Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

ПРИЧИНЫ ПОГЛОЩЕНИЯ РАСТВОРЕННЫХ ВЕЩЕСТВ ПОЧВАМИ

 

Смотрите также:

 

Биография Костычева

 

Почва и почвообразование

 

почвы

Почвоведение. Типы почв

 

Химия почвы

 

Биология почвы

 

Круговорот атомов в природе

 

Книги Докучаева

докучаев

 

Криогенез почв  

 

Биогеоценология

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

ПАВЕЛ КОСТЫЧЕВ (1845—1895)

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Гидрогеохимия. Химия воды

 

Минералогия

минералы

 

Происхождение растений

 

Биология

 

Эволюция биосферы

 

растения

 

Геоботаника

  

Общая биология

 

Мейен - Из истории растительных династий

Мейен из истории растительных династий

 

Биографии биологов, почвоведов

 

Эволюция

 

Микробиология

микробиология

 

Пособие по биологии

 

Первые исследования над явлениями поглощения ье сопровождались никакими объяснениями их; о существовании поглощения заявлено было как о замечательном факте, и сделаны были некоторые выводы "из него, имеющие практическое значение для земледелия, но относительно причин поглощения не было сделано никаких предполоягений до работы Узя. Он первый дал теорию явлений поглощения и старался подтвердить ее фактами.

 

По его мнению, поглощение обусловливается существующими в почве цеолитами, водными двойными силикатами, состоящими из кремневой кислоты, глинозема, воды и какого-либо из следующих оснований: извести, магнезии, кали или натра, или из нескольких таких оснований одновременно. Цеолиты, по его предположению, легко обмениваются некоторыми составными частями своими (именно известью, магнезией, натром или кали) с веществами, находящимися в водных растворах, причем обмен этот совершенно сходен с реакциями двойного обмена вообще, известными нам из химии Если предположить в почве существование известкового цеолита, то, изображая состав его через ХСа, причем под X разумеются все составные части цеолита, кроме кальция, мы можем изобразить процессы поглощения следующими уравнениями:

ХСа+2 КС1=ХК2+СаС12 ХСа4 2NaiN0d=XNa2+Ca(N03)2 и т. д.

 

Первое из этих уравнений представляет поглощение калия, второе—поглощение натрия; в обоих случаях в раствор переходит кальций.

 

Теория в таком кратком виде не объясняет, одвако, многих явлений: почему поглощение не возрастает пропорционально количеству растворенного вещества или пропорционально количеству почвы; почему из растворов, даже самых слабых, не поглощается все растворенное вещество и т. д.

 

Вследствие этого, а также и по некоторым другим причинам, имеющим в настоящее время только исторический интерес, Либих, отрицая правильность теории Уэя, высказал, что поглощение есть физический процесс; но так как, например, из хлористого калия поглощается только калий, а хлор остается в растворе, то Либих признавал, что поглощение сопровождается и химическим взаимодействием между составными частями почвы и раствора.

 

С того времени, как были высказаны обе эти теории, ученые, занимавшиеся явлениями поглощения, разделились на два лагеря, на приверженцев химической и на приверженцев физической теории поглощения.

 

Относительно обеих теорий нужно заметить прежде всего, что они отличаются неодинаковой определенностью представлений о процессе; по химической теории процесс представляется совершенно ясным: поглощаемое тело входит в состав известного химического соединения; вместо него выделяется другое тело, входящее в состав тоже определенного химического соединения, и роль всех тел для нас совершенно понятна. Физическая теория никогда не была выработана до такой степени ясности, чтобы мы могли понять, как происходят по ее представлениям процессы поглощения.

 

По объяснению защитников этой теории, процессы поглощения происходят таким образом: при соприкосновении частиц почвы с раствором какой-нибудь соли частицы оказывают весьма сильное притяжение к одной из составных частей соли; если это будет, например, хлористый калий, то частицы почвы оказывают такое сильное притяжение к калию, что разлагают соль, удерживая калий и выделяя хлор. Выделяющийся хлор соединяется с каким-либо металлом или несколькими металлами, находящимися в почве. До сих пор дело представляется ясным, но если обратить внимание на поглощенное вещество, то относительно его состояния у нас нет, и защитниками физической теории совсем не указано, никакого представления.

