Вбирна здатність ґрунту

Це здатність поглинати рідини, гази, сольові розчини і утримувати тверді частинки, а також живі мікроорганізми. Поглинальні процеси обумовлені переважно тонкодисперсною частиною ґрунту і особливо колоїдами, вміст яких не перевищує 30% ґрунтової маси, але вплив їх на властивості і рівень родючості ґрунту надзвичайно великий.

Вбирна здатність (ВЗ) ґрунту як вже зазначалося – це властивість поглинати і утримувати розчиненні у воді тверді речовини і гази. У різних ґрунтів вона не однакова. Здатність поглинати речовини з розчину залежить від вмісту у ґрунті колоїдних частинок. Чим більше колоїдних частинок тим краща поглинальна здатність. К. К. Гедройд виділяє п’ять видів вбирної здатності - механічну, фізичну, хімічну, фізико-хімічну і біологічну.

Механічна ВЗ - це властивість ґрунту, як будь якого пористого тіла, не пропускати частинки, які мають розміри більші, ніж ґрунтові пори. Якщо через ґрунти пропустити каламутний розчин з колоїдними частинками, то розчин посвітліє, колоїдні частинки частково залишилися у ґрунті. Цей вид ВЗ пов’язаний із механічним складом ґрунту та його структурою. Чим дрібніші ґрунтові пори, тим більша ВЗ ґрунту. Суглинисті і глинисті ґрунти мають більшу ПЗ, ніж піщані і кам’янисті. Механічне поглинання зростає при збільшенні вмісту гумусу. Гумус, вкриваючи тоненькою плівкою мінеральні частинки, зменшує просвіт пор. Завдяки механічній ВЗ в ґрунті утримуються від вимивання у глибокі горизонти дуже дрібні частинки, які містять цінні елементи. Особливо велике значення має механічне поглинання в областях, де випадає багато опадів і ґрунти систематично промиваються водою.

Біологічна ВЗ відіграє важливу роль у поглинанні і закріпленні від вимивання поживних речовин ґрунту і зумовлена життєдіяльністю ґрунтових мікроорганізмів і рослин, які засвоюють з ґрунту рухливі речовини і переводять їх у тканини власного тіла. Особливо велике значення має цей вид поглинання для нітратів, вони поглинаються і закріплюються в ґрунті тільки біологічно. Біологічне поглинання має вибірковий характер, рослини з ґрунту засвоюють лише елементи, які мають життєво важливе значення.

Читати по темі: Дослідити своє поле: Список лабораторій, де можнa зробити аналіз ґрунту

Фізична ВЗ – це здатність ґрунту поглинати та утримувати газоподібні речовини і розчинені у воді солі. Суть фізичного поглинання полягає у взаємодії твердих частинок з газоподібною водою. Ґрунтові частинки завдяки силам молекулярного притягання здатні притягати і утримувати на поверхні молекули води. Для видалення гігроскопічної вологи треба нагріти ґрунт до 105C. Фізична ВЗ означає зміну концентрації розчиненої речовини на межі розділу дисперсійного середовища і дисперсної фази. Фізичне вбирання залежить від кількості колоїдів ґрунту, що здатні фізично (на основі дії електростатичних сил) вбирати заряджені часточки (диполі води, катіони, ані-они), створюючи різну концентрацію їх у ґрунтовому розчині. Зміна концентрації речовини на поверхні розділу двох фаз, що зумовлена властивостями поверхні колоїдів, називається адсорбцією. При адсорбції відбуваються фізичне поглинання цілих молекул без якісних змін, тому це явище називають фізичним поглинанням або молекулярною адсорбцією. Фізичне поглинання збільшується при збільшенні загальної поверхні твердих речовин. Завдяки фізичному поглинанню ґрунт утримує аміак, якай є необхідним для живлення рослин. У ґрунтах найбільш поширена позитивна адсорбція, при якій відбувається збільшення концентрації речовини на поверхні колоїдів. Значно рідше зустрічається негативна адсорбція, тобто зменшення концентрації речовин на поверхні дисперсної фази та її збільшення в дисперсійному середовищі. Таке явище характерне для аніонів, які можуть втрачатись з ґрунту при низхідному пересуванні води. В одних випадках це явище позитивне, наприклад при відмиванні солестійких аніонів (хлор, сульфат-іони), а в інших — негативне, наприклад при втраті нітратів, фосфатів та інших поживних речовин. Тому добрива, що мають нітрат-іони, не рекомендується вносити в ґрунт за кілька місяців до посіву або восени. Прикладом фізичного вбирання є адсорбція сухим ґрунтом пари води з повітря, адсорбція чорнила і типографської фарби на папері.

Хімічна ВЗ зумовлена здатністю аніонів розчинених солей утворювати з катіонами нерозчинні сполуки, що випадають в осад і примішуються до твердої фази ґрунту. Якщо в ґрунт внести суперфосфат Са(Н2РО4)2, то ця розчинна сіль може вступати в реакцію з солями заліза, утворюючи нерозчинний осад FePO4. З солями кальцію в такому випадку може утворюватись важкорозчинний у воді ортофосфат кальцію Са3(РO4)2. Дуже часто в ґрунтах при хімічному вбиранні проходить нагромадження в карбонатному горизонті важкорозчинного у воді кальциту СаСО3. Не всі мінеральні речовини можуть поглинатись хімічним способом. Наприклад, азотна кислота хімічно не поглинається. З усіма катіонами вона утворює розчинні солі. Тому нітрати легко вимиваються з ґрунту.

Фізико-хімічна ВЗ (обмінна адсорбція) зумовлена обміном деякої частини іонів, що знаходяться на поверхні твердої фази, на еквівалентну (рівновелику) кількість іонів, що знаходяться в оточуючому її розчині. Обмінне поглинання здійснюється за рахунок іонів, що розташовані на зовнішніх рівнях колоїдних часточок — дифузному шарі колоїдних міцел.