Sorpční komplex: Porovnání verzí

Z Enviwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
(+ kategorie)
Řádek 1: Řádek 1:
Půdní sorpční komplex je soubor půdních koloidů, které se podílejí na výměnných reakcích. Rozeznávají se u něj dvě funkční části:
+
Půdní sorpční komplex je soubor [[Půda na Zemi|půdních]] koloidů, které se podílejí na výměnných reakcích. Rozeznávají se u něj dvě funkční části:
*'''aktivní část''' – aniontová, jde o vlastní komplex, který působí na volné ionty v půdním roztoku a vyvolává tak sorpční procesy
+
*'''aktivní část''' – [[wikipedia:cs:Ion|aniontová]], jde o vlastní komplex, který působí na volné ionty v půdním roztoku a vyvolává tak sorpční procesy
*'''pasivní část''' – tvoří ji kationty, které jsou sorbované aktivní částí sorpčního komplexu a jsou v něm poutány různou silou v pořadí:
+
*'''pasivní část''' – tvoří ji [[wikipedia:cs:Ion|kationty]], které jsou sorbované aktivní částí sorpčního komplexu a jsou v něm poutány různou silou v pořadí:
::::::::nejslaběji    '''Na < K < NH4 < H < Ca < Mg < Al <Fe    '''nejsilněji  <ref name="agrokrom">Pokorný, E., Střalková, R., Podešvová, J.: Půdní sorpční komplex a jeho vlastnosti. Vybrané kapitoly z metodiky. MZLU v Brně, Zěmědělský výzkumný ústav Kroměříž. [Citováno 2008-11-27]. Dostupné z www:<http://www.agrokrom.cz/texty/Obilnarske_listy/Pokorny_Pudni_sorpcni_komplex_20026.pdf></ref>
+
::::::::nejslaběji    '''[[wikipedia:cs:Sodík|Na]] < [[wikipedia:cs:Draslík|K]] < [[wikipedia:cs:Amoniak|NH4]] < [[wikipedia:cs:Vodík|H]] < [[wikipedia:cs:Vápník|Ca]] < [[wikipedia:cs:Hořčík|Mg]]< [[wikipedia:cs:Hliník|Al]] <[[wikipedia:cs:Železo|Fe]]     '''nejsilněji  <ref name="agrokrom">Pokorný, E., Střalková, R., Podešvová, J.: Půdní sorpční komplex a jeho vlastnosti. Vybrané kapitoly z metodiky. MZLU v Brně, Zěmědělský výzkumný ústav Kroměříž. [Citováno 2008-11-27]. Dostupné z www:<http://www.agrokrom.cz/texty/Obilnarske_listy/Pokorny_Pudni_sorpcni_komplex_20026.pdf></ref>
  
  
 
==Význam sorpčního komplexu==
 
==Význam sorpčního komplexu==
  
Půdní sorpční komplex má schopnost sorpčními silami poutat prvky, které jsou důležité pro půdotvorný proces i výživu rostlin. Zabezpečuje tak sorpční schopnost půd, silně ovlivňuje její dynamiku i fyzikální stav. Je také do značné míry nositelem přirozené úrodnosti půdy a schopnosti úrodnost udržovat.  
+
Půdní sorpční komplex má schopnost sorpčními silami poutat prvky, které jsou důležité pro půdotvorný proces i výživu rostlin. Zabezpečuje tak sorpční schopnost [[Půda na Zemi|půd]], silně ovlivňuje její dynamiku i fyzikální stav. Je také do značné míry nositelem přirozené [[wikipedia:cs:Úrodnost|úrodnosti]] půdy a schopnosti [[wikipedia:cs:Úrodnost|úrodnost]] udržovat.  
 
Sorpční komplex svým stavem a vlastnostmi:
 
Sorpční komplex svým stavem a vlastnostmi:
 
:'''přímo ovlivňuje'''
 
:'''přímo ovlivňuje'''
 
:*sorpční kapacitu půdy
 
:*sorpční kapacitu půdy
 
:*reakci půdy, charakter a dynamiku chemických procesů
 
:*reakci půdy, charakter a dynamiku chemických procesů
:*pufrovitost půdy
+
:*[[wikipedia:cs:Pufr|pufrovitost]] půdy
 
:'''nepřímo ovlivňuje'''
 
:'''nepřímo ovlivňuje'''
 
:*strukturní stav půdy
 
:*strukturní stav půdy
Řádek 25: Řádek 25:
  
 
===Jílové minerály===
 
===Jílové minerály===
Jsou to vrstevnaté minerály, které mají výrazný vliv na chemické a fyzikální vlastnosti půdy. Jsou tvořeny tetraedry (Si) a oktaedry (Al). Mohou vznikat syntézou, přeměnou primárních minerálů při zvětrávání či jsou zděděny z matečné horniny. K důležitým vlastnostem jílových minerálů patří schopnost bobtnat ( silně bobtnavý montmorillonit, částečně bobtnavý illit a vermikulit ), vysoký specifický povrch ( skupina montmorillonitu 250 – 500 m2.g-1 ) a jejich sorpční kapacita ( vermikulit 120 – 150 mmol(+)/100g ). Rozlišuje se několik skupin jílových minerálů, např. skupina alofanu, kaolinitu, illitu, montmorillonitu, chloritu.
+
Jsou to vrstevnaté minerály, které mají výrazný vliv na chemické a fyzikální vlastnosti půdy. Jsou tvořeny tetraedry (Si) a oktaedry (Al). Mohou vznikat syntézou, přeměnou primárních minerálů při [[wikipedia:cs:Zvětrávání|zvětrávání]] či jsou zděděny z [[wikipedia:cs:Mateční hornina|matečné horniny]]. K důležitým vlastnostem jílových minerálů patří schopnost bobtnat ( silně bobtnavý montmorillonit, částečně bobtnavý illit a vermikulit ), vysoký specifický povrch ( skupina montmorillonitu 250 – 500 m2.g-1 ) a jejich sorpční kapacita ( vermikulit 120 – 150 mmol(+)/100g ). Rozlišuje se několik skupin jílových minerálů, např. skupina alofanu, kaolinitu, illitu, montmorillonitu, chloritu.
  
 
===Humus===
 
===Humus===
Humus je součástí organické půdní hmoty. Je tvořen odumřelými organickými látkami v různém stupni rozkladu a resyntézy, jejichž část je vázána na minerální podíl. Je významnou zásobárnou energie, uhlíku a živin pro rostliny i edafon. Pomáhá při zadržování vody, pozitivně ovlivňuje strukturu půdy, podílí se na řadě půdotvorných procesů a na sorpci, tj. zadržování živin a jiných látek. <ref>Borůvka, L.:Základy pedologie a ochrana půd pro PřF UK. Studijní podklady. [Citováno 2008-11-27] </ref>
+
Humus je součástí organické půdní hmoty. Je tvořen odumřelými organickými látkami v různém stupni rozkladu a resyntézy, jejichž část je vázána na minerální podíl. Je významnou zásobárnou energie, [[Koloběh uhlíku|uhlíku]] a živin pro rostliny i edafon. Pomáhá při zadržování [[Voda|vody]], pozitivně ovlivňuje strukturu půdy, podílí se na řadě půdotvorných procesů a na sorpci, tj. zadržování živin a jiných látek. <ref>Borůvka, L.:Základy pedologie a ochrana půd pro PřF UK. Studijní podklady. [Citováno 2008-11-27] </ref>
  
  
 
