Калийное состояние почв не может быть достаточно полно охарактеризовано по набору широко применяемых показателей, которые включают содержание водорастворимого калия, калия органического вещества, обменного, необменного калия, калия минерального скелета и валовое содержание калия. Важно количественно оценить способность ионов калия адсорбироваться и десорбироваться почвой. Способность почвы поддерживать концентрацию ионов калия в почвенном растворе на сравнительно постоянном уровне называют потенциальной буферной способностью почв в отношении калия (ПБСК). Метод определения данного показателя был предложен английским исследователем Бекеттом.
Для определения ПБСК к серии навесок почвы приливают равные объемы 0,002М раствора хлорида кальция, содержащего различные количества калия. После достижения равновесия в полученной серии суспензий определяют концентрацию ионов калия и кальция. По полученным данным строят график, откладывая по оси ординат ±ДК - величину изменения содержания калия в почве после взаимодействия с раствором, по оси абцисс - отношение активностей ионов калия и кальция (AR). По графику находят АКо как отрезок, отсекаемый графиком при пересечении с осью ординат, и AR0 как отрезок, отсекаемый графиком при пересечении с осью абцисс. Величину потенциальной буферной способности почвы по отношению к калию рассчитывают по формуле
Концепция потенциальной буферной способности почв по отношению к калию имеет определенные ограничения. Она основана на представлениях о том, что уровень концентрации калия в почвенном растворе контролируется ионообменной реакцией с участием ионов калия, кальция и магния. Поэтому предложенный метод в основном применим для почв с преобладанием в ППК катионов щелочноземельных металлов.
Понятие фосфатной буферной способности было сформулировано и определено впервые в 1928 г. СМ. Драчевым. С ней связано количество в почве подвижных фосфатов, в том числе фосфатов почвенного раствора, вынос фосфора растениями, фосфатный потенциал, фазовый состав фосфорсодержащих соединений.
Известны следующие виды поглощения почвой фосфат-ионов.
1. Обменная сорбция фосфат-ионов на положительно заряженных коллоидах или участках коллоидной мицеллы.
2. Хемосорбция фосфат-ионов гидроксидами железа и алюминия на внешней поверхности коллоида.
3. Необменное поглощение фосфат-ионов на внешней и внутренней поверхностях глинистых минералов. Сорбция значительно возрастает с увеличением степени дисперсности минерала.
4. Образование слаборастворимых фосфатов (хемосорбция) при взаимодействии с солями почвенного раствора (фосфаты кальция, фосфаты железа).
5. Поглощение фосфат-ионов при взаимодействии с минералами-солями: гипсом, кальцитом, доломитом и др.
6. Поглощение фосфат-ионов путем механического захвата окклюдирования аморфным кремнеземом.
7. Образование фосфатов кальция при взаимодействии с гуматами кальция.
Таким образом, процессы поглощения фосфат-ионов носят сложный характер.
Изотермы сорбции фосфора строятся аналогично выше описанным для калия: почву приводят в равновесие со слабосолевыми растворами, в которые добавляют переменное количество фосфат-ионов. Количество сорбированных и десорбированных фосфатов определяют по разности между концентрацией их в исходном и равновесном растворе.
При определении ПБСР вычисляют следующие показатели:
а) максимальную буферную емкость, которую определяют либо по углу наклона изотермы Ленгмюра, либо по углам двух изотерм согласно модели, описывающей два типа адсорбирующей поверхности;
б) индекс буферности, найденный по максимальному углу наклона изотермы в пределах равновесной концентрации фосфора 0-5 мкг/мл;
в) равновесную буферную емкость, определенную по углу наклона касательной к изотерме Ленгмюра при естественной равновесной концентрации или по хорде десорбционной ветви;
г) стандартную буферную емкость, найденную по углу наклона касательной при концентрации фосфора 0,3 мкг/мл.
Буферная способность почв по отношению к фосфору возрастает в ряду: дерново-подзолистая супесчаная, дерново-подзолистая суглинистая, чернозем, краснозем. При высокой фосфатной буферности снижается экстрагируемость подвижных фосфатов; в этих почвах, как правило, ниже прибавки урожая от внесения фосфорных удобрений.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 239.