Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Происхождение и формирование биохимических равновесий Влияние различий в составе и концентрации растворов

Влияние различий в составе и концентрации растворов

Концентрация растворов меняется вместе с условиями среды, особенно вместе с сезонными колебаниями микроклимата. Обогащение катионами почвенных растворов может явиться результатом выветривания минералов и разложения подстилок или же происходит искусственным путем — при внесении минеральных удобрений. В последнем случае идет энергичный ионный обмен. Обеднение катионами обусловливается корневой сорбцией или вымыванием наиболее подвижных ионов. Наконец, разбавление или концентрация растворов в связи с сезонными процессами также имеют существенное значение.

Изменения соотношений ионов в почвенных растворах. Смещение равновесия в результате появления в растворе какого-то иона может быть различным в зависимости от природы иона и его новой концентрации, то есть от его энергии поглощения. Например, одновалентные ионы, даже если их концентрация в растворах становится высокой, поглощаются незначительно, поэтому они почти всегда составляют меньшинство среди почвенных ионов.

Если увеличивается концентрация двухвалентного иона, особенно Са, обменные реакции, особенно с ранее поглощенными одновалентными ионами, идут энергично. Некоторые глины (монтмориллониты) обнаруживают такую приверженность к двухвалентным ионам, что они поглощаются даже при относительно невысоких концентрациях: при равных концентрациях кальций вытесняет ранее поглощенный монтмориллонитом аммоний на 90% (Schachtschabel, 1966); это указывает на значительную роль сезонного увеличения концентрации кальция в растворе в некоторых биологически активных почвах с активными карбонатами. Весной давление растворенного СO2 увеличивается вследствие интенсификации биологической деятельности, и кальций вовлекается в почвообразование по реакции

СаСO3 + СО2 + Н2O —> Са(НСO3)2.

Ион кальция наиболее сильно поглощается почвой этого типа и становится преобладающим.

Трехвалентные и тяжелые ионы — А1+++, Мn++ — обнаруживаются в больших количествах в кислых средах. Благодаря своей большой энергии поглощения они могут вытеснять другие ионы, даже двухвалентные, так что наиболее характерными в кислых почвах являются ионы А1+++.

Поливалентные ионы Са++ (в нейтральной среде) и А1+++ (в кислой, Page et al., 1964) не только освобождают обменные моновалентные ионы, но могут также внедряться в кристаллические решетки глин, вытесняя оттуда фиксированные ионы, в том числе К+. На этом явлении основано улучшение калиевого режима сельскохозяйственных растений.

Всасывание корнями или какие-то другие причины, приводящие к уменьшению концентрации иона в растворе, вызывают обратное явление: равновесие восстанавливается благодаря переходу в раствор обменных форм. Так сильное корневое поглощение К+ из раствора способствует переходу туда обменного калия, что в свою очередь влияет на калий, фиксированный в решетках, часть которого стремится стать обменным, то есть перейти на периферические участки глинистых частиц.

Сезонные колебания ионных концентраций в растворах. В соответствии с влажными и сухими периодами происходят разбавление и концентрация растворов, однако они по-разному влияют на поведение ионов различной природы: разбавление в большей степени усиливает активность двухвалентных ионов, и их поглощение способствует переходу в раствор одновалентных ионов. В периоды концентрирования растворов двухвалентные ионы обмениваются на одновалентные и освобождаются. То же происходит и в почвах преимущественно влажного и сухого климатов: одновалентные катионы потому так легко выносятся из почв, развивающихся во влажном климате, что они переходят в раствор как раз в тот момент, когда происходит наиболее активное выщелачивание; в сухое время растворы обогащаются двухвалентными ионами, и выноса их не происходит. Одновалентных ионов в почвах содержится так мало, что нужны условия очень сухого климата при недостаточном дренаже во все сезоны, чтобы они оказались невынесенными. Это особенно касается натрия; с калием все обстоит несколько сложнее за счет фиксации его в межплоскостных пространствах. Разные глины по-разному реагируют на переменное увлажнение и иссушение (Burns et al., 1961; Dowdy et al., 1963, Richards et al., 1963; Scott et al., 1967). Во всяком случае, известно, что калийный режим почв, содержащих вермикулит, в сухое время становится особо неблагоприятным, так как имеет место ретроградация — переход части обменного калия в фиксированный.

 

Кто на сайте

Сейчас 24 гостей онлайн