Кислотность почвы обусловлена ионом

Mse-Online.Ru

Реакция почвы

Почва обладает определенной реакцией, которая проявляется при взаимодействии с водой или растворами солей. Реакция поч­вы может быть нейтральной, кислой или щелочной. Эти свойства почвы имеют чрезвычайно важное значение для роста и развития рас­тений, так как каждый вид расте­ний лучше всего развивается при определенной реакции почвы.

Кислотность почвы — одно из важных ее свойств, об­условленное определенной концент­рацией водородных ионов. Источ­ник кислотности почвы — органиче­ские кислоты, образующиеся при распаде растительных остатков и вымывающиеся в нижние горизон­ты. Среди этих кислот наиболее распространены перегнойные кисло­ты и прежде всего — креновые.

В зависимости от направления и развития почвообразовательного процесса в отдельных типах и раз­ностях почв кислотность проявляет­ся по-разному. Если в почвенном растворе имеются ионы кальция и противодействие повышению кислотности почвы высокое, вредное действие кислотности почвы уменьшается, а если раствор содержит ионы алюминия, железа и марганца, ее токсичность для растений и почвенных микроорга­низмов увеличивается.

Высокая кислотность всегда отрицательно влияет на микро­биологические процессы в почве и на развитие растений. Если ре­акция почвы очень кислая (подзолистые почвы), то в почвенном растворе кроме водорода находятся ионы алюминия, высокая концентрация которых также отрицательно влияет на развитие растений. Особенно чувствительны к кислой реакции клевер, пше­ница, лен, свекла.

Кислая реакция почвы затрудняет усвоение растениями азота, кальция, магния и способствует поступлению в них алюминия и марганца. В растениях, которые растут на кислых почвах, задер­живается превращение моносахаридов в дисахариды и другие сложные соединения, нарушаются процессы образования белков и обмена.

Различают актуальную, или активную, и потенциальную, или пассивную, кислотность почв.

Актуальная кислотность обусловливается наличием ионов водорода в почвенном растворе, а потенциальная — водородных ионов и ионов алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Актуальную кислотность почвенного раствора обусловливают в основном растворимые органические кислоты, которые образуются в почве в результате биохимических процессов.

В ряде случаев отрицательное действие кислой реакции свя­зано с подвижностью ионов алюминия, который токсичен для рас­тений, особенно при низком рН.

Условным общим показателем кислотности почвы является кислотность почвенного раствора — рН, которая зависит от содер­жания в почве свободных кислот и обменных ионов водорода. Сельскохозяйственные растения лучше всего развиваются при рН от 5,5 до 7,5. Величина рН наиболее распространенных типов почв колеблется в пределах от 3 до 9, в зависимости от чего почвы де­лятся на такие группы: очень кислые — рН 3—4, кислые — рН 4—5, слабокислые — рН 5—6, нейтральные — рН 6—7, щелоч­ные — рН 7—8, сильно щелочные — рН 8—9.

Почва с рН 6,5—7 практически нейтральна.

Потенциальную кислотность можно определить, если выделить из поглощающего комплекса поглощенные ионы водорода. В зави­симости от того, какими солями определяют потенциальную кис­лотность, ее разделяют на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность обусловливается наличием в ППК во­дорода и алюминия, которые вытесняются из почвы под действи­ем нейтральных солей. Обменную кислотность обо­значают так же, как и активную, но с обязательным указанием, что это рН солевой вытяжки. Обменная кислотность сильно кис­лых почв равна 4,5, кислых — 4,6—5,5, слабокислых — 5,6—6, близких к нейтральным — 6,1—6,5, нейтральных — 7. Обменную кислотность можно также определять в миллиграмм — эквивалентах суммы водорода и алюминия на 100 г почвы.

Гидролитическая кислотность — это количество ионов водоро­да, которые вытесняются из почвы водным раствором солей сла­бых кислот и сильных щелочей. Обычно для этой цели применя­ют уксуснокислые соли — ацетат натрия или кальция.

