Кислотность и щелочность, приемы их регулировки - Почвоведение как наука

Реакция почвы - физико-химическое свойство, обусловленное содержанием H+ и ОН - в жидкой и твердой частях почвы. Она является важным условием роста и развития растений, оказывает большое влияние на минеральное питание растений, определяет физические и биологические свойства почвы.

Реакция почвы обычно проявляется при взаимодействии ее с водой или растворами солей. Почвы могут иметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию в зависимости от соотношения концентраций иона водорода (H+) и гидроксида (ОН-). Реакция кислая, если в почве преобладают ионы Н+, и щелочная - если в почве больше ионов ОН-. При равенстве концентраций H+ и ОН - реакция почвы нейтральная. Кислая реакция устанавливается в тех условиях, где осадки преобладают над испарением (леса, тундра), нейтральная - количество осадков и испарение уравновешены (степи луговые, саванны типичные); щелочная - когда испарение преобладает над осадками как в пустынях.

Реакцию раствора обычно определяют по условной величине рН (отрицательный логарифм концентрации H+). Шкала рН имеет значение от 1 до 14. При рН 7 - реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 - кислая, больше 7 - щелочная.

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требования к реакции почвы - наиболее благоприятными для большинства культур являются слабокислые или слабощелочные почвы. Нейтрализуют кислую реакцию внесением в почву известняков (СаСО 3), а щелочную - внесением гипса (СаSО 4). Максимальное количество ионов водорода устанавливается при определении гидролитической кислотности (Н).

Кислотность почв - свойство почвы, обусловленное содержанием в почвенном растворе Н-ионов, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе.

Существуют разные источники кислотности почвы. Одной из наиболее распространенных минеральных кислот является угольная кислота, образующаяся при растворении углекислого газа. Значительное подкисление почвенного раствора могут вызвать ненасыщенные катионами гуминовые и фульвокислоты. Последние образуются при разложении остатков хвойной и моховой растительности.

Повышенная кислотность - явление вредное для растений и полезной микрофлоры. В кислых почвах усложняется поступление кальция в растения, сосуды корневых волосков закупориваются, угнетается деятельность нитрификаторов, азотофиксаторов. Избыточная кислотность увеличивает до токсичных количеств содержание в почве подвижных алюминия и марганца. Кислые почвы бесструктурные, с неудовлетворительными водно-воздушными свойствами. Около 50% почв таежно-лесной зоны имеют избыточную кислотность. Кислотность почв необходимо изучать и регулировать.

Различают две формы почвенной кислотности - актуальную и потенциальную.

Актуальная (активная) кислотность почвы обусловлена наличием водородных ионов (протонов) в почвенном растворе. Определяется обычно при взаимодействии почвы с дистиллированной водой и выражается показателем рНH2O. Показатель актуальной кислотности очень динамичен, нестабилен, зависит от многочисленных реакций, постоянно совершающихся в почве.

Потенциальная кислотность (скрытая, пассивная) обнаруживается при взаимодействии почвы с растворами солей. Природа ее сложная. Носителями потенциальной кислотности являются обменные катионы водорода (H+), алюминия (А 13+) почвенных коллоидов.

В зависимости от соли, используемой для выявления потенциальной кислотности, ее подразделяют на обменную игидролитическую.

Обменная кислотность - та часть потенциальной кислотности, которая обнаруживается при вытеснении из почвы ионов H+ и А 13+ растворами нейтральной соли. Обычно для определения обменной кислотности почв используют 1н. раствор КС 1 (рН ~ 6,0):

[ППК-]H++ КСl > [ППК-]К+ + НС 1;

[ППК-]А 13+ + ЗКС 1 > [ППК-]ЗК+ + A1C13.

А 1С 13 - соль слабого основания и сильной кислоты. Гидролитически распадаясь образует соляную кислоту и гидрооксид алюминия:

А 1С 13+ ЗН 2О >А 1 (ОН)3 + ЗНС 1.

Образующаяся в растворе кислота оттитровывается - кислотность тогда выражается в мг*экв /100 г, либо определяется величиной рН раствора - рНKCl.

В зависимости от величины рН солевой вытяжки почвы подразделяются на следующие группы: сильнокислые (рН 80%) не нуждаются в известковании, а при V - менее 50%, имеют высокую необходимость в нем.

Известкование - основной прием повышения продуктивности кислых почв. При известковании внесенный СаСО 3 (при наличии углекислоты) переходит в растворимый Са(НСОз)2 и взаимодействует с почвой по следующей схеме:

[ППК-]2H++ Са(НСО 3)2 >[ППК-]Са 2++ 2Н 2О + 2СО 2.

Дозу извести обычно рассчитывают по гидролитической кислотности: Н*1,5 = т СаСОз на 1 га, то есть 1 мг*экв гидролитической кислотности на 100 г почвы требуется для нейтрализации 1,5т СаСО 3 на 1 га.

Дозу СаСО 3 для известкования кислых почв можно определить и по обменной кислотности - в зависимости от величины рНКCl и механического состава почвы доза извести может изменяться от 2,0 до 6,0 т СаСО 3 на 1 га; при рНКCl 5,6 и выше почвы не известкуют.

Щелочность почв - способность их подщелачивать воду и растворы нейтральных солей. Связана с присутствием в почве гидролитически щелочных солей - Na2CO3, NaHC03, Са(Н 2СО 3)2 и других, создающих при диссоциации повышенную концентрацию ОН-ионов:

Na2CO3 + 2HOH> H2CO3 + 2Na + 2ОH-.

Различают активную и потенциальную щелочность почвы. Первая связана с наличием гидролитически щелочных солей в почвенном растворе. Потенциальная щелочность обусловлена обменно поглощенным Na.

Щелочная реакция угнетает деятельность микроорганизмов, ухудшает структуру и физические свойства почвы, режим питания растений.

Ликвидируют избыточную щелочность гипсованием:

Х[ППК-]2Na + CaSO4> [ППК-]Ca2 + Na2SO4

Образующийся сернокислый натрий может быть вымыт из почвы при выпадении атмосферных осадков или при поливе.

Похожие статьи




Кислотность и щелочность, приемы их регулировки - Почвоведение как наука

Предыдущая | Следующая