 

 Говорится только, что оно будет находиться в почве «физически поглощенным или физически связанным», но, спрашивается, в виде какого химического соединения оно будет в почве? Несомненно, что, например, калий не может быть в виде металла; едва ли кто может допустить, что он будет в виде едкого кали; если же он будет в виде соли, то необходимы хотя предположения насчет того, в виде какой именно соли; тогда, по крайней мере, предположение это могло бы быть провер но. Между тем физическая теория не дала относительно этого никаких разъяснений и едва ли допускает какую-либо опытную поверку насчет состояния поглощенного вещества. До недавнего времени вопрос о причинах поглощения порождал разногласия между исследователями, и только в недавнее время работы Армсби (в Америке) и в особенности Лемберга (в Дерпте) дали возможность объяснить процессы поглощения вполне удовлетворительно.

 

Причины разногласия между двумя указанными теориями обусловливались, главным образом, тем обстоятельством, что работы производились обыкновенно над таким сложным телом, как почва, причем очень трудно выделить действие отдельных составных частей; некоторые исследователи (преимущественно Кноп), кроме того, употребляли сложные растворы из нескольких солей, без особенной притом системы, а это вместо разъяснения вносило только большую путаницу в научные представления. Существовавшие исследования не над почвами, а над естествеЕшыми или искусственно приготовленными цеолитами тоже мало помогли делу, главным образом, вследствие неполноты таких ис<лз- дований. отчего не было возможности провести полную аналогию между почвой и цеолитами.

 

Первая работа, произведенная на основании совершенно правильных соображений относительно ныбора подходящего метода исследований над явлениями поглощения, принадлежит Раутенбергу.

 

Он исходил из того, что исследование над почвами мало может помочь делу при разъяснении причин поглощения, но что результаты будут гораздо определеннее при исследовании отдельных составных частей почвы. Поэтому для исследования поглощения кали и аммиака он взял: окись железа, фарфоровую глину (каолин), глинозем, углекислую известь, перегной, содержавший только незначительное количество минеральных веществ и, наконец, болюс— продукт выветривания силикатов, содержащий глину и цеолиты. Эти вещества употреблялись для опытов или каждое отдельно или в смеси между собой. Кроме того, некоторые из них смешивались с искусственно приготовленными цеолитами, чтобы видеть, как изменяется поглощение от примеси этого вещества.

 

При своих опытах Раутенберг нашел, что окись железа, глинозем, углекислая известь и глина хотя и поглощают некоторое количество кали и аммиака (взятых в виде щелочей или хлористых солей), но поглощение это очень незначительно; между тем все эти вещества состоят из частиц очень мелких, и еслибы при поглощении играло роль физическое притяжение поверхности почвенных частиц к растворенному веществу, то поглощение при этих опытах должно бы быть весьма большим, потому что едва ли есть в почвах составные вещества в виде частиц более мелких, чем, например, окись железа или глинозем. При смешивании этих веществ между собой действие смесей было тоже очень слабо и равнялось в большинстве случаев сумме действий отдельных составных частей смеси. Напротив, болюс и вещества, смешанные с искусственно приготовленным силикатом, оказались способными поглощать значительные количества кали и аммиака Чтобы дать понятие о сравнительном действии некоторых веществ, исследованных Раутенбергом, мы приведем здесь результаты нескольких его опытов над поглощением аммиака:

Вещества       Количество раствора           Содержание в растворе аммиака     Поглощено аммиака

1й0 г каолина           

100 г глины с 24% цеолита .... 100 г » » 20% » .... 100 г » » 5% » ....

Сравнивая поглощение аммиака чис        400 260 300 300 300 300

той глино       1,6834 1,6834 1,0194 0,5122 0,5122 0,5122

й, болюсом    0,0679 0,0582 0,2323 0,3425 0,2324 0,1219

и глиной,

Для большего удостоверения в том, что при поглощении действуют преимущественно цеолиты, Раутенберг обрабатывал употреблявшиеся им образцы болюса соляной кислотой в течение суток. От этого поглощение с 0,1280 г аммиака на 120 г болюса поглощалось [уменьшалось] до 0,1032 г, но поглощение было все еще значительно; прокипятивши болюс с более крепкой кислотой, Раутенберг нашел, что 100 г болюса поглощали теперь только 0,0356 г аммиака, хотя не все еще вещества, растворимые в соляной кислоте, были извлечены из него и, следовательно, в нем находились еще цеолиты.

