Буферные системы почвы виды

БУФЕРНОСТЬ ПОЧВЫ

БУФЕРНОСТЬ ПОЧВЫ, буферная способность почвы — способность её противостоять изменениям реакции. Благодаря Б. почв их реакция, при добавлении небольших количеств кислот или щелочей, сравнительно мало меняется, что очень важно для произрастания р-ний на почвах и развития в них микроорганизмов.

Буферной способностью обладает твёрдая часть почв и в меньшей степени почвенный раствор. В нейтральных и слабокислых почвах буферная способность почвенных растворов зависит б. ч. от наличия в них буферной системы из углекислоты и бикарбоната кальция. При добавлении к указанной буферной системе сильной кислоты образуется нейтрально реагирующая кальциевая соль последней и слабая кислота — СO₂ в свободном состоянии; так. обр., вместо сильной кислоты в почвенном растворе остаётся слабая кислота, благодаря чему кислотность раствора мало повышается. Свободные щёлочи, в случае их прибавления к этой буферной системе, связываются углекислотой в углекислые соли [напр., Са(ОН)₂ в трудно растворимый углекислый кальций], вследствие чего резкого подщелочения реакции не происходит. При наличии в почвенном растворе буферной системы из углекислоты и бикарбоната кальция рН раствора обычно колеблется в пределах от 5,3 до 8,4.

Буферность почвенных растворов может обусловливаться также наличием в них др. буферных систем — из фосфорной кислоты и её солей, органических кислот и их солей, солей алюминия и пр. или содержанием в почвенном растворе амфотерных веществ, обладающих способностью связывать как водородные, так и гидроксильные ионы (аминокислоты, гуминовые вещества и т. д.).

Состав почвенного раствора и, следовательно, его буферные свойства зависят от свойств твёрдой части почвы; последняя, в основном, и определяет буферность почв.

Буферность твёрдой части почв обусловливается способностью органических и минеральных коллоидов к поглощению катионов (см. Поглотительная способность почвы). Поглощённые почвой основания обусловливают Б. п. по отношению к кислотам. Последние при их добавлении к почве нейтрализуются, в результате обменных реакций с поглощёнными основаниями, по уравнению:

С др. стороны, Б. п. по отношению к щелочам обусловливается нейтрализацией последних поглощёнными ионами водорода по уравнению:

* ( В поглощающем комплексе почвы)

** ( Водородные ионы кислоты и кальций соли в растворе)

Для определения Б. п. предложены спец. лабораторные методы. Можно судить о буферной способности почв и не пользуясь этими методами, зная количество и состав поглощённых катионов в почве.

Б. п. имеет большое значение для плодородия почвы и для применения удобрений. Чем больше Б. п., тем обычно выше их плодородие. Минеральные удобрения (особенно в кислых формах) на почвах с высокой буферной способностью лучше используются; наоборот, на почвах с низкой буферной способностью кислые формы минеральных удобрений могут дать неполный эффект или даже снизить урожаи.

Известь на почвах с малой буферной способностью по отношению к кислотам и высокой — по отношению к основаниям обычно даёт больший эффект и должна применяться в повышенных дозах.

Повышение Б. п. на малобуферных почвах м. б. достигнуто как в результате применения органических удобрений (навоз, торф, зелёное удобрение), так и в результате культуры многолетних трав. При пониженной кислотности для повышения Б. п. необходимо вносить известь.

Литература: Гедройц К., Учение о поглотительной способности почв, 4 изд., М., 1933; Каппен Г., Почвенная кислотность (пер. с нем.), М., 1934; Прянишников Д., Агрохимия, 3 изд., М., 1940.

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 1 (А — Е)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное — М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1949, с. 620

Источник

Буферность почвы

Реакция почвенного раствора может изменяться вследствие накопления кислых продуктов разложения органических остатков, под влиянием выделения корнями растений углекислоты и Н-ионов, образования азотной кислоты при нитрифицирующей деятельности микроорганизмов.

Реакция почвенной среды может существенно измениться при внесении физиологически кислых или физиологически щелочных минеральных удобрений. При этом изменение реакции на разных почвах будет неодинаково. На одних действие подкисляющих или подщелачивающих веществ будет проявляться больше, на других меньше вследствие разной буферной способности почв.

Буферной способностью, или буферностью, называют способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора.

Различают буферную способность почв против изменения реакции в сторону подкисления и буферную способность против изменения реакции в сторону подщелачивания. Буферность зависит от химического состава и емкости поглощения почвы, состава поглощенных катионов и свойств почвенного раствора.

