Δρ. Γεώργιος Ζαΐμης
Πιο ενεργά συστατικά κολλοειδή κλασματα Διάμετρο μικρότερη από 0,001 mm ή 1μ ανήκουν στα κολλοειδή. Ανόργανα ορυκτά (άργιλος) οργανική ουσία (χούμος) Η άργιλος (< 2μ) των εδαφών, διαμέτρου μικρότερης από 1μ, αποτελεί το κυριότερο κολλοειδές συστατικό. Στα ανόργανα κολλοειδή ανήκουν τα ορυκτά της αργίλου και τα κρυσταλλικά ή άμορφα οξείδια ή υδροξείδια του Fe, Al και Si.
Τα οργανικά κολλοειδή ανήκουν στο χούμο. Συγκεντρώνονται στους επιφανειακούς ορίζοντες και η ποσότητά τους ελαττώνεται με το βάθος. Τα κολλοειδή έχουν την τάση να μετακινούνται από τον Α στον Β ορίζοντα.
Το αιώρημα των τεμαχιδίων ενός κολλοειδούς μέσα σ ένα μέσο διασποράς λέγεται λύμα. Η μάζα που αποβάλλεται μετά τη θρόμβωση λέγεται πήγμα.
Τα ανόργανα κολλοειδή τεμαχίδια του εδάφους έχουν ελεύθερα αρνητικά φορτία Οφείλονται, είτε στις ισόμορφες αντικαταστάσεις μέσα στα φύλλα του κρυσταλλικού πλέγματος των τετράεδρων και οκτάεδρων, είτε στις θραυσιγενείς επιφάνειες των ορυκτών.
Στις ισόμορφες αντικαταστάσεις, ένας αριθμός ιόντων ΑΙ αντικαθίσταται από ισάριθμα ιόντα Mg και επομένως εμφανίζονται ελεύθερα αρνητικά φορτία (οκτάεδρα) Ο - - Αl +++ ΟΗ - ΙΣΟΜΟΡΦΗ ΑΝΤΙΚΑΤΣΤΑΣΗ Ο - - Mg +++ ΟΗ - Τετράεδρα φύλλα Si ++++ από Αl +++
Φορτισμένα κολλοειδή συγκεντρώνουν στην επιφάνεια τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα Τεμαχίδια συμπυκνωτής αρνητική επιφάνεια έλκει συγκρατεί ισχυρά θετικά ιόντα
Η ιδιότητα των κολλοειδών του εδάφους να προσροφούν και να συγκρατούν κατιόντα ονομάζεται ικανότητα προσρόφηση κατιόντων. Το ποσό των κατιόντων, που μπορούν προσροφήσουν και να συγκρατήσουν σε ανταλλάξιμη μορφή τα κολλοειδή του εδάφους, λέγεται εναλλακτική ικανότητα κατιόντων (C.E.C.=Cation exchange capacity) ή και ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (ΙΑΚ) Μετράται σε χιλιοστοϊσοδύναμα (milliequivalents) κατιόντων ανά 100 g ξηρού εδάφους (me/100 g).
ΙΑΚ εξαρτάται: ορυκτολογική σύσταση, μηχανική σύσταση, οργανική ουσία, οξύτητα εδάφους Η ΙΑΚ κυμαίνεται στα ορυκτά από λίγα μέχρι 60 me/100 g εδάφους, ενώ στα οργανικά εδάφη υπερβαίνει τα 200 me/100 g εδάφους. Αργιλικά ορυκτά: μοντμοριλλονίτης, > ιλλίτης > καολονίτης
Κατιόντα: Η+, Ca++, Mg++, K+, NH4+ Ανιόντα: SO4--, Cl-, PO4-, Co3--, NO3-
Επί % ποσοστό των ανταλλάξιμων κατιόντων της ολικής εναλλακτικής ικανότητας Δίνεται από τον τύπο: V = S/ C.E.C. X 100 V = βαθμός κορεσμού με βάσεις S = Ca+Mg+Κ+Na C.E.C. = Ca+Mg+Κ+Na+Η
Όταν ο βαθμός κορεσμού με βάσεις είναι <80%, το έδαφος έχει όξινη αντίδραση είναι >80% το έδαφος εμφανίζει αλκαλική αντίδραση.
Πρόσληψη κατιόντων από τις ρίζες (ένα μέρος) ανταλλαγή κατιόντων Διαπνοή ριζών και φυτών CO 2 αντιδρά Η 2 0 δίνει Η2CO3 Εδαφικό διάλυμα: Η - HCO3 + Ιόντα υδρογόνου, που δημιουργούνται από τη δράση των ριζών ή τη δράση μικροοργανισμών, αντικαθιστούν κατιόντα που υπάρχουν στα κολλοειδή.
Αυτά μεταβιβάζονται στο εδαφικό διάλυμα από όπου αφομοιώνονται εύκολα από τα φυτά. Η αφομοιωσιμότητα των κατιόντων, εξαρτάται από τη δύναμη προσρόφησης, από το ποσοστό τους στο εδαφοσύμπλοκο και από τον τύπο και τις ιδιότητες των κολλοειδών.
Η εναλλακτική ικανότητα προσδιορίζει τον τρόπο και βαθμό λίπανσης. Λεπτόκοκκα, πλούσια σε οργανική ουσία εναλλακτική ικανότητα > 15 me/100g Αμμώδη εδάφη εναλλακτική ικανότητα < 4 me/100g
Θρόμβωση είναι η συνένωση των μεμονωμένων τεμαχιδίων της αργίλου και ο σχηματισμός μεγαλύτερων, τα οποία λόγω του βάρους τους δεν μπορούν να αιωρούνται και καθιζάνουν. Η θρόμβωση ευνοείται από την παρουσία ασβεστίου, υδρογόνου, οργανικής ουσία και οξειδίων Fe, Al, Mn. Νάτριο, λίθιο την διασπορά Η θρόμβωση δημιουργεί σταθερή δομή και αυξάνει την παραγωγικότητα του.
