ХИМИЯ ПОЧВЫ

 

 

Поглощение фосфат-ионов. Сорбция фосфатов почвами

 

Иначе обстоит дело с поглощением анионов солей фосфорной кислоты; оно представляет собой широкое распространенное и ярко выраженное явление. Благодаря большому значению фосфора в в питании растений на поглощении его почвой необходимо остановиться особо.

 

О том, в какой мере поглощается фосфор в различных почвах, можно составить представление по данным опыта ( 75), приводимым Д. Л. Аскинази (1949):

 

Таблица 75 Поглощение почвами фосфора из внесенного Са(Н2Р04)2 (по Д. Л. Аскинази, 1949)

 

Внесено мг    Найдено в водной вытяжке мг Р2O5 на 100 г почвы за вычетом контроля

Р205 на 1 00 г почвы            чернозем мощный    подзолистая суглинистая почва  краснозем

25 100 250      и

12,9 21,3         2,6 12,2 19,4   следы 0,27 1,41

 

Как видно, все три различные почвы, с которыми проводился опыт, удержали большую часть внесенной фосфорнокислой соли в форме, не переходящей в водную вытяжку. При этом особенно сильное поглощение наблюдается на красноземе, где даже большие дозы Р оказались поглощенными почти нацело.

 

В отличие от адсорбции таких анионов, как NO3 или С1_, поглощение ионов фосфорной кислоты почвой представляет собой явление весьма сложное.

 

Фосфат-ионы в почве очень редко трехвалентны. Диссоциация Н3Р04 как слабой кислоты зависит от реакции среды: полностью Н3РО4 диссоциирует лишь при щелочной реакции, а в условиях нейтральной или слабокислой среды при диссоциации образуются ионы HPOJ- и Н2РО

 

Ионы РО^ не имеют практического значения в питании растений, так как при тех значениях рН, при которых живут растения, ионов РО^" в растворе почти нет.

 

Большое участие в поглощении анионов фосфорной кислоты принимают реакции химического осаждения. Фосфорная кислота дает с двухвалентными и трехвалентными катионами, содержание которых в почвах всегда резко превышает содержание в них фосфор- ра, нерастворимые или малорастворимые соли.

 

 

В почвах с реакцией, близкой к нейтральной, содержащих карбонат кальция, внесенная в почву растворимая соль фосфорной кислоты, как Са (Н2Р04)2 (суперфосфат) осаждается в результате реакций, которые схематически могут быть представлены в следующем виде:

Са(Н2Р04)2 + Са(НС03)2 2СаНР04+2Н2С03,       (1)

или

Са(Н2Р04)2+2Са(НС03)2 ^ Са3(Р04)2 + 4Н2С03.            (2)

Образование более основных фосфатов кальция при реакции, близкой к нейтральной, возможно и в отсутствие карбонатов кальция, за счет реакции обмена с катионом кальция из диффузного слоя почвенных коллоидов

 

В почвах с кислой реакцией превращение фосфатов может быть связано с образованием малорастворимых соединений фосфора за счет реакций с ионами железа, алюминия и марганца, активными в кислой среде; приводим упрощенные схемы таких реакций (Аски- нази, 1949):

A 12(S04)3-f-2Na3P04 ^ 2А1Р04+3Na2S04,          (4)

(почва) ^ д| + 2Са(Н2Р04)2 ^ почва — 2А1Р04.   (5)

 

Стоит отметить, что, как видно из реакции (5), при осаждении фосфатов путем обмена с поглощенным алюминием почвой поглощаются (исчезают из раствора) все компоненты Са (Н2Р04)2 — Са, Н,Р04, что подтверждено прямыми определениями (Аскинази, 1949).

Однако реакциями химического осаждения фосфатов в почве в результате взаимодействия с ионами Са и А1  далеко не ограничиваются явления поглощения почвой фосфатов.

