| TALNA RAZTOPINA | • Je vodna raztopina v tleh.
• Nahaja se v sistemu talnih por (poglavje voda v tleh)
• Na njeno sestavo vplivajo:
– Padavine
– dinamika gibanja vode skozi talni profil ‐ tekstura, struktura (poglavje
gibanje vode v tleh)
– sestava trdnega dela tal: mineralni del tal, organska snov v tleh (poglavje
mineralni del tal, sestava humusa)
– ravnotežne reakcije med površino talnih koloidov in talno raztopine
(poglavje sorptivna sposobnost tal)
– odvzem snovi s pridelkom rastlin (poglavje kroženje snovi) – gnojenje in drugi antropogeni vnosi snovi v tla (poglavje kroženje snovi in
onesnaževanje tal) |
| LASTNOSTI TALNE RAZTOPINE | • Kislost (pH raztopine)
• Slanost (elektrokonduktivnost raztopine)
• Redoks potencial raztopine
• Vsebnost hranil (dostopne oblike hranil)
• Vsebnost potencialno nevarnih snovi
(dostopne oblike) |
| KISLOST TAL | • Lastnost tal, ki se odraža kot večja ali manjša
kislost, pogojno tudi bazičnost, je v pedološki
literaturi pogosto opredeljena kot reakcija
tal.
• Ker v razmerah zmernega klimatskega pasu prevladujejo pH vrednosti manjše od 7, pa se je kot sinonim uveljavil tudi izraz kislost tal /bodenacidität/ soil acidity.
• vpliva na fizikalno kemične procese v tleh in na
fiziološke procese v rastlinah.
• kislost talne raztopine določa koncentracija
disociiranih vodikovih ionov, izražamo pa jo s pH
vrednostjo: pH = ‐ log H+
• Voda disociira na vodikove in hidroksilne ione. V
vodi in vodnih raztopinah obstaja ravnotežje:
• H2O + H2O H3O+ + OH‐
• H+ OH‐
= Kw = 10 ‐14 mol2 /l |
| Razdelitev tal po pH vrednosti | Čeprav v kemiji ločimo kislo in
alkalno pri mejni vrednosti pH
7, je v agronomski praksi ta
razpon za tla med pH 6 in 8.
Interpretacija »primernega«
območja pH za kmetijska tla je
še nekoliko bolj ohlapna, a v
grobem bi jo opredelili z
območjem med pH 5 in 7,5
Tla pH
zmerno alkalna 7.3 - 8.0
nevtralna 6.6 - 7.2
zmerno. kisla 5.6 - 6.5
kisla 4.6 - 5.5
močno kisla < 4.5 |
| Kaj vpliva na kislost tal? | Kaj vpliva na kislost tal? • Vsebnost bazičnih kationov v matični podlagi
– kisla tla: graniti, gnajsi, glinasti skrilavci, kremenovi peski
– bazična oz. nevtralna tla: apnenci in dolomiti, peridotiti, laporji, fliš
• Spremembe tal tekom pedogeneze: starejša tla so bolj kisla: spiranje bazičnih kationov,
odvzem Ca in Mg s pridelkom (kmetijska raba tal)
Kaj vpliva na kislost tal? • Razkrajanje organske snovi: nastajajo organske kisline, ki disociirajo R‐COOH + H2O
R‐COO‐ + H+
• Rastline: pri sprejemu bazičnih kationov kot hranil izločajo v tla vodikove ione
• Dihanje faune in flore: CO2 + H2O H2CO3 ; H2CO3 HCO3
‐ + H+
• fiziološko kisla gnojila: amonijev fosfat
• Nitrifikacija: NH4
+ + 2O2 NO3
‐ + H2O + 2H+
• Kisel dež: NOx HNO3; SOx H2SO4 |
| Določevanje kislosti tal | • Aktivna kislost:
• zajema koncentracijo vodikovih ionov samo v talni raztopini in ne
upošteva adsorpcjsko vezanih vodikovih ionov. Določamo jo po
ekstrakciji z deionizirano vodo.
• Potencialna kislost
• zajame poleg vodikovih ionov v talni raztopini tudi adsorptivno
vezane, ki jih določamo v talni raztopini po izmenjavi.
• Za izmenjavo se največkrat uporablja KCl ali CaCl2, pri čemer K+ ali
Ca2+ ioni izmenjajo H+ ione, ki preidejo v talno raztopino.
• V zelo kislih tleh (pH 5) prispevajo k potencialni kislost tudi Al3+
ioni. Pri takih pogojih so namreč glineni minerali neobstojni in
razpadajo. Iz kristalne rešetke se sproščajo Al3+, ki se lahko
adsorpcijsko vežejo in ponovno sproščajo v talno raztopino, kjer
povzročajo disociacijo H+ ionov.
Al3+ [talni koloid] + 3H2O → Al(OH)3 + 3 H+ [talni koloid] |
| SLANOST TAL | • Slanost tal je eden najstarejših problemov
degradacije (onesnaževanja) predvsem
kmetijskih obdelovalnih površin |
| Slanost tal v aridnih in semiaridnih
območjih | Slanost tal v aridnih in semiaridnih
območjih
• Pojav slanosti tal je najbolj problematičen predvsem
na aridnih in semiaridnih območjih sveta.
• Predvsem je pomemben vpliv klimatskih
parametrov, kot je količina in razporejenost padavin,
pa tudi poplavljanje slane morske vode na
kmetijskih priobalnih območjih.
• intenzivnem namakanje, gnojenje |
| Slanost tal v humodnih območjih | v drugih območjih sveta humidne klime se
slanost pojavlja posamično:
– zaradi stalnega namakanja in uporabe lahkotopnih
mineralnih gnojil na večini intenzivno namakanih
površin in v zavarovanih prostorih.
– v urbanem okolju, kjer se zaradi odstranjevanja
snega s površin uporabljajo razni slani posipi. |
| IZRAŽANJE SLANOSTI TAL IN
NAMAKALNIH VODA | IZRAŽANJE SLANOSTI TAL IN
NAMAKALNIH VODA
• elektroprevodnosti tal
• delež izmenljivega Na+ (en. ESP – exchangeable sodium percentage)
• Količnik adsorbiranega natrija ( en. SAR –sodium adsorption ratio)
• Skupna količina v vodi raztopljenih trdnih delcev (soli in primesi) (en.
TDS ‐ total dissolved solids) |
| Merjenje elektroprevodnosti tal | • Slanost tal določamo z merjenjem elektroprevodnosti tal.
• Enota za prevodnost je Siemens (S), kjer je 1 S = ohm‐1.
• Prevodnost tal izražamo v enotah dS/m (= mS/cm)
ECe (mS/cm)* Razred tal
0-2 Normalna tla
2-8 Rahlo slana tla
8-15 Zmerno slana tla
>15 Zelo slana tla |
| MERJENJE ELEKTROPREVODNOSTI
TAL | • Merjenje v tleh saturiranih z vodo (ECe)
• Vzorec tal se najprej nasiti (saturira) z destilirano vodo Saturirani
vzorec pustimo stati preko noči, da se soli popolnima izločijo z
nosilcev sorpcije. Sledi vakuumska ločitev (filtracija) ekstrakcijske
raztopine, v kateri se potem meri ECe
• Merjenje v talni raztopini po ekstrakciji suhega talnega vzorca z vodo
v razmerju 1:5 (ECw).
• 20 g zračno sušenega vzorca prelijemo s 100 ml deionizirane vode.
Raztopino stresamo na stresalniku, počakamo da se talni delci
usedejo in odpipetira supernanatnt. V odpipetiranem delu se nato
izmeri elektroprevodnost, ki jo označimo z ECw.
• ECe ≈ F × ECw
• F= odvisen od teksture (povprečno 6,4 |
| Delež izmenljivega Na+ (en. ESP – exchangeable sodium
percentage) | • pove, v kolikšni meri je sorptivni del tal
zaseden z Na+ ioni.
• ESP = Izmenljivi Na+[mmolc/100g ] × 100/
CEC [mmolc/100g ]
• Pri vrednostih ESP med 10 in 15 % pride do
razpada glinenih koloidov in slabšanja
strukture tal, predvsem v primeru reakcije z
vodo za namakanje ali ob padavinah. |
| • Količnik adsorbiranega natrija ( en. SAR –
sodium adsorption ratio: | • Količnik adsorbiranega natrija ( en. SAR –
sodium adsorption ratio:
– Podaja razmerje med [Na+] in [Ca2+] ter [Mg2+] na
sorptivnem delu tal.
– SAR = [Na+]/((0.5[Ca2+] +0.5 [Mg2+]))½ |
| • Skupna količina v vodi raztopljenih trdnih
delcev (soli in primesi) (en. TDS ‐ total
dissolved solids) | – TDS vrednost je dobljena po evaporaciji vode iz vzorca
pri 180°C izražena v mg/l,
– V vodi za namakanje je vrednost med 5 in 1000 mg/L,
– v vzorcu tal od 500 do 12000 mg/L (Brady in Weil,
2002). |
| VRSTE SLANIH TAL | VRSTE SLANIH TAL
• Slana tla (en. saline soils): – Soli, ki so prisotne v teh tleh, so večinoma kloridne in sulfatne skupine kalcija, magnezija, kalija in natrija
– ECe > 4dS/m ,
– ESP< 15 (oziroma SAR< 13)
– pH < 8.5
• Slana natrijeva tla (en. saline‐sodic solis) – ECe > 4dS/m
– ESP>15 oz. SAR>13.
– toksičnosti natrija!
• Natrijeva tla (en.sodic soils) – najbolj problematična vrsta slanih tal,
– direktna toksičnost alkalno delujočih ionov CO3
‐ , HCO3
‐ in Na+
– ECe < 4dS/m
– ESP >15 oz. SAR>13
– pH > 8.5, celo >10 |
| SOLONČAK (SOLONCHAKS) | ‐ močno slana tla
Taka tla se pojavljajo, kjer je evaporacija večja kot količina padavin in na obalnih
področjih, kjer je vpliv morske vode.
Razširjena so v saharski Afriki, vzhodni Afriki, Namibiji, centralni Aziji, Avstraliji in
Južni Ameriki. Po ocenah zavzemajo med 260 and 340 milijonov ha. Pogosto
skupaj s skupino tal Gleysol and Solonetz. |
| SOLONETZ | SOLONETZ – podpovršinska akumulacija gline bogate z Na
Posamična območja, kjer je delež Na večji od Ca in Mg. Po ocenah zavzemajo 135
milijonov ha. Pogosto skupaj s skupino tal Solonchaks in Gleysols |
| ARENOSOILS | ‐ peščena tla, nerazvita
Pojavljajo na eolskih, morskih in rečnih sedimentih. Po ocenah zavzemajo 900
milijonov ha, predvsem v puščavi Kalahari, v Sahelu, Z Avstraliji in J Ameriki. |
