Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě."

Pavla Jarošová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Pedogeochemie 11. přednáška FOSFOR V PŮDĚ v půdách běžně,8 (,2 -,) % Formy výskytu: apatit, minerální fosforečnany (Ca, Al, Fe) silikáty (substituce Si 4+ v tetraedrech) organické sloučeniny (3- %) inositolfosfáty, fosfolipidy nukleové kyseliny, fosforylované cukry Zdroje P: mateční horniny zvětrávání hnojiva průmyslová i organická Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě Zvětrávání Sorpce a desorpce Rozpouštění a precipitace Mineralizace Imobilizace v OH Eroze, vyplavení, smyv Sorpce fosforečnanů Saloidní vazba R-OH + H + -OH - R-OH 2+ -OH - R-OH 2 -OH + H 2 PO 4 - R-OH 2 -H 2 PO 4 + OH - ještě vyměnitelné Koloidní vazba R-OH + H 2 PO 4 - R-H 2 PO 4 + OH - obtížně vyměnitelné Irreversibilní sorpce krystalizace vytváření nerozpustných sloučenin s Fe (variscit), Al (strengit), Ca zvrhávání P, retrogradace kys. fosforečné Formy P v půdě v závislosti na ph 1

fosfolipidy nukleové kyseliny, fosforylované cukry Zdroje P: mateční horniny zvětrávání hnojiva průmyslová i organická Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě Zvětrávání Sorpce a desorpce Rozpouštění a

2 Poutání P v půdě v závislosti na ph Rovnovážný diagram forem P Formy půdního P Formy P v půdě podle stáří půdy Apatity a Ca fosforečnany Organický P Fosforečnany Fe a Al Adsorpce a desorpce P v půdě - idealizovaný průběh Adsorbovaný P desorpce adsorpce Hystereze Rozpustný P Doba vývoje půdy Koncentrace P Ztráty fosforu z půdy Hlavní cesty ztráty: vyluhování (rozpustný P) povrchový a podpovrchový smyv (rozpustný P a P v částicích) eroze (P v částicích) Příčiny: nadměrné hnojení nízká sorpční kapacita půd pro P nízký obsah Ca, Mg, Fe, Al, jílu zvláště kyselé písčité půdy (podzoly) vysoké srážky eroze, smyv, vyluhování Využitelnost a smyv P v půdě (dle McDowella et al., 22) Relativní výnos plodiny (%) Hodnocení zásoby P v půdě z hlediska výnosu nízká optimální vysoká Kritická hodnota pro výnos Kritická hodnota pro smyv? Ztráta P smyvem nízký střední vysoký hodnocení obsahu P v půdě z hlediska potenciálního smyvu 2

smyv (rozpustný P a P v částicích) eroze (P v částicích) Příčiny: nadměrné hnojení nízká sorpční kapacita půd pro P nízký obsah Ca, Mg, Fe, Al, jílu zvláště kyselé písčité půdy (podzoly) vysoké

3 Transport P Eutrofizace vod = zvýšení výživného stavu vod Příčiny: ztráty živin z půdy jiné zdroje N a P (prací prostředky, odpadní vody aj.) narušená bilance teplota, světlo, soli Důsledky: nadměrný růst vodních rostlin vyčerpání kyslíku snížení druhové diverzity, hynutí ryb omezení průhlednosti, splavnosti Prevence ztrát P (aj. živin) z půdy Přiměřené hnojení formy a dávky hnojiv, doba a způsob aplikace Best management practices (BMP) bezorebné hospodaření, obdělávání po vrstevnicích terasy, zasakovací pásy střídání plodin, krycí plodiny aj. SÍRA V PŮDĚ v půdách běžně,3 -,16 % Zdroje: mateční horniny suchá a mokrá depozice rostlinné zbytky hnojiva Přídavky do půdy: materiály obsahující Ca, Mg, Fe nebo Al snížení rozpustnosti a mobility P Bilance (Pg): Atmosféra Hydrosféra, Litosféra Půda 26 Biosféra 7,6 Celkové zásoby S (1 9 t) atoky (1 6 t r -1 ) Síra v půdě Formy výskytu: sírany (SO 4 ) rozpuštěné, adsorbované, precipitované sádrovec aj. SO 2 sulfidy (S ) v AN podmínkách elementární S v AN podmínkách organické sloučeniny (7-99 %) S aminokyseliny (cystein, serin, methionin) 1-3 % celkové S polysacharidy a lipidy vazby C-S-H, C-O-S, C-N-S 3