Величина гидролитической кислотности в разных почвах быва­ет от 0,1 до 10 мг-экв и более на 100 г почвы. В обыкновенных черноземах гидролитической кислотности практически нет, реак­ция их нейтральная, тогда как в черноземах оподзоленных и се­рых лесных почвах она иногда достигает 3 мг-экв и более на 100 г почвы. Самая высокая гидролитическая кислотность в некоторых торфяных горизонтах болотных почв и их разностей. Обычно ги­дролитическая кислотность почвы больше, чем обменная. Она практически является общей кислотностью почвы, потому что при определении ее учитываются как активная, так и обменная формы.

Знание кислотности почвы имеет большое практическое значе­ние для определения потребности почвы в известковании. Чаще всего пользуются данными гидролитической кислотности. Если она составляет 1—2 мг-экв, то нет потребности в известковании почв, а если почва имеет большую кислотность, то ее нужно обя­зательно известковать. Слабоподзолистые песчаные почвы известкуют даже при гидролитической кислотности менее 2 мг-экв на 100 г почвы.

При известковании почв кроме гидролитической кислотности учитывают степень насыщенности основаниями и актуальную кислотность. В известковании нуждаются все почвы с рН 8. Такая реакция неблагоприятная для большинства сельскохозяйственных культур.

Повышенная щелочность в почве не только вредна для разви­тия растений, но и усиливает пептизацию коллоидов, вследствие чего резко ухудшаются физические свойства и водный режим почв.

В зависимости от содержания обменного натрия (в % к сум­ме поглощенных оснований) различают такие почвы: свыше 20 % — солонцы, 10—20 — солонцеватые, 5—10 — слабосолонце­ватые, менее 5 % — несолонцеватые.

Почвы, в водном растворе которых есть растворимые соли натрия (в основном хлориды, сульфаты и карбонаты), называют­ся солончаками. Обычно в составе таких почв есть также раство­римые соли кальция и магния.

Источник

Показатель pH почвы (как определить кислотность почвы)

Большинство растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы. Но если грунт сильнокислый или щелочной, выращивать на нем даже неприхотливые растения сложно. Для определения кислой, нейтральной или щелочной среды почвы используют показатель pH.

Содержание

Показатель pH — специальный показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы. В этом материале даны понятия что такое показатель pH, какие типы почвы (от слабокислой до сильнощелочной) соответствуют численным значениям показателя рН, а также способы для его определения или измерения.

ЧТО такое показатель pH почвы

Кислотность показывает концентрацию ионов водорода, определяющих кислотно-щелочной баланс грунта. Для этого есть показатель pH. Показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы, раствора или другой среды. Измеряется в единицах от 0 до 14 (см таблицу):

Показатель pH почвы (его численное значение) чаще всего колеблется в диапазоне 3,5-8,5.

Типы почвогрунтов, в зависимости от показателя pH принято разделять на следующие типы (см. таблицу):

Также принято различать два типа кислотности — актуальную кислотность (отражает реальное состояние, сколько сейчас в почве есть ионов водорода) и потенциальную кислотность (потенциально возможное состояние):

• АКТУАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве ионов водорода: чем их больше, тем выше кислотность (соответственно, тем меньше значение pH).
• ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве обменно поглощенных ионов водорода и других частиц – марганца, железа, алюминия.

Всем садоводам и огородникам следует ориентироваться ТОЛЬКО на актуальную кислотность, которая измеряется химическими индикаторами, приборами и другими способами. Далее рассмотрим как определить показатель pH почвы.

КАК определить показатель pH почвы (кислотность почвы)

Способов определения множество – это и «народные» (с использованием уксуса или лакмусовой бумаги), и современные (с применением электронных приборов pH-метров/ кислотомеров).

Самые распространенные способы определения кислотности почвы:

• Лакмусовой бумагой;
• Измерительные приборы pH-метры;
• Визуальный способ (по растениям-маркерам);
• С помощью уксуса;
• Заказ исследование почвы в лаборатории.

а) Лакмусовая бумага

Показатель pH почвы определяется по цвету бумаги. Лакмусовая бумага есть в продаже в любом садовом центре.