Буферные свойства почвенного раствора связаны главным образом с буферностью твердой фазы почвы, с которой раствор находится в постоянном взаимодействии.

Важнейшую роль при этом играют содержание свободных карбонатов, а также количество и состав обменных катионов. При значительном содержании в ППК поглощенных Са 2+ или Mg 2+ последние при появлении в растворе Н+ будут обмениваться:

Буферность почвенного раствора обусловлена также присутствием в нем буферных систем, представленных смесью слабых кислот и их солей. Наибольшее значение в буферных свойствах почвенного раствора имеет система Н2СО₃ + Са(НСО₃)₂.

Чем выше емкость поглощения почвы, тем больше ее буферная способность. Наиболее высокой буферной способностью характеризуются тяжелые хорошо гумусированные почвы.

Почвы с высокой степенью насыщенности основаниями (черноземы, каштановые, дерновые, перегнойно-карбонатные и др.) обладают высокой буферной способностью против подкисления: весь водород почвенного раствора у них обменивается на поглощенные основания, вследствие чего водородный ион оказывается связанным коллоидными частицами:

Буферность почвы характеризуется числом миллилитров кислоты или щелочи, которое необходимо прибавить, чтобы изменить концентрацию Н-ионов в почвенном растворе.

В почвах с низкой буферностью (например, песчаных и супесчаных, дерново-подзолистых) возможны резкие сдвиги реакции почвенного раствора при внесении высоких норм физиологически кислых и физиологически щелочных удобрений, что неблагоприятно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому рекомендуется увеличивать емкость поглощения таких почв для повышения их буферности систематическим внесением больших норм органических удобрений.

Буферная способность дерново-подзолистых почв повышается после внесения извести, органических удобрений и при посеве бобовых культур. Комплекс этих мер нейтрализует почвенную кислотность, повышает емкость поглощения и насыщенности почв основаниями; в результате чего в почвах повышается биологическая активность, улучшаются их агрофизические свойства и питательный режим.

Краткий конспект Лекции 5

Поглотительная способность почвы

Поглотительная способность — это способность почвы задерживать соединения или части их, находящиеся в растворенном состоянии, а также коллоидально распыленные частички минерального и органического вещества, живые микроорганизмы и грубые суспензии.

Поглотительная способность обусловлена наличием почвенного поглощающего комплекса (ППК), основную часть которого составляет совокупность минеральных, органических и органо-минеральных соединений высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных поглощать и обменивать поглощенные ионы.

Виды поглотительной способности

В зависимости от характера поглощения К.К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности: механическую, физическую, физико-химическую (обменную или коллоидно-химическую), химическую и биологическую.

Механическая поглотительная способность— это свойство почвы задерживать из растворов взмученные частицы твердого вещества. При фильтрации суспензии через почву частицы взвесей задерживаются в тонких и извилистых порах почвы.

Биологическая поглотительная способностьпочв обусловлена жизнедеятельностью растений и почвенных микроорганизмов. Растения в процессе своего развития избирательно поглощают из почвенного раствора необходимые им химические элементы, переводят их в органические соединения и в таком виде закрепляют в почве.

Химическая поглотительная способность (хемосорбция) в почвах связана с образованием в результате химических реакций нерастворимых или труднорастворимых соединений, выпадающих из раствора в осадок и их закрепление в почве.

Источник

Буферность почвы

Что такое буферность почвы? Это способность почвы противостоять подкисляющему действию кислот либо подщелачивающему действию щелочей.

Буферность почвы зависит от наличия илистых частиц. По этой причине буферность глинистых почв, особенно богатых гумусом, выше, нежели у песчаных.

Если взять два образца почвы, одинаковых по весу: глинистую почву, насыщенную илистыми частицами и песчаную почву, бедную на илистые частицы и добавить в них одинаковое количество кислых удобрений или кислоты, то кислотность глинистой почвы, для которой характерна большая буферность, повысится в меньшей степени, чем у песчаной, слабобуферной почвы.

Часть минеральных удобрений подкисляют почву, а другие подщелачивают. Порой удобрения вносятся, чтобы изменить в определенную сторону реакцию почвенного раствора, к примеру, мергель.

Возможно побочное явление в случае изменения почвенной реакции под влиянием внесенного удобрения. Если внести повышенные дозы такого удобрения, то кислотность почвы существенно изменится, причем в худшую сторону.