živin) z půdy Přiměřené hnojení formy a dávky hnojiv, doba a způsob aplikace Best management practices (BMP) bezorebné hospodaření, obdělávání po vrstevnicích terasy, zasakovací pásy střídání plodin,

4 Koloběh S v půdě Přeměny síry v půdě Adsorpce/desorpce SO 4 : zejména hydratované oxidy Fe a Al jílové minerály, organické komplexy vliv ph (max. při 3-4,), formy Fe/Al minerálů a OH Oxidace/redukce anorganické S: vliv redox podmínek působení půdních mikroorganismů Thiobacillus, Arthrobacter, Pseudomonas, Desulfovibrio H 2 S + 2O 2 H 2 SO 4 2H + + SO 4 2S + 3O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 4H + + 2SO 4 Formy S v závislosti na ph a pe Přeměny síry v půdě Mineralizace/imobilizace organické S: mikrobiální procesy mineralizace - enzymy sulfatázy Precipitace sulfidů Volatilizace Odběr rostlinami Vyplavování, eroze, smyv Rozdíl mezi smrkovým a bukovým porostem (Havel et al. 1996, in Hruška a Cienciala 21) (kg S ha -1 r -1 ) Srážky 1 1 Celková atmosf. depozice S a N DEPOZICE S Nízká <1 kg ha -1 Střední 1-1 Vysoká 1-2 Velmi vys, >2 Podkorunové srážky 6!!! 23 Smrk Buk DEPOZICE N Nízká < kg ha -1 Střední 1-1 Vysoká 1-1 Velmi vys, >1 4

+ + SO 4 2S + 3O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 4H + + 2SO 4 Formy S v závislosti na ph a pe Přeměny síry v půdě Mineralizace/imobilizace organické S: mikrobiální procesy mineralizace - enzymy sulfatázy

5 Těžba uhlí a emise SO 2 v ČR Coal mining (milion of tons) Coal mining SO2 emissions Proposed limit for SO2 emission(milion of tons) Koncentrace SO 2 ve vzduchu v ČR - roční průměry, mg m Year Hruška et al. (21) Roční depozice S v ČR -g m -2 r -1 Desorpce síranů z lesních půd (Jizerské hory) Rozdíl mezi aplikovanou a výslednou koncentrací (mg l -1 ) Smědava Aplikovaná koncentrace (mg l -1 ) F H Ep Bhs Bs Smědava 2 Rozdíl mezi aplikovanou a výslednou koncentrací (mg l -1 ) Aplikovaná koncentrace (mg l -1 ) F H Ae Bvs Bv Sádrovcové půdy vysoký obsah sádrovce obvykle suché oblasti (S. Afrika, Střední Východ, Španělsko aj.) vysoká elektrická vodivost nízký osmotický potenciál (silně záporný) ph 4-9 vliv na chemické, fyzikální i biologické vlastnosti půdy obtížné využití Kyselé síranové půdy vznikají při vysokém obsahu sulfidů (pyritu) jeho oxidací mořská pobřeží (pod mangrovníky) rašeliny výsypky 4FeS 2 + 1O H 2 O 8H 2 SO 4 + 4Fe(OH) 3 2FeS 2 + 7O 2 + 2H 2 O 2H 2 SO 4 + 2FeSO 4 méně často vznikají v důsledku elementární S nebo jiných sulfidických minerálů extrémně kyselé půdy (ph 1 )

(21) Roční depozice S v ČR -g m -2 r -1 Desorpce síranů z lesních půd (Jizerské hory) Rozdíl mezi aplikovanou a výslednou koncentrací (mg l -1 ) 1 - -1-1 -2-2 Smědava 4 4 8 1 1 Aplikovaná koncentrace

Podobné dokumenty

Odběr rostlinami. Amonný N (NH 4 )

Odběr rostlinami. Amonný N (NH 4 ) Složka N do půdy N z půdy Spady Export Atmosférický dusík Minerální hnojiva Stájová hnojiva Fixace N Organický dusík Rostlinné zbytky Amonný N + (NH 4 ) Odběr rostlinami Volatilizace Nitrátový N - (NO