 

Способностью поглощать фосфаты обладают и почвы, лишенные подвижных двухвалентных и трехвалентных ионов. Так, Ремезов и Власова (1934) наблюдали поглощение фосфатов дерново-подзолистой почвой (горизонты А и В) и черноземом (горизонт В), в которых обменный Са был полностью замещен на Na. Очевидно, что, кроме химического осаждения за счет взаимодействия с катионами почвенного раствора или обменными катионами, в поглощении фосфатов большую роль играет и другое явление — явление физико-химического поглощения почвенными коллоидами.

В физико-химическом поглощении почвой фосфатов принимают участие как аморфные почвенные коллоиды (их базоидная часть — полуторные окислы), так и окристаллизованные образования гидратов окиси железа и алюминия, а также и глинные минералы.

 

Механизм обменной адсорбции фосфат-ионов на поверхности положительно заряженных коллоидов заключается в том, что фосфат- ионы обмениваются на ионы компенсирующего слоя и сами могут быть в той или иной мере заменены активными анионами, такими, как арсенат, цитрат, тартрат, силикат-ионы, ОН" (Дин и Рубине, 1947). Подкисление реакции, повышая активность базоидов, усиливает поглощение ими фосфатов, поэтому в кислых почвах (красноземах, подзолистых) оно идет интенсивнее. Поскольку рыхлые аморфные гидраты полуторных окислов имеют большую поверхность, чем их кристаллические разности, они отличаются значительно большей способностью к адсорбции фосфатов по сравнению с минералами полуторных гидроокислов, как гётит, гематит, гиб- бсит и др.

 

Помимо указанной схемы обменной адсорбции фосфатов, характерной для положительных коллоидов, количество которых в большинстве почв невелико, поглощение фосфатов, очевидно, происходит и иными путями. Молекулы фосфорнокислой соли могут быть поглощены безобменно: при этом фосфат-ион адсорбируется в потенциал-определяющем слое отрицательных коллоидов, притягиваясь к А1 кристаллической решетки, а связанный с ним катион становится в диффузный слой; естественно, что при этом повышается плотность заряда на поверхности частицы.

 

К объяснению поглощения фосфатов путем адсорбции фосфат- иона в потенциал-определяющем слое почвенных коллоидов приходит в результате своих исследований С. Н. Иванов (1962).

 

В отличие от сказанного об адсорбции фосфат-ионов в потенциал- определяющем слое отрицательных коллоидов, согласно схеме, которую С. Н. Иванов приводит в качестве рабочей гипотезы, поглощение фосфат-ионов происходит в обмен на ОН" слоя противоионов положительных коллоидов. При этом часть валентностей фосфат-иона остается свободной, сообщая частице отрицательный заряд и привлекая катионы из раствора в качестве компенсирующего слоя.

 

Не отрицая возможности такого типа взаимодействия между фосфатом и коллоидом полуторных окислов в условиях нейтральной или слабокислой среды, отметим, что в кислой среде, где диссоциация положительных коллоидов велика, более вероятно обменное поглощение фосфат-анионов (Н2РО^) в компенсирующем слое. В щелочной среде, где диссоциация мицелл полуторных окислов подавлена, возможно безобменное поглощение фосфат-ионов (НРО^ и РО^) на незаряженной поверхности коллоида в качестве потенциал-определяющих ионов; катионы при этом образуют слой противоионов (см. о происхождении заряда коллоидов, стр. 122).

 

Поглощение фосфат-ионов в качестве потенциал-определяющих влечет за собой увеличение количества обменных катионов или емкости поглощения катионов, что многократно наблюдалось в опытах (Айдинян, 1935; Тоз, 1937; Иванов, 1962) ( 77).

 

Глинные минералы, которые, как указывалось выше, являются амфолитоидами, наряду с отрицательно заряженными местами поверхности имеют и положительно заряженные места. Потенциал- определяющими ионами здесь служат ионы А1, а в диффузном слое находятся анионы (ОН-, Cl~, НСО~). Обмениваясь на эти анионы, фосфат-ионы прочно поглощаются минералами.