 

Исследования Раутенберга, показывающие, что в поглощении участвуют только вещества, способные входить в химическое взаимодействие с солями, находящимися в растворе, подтверждены были потом и другими исследователями. Так, Майер, очистивши надлежащим образом сажу, причем в ней остались одни только мельчайшие частицы углерода, нашел, что порошок сажи не поглощает никаких веществ из растворов; вообще ни при одном опыте ни разу не было замечено, чтобы вещества, неспособные входить в химические реакции с растворенными солями, поглощали заметные количества веществ из растворов.

 

Явления при поглощении веществ из растворов искусственно приготовленными или естественными, чистыми цеолитами оказались во всех отношениях сходными с явлениями при поглощении вещества почвой; так, например, при изменении концентрации растворов поглощение цеолитами возрастает, соответственно правилу Бедекера. Эйхгорн, обрабатывая шабазит (естественный известковый цеолит) раствором хлористого натрия, нашел, что натрий вытесняет из цеолита кальций, а при разной крепости раствора выделение извести происходило в следующих количествах:

300 куб. см раствора, содержавших 3 г NaCl, вытеснили 0,175 г СаО 300 »      »          »          0 » NaCl, » 0,270 » СаО

Соответственно правилу Бедекера, в последнем случае должно было получиться 0,25 г извести.

По исследованиям Раутенберга, 150 г красного болюса поглощали следующие количества аммиака:

Должно быть, по Бедекеру

В растворе было

0,2513 г NH3

Поглощено

0,1135 0,1634 0,2323

NH3 N11,

0,5055 г 1,0194 г

0,1607 0,2310

 

 

 

При действии больших количеств растворенного вещества на цеолиты происходит полное замещение составных частей цеолита растворенным веществом, подобно тому, как было при опытах Пилитца с почвой, и тогда (само собой разумеется) поглощение возрастает пропорционально количеству взятого силиката, как показывают следующие опыты Лемберга.

                        Он же Иолуч.            Он же

                                   калие 

            Естсств.                     вый си           

                        обрабо            ликат  обраб.

            шабазит                     после 

                        тан КС!          действия СаС1а        NaCl

Кремнезема               47,50%           48,77   49,86   50,59

Глинозема                 20,00%           19,17   19,33   19,90

Извести                      10,20%           0          10,45   0

Кали               1,24% 16,86   2,13     0

Натра             0,23% 0,21     0          11,37 18,14

Воды I •                      21,40%           14,99   18,23  

 

 

Такая аналогия в явлениях, происходящих при смешении растворов солей с почвами и с цеолитами, естественно, приводит к изучению явлений поглощения при помощи цеолитов, как соединений определенного состава и по сравнению с почвами весьма простых, вследствие чего изучить явления гораздо легче.

 

Первый вопрос, который представляется при этом, состоит в том, каким образом можно объяснить себе тот факт, что вещества из растворов поглощаются не вполне, но всегда некоторая часть их остается в растворе. Объяснение этого дано Эйхгорном еще в 1859 году.

Он при исследовании поглощения некоторых веществ шабазитом, нашел, что этот минерал весьма легко изменяется в составе под влиянием растворов различных солей. Так, например, взявши шабазит указанного в следующей таблице состава, Эйхгорн нашел, что при действии на него 1% раствора поваренной соли в течение 10 дней из него получился новый цеолит, состав которого показан тоже в следующей таблице.

Первоначальный      Цеолит, полученный из

шабазит в %  него действием NaCl в %

Кремневая кислота . .          47,44   48,31

Глинозем                   20,69   21,04

Известь                      10,37   6,65

Кали               0,65     0,64

Натр               0.42     5,40

Вода               20,18   18,33

Следовательно, в новом цеолите известь почти наполовину замещена натрием. Этот новый цеолит можно изменять растворами солей различно: при действии нового раствора хлористого натрия в нем может происходить дальнейшее вытеснение извести натром, но при действии хлористого кальция из натронно- пзвесткового цеолита вновь можно получить шабазит, или, по крайней мере, цеолит, более близкий к нему по составу. Следовательно, в полученном натронно- известковом цеолите и натрий может замещать кальций, и, наоборот, кальций может замещать натрий.

