| [Návštěvník (183.193.*.*)]Odpovědi [Číňan ] | Čas :2021-12-29 |  Vlastnosti absorpce půdy
Přezkoumání
Absorpční výkon půdy se týká schopnosti půdy absorbovat a zadržovat molekuly a ionty v půdních roztocích, suspendovaných částicích, plynech a mikroorganismech v suspenzích.
Absorpční vlastnosti půd hrají velmi důležitou roli v úrodnosti a vlastnostech půdy.
a: Absorpční výkonnost půdy úzce souvisí s úrodností půdy a dodávkami hnojiv
Vzhledem k tomu, že půda má absorpční vlastnosti, hnojiva, která aplikujeme (ať už anorganická nebo organická, pevná, kapalná nebo plynná), mohou být skladována v půdě po dlouhou dobu a mohou být kdykoli uvolněna, aby je rostliny absorbovaly a používaly.
b: Absorpční výkon půdy může ovlivnit chemické vlastnosti, jako je kyselost a zásaditost a pufrování půdy
c: Absorpční vlastnosti půdy mohou přímo nebo nepřímo ovlivnit strukturní, fyzikální a mechanické vlastnosti půdy, hydrotermální podmínky atd.
ohyb
Typy absorpčních vlastností půdy
Podle mechanismu generování absorpčního výkonu je výkon absorpce půdy rozdělen do následujících typů:
a. Mechanická absorpce půdy: mechanická odolnost půdy vůči předmětům a velikost mechanické absorpce půdy závisí především na stavu pórů půdy. Póry jsou příliš silné, následky jsou málo a póry jsou příliš jemné, což způsobí potíže při prosakování repertoáru a je snadné vytvořit odtok půdy a erozi půdy.
b. Fyzická absorpce půdy: týká se schopnosti půdy uchovávat molekulární látky, včetně:
(1) Pozitivní sání: živiny jsou koncentrovány na povrchu půdního koloidu a koncentrace živin na povrchu koloidu je větší než koncentrace v roztoku.
(2) Negativní sání: povrch půdního koloidu absorbuje méně látky a koncentrace živin na povrchu koloidu je nižší než koncentrace v roztoku.
C. Chemické absorpční vlastnosti půdy: Rozpustné soli se v půdě přeměňují na žáruvzdorné soli a vysrážejí a uchovávají v půdě, tento proces je založen na čistých chemických reakcích, nazývaných chemická absorpce, jako je rozpustný fosfát, v půdě s Ca2 , Mg2 , Fe2 , Al3 atd., dochází k chemické reakci za vzniku nerozpustného fosforečnanu vápenatého, fosforečnanu hořečnatého, fosforečnanu železitého, fosforečnanu hlinitého.Ačkoli chemický absorpční výkon může ušetřit rozpustné živiny a snížit ztráty, snižuje také účinnost těchto živin na rostlinu, takže při výrobě je nutné vyhnout se chemické fixaci účinných živin, ale chemická absorpce má také některé výhody, jako je H2S, Fe2 toxický účinek na kořeny rýže, ale pod podmínkou zápachu rýžového pole H2S Fe2 →FeS↓ snižuje jejich toxický účinek...
d. fyzikálně-chemické absorpční vlastnosti půdy: schopnost půdy zadržovat iontové živiny v rozpustných látkách; Vzhledem k tomu, že půdní koloid má kladný náboj a záporný náboj, může sát ionty s opačnými elektrickými vlastnostmi v půdním roztoku a absorbované ionty mohou být také vyměněny se stejnými elektrotropními ionty v půdě rozpustné, aby se dosáhlo dynamické rovnováhy, je tento proces založen na fyzikální sací síle, ale také vykazuje některé vlastnosti chemických reakcí, takže se nazývá fyzikální a chemický sací výkon půdy nebo iontová výměna půdy.
f. Bioabsorpční výkonnost: je to absorpce živin kořeny rostlin a mikroorganismy v půdě, která je selektivní a kreativní a může současně hromadit a koncentrovat živiny.