В случае внесения удобрений в почву, обладающей повышенной буферностью, последствия будут не так заметны, поскольку кислотность изменится на незначительную величину. В случае слабой буферности следует принять специальные меры предосторожности.

Для увеличения буферности легкой песчаной почвы можно добавлять в нее глину или прудовой ил. Это не легкий процесс, но он эффективен. Желательно с этой целью вносить торф либо иное органическое удобрение, поскольку они сильнее увеличивают буферность, нежели глина.

На буферных почвах допускается внесение минерального удобрения за один прием в более высоких дозах, нежели на слабобуферных.

Удобрения, вносимые в саду окажут положительное действие при условии, что известны основные свойства почвы. В этом случае садовод правильно определит способ внесения удобрения, их дозы и форму.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Степень насыщенности основаниями и буферность почвы

Популярные статьи

Степень насыщенности основаниями и буферность почвы

Степень насыщенности оснований (V) — сумма поглощенных оснований, выраженная в процентах от емкости катионного обмена (T).

Емкость катионного обмена равна сумме поглощенных катионов (S), таких как, Са 2+ , Мg 2+ , К + , NН₄ + и других, и катионов Н + , Аl 3+ , Fе 3+ , Мn 2+ , обусловливающих гидролитическую кислотность (Н), равна (в мг-экв/100 г почвы):

Степень насыщенности оснований определяют по формуле:

Степень насыщенности почвы основаниями — показатель нуждаемости почв в известковании. Чем он ниже, тем выше необходимость внесения извести. Так, при одинаковых гидролитических кислотностях (Н) двух почв, например, 5 мг-экв/100 г почвы, но разных ЕКО (T), например, первой — 10 мг-экв/100 г, второй 20 мг-экв/100 г, степень насыщенности основаниями (V) в первом случае составит 50%, второй — 75%. Таким образом, при равной величине гидролитической кислотности первая почва кислее, так как 50% емкости катионного обмена приходится на подкисляющие катионы и она в большей степени нуждается в замене их на основания. При равных ЕКО в первую очередь в известковании будет нуждаться почва с большей величиной гидролитической кислотности.

Буферность почвы

Буферность почвы — способность противостоять изменению реакции среды. Буферность характеризуется величиной емкости катионного поглощения (T), составом поглощенных катионов и катионо-анионным составом почвенного раствора. Показатель используется для расчета оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений и мелиорантов под сельскохозяйственные культуры. Чем выше значение ЕКО, тем выше буферность почвы.

Буферные свойства против кислотности возрастают с ростом насыщенности почв основаниями и с переходом от нейтральной к щелочной реакции среды. При появлении в почве ионов водорода, например, в результате нитрификации или физиологической кислотности NH₄NO₃, они обмениваются с катионами ППК, в результате образуется нейтральная соль и реакция раствора не меняется:

Буферные свойства против подщелачивания увеличиваются на нейтральных почвах с ростом гидролитической кислотности, с уменьшением степени насыщенности основаниями и с переходом от нейтральных к кислым почвам. При появлении в таких почвах гидроксид-ионов, например, Са(ОН)₂ в результате внесения физиологически щелочного Са(NO₃)₂, катион кальция вытесняется из ППК эквивалентное количество ионов водорода, в результате образуется вода и реакция раствора не меняется:

Под действием подкисляющих и подщелачивающих факторов реакция почвенного раствора может изменяться, однако скорость изменений в почвах с низкой ЕКО, таких как, песчаные, супесчаные подзолы, гораздо выше, чем в высокоемких, например, суглинистых черноземах.

В почвенном растворе буферность создается присутствующими слабыми органическими и минеральными кислотами и их солями:

Буферность почв проявляется также в устойчивости к временному изменению концентрации почвенного раствора, вызванному недостатком влаги, неравномерным или периодическим внесением удобрений и мелиорантов. Почвы с высокой буферностью, ЕКО и разнообразным составом поглощенных ионов легко удерживают в поглощенном состоянии максимально допустимые разовые дозы мелиорантов и удобрений без значительного повышения концентрации почвенного раствора.

Малобуферные, малоемкие почвы не могут без увеличения концентрации почвенного раствора и роста потерь элементов от вымывания удерживать большие разовые дозы мелиорантов и удобрений, поэтому на таких почвах удобрения вносят дробно.

Применение органических и минеральных удобрений в сочетании с периодическим внесением мелиорантов позволяет повысить ЕКО, регулировать состав поглощенных катионов, повысить буферность почв.

Источник