 

На путь адсорбции фосфат-ионов в обмен на ОН "-ионы поверхности минералов указывают Мак-Олифф и др. (Мс Auliffe а. о., 1947) на основании опытов с мечеными ионами.

 

В. М. Клечковский и Н. В. Каширкина (1948, 1950) считают возможным для каолинита обмен P03j или H2POj на ион ОН", связанный с А1, не только на изломах кристалла, но и на плоской поверхности октаэдрического слоя, несмотря на координационную насыщенность ионов ОН" в этом положении. Для монтмориллонита, у которого октаэдрический слой закрыт с обеих сторон тетраэдрическими слоями, такой тип поглощения фосфат- ионов, конечно, невозможен.

 

Недостаточно выяснена роль обменных катионов и прежде всего обменного кальция в поглощении фосфат-ионов при рН ниже 6, когда химическое осаждение уже невозможно. В работе Аллисон (Allison, 1943) почвы, насыщенные Са, в интервале рН 4—8 поглощали Р больше, чем насыщенные Na.

 

Клечковский и Жердецкая (1951) на основании своих опытов приходят к выводу, что Са не играет роли в поглощении Р04 ни химически, ни в качестве мостика. В недавних сообщениях Рагланд и Сиэй (Raglang a. Seay, 1957) и Калверт, Мэсси и Сиэй (Calvert, Massey a. Seay, 1960) изложены результаты исследований, проведенных с почвами, содержавшими в качестве поглощенных катионов НилиА1, а также Са в различных соотношениях с H н А1.

 

Влияние на поглощение фосфатов возрастало в ряду Н <С Са < AI; однако механизм поглощения фосфат-ионов в присутствии этих ионов (очевидно, далеко не однородный) этими опытами не раскрывается. Возможность образования Са-мостиков в условиях опытов авторы отрицают. Очевидно, вопрос требует дальнейшего изучения.

 

По вопросу о размерах поглощения фосфат-ионов различными глинными минералами получены многочисленные и частично разноречивые материалы.

В одних исследованиях каолинит проявил значительную адсорбционную способность по отношению к фосфатам (Шеффер и Шахт- шабель, 1952), в других—ничтожную (Д. Л. Аскинази и К. Е. Гинзбург, 1950). Неодинаковые результаты имеются по отношению к монтмориллониту и другим минералам. Эта разноречивость в ряде случаев объясняется разницей в условиях постановки опытов: подготовки адсорбентов, их дисперсности, концентрации растворов фосфатов, времени взаимодействия раствора с адсорбентом.

 

Адсорбционная способность глинных минералов по отношению к фосфат-ионам зависит от процента содержания в них R203 (полуторных окислов) или (что то же) от величины отношения Si02 : R203, но, кроме того, существенную роль играет и степень дисперсности минералов. Чем выше процент R203 В коллоиде (или чем меньше Si02 : R203), тем больше коллоид адсорбирует фосфатов. С другой стороны, повышение степени дисперсности частиц минералов, а следовательно, и величины их суммарной поверхности также увеличивает адсорбцию фосфат-ионов.

 

В каолините, имеющем формулу Al4Si4O10 (ОН)8, отношение Si02 : А1203 равно 2 (Si : Al = 1), в монтмориллоните lAl4Si8O20 (ОН)4] — 4 (Si : Al = 2). Но каолинит имеет грубую степень дисперсности, суммарная поверхность его мала по сравнению с монтмориллонитом, отличающимся высокой степенью дисперсности; поэтому возможно, что в природных условиях монтмориллонит будет адсорбировать больше Р, чем каолинит. Если же путем растирания сблизить степени их дисперсности (сделать их рентгеноаморф- ными) то разница в химическом составе отчетливо скажется на различном поглощении Р (Горбунов, 1959).

