sorpce: | mechanická | fyzikální | chemická | fyzikálně chemická (výměnná) | biologická | význam a využití sorpční schopnosti půd | 

            Jde o schopnost půdy poutat (sorbovat) ionty nebo celé molekuly různých sloučenin z půdního roztoku do pevné fáze půdy. Takto poutané látky (živiny) jsou podle druhu a intenzity sorpce chráněny proti vyplavení, vytváří rezervoár lehce přijatelných živin pro rostliny umožňující postupný příjem živin během vegetace a podstatně omezují nežádoucí zvýšení koncentrace solí v půdním roztoku.

            Každá půda vykazuje několik druhů sorpce živin. Rozlišujeme následující druhy sorpce živin v půdě:

1.    mechanická,

2.    fyzikální,

3.    chemická,

4.    fyzikálně chemická,

5.    biologická.

nahoru

Mechanická sorpce

            Mechanická sorpce se uskutečňuje mechanickým zadržováním disperzních částic nebo velkých agregátů koloidních částic a sražením v povrchových, zúžených nebo slepě končících pórech. Pro výživu rostlin má omezený význam.

nahoru

Fyzikální sorpce (adsorpce)

            Fyzikální sorpce souvisí s povrchovými jevy na fázovém rozhraní. Je daná obsahem jemně disperzních částic, které zvyšují výrazně celkový povrch.

            Při fyzikální sorbci dochází k vyvázání iontů i celých molekul vlivem fyzikálních sil. Jsou-li molekuly určité látky půdního roztoku přitahovány k pevným částicím půdy většími fyzikálními silami než-li molekuly vody, jde o kladnou fyzikální soprci. V opačném případě se jedná o zápornou fyzikální adsorpci, která vede k vyplavování živin do spodních vrstev a ke kontaminaci podpovrchových vod.

nahoru

Chemická sorpce

            Jedná se o schopnost půdy zadržovat některé živiny v důsledku chemických reakcí, při nichž vznikají ze sloučenin rozpustných ve vodě (iontů) sloučeniny ve vodě málo rozpustné nebo nerozpustné (sraženiny).

            Např. kationty Ca²⁺ vytváří s anionty CO₃^2- a SO₄^2- ve druhém stupni disociace ve vodě málo rozpustný uhličitan vápenatý (15 mg CaCO₃ se rozpouští v 1l vody) a rozpustnější síran vápenatý (CaSO₄ . 2H₂O), jehož rozpustnost se zvyšuje se stoupajícím obsahem vody v půdním prostředí. MgCO₃ je rovněž ve vodě málo rozpustný. CaCO₃ i MgCO₃ se však rozpouští již ve slabých kyselinách (H₂CO₃).

            Anionty kyseliny ortofosforečné (H₂PO₄^-) mohou na neutrálních nebo alkalických půdách vytvářet s ionty Ca²⁺ tři druhy solí. První je ve vodě rozpustný dihydrogenfosforečnan vápenatý - Ca(H₂PO₄)₂. Druhou je hydrogenfosforečnan vápenatý - CaHPO₄, který je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný již ve slabých kyselinách. Třetí solí je fosforečnan vápenatý - Ca₃(PO₄)₂, resp. oktokalciumfosfát - Ca₄H(PO₄)₃ . 2H₂O, z nějž po letech vzniká pravděpodobně apatit - Ca₅(PO₄)₃.OH, v němž je fosfor velmi pevně chemicky sorbován, zvláště po jeho přeměně z amorfní do krystalické formy.

            K chemosorpci iontů kyseliny ortofosforečné s trojmocnými kationty Al³⁺ a Fe³⁺, za vzniku nerozpustných sraženin, dochází hlavně v kyselých půdách (např. Al(OH)₂.H₂PO₄ apod.).

            Čerstvě vysrážené fosfáty zejména hlinité, jsou amorfní a fosfor v nich je pro rostliny podstatně přístupnější nežli z fosfátů starších, kde již došlo k vytvoření krystalové mřížky.

            K chemosorpci a tím i ke snížení přístupnosti pro rostliny dochází i u mikroelementů (B, Fe, Zn, Cu, Mn, Mo) v souvislosti se změnami některých půdních vlastností, např. pH, obsahu organických látek, vlhkosti aj.

            Z hlediska praktické výživy rostlin je důležité omezit chemosorpci, při níž vznikají těžce rozpustné sloučeniny, z nichž rostliny nemohou živiny přijmout vůbec nebo v nedostačujícím množství.

nahoru

Fyzikálně chemická (výměnná) sorpce - více zde

nahoru

Biologická sorpce

            Jde v podstatě o živiny poutané v živých i odumřelých tělech půdních mikroorganismů, jejichž hmotnost na 1ha dosahuje 5 i více tun. V průběhu svého životního cyklu spotřebovávají půdní organismy značnou část rostlinných živin nacházejících se v půdě v přijatelném stavu, které kumulují v hmotě svých těl, a tím snižují obsah živin přijatelných rostlinami.

            Živiny vázané biologickou sorpcí jsou do přijtelné formy uvolňovány teprve po odumření a úplné mineralizaci organické hmoty. Intenzita biologické sorpce, množství biologicky sorbovaných živin a intenzita mineralizace je závislá na celé řadě podmínek: obsah organických látek, poměr C:N, vlhkost, teplota, aerace aj. Nepříznivým projevem biologické sorpce živin v půdě může být tzv. dusíková deprese, ke které dochází při zaorávání organické hmoty s širokým poměrem C:N (viz tabulka).

            Biologická sorpce má význam při bilancování živin. Výrazně ovlivňuje zvláště dynamiku N v půdě. Průměrně asi 30% N z hnojiv je zabudováno touto sorpcí. U hnojiv ledkových představuje biologická sorpce 10-20% a z hnojiv amonných 20-40% z dodaného dusíku.

nahoru

Význam a využití sorpční schopnosti půd

            Živiny obsažené v půdě mohou být v půdním roztoku poutány minerálními a organickými půdními částicemi výměnně, fixovaně nebo pevně. Pro výživu rostlin však mají význam pouze ty živiny, které jsou obsaženy v půdním roztoku v iontové formě a dále takové formy živin vázané na tuhou fázi půdy, ze které mohou přecházet postupně do půdního roztoku.

            Důležitým ukazatelem úrodnosti půdy, zejména pokud jde o její schopnost vázat dostatek živin přijatelných pro rostliny je nejen hodnota maximální sorpční kapacity půdy (T), ale zejména hodnota charakterizující stupeň nasycení půdních koloidů bázemi (V) a momentální obsah výměnných bází (S).

           V = S / T            T = S + H      H - hydrolytická kyselost

            Hnojení můžeme korigovat na základě výše uvedených hodnot (T, V, S), ale i podle hodnoty kationtové výměnné kapacity půdy (KVK). Za vhodné nasycení sorpčního komplexu se považuje nasycení vápníkem ze 60-80%, hořčíkem z 10-20%, draslíkem 2-5%. Je nutné dodržovat zvláště poměr Mg:K, který by měl být 2:1, resp. 2-3:1.

nahoru

autor textu: Prof. Ing. Rostislav Richter, DrSc.