Compoziția aerului din sol
Aerul din sol sau faza gazoasa reprezinta cea mai importanta parte a solului, care este in interactiune apropiata cu fazele solide, lichide si de viata.
Aerul din sol este un amestec de gaze și compuși volatili care umple porii solului, fără apă.
Prezența unei cantități suficiente de aer, compoziția favorabilă a acestuia nu este mai puțin importantă în viața solului și în formarea culturii decât furnizarea de sol cu apă și nutrienți.
Principalele surse ale fazei gazoase a solului sunt aerul atmosferic și gazele formate în sol propriu-zis. Cu aerul atmosferic, oxigenul intră în sol, necesar pentru respirația plantelor, microorganismele aerobe, fauna solului. În procesul de respirație, oxigenul este consumat prin eliberarea dioxidului de carbon.
Cele mai multe plante nu poate exista fără un aflux continuu de oxigen la rădăcini și retragerea dioxidului de carbon din sol. Sistemul de rădăcină a plantelor, care se află sub apă, cum ar fi orezul, adaptat la absorbția aerului și lasă transferul acesteia către rădăcinile plantelor parenchimului și rizosferă microorganisme. Dacă solul este izolat de aerul atmosferic, oxigenul este consumat complet în câteva zile. În consecință, aerul din sol oferă organismelor vii cu oxigen numai în condiția schimbului constant cu aerul atmosferic. Procesul de schimb de aer al solului cu atmosfera se numește schimb de gaze sau aerare.
Aerul din sol este în trei stări: liber, adsorbit și dizolvat.
Aerul liber din sol este în porii non-capilare și capilare ale solului, are mobilitate, este capabil să se miște liber în sol și să facă schimb de atmosferă. Cel mai important în aerarea solurilor este aerul porilor non-capilare, aproape întotdeauna fără apă.
În solurile argiloase și argiloase, o parte din aerul liber al solului este umezit cu dopuri de apă și își pierde continuitatea. Acest aer se numește ciupit. Importanța sa în aerarea solurilor este redusă. Valoarea aerului prins este de 6-8% din volumul solului, iar în solurile de lut poate fi mai mare de 12%; se determină din diferența de valori între porozitatea totală și capacitatea totală de umiditate, exprimată în procente volumetrice.
Aerul solului adsorbit - gazele sorbate de suprafața fazei solide a solului. Adsorbția gazelor este mai pronunțată în solurile cu compoziție granulometrică înaltă, bogate în materie organică. Gazele sunt adsorbite în funcție de structura moleculelor lor, momentul dipol din această secvență:
Cea mai mare cantitate de aer adsorbit este caracteristică solurilor uscate, deoarece particulele solide de sol absoarbe vaporii de apă mai activ decât gazele. Cu umiditatea solului deasupra higroscopicității maxime, apa deplasează gazele absorbite, ceea ce reflectă modificarea compoziției aerului liber al solului.
Aerul din sol dizolvat - gazele dizolvate în apa din sol. Solubilitatea crește odată cu creșterea concentrației în aer liber al solului, precum și cu o scădere a temperaturii solului. Se dizolvă bine în apă amoniac, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon. Solubilitatea oxigenului este relativ mică (Tabelul 1).
1. Solubilitatea gazelor în apă (g / l) la diferite temperaturi și presiuni atmosferice de 101 kPa
Gazele dizolvate arată o activitate ridicată. Odată cu saturația soluției solului de CO2, solubilitatea carbonaturilor, a ghipsului și a altor compuși minerali crește. Oxigenul dizolvat menține proprietățile oxidante ale soluției de sol.
Compoziția aerului liber din sol. Rolul principal în sol este jucat de aerul liber. În ciuda conexiunii sale constante cu atmosfericul, se caracterizează printr-o serie de caracteristici.
În solurile bine drenate, compoziția aerului din sol este aproape de compoziția atmosferică, deoarece oxigenul consumat în sol se deplasează rapid din atmosferă în sol. O altă imagine este observată în solurile slab aerate. Compoziția aerului din sol variază considerabil.
În funcție de factori cum ar fi timpul anului, temperatura, conținutul de umiditate a solului, adâncimea, dezvoltarea și creșterea sistemelor de rădăcină, activitatea microbiologică, pH-ul și în primul rând cursul de schimb de gaze prin suprafața solului, compoziția aerului din sol într-o măsură mai mare sau mai mică măsură diferită de compoziția atmosferică. Cele mai puternice diferențe sunt notate în concentrația de dioxid de carbon (CO2), care este principalul produs de respirație aerobă a rădăcinilor plantelor superioare și numeroase macro- și microorganisme din sol. În cazul în care concentrația de CO2 în atmosferă - 0,03%, în sol se ajunge la niveluri care sunt zeci sau chiar sute de ori mai mari.
Deoarece CO2 produs în sol prin oxidarea materiei organice fără oxigen, deoarece concentrații mai mari de CO2 este de obicei asociată cu o scădere a concentrației de CO2 este de obicei asociată cu o scădere a concentrației de oxigen O elementar 2 (deși nu neapărat în mod strict proporțională cu gradul, deoarece poate exista o sursă suplimentară de oxigen sub formă de apă dizolvată sau compuși ușor reductibili).