==Druhy sorpčního komplexu==
 
==Druhy sorpčního komplexu==
Složení a charakteristické vlastnosti sorpčního komplexu různých půdních typů se utváří podle charakteru prostředí, ve kterém půdotvorný proces probíhá. Důležitá je především acidita a zásoba dvojmocných bází v půdotvorném substrátu.
+
Složení a charakteristické vlastnosti sorpčního komplexu různých půdních typů se utváří podle charakteru prostředí, ve kterém půdotvorný proces probíhá. Důležitá je především [[wikipedia:cs:Kyselost|acidita]] a zásoba dvojmocných bází v půdotvorném substrátu.
Na základě převládajícího druhu sorbovaných kationtů a kvality aktivní části sorpčního komplexu se rozlišují 3 druhy sorpčních komplexů lišící se základními vlastnostmi.
+
Na základě převládajícího druhu sorbovaných [[wikipedia:cs:Ion|kationtů]] a kvality aktivní části sorpčního komplexu se rozlišují 3 druhy sorpčních komplexů lišící se základními vlastnostmi.
  
 
===Komplex sorpčně nenasycený===
 
===Komplex sorpčně nenasycený===
Charakteristická je pro něj převaha sorbovaných vodíkových iontů a nedostatek dvojmocných kationtů, který zapříčiňuje vznik nestabilní a snadno rozrušitelné struktury. Reakce je kyselá. Předpokladem jeho vzniku je humidní klima a naprostý nedostatek Ca v půdě. Půdy s tímto sorpčním komplexem se označují jako '''''půdy sorpčně nenasycené'''''. <ref name="agrokrom"> </ref>
+
Charakteristická je pro něj převaha sorbovaných vodíkových iontů a nedostatek dvojmocných [[wikipedia:cs:Ion|kationtů]], který zapříčiňuje vznik nestabilní a snadno rozrušitelné struktury. Reakce je kyselá. Předpokladem jeho vzniku je humidní [[wikipedia:cs:Podnebí|klima]] a naprostý nedostatek [[wikipedia:cs:Vápník|Ca]] v půdě. Půdy s tímto sorpčním komplexem se označují jako '''''půdy sorpčně nenasycené'''''. <ref name="agrokrom"> </ref>
  
 
===Komplex nasycený jednomocnými kationty===
 
===Komplex nasycený jednomocnými kationty===
Typická je pro něj převaha jednomocných kationtů, hlavně Na. Vzniká ve výrazně alkalickém prostředí, kde je velká zásoba rozpustných alkalických solí. Jeho vznik je podmíněn i suchým klimatem, kde výpar převládá nad srážkami. Způsobuje velkou pohyblivost koloidů v půdním profilu, tvorbu vrstev s nepříznivými fyzikálními vlastnostmi a rozrušování půdní struktury. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají '''''půdy solné''''' a jsou nepříznivé pro kulturní plodiny. <ref name="agrokrom"> </ref>
+
Typická je pro něj převaha jednomocných [[wikipedia:cs:Ion|kationtů]], hlavně [[wikipedia:cs:Sodík|Na]]. Vzniká ve výrazně alkalickém prostředí, kde je velká zásoba rozpustných alkalických solí. Jeho vznik je podmíněn i suchým [[wikipedia:cs:Podnebí|klimatem]], kde výpar převládá nad [[wikipedia:cs:Srážky|srážkami]]. Způsobuje velkou pohyblivost koloidů v půdním profilu, tvorbu vrstev s nepříznivými fyzikálními vlastnostmi a rozrušování půdní struktury. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají '''''půdy solné''''' a jsou nepříznivé pro kulturní plodiny. <ref name="agrokrom"> </ref>
  
 
===Komplex nasycený dvojmocnými kationty===
 
===Komplex nasycený dvojmocnými kationty===
Převažují v něm ionty Ca a Mg. Humus je tvořen kondenzovanými huminovými kyselinami, které jsou v půdě nepohyblivé. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají '''''půdy sorpčně nasycené'''''. Tvoří se v sušším až mírně vlhkém klimatu, jejich reakce je kolem neutrální hodnoty. Mají dobrou agregační schopnost a vodostálou strukturu a poskytují tak dobré podmínky pro růst kulturních plodin.<ref name="agrokrom"> </ref>  
+
Převažují v něm [[wikipedia:cs:Ion|ionty]] Ca a Mg. Humus je tvořen kondenzovanými huminovými kyselinami, které jsou v půdě nepohyblivé. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají '''''půdy sorpčně nasycené'''''. Tvoří se v sušším až mírně vlhkém klimatu, jejich reakce je kolem neutrální hodnoty. Mají dobrou agregační schopnost a vodostálou strukturu a poskytují tak dobré podmínky pro růst kulturních plodin.<ref name="agrokrom"> </ref>  
  
  
 
==Změny sorpčního komplexu==
 
==Změny sorpčního komplexu==
Stav a vlastnosti sorpčního komplexu se mění vlivem chemické dynamiky, biologické činnosti, klimatu, ale také díky zákrokům člověka do půdy. Dochází k různým typům změn sorpčního komplexu.
+
Stav a vlastnosti sorpčního komplexu se mění vlivem chemické dynamiky, biologické činnosti, [[wikipedia:cs:Podnebí|klimatu]], ale také díky zákrokům člověka do půdy. Dochází k různým typům změn sorpčního komplexu.
Při '''regradaci''' ( stabilizaci ) sorpčního komplexu se v různé míře zlepšují vlastnosti půd. Při '''degradaci''' naopak dochází k porušení jeho stability, ale ne koloidního aniontového podílu ( jádra ). Postupně se zhoršují fyzikální, chemické i biologické vlastnosti půdy. Dochází k vytěsňování dvojmocných kationtů Ca a Mg ze sorpčního komplexu jednomocnými kationty H nebo Na. Velký vliv má v tomto případě zvýšení humidity klimatu. Jestliže jsou rozrušeny půdní koloidy a rozpadá se jádro koloidní mycely, jde o '''destrukci''' sorpčního komplexu. Koloidní složky jsou dehydratovány a postupně se tak stabilizují ve formě nereaktivních půdních novotvarů.<ref name="pudoznalstvi"> </ref>
+
Při '''regradaci''' ( stabilizaci ) sorpčního komplexu se v různé míře zlepšují vlastnosti půd. Při '''degradaci''' naopak dochází k porušení jeho stability, ale ne koloidního aniontového podílu ( jádra ). Postupně se zhoršují fyzikální, chemické i biologické vlastnosti půdy. Dochází k vytěsňování dvojmocných kationtů [[wikipedia:cs:Vápník|Ca]] a [[wikipedia:cs:Hořčík|Mg]] ze sorpčního komplexu jednomocnými kationty [[wikipedia:cs:Vodík|H]] nebo [[wikipedia:cs:Sodík|Na]]. Velký vliv má v tomto případě zvýšení humidity [[wikipedia:cs:Podnebí|klimatu]]. Jestliže jsou rozrušeny půdní koloidy a rozpadá se jádro koloidní mycely, jde o '''destrukci''' sorpčního komplexu. Koloidní složky jsou dehydratovány a postupně se tak stabilizují ve formě nereaktivních půdních novotvarů.<ref name="pudoznalstvi"> </ref>
Destrukce sorpčního komplexu může nastat vlivem kyseliny uhličité v nadbytku, a to především v tropech. Dochází k tzv. lateritizaci, kdy se na povrchu hromadí rozptýlené sesquioxidy a kyselina křemičitá je převáděna do spodin. Vlivem kyselého humusu, hlavně pohyblivých fulvokyselin v něm, dochází k podzolizačnímu a glejovému procesu. <ref name="agrokrom"> </ref>
+
Destrukce sorpčního komplexu může nastat vlivem [[wikipedia:cs:Kyselina uhličitá|kyseliny uhličité]] v nadbytku, a to především v tropech. Dochází k tzv. lateritizaci, kdy se na povrchu hromadí rozptýlené sesquioxidy a [[wikipedia:cs:Kyselina křemičitá|kyselina křemičitá]] je převáděna do spodin. Vlivem kyselého humusu, hlavně pohyblivých fulvokyselin v něm, dochází k podzolizačnímu a glejovému procesu. <ref name="agrokrom"> </ref>
  
  

