Зміст

1.Поняття про поглинальну здатність ґрунтів, її вплив на ефективність добрив.

2.Основні закономірності фізико-хімічного поглинання.

3.Суть біологічного поглинання та його роль в умовах альтернативного землеробства.

4.Необмінне поглинання катіонів ґрунту.

5.Значення хімічної вбирної здатності в поглинанні елементів живлення.

6.Ґрунтовий вбирний комплекс та роль колоїдів у його функціонуванні.

7. Література.

1. Вбирна здатність ґрунту

Здатність ґрунту поглинати іони і молекули різних речовин із розчину й утримувати їх називається його вбирною (поглинальною) здатністю. Систематичне вивчення поглинання ґрунтами солей розпочалось у середині минулого століття. Д. Уей (1850-1854 рр.) встановив, що ґрунтом поглинається не вся сіль, а тільки ЇЇ основа, при цьому із ґрунту у розчин переходить така сама кількість інших основ.

Академік К.К. Гедройц визначив вбирну здатність як здатність ґрунту затримувати ті чи інші речовини, які стикаються з його твердою фазою завдяки циркуляції води. Так можуть затримуватися сполуки або їх частини, які перебувають у розчиненому стані, а також колоїдні частинки мінеральної та органічної речовини, живі мікроорганізми і грубі суспензії. Велике значення для вивчення вбирної здатності ґрунту мали дослідження обмінного поглинання ґрунтів, пов'язаного із живленням рослин, проведені в лабораторії Д. М. Прянишникова. Вивчення вбирної здатності ґрунту К.К. Гедройц тісно пов'язував із розробкою теоретичних і практичних питань застосування добрив, живлення рослин, хімічної меліорації ґрунтів. Залежно від виду поглинання він запропонував розрізняти її п'ять видів: 1) механічну; 2) біологічну; 3) хімічну; 4) фізичну; 5) фізико-хімічну. Із них тільки фізична і фізико-хімічна вбирна здатність ґрунту пов'язана з його колоїдною частиною. Інші види пояснюються іншими причинами.

Механічна вбирна здатність. Механічне поглинання пов'язане із пористістю ґрунту. Тобто ґрунт затримує завислі у воді частинки (суспензії). При цьому затримуються не тільки ті з них, розмір яких перевищує діаметр пор, а й менші, якщо вони потрапляють у замкнені або викривлені пори. Так відбувається поглинання дрібних твердих частинок-залишків органічних речовин, водоростей, плазм бактерій, фосфоритного борошна, суперфосфату тощо. Подібні суспензії можуть надходити з навколишнього середовища або утворюватись безпосередньо в ґрунті при його природному чи штучному зволоженні. Так, після просочення крізь ґрунт каламутної води вона стає майже прозорою - завислі часточки механічно поглинаються ґрунтом.

Механічна вбирна здатність залежить від гранулометричного складу ґрунту і забезпечує збереження в ньому найціннішої колоїдної фракції. Важкі ґрунти (глинисті і суглинкові) мають кращу здатність до поглинання, ніж піщані і супіщані завдяки великій пористості. Механічне поглинання має велике позитивне значення. Завдяки йому ґрунт здатний утримувати цінні елементи від виносу в горизонти, що залягають нижче, в тому числі колоїдні часточки і мікроорганізми.

Фізична вбирна здатність, або молекулярна адсорбція. Суть цього виду вбирання визначається здатністю, в основному, колоїдної частини ґрунту поглинати із розчину цілі молекули газів, води і розчинних у ній сполук. Вбирання цілих молекул окремих речовин пов'язане з притяганням і концентрацією їх навколо твердої частини ґрунту (на поверхні колоїду). Це явище відбувається на межі поділу дисперсної фази і дисперсного середовища і пояснюється надлишковою енергією молекул поверхневого шару першої фази. Сила притягання її молекул настільки велика, що може досягати 10000 атмосфер. При цьому виді вбирання молекули газів, води та електролітів не вступають у хімічні реакції з колоїдами, відбувається їх суто фізичне вбирання. Тому цей вид вбирання називають фізичним, або молекулярною адсорбцією (наприклад, молекули пароподібної води нагромаджуються й оточують суцільним шаром тверді частинки ґрунту, так само поглинаються й молекули органічних речовин). Завдяки молекулярній адсорбції ґрунт може утримувати аміак, який утворюється під час перебігу біохімічних процесів або коли він внесений штучно.

Молекулярна адсорбція поділяється на два види: позитивну і негативну. У тому випадку, коли молекули розчиненої речовини притягуються частинками ґрунту сильніше, ніж молекули води, і біля самої поверхні частинок і в плівці розчину, що оточує їх, створюється підвищена концентрація цієї речовини, а на деякій віддалі від неї її концентрація буде нижчою, йдеться про позитивну молекулярну адсорбцію, позитивне фізичне вбирання, і навпаки. Так поглинаються молекули багатьох органічних сполук-спиртів, органічних кислот і основ, високомолекулярних органічних речовин. Із мінеральних сполук ґрунт позитивно фізично вбирає тільки луги. Для розчинних мінеральних солей і неорганічних кислот, навпаки, характерна негативна молекулярна адсорбція! При взаємодії розчину мінеральних солей з частинками ґрунту сильніше притягуються до поверхні останніх молекули води, тому в розчині, що безпосередньо прилягає до її поверхні, концентрація солей буде нижчою, ніж у навколишньому розчині.

Негативне фізичне вбирання спостерігається при взаємодії ґрунту з розчинами хлоридів і нітратів. Наприклад, якщо сухий ґрунт промивати розчином NaCI, то в промивних водах концентрація хлорид-іонів не тільки не знизиться, а навпаки, підвищиться. Це пояснюється тим, що ґрунт адсорбує воду, а отже, одна й та сама кількість хлориду міститиметься у меншому об'ємі профільтрованої рідини.

Негативна молекулярна адсорбція хлоридів і нітратів зумовлює їх високу рухливість у ґрунті. Вони легко переміщуються у ґрунті разом із ґрунтовою вологою. При підвищеній вологості з ґрунту, не зайнятого рослинами, можливе вимивання хлоридів і нітратів у нижчі шари, і навіть у ґрунтові води. Це потрібно враховувати при внесенні добрив.

Суглинистим і глинистим ґрунтам з високим вмістом гумусу властива підвищена молекулярна адсорбція порівняно з легкими (піщаними і супіщаними).

2.Фізико-хімічна вбирна здатність, або обмінна адсорбція.

Фізико-хімічне вбирання ґрунтується на реакції обміну між катіонами, в основному, дифузного шару ґрунтової колоїдної частинки (і в цілому ГВК) та катіонами розчину, який стикається з нею.

Подібний обмін може відбуватися також між аніонами. При цьому вбирання одних