Η πλαστικότητα η ικανότητα παραμόρφωσης ενός σώματος με επίδραση εξωτερικής δύναμης. Εξαρτάται από την ενυδάτωση της στερεάς φάσης. Αυξάνεται με αύξηση του νατρίου και ελαττώνεται όταν αυξάνεται το ασβέστιο. Η μεγάλη πλαστικότητα είναι αρνητική.
Η συνοχή των εδαφικών υλικών οφείλεται στην αμοιβαία έλξη των κολλοειδών τεμαχιδίων. Αυξάνεται όσο ελαττώνεται η υγρασία του εδάφους, ενώ μειώνεται με αύξηση της οργανικής ουσίας.
Εδάφη που περιέχουν ορυκτά, τα οποία διαστέλλονται σε μεγάλη ποσότητα, παθαίνουν διόγκωση και συστολή όταν αυξομειώνεται η υγρασία τους. Τα εδάφη αυτά κατά την περίοδο της ξηρασίας συστέλλονται και σχηματίζουν μεγάλες ρωγμές οι οποίες προκαλούν ζημιές στο ριζικό σύστημα των φυτών.
Ο βαθμός οξύτητας και η αλκαλικότητα μετριέται με τον αρνητικό λογάριθμο της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα και συμβολίζεται ως ph. Ανάλογα με το ph, τα εδάφη χαρακτηρίζονται όξινα, ουδέτερα ή αλκαλικά.
Το ph επηρεάζει τις φυσικοχημικές ιδιότητες του εδάφους, τη δραστηριότητα φυτών και μικροοργανισμών. Παράγοντες επηρεάζουν οξύτητα/αλκαλικότητα: Ο βαθμός κορεσμού με βάσεις <80% όξινο Ο τύπος των κολλοειδών Το είδος των ιόντων
Το ph επηρεάζεται από το μητρικό υλικό. Γρανίτης, σχιστόλιθος και γνεύσιος ph < 5 Φλύσχης, περιδοτίτης ph 5-6 Σκληροί ασβεστόλιθοι ph > 6
To ph του εδάφους μετριέται είτε με δείκτες, είτε με ειδικά όργανα, τα πεχάμετρα.
Στο εδαφικό σύστημα έχουμε ιόντα υδρογόνου στην υγρή φάση τα οποία αντιπροσωπεύουν την ενεργό οξύτητα (ph), ενώ στην στερεά φάση αντιπροσωπεύουν την ανταλλάξιμη οξύτητα. ενεργός οξύτητα < ανταλλάξιμη οξύτητα Η σχέση τους είναι ανάλογη με τη μηχανική σύσταση
Στο εδαφικό σύστημα έχουμε ιόντα υδρογόνου στην υγρή φάση τα οποία αντιπροσωπεύουν την ενεργό οξύτητα (ph), ενώ στην στερεά φάση αντιπροσωπεύουν την ανταλλάξιμη οξύτητα ενεργός οξύτητα < ανταλλάξιμη οξύτητα Η σχέση τους είναι ανάλογη με τη μηχανική σύσταση
Ρυθμιστική ικανότητα διαλύματος ονομάζομε την ικανότητα του να αντιστέκεται στη μεταβολή του ph του όταν προστεθεί βάση ή οξύ. Τα οργανικά και αργιλώδη εδάφη έχουν μεγάλη ρυθμιστική ικανότητα, τα αμμώδη έχουν μικρή.
Ισχυρά όξινα εδάφη περιορίζουν την αφομοιωσιμότητα των P, K, S, Ca, Mg, M και B. Η εξυγίανση των όξινων εδαφών γίνεται με προσθήκη ασβέστου, με μορφή CaO ή CaCO 3 ή και δολομίτη (CaCO 3, MgCO 3 ). Σε υψηλό ph τα φυτά δεν μπορούν τις αναγκαίες ποσότητες Fe, Mn, B. Για τη μείωση της αλκαλικότητας χρησιμοποιείται θειικό οξύ ή θειικός σίδηρος ή θείο.
1. Τα κωνοφόρα γενικά προτιμούν περισσότερο όξινες συνθήκες από τα πλατύφυλλα. Η λιβαδική βλάστηση προτιμά περισσότερο ασβεστολιθικά εδάφη με υψηλότερο ρη ή γενικά τα πλούσια σε βάσεις εδάφη. 2. Η αντίδραση του εδάφους μεταξύ 5 και 7 πολύ μικρή σημασία έχει για τα δασοπονικά είδη.
3. Όταν τα γυμνά εδάφη έχουν pη μικρότερο από 5, μπορεί να είναι φτωχά, εκπλυμένα με άσχημες φυσικές ιδιότητες. 4. Όταν το pη είναι μεγαλύτερο από 7,5 υπάρχει μεγάλο ποσοστό CaCΟ3 και διαλυτών αλάτων. 5. Στα δασικά φυτώρια, για την παραγωγή κωνοφόρων, το καλύτερο ph είναι μεταξύ 5 και 6 και για παραγωγή πλατύφυλλων 5,6 μέχρι 6,6.
6. Εδάφη λιγότερο όξινα ή ελαφρώς αλκαλικά καλύπτονται ευκολότερα από ποώδη βλάστηση 7. Αραιώσεις, αποψιλωτικές υλοτομίες και πυρκαγιές προκαλούν σημαντική αύξηση του pη