Рідка фаза грунту

Рідка фаза грунту (вода, грунтові розчини) є її невід'ємною частиною і виконує різноманітні функції.

Саме ця фаза забезпечує перерозподіл речовин в грунтовому профілі і формує його як цілісну систему. У самому процесі переміщення продуктів фотосинтезу і грунтоутворення в рідкій фазі можна виділити три типи елементарних грунтових процесів:

мобілізація (метаморфізм мінеральних або органічних речовин, часто просто розчинення), яка веде до елювіірованію (втрати) елементів, колоїдів і органо сполук;
міграція речовин в грунтовому профілі і за його межі;
осадження речовин в різних формах (іммобілізація, акумуляція) в області бар'єрів - фізичного (зміна щільності і структури порового простору, випарний бар'єр на кордоні капілярної облямівки, градієнти вологості), біохімічного (карбонатизація, сульфатізація), фізико-хімічного (зміни окисно-відновних і кислотно-лужних умов, поглинальної здатності).

Процеси переміщення речовини та енергії з рідкою фазою ґрунту

З осадженням речовин пов'язано освіту іллювіальних горизонтів.

Співвідношення процесів елювіірованія, міграції та іллювіірованіе визначає тип будови грунтового профілю. Ці процеси відображені в назвах багатьох генетичних горизонтів, що сприяє розумінню генезису грунтів.

Ґрунтова волога являє собою, по-перше, особливу фізико-хімічну систему, в якій протікають різні процеси і хімічні реакції, необхідна ланка в міжфазних взаємодіях, по-друге, транспортну геохімічну систему, що забезпечує переміщення товарів грунтоутворення в профілі і екосистемі, по-третє , систему життєзабезпечення рослин, поденних тварин і мікроорганізмів.

Хімічно зв'язана вода представлена гідроксильною групою ОН хімічних сполук (гідроксиди заліза, алюмінію, марганцю, органічні та органо-мінеральні сполуки, глинисті мінерали) і цілими водними молекулами кристаллогидратов (наприклад, гіпс - CaSO4 · 2Н2 O). Ця вода входить до складу твердої фази грунту і не є самостійним водним тілом і розчинником, не рухається.

Пароподібна вода завжди міститься в грунті. При зниженні температури ґрунту пароподібна вода в результаті конденсації переходить в рідку. Вона відіграє надзвичайно важливу роль в забезпеченні грунтових мешканців водою в умовах різкого дефіциту доступної вологи.

Фізично пов'язана, або сорбированная, вода - це вода, сорбированная на поверхні твердих частинок. Залежно від міцності утримання води сорбційними силами твердих частинок, фізично зв'язана вода поділяється на дві підсистеми: прочносвязанная і рихлосвязанной.

Прочносвязанная вода - це вода, поглинена грунтом з пароподібного стану. Властивість грунту сорбировать пароподібну вологу на поверхні твердих частинок називають гігроскопічністю грунтів. а поглинену таким чином вологу - гигроскопической. Гігроскопічна волога нерухома, не замерзає, що не розчиняє електроліти, недоступна рослинам.

Гранична кількість води, яке може бути поглинена грунтом з пароподібного стану при відносній вологості повітря 94-98%, називають максимальною гигроскопической водою. Значення цього показника залежить від величини питомої поверхні грунту і зазвичай змінюється від 0,5-1,0% (в піщаних Сдабогумусірованних грунтах) до 15-16% (в сільногумусірованний суглинних і глинистих ґрунтах). У торф'яних ґрунтах МГ може досягати 30-50%.

Рихлосвязанная (плівкова) вода - це вода, поглинена з рідкого стану і утримувана в грунтах на поверхні частинок сорбційними силами понад значень максимальної гігроскопічності. Плівкова вода може дуже повільно переміщатися в рідкій формі. Вона частково доступна для рослин.

Вільна вода знаходиться поза зоною дії сорбційних сил. Ця форма води поділяється на два підтипи: капілярну і гравітаційну.

Капілярна вода утримується в грунтових капілярах під дією меніскових (капілярних) сил. Меніскові сили проявляються в порах діаметром від 3 до 100 мкм. Капілярна вода високо рухлива. Вона поділяється на капілярно-підвішену і капілярно-підперту. Капілярно-підвішена вода утворюється при промачіваніі грунтів зверху (під час дощу або поливу). Вона утримується в грунті менісковий силами і як би «висить» над сухим шаром. Капілярно-підперта вода - це капілярна вода, пов'язана з грунтовими водами і з водопідйомною здатністю грунту.

Гравітаційна вода вільно стікає в грунті під дією гравітаційних сил. Якщо все пори в грунті заповнюються водою, то в грунті формується водоносний горизонт. Води внутріпочвенного: водоносних горизонтів поділяють на грунтові, грунтової грунтові та грунтові (ґрунтова верховодка - гравітаційна) вода, тимчасово накопичується з утворенням водоносного горизонту в профілі ґрунту над водотривких шаром). Характерна для грунтів на двочленних почвообразующих породах.

Тверда вода в грунті - це лід, що утворюється при промерзань грунту в зимовий період. Лід розпушує грунт і грає важливу роль у формуванні грунтової структури. Оскільки ґрунтова вода - завжди розчин, температура її замерзання нижче 0 ° С. В результаті закупорки пір льодом в грунті можливе утворення водонепроникного «замикаючого» шару у весняний період, над яким тимчасово застоюється внутріпочвенного вода.

грунтові розчини

За В. В. Докучаєву, грунтова волога - це свого роду «кров ландшафту», насичена різноманітними хімічними елементами вода, по В. І. Вернадському, - це «основний субстрат життя», активний учасник усіх ґрунтових процесів.

Грунтовий розчин - це рідка фаза грунту, особлива геохімічна система, що включає розчинені солі, органічні та органо-мінеральні сполуки, гази і колоїди. Грунтовий розчин є продуктом грунтоутворення і життєдіяльності грунтових мешканців. Наведено схему, яка допомагає уявити вплив різних форм ґрунтової вологи на формування ґрунтового розчину. Він включає в себе всі форми вільної, капілярної, пухкої і частково прочносвязанной води.

Грунтовий розчин утворюється в процесі взаємодії надходить в грунт атмосферної (поливної) або ґрунтової вологи з твердої, газоподібному і живої фазами грунту. Він характеризується складом катіонів та аніонів. До найважливіших катіонів ґрунтового розчину відносяться Са 2+. Mg 2+. Na +. До +. NH4 +. Н +. Al 3+. Fe 3+. Fe 2+. Серед аніонів переважають HCO3 2. CO3 2-. NO3 -. Cl -. SO4 2-. H2 PO4 -. HPO4 2.

Величина pH грунтових розчинів змінюється в широкому діапазоні: від 3-4 в кислих грунтах до 8-9 в карбонатних, досягаючи максимуму (10-11) в солонцях і содових солончаках.

Концентрація розчинів в різних типах грунтів змінюється від десятків міліграмів до декількох грамів на 1 л розчину. У засолених грунтах концентрація ґрунтового розчину може досягати декількох десятків грамів на 1 л. Найбільш низькими концентраціями характеризуються підзолисті і болотні грунти Нежной зони.

Тісний зв'язок з випаровуванням, з життєдіяльністю рослин і мікроорганізмів обумовлює яскраво виражену добову і сезонну динаміку концентрації і складу ґрунтового розчину; Зміна концентрації і складу розчину в свою чергу призводить до зміни режиму водного і мінерального живлення рослин.

Поділіться посиланням з друзями