Verze z 11. 1. 2009, 22:40

Půdní sorpční komplex je soubor půdních koloidů, které se podílejí na výměnných reakcích. Rozeznávají se u něj dvě funkční části:

  • aktivní částaniontová, jde o vlastní komplex, který působí na volné ionty v půdním roztoku a vyvolává tak sorpční procesy
  • pasivní část – tvoří ji kationty, které jsou sorbované aktivní částí sorpčního komplexu a jsou v něm poutány různou silou v pořadí:
nejslaběji Na < K < NH4 < H < Ca < Mg< Al <Fe nejsilněji [1]


Význam sorpčního komplexu

Půdní sorpční komplex má schopnost sorpčními silami poutat prvky, které jsou důležité pro půdotvorný proces i výživu rostlin. Zabezpečuje tak sorpční schopnost půd, silně ovlivňuje její dynamiku i fyzikální stav. Je také do značné míry nositelem přirozené úrodnosti půdy a schopnosti úrodnost udržovat. Sorpční komplex svým stavem a vlastnostmi:

přímo ovlivňuje
  • sorpční kapacitu půdy
  • reakci půdy, charakter a dynamiku chemických procesů
  • pufrovitost půdy
nepřímo ovlivňuje
  • strukturní stav půdy
  • obdělávatelnost půdy
  • vodní a vzdušný režim
  • biologickou aktivitu půdy [2]


Složení sorpčního komplexu

Sorpční komplex je tvořen minerálními koloidy (jílové minerály) a organickými sloučeninami (humus). Pro proces sorpce je důležitý především obsah organických látek v sorpčním komplexu, protože organický podíl v komplexu má až desetkrát vyšší poutací schopnost než podíl minerální. [3]

Jílové minerály

Jsou to vrstevnaté minerály, které mají výrazný vliv na chemické a fyzikální vlastnosti půdy. Jsou tvořeny tetraedry (Si) a oktaedry (Al). Mohou vznikat syntézou, přeměnou primárních minerálů při zvětrávání či jsou zděděny z matečné horniny. K důležitým vlastnostem jílových minerálů patří schopnost bobtnat ( silně bobtnavý montmorillonit, částečně bobtnavý illit a vermikulit ), vysoký specifický povrch ( skupina montmorillonitu 250 – 500 m2.g-1 ) a jejich sorpční kapacita ( vermikulit 120 – 150 mmol(+)/100g ). Rozlišuje se několik skupin jílových minerálů, např. skupina alofanu, kaolinitu, illitu, montmorillonitu, chloritu.

Humus

Humus je součástí organické půdní hmoty. Je tvořen odumřelými organickými látkami v různém stupni rozkladu a resyntézy, jejichž část je vázána na minerální podíl. Je významnou zásobárnou energie, uhlíku a živin pro rostliny i edafon. Pomáhá při zadržování vody, pozitivně ovlivňuje strukturu půdy, podílí se na řadě půdotvorných procesů a na sorpci, tj. zadržování živin a jiných látek. [4]


Druhy sorpčního komplexu

Složení a charakteristické vlastnosti sorpčního komplexu různých půdních typů se utváří podle charakteru prostředí, ve kterém půdotvorný proces probíhá. Důležitá je především acidita a zásoba dvojmocných bází v půdotvorném substrátu. Na základě převládajícího druhu sorbovaných kationtů a kvality aktivní části sorpčního komplexu se rozlišují 3 druhy sorpčních komplexů lišící se základními vlastnostmi.

