Click here to load reader

Hemija tla

  • View
    334

  • Download
    15

Embed Size (px)

DESCRIPTION

prezentacija

Text of Hemija tla

  • PLODNOST TLASvojstvo tla da obezbijedi biljci dovoljno hrane, vode, zraka i toplote, tj. da osigura biljci uslove za normalan rast i razvoj. ine je fizika i hemijska svojstva tlaPrema Graaninu: Potencijalna plodnost tla i efektivna plodnost tlaPotencijalnu plodnost ine prirodne proizvodne sposobnosti tla: mehaniki sastav tla, mineralni sastav, koloidno-hemijski sastav tla, adsorptivnna svojstva tlavodozrane-osobine tla (redoks potencijal) i biogenost tla.

  • Efektivna plodnostNajee se izraava visinom prinosa neke kulture na nekom tlu uz odreene uslove klime i agrotehnikeEfektivna plodnost na lijevoj strani jednaine, a pod plodnou se moe podrazumijevati potencijalna plodnost tlaPrinos=plodnost+vrijeme+sorta (genetski potencijal)+ovjekEFEKTIVNA PLODNOSTPOTENCIJALNA PLODNOST

  • Glavni elementi plodnosti tlaPLODNOST TLATLO sa fiziko-hemijskim svojstvimaKLIMA (t0, vlaga)OVJEK (sa agrotehnikom)BILJKA (sa genetskim potencijalom)

  • ZrakMineralna materijaVoda Organska materija

    Sastav tla polifazni sistem: vrsta faza 50 % (95 % mineralni dio, 5 % organski)

    2. Tena faza 25 % (vodeni rastvor 100-1000 ppm, vrlo dinamina faza i na nju najvie utiu vlanost i temper.)

    3 Gasovita faza 25 % slina satavu atmosfere jedino % CO2~0,5% (sadraj CO2 promjenljiv, zavisi od brzine razlaganja org mat., intenziteta disanja ivih org. i od brzine izmjene zemljinog i atm. vazduha.4. iva faza (edaphon) oko 5 t / haTLO KAO SUPSTRAT BILJNE ISHRANE

  • VRSTA FAZA TLAPrimarni minerali (80 % pijesak, prah, male povrine) Sekundarni minerali (20 % glina i organska tvar, koloidna frakcija tla sa velikom aktivnom povrinom i svojstvima za sorpciju jona-katjona). Glineni minerali po hemijskoj grai su alumosilikati graeni od tetraedara silicija i oktaedara aluminija. Postoje tri grupe glinenih minerala: Kaolinit (1:1, jedan sloj SiO2 teraedra i jedan sloj Al-oktaedra, KIK=3-15 mekv/100 g tla)Montmorilonit (2 : 1, KIK= 80-120 mekv/100 g tla, imaju sposobnost fiksacije) Ilit (KIK = 20-50 mekv/100 g tla)

  • Tetraedri silicija i oktaedri aluminija glinenih mineralaKristalna graa sekundarnih minerala tipa 1:1 i tipa 2:1SiO4 tetraedarAl(OH)6 ili Mg (OH)6 - oktaedar

  • Bogatstvo tlaPlodnost tla (mehaniki sastav-glinovita po pravilu uvijek bolje snabdjevena hranivima od pjeskovitih tala).Mobilizacija i iobilizacija -prelazak nepristupanih hraniva za biljke u pristupana i obrnuto (procesi na koje u velikoj mjeri utiu adsorptivna sposobnost tla i pH reakcija)Procesi u tlu znaajni za ishranu biljaka i primjenu gnojiva su:Adsorptivna sposobnost tla, Reakcija tla i sastav zemljinog rastvoraOksido-redukcija (drenane vode i sl.)Pufernost tlaBogatstvo i plodnost tla

  • K O L O I D IKoloidi su sistemi dvije ili vie faza u kojima najmanje jedna faza ima estice dimenzija izmeu 1 nanometra i 1 mikrometra (10-9 - 10-6 m). Koloidne estice se ne mogu odijeliti filtriranjem jer su premalene i prolaze kroz pore filtar papira. Zbog malih dimenzija i male mase koloidne estice se ne taloe ve lebde u otopini, pravei koloidnu otopinu. Takva otopina je naizgled bistra, ali za razliku od prave otopine pokazuje Tyndallov efekt. Koloidne estice mogu adsorbirat ione iz otopine ime nastaju koloidni ioni. Makromolekule (npr. proteini) su donja granica veliine koloidnih estica a estice koje se jo ne mogu vidjeti optikim mikroskopom su gornja granica.Koloidne estice mogu biti plinovite, tekue ili vrste. Dijelimo ih na:sole - disperzije vrstih estica u tekuiniemulzije - disperzije tekuine u tekuinigelove - koagulirani oblik koloidnih sistemaaerosole - disperzije vrstih ili tekuih estice u plinupjene - disperzije plinova u tekuinama ili vrstim tvarima

  • Adsorptivna sposobnost tlaAdsorpcija tla je fiziko-hemijska osobina tla da adsorbuje razne estice, tene i gasovite supstance ili da uveava njihovu koncentraciju na povrini koloida Vana osobina tla koja utie na njegovu plodnostKada tlo ne bi imalo ovo svojstvo da izdvaja iz rastvora i zadrava pojedine elemente neophodne za ishranu biljaka, a naroito nakon unoenja gnojiva, elementi bi se nali u veim koliinama u zemljinom rastvoru to bi tetno djelovalo na biljke

  • SorpcijaAdsorpcija (vezivanje elemenata na povrinu zemljinih estica)Apsorpcija (ulaenje elemenata unutar estica kapilara)Fiksacija (vrsto vezivanje unutar strukture minerala gline)Retrogradacija (prelaenje rastvorljivih jedinjenja u nerastvorljiva (MCP TCP)

  • Adsorpcija je jedan od najvanijih proces u tlu za ishranu biljaka i primjenu gnojiva, od nje zavise:% iskoritavanja hraniva iz gnojivaVezivanje i gubitci (ispiranje hraniva)Regulisanje koncentracije hraniva u rastvoruVrijeme i nain primjene gnojiva

  • VRSTE ADSORPCIJE: Mehanika (sposobnost tla da u porama zadrava u vodi suspendirane estice), Fiziko-hemijska ili izmjenjiva odnosno supstituciona (sposobnost negativno naelekrisanih koloidnih estica da vezuju katjone na svoju povrinu i da ih razmjenjuju s katjonima rastvora tla u ekvivalentnim odnosima, tj prema zakonu o djelovanju masa, gdje adsorbovani joni i joni iz rastvora nalaze u odreenom omjeru.

  • ADSORPCIJA ANJONA Vezana je za pozitivno naelektrisane koloide a to su Al(OH)3 i Fe(OH)3 u kiseloj sredini Smatra se da anjoni zamjenjuju OH- jone i na taj nain nastaju nerastvorljiva jedinjenja Fe i Al. HUMAT EFEKAT U jako kiselim tlima, organskom gnojidbom Fe i Al joni vezuju se sa organskim jedinjenjima i na taj nain spreava se hemijska adsorpcija fosfata npr.Hemijska adsorpcija, spojevi netopljivi u vodi, :

  • BIOLOKA ADSORPCIJA Privremena sorpcija od strane biljaka i mikroorganizama Pri nepovoljnom odnosu C/N, C/P, C/S, ova sorpcija moe biti negativna za biljke.ZEMLJINI RASATVOR Zemljini rastvor predstavlja dinamiku i aktivnu komponentu tla Na mobilnost, oblik i pristupanost pojedinih elemenata u zemljinom rastvoru najvei uticaj imaju: - Koncentracija rastvora (promjenljiva veliina), - Osmotski pritisak (veca koncentracija izaziva povean osmotski pritisak 0,1 - 0,5 bara, ukoliko je on veci od osmotskog pritiska elijskog soka, biljka vene.- Reakcija rastvora- Pufernost rastvora

  • pH je jedinica mjere kojom se izraava stupanj kiselosti ili lunatosti tvari (tla) pH = - log [H3O+] [H3O+] = aktivitet hidronijum iona pH i Eh (redoks potencijal) su temeljna svojstva tla. pH kontrolira hemijska, - fizikalna i bioloka svojstva tla te utjee na:- raspoloivost hraniva i efikasnost gnojidbe- mobilnost hraniva (i oneienje tla)- stabilnost agregata tla- pokretljivost vode u tlu i njegovu aeraciju- toksinost iona- mikrobioloku aktivnost- rast biljaka- efikasnost pesticida- okoli Reakcija zemljinog rastvora je rezultanta odnosa izmeu priticanja slobodnih kiselina i koliine adsorbovanih katjona, karbonata i lakorastvorljivih soli koji mogu neutralisati kiseline.

