Поглотительная способность почв. Кислотность и щелочность почв. Водные, тепловые и воздушные свойства почв презентация

свойства почв

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Биологический факультет
Кафедра микологии и фитоиммунологии

Комплекс презентаций к курсу «Почвоведение»
Часть 4

вещества из раствора, проходящего через нее

Механическая
Физическая
Физико-химическая
Химическая
Биологическая

К. К. Гедройц

коллоидные суспензии

Живые микроорганизмы

в комках, при смачивании почвы заполняются водой;
2-средние поры в комках (ячейки, канальцы), при смачивании на короткий период заполняются водой, потом после рассасывания ее — воздухом;
3 -крупные поры между комками, обычно заполнены воздухом;
4 - капиллярные поры на стыке комков

Пористостью

твердые частицы, поступающие с водой или воздухом, размеры которых превышают размеры почвенных пор

Почвенный р-р

Зависит от:
▪ гранулометрического состава почвы
▪ плотности сложения
▪ степени заиливания почвы

бактерии).

Главная особенность – избирательное усвоение из растворов с минимальным содержанием наиболее важных для организмов веществ в присутствии больших количеств остальных соединений
В верхних горизонтах почв вместе с
гумусом накапливается N, P, Ca и т.д.

БПС зависит от:
аэрации, влажности и других свойств почвы, от количества и состава органического вещества

частицами почвы целых молекул растворенных веществ,
обусловленная изменением свободной поверхностной энергии и величины поверхности

Физическая ПС –– способность почвы увеличивать концентрацию молекул различных веществ у поверхности тонкодисперсных частиц

в результате происходящих в почве химических реакций

Поступающие в почву в составе атмосферных, грунтовых поливных вод катионы и анионы могут образовывать с солями почвенного раствора нерастворимые или труднорастворимые соединения

на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество ионов раствора, взаимодействующего с твердой
фазой почвы

Слой компенсирующих ионов

Ионы почвенного раствора

фильтры
не оседают в воде
высокая дисперсность

минеральные (глинистые минералы, гидроксиды Fe, Al, Si др.)
органические (гуминовые и фульвокислоты, белки, полисахариды и органо-минеральные глинисто-гумусовые комплексы, алюмо- и железогумусовые сорбционные комплексы)

Свойства

Природа

ионного обмена и представляющая совокупность различных коллоидов и тонкодисперсных веществ.

ППК – часть почвы характеризующаяся активной химической, физической, физико-химической и биологической деятельностью и, определяющая генезис и плодородие всего почвенного покрова

реакция
pH < 7 – кислая реакция
1. Актуальная кислотность – определяется концентрацией ионов Н+ в почвенном растворе в грамм-эквивалентах (моль) на 1л (рН = 6, в растворе концентрация [Н+] = 10-6 моль/л).
2. Потенциальная кислотность – определяется кол-вом обменных ионов H+ и Al3+ в составе ППК, выражаемое в мг/экв. на 100 г почвы.
[ППК]Н+ + КСl →[ППК]K+ + HCl
[ППК]Al3+ + 3KCl →[ППК]3К+ + AlCl3

В результате реакций обмена поглощенные ионы Н+ и Al3+ определяют концентрацию ионов Н+ в почвенном растворе

щелочная реакция
1.Актуальная щелочность обуславливается наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей (Na2CO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2 и др.), которые при диссоциации определяют преобладающую концентрацию OH- ионов:

2. Потенциальная щелочность обнаруживается у почв, содержащих поглощенный Na. В результате реакции замещения происходит накопление соды и подщелачивание раствора.

оснований;
▪ степени их диссоциации;
▪ присутствия кислых и основных солей;
▪ от состава обменных ионов в ППК.

1.

2.

3.

Кислая реакция
Нейтральная
Щелочная

химическим составом почвы (черноземы);
▪ емкостью поглощения почвы (хорошо гумусированные).

Хим. смысл буферности – это количество мл кислоты или щелочи, которое необходимо прибавить, чтобы изменить концентрацию Н-ионов в почвенном растворе

и растений вследствие испарения и транспирации
обуславливает ряд физико-механических свойств почвы
передвижение влаги негативно влияет на плодородие (водная эрозия)

влагу. Растениям не доступна.
- Конституционная вода входит в состав минералов (Al(OH)3, Fe(OH)3, глинистых и др.), органических и органо-минеральных соединений в виде ОН групп.
- Кристаллизационная вода содержится в кристаллогидратах различных солей — CaSO4·2H2O (гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др.

Na2SO4·10H2O

твердыми частицами почвы (илистой фракцией). Для растений недоступна (“мертвый запас влаги”)

3. Пленочная (рыхлосвязанная) вода – представляет собой многомолекулярную пленку вокруг почвенных частиц, в углах их стыка и внутри тончайших пор. Ограниченно доступна для растений

пара. Источник снабжения растений влагой. Одна и та же почва может поглощать различное количество паров воды. Небольшое понижение температуры почвы приводит к конденсации пара; при повышении температуры происходит обратный процесс

Доступна для растений

гравитационная. Доступна растениям.
- Капиллярная вода находится в капиллярах или на стыках (точках соприкосновения) почвенных частиц.
- Гравитационная вода –свободная форма воды в почве, передвигается под действием сил тяжести.
6. Твердая вода (лед) является одним из источников жидкой и парообразной воды

почвенный воздух с парами воды; 5 — плёночная вода; 6 — зона открытой капиллярной воды; 7 — капиллярнная вода; 8 — зона замкнутой капиллярной воды; 9 — уровень грунтовых вод; 10 — грунтовые воды.

себя воду. Процесс идет в 2 этапа:
1. Впитывание влаги (поры почвы частично заполнены водой)
2. Фильтрация (поры почвы полностью заполнены водой)

Высокая ВП – песчаные, хорошо оструктуренные почвы;
Низкая ВП– глинистые и бесструктурные почвы.

зависит от:
▪ гранулометрического состава
▪ структуры почвы
▪ пористости почвы

воды, а скорость подъема ее меньше

в почве гигроскопической влаги (“мертвый запас влаги”)
Капиллярная влагоемкость — количество воды, которое удерживается в почве при заполнении капиллярных пор над уровнем грунтовых вод.
Наименьшая влагоемкость — количество влаги в почве, которое остается в ней после оттока гравитационной воды.
Полная влагоемкость – состояние влажности почвы, когда все поры заполнены водой.
Влажность завядания растений – уровень влажности в почве, при котором начинается увядание растений.

воды, обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил

Сорбция воды (способность поглощать влагу) зависит от:
▪ дисперсности;
▪ механического, минералогического и химического состава почвы;
▪ гумусированности почвы.

Свойство почвы сорбировать парообразную влагу называется гигроскопичностью, а поглощенная влага – гигроскопической.

воде минеральных соединений, кислорода и углекислого газа, скорость поглощения питательных веществ, как следствие рост и развитие

Склоны разной экспозиции имеют разный тепловой режим

– количество тепла в калориях, необходимое для нагревания 1 г почвы на 10 С.

Теплопроводность – способность почвы проводить тепло.

Пути передачи тепла в почве:
▪ при контакте частиц и сред;
▪ конвекционной передачей тепла
через газ или жидкость.

почвы
N2 78 78-86
O2 21 10-20
CO2 0,03 0,1-15

Количество и состав почвенного воздуха влияет на:
- развитие и функционирование растений и м/о;
- растворимость и миграцию химических соединений в почве;
- интенсивность и направленность почвенных процессов.

органических соединений, которые свободно перемещаются системой почвенных пор и соединяются с воздухом атмосферы.

Cжатый почвенный воздух – находится в порах и со всех сторон изолированый водными пленками. Неподвижный, не принимает участия в газообмене между почвой и атмосферой, препятствует фильтрации воды в почве, может вызывать разрушение почвенной структуры при колебании температуры, давлении, влажности.

Адсорбированный почвенный воздух – газы и летучие органические соединения, адсорбированные почвенными частицами на их поверхности.

Растворенный почвенный воздух – газы, растворенные в почвенной воде. Играют большую роль в обеспечении физиологических потребностей растений, микроорганизмов, почвенной фауны, а также физико-химических процессов, которые протекают в почве.

в воздушно-сухой почве ненарушенного строения при нормальных условиях.

Воздухосодержание – количество воздуха, которое содержится в почве при определенном уровне увлажнения.

Воздухопроницаемость – способность почвы пропускать через себя воздух. Она определяет скорость газообмена между почвой и атмосферой.

Воздухообмен (газообмен) или аэрация – это обмен газами между почвенным воздухом и атмосферой.