се отделят до 10 кг H + йони/ха.
Прилагането на физиологично кисели торове, напр. Б. амониев сулфат. 100 kg азот, оплоден като амониев азот, може да отдели до 7 kg H + йони/ха. Еквивалентното количество вар е 350 кг калциев карбонат.
Постъпване на киселина от атмосферата (киселинен дъжд). Делът на киселинните дъждове в общия прием на киселина често се надценява. В почвите, използвани за селско стопанство, обикновено съставлява по-малко от 10%, но до 60% в почвите, използвани за горско стопанство.

Киселинността на почвата има множество значения за развитието на почвата, свойствата на почвата и растежа на растенията. Когато стойностите на pH на първоначално богатите на основи почви спаднат, започва миграция на глина и структурно разпадане. Биологичната активност намалява. Зададена е фосфорна киселина. При по-високи степени на киселинност (рН под 5,0) в минералните почви се появяват свободни Al 3+ йони и тежки метали, които имат повече или по-малко токсичен ефект върху растежа на култивираните растения. Диапазонът от 7.4 до 6.5 на практика се нарича неутрален диапазон. Стойността на pH на почвата може да се регулира до желаното ниво чрез добавяне на вар. Желаният диапазон на рН е по-нисък за песъчливи и силно хумусни почви, отколкото за богати на глина почви, тъй като те са по-малко нуждаещи се от вар и поради тежки добавки на вар възникват дефицити на микроелементи и повишено разграждане на хумуса.

буфериране

Буферирането на почвата е нейната устойчивост на промени в стойността на pH, когато е снабдена с H + или OH - йони. Тази устойчивост е важна, тъй като растенията и почвените организми реагират много чувствително на внезапни промени в киселинността. Буферният капацитет на почвата се определя предимно от капацитета на катионообмен и базовото насищане на почвата. Внезапното подаване на H + йони в почвения разтвор се неутрализира чрез замяната им за основни катиони на сорбционния комплекс. И обратно, внезапното подаване на OH - йони се неутрализира чрез освобождаване на йони H + в почвения разтвор в замяна на основни катиони. Стойността на pH се променя само когато буферният капацитет е изчерпан. Поради много по-голямото количество сорбирани H + йони, почвата с висока обменна способност (глинеста почва) се нуждае от много по-големи количества вар, за да повиши стойността на рН, отколкото пясъчната почва с лоша сорбция. Варовити почви имат много голям буферен капацитет срещу киселини.