 

Органические вещества почвы, гумусовые кислоты, как ацидоиды, не принимают участия в адсорбции фосфат-ионов. Покрывая пленкой минеральные частицы, гумусовые кислоты уменьшают поглощение ими фосфатов. Соединяясь с полуторными окислами, гумусовые кислоты нейтрализуют их положительный заряд и опять- таки уменьшают адсорбцию фосфатов ( 80).

 

Физико-химическое поглощение фосфора в почвах (поглощение в двойном слое почвенных коллоидов) в большей мере зависит от рН среды. В качестве примера этой зависимости приведем некоторые данные опыта С. Г. Рыдкого (1935), в котором изучалось влияние рН на поглощение фосфора подзолистой почвой, предварительно насыщенной аммонием для того, чтобы исключить влияние обменных катионов (Са, А1) на поглощение Р

 

Как видно из приведенных данных, увеличение кислотности в широком интервале рН (3,5—7,3) увеличивает поглощение фосфора. Объяснение этому, очевидно, лежит в повышении активности полуторных окислов в кислой среде. При еще большей кислотности (рН < 3), при которой начинается растворение адсорбента, поглощение Р уменьшается. Интересно отметить небольшое повышение адсорбции фосфат-ионов в щелочной среде при рН 7,6, которое, вероятно, объясняется безобменным поглощением молекул, при котором фосфатные анионы поглощаются в потенциал-определяющем слое.

 

Суммируя сказанное об условиях физико-химического поглощения фосфат-иона в почвах, укажем, что это явление имеет место почти во всех почвах, но в особенно резкой форме наблюдается в кислых почвах, богатых полуторными окислами (особенно в в аморфном состоянии) и бедных органическими веществами, такими, как красноземы, латериты. Напротив, нейтральные почвы с малым содержанием полуторных окислов в коллоидной фракции и с высоким процентом гумуса, такие, как черноземы, адсорбируют фосфат-ионы сравнительно гораздо слабее ( 81).

 

Обменное поглощение фосфат-ионов. Как уже отмечалось выше, некоторая часть поглощенных фосфат-ионов может обмениваться на другие анионы. Способные к обмену фосфат-ионы, сравнительно легко извлекаемые из почвы, очевидно, имеют большее значение для питания растений по сравнению с той частью адсорбированных фосфат-ионов, которые более прочно удерживаются на поверхности коллоидов и неспособны к обмену. В связи с этим возникает интерес к определению количества обменных фосфат-ионов в почве, а также емкости поглощения фосфат-ионов и степени насыщенности ими почвы (аналогично емкости поглощения катионов и степени насыщенности ими). Однако в отличие от того, что имеет место для катионов, определение указанных величин для фосфат-ионов встречает значительные затруднения. Присутствие в почвах солей фосфорной кислоты (Са, Mg, Fe, А1) разной степени растворимости и изменчивость этой растворимости в зависимости от условий рН, концентрации солей усложняют разработку методики, предназначенной для изучения процессов обмена в чистоте, т. е. без участия процессов растворения-осаждения.

 

Для извлечения из почвы обменных фосфат-ионов, происходящего согласно схеме:

почва] А1(ОВДН2РОг +NaOH ^ почва] Al(0H)J0H- + NaH2P04,

должен быть взят активный анион-вытеснитель (в приведенной схеме ОН~). Кроме ОН", могут быть использованы и другие анионы: арсенат, фторид, цитрат, тартрат, но не хлорид и не ацетат. Дин и Рубине (Dean a. Rubins 1947) изучали ряд анионов в качестве вытеснителей для фосфат-ионов. Наиболее близкие между собой результаты давали ОН", цитрат и фторид.

 

Разработанная указанными авторами методика определения количества обменных фосфат-ионов в почве (ЛР,о5) заключается в следующем (Дин и Рубине, 1947 а и б; Рубине и Дин, 1947). Образцы почв обрабатываются 0,5 М раствором CH3COONa с рН 5,7 для удаления двухвалентных катионов (декальцирования) и приведения почвы к рН 5,7. Затем почва обрабатывается 0,5 М раствором соли Na и выбранного аниона (например, цитрата) с рН 5,7 или 0,125 н. раствором NaOH и на 1/2 ч ставится на кипящую баню. После центрифугирования в растворе определяется фосфор.

