Sorpční komplex
Půdní sorpční komplex je soubor 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
- 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
- ↑ 1,0 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>
- ↑ 2,0 2,1 Jandák, J., Prax, A., Pokorný, E. (2001): Půdoznalství. Skriptum. MZLU, Brno, 140 s. [Citováno 2008-11-27]
- ↑ Pokorný, E., Šarapatka, B. (2003): Půdoznalství pro ekozemědělce. Ústav zemědělských a potravinářských informací, Praha. MZe ČR, 40 s. [Citováno 2008-11-27]
- ↑ Borůvka, L.:Základy pedologie a ochrana půd pro PřF UK. Studijní podklady. [Citováno 2008-11-27]