Výše uvedené několik absorpčních vlastností půdy neexistuje izolovaně a jsou vzájemně propojeny a vzájemně se ovlivňují a největším příspěvkem k úrodnosti a zadržování hnojiv půdy v těchto absorpčních vlastnostech půdy jsou fyzikální a chemické absorpční vlastnosti půdy.
Fyzikálně-chemické absorpční vlastnosti půdy
Fyzikální a chemické vlastnosti půdy jsou v podstatě iontová výměna půdy, včetně:
(1) Kationtová výměna půdy: proces dynamické rovnováhy mezi kationty absorbovanými záporně nabitým půdním koloidem a kationty v půdním roztoku.
(2) Aniontová výměna půdy: proces dynamické rovnováhy mezi anionty absorbovanými kladně nabitým půdním koloidem a anionty v půdním roztoku.
1. Výměna kationtů půdy:
Obvykle je množství záporného náboje neseného půdou mnohem větší než kladný náboj, záporný náboj na povrchu půdního koloidu může absorbovat kationty v půdním roztoku na elektřinu a kationty, které jsou nasávány, mohou být za určitých podmínek také vyměněny jinými kationty v půdním roztoku→ výměnu kationtů půdy.
Například původní sací kopec na půdním koloidu má Ca2 , když aplikujeme K2SO4, Ca2 lze vyměnit za K a zadat půdní roztok.
Ionty v půdním roztoku se přenesou do půdního koloidu → odsáváním
Adsorbované ionty na půdním koloidu se přenesou do půdního roztoku → desorpce
A. Charakteristika výměny půdních kationtů:
podbízet se.Reverzibilní reakce: to znamená, že kationty, které byly nasávány na půdním koloidu, když se změní složení a koncentrace půdního roztoku, mohou být nahrazeny jinými kationty a vstoupit do půdního roztoku, který má velmi důležitou roli ve výživě rostlin, způsobuje, že absorbované ionty neztratí účinnost rostliny, absorpce živin rostlinami je hlavně absorbovat živiny z půdního roztoku, většina živin na povrchu půdního koloidu musí být přenesena do půdního roztoku, který má být absorbován, protože reakce výměny kationtů je reverzibilní reakce, Aby kationty, které jsou nasávány, mohly být zcela vyměněny jinými kationty a znovu vstoupily do půdního roztoku, aby rostliny absorbovaly a používaly, takže kationty, které jsou nasávány, neztrácejí svou účinnost na rostliny,b. Stejná ekvivalentní výměna: to znamená, že Ca2 lze vyměnit za dva K a 1molFe3 lze vyměnit za 3molK nebo Na .
c. Podřídit se zákonu masové akce
d. Rychlá odezva, může rychle dosáhnout rovnováhy
B. Kapacita výměny kationtů v půdě
Odkazuje na schopnost jednoho kationtu vyměnit jiný kation na půdním koloidu.
Faktory ovlivňující kapacitu výměny kationtů v půdě jsou zejména v následujících aspektech:
A. Počet nábojů: Podle Coulombova zákona platí, že čím vyšší je cena iontového náboje, tím větší je sací kapacita koloidu a tím větší je výměnná kapacita, takže M3 ＞ M2 ＞ M .
b. Poloměr iontů a poloměr hydratace: U iontů stejné valence platí, že čím větší je poloměr iontů, tím menší je poloměr hydratace a tím silnější je výměnná kapacita:
Fe3 ＞Al3 ＞H ＞Ca2 ＞Mg2 ＞NH4 ＞K ＞Na
V této řadě je H výjimkou, výměnná kapacita H ＞ Ca2 , Mg2 , protože poloměr H je malý, stupeň hydratace je také slabý, rychlost pohybu je rychlá, takže výměnná schopnost je silná, takže rychlost pohybu iontů je také faktorem ovlivňujícím schopnost výměny iontů.
c. Koncentrace iontů, protože iontová výměna se řídí zákonem masového působení, takže pro kationty se slabou výměnnou schopností, zvyšte její koncentraci a můžete také vyměňovat kationty se silnou výměnnou kapacitou.
