Если почва закисла. чем опасен кислый грунт?
Кислотность почвы: как определить и изменить pH почвы на дачном участке, чем опасен кислый грунт
И. Селиверстова кандидат технических наук
Важная характеристика почвы кислотность. Она влияет на «химию» и «микробиологию» почвы, и как следствие этого на урожайность многих садовых культур. В некоторых случаях даже на возникновение болезней растений.
Поэтому каждый садовод должен знать тип почвы на своем участке и ее особенности. И конечно, учитывать и контролировать значение ph при выращивании особо капризных растений.
Известно, что кислотность определяется величиной рН (реакция среды), которая измеряется в пределах от 1 до 14. Обычно значения рН почвы находятся в пределах 3,5-8,5 (см. диаграмму).
Причины закисления почвы
Одна из причин закисления почвы — это естественный биологический процесс, при котором происходит дыхание корней растений и гниение органических остатков в земле. Выделяемый при этом углекислый газ, соединяясь с водой, образует угольную кислоту, которая в свою очередь растворяет соединения кальция и магния. А дождевые воды уносят эти более «подвижные» элементы с поверхности почвы на глубину, что и ведет к закислению.
Другая причина — внесение минеральных удобрений. Некоторые из них (азотные, например сернокислый аммоний) подкисляют почву. К тому же в районах с развитой промышленностью случаются еще и кислотные дожди.
Под действием высокой кислотности сбиваются обменные процессы в растениях. В почве возникает избыток алюминия и марганца. Кстати, особенно чувствительны к избытку алюминия бобовые, а к избытку марганца — вообще большинство овощных культур. Повышенная кислотность почвы влияет не только на ее «химию», но и на «микробиологию» — угнетает жизнеспособность полезных микроорганизмов.
Кислотность почвы напрямую зависит от ее состава. Так, торфяная земля обычно бывает кислой, суглинистая — щелочной, глинисто-дерновая и черноземная — нейтральными. Как правило, кислые почвы встречаются в низких сырых местах.
Определение кислотности почвы
Наиболее точно определить значение рН почвы на участке можно с помощью лабораторного анализа. Если сделать его негде или, считаете, он слишком дорог для вас, то можете приобрести в магазине химических реактивов лакмусовые бумажки или в зоомагазине полоски для измерения уровня рН воды в аквариуме. Да и в крупных садовых центрах недавно появились зарубежные наборы для диагностики почв в саду.
Очень важно, проводя анализ почвы, правильно отобрать образцы для исследования. Советую в 8-10 местах на участке взять по столовой ложке почвы с глубины до 20 см. Полученные пробы тщательно перемешать, 1-2 столовые ложки смеси и пойдут на исследования.
Значение pH почвы и тип ее кислотности
Обычно к наборам с полосками прилагается инструкция, но в общем-то, действовать надо так. Тщательно смешайте почву с равным по объему количеством воды (желательно дистиллированной) и дайте раствору настояться в течение 10-15 мин. Затем отфильтруйте раствор через марлю и полученную при этом жидкость используйте для определения рН. Нанесите несколько капель на индикаторную бумажку и сравните цвет с прилагаемой шкалой. Только учтите, что этот простой способ весьма приблизителен.
Можно воспользоваться и таким совсем уж простым народным рецептом. В чистую стеклянную посуду поместите 5-10 листов черной смородины или вишни, залейте их стаканом кипятка. Когда вода остынет, бросьте в воду немного земли. Если вода приобретет красноватый оттенок — почва кислая, синеватый — слабокислая, зеленоватый — нейтральная. Советую брать молодые распустившиеся листочки.
Нейтрализация почвы
В средней полосе почвы часто бывают кислыми.
Поэтому основная проблема садоводов в этом регионе — нейтрализация почвы. Это можно сделать при помощи известкования, или внесения кальция. Материал этот — один из самых дешевых, применяемых для нейтрализации почв, кроме того, кальций еще и очень необходим для питания растений. А еще кальций улучшает структуру почвы, делая ее рассыпчатой, стимулирует развитие полезных микроорганизмов. Схожими свойствами обладает и магний.
Для коррекции кислотности почвы используются молотый известняк (содержит кальций и до 10% карбоната магния), гашеная известь (или пушонка), доломитовая мука, мел. Кстати, эффективность известкования напрямую зависит от того, насколько мелко раздроблен вносимый материал. Чем мельче помол, тем быстрее пойдет нейтрализация. Перед внесением в почву известковые материалы советую просеивать через сито с ячейкой 1х1 мм.
