Вид кислотности проявляющийся при взаимодействии с почвой гидролитически щелочной соли

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

Понятие о кислотности и щелочности почвы

Характерным свойством почвы является ее реакция. Она определяется соотношением свободных ионов Н + и ОН — в почвенном растворе. Концентрация свободных ионов Н + выражается величиной РН, представляющей отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. РН=7 характеризует нейтральную реакцию, РН 7 – щелочную.

Реакция почвенного раствора в различных почвах колеблется от РН 3,5 до 8-9 и выше. Наиболее кислую реакцию имеют болотные почвы верховых торфяников. Кислой реакцией почвенного раствора характеризуются подзолистые и дерново-подзолистые почвы, а также красноземы (РН 4-6). Черноземы имеют реакцию близкую к нейтральной. Наиболее щелочная реакция у солончаков, особенно содовых (РН-8-9 и выше).

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требования к реакции почвы. Наиболее благоприятная слабокислая и слабощелочная реакция. С реакцией почвенного раствора тесно связана жизнедеятельность почвенной микрофлоры. В кислой среде преобладает грибная микрофлора, в нейтральной или слабощелочной – бактериальная.

С реакцией почвенного раствора связаны процессы превращения компонентов минеральной и органической частей почв, растворение веществ, образование осадков, миграция и аккумуляция веществ в почвенном профиле. Кислая среда является следствием развития в почве кислотности, щелочная реакция – следствие щелочности почвы.

Кислотность почвы — способность почвы подкислять воду и растворы нейтральных солей. Различают актуальную (активная) и потенциальную (скрытая) кислотность.

Актуальная кислотность обусловлена концентрацией свободных ионов Н + и характеризует кислотность почвенного раствора. Потенциальная кислотность характерна для твердой фазы почвы. Между актуальной и потенциальной кислотностью в почве сохраняется подвижное равновесие

Н + _тф Н + _п.р, но доминирующее значение во всех почвах имеет кислотность твердой фазы почвы.

В большинстве почв актуальная кислотность обусловлена угольной кислотой и ее кислыми солями. Причиной потенциальной кислотности почвы являются обменные ионы Н + и Al +++ , т.к. при взаимодействии почвы с растворами солей эти катионы вытесняются в раствор и подкисляют его:

(ППК — )Н + + КCl (ППК — ) К + + HCl;

(ППК — )Al +++ + 3KCl (ППК — )К + +AlCl₃

AlCl₃+3H₂O Al (OH)₃ + 3HCl

В зависимости от характера вытеснения Н+ и Al +++ различают 2 формы потенциальной кислотности: обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность проявляется при взаимодействии почвы с растворами нейтральных солей, которые образуются при соединении сильных оснований с сильными кислотами (KCl, BaCl₂, NaCl и т.п.)

Са ++

Н + Са ++

ППК Аl +++ +4КСl ППК — Mg ++ + HCl + AlCl₃

Mg ++ 4K + подкисляют раствор

Гидролитическая кислотность проявляется при обработке почвы растворами гидролитически щелочных солей, т.е. солей, образовавшихся в результате реакции между сильным основанием и слабой кислотой (CH₃COONa, (CH₃COO)₂Ca и т. д.).

ППК — ] H + + 4 CH₃COONa + 3H₂O ППК — ]4Nа + 4CH₃COOH + Al (ОН)₃

Гидролитическая кислотность обычно больше обменной. Она может рассматриваться как суммарная кислотность почвы, состоящая из актуальной и потенциальной кислотности. Кислотность выражается в миллиграмм – эквивалентах (м-экв) на 100г почвы.

Для устранения кислотности почв проводят известкование.При определении степени нуждаемости почвы в известковании следует учитывать насыщенность почвы основаниями (таблица 2), а также ее гранулометрический состав и набор культур в севообороте.

Таблица 2 -Деление почв по степени нуждаемости в известковании.

Дозу извести чаще всего рассчитывают по величине гидролитической кислотности. Для этого гидролитическую кислотность умножают на коэффициент 1,5; полученная величина означает дозу (в т/га), которая должна быть внесена в почву для доведения ее реакции до слабокислой

Если для известкования используют не чистый СаСО₃, то проводят перерасчет на содержание СаСО₃ в применяемом известковом материале, а для MgСО₃, СаО и Са(ОН)₂ пользуются соответственно коэффициентами 0,84;0,56 и 0,74. Можно также пользоваться дозами извести, предлагаемыми справочниками по удобрениям для отдