PostHeaderIcon Реакция почв


Реакция почвы играет большую роль. Большинство растений требуют нейтральной, слабокислой, слабощелочной среды и необходимо создавать эти условия.

Кислотность - способность почвы подкислять воду и растворы нейтральных солей.

Различают две формы кислотности: активную и потенциальную.

Активной кислотностью называют кислотность почвенного раствора. Реакция почвенного раствора определяется концентрацией находящихся в нем ионов водорода Н+ и гидроксила ОН-. При электролитической диссоциации воды образуются равное количество ионов Н+ и ОН-. При этом концентрация Н+ в чистой воде, имеющей нейтральную реакцию, равна 10-7 г на 1 л. воды.

Если в воде растворена кислота, то количество ионов водорода в растворе увеличивается. Чтобы упростить обозначение концентрации ионов водорода, её выражают символом рН, представляющим собой отрицательный логарифм концентрации ионов водорода.

Источники кислотности почвенного раствора:

  1. органические и минеральные кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов и растений и их разложения после отмирания: щавелевая, молочная, яблочная, азотная, серная и др. Сильные кислоты в почве встречаются редко, т.к. происходит обмен с катионами почвенных коллоидов, и образуются соли кальция, магния и др. катионов. Слабые органические кислоты как малодиссоциирующие в какой-то степени остаются свободными, но их количество в почве незначительно. В большем количестве в почвенном растворе присутствует угольная кислота - продукт дыхания, окислительных процессов живых организмов почвы и от нее (угольной кислоты) в значительной степени зависит кислотность почвенного раствора.
  2. Важный источник кислотности почвенного раствора - фульвокислоты, образующиеся в результате разложения органических остатков.
  3. На пашне эффективный источник кислотности - физиологически кислые минеральные удобрения - KСl, (NH4)2SO4 и др. Выражают активную кислотность двумя способами: в мг.экв Н, определяемого методом титрования водной вытяжки или непосредственно почвенного раствора; величиной рН, которую определяют в водной вытяжке или непосредственно в почвенном растворе (записывают как рНвод).

Потенциальной кислотностью называют кислотность почвы, проявляющуюся при взаимодействии её с растворами нейтральных и гидролитически щелочных солей. Эта форма отражает кислотность твердой фазы почвы и обусловлена ионами Н+ и Al3+, находящимися в поглощенном состоянии в почвенном поглощающем комплексе. При взаимодействии с почвой, насыщенной основаниями, водород низкомолекулярных органических кислот (например, фульвокислот) внедряется в диффузный слой коллоидов по схеме: [ППК-]Ca2+ + R(COOH)2 = [ППК-]2H+ +R(COO)2Ca; [ППК-]Ca2+ + H2CO3 = [ППК-] 2H+ +CaCO3

Источники обменного алюминия - алюминий глинистых минералов и несиликатных форм оксидов алюминия, которые разрушаются фульвокислотами и органическими кислотами, а алюминий при этом внедряется в диффузный слой почвенных коллоидов.

Существует две формы потенциальной кислотности:

  • Обменная кислотность - кислотность, образующаяся при обработке почвы раствором нейтральной соли (КCl, NaCl, BaCl2). Схема вытеснения обменного водорода и образования кислоты может быть представлена следующим уравнением: [ППК-]4H++ 2KCl= [ППК-]2K2H+++2HCl Образование кислоты при вытеснении хлористым калием обменного алюминия идет несколько иным путем. Алюминий, вытесняясь калием, образует при взаимодействии с хлором АlCl3: [ППК-]2Al+3 + 3KCl = [ППК-]3K+Al3+ + AlCl3

    Последний, подвергаясь гидролизу, образует НСl и гидроокись алюминия.

     

  • Гидролитическая кислотность - кислотность раствора, создающаяся при взаимодействии почвы с раствором гидролитически щелочной соли (т.е. соли сильного основания и слабой кислоты). Чаще всего при определении гидролитической кислотности пользуются 1н. раствором CH3COONa. Вытеснение обменного водорода и образование кислоты при этом можно представить следующим образом: [ППК-]3H+ + 3CH3COONa = [ППК-]3Na+ + 3CH3COOH.

    При наличии в поглощающем комплексе Al3+, помимо CH3COOH, образуется Al(OH)3 по схеме:

    [ППК-]Al3+ + 3CH3COONa = [ППК-] 3Na+ +(CH3COO)3Al;

    (CH3COO)3Al +3H2O = Al(OH)3+3CH3COOH.

    Гидролитическая кислотность больше обменной, так как при обработке почвы гидролитически щелочной солью происходит вытеснение практически всех обменных H+ и AL3+ , а не только наиболее активной их части. Таким образом, гидролитическая кислотность максимальная и представляет собой сумму всех форм кислотности.

    Повышенная кислотность вызывает в почве ряд отрицательных явлений, прямо или косвенно влияющих на плодородие почв и жизнь растений. При кислой реакции минералы разрушаются, и в условиях промывного типа водного режима развивается подзолообразовательный процесс, который приводит к образованию почв с низким плодородием. Происходит разрушение структуры, что ухудшает водно-воздушный и питательный режимы.

    Повышенная кислотность - отрицательное свойство, влияющее на целый ряд сторон жизни почвы и вызывающее неблагоприятные последствия.

    Устранение избыточной кислотности почв. Для устранения избыточной кислотности почвы известкуют. H+ Ca2+ [ппк-] H+ + Ca (HCO3)2 = [ппк-] H + 2H2O + CO2 H+

    Бикарбонат кальция, образовавшийся при взаимодействии извести с угольной кислотой почвенного раствора, нейтрализует также фульвокислоты, низкомолекулярные органические вещества и минеральные кислоты, находящиеся в почвенном растворе.

    Количество извести, которое необходимо внести в почву, зависит от степени кислотности и гранулометрического состава почвы и исчисляется тоннами на гектар.

    Щелочностью почвы называют способность ее подщелачивать воду и растворы нейтральных солей. Различают щелочность активную и потенциальную. Активная щелочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей - Na2CO3, NaHCO3.

    Na2CO3 + 2HOH = H2CO3 + 2Na+ + 2OH-

    Потенциальной называют щелочность, которая обнаруживается в почвах, содержащих обменный натрий. При взаимодействии такой почвы с угольной кислотой, содержащейся в почвенном растворе, происходит реакция замещения, в результате чего накапливается сода, а раствор подщелачивается:

    [ППК-]Na+Na+ + Na2CO3 = [ППК-]H+H+ + Na2CO3

    К почвам с щелочной реакцией относят те, у которых рН водной вытяжки превышает 7,0. В зависимости от конкретной величины рН водной вытяжки почвы подразделяют на слабощелочные (рН 7,1-7,5), щелочные (рН 7,6-8,5) и сильнощелочные (рН>8,5).

    Повышенная щелочность приводит к разрушению коллоидной части почвы, её структуры и ухудшению физических свойств, водно-воздушного и питательных режимов. Для ликвидации щелочности почвы гипсуют.

    Буферность почв - способность почвы противостоять резкому сдвигу (смещению) реакции почвенного раствора под воздействием кислых или щелочных солей. Значение буферности заключается в том, что она предотвращает резкие сдвиги реакции при внесении физиологически кислых или щелочных минеральных удобрений. Увеличить буферность можно, увеличивая содержание в почве гумуса, систематически внося органические удобрения.