А еще в качестве известкового материала можно использовать торфяную и печную золу. Они не только снижают кислотность почвы, но и обогащают ее питательными веществами и микроэлементами.
Однако действие золы гораздо слабее классических известковых материалов.
Отходы цементных заводов (цементную пыль) также можно использовать для известкования. Однако тут нужно соблюдать осторожность и вносить ее в почву только в сухом виде.
Гажа, или озерная известь, действует даже эффективнее, чем известковая мука. Только перед внесением в почву вещество нужно дробить.
Кроме того, можно взять измельченный мартеновский шлак и ракушечник.
Используемые для подщелачивания почвы соединения различаются по силе, то есть по способности влиять на кислотность почвы. Условно по степени воздействия соединения можно выстроить в следующий ряд (от сильного к слабому): гашеная известь — карбонат магния — доломит — карбонат кальция — ракушечник — молотый известняк — древесный уголь.
Не годятся для раскисления почвы гипс (сульфат кальция) и хлорид кальция. Гипс содержит серу, а хлорид кальция — хлор, поэтому они не подщелачивают почву.
В тех редких случаях, когда почва нейтральная, а растение предпочитает кислую, в почву нужно добавить верхового торфа, хвойной земли и кислых минеральных удобрений (например, сернокислый аммоний).
По опыту знаю, что в таком случае наиболее эффективно «работает» коллоидная сера.
Источник
Закисление почв
Действие оксидов азота и оксидов серы на экосистему проявляется на локальном, региональном и глобальном уровнях. Экологическая опасность локального и регионального загрязнения атмосферы оксидами серы и азота состоит в том, что они способны растворяться в атмосферных осадках с образованием серной и азотной кислот и проливаться на земную поверхность в форме кислотных дождей.
Кислотные осадки — атмосферные осадки, имеющие более кислую (по сравнению с региональными фоновыми уровнями) реакцию за счет повышенного содержания в них серной и азотной кислот техногенного происхождения. Дождевая вода обычно имеет слабокислую реакцию (pH = 5,6), что обусловлено растворением в ней углекислого газа атмосферы. Кислотными называют осадки, pH которых ниже 5,5, и во многих промышленно развитых странах мира кислотность дождевой воды повышается на порядок и более, особенно кислотность росы и тумана.
Основная часть выбросов S02 (94 %) приходится на Северное полушарие, где сконцентрирована преимущественно мировая промышленность.
Закисление почв — локальное или региональное повышение (по сравнению с региональными фоновыми уровнями) кислотности почв за счет действия антропогенных факторов. Такими факторами наряду с кислотными осадками может быть применение физиологически кислых удобрений (например, сульфата аммония).
При закислении почв повышается растворимость почвенных алюмосиликатов, усиливается преобразование несиликатных окристаллизованных форм Fe и А1 в аморфные. Активизируется выщелачивание из почвенно-поглощающего комплекса биогенных элементов Са, Mg, К, Na, повышается содержание в нем ионов алюминия, железа.
Закисление почв даже при отсутствии загрязнения их металлами может вызвать повышение растворимости этих соединений в почве, к увеличению их содержания в почвенном растворе до избыточного. Отрицательное действие металлов на живые организмы может быть связано не только с повышением их концентрации в растворе, но и с изменением соотношения обеспечивающих эту концентрацию ионов металлов. Многие растения чувствительны к алюминию, повышение растворимости в его соединений в почвах может способствовать снижению уровня почвенного плодородия.
Подкисление сопровождается изменением подвижности и других элементов питания растений за счет повышения растворимости их соединений, что может нарушать их соотношение в растворе и сопровождаться неблагоприятными экологическими последствиями.
Эффект закисления почв зависит от буферной способности почвы, от их способности нейтрализовать кислоты. Карбонатные почвы в качестве буфера, способного нейтрализовать избыточное поступление кислот в почвенный раствор, содержат карбонат кальция, именно поэтому на юге нашей страны проблема подкислення почв неактуальна.
Источник
Что закисляет почву и почему это происходит?
Все садоводы знают, что кислая почва — неблагоприятная среда для роста и развития фактически всех огородных культур, исключая только голубику, калину, рододендроны и некоторые другие декоративные растения. Все остальные, особенно овощные и плодовые культуры, на кислых почвах растут плохо, чахнут, чаще болеют, а могут и вовсе погибнуть.
Но от чего закисляется почва? Можем ли мы повлиять на данный процесс?