Komplex sorpčně nenasycený

Charakteristická je pro něj převaha sorbovaných vodíkových iontů a nedostatek dvojmocných kationtů, který zapříčiňuje vznik nestabilní a snadno rozrušitelné struktury. Reakce je kyselá. Předpokladem jeho vzniku je humidní klima a naprostý nedostatek Ca v půdě. Půdy s tímto sorpčním komplexem se označují jako půdy sorpčně nenasycené. [1]

Komplex nasycený jednomocnými kationty

Typická je pro něj převaha jednomocných kationtů, hlavně Na. Vzniká ve výrazně alkalickém prostředí, kde je velká zásoba rozpustných alkalických solí. Jeho vznik je podmíněn i suchým klimatem, kde výpar převládá nad srážkami. Způsobuje velkou pohyblivost koloidů v půdním profilu, tvorbu vrstev s nepříznivými fyzikálními vlastnostmi a rozrušování půdní struktury. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají půdy solné a jsou nepříznivé pro kulturní plodiny. [1]

Komplex nasycený dvojmocnými kationty

Převažují v něm ionty Ca a Mg. Humus je tvořen kondenzovanými huminovými kyselinami, které jsou v půdě nepohyblivé. Půdy s tímto druhem sorpčního komplexu se nazývají půdy sorpčně nasycené. Tvoří se v sušším až mírně vlhkém klimatu, jejich reakce je kolem neutrální hodnoty. Mají dobrou agregační schopnost a vodostálou strukturu a poskytují tak dobré podmínky pro růst kulturních plodin.[1]


Změny sorpčního komplexu

Stav a vlastnosti sorpčního komplexu se mění vlivem chemické dynamiky, biologické činnosti, klimatu, ale také díky zákrokům člověka do půdy. Dochází k různým typům změn sorpčního komplexu. Při regradaci ( stabilizaci ) sorpčního komplexu se v různé míře zlepšují vlastnosti půd. Při degradaci naopak dochází k porušení jeho stability, ale ne koloidního aniontového podílu ( jádra ). Postupně se zhoršují fyzikální, chemické i biologické vlastnosti půdy. Dochází k vytěsňování dvojmocných kationtů Ca a Mg ze sorpčního komplexu jednomocnými kationty H nebo Na. Velký vliv má v tomto případě zvýšení humidity klimatu. Jestliže jsou rozrušeny půdní koloidy a rozpadá se jádro koloidní mycely, jde o destrukci sorpčního komplexu. Koloidní složky jsou dehydratovány a postupně se tak stabilizují ve formě nereaktivních půdních novotvarů.[2] Destrukce sorpčního komplexu může nastat vlivem kyseliny uhličité v nadbytku, a to především v tropech. Dochází k tzv. lateritizaci, kdy se na povrchu hromadí rozptýlené sesquioxidy a kyselina křemičitá je převáděna do spodin. Vlivem kyselého humusu, hlavně pohyblivých fulvokyselin v něm, dochází k podzolizačnímu a glejovému procesu. [1]


Témata


Zdroje

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Pokorný, E., Střalková, R., Podešvová, J.: Půdní sorpční komplex a jeho vlastnosti. Vybrané kapitoly z metodiky. MZLU v Brně, Zěmědělský výzkumný ústav Kroměříž. [Citováno 2008-11-27]. Dostupné z www:<http://www.agrokrom.cz/texty/Obilnarske_listy/Pokorny_Pudni_sorpcni_komplex_20026.pdf> Chybná citace: Neplatná značka <ref>; název „agrokrom“ použit vícekrát s různým obsahem Chybná citace: Neplatná značka <ref>; název „agrokrom“ použit vícekrát s různým obsahem Chybná citace: Neplatná značka <ref>; název „agrokrom“ použit vícekrát s různým obsahem Chybná citace: Neplatná značka <ref>; název „agrokrom“ použit vícekrát s různým obsahem
  2. 2,0 2,1 Jandák, J., Prax, A., Pokorný, E. (2001): Půdoznalství. Skriptum. MZLU, Brno, 140 s. [Citováno 2008-11-27] Chybná citace: Neplatná značka <ref>; název „pudoznalstvi“ použit vícekrát s různým obsahem
  3. Pokorný, E., Šarapatka, B. (2003): Půdoznalství pro ekozemědělce. Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha. MZe ČR, 40 s. [Citováno 2008-11-27]
  4. Borůvka, L.:Základy pedologie a ochrana půd pro PřF UK. Studijní podklady. [Citováno 2008-11-27]


Odkazy

Související stránky

Externí odkazy