Conceptul de compoziția chimică a solului

Trimite munca ta bună baza de cunoștințe cu ușurință. Foloseste formularul de mai jos

Elevii, studenții absolvenți, tineri oameni de știință, folosind baza de cunoștințe în studiile și munca lor va fi foarte recunoscător.

Elemente chimice și compoziția solului

Referințe

SOLULUI - aterizeze stratul cel mai superficial al globului, care rezultă din modificări în stâncă sub acțiunea organisme vii și moarte (plante, animale, microorganisme), căldura solară și precipitații atmosferice. Solul este o formațiune naturală foarte specială care are doar o structură inerentă, compoziția și proprietățile. Cea mai importantă caracteristică este fertilitatea solului, de exemplu, capacitatea de a asigura creșterea și dezvoltarea plantelor. Pentru a fi fertil, solul ar trebui să aibă o cantitate suficientă de substanțe nutritive și furnizarea de apă necesară pentru nutriția plantelor, este fertilitatea solului ca un corp natural, distinct de toate celelalte organisme naturale (de exemplu, rocă sterilă), care nu sunt în măsură să satisfacă nevoile de plante, în același timp, și prezența a doi factori de existenta lor - apa si minerale.

Solul - o componentă cheie a tuturor biocenozelor terestre și biosfera Pământului ca întreg, prin învelișul de sol al Pământului sunt numeroase relații ecologice ale tuturor celor vii pe pământ și în țara (inclusiv oameni) cu litosfera, hidrosfera si atmosfera.

Rolul solului în economia umană este imens. Studiul solului este necesară nu numai în scopuri agricole, ci și pentru dezvoltarea silviculturii, inginerie și construcții de afaceri. Cunoașterea proprietăților solului este necesară pentru a aborda o serie de probleme de sănătate, explorare și extracție a resurselor minerale, organizarea zonelor verzi în economia urbană, monitorizarea mediului și așa mai departe.

Elemente chimice și compoziția solului

Compoziția chimică a solului

Cele mai frecvente sunt următoarele elemente în sol: oxigen (49%), siliciu (33%), aluminiu (7,13%), fier (3,80%), negru de fum (2,0%), calciu (1,37% ), potasiu (1,36%), sodiu (0,63%), magneziu (0,63%), azot (0,10%).

Oxigen. Forme mulți compuși diferiți. Este o parte a materiei organice, primare și minerale secundare conținute în aerul din sol și compuși minerali ai soluții organice din sol. La deficit de oxigen liber în sol creează condiții anaerobe.

Hidrogen. Prezent în soluri este compus în principal din apă, acid carbonic și materie organică, precum și săruri acide și ioni hidroxil. O parte din hidrogenul stocat în soluția solului și în starea de schimb, provocând o aciditate actuală și potențială a solului.

Într-un mediu acid - cation este A13 +, într-un alcalin - anion A1 (OH) 4. La admiterea la soluția de sol A13 + formează ioni complecși, hidrolizați în grade diferite. Ei au proprietăți acide au fost în contact cu apa sunt eliberate H + ioni.

Hidroxidul de aluminiu este precipitat sub forma unui gel amorf, care ulterior devine o structură cristalină pentru a forma gibbsite și boehmit. Partea A1 (OH) 3, poate rămâne în soluția solului sub formă de sol. Intr-un mediu acid, acesta reacționează cu acizi fulvici, și substanțe organice cu greutate moleculară mică pentru a forma un complex de compuși în mișcare, într-o formă care migrează în profilul solului. gel coloidal de hidroxid de aluminiu este adesea asociat cu semnul opus al taxei de silice pentru a forma un gel mixt - alofanul.

Schimbabil formă AI3 + în cantități semnificative în soluri acide, unde împreună cu H + saturează partea de absorbție a complexului. Balance Soluție de schimb de sol din aluminiu de aluminiu. În soluri acide de schimb de aluminiu devine adesea forma nonexchangeable, fiind fixate în spații între pachete de minerale gonflabili, în special miculite.

Schimbul și aluminiu solubil în apă se degradează nutriția minerală a plantelor, compusul de fosfor solubil translație și inhibând absorbția cationilor bivalenți. De asemenea, aluminiul este toxic pentru multe culturi. Sub influența lui, deteriorarea dezvoltarea sistemului radicular este perturbat metabolismul carbohidraților și azot din plante.

Fier. Se referă la elemente de a îndeplini o funcție importantă în plante. Fără ea, în părțile verzi ale plantelor nu formează clorofila, cârlig de fier - o parte necesară a sistemelor enzimatice implicate în sinteza clorofilei. Fier reglează oxidarea și reducerea compușilor organici complecși în plante. deficienței sale cauzează substanțe cloroză și dezintegrarea creștere (auxine), sintetizate de plante.

Forme de compuși de fier în sol variat. Acesta este compus din diverse minerale primare și secundare sub formă de hidroxizi amorfe de săruri simple, în starea de schimb și participă la formarea de complexe. Una dintre cele mai importante caracteristici ale capacității de a schimba valența fierului, astfel încât prezența sa în sol sub formă de Fe22 + sau + Fe2Z puternic dependentă de regimul redox.

Distrugerea mineralelor la formarea vyvetriivai1ii solului și hidroxid de fier eliberat Fe (OH) 3. Acest sedentar și compusul amorf produs în aproape toate solurile, cu excepția cazului în soluția este furnizată fără fier.

Fierul solubil în apă (ionic) a fost insuficient studiată. ion de fier (III) sunt prezente numai în mediu foarte acid (pH egal cu W și mai jos) și ridicat (aproape 800 mV) valori ale potențialului redox (ORP). Astfel de combinații în soluri sunt rare. La un pH mai mare de fier a precipitat sub forma unui Fe hidroxid (OH) 3 și anioni de Fe (OH) sunt formate la alcalinizarea mediului. Fier (II) prezente în cantități semnificative numai în soluri îmbibate cu apă și inundate. Regenerarea fierului incepe la 300. ORP mai mic de 400 mV, iar cea mai mare pH-ul, cu atât mai mare cu scăderea ORP, compușii formați, cum ar fi FeSO3, Fe (HCO3) 2, FeSO4, Fe3 (PO4) 2 CH8N20, FeS și într-un mediu alcalin - ferroferrigidroksid EE3 (OH) 8. Fierul solubil în apă este absorbită de coloizi de sol și trece în starea de schimb de Fe2 +. În humus hydromorphous și sol biologic activ conține până la 18 meq / 100 g de Fe2 + schimb.

Fier cu substanțe active organice și acizi fulvici pentru a forma un stabil compusi zhelezoorganicheskih complexe capabile să migreze în profilul solului. Produsele organice reacționează nu numai cu ionul de fier, oxizi și hidroxizi de fier, dar, de asemenea, capabile de ao scoate din rețeaua cristalină a mineralelor argiloase primare și minerale secundare.

Calciu. Acest element este de mare importanță nu numai în nutriția plantelor, dar, de asemenea, în sol. Calciul se gaseste in toate celulele vegetale. Cu lipsa ei, în primul rând, încetinește dezvoltarea sistemului radicular al plantelor, rădăcinile putrezesc osliznyayutsya și rapid, și la o foame de calciu mugur apical moare și oprește creșterea tulpinilor. Calciul afectează rezistența părților supraterane ale plantelor și calitatea producției vegetale.

Compuși de calciu creează condiții favorabile pentru transformarea resturilor organice, humus, implicate în formarea de minerale argiloase, afectează natura complexelor glinogumusovyh joacă un rol important în procesele biologice. Calciu - efectivi coloizi coalescente solului, contribuie, de asemenea, la formarea structurii agronomic valoroase solului.

Carbonatul de calciu este prezent în sol în două forme, active si inactive. carbonați inactive reprezentate cu zimți clastic sau calcită și concentrate în fracțiuni mari (mai mari de 1 micron). Ele sunt slab solubili în apă saturată cu reactivitate scăzută exponat CO2, nu afectează complexul de absorbție și reprezintă o rezervă de calciu, capabil să se deplaseze într-o formă activă.

carbonați active concentrate în fracțiuni mai mici de 1 micron. Interactiunea cu soluția solului, CO 2 plus, ele trec în carbonat acid de calciu și complex de absorbție saturate.

CaCO3 + CO2 + H20 = Ca (HCO3) 2,

carbonat de calciu fără cauze soluție de reacție slab alcalină sol. Cele fără carbonat de calciu soluri, saturarea complexul de absorbție, oferindu-le un mediu de reacție neutră. In solurile cu apa de spălare modul de tip, cu un conținut scăzut de mediu de reacție de schimb de calciu acid.

De obicei, plantele nu au nici un deficit de calciu. Cu toate acestea, plantele care cresc în soluri acide și foarte acide, în special distribuția dimensiunea pulmonare, va afecta deficitul de calciu.

Magneziu. Face parte din mai multe substanțe organice, formate în plantele din care cel mai important este clorofila, care dă frunze verzi și absoarbe energia luminii solare. Magneziul are un efect pozitiv asupra consumului de plante, în special citrice, nutrienți, satureze solul cu complexul absorbtia calciului, magneziului, contribuie la un pH neutru. Cu toate acestea, cu un conținut mai mare de sol schimb de magneziu caracterizat latopriyatn1mi proprietăți agrophysical. In astfel de soluri formate fulvates mobile gumat și magneziu, care reduce fertilitatea solului.

Potasiul este prezentat cu săruri simple ale soluției de sol, ușor accesibile copaci, dar rolul principal în nutriția plantelor aparține schimb de potasiu adsorbiți pe suprafața coloizilor solului. schimb de potasiu, ion similare este convertibilă la forma non-schimb. Acest fenomen este cunoscut sub numele de retrogradație. Între formele de schimb și non-schimb de potasiu există un anumit echilibru. Atunci când aportul de potasiu schimbabil rezervele sale sunt completate de nonexchangeable. Trecerea de la o formă la alta este posibilă în anumite condiții. Astfel, potasiu tranziție nonexchangeable în stare are loc cu creșterea pH-ului și excesul de Ca2 + ioni în soluție, drenarea solului și reducerea inter-pachete de distanțe minerale cu umflarea zăbrele. proces inversă contribuie la absorbția biologică a hidratării de potasiu schimbabil și minerale.

Azot. Acesta este cel mai important element al nutriției plantelor. El este concentrat aproape în întregime în materia organică din sol și celulele organismelor vii. Azotul este de obicei 1/10. 1/20 o parte din conținutul de carbon organic. Acumularea azotului în sol este cauzată de fixare biologică din atmosferă. Materialul de bază al elementului este foarte mic.

Azot disponibil pentru plante, în principal sub formă de amoniu, nitrat și nitrit, chiar dacă acestea din urmă forma în soluri este, practic, nu a conținut. Amoniu și azotat de azot - forme de bază ale compușilor azotați care metabolizeaza plantelor. azotul de amoniu în sol este în stare liberă, n soluție de sol din acestea amoniu este absorbită de coloizi sol încărcate negativ, și se continuă la forma de schimb. O parte a schimbului de amoniu absorbit spații între pachete este fixat în minerale și umflare pierde capacitatea sa de a face schimb transformate in forma non-schimb.

Dintre minerale compuși ai fosforului joacă un rol crucial săruri ale acidului ortofosforic H3PO4.

Fosfat în starea de schimb are loc pe suprafața mineralelor argiloase di- schimb și cationi trivalenți sau cationilor rețelele cristaline. În felul acesta este absorbit de fosfor din sol și 1%. La hidroxizi amorf capacitate de absorbție a fosforului este mai mare decât cea a mineralelor argiloase de Fe (OH) este de 4%, la A1 (OH) 3 - aproximativ 25%. Un rol important în păstrarea hidrații de fier joaca focfora incluse în complexe organo-minerale. aluminiu Free păstrează fosfor formă mai puțin solubilă decât schimbătoare sau cristal AP zăbrele. hidroxid de cristalizată (gibbsite și goethit) practic nu absorb fosfor. În solurile care conțin carbonați în formă activă, fosfor stocate în formă schimbate nu este un pH prea ridicat și conținutul de humus adecvat.

F. Duchafour consideră că între soluția de fosfor din sol și fosfor absorbit de coloizi, există un schimb constant, ceea ce duce la o stare de echilibru între schimbul și fosforului solubil. Prin urmare, orice modificare a concentrației de fosfor imediat compensat printr-un schimb. Cu toate acestea, o parte a fosforului din sol (fosfați insolubili) nu este implicat în acest schimb cinetic.

Fosforul pierde solubilitatea și capacitatea de a schimba un rezultat al depunerii și includerea în formarea cristalului. Depunerea are loc în prezența fosforului solubil și schimbul în mediu foarte acid (și redus) conținând ioni solubili sau Fe2 A13. Ca urmare a precipitațiilor formate fosfați de fier insolubil sau raport de metal-fosfor aluminiu aproximativ 1: 2, în timp ce suprafața de fosfor adsorbit hidroxizi coloidal este 1: 100 sau 1: 500.

Solul este pierderea lentă și progresivă a solubilității de fosfor, care este posibil, ca urmare a următoarelor procese:

* Penetrarea ionilor fosfat în spații interplanare din minerale argiloase în timpul gelurile achiziție structura sau care se deplasează în afară, în unele straturi intumescente minerale stratificate;

* Glandulară noduli formarea și absorbția ionilor fosfat, precum și includerea ionilor fosfat în minerale precum goethitul sau gibbsite in timpul cristalizării hidroxizilor corespunzătoare;

* fosfații fixare medie carbonat când pH-ul creste peste 8-fosfați la stat mai puțin solubile și mai mult.

Disponibilitatea de fosfor la plante în soluri de diferite tipuri variază. Relativ pătrunde cu ușurință soluția de fosfor păstrate complex de minerale argiloase glinogumusovogo în acide disponibilitatea solurilor cu fosfor la plante scade brusc datorită legării aluminiului sale libere și incluse în noduli glandulari. La un conținut ridicat de disponibilitate carbonați de fosfor la plante este de asemenea scăzută.

Cenușărire soluri acide, material organic proaspăt servire sursă mobilă de substanțe humice care favorizează dizolvarea fosforului fixe și a spori disponibilitatea plantelor. Cultivarea leguminoase contribuie la mobilizarea fosfaților din sol, deoarece acestea se extrage viguros fosfor, chiar și cu economie. Putrefacție resturi de legume vor continua să servească drept o sursă de fosfor solubil pentru alte culturi.

Prin liber săruri solubile includ Mn5O4, Mn (Ho3) 2 MnSI2 prezente în cantități mici în soluția solului. de mangan care trece la forma de schimb. Compușii de mangan bivalent, incluzând sărurile și schimbul Mn2 ușor solubil, prezent în principal în soluri acide. În solurile îmbibate cu apă sub dezvoltarea viguroasă a proceselor de regenerare se pot acumula solubile mangan sudfidy MnS2 și MnS. Prin creșterea pH-ului soluției de sol și până la 8,5 mangan este precipitat ca Mn (OH) 2, care este ulterior oxidat la Mn (OH) 4 sau Mn304. În solurile calcaroase ale regiunilor aride formate sare puțin solubilă MnSO2. Manganul este de multe ori o parte a nodulului, compoziția chimică diferită. Nodulii Solurile glei conțin până la 8 până la 10%, iar unele soluri tropicale - 20% mangan.

La compoziția chimică brută poate determina direcția proceselor de formare a solului. De exemplu, acumularea de silice în straturile superioare și fier și aluminiu în partea de mijloc a profilului indică distrugerea aluminosilicați și îndepărtarea straturilor superioare de mișcare a produselor de degradare.

plantele cultivate reacționează diferit la același nivel în bateriile de sol disponibile (solubile). Astfel, cele mai solicitante statutul de nutrienți din sol sunt plante legume și fructe sunt cereale de primăvară mai puțin pretențioase, inul, ierburi, culturi rând ocupă o poziție intermediară - cartofi, porumb.

compoziția chimică a solului

Când studierea completă a compoziției vrac a solului este determinat: Si, Al, Fe, Ca, Mg, K, Na, S, P, Ti și Mn.

Elemente chimice în sol sunt prezente sub formă de minerale, substanțe organice și organo-minerale. Sursa compușilor minerali din sol sunt rocile care alcătuiesc învelișul dur al scoarței terestre - litosfera. Substanțele organice intră în sol, ca urmare a activității organismelor vii locuiesc ea. Interacțiunea substanțelor minerale și organice generează un set complex de compuși solurilor organo-minerale. parte minerală a 80--90% și masa mai sol și numai organogenă solurilor se reduce la 10% sau mai puțin.

Împreună cu macro de mai sus, în sol, în cantități foarte mici prezente oligoelemente și minerale, este extrem de important pentru viața plantei.

Referințe

Pedologie, VR Williams 1949

Plasat pe Allbest.ru