 

Когда мы берем неизмененный известковый цеолит и действуем на него раствором поваренной соли, то часть извести в нем будет замещена натром; цеолит теперь содержит и кальций и натрий; но-и в растворе тоже будут и кальций и натрий в виде хлористых солей, потому что кальций выделен в раствор натрием. В растворе, следовательно, будут две соли, из которых каждая может действовать на полученный вследствие поглощения натронно-известковый цеолит; мы, однако, не будем замечать никаких дальнейших изменений ни в цеолите, ни в растворе, потому что обе соли раствора мешают действию одна другой. Таково было объяснение Эйхгорна; требовалось сделать в нем еще дальнейший шаг для того, чтобы вполне объяснить все явления, замечаемые при поглощении; этого Эйхгорн не сделал, и потому его исследования, при всей важности их, не обратили на себя должного внимания. Только с исследований Армсби и Лемберга, произведенных почти 20 лет спустя, вопрос можно считать разъясненным удовлетворительно.

 

Так как разъяснение процессов поглощения представляет в почвоведении вопрос первостепенной важности, то мы остановимся на нем несколько долее, даже под опасением того, что многим может показаться утомительной и излишней такая остановка на мелочах; но только после разъяснения занимающего нас теперь вопроса мы можем получить ясное понятие о снабжении растений питательными веществами, находящимися в почве, и вообще понятие о важнейших химических процессах в минеральных составных частях почвы.

 

Остановимся еще несколько на рассмотрении опытов Эйхгорна, но примем при этом во внимание новейшие разъяснения по этому предмету.

 

При опытах Эйхгорна 2,925 г хлористого натрия выделили из 5 г шаба- вита 0,169 г извести; всей извести в употребленном для опыта шабазите было 0,5185 г. На основании этих цифр мы находим, что взаимодействие происходило между следующими количествами кальция и натрия:

Было в цеолите         В растворе

До опыта       0,37 г С.а       1,21 г Na

После опыта  | » Са   0 12 » Са

I 0.07 » Na      1,14 » Na

 

Когда из цеолита выделилось 0,12 г кальция и было замещено 0,07 г натрия, то дальнейшие изменения прекратились. Это значит, что между вновь полученным цеолитом и измененным раствором наступило равновесие. Если бы теперь представить себе, что из цеолита выделится еще некоторое количество кальция и заместится натрием, то в цеолите будет слишком мало кальция и много натрия; в растворе, наоборот, будет слишком много кальция и мало натрия; равновесие между цеолитом и раствором будет нарушено, потому что равновесие между ними может существовать только при указанных в табличке соотношениях между кальцием и натрием, как в цеолите, так и в растворе. Между раствором и цеолитом вновь начнется химическое взаимодействие, и кальций раствора вытеснит часть натрия из цеолита; реакция кончится, когда в цеолите будет 0,25 г кальция и 0,07 г натрия. Во всех других случаях, подобно этому, химическое равновесие между цеолитом и раствором наступает тогда, когда на известное количество веществ в цеолите, при известном отношении между ними в растворе, будет находиться определенное количество этих веществ при определенном отношении между ними.

 

Чтобы еще более выяснить сущность дела, возьмем случай гипотетический с произвольными цифрами; вместо него можно взять всякий другой с цифрами, найденными при опытах,—сущность рассуждений и результаты их останутся те же. Мы берем гипотетический случай только ради простоты цифр.

Пусть будет в цеолите 10 химических паев какого-либо металла, положим, кальция; с ним приходит в соприкосновение раствор, содержащий 4 пая калия (в виде хлористого калия), из которых поглощается два.

 

Между тем состав цеолита здесь не таков: в нем, по сравнению с первым случаем, очень мало кальция и много калия; следовательно, если химическое равновесие было в первом случае, то его не будет во втором; во втором случае часть кальция из раствора перейдет в цеолит, и будет поглощено не 4 К, а меньше. Поэтому, согласно развитым нами воззрениям, при удвоении количества раствора или при удвоении концентрации раствора из него поглотится не вдвое большее количество вещества, а менее, чем вдвое, что мы и замечаем в действительности при наблюдениях как над почвами, так и над цеолитами.

Предположим далее, что мы берем тот же раствор и в том же количестве, как в первом случае, но возьмем вдвое более цеолита; предположим, что калия поглотится вдвое больше, чем в первом случае

Из этого мы видим, что состав цеолита после поглощения будет такой же, как и в первом случае после поглощения (на 9 Са—2 К), но раствор будет иной: в нем совсем не будет калия, и потому, если равновесие было в первом случае, то его не будет в настоящем: часть калия должна будет выделиться из цеолита, т. е. двойное количество цеолита не может поглотить из того же раствора двойного количества вещества, чго мы и видим в действительности.

Для того чтобы убедиться еще более в том, что высказанные нами предположения о химическом равновесии между цеолитами и растворами только при строго определенных условиях приводят к таким заключениям, которые вполне согласны с наблюдаемыми фаюами, мы разберем еще некоторые случаи. Предположим, что взятый нами известковый цеолит приводится в соприкосновение с двумя солями калия, содержащими четыре пая этого металла: в одном растворе калий будет в виде хлористого калия (как в первом нашем гипотетическом случае), а во втором—в виде фосфорнокислого калия. Из первого раствора, согласно предположению, поглотится два пая калия

 

Положим, что из второго раствора поглотится тоже 2 пая К; тогда в цеолите будет 9 Са и 2 К, но в растворе будет только калий, потому что выделившийся кальций образует с фосфорной кислотой нерастворимую соль, а потому равновесия не будет при поглощении 2 К, но поглотится большее количество его, потому что в растворе не будет кальция, мешающего дальнейшему поглощению калия.

 

Представим себе еще такой случай, когда после поглощения известковым цеолитом калия мы сливаем раствор, содержащий хлористые соли кальция и калия, и вместо него прибавляем свежий раствор хлористого калия. Тогда поглощение прозойдет вновь, потому что в растворе не будет кальция.

 

Если мы раньше смешения калиевого раствора с кальциевым цеолитом прибавим к раствору хлористого кальция, то калий будет поглощаться в меньшем количестве, потому что с самого начала в растворе будет уже кальций, и этим выделение его из цеолита, а следовательно, и поглощение калия будет затруднено. Таких случаев исследовано было весьма много; мы приведем несколько примеров из исследований Лемберга (вода цеолитов в следующих таблицах исключена иэ расчета).

Si02                46,04   50,06   50,79 50,24

А1203                         29,38   31,03   31,00   31,20

К20                 22,75   8,81 7,32         6,42

Na20               1,83     0 —     —

СаО                0          10,10   10,99   12,14

 

В приведенной таблице 1 показывает состав цеолита при действии на него чистого калиевого раствора; 2—при действии раствора, содержащего 10 CaCl2-f- + 4КС1; 3—при действии раствора из 10 CaCl2-f 1 КС1; 4—при действии раствора, содержащего 10 СаС12 без примеси хлористого калия. В цеолите везде калия больше там, где его было больше в растворе, действовавшем на цеолит. Наконец, если поглощаемое вещество будет взято в количестве очень большом по сравнению с количеством цеолита, то выделение из последнего веществ взамен поглощенных из раствора будет так мало изменять состав раствора, что поглощение будет итти дальше и поглощаемое вещество вполне вытеснит те. которые содержались в цеолите прежде. Это будет случай полного изменения состава цеолита, подобный тем, которые приведены нами раньше из исследований Лемберга.

 

Одним словом, какие бы явления, замечаемые при поглощении, мы ни взяли, они вполне удовлетворительно объясняются с химической точки зрения. Но только химические реакции, которые при этом происходят, определяются не только химическими природными свойствами действующих веществ, но и количеством или массами их: если одного вещества будет много, то химическая реакция идет в одном направлении; если, наоборот, преобладает другое вещество, то реакция происходит в направлении обратном. Для еще большего уяснения этого возьмем следующий пример.

 

Если взять порошок окиси железа и прибавить к нему слабого водного раствора фосфорной кислоты, то у нас будут в соприкосновении три вещества: окись железа, вода и фосфорная кислота. Как вода, так и окись железа обнаруживают притяжение к фосфорной кислоте, и потому фосфорная кислота распределится между водой и окисью железа, если бы даже последней было более того, сколько нужно для соединения со всей фосфорной кислотой раствора. После поглощения части фосфорной кислоты окисью железа в смеси у нас будет: свободная окись железа, фосфорнокислое железо, свободная фосфорная кислота и вода. Если прибавить к смеси еще окиси железа, то еще некоторая часть фосфорной кислоты поглотится из раствора, а если окиси железа прибавить очень много, то в растворе останется так мало фосфорной кислоты, что мы не откроем ее обыкновенными реакциями. Если, наоборот, к смеси прибавить воды, то часть поглощенной фосфорной кислоты перейдет в раствор. Реакция может итти и в одном и в другом направлении, в зависимости от масс воды и окиси железа. Реакций такого рода в химии известно множество, и к числу их относятся те, какие мы наблюдаем при поглощении веществ цеолитами и почвами.

 

На основании воззрений, развитых в настоящей главе, мы можем представить себе с большей ясностью судьбу веществ, находящихся в почве в виде растворов. Так как растворы эти находятся постоянно в соприкосновении с цеолитами, то между ними и цеолитами может существовать химическое равновесие только при определенном составе цеолитов и растворов и при известной концентрации последних. Представим себе случай, подобных которому в действительности очень много. Из почвенного раствора растение извлекает по преимуществу калиевые соли; тогда калия в растворе делается меньше, и в силу этого химическое равновесие между цеолитами почвы и раствором нарушается: взамен калия, поглощенного растениями, выделится в раствор из цеолитов некоторое количество этого вещества, а взамен его в состав цеолитов войдет часть тех веществ, которых в растворе оказался избыток;, состав раствора приблизится к первоначальному.

 

Если при высыхании почвы растворы сделаются густы, то часть веществ из них будет поглощена почвой, потому что если в соприкосновение с почвой входит определенное количество растворенного вещества в виде слабого раствора или в виде густого (например. 1 г в 1 ООО куб. см или 1 г в 100 куб. см), то из густого раствора будет поглощено больше вещества. Поглощение веществ из густых растворов приближает их концентрацию к прежней. Если (например, после дождей) воды в почве сделается больше и почвенные растворы будут значительно разжижены, то они растворят некоторое количество веществ из цеолитов, и концентрация раствора будет до некоторой степени восстановлена.

 

На основании этого, как мы уже сказали выше, почвенные растворы не есть что-либо постоянное: между ними и цеолитами существует постоянное химическое взаимодействие, причем составные части почв то растворяются, то вновь переходят в состав твердых частиц почвы (цеолитов).

 

Если бы мы, подобно тому, как делали некоторые ученые в конце пятидесятых и в начале шестидесятых годов, определивши количество различных веществ в какой-либо почве, находящихся вводном растворе, заключили из этого, что только эти вещества растение может получать из водного раствора, то сделали бы, несомненно, ошибочное заключение. Растение, поглотившее из раствора часть какого-либо вещества, тем самым вызывает растворение этого вещества, и если происходит постоянное всасывание вещества растением, то оно сопровождается и постоянным растворением; усиленное всасывание сопровождается усиленным растворением. Никакой анализ раствора, полученного в данное время, не может нам дать ни малейшего понятия о том, сколько растение может получить питательных веществ из раствора.

 

Существование в почве цеолитов обеспечивает, следовательно, равномерность условий, при которых произрастают растения: растворы питательных веществ в почве от присутствия цеолитов не могут сильно изменяться ни по концентрации, ни по составу, и растения постоянно получают поэтому пищу из растворов приблизительно одинаковых.

 

По причине всего сказанного мы можем произвольно изменять состав почвенных растворов только в ограниченной степени; прибавляя в почву какую- нибудь растворенную соль калия, мы заставим почвенные цеолиты поглощать калий, и так как мы вносим в почву обыкновенно незначительное количество калия, сравнительно с содержанием в почве цеолитов, то значительная часть внесенного калия поглотится, и вместо него выделены будут в раствор кальций, магний и натрий, т. е. раствор обогатится, может быть, более этими веществами, чем калием. С другой стороны, если мы прибавим в почву хлористого натрия или гипса, то этим заставим почвенные цеолиты поглощать натрий или кальций, и вместо них будут выделяться в раствор другие металлы и между ними калий. Этим способом почвенные растворы в иных случаях могут более обогатиться калием, чем от прибавки в почву растворимой калиевой соли. Но между обоими этими случаями разница будет в том, что от прибавки в почву калиевых солей образуется большое количество калиевых цеолитов, в которых калий будет удерживаться прочно и расходоваться постепенно: почва надолго обогатится калием; от прибавки в почву солей натрия или кальция выделяется в раствор много калия и в том случае, когда его в цеолитах немного, и тогда небольшой запас этого вещества может израсходоваться быстро.

 

Либих, после того как явления поглощения были исследованы им, высказал, что питательные вещества растениями получаются большей частью непосредственно от твердых частиц почвы, так как в почвенных растворах содержится вообще незначительное количество главнейших питательных веществ, в особенности фосфорной кислоты и кали. Мы видим теперь., что Либих ошибочно придавал слишком малое значение почвенным растворам, не принявши в расчет постоянного растворения различных веществ по мере всасывания их растениями., На^основании того, что нам известно теперь, мы доляшы признать, что растения из растворов могут получать гораздо более питательных веществ, чем полагали до последнего времени на основании соображений Ли- биха; принятие питательных веществ непосредственно из твердых частиц этим, конечно, не отвергается, но только значение этого процесса должно быть, несомненно, менее, чем полагали прежде. Кроме того, нужно заметить, что кислоты (азотная, серная и хлористоводородная) почвой совсем не поглощаются, и, следовательно, их растения могут всасывать только из почвенных растворов; между тем азотная кислота необходима для растений в значительных количествах. Не надо забывать при этом, что так как указанные кислоты могут всасываться растениями только в виде солей, то с ними вместе всасывается из почвы значительное количество оснований. Это указывает, что почвенные растворы для растений необходимы; без них растения существовать не могут, и значительное количество пищи растениями всасывается прямо из этих растворов, а не из твердых частиц почвы непосредственно.

 

С другой стороны, несомненно, что большая часть пищи растениями всасывается только из тех частей почвы, которые находятся поблизости растительный корней; но это объясняется тем, что питательные вещества и в виде растворов не могут притекать к корням из частей почвы, значительно удаленных от них; это обусловливается, однако, не чем-либо иным, как только медленностью передвижения в почвах воды, в особенности в тех случаях, когда почва не очень сыра. Предмет этот будет изучен нами впоследствии, и тогда мы еще раз возвратимся к тому же вопросу.

 

После разъяснений, приведенных выше, мы можем объяснить себе в общих чертах связь поглотительной способности почв с их сравнительным плодородием: чем более поглотительная способность, тем вообще должно быть выше и плодородие почв, но только поглотительная способность должна быть велика не по отношению к одному какому-либо веществу, а ко всем основаниям и поглощаемым кислотам. При таком условии поглотительная способность указывает, что в почве много цеолитов и что цеолиты в ней разнообразного состава

 

Так как цеолиты представляют наиболее изменяемые силикаты почвы, вещества которых или непосредственно доступны для растительных корней или же становятся доступными для них после перехода их в раствор, то, следовательно, большое содержание цеолитов в почве указывает на то, что в такой почве не будет недостатка в питательных веществах для растений.

 

 Высокая поглотительная способность почвы указывает на сравнительно легкую растворимость поглощенных веществ, особенно при вытеснении их другими веществами, и потому только в почвах с большой поглотительной способностью соляные растворы при разнообразных условиях будут приблизительно одинаковы по концентрации и по составу; в таких почвах, следовательно, растения постоянно произрастают при сходных условиях во всем, что касается соляных почвенных растворов и вообще всасывания питательных веществ из почвы.

 

 

 

К содержанию книги: П. А. Костычев - Курс лекций по почвоведению

 

 

Последние добавления:

 

Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы

 

Значение воды

 

Онежское озеро   Криогенез почв  

 

 Почвоведение - биология почвы

 

Происхождение и эволюция растений 

 

Биографии ботаников, биологов, медиков