Кислотность, щелочность и буферность почв

Реакция почвы зависит от соотношения в ней свободных ионов Н⁺ и ОН^-. Если в почвенном растворе концентрация этих ионов одинакова, то реакция будет нейтральной, при Н⁺>OH^- – реакция кислая, а при Н >OH^- – реакция щелочная.Реакцию почвенного раствовра выражают в единицах рН. рН – десятичный отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в граммах на 1 литр раствора. Реакцию почвенного раствора определяют потенциометрически в водной или солевой вытяжке.

Реакция почвенного раствора некоторых почв представлена в таблице 4.

Кислотность почв – способность почвы подкислять почвенный раствор, обусловленная наличием в почве органических и минеральных кислот, кислых и гидролитически кислых солей, а также обменных ионов H⁺ и Al³⁺.

Виды кислотности. Различают актуальную и потенциальную кислотность. В свою очередь, потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую.

Актуальная кислотность определяется значением рН почвенного раствора или водной вытяжки.

Потенциальная кислотность определяется ионами водорода и алюминия находящимися в твердой фазе почвы в поглощенном состоянии.

Таблица 4 – Уровни кислотности и щелочности почв

Обменная кислотность определяется количеством ионов алюминия и водорода в вытяжке, приготовленной с помощью гидролитически нейтральной соли (1н. KCl).

ППК ]Al³⁺, H⁺ + 4KCl ↔ ППК]4К⁺ + AlCl₃ + HCl

Образующийся хлористый алюминий это гидролитически кислая соль, поэтому в водном растворе она расщепляется на кислоту и основание.

AlCl₃ + 3Н₂О → Al(ОН)₃ + 3HCl

Гидролитическая кислотностьобусловлена как обменными, так и прочносвязанными ионами H⁺ и Al³⁺, извлекаемых с помощью гидролитически щелочной соли (1н. CH₃COONa).

ППК]Al³⁺, H⁺ + 4CH₃COONa + 3H₂O → ППК]4Na⁺ +

+ Al(OH)₃ + 4CH₃COOH

Гидролитическая кислотность всегда выше обменной, выражается в мг·экв/100г почвы. По ее величине определяют норму извести, необходимую для нейтрализации кислой реакции почв. Как правило, норма извести дополнительно корректируется в зависимости от степени насыщенности основания и гранулометрического состава почв.

Щелочность почв – способность почвы подщелачивать почвенный раствор. Также как и кислотность, щелочность угнетающе действует на растения и микроорганизмы, ухудшает агрофизические свойства почвы. Различают актуальную и потенциальную щелочность.

Актуальная щелочность зависит от содержания в почвенном растворе гидролитически щелочных солей (Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ и др.). При диссоциации этих солей в почвенном растворе образуются гидроксил ионы. Актуальная щелочность определяется значением pH водного раствора.

Потенциальная щелочностьпочв определяется содержанием обменного Na⁺, поскольку он может переходить в почвенный раствор и подщелачивать его. По содержанию обменного натрия определяют количество гипса для мелиорации солонцов и солонцеватых почв.

Большинство сельскохозяйственных культур предпочитают нейтральную и слабокислую реакцию среды. В целом растения лучше переносят кислотность, чем щелочность. Каждая сельскохозяйственная культура имеет свой оптимальный интервал рН. Пшеница лучше растет и развивается при pH 6,5-7,5. Кукуруза, свекла требуют нейтральной реакции. Картофель хорошо растет при кислой реакции среды (pH≈5,0). Лен лучше всего растет при слабокислой реакции. Рожь и овес малотребовательны к реакции почвы, но предпочитают рН 5,0-6,0. Чай и цитрусовые культуры предпочитают, кислую среду, а люцерна, донник, наоборот – щелочную (рН≈8,0).

Буферная способность почв – способность почвы противостоять изменению концентрации почвенного раствора. Чем больше коллоидов в почве, тем выше ее буферность. Тяжелые почвы с высоким содержанием гумуса обладают большой буферной способностью, легкие и малогумусные почвы наоборот слабобуферны.

Применение легкорастворимых минеральных удобрений возможно благодаря буферности почвы. В противном случае в зонах вокруг гранул удобрений создавались бы губительные для растений концентрации солей. В то же время буферность делает почву инертной, противостоящей усилиям человека, направленным на улучшение почвы. Поэтому зачастую фактические дозы химических мелиорантов и удобрений вносимых в почву значительно выше расчетных.