Что закисляет почву?
1. В первую очередь стоит отметить, что это вполне естественный процесс. Наши растения «дышат», выделяют в почву углекислый газ. Потом грядки мы поливаем, идут дожди. В результате образуется угольная кислота, которая растворяет соединения кальция и магния. Вода вымываем эти элементы из грунта, в результате чего и повышается кислотность почвы.
Также мы вносим органику, которая аналогично, разлагаясь, выделяет углекислый газ. Процесс этот повторяется.
В этом случае повлиять на данное явление мы не можем. Так или иначе органику все равно вносить надо, грядки поливать надо. Поэтому данный фактор неизбежен.
2. Думаю, не последнюю роль играет наша экология, а также заводы и предприятия, которые находятся недалеко от садоводств. В атмосферу и воду выделяется огромное количество вредных веществ, которые также могут повлиять на почву.
Очень бы хотелось повлиять на нашу экологию, сделать воздух чище, но все таки это не в силах дачников.
3. Многие из нас вносят в почву минеральные удобрения. И делают это во благо большого урожая. Однако не всегда и не всему минеральные подкормки приносят пользу: в больших количествах они способствуют повышению кислотности почвы. Особенно этим «грешат» азотные удобрения: сульфат аммония, мочевина, аммиачная селитра.
Их мы вносим в начале сезона, когда растения начинают идти в рост. Однако в этот период культуры достаточно уязвимые, еще не окрепшие. И поэтому изменения химического состава почвы, ее закисление может пагубно сказаться на их развитии.
Поэтому строго соблюдаем концентрации удобрений, нормы внесений, чтобы не навредить саженцам.
4. Для разрыхления почвы, улучшения ее структуры мы вносим в почву опилки, торф, а для повышения плодородия — органику. Однако все эти материалы могут также повлиять на кислотность почвы. Даже если вы используете опилки не конкретно для почвы, а, например, для формирования дорожек между грядками, все равно учтите, что кислотность грунта на грядках может повыситься.
Но в этом случае достаточно просто минимизировать все риски.
- не использовать свежую органику;
- давать опилкам перепреть, прежде чем применять их в огороде;
- отдавать предпочтение низинному, а не верховому торфу.
Другой вариант — вместе с данными материалами вносить в почву раскислитель: золу, доломитку, известь.
Вот так, отчасти мы можем контролировать процесс закисления почвы. И при необходимости раскислять грунт.
Если статья была вам полезна, ставьте «палец вверх» и подписывайтесь на канал для дачников и садоводов «САДОёЖ».
Источник
Подкисление почвы — Soil acidification
Подкисление почвы — это накопление катионов водорода , которые снижают pH почвы . Химически это происходит, когда в почву добавляется донор протонов . Донором может быть кислота , такая как азотная кислота , серная кислота или угольная кислота . Это также может быть такое соединение, как сульфат алюминия , который реагирует в почве с выделением протонов. Подкисление также происходит при выщелачивании из почвы основных катионов, таких как кальций , магний , калий и натрий .
Подкисление почвы происходит естественным образом, когда лишайники и водоросли начинают разрушать поверхность горных пород. Кислоты продолжают растворяться по мере развития почвы. Со временем и погодными условиями почвы в природных экосистемах становятся более кислыми. Скорость закисления почвы может варьироваться и увеличиваться с определенными факторами, такими как кислотные дожди , сельское хозяйство и загрязнение.
СОДЕРЖАНИЕ
Причины
Кислотный дождь
Осадки имеют естественную кислотность из-за углекислоты, образующейся из углекислого газа в атмосфере. Это соединение приводит к тому, что pH дождя составляет около 5,0-5,5. Когда уровень pH осадков ниже естественного, это может вызвать быстрое подкисление почвы. Диоксид серы и оксиды азота являются предшественниками более сильных кислот, которые могут привести к образованию кислотных дождей, когда они вступают в реакцию с водой в атмосфере. Эти газы могут присутствовать в атмосфере из-за естественных источников, таких как молнии и извержения вулканов, или из-за антропогенных выбросов. Основные катионы, такие как кальций, вымываются из почвы по мере прохождения кислотных дождевых осадков, что способствует повышению уровня алюминия и протонов.
Азотная и серная кислоты в кислотных дождях и снеге могут по-разному влиять на подкисление лесных почв, особенно сезонно в регионах, где зимой может накапливаться снежный покров. Снег, как правило, содержит больше азотной кислоты, чем серной, и в результате талая вода, богатая азотной кислотой, весной может вымываться через высокогорные лесные почвы. Этот объем воды может составлять до 50% годового количества осадков. Смыв талой воды азотной кислотой может вызвать резкое кратковременное снижение pH дренажной воды, поступающей в подземные и поверхностные воды. Снижение pH может солюбилизировать Al 3+, который токсичен для рыб, особенно недавно вылупившихся мальков с незрелыми жаберными системами, через которые они пропускают большие объемы воды, чтобы получить O 2 для дыхания. По мере того, как проходит поток талой воды, температура воды повышается, а озера и ручьи производят больше растворенного органического вещества; Концентрация алюминия в дренажной воде снижается, и он связывается с органическими кислотами, что делает его менее токсичным для рыб. Во время дождя соотношение азотной и серной кислот уменьшается примерно до 1: 2. Более высокое содержание серной кислоты в дождях также может не высвобождать из почвы столько Al 3+, как азотная кислота, отчасти из-за удержания (адсорбции) SO 4 2- почвами. Этот процесс высвобождает ОН — в почвенный раствор и нейтрализует снижение pH, вызванное добавлением Н + из обеих кислот. Горизонты (слои) органической почвы лесной подстилки с высоким содержанием органического вещества также являются буфером pH и снижают нагрузку H +, которая впоследствии выщелачивается через нижележащие минеральные горизонты.
Биологическое выветривание
Корни растений подкисляют почву, выделяя протоны и органические кислоты, чтобы химически выветривать минералы почвы. Разлагающиеся остатки мертвых растений на почве также могут образовывать органические кислоты, которые способствуют подкислению почвы. Подкисление из-за листового опада на горизонте O более выражено под хвойными деревьями, такими как сосна , ель и пихта , которые возвращают меньше основных катионов в почву, чем под лиственными деревьями ; однако различия pH почвы, приписываемые растительности, часто предшествуют этой растительности и помогают выбрать виды, которые их переносят. Накопление кальция в существующей биомассе также сильно влияет на pH почвы — фактор, который может варьироваться от вида к виду.
Исходные материалы
Некоторые исходные материалы также способствуют подкислению почвы. Граниты и связанные с ними магматические породы называются «кислыми», потому что в них много свободного кварца , который при выветривании выделяет кремниевую кислоту . Кроме того, в них относительно мало кальция и магния. Некоторые осадочные породы, такие как сланцы и уголь , богаты сульфидами , которые при гидратации и окислении производят серную кислоту, которая намного сильнее кремниевой кислоты. Многие угольные почвы слишком кислые, чтобы поддерживать энергичный рост растений, а уголь выделяет сильные предшественники кислотных дождей при сжигании. Морские глины также во многих случаях богаты сульфидами, и такие глины становятся очень кислыми, если их истощить до окислительного состояния.
Поправки в почву
Поправки почвы , такие как удобрения и удобрения могут вызвать подкисление почвы. Удобрения на основе серы могут сильно подкислять, примеры включают элементарную серу и сульфат железа, в то время как другие, такие как сульфат калия , не оказывают значительного влияния на pH почвы . Хотя большинство азотных удобрений обладают подкисляющим действием, азотные удобрения на основе аммония подкисляют больше, чем другие источники азота. Азотные удобрения на основе аммиака включают сульфат аммония , диаммонийфосфат , моноаммонийфосфат и нитрат аммония . Источники органического азота, такие как мочевина и компост , подкисляют меньше. Источники нитратов , которые имеют мало или вообще не аммоний, такие как нитрат кальция , нитрат магния , нитрат калия и нитрат натрия , не подкисление.
Загрязнение
Подкисление может также происходить из-за выбросов азота в воздух, поскольку азот может в конечном итоге осаждаться в почве. На животноводство приходится почти 65 процентов антропогенных выбросов аммиака .
Антропогенные источники диоксидов серы и оксидов азота играют важную роль в увеличении образования кислотных дождей. Использование ископаемого топлива и выхлопных газов двигателей являются крупнейшими антропогенными источниками выбросов серных газов и оксидов азота, соответственно.
Алюминий — один из немногих элементов, повышающих кислотность почвы. Это достигается за счет того, что алюминий выводит ионы гидроксида из воды, оставляя ионы водорода. В результате почва становится более кислой, что делает ее непригодной для жизни многих растений. Еще одно последствие содержания алюминия в почве — это токсичность алюминия, которая препятствует росту корней.
Практика ведения сельского хозяйства
Подходы к управлению сельским хозяйством, такие как монокультура и химическое удобрение, часто приводят к почвенным проблемам, таким как подкисление, деградация и почвенные болезни, что в конечном итоге оказывает негативное влияние на продуктивность и устойчивость сельского хозяйства.
Эффекты
Подкисление почвы может вызвать повреждение растений и организмов в почве. Подкисление почвы приводит к тому, что у растений корни становятся более мелкими и менее прочными. Кислые почвы иногда повреждают кончики корней, что снижает дальнейший рост. Ухудшается высота растений и снижается всхожесть семян . Подкисление почвы влияет на здоровье растений, в результате чего уменьшается покров и плотность растений. В целом у растений наблюдается задержка роста. Подкисление почвы напрямую связано с сокращением количества исчезающих видов растений.
Подкисление почвы снижает разнообразие микробов и макрофауны . Это может уменьшить ухудшение структуры почвы, что делает ее более чувствительной к эрозии. В почве доступно меньше питательных веществ, более сильное воздействие токсичных элементов на растения и последствия для биологических функций почвы (например, фиксация азота ). Недавнее исследование показало, что монокультура сахарного тростника вызывает кислотность почвы, снижает ее плодородие, изменяет микробную структуру и снижает ее активность. Кроме того, количество наиболее полезных родов бактерий значительно сократилось из-за монокультуры сахарного тростника, в то время как роды полезных грибов показали обратную тенденцию. Следовательно, снижение кислотности почвы, повышение плодородия почвы и ферментативная активность почвы, включая улучшение микробной структуры с полезными услугами для растений и почвы, могут быть эффективной мерой для развития устойчивой системы выращивания сахарного тростника.
В более крупном масштабе подкисление почвы связано с потерями в сельскохозяйственной продуктивности из-за этих эффектов.
Воздействие кислой воды и закисления почвы на растения может быть незначительным или в большинстве случаев значительным. К незначительным случаям, которые не приводят к гибели растений, относятся: менее чувствительные растения к кислым условиям и / или менее сильным кислотным дождям. Также в незначительных случаях растение в конечном итоге погибнет из-за того, что кислая вода снижает естественный pH растения. Кислая вода попадает в растения и заставляет важные минералы растения растворяться и уноситься; что в конечном итоге приводит к гибели растения из-за недостатка минералов для питания. В более серьезных случаях; происходит тот же процесс повреждения, что и в незначительных случаях, то есть удаление основных минералов, но гораздо более быстрыми темпами. Точно так же кислотные дожди, выпадающие на почву и листья растений, вызывают высыхание восковой кутикулы листа; что в конечном итоге вызывает быструю потерю воды растением во внешнюю атмосферу и приводит к гибели растения. Чтобы увидеть, подвержено ли растение закислению почвы, можно внимательно наблюдать за листьями растения. Если листья зеленые и выглядят здоровыми, pH почвы нормальный и приемлемый для жизни растений. Но если листья растения пожелтели между прожилками на листьях, это означает, что растение страдает от подкисления и является нездоровым. Более того, растение, страдающее закислением почвы, не может фотосинтезировать. Высыхание растения из-за кислой воды разрушает органеллы хлоропластов. Без возможности фотосинтеза растение не может создавать питательные вещества для собственного выживания или кислород для выживания аэробных организмов; который влияет на большинство видов Земли и в конечном итоге уничтожает цель существования растений.
Профилактика и лечение
Подкисление почвы — обычная проблема при долгосрочном растениеводстве, которую можно уменьшить за счет извести, органических добавок (например, соломы и навоза) и внесения биочара . При выращивании сахарного тростника, сои и кукурузы на кислых почвах внесение извести привело к восстановлению питательных веществ, повышению pH почвы, увеличению корневой биомассы и улучшению здоровья растений.
Для предотвращения дальнейшего подкисления также могут применяться различные стратегии управления: использование менее подкисляющих удобрений, учет количества удобрений и сроков внесения для уменьшения выщелачивания нитрат-азота, хорошее управление орошением с помощью нейтрализующей кислоту воды и учет соотношения основных питательных веществ к азоту в собранном урожае. посевы. Серные удобрения следует использовать только для чувствительных культур с высокой степенью восстановления урожая.
За счет сокращения антропогенных источников диоксидов серы, оксидов азота и принятия мер по борьбе с загрязнением воздуха давайте попробуем уменьшить кислотные дожди и закисление почв во всем мире.
Источник