Chemické vlastnosti pôdy - biológia

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

Antibiotiká z baktérií

Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu

Molekulárny kompas na zarovnanie buniek

Čo robí listy na jeseň starnúcimi

Demokracia perličiek

Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine

| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat

Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

Chemické vlastnosti pôdy

Výmeny

Jednou z najdôležitejších vlastností pôdy je jej schopnosť zadržiavať (= sorbovať) ióny (napr. Živiny) a podľa potreby ich uvoľňovať.

K akumulácii živín dochádza na povrchoch minerálnych a organických pôdnych častíc (sorpčný komplex), hlavne na koloidoch (ílové minerály, humínové látky).

Výmena iónov

Živiny sa uvoľňujú výmenou iónov, napr. B. 1 vápnikový ión (Ca 2+) proti 2 vodíkovým iónom (H +). Odstránenie živín a výluh neznižuje množstvo iónov viazaných v pôde, ale ich vzájomný pomer. Celkové množstvo iónov, ktoré pôda obsahuje vo vymeniteľnej väzbe, sa nazýva jej výmenná kapacita (AK). To znamená jeho výmenná kapacita pre katióny (KAK), ktorá predstavuje veľkú väčšinu vymeniteľných iónov. Hlavné vymeniteľné katióny sú vápnik, horčík (Mg ++), draslík (K +) a sodík (Na +). So zvyšujúcim sa okysľovaním pôdy na ich miesto prichádza vodík a hliník (Al 3+). Pre dusíkovú bilanciu pôdy je dôležité, aby bol amónny ión (NH4 +) tiež sorbovaný a chránený pred vylúhovaním. Výmenná kapacita pre anióny (AAC) je oveľa nižšia ako výmenná kapacita pre katióny. Vymeniteľné anióny, ktoré sú dôležité pre výživu rastlín, sú fosfátové (PO4 3-), síranové (SO4 2-), dusičnanové (NO3 -) a chlórové (Cl -) ióny. Posledné dve sú len veľmi slabo zviazané, a preto sa ľahko vymyjú. To platí v menšej miere aj pre síranový ión.

Nasýtenie základne

Katióny vápnik, horčík, draslík a sodík sa nazývajú základné katióny (bázy). Ich percentuálny podiel na výmennej kapacite sa nazýva základná saturácia. Pôdy s vysokou bázickou nasýtenosťou sa používajú, keď je podiel zásaditých katiónov viac ako 70% a menší, ak je nižší ako 30%. Ak sa do pôdy pridávajú ióny zvonka (napr. Kyselinami alebo soľami hnojív), dochádza k výmene niektorých sorbovaných iónov.

hodnota pH, okyslenie, tlmenie

Hodnota PH

Hodnota pH je mierou stupňa kyslosti (kyslosti) pôdy alebo pôdnej reakcie. Pôdy vo vlhkej klimatickej oblasti majú hodnoty pH v rozmedzí od 3,0 (veľmi silno kyslé) do približne 7,5 (slabo zásadité). Čísla pH sú zjednodušenou notáciou pre množstvo voľných iónov vodíka v jednom litri vody. Koncentrácia vodíkových iónov klesá s faktorom 10 s každou úrovňou pH. Pri pH 3 je v 1 l pôdneho roztoku 10 -3 (0,001) g H + iónov.

Okyslenie

Klesajúce čísla pH naznačujú zvýšenie koncentrácie vodíkových iónov, ktoré sa označujú ako okyslenie pôdy. Príčiny Okyslenie sú:

Produkcia iónov H + v dôsledku dýchania (vylučovanie CO2) koreňmi a mikroorganizmami. Dýchaním pôdy sa na poľnohospodárskej pôde vyprodukuje asi 10 kg iónov H +/ha ročne. Na ich neutralizáciu je potrebných 500 kg uhličitanu vápenatého/ha.
Tvorba organických kyselín počas humifikácie (tvorba humínových kyselín), ale aj v prípade zhoršeného rozkladu organických látok v dôsledku nedostatku vzduchu (tvorba kyseliny mliečnej, kyseliny maslovej atď.). Zle zorané listy repy môžu, pre. B. je možné uvoľniť až 10 kg H + iónov/ha.
Implementácia fyziologicky kyslých hnojív, napr. B. síran amónny. 100 kg dusíka oplodneného ako amónny dusík môže uvoľniť až 7 kg H + iónov/ha. Ekvivalentné množstvo vápna je 350 kg uhličitanu vápenatého.
Kyselinový prísun z atmosféry (kyslý dážď). Podiel kyslých dažďov na celkovom vstupe kyselín je často nadhodnotený. V pôdach používaných v poľnohospodárstve tvorí zvyčajne menej ako 10%, v pôdach používaných na lesné hospodárstvo však až 60%.

Stupeň kyslosti pôdy má viac významov pre vývoj pôdy, vlastnosti pôdy a rast rastlín. Keď klesnú hodnoty pH pôvodne pôd bohatých na pôdu, začne sa migrácia hliny a štruktúrny rozpad. Biologická aktivita klesá. Je špecifikovaná kyselina fosforečná. Pri vyšších stupňoch kyslosti (pH pod 5,0) sa v minerálnych pôdach vyskytujú voľné ióny Al 3+ a ťažké kovy, ktoré majú viac alebo menej toxický účinok na rast kultivovaných rastlín. Rozsah 7,4 až 6,5 sa v praxi označuje ako neutrálny rozsah. Hodnota pH pôdy sa dá upraviť na požadovanú úroveň pridaním vápna. Požadované rozmedzie pH je pre piesočnaté a veľmi humózne pôdy stanovené nižšie ako pre pôdy bohaté na íly, pretože vyžadujú menej vápna a nedostatok stopových prvkov a dochádza k zvýšenej degradácii humusu v dôsledku veľkého množstva vápna.

ukladanie do vyrovnávacej pamäte

Pufrovaním pôdy je jej odolnosť voči zmenám hodnoty pH, keď je zásobená iónmi H + alebo OH -. Táto odolnosť je dôležitá, pretože rastliny a pôdne organizmy reagujú veľmi citlivo na náhle zmeny kyslosti. Pufrovacia kapacita pôdy je primárne určená kapacitou výmeny katiónov a základnou nasýtenosťou pôdy. Náhly prísun H + iónov v pôdnom roztoku sa neutralizuje ich výmenou za základné katióny sorpčného komplexu. Naopak, náhly prísun iónov OH - je neutralizovaný uvoľnením iónov H + do pôdneho roztoku výmenou za zásadité katióny. Hodnota pH sa mení, až keď je kapacita pufra vyčerpaná. Kvôli oveľa vyššiemu množstvu sorbovaných iónov H + potrebuje pôda s vysokou výmennou kapacitou (ílovitá pôda) na zvýšenie hodnoty pH oveľa väčšie množstvo vápna ako piesčitá pôda so slabou sorpciou. Vápenaté pôdy majú veľmi veľkú tlmiacu kapacitu proti kyselinám.