Особенности почвы как химической системы

Химического состояния почвы.

Особенности почвы как объекта исследования и показатели

Почва – сложный объект исследования. Эта сложность обусловлена особенностями химических свойств почвы и связана с необходимостью получения информации, адекватно отражающей ее нативные свойства. Для количественного описания химического состояния почвы используют широкий набор показателей. Некоторые из них определяют по общим аналитическим методикам, для нахождения других разработаны специальные методики для анализа почв.

Набор и соподчиненность показателей химического состояния почвы обусловлены особенностями почвы как химической системы и как объекта практического использования.

Полихимизм.

В почвах один и тот же элемент может входить в состав различных соединений – легкорастворимых солей, сложных алюмосиликатов, органоминеральных веществ. Эти соединения обладают различными свойствами, от которых зависит способность элемента переходить из твердой фазы в жидкую, мигрировать в профиле почвы и ландшафте, потребляться растениями и пр. Поэтому в химическом анализе почв определяют не только общее (валовое) содержание элемента, но и состав и содержание химических соединений или их групп, в которые этот элемент входит. Эти показатели позволяют диагностировать почвенные процессы, исследовать трансформацию химического элемента в процессе почвообразования, при внесении удобрений и техногенном загрязнении, оценивать плодородие и мелиоративные особенности почв.

Гетерогенность почв.

В составе почвы выделяют твердую, жидкую и газообразную фазы. При исследовании химического состояния определяют показатели, характеризующие не только почву в целом, но и отдельные ее фазы. Разработаны математические модели, позволяющие, например, оценить взаимосвязь уровня парциального давления СО₂ в почвенном воздухе, РН, карбонатной щелочности и концентрации Са²⁺ в почвенном растворе.

Полидисперсность почв.

С дисперсностью почв в некоторой степени связана их способность к ионному обмену, которая характеризуется специфическим набором показателей – емкостью катионного и анионного обмена, составом обменных катионов и др. Уровни этих показателей определяют многие химические и физические свойства почв.

При специальных исследованиях генезиса почв иногда приходится определять показатели химического состава отдельных гранулометрических фракций почв.

Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства почв.

В состав почв входят компоненты, проявляющие свойства кислот, оснований, окислителей и восстановителей. При решении разнообразных теоретических и прикладных проблем определяют показатели этих свойств. Неоднородность, вариабельность, динамика, буферность свойств почв.

Свойства почв неодинаковы даже в пределах одного и того же генетического горизонта. При исследовании процессов формирования почвенного профиля оценивают химические свойства отдельных элементов организации почвенной массы (кутан, педов и пр.)

Свойства почвы изменяются во времени и в то же время обладают способностью противостоять внешнему воздействию, т.е. проявляют буферность. Разработаны методы оценки вариабельности, динамики и буферных свойств почвы.

Изменение свойств почвы.

Оно является следствие постоянно протекающих в почве химических процессов. Практическое применение находят показатели, характеризующие направление, степень выраженности, скорость почвенных процессов.

Могут изменяться показатели даже изолированных почвенных проб при их высушивании, растирании, просто при хранении. Высушивание проб влияет на результаты определения РН, гидролитической кислотности, подвижных соединений азота, фосфора, калия и пр.

Возможное изменение свойств почвенных проб необходимо учитывать при

оценке химического состояния реальных почв.

Разнокачественность состава почв.

Наборы показателей химического состояния могут быть различны для почв разного типа или вида. Например, в подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почвах определяют обычно РН водных и солевых суспензий, обменную и гидролитическую кислотность, обменные основания вытесняют из почв водными растворами солей. При анализе засоленных почв определяют РН только водных суспензий, а вместо показателя кислотности – общую, карбонатную и другие виды щелочности. Обменные основания в засоленных почвах невозможно определить простым вытеснением их из почв водными растворами солей без использования специальных аналитических приемов.

Перечисленные особенности почв обуславливают номенклатуру и классификацию показателей химического состояния почв и почвенных процессов.