C. Výměna kationtů v půdě: (CEC)
Obvykle se odkazuje na počet centimolů všech vyměnitelných kationtů, které mohou být absorbovány 1 kg suché půdy za určitých podmínek pH, v jednotce: Cmol / kg.
Faktory ovlivňující výměnu půdních kationtů:
a. Typ koloidu: Množství záporného náboje neseného různými půdními koloidy je různé a množství výměny kationtů je také odlišné
Množství záporného náboje: Humus ＞ vermikulit＞ montmorillonit＞ Erieit＞ kaolinit.
Množství výměny kationtů: humus ＞ vermikulit＞ montmorillonit＞ Erieit＞ kaolinit
b. Struktura půdy: čím viskóznější je textura, tím lepivější částice, tím větší je CEC a půda s vysokým obsahem OM, CEC je také relativně velká.
c. pH půdy: pH ovlivní množství variabilního záporného náboje, čímž ovlivní množství výměny kationtů v půdě, vzestup pH může zvýšit počet variabilního záporného náboje v půdě, takže se zvyšuje množství výměny kationtů půdy.
Množství výměny kationtů v půdě v podstatě představuje počet kationtů, které může půda absorbovat, tj. Schopnost půdy udržet úrodnost.
D. Nasycení půdy slaností
Adsorpční kationty na půdních koloidech lze v zásadě rozdělit do dvou kategorií:
Když jsou kationty absorbované na půdním koloidu všechny ionty na bázi soli, půda vykazuje nasycený stav na bázi soli, který se nazývá nasycená půda na bázi soli; Když jsou kationty absorbované na půdním koloidu částečně ionty na bázi soli a ionty způsobující kyseliny, půda představuje stav nenasycenosti slanosti, který se nazývá nenasycená půda na bázi fyziologického roztoku.
Stupeň nasycení slanosti půdy, obecně vyjádřený nasycením solí, se týká procenta výměnných solných iontů při výměně kationtů.
Úloha nasycení solí:
a. Může odrážet kyselost a zásaditost půdy: úroveň slanosti ve skutečnosti odráží úroveň obsahu iontů způsobujících kyseliny, takže může odrážet kyselost a zásaditost půdy:
Severní půda: vysoká saturace slanosti, vysoké pH půdy
Jižní půdy: nízká saturace slanosti, nízké pH půdy
b) Posuzujte úroveň úrodnosti půdy
Nasycení slaností ＞ 80% → úrodných půdách, 50-80% → mírnou úrovní plodnosti a ＜ 50% úrovní plodnosti jsou nízké.
E. Účinnost výměnných kationtů
Ionty absorbované povrchem půdního koloidu mohou vstoupit do půdního roztoku pro absorpci a využití rostlin prostřednictvím iontové výměny, takže kationty absorbované půdním koloidem neztratí účinnost rostliny, ale účinnost kationtů absorbovaných půdním koloidem není za žádných podmínek přesně stejná a faktory ovlivňující účinnost výměnných kationtů z hlediska půdy jsou především v následujících aspektech:
a. Nasycení ionty (procento celkového množství iontů absorbovaných na půdním koloidu jako procento výměny půdních kationtů)
Ačkoli absorpce živin rostlinami může být absorbována kontaktní substitucí mezi kořeny a půdními koloidy, množství živin absorbovaných kontaktní substitucí je velmi malé a rostliny absorbují živiny hlavně v půdních roztocích, to znamená, že kationty absorbované na půdním koloidu musí být desorbovány do půdního roztoku, který má být absorbován a využit.
Čím větší je nasycení iontu na půdním koloidu, tím větší je šance na desorbování a tím větší je účinnost iontu, takže účinnost výměnného kationtu souvisí nejen s absolutním počtem iontů, ale také závisí hlavně na nasycení iontu:
Ačkoli absolutní počet výměn ca2 je půda B＞ půda A, nasycení půdy Ca2 A ＞ půdu B, takže účinnost Ca2 ＞ půdu B.
Hnojení by proto mělo být relativně koncentrované, což by mělo zvýšit nasycení iontů a zlepšit účinnost hnojiv.
b. Doprovodný iontový efekt
Půdní koloid absorbuje různé ionty současně a pro každý z těchto iontů jsou ostatní ionty jeho doprovodnými ionty. Pokud jsou například na půdním koloidu K , Ca2 , NH4 , na , pak doprovodné ionty K jsou Ca2 , NH4 , Na . Doprovodné ionty NH4 jsou K , Ca2 a Na .
Účinnost určitého výměnného kationtu úzce souvisí s typem doprovodného iontu a obecně řečeno, čím větší je sací síla mezi doprovodným iontem a půdním koloidem, tím účinnější může být doprovodný iont.
Pokud je například doprovodný iont K Ca2 , protože sací síla mezi Ca2 a půdním koloidem ＞ K , K se snadno vyměňuje, čímž se zlepšuje účinnost K .
Pokud je doprovodný iont K Na , protože sací síla mezi Na a půdním koloidem ＜ K , K není snadné vyměnit a účinnost K je snížena.
c. Druhy jílových minerálů
Různé jílové minerály v důsledku různé krystalové struktury, stupeň pevnosti sacího kationtu je také odlišný, v určitém rozsahu nasycení solné báze, montmorillonitové jílové minerály absorbují kationty, obecně umístěné mezi krystalovou vrstvou, sání je poměrně silné, účinnost je relativně nízká a minerální sací kationty kaolinitové jíly jsou obecně umístěny na vnějším povrchu krystalu, sací síla je slabá, účinnost je poměrně vysoká.
2. Sání výměny půdy na anionty
A. Elektrostatické odsávání aniontů půdou (nepovinné odsávání)
Ačkoli půdní koloidy jsou převážně záporně nabité, půdní koloidy mohou být za určitých podmínek také kladně nabité.
Například Fe, Al, disociace oxidů za kyselých podmínek může být kladně nabitá: pH＜4.8, Al2O3.3H2O→Al(OH)2 2H .
Dalším příkladem je roztok povrchu kaolinitu -OH za kyselých podmínek, který může být kladně nabitý.
Protonační energie R-NH2 v molekule humusu je kladně nabitá:
R-NH2 H →RNH3
Tímto způsobem mohou tyto kladně nabité půdní koloidy nasávat anionty prostřednictvím elektrostatické gravitace, která se nazývá nepovinné odsávání půdy na anionty elektrostatickou gravitací a anionty, které jsou nasávány, mohou být nahrazeny jinými anionty, což je výměna aniontů.
Faktory ovlivňující aniontové nespecifické sání jsou zejména v následujících dvou aspektech:
a. Typy aniontů: čím větší je valence obecných aniontů, tím silnější je sací síla; V kovalentním aniontu obsahuje voda malý poloměr iontové sací síly je silná.
F-＞ oxalát＞ kyselina citronová ＞ H2PO4-＞HCO3-＞ H2BO3-＞CH3COO-＞ SO42-＞Cl-＞NO3-
b. Typy kladně nabitých půdních koloidů:
Obecně řečeno, kladně nabitý půdní koloid je hlavně Fe, Al, mn oxidy, takže silné kyselé půdy obsahující Fe, Al, mn oxidy jsou náchylné k aniontovému neinzokulárnímu odsávání.
B. Povinné odsávání aniontů půdními koloidy |
|
