Koloidy glebowe i ich wpływ na właściwości gleby.
Koloidy glebowe są to cząsteczki o średnich poniżej 0,002 mm =2um(1um). Tworzą je minerały ilaste (krystaliczne minerały glinokrzemianowe grupy kaolinitu, montmorylonitu i illitu, krystaliczne uwodnione tlenki żelaza i glinu, minerały bezpostaciowe, próchnica oraz kompleksy ilasto - próchniczne).
Układy koloidalne powstają pod wpływem:
- wietrzenia - lodowców - wody - wiatru - utleniania - hydrolizy
Koloidy glebowe w zależności od ładunku mogą być
naładowane ujemnie (próchnica, krzemionka) lub dodatnio (wodorotlenki Fe i Al.). Ujemnie naładowane koloidy przyciągają kationy, czyli jony z ładunkiem dodatnim: sód, potas, wapń, magnez, jon amonowy. Każdy kation w zależności od średnicy jonu, może być z różną siłą przyciągany, to znaczy wiązany z koloidami glebowymi. Jeżeli kation wiązany jest słabą siłą, to ulega łatwo wymianie, natomiast wiązany dużymi siłami, trudno ulega wymianie. Za pomocą koloidów glebowych mogą być wiązane również aniony, ale ich sorpcja jest znacznie mniejsza. Dzięki posiadaniu ładunku elektrycznego ( + lub - ) oraz dużej powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej, kompleks sorpcyjny zbudowany z koloidów jest zdolny do sorbowania jonów i całych cząsteczek.
Dzielimy je także na:
koloidy nieorganiczne- glinokrzemiany silnie rozdrobnione, minerały wtórne ilaste, krzemionka
koloidy organiczne- koloidy próchniczne i żywe bakterie (promieniowce)
Powinowactwo w stosunku do wody:
koloidy hydrofilowe- koloidy uwodnione (duże powinowactwo w stosunku do wody) - otaczają się dużą ilością powłok wodnych. Należą tu krzemionka, humus, minerały ilaste. Posiadają charakter hydrofilny uzależniony od kationów wymiennych w warstwie powierzchniowej cząstek koloidalnych.
koloidy hydrofobowe dają koagulaty, które trudno z powrotem peptyzują - koloidy nieodwracalne.
Koloidy hydrofilowe koagulują odwracalnie dlatego nazywamy je odwracalnymi.
koloidy ochronne- hydrofilowe koloidy, których obecność zapobiega lub utrudnia koagulację koloidów hydrofobowych, mają one znaczenie w procesach tworzenia się gleb.
Do koloidów tych zaliczana jest kwaśna próchnica, próchnica słona.
Zole - zawieszone w ośrodku dyspersyjnym oddzielone pojedyncze cząstki koloidalne.
Dehydratacja zolu powoduje powstanie galaretowatego skupienia czyli żelu.
układ żel - zol jest układem odwracalnym
Koloidy glebowe występują głównie w postaci żeli.
Koagulacja to proces łączenia się cząstek zachodzi, gdy środowisko wodne się zagęszcza - utrudniony ruch cząsteczki mają (np. zima) natomiast peptyzacja to łączenie się pod wpływem OH.
Agregacja (stabilizacja) polega na łączeniu się pojedynczych cząsteczek koloidów w większe skupienia zwane agregatami.
Ilość koloidów można zwiększyć dodając materie organiczną - powstaje próchnica luz też przez iłowienie gleb np. gleb piaszczystych.
Koloidy dzięki zdolności wiązania wody oraz zdolności pęcznienia i kurczenia decydują o właściwościach fizycznych. i chemicznych gleby (zwięzłość, lepkość, struktura, stosunki wodne gleb, odczyn, sorpcja gleby i in.)
Jako najdrobniejsza faza stała gleby, tworzą sorpcyjny kompleks glebowy. Dzięki sorpcyjnym właściwościom gleb jest możliwa regulacja w nich odczynu oraz magazynowanie dostarczanych w nawozach składników pokarmowych roślin. Właściwości te przyczyniają się również do neutralizacji szkodliwych dla organizmów żywych substancji, które dostają się do gleby. Im cząstki koloidalne mają mniejszą średnicę, tym kompleks sorpcyjny ma silniejsze właściwości wchłaniania.
A im większą pojemność sorpcyjną wykazują koloidy glebowe, tym większą zdolnością buforową odznacza się gleba. Z koloidów glebowych najsilniejsze działanie buforujące wykazuje próchnica.
Właściwości buforowe gleb mają duże znaczenie, gdyż od nich zależą na przykład efekty wapnowania. Jeżeli gleba będzie odznaczała się słabą zdolnością buforowania, np. gleba piaszczysta, to nawet niewielka dawka nawozu wapniowego może wywołać znaczną zmianę jej odczynu. Gleby o dużej zawartości koloidów, szczególnie organicznych, będą wymagały więcej nawozu wapniowego do zmiany odczynu o tę samą wartość co gleby piaszczyste.
W glebach zawierających skoagulowane wapniem cząstki koloidalne - głównie próchniczne - mają dobrą trwałą gruzełkowatą strukturę. (Gleba bez struktury gruzełkowatej jest trudna w uprawie, zbryla się i zakwasza. Struktura gruzełkowata determinuje żyzność gleby, odgrywa ważną rolę w kształtowaniu właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby oraz wpływa na stosunki wodno-powietrzne oraz cieplne.)