 

Для определения емкости поглощения фосфат-ионов (ЕРйо5) почва после декальцирования обрабатывается 0,5 М раствором фосфата Na с рН 5,7 с целью насыщения обменными фосфат-ионами. Избыток реактива отмывается спиртом. После этого обменнопогло- щенные фосфат-ионы вытесняются цитратом Na (или другим раствором) и определяются в центрифугате.

 

Чем меньше степень насыщенности почвы обменным фосфором, тем с большей «жадностью» почвенные коллоиды поглощают фосфор, появляющийся в почвенном растворе в результате процессов минерализации или растворения или при его внесении в качестве удобрения, и тем труднее обменный фосфор доступен растениям.

 

Значение степени насыщенности фосфат-ионами для доступности фосфора растениям хорошо иллюстрируется работой В. И. Штатно- ва и С. В. Одинцовой (1935). В вегетационном опыте с овсом в качестве источника фосфора был дан чистый гель гидрата окиси железа трех различных степеней насыщения NaH2P04: 1 г геля содержал 3,24; 16,73 и 21,21 мг Р205. Для сравнения в ряд сосудов была внесена свободная соль NaH2P04 (без геля).

 

На основе данных работы Штатнова и Одинцовой, А. Ф. Тюлин (1935) выдвинул понятие о «критических уровнях» (или зонах) насыщенности почвы фосфат-ионами. При низкой насыщенности ими почвы данный ион недоступен растениям. И только начиная с какого-то уровня насыщенности или, вернее, зоны (так как едва ли возможен резкий переход от недоступного к доступному состоянию), растение уже может одерживать верх в той борьбе за ионы, которая происходит между его корневыми волосками и почвенными коллоидальными частицами.

 

Следует отметить, что изложенная выше методика Дин и Рубине изучения обменных фосфат-ионов является в значительной мере условной: величины, определяемые ею, зависят от концентрации растворов, их рН, длительности взаимодействия почвы с растворами, температуры и других факторов. Условия, выбранные авторами, теоретически не обоснованы, поэтому применение их методики может дать сравнимые результаты лишь для почв, достаточно близких генетически.

 

А. Ф. Тюлин и Т. А. Маломахова (1952), используя методику Дин и Рубине, получили следующие данные для образцов черноземов, взятых на опытных делянках, по-разному удобренных ( 83).

 

Почва Кузнецкой опытной станции с более тяжелым механическим составом (см.  83) имеет значительно большую емкость поглощения фосфат- ионов (195,6 мг Р2С>5 на 100 г) по сравнению с емкостью более легкой почвы Сумской опытной станции (124,8 мг Р205 на 100 г), но меньшую степень насыщенности (15 и 25%). На делянках, где вносились минеральные удобрения и особенно навоз, количество обменных фосфат-ионов оказалось повышенным по сравнению с неудобренными делянками. Резко повысилась под влиянием удобрений степень насыщенности почв фосфат-ионами.

 

Из-за отсутствия теоретически обоснованной и удобной для выполнения методики в литературе имеются лишь немногочисленные и разрозненные цифровые данные по обменному поглощению фосфат- ионов в почвах, имеющие весьма относительное значение.

 

В последнее десятилетие для изучения обменного поглощения фосфат-ионов широко используется реакция изотопного обмена с применением радиоактивного изотопа фосфора — Р32.

 

Изотопный обмен представляет собой реакцию перераспределения изотопов между отдельными частями системы, при которой не происходит макроскопических изменений химического состава фаз, и все компоненты, образующие систему, остаются постоянными. Перераспределение изотопов является обратимой химической реакцией с определенной константой равновесия.

 

Изменение изотопного состава может также сопровождать макроскопическую реакцию, когда протекают обычные химические процессы. В этом случае изотоп переносится реакцией из одного химического состояния в другое (реакция переноса). Реакции изотопного обмена часто сочетаются с реакциями переноса изотопов.

 

Изучение реакции изотопного обмена фосфора между твердой фазой почвы и раствором позволяет оценить относительную прочность связи поглощенных фосфат-ионов с почвой. Предполагается что к изотопному обмену способны лишь фосфат-ионы, адсорбированные на поверхности почвенных частиц, как сравнительно более подвижные, чем фосфат-ионы, поглощенные химически, т. е. входящие в состав малорастворимых солей.

 

Однако исследования показали, что изотопный обмен возможен и для химических соединений рыхлого строения. Скорость такого изотопного обмена зависит от ряда факторов (продолжительности времени с момента образования осадка, степени его окристаллизо- ванности, температуры и др.): чем больше возраст фосфата, чем более он окристаллизован, тем меньше скорость изотопного обмена и переноса его фосфора. Так, например, при длительном взаимодействии высокоокристаллизованного хибинского апатита с активным (содержащим Р32) раствором КН2Р04 реакция переноса активных фосфат-ионов не наблюдалась. Наоборот, в рыхлосложенном све- жеосажденном фосфате алюминия через несколько минут взаимодействия с активным препаратом КН2Р04 значительная часть фосфат- ионов вступила в изотопный обмен (Иванов, 1962).

 

Сердобольский и Синягина (1954) проводили изучение обменного поглощения фосфат-ионов следующим методом: навески чернозема по 25 г обрабатывались 100 мл раствора Na2P04 различных концентраций, меченных прибавлением небольших количеств изотопа Р32 в виде соли Na2HP04. После взбалтывания с растворами почвы оставлялись в покое на 40 ч для достижения равновесия. В отфильтрованных вытяжках определялось общее содержание Р (колориметрически) и количество активного Р по отношению между активностью первоначального раствора и вытяжки. Эти данные позволяют судить о количестве фосфат-ионов, вступивших в изотопный обмен в условиях опыта, которое принимается равным количеству обменных фосфат-ионов в почве.

 

Как видно, повышение концентрации раствора, взаимодействующего с почвой, увеличивает и абсолютное и относительное количество фосфат-ионов, определяемых в качестве способных к обмену.

 

Таким же путем (по несколько измененной методике) были получены данные, характеризующие обмен фосфатов в различных почвах ( 85). Во всех случаях реакции обмена составляли некоторую часть общего поглощения, величина которой изменялась в зависимости от характера почв и концентрации растворов. Из четырех изучавшихся почв наименьший, совсем ничтожный обмен имел место в красноземах (см.  85). Здесь еще раз выявилась высокая поглотительная способность красноземов по отношению к фосфору, связанная с большим содержанием полуторных окислов в их составе. Наибольший относительный обмен был обнаружен в сероземах, почвах со слабощелочной реакцией.

 

Как видим, методика изучения обмена анионов при помощи меченых атомов позволяет получить сравнительные представления о соотношении обменного и необменного поглощения в разных почвах, но не дает абсолютных количественных показателей фосфатного обмена, характерных для данной почвы, аналогичных показателям катионного обмена. И. П. Сердобольский (1955) указывает, что «к сожалению» величина емкости поглощения фосфат-ионов не является строго постоянной, а зависит от ряда причин, и в первую очередь от скорости наступления равновесия, которая в свою очередь зависит от концентрации раствора фосфата, взаимодействующего с почвой.

 

Изучение кинетики сорбции (поглощения) фосфатов почвами показало (А. Д. Фокин, 1965), что она представляет собой далеко не мгновенный процесс, а продолжается в течение многих часов; при этом сорбционное равновесие устанавливается тем медленнее, чем выше концентрация исходного раствора. В первые 5 —10 мин процесс поглощения фосфатов подзолистой почвой протекает очень интенсивно, а затем резко замедляется, но не прекращается еще продолжительное время, и равновесие наступает лишь через несколько суток. Это может явиться результатом неоднородности «сорбционных мест»: в начальной стадии сорбция происходит в основном на поверхности частиц; по мере насыщения этих легко доступных сорбционных мест, начинает преобладать поглощение, связанное с диффузией фосфат-ионов к удаленным сорбционным местам (через поры микроагрегатов; через гуматные пленки на поверхности частиц; в межпакетные пространства глинных минералов). Кроме того, как отмечалось выше, возможен и другой путь поглощения фосфат-ионов, связанный с реакциями химического осаждения. Скорость его определяется в основном скоростью растворения почвенных соединений, в результате которого освобождаются элементы, способные осаждать фосфат-ионы. Очевидно, оба процесса, определяющие скорость поглощения фосфатов, возможны в почвах и неотделимы полностью друг от друга; при этом в одних почвах, очевидно, преобладает процесс, связанный с диффузией, в других — с растворением — осаждением.

Изменения прочности связей в почве поглощенных фосфат-ионов, происходящие во времени. Для поведения поглощенных фосфат- ионов в почвах характерно постепенное увеличение прочности связей во времени. Способность к обмену поглощенных фосфат- ионов, являющаяся признаком наличия сравнительно слабых связей, при этом уменьшается, что отчетливо обнаруживается реакцией изотопного обмена: чем больше времени прошло с момента поглощения фосфора, тем меньше скорость изотопного обмена. Адсорбционные соединения, очень быстро образующиеся на поверхности частиц при взаимодействии полуторных окислов с растворами фосфатов, с течением времени, очевидно, переходят в более прочные химические соединения типа RP04 и более основных фосфатов.

 

Это увеличение прочности связей и уменьшение подвижности поглощенных фосфат-ионов во времени имеет важное значение для фосфорного питания растений. С ним связана так называемая «ретроградация» (понижение доступности) фосфорных удобрений, внесенных в почву.

 

В изложении закономерностей поглощения почвой фосфат-ионов мы исходили из представления о существовании двух видов этого поглощения: химического и физико-химическогоХимическое поглощение — осаждение в виде малорастворимых соединений, образующих особую твердую фосфатную фазу, по своим признакам, казалось бы, резко отличается от физико-химического поглощения, которое происходит на поверхности почвенных частиц и приводит к образованию адсорбционных соединений, отличающихся способностью к частичному обмену фосфат-ионов, входящих в их состав. Однако ряд фактов (часть из них упоминалась выше) показывает, что резкой границы между двумя видами поглощения нет и что существуют постепенные переходы между адсорбционными и химическими соединениями. Напомним тут же, что адсорбция фосфат- ионов происходит по типу химического осаждения: фосфат-ионы притягиваются к ионам полуторных окислов, находящихся на поверхности частицы (непосредственно на поверхности ядра или в потенциал-определяющем слое).

 

В этой связи представляют интерес взгляды американских исследователей Киттрик и Джексон (Kittrick a. Jackson, 1956), выдвигающих химическое осаждение в качестве единой теории фиксации (поглощения) фосфатов в почве. Названные авторы следующим образом определяют химическое осаждение: «Химическое осаждение представляет собой удаление фосфат-ионов из раствора и их химическое связывание в твердой фазе. Образовавшаяся твердая фаза может иметь вид однослойной прибавки на поверхности твердой фазы того же рода (рост кристалла) или прибавки к другой твердой фазе (хемосорбция); она может иметь также форму новых частиц».

 

Признавая химическую концепцию, как единую теорию фиксации фосфатов в почве, не следует, однако, забывать особые свойства поверхностно-поглощенных фосфат-ионов, определяющих их значение в питании растений.

 

 

К содержанию книги: А.Е. Возбуцкая: "ХИМИЯ ПОЧВЫ"

 

Смотрите также:

 

Органика почвы   Выращивание в почве или без почвы  содержание гумуса в почве  почвоведение - почва