  • U procesu pedogeneze i starenja tla dolazi do promjene sadraja alkalnih i zemnoalkalnih metala, tako da udaljavanje (ispiranje) baza (najee Ca) izaziva promjenu tla i to ne samo u hemijskom ve i fizikom pogledu. Smatra se da ispiranje baza s tijela adsorpcije u tlu zapoinje kada je koliina oborinskog taloga vea od 630 mm godinje. U tom sluaju adsorpcijski kompleks tla zamjenjuje bazne ione sve vie vodikovim i kiselost tla raste. Takoer, pH je u gornjih 5 cm povrine tla esto nii za 0.5 do 1.0 pH jedinice prema ostalom dijelu rizosfere, najee zbog azotne gnojidbe i poveanog sadraja N. Zakiseljavanje tla moe izazvati i industrijska polucija, posebno kisele kie u irem podruju velikih energetskih postrojenja, ali uzrok mogu biti i prirodni procesi.

  • Dva tipa kiselosti: 1. AktuelnaIzmjenjiva(supstituciona) 2. Potencionalna:Hidrolitika (ukupna)Aktuelna pH reakcija Aktuelna pH reakcija je posljedica prisustva slobodnih jona, najvie H+, Al3+ i OH-. Oslobaanje tih iona prouzrokovano je njihovom zamjenom na adsorpcijskom kompleksu topljivim organskim i mineralnim kiselinama ili kiselim solima te njihovom disocijacijom. Aktualna kiselost ili alkalnost tla odreuje se elektrometrijski u vodenoj suspenziji tla. Znaaj aktualne pH reakcije tla za ivot biljaka je velik, te agrokemijske analize obvezatno obuhvaaju utvrivanje ove veliine, jer je to osnovna pH reakcija tla koja utjee na adsorpcijski kompleks, a preko njega na strukturu tla i njegova bioloka svojstva.

  • Hidrolitika kiselost Hidrolitika kiselost tla nastaje pri neutralizaciji tla viebaznim solima pri emu se svi vodikovi atomi ne zamjenjuju kod iste pH vrijednosti sredine. Jedan dio ove kiselosti aktiviraju neutralne soli kao to je KCl, a drugi dio soli tipa Na-acetata (CH3COONa, pH=8.2) ili Ca-acetata koje mogu zamijeniti na adsorpcijskom kompleksu tla gotovo sve jone vodika i aluminija: Poto nastala natrijeva luina jako disocira, lunata reakcija omoguuje zamjenu H+ s adsorpcijskog kompleksa tla natrijevim jonima: Koliina nastale octene kiseline ekvivalentna je koliini vodikovih jona na adsorpcijskom kompleksu tla pa se njenom neutralizacijom (titracija luinom) odreuje veliina hidrolitike kiselosti nekog tla.

  • Ova kategorija kiselosti zastupljenija je od izmjenjive, koja je zapravo tek dio hidrolitike kiselosti pa se njenim odreivanjem procjenjuje ukupna potencijalna kiselost nekog tla.

    Stvarna, odnosno ukupna kiselost ili alkalnost, odreuje se titracijom tla luinama, odnosno kiselinama.

    Najea primjena hidrolitike kiselosti je kod utvrivanja potreba za kalcizacijom ili kada je potrebno poznavati ukupnu potencijalnu kiselost nekog tla. Hidrolitika kiselost izraava se u mekv/100g nezasienosti adsorpcijskog kompleksa lunatim ionima.

  • Uticaj pH tla na raspoloivost elemenata ishrane

  • pH vrijednosti tala

  • PUFERNOST RASTVORA TLA To je ublaavanje naglih promjena pH vrijednosti tla, zahvaljujui adsorpciji i mogunosti izmjene jona. Kada je CEC zasie