Почвенный раствор и его состав

Почвенный раствор – многокомпонентная система, содержащая почвенную воду и соли, органические и органоминеральные соединения, коллоидные золи. Почвенным раствором принято называть свободную почвенную воду со свободными частицами размером 0,0001 нм, т.е. истинные растворы. Он играет важную роль в почвообразовании и питании растений. Почвенный раствор образно называют кровью почвы. Растворы с размером частиц 0,02–0.0001 нм называют почвенными коллоидами. Такие системы обладают большой свободной поверхностной энергией, электрокинетическими и поглотительными свойствами.

Большая часть соединений находится в почвенном растворе в виде ионов. Основные анионы: (HCO₃)^–,(NO₂)^–, и (NO₃)^–, поступают в раствор, как правило, в результате биологических процессов. Фосфат–, хлорид–, сульфат–ионы поступают в почву при растворении минералов и разрушении растительных остатков. В незасоленных почвах преобладают гидрокарбонат–ионы. В засоленных почвах резко возрастает содержание хлоридов и сульфатов. Среди катионов в почвенном растворе постоянно находятся Ca^2+, Mg²⁺, Na⁺, NH₄⁺, H⁺. В некоторых почвенных растворах имеются Fe³⁺,Fe²⁺, Al³⁺. В растворе засоленных почв резко увеличивается количество Na⁺ и Mg²⁺ , из рассеянных элементов Sr²⁺ B³⁺. Кроме минеральных соединений в почве постоянно присутствуют водорастворимые органические соединения: фульвокислоты, карбоновые кислоты, аминокислоты, углеводы, спирты и др.

Осмотическое давление раствора определяется количеством частиц (ионов, молекул, мицелл), находящихся в единице объёма раствора.

Растворы почв с легкорастворимыми солями обладают высоким осмотическим давлением. В засоленных почвах осмотическое давление в 3–4 раза выше, чем незасоленных. Если осмотическое давление раствора больше, чем клеточное, то прекращается поступление воды в корневые клетки, растение погибает от физиологической сухости.

Активная реакция почвы определяется содержанием ионов водорода Н⁺.

Степень кислотности является важным показателем, характеризует многие генетические и производственные качества почвы.

Различают почвенные растворы по значению рН:

Почвы pH

Сильнокислые 3,0–4,5

Кислые 3,5–5,5

Слабокислые 5,5–6,5

Нейтральные 6,5–7,0

Слабощелочные 7,0–7,5

Щелочные 7,5–8,5

Сильнощелочные 8,5 и более

В кислых почвах отсутствуют хлориды, сульфаты, карбонаты. В нейтральных присутствуют карбонаты. В почвах с щелочной реакцией накапливаются не только карбонаты, но и сульфаты с хлоридами. Различные растения нормально развиваются в определенных интервалах значения рН.

Почва обладает буферностью, т.е. способностью поддерживать свою реакцию на одном уровне при сравнительно небольшом изменении концентрации кислот или щелочей. Например, при воздействии кислоты на почву с нейтральной реакцией произойдет обмен поглощенных оснований на ион водорода кислоты, в растворе образуется нейтральная соль:

Ca²⁺ + 2НNO₃ = 2H⁺ + Ca(NO₃)₂

Ионы водорода будут изъяты из раствора и адсорбированы почвой, концентрация ионов водорода не измениться.