Практическая работа № 6

ТЕМА:

Буферность почв. Виды буферности.

Цель работы: Продолжить знакомство с механизмами и результатами влияния экологических факторов на почвы. Изучить процессы, влияющие на формирование и экологическую дифференциацию почв и возможные эволюционные изменения природных условий (почвообразующих факторов) и, соответственно, связанные с этим трансформации строения и свойств почв. Познакомиться с понятием буферность, узнать виды буферности и ее влияние на стабильное состояние почв. Учиться выявлять прямые и обратные связи между свойствами почв, процессами почвообразования и каждым из факторов почвообразования (климат, природные воды, почвообразующие породы, рельеф), в особенности с биотическими факторами (растительный и животный мир)

Оборудование – лабораторный практикум, лекции, дополнительная литература.

Ход работы:

1. Ознакомиться с теоретической частью.

Буферность почвы - свойство почвы препятствовать изменению её реакции (pH) под действием кислот и щелочей. Чем больше в почвенном растворе солей сильных оснований и слабых кислот, тем более буферна почва по отношению к кислым удобрениям; соли слабых оснований и сильных кислот буферны к щелочным удобрениям. Так как раствор находится в постоянном взаимодействии с твёрдой фазой почвы, то последняя также оказывает существенное влияние на буферность. Чем больше коллоидных частиц и гумуса в почве (например, чернозёмы) и чем больше они содержат поглощённых оснований, тем буфернее почва по отношению к кислым удобрениям; поглощённый коллоидами водород (подзолистые почвы, краснозёмы) способствует увеличению буферности почвы к щелочным удобрениям. Наиболее буферны почвы тяжёлого (глинистого) механического состава. Атмосферные осадки, грунтовая и оросительная вода могут изменить реакцию почвы, если последняя не обладает буферностью, и наоборот. Растения реагируют на изменение реакции почвы, поэтому буферность почвы играет большую роль в их росте и развитии. Буферность почвы можно повысить внесением органических удобрений.

Кисло́тно-осно́вная бу́ферность по́чвы — способность жидкой и твердой фаз почвы противостоять изменению реакции среды (pH) при взаимодействии почвы с кислотой или щелочью или при разбавлении почвенной суспензии.

Кислотно-основная буферность почвы является частным случаем химической буферности почв.

Различают буферную способность почв против подкисления и против подщелачивания. Буферность зависит от свойств почвенных коллоидов, емкости поглощения, состава поглощенных катионов и свойств почвенного раствора.

Если в почве появляется кислота, то ее водородный ион обменивается на поглощенные катионы и оказывается связанным с твердой фазой почвы.

При взаимодействии почвы с щелочью происходит реакция обмена между катионами щелочи и катионами водорода или алюминия поглощающего комплекса.

Почвы, в поглощающем комплексе которых имеются обменные катионы водорода или алюминия, способны нейтрализовать щелочь, то есть обнаруживают буферность в щелочную сторону.

При наличии большого количества катионов Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺ создается значительная буферность в кислую сторону.

Чем больше в почве коллоидов, тем выше ее буферность. Тяжелые почвы с высоким содержанием гумуса обладают большой буферной способностью, легкие и малогумусные — слабобуферны. Органические удобрения способствуют увеличению буферности почвы и уменьшению резких сдвигов реакции почвенного раствора при внесении высоких доз физиологически кислых и физиологически щелочных минеральных удобрений, что способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур и улучшению свойств почвы.

Очень важно то, что почвенные растворы — непосредственный источник питания растений. Орошение и осушение, внесение минеральных удобрений способствует оптимизации почвенных растворов по содержанию элементов-биофил. Кроме того, последние играют важную роль в создании оптимального осмотического давления почвенного раствора. А это, в свою очередь, способствует лучшему питанию растений. Засоленные почвы характеризуются высоким осмотическим давлением, которое достигает 30-40 МПа, а сильно засолены — 50-60 МПа. При условиях, когда осмотическое давление увеличивается до 150-160 МПа, влага перестает поступать в растения, а наоборот — из растений поступает в почву. Всасывающая сила корней большинства сельскохозяйственных растений не превышает 100 — 120 МПа.

Человек в процессе сельскохозяйственного использования почвы регулирует состав почвенного раствора путем орошения и осушения, внесение удобрений и т.д.

Почвенные растворы, как и почвы в целом, обладают буферность, которая выполняет важнейшую экологическую функцию.

Буферность почвы называют его способность противостоять резкой смене активной реакции среды при поступлении кислых или щелочных веществ (например, при удобрении сельскохозяйственных культур).

А в более широком смысле буферность — это способность едафотопу сохранять свою организацию. Буферность почвенного раствора определяется составом твердой фазы, наличием карбонатов и коллоидов. Она проявляется сильнее в грунтах с высокой емкостью поглощения, а также в условиях, когда в составе поглощенных катионов преобладают основы.

2. Выполните задания.

Свойства почв варьируют в пространстве, изменяются во времени и в то же время почвы обладают способностью противостоять изменению своих свойств, т. е. проявляют буферность.

Разные типы и даже виды и разновидности почв могут иметь столь разные свойства, что для их химической характеристики используют не только разные аналитические приемы, но и разные наборы показателей.

Перечисленные особенности почв во многом обусловливают принципиальные основы методов исследования химического состояния почв, номенклатуру и классификацию показателей химических свойств почв и химических почвенных процессов. При работе с различными видами удобрений необходимо различать их виды, уметь определить их состав как качественный, так при необходимости и количественный

Попробуйте определить, какие задачи позволяет решить анализ растений.

Вопросы для самоконтроля.

1. Способность жидкой и твердой фаз почвы противостоять изменению реакции среды (pH) при взаимодействии почвы с кислотой или щелочью или при разбавлении почвенной суспензии:

А. кисло́тно-осно́вная бу́ферность по́чвы

Б. буферность почвы

В. почвенный раствор

2. Свойства почв варьируют в пространстве, изменяются во времени и в то же время почвы обладают способностью противостоять изменению своих свойств, т. е. проявляют __________________________________________

3. Непосредственный источник питания для растений:

А. классификация показателей химических свойств почв

Б. почвенные растворы

В. кислоты

4. Свойство почвы препятствовать изменению её реакции (pH) под действием кислот и щелочей:

А. кисло́тно-осно́вная бу́ферность по́чвы

Б. буферность почвы

В. почвенный раствор

5. Буферность почвенного раствора определяется _______________________

__________________________________________________________________

ЭКОЛОГИЯ ПОЧВ