Почвенный раствор. Состав и свойства.

Цель:Роль почвенного раствора в питании растений.

Изучить: состав, концентрация, реакция, осмотическое давление и окислительное - восстановительное состояние.

 

Вопросы:1. Методы изучения почвенного раствора.

2.Состав почвенного раствора.

3. Некоторые общие свойства почвенного раствора.

Дождевая вода, поступающая в почву, содержит некоторые количество растворенных веществ, газов атмосферного воздуха (О₂, СО₂, N₂, NH₃), а также соединений, активно взаимодействуют с твердой фазой, переводя в раствор отдельные ее компоненты. Следовательно, вода в почве представляет собой почвенный раствор (ПР).

Почвенный раствор имеет огромное значение в генезисе почв и их плодородии. Он участвует в процессе преобразования минеральных и органических соединений, в составе его по плодородию почв перемещается различные продукты, почвообразования исключительно велика роль почвенного раствора в питании растений. Поэтому важно знать состав, свойства и динамику. В настоящее время изучение почвенного раствора осуществляется тремя путями: 1) Изучение почвенного раствора непосредственно в почве. 2) Изучение почвенного, выделенного из почв тем или иным способом. 3) Изучение почвенного раствора при помощи водных вытяжек.

1. Изучение почвенного раствора без его выделения, или непосредственно в почве, дает возможность составить представление лишь о некоторых, его обычно свойствах: т.е. определение концентрации почвенного раствора по его электропроводности, или по точке замерзания: определение активности ионов Н⁺ (РН), ионов хлора и натрия, определение ОВП, эти определения проводится в почвах, предварительно увлажненных его состояния пласты.

2. Гораздо больше данных можно получить при исследовании почвенного раствора, выделенного из почвы. Для этого могут быть использованы различные методы: а) выжимание (отпрессовании) путем применения высоких давлении; б) центрифигуривание; в) замещение (вытеснение) другой жидкостью с выжиманием его при помощи пресса к этой группе относится лизиметрический метод.

А) Выжимание почвенного раствора осуществляется при помощи прессов, чем меньше влажность почвы и чем больше ее водоудерживающая сила, тем больше давление приходится применять для выделения почвенного раствора. Для того, чтобы выделить свободную часть жидкой фазы и получить почвенный раствор из естественно влажных или орошаемых почв, нет надобности прибегать к высоким давлениям и мощным прессам.

Б) Для выделения растворов из почвы со значительным влажностью с успехом применяется простой способ (центрифугирования).

В) Доступны, является выделения почвенного раствора путем его замещения другими жидкостями, в основном этиловым спиртом. В методе Н.В. Комаровой узкие высокие трубки из стекла или пластмассы наполняют примерно 4/ 5 длины почвой, сверху в трубку наливаются вытесняющая жидкость. Просачиваясь под влиянием силы тяжести в почву, это жидкость вытесняет почвенного раствора, собираются в приемник у нижнего конца трубки.

Г) Лизиметрический метод, принципы метода заключается в том, что под колонну почвы, так или иначе обособленной от окружающей почвы, получает в приемник, в который собирается протачивающая через почву дождевая или такая вода, через некоторый срок, собранный раствор извлекается из преемника и анализируется.

3. До последнего времени исследований почвенного раствора (особенно изучения вопросы питания растений) проводились при помощи воздух вытяжек- метод, являющего более чем столетнюю давность. Почвы обрабатываются водой (1:3, 1:5, 1:10 и т.д.), после взбалтывания в течение некоторые времени (обычно 5 минер) производится фильтрование и фильтрат анализируется. Что водные вытяжки резко отличается, от естественного почвенного раствора как по концентрации отдельно компонентов, так и по общему количеству извлекаемых из почвы, веществ вода, взаимодействуя с почвой, оказывает на ее разнообразные влияние, а) растворение, б) гидролиз (разрушение или разложение сложных солей под действием воды).

А) Растворяющие действие воды касается прежде всего простых солей почвы, которые делится на легкорастворимые (нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты натрия и магния, карбонаты натрия), гидрорастворимые (гипс) и труднорастворимые Ca Co_3, Mg Co_3; фосфаты CA, Fe u AI). При небольших количествах воды легкорастворимые соли целиком переходит в водную вытяжку, среднерастворимые соли переходят в раствор при большом количестве воды и времени взаимодействия. При помощи водных вытяжек можно учесть эти две группы солей. Трудно растворимые соли переходят в раствор в незначительных, кроме простых солей, вода растворяет, хотя и очень слабо, сложные соли (алюмо и феррисиликаты), а также органические соединения почвы.

Б) Благодаря своему гидролизующему действию вода расщепляет находящиеся в почве соли сильно сильных кислот и слабых основании и наоборот, придавая, раствору в первом случае кислую, а во втором – щелочную реакцию

 

- Na₂ Co₃ + 2 H₂O = Na OH + H₂CO₃ (щелочная реакция)

- Fe Ce₃+ 3H₂O= Fe (OH)₃ + 3 HCe (кислая среда)

Это гидролизующее действие воды одна из причин разных величин рН почвенного раствора и водных вытяжек.

Важным вопросом для методики водных вытяжек является вопрос о соотношении между почвой и водой. Этим вопросом много занимался К.К. Гедройц (1932) им было показано, что с увеличением объема воды количество извлекаемых веществ растет для большинства почв. Водная вытяжка значительно отличается от почвенного раствора и не может дать полного представления о ее составе и свойствах.