Лакмусовая бумага для определения показателя PH

б) Измерение pH-метром (кислотомером)

Для определения кислотности разработаны и внедрены в производство целый ряд pH-метров (кислотомеров) – специальных портативных приборов, позволяющих определять не только кислотность, но и другие ключевые показатели почвы – влажность, температуру, освещённость и пр.

pH-метр — это прибор для измерения водородного показателя, характеризующего активность ионов водорода в растворах/средах (почва, вода, пищевая продукция и сырье, объекты производственных системах, в том числе в агрессивных средах). Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю).

Для использования в ЛПХ и в сельскохозяйственном производстве выпускается широкий ряд простых в применении электронных или электронно-механических pH-метров. Популярность их из года в год растет. Это самый точный и актуальный на сегодня способ определения кислотности почвы.

Прибор pH метр почвы

в) Визуальный способ

В данном случае речь идет по определению кислотности почвы по растениям – маркерам. Например, если на участке хорошо растет щавель и хвощ, то почва кислая, а если мак и вьюнок – щелочная.

Показатели pH почвы и растения-маркеры для определения кислотности почвы

г) С помощью уксуса

В плоскую емкость помещается небольшое количество почвогрунта. Затем заливается 6% раствором уксуса. По реакции определяем кислотность почвы:

• реакции нет, то почва кислая;
• реакция слабая (мало пузырьков) — почва слабокислая или близкая к норме;
• реакция бурная — значит, щелочная среда.

д) Заказать исследование почвы в лаборатории

Раскисление почвы

Раскисление почвы – единственный способ поднять ее рН до нужной отметки (т. е. до 5,0 и выше). Раскисление почвы процесс не сложный, но требует определенных знаний. Процесс не быстрый, около полугода. Осень самое благоприятное время, чтобы к весне кислотно-щелочной баланс почвы был на оптимальном уровне.

Для раскисления используют следующие способы/материалы:

Источник

Кислотность почвы (рН)

Оглавление

Почвенный поглощающий комплекс

Поверхность частиц глины, ила или органического вещества несет отрицательный заряд и может притягивать к себе положительные ионы (катионы) водорода (H + ), кальция (Ca 2+ ), магния (Mg 2+ ), калия (K + ), натрия (Na + ) и др. Сумма мельчайших коллоидных частиц почвы, определяющих ее способность удерживать питательные вещества (поглотительную способность), называется почвенным поглощающим комплексом (катионной емкостью почвы).

Эти мельчайшие частицы почвы действуют как слабая кислота, оговариваясь, кислую реакцию почвы (низкий уровень рН почвы). Напротив, частицы почвы, содержащие кальций, магний, калий и натрий обусловливают щелочную реакцию (высокий уровень рН почвы). Кальций, магний, калий и натрий вытесняют ионы водорода, снижая кислотность. Поэтому щелочными является не только почвы, где много извести (кальция), но и засоленные почвы, имеют избыток натрия, хотя там и мало кальция.

Если почва кислая, то это вовсе не означает, что нейтральные частицы почвы находятся в растворе слабой кислоты. Кислотность большинства почв обусловлена ​​сосредоточением на поверхности мелких (коллоидных) почвенных частиц (гумуса, глины). Именно на поверхности мельчайших частиц почвы содержатся питательные элементы и от размера суммарной поверхности этих частиц зависят свойства почвы и ее плодородие.

Что такое pH

Определение реакции почвы относится к числу наиболее распространенных анализов. Реакция среды (рН) зависит от содержания ионов водорода (Н + ) и служит показателем кислотности или щелочности почвы. Этот показатель зависит, в основном, от ионного обмена с минеральными и органическими коллоидами и наличия карбонатов кальция, натрия, калия и других катионов. Реакция среды почвы варьируется от 3.5 (сильнокислая) — 7 (нейтральная) — до 11 (сильнощелочной).

С повышением рН возрастает вероятность образования нерастворимых гидроксидов и карбонатов. При снижении до минимума доступности токсичного металла растениям рН должно поддерживаться около 6.5. Кислотность почв обусловлена ​​многими факторами, одним из которых является диссоциация функциональных групп гумуса, а другим — микробиологическое разложение органического вещества. Остальными источниками кислотности почв служат глинисто-силикатные минералы и гидроксида железа и алюминия.