Deoarece concentrația de oxigen în aerul înconjurător este de obicei de aproximativ 20,96%, este evident că chiar o creștere de o sută de ori a concentrației de CO2 de la 0,03 la 3% poate reduce concentrația de oxigen doar la 18%. Cu toate acestea, înainte ca plantele să înceapă să sufere din cauza lipsei de oxigen, unele dintre ele pot suferi de o concentrație excesivă de CO2 atât în faza gazelor, cât și în faza lichidă.
In cazuri extreme, într-o aerare foarte greu concentrația de O2 poate scădea la zero și condiții prelungite anaerobe poate duce la crearea unor condiții chimice caracterizate prin dezvoltarea reacțiilor redox (de exemplu, denitrificare) în hidrogen sulfurat (H2S), metan (CH4) și etilenă și restabilirea oxizilor minerali.
Azotul din sol nu diferă foarte puțin de atmosferă. Unele modificări ale conținutului de azot apar ca rezultat al legării sale de bacterii nodul, manifestarea denitrificării. În aerul din sol, se găsește un alt produs de denitrificare caracteristic: oxidul de azot (N2O).
În aerul solului într-o cantitate mică (1-10 -9 -1 · 10 -12%) sunt prezenți în mod constant compuși organici volatili de natură diferită (etilenă, metan etc.). Odată cu deteriorarea aerării în aerul din sol, etilenă se acumulează în concentrații care depășesc nivelul de toxicitate pentru rădăcinile plantelor (0,001%).
În solurile mlastinoase și bogate, amoniacul, hidrogenul, metanul pot fi prezente în cantități vizibile în aerul din sol.
Aerul din sol este eterogen în ceea ce privește compoziția și mobilitatea, în funcție de mărimea porilor solului. În porii mai mari, aerul este mai mobil, mai puțin îmbogățit cu CO2, conține mai mult O2.
6.2. Rolul ecologic al aerului din sol.
Pentru plante. Plantele mai mari sunt foarte sensibile la compoziția aerului din sol. În rădăcină, ca și în alte organe de plante, procesul de respirație este clar exprimat, adică absorbția oxigenului și eliberarea dioxidului de carbon.
Orezul, de exemplu, este capabil să facă schimb de gaze între rădăcini și aer pe suprafața aerului prin țesuturile plantei, adică prin transferul intern de oxigen din părțile situate deasupra suprafeței solului (frunze și tulpini), la părți distribuite în sol, apă apreciabilă. Cu toate acestea, majoritatea plantelor nu pot satisface nevoia de oxigen la rădăcini din cauza transportului intern.
Reacția solului (frunze și tulpini), la părți distribuite în sol, inundate cu apă. Cu toate acestea, majoritatea plantelor nu pot satisface nevoia de oxigen la rădăcini din cauza transportului intern.
O altă regularitate importantă este că creșterea rădăcinii poate continua la un conținut relativ scăzut de oxigen în aerul solului, dar cu condiția obligatorie de a se consuma continuu din atmosferă.
IP Cherechin a ajuns la concluzia că trecerea de la aeroba anaeroba condiții la o temperatură optimă și umiditatea este observată la un conținut de oxigen de circa 2,5% în volum aer din sol. La temperaturi scăzute pozitive sau conținut redus de umiditate în sol, procesele anaerobe nu se dezvoltă chiar și atunci când scăderea concentrației de oxigen la 0,5%. Total și cercetare constatări sunt de mare interes pentru agricultură și Pedologie și știința solului, și astfel încât acestea trebuie să fie supus în continuare rafinament.
Efectul aerului din sol asupra proceselor care apar în sol. Aerul din sol afectează procesele de formare a solului ca o schimbare prin activități microbiologice, atât de direct. Astfel, oxigenul dizolvat menține proprietățile oxidante ale soluției de sol.
Condițiile anaerobe din sol provoacă o serie de reacții de recuperare, atât chimice cât și biochimice. Dintre acestea, denitrificarea este procesul de reducere a nitraților la nitriți și apoi la oxizi de azot și azot elementar. Unele dintre numeroasele produse ale proceselor anaerobe sunt toxice.
Potrivit R. Bretfield, L. Butcher și I. Oskemp, în funcție de condițiile de aerare, starea unor compuși din sol se modifică substanțial (Tabelul 2).
2. Forma compușilor chimici în funcție de aerarea solului
Aerarea are un efect semnificativ asupra proceselor din sol prin modificarea activității microbiologice a solului. În condiții aerobe, un număr mare de microbi din sol care iau parte la descompunerea materiei organice, care produsele finite de dioxid de carbon, apă, nitrați, sulfați precum și compus de calciu, magneziu, fier, etc.
În condiții anaerobe, se produc produse complet diferite de descompunere a materiei organice: metan, hidrogen sulfurat, amoniac, aldehide.
De asemenea, ar trebui să se țină seama de faptul că cu cât mai mult dioxid de carbon din sol, cu atât mai mult este eliberat din sol în stratul de suprafață al aerului. Și o creștere a conținutului de dioxid de carbon în zona de deasupra părții aeriene a plantelor conduce deseori la o creștere semnificativă a nivelului de activitate fotosintetică a plantelor verzi și adesea la o creștere semnificativă a productivității lor.
Sere și sere
Gradina ta
Floricultura solului protejat
Nou pe site
Gradina ta
Sere pe site
Sunteți aici: Acasă Articole tematice Regimul aerian al solurilor
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: