Půdní koloidy

Charakteristika půdních koloidů Půdní koloid je částici v půdě o určitém rozměru, která se vzhledem ke svému objemu vyznačuje velkým povrchem. Koloidy jsou nejmenší půdní částečky do velikosti 2 nm důležité svým dipólovým charakterem. Povrchy koloidů se vyznačují negativním nebo pozitivním nábojem. U většiny koloidů převládají elektronegativní náboje. Koloidy mají různý původ a mohou vytvářejí komplexy s různými látkami, např. minerální komplexy s ionty Fe, Al, Ca, Mg.

Rozdělení půdních koloidů podle původu Minerální (anorganické) a Organické koloidy K minerálním koloidům patří jílové minerály, amorfní gely kyseliny křemičité a hydratované oxidy železa a hliníku. Organické půdní koloidy jsou zastoupeny převážmě humusovými látkami, tedy huminovými kyselinami, fulvokyselinami, bílkovinami a ligninem.

Rozdělení koloidů podle tvaru a vztahu k disperznímu prostředí Koloidy izometrické - mají stejné rozměry jednotlivých stran (př. huminové kyseliny). Koloidy anizometrické - mají jednotlivé strany nestejné (př.jílovité minerály). Koloidy hydrofilní – obsahují molekuly vody (př. huminové kyseliny) Koloidy hydrofóbní – obsahují málo molekul vody, ve vodě se nerozpouští, snadno koagulují (př. jílové minerály)

Rozdělení podle prostředí a chování při adsorpci Acidoidy jsou koloidy, které při disociaci uvolňují H+a adsorbují kationty, např.jílovité minerály a huminové kyseliny, v půdě převažují. Bazoidy jsou koloidy, které při disociaci uvolňují OH- a adsorbují anionty, např. hydráty sesquioxidů. Amfolytoidy jsou koloidy, které v důsledku změny pH různě disociují, při zvyšování kyselosti se chovají spíše jako bazoidy,v alkalickém prostředí jako acidoidy.

Charakteristika koloidní micely Koloidní micela je pevného jádra a elektrického dvojvrství, které je tvořeno nabíjecí vrstvou (vrstvou určující potenciál - náboj koloidu) a kompenzační vrstvou opačně nabitých iontů.

Charakteristika koloidní micely Kompenzační vrstva má dvě části: vnější (difuzní) část - tvořena slabě poutanými, dobře uvolnitelné ionty vnitřní část - tvořenou ionty pevně poutanými k nabíjecí vrstvě, špatně uvolnitelnými koloidní micela je ve výsledku elektroneutrálním útvarem Může docházet ke ztrátě části iontů z difuzní vrstvy a získá tak náboj odpovídá charakteru nabíjecí vrstvy. Tento náboj je nazýván elektrokinetickým potenciálem (dzeta potenciál). Negativní náboj (záporná nabíjecí vrstva) je u acidoidů (např. jílové minerály, huminové kyseliny), Pozitivní (kladně nabitá nabíjecí vrstva) je u bazoidů (např. hydratované sesquioxidy).

Koagulace a peptizace Půdní koloidy se mohou vyskytovat ve dvou různých stavech: sol a gel. Ve stavu sol jsou rovnoměrně rozptýleny v disperzním prostředí. Ve stavu gel jsou koloidy koagulovány v určité shluky. Tyto shluky jsou buď hydrofilní nebo hydrofobní. Přeměny sólů v gel mohou být reversibilní (gelů kyseliny křemičité ) nebo ireverzibilní. Stabilita koloidního systému - stav sol, nesnadná koagulace –vysoký elektrokinetický potenciálu (koloidy s absorbovanými ionty Na+ a OH- ) Stabilní kolidní systémy jsou v půdě nežádoucí – snížení stabiltiy koagulátorem, tedy zvýšení koncentrace opačných iontů v půdě. např. zvýšení iontu Ca2+, který dodáváme do kyselých půd formou vápnění

Význam koloidů v půdě příznivý vliv humusových látek v půdě: poutání živin a přilnavost zemin zadržování vody v půdě (na povrchu koloidů ) detoxikace škodlivých sloučenin (částečné vázání i těžkých kovů Pokusy s mobilizací koloidů v souvislosti s transportem těžkých kovů: Byly zkoušeny na půdách, které obsahovaly jíl z 26%. Mobilizaci nejvíc ovlivňilo počet půdních pórů, přes které voda protekla a rychlost tekoucí vody (Levin a kol., 2006).

Význam koloidů v půdě Zjišťování vlivu promíchávání (turbation) a filtrace na transport těžkých kovů v povodňovích oblastech. Docházelo k přemísťování těžký kovů z horní vrstvy do nižších vrstev půdy po povodni (Wijnhoven a kol., 2006). Přemísťování koloidů lze rozdělit do tří částí: na mobilizaci, transport a depozici koloidů (Ranville a kol., 2005). Otázka transport patogenů koloidy - ohrožení spodní vody. Pro potlačení transportu kontaminantů pomocí koloidů je nutné způsobit demobilizaci půdních koloidů a tím i patogenů (Grolimund a Borkovec, 2005).

Zvýšení množství huminů v půdě při podzolizaci (vysoké koncentraci H+,pH pod 5, H + ionty vytěsňují kladné ionty z krystalické mřížky jílových minerálů,) a při illimerizaci (také Ph 5 – 7, nedochází k destrukci jílových minerálů, uvolněné kladné ionty jsou proplavovány) - dochází k ochuzování organických látek v půdě. podpora humifikace, prokypřování (težké podmáčené půdy) na lehkých půdách - organická hnojiva, jako kompost, rašelina, odleželá kůra, hnůj a kejda možnost aplikovat již vyrobený huminový preparát

Huminové preparáty huminových preparátů se vyrábí: uhlí a z uhelných odpadů, z rašeliny – problém s odlučování těžkých kovů Lignohumát - (technický lignosulfonát – odpad při výrobě papíru, čistá dřevní hmota) aplikace na list, použít společně s minerálními hnojivy, snižuje až o 25% dávky hnojiv např.u brambor, dávka na 1 hektar pro dvě aplikace je 300 gramů prášku (www.hnojivo-lignohumat.cz) Dalším přípravkem na bázi huminů je FORTEHUM L/K i FORTEHUM L/Na. Je možné míchat s pesticidy i kapalnými hnojivy. plošná aplikace – společně s listovými hnojivy u ozimých obiloviny (pšenice,ječmen): časně zjara hnojíme 3,5 l. 1ha, ke konci fáze odnožování až začátku sloupkování 3,5 l. 1ha, na začátku fáze metání 3,5 l. 1ha. (www.humatex.cz).

Závěr problematika funkce a využití půdních koloidů v zemědělské výrobě není ještě zcela dořešena koloidy mohou ovlivnit výskyt těžkých kovů a patogenů ve spodních vodách, je to dnes otázkou výzkumu Zda použít organická hnojiva (kompost, hnůj, kejdu) nebo vyrobené huminové preparáty (Lignosulfát, Fortehum) závisí na konkrétních podmínkách obhospodařované půdy a rozhodnutí každého vlastníka pozemku.

Děkuji za pozornost