Интенсивность подкисление почв в определенной степени зависит от равновесия между ионами водорода и алюминия. При сильном подкислении почв появляется растворимый алюминий, и снижается жизнедеятельность многих микроорганизмов. Кислотность выражается в терминах pH (десятичная степень) обратной величины концентрации водородных ионов (H + ), в единицах от 0 до 14:

Значение pH 7.0 означает нейтральную реакцию, выше — щелочную, ниже — кислую. Уменьшение pH на каждую единицу означает увеличение кислотности почвы в 10 раз.

Катионный обмен почвы

Непрерывное образование водородных ионов H + происходит при растворении в почвенной воде углекислого газа (CO 2 ), образования угольной кислоты. Углекислый газ выделяется корнями живых растений при дыхании, а также при распаде органических веществ (органических удобрений).

Ионы водорода могут вытеснять в почвенный раствор минеральные катионы, более того, ионы кальция, магния, калия и натрия, находятся в постоянном движении между почвенными частицами, почвенным раствором и корнями растений. Заполнение кальция, магния, калия и натрия происходит за счет распада минеральных почвенных частиц и внесения органических и минеральных удобрений. Высокий уровень катионного обмена характерен для глинистых и органических почв, низкий — для песчаных.

При внесении большого количества одного катиона, другие могут быть вытеснены в почвенный раствор, и вымытые в глубокие слои почвы. Такое может происходить при внесении большого количества несбалансированного минерального удобрения. Особенно это опасно на легких песчаных почвах, где мало мельчайших (коллоидных) частиц, поэтому дозы минеральных удобрений там снижают, разбивая на несколько внесений.

Почему почва подкисляется

В общем, кислые почвы характерны для районов, где количество осадков достаточно высокая. Дождь и снег повышают количество влаги в почве, и концентрация кальция и магния в почвенном растворе снижается. Ионы кальция и магния из частиц почвы переходят в почвенный раствор и, в конечном счете, вымываются из почвы. Их место на частицах почвы занимают ионы водорода H + , почва подкисляется и требуется повторное внесение извести.

Там, где количество осадков превышает 500 мм / год, происходят значительные ежегодные потери кальция из-за вымывания. Примерно такое же количество кальция выносится из почвы с высоким урожаем. Внесение минеральных удобрений, например сернокислого аммония или использования серы тоже может подкислять почву.

Углекислый газ, растворенный в грунтовой воде, является мощным растворителем соединений кальция, переводя, в частности нерастворимый карбонат кальция CaCО 3 в растворимый бикарбонат кальция Ca(HCO 3 ) 2 . При росте активности почвенных микроорганизмов в почву выделяется много углекислого газа, ведет к потерям кальция из-за вымывания его из почвы в виде бикарбоната.

Почему важна кислотность почвы

Чрезмерно высокий (выше 9) или низкий (ниже 4) уровень кислотности почвы токсичен для корней растений. В пределах этих значений pH определяет поведение отдельных питательных веществ, осаждение их или преобразования в недоступные растениям формы. В кислых почвах (pH 4.0-5.5) железо, алюминий и марганец находятся в формах доступных растениям, а их концентрация достигает токсического уровня.

При этом затруднено поступление в растения фосфора, калия, серы, кальция, магния, молибдена. На кислой почве может наблюдаться гибель растений без внешних причин (гибель от мороза, развитие болезней и вредителей). Напротив, в щелочных почвах (pH 7.5-8.5) железо, марганец, фосфор, медь, цинк, бор и большинства микроэлементов становятся менее доступными растениям из-за образования нерастворимых гидроокисей. Оптимальным считается pH = 6.5 (слабокислая реакция почвы) .

Это не ведет к недостатку фосфора и микроэлементов, большинство основных питательных веществ становятся доступными растениям, то есть находятся в почвенном растворе. Такая грунтовая реакция благоприятна для развития полезных почвенных микроорганизмов, обогащают почву азотом. Хотя отдельные виды растений приспособились к существованию в кислой или, наоборот, в щелочной среде, однако большинство растений хорошо развиваются при нейтральной или слабокислой реакции почвы (диапазон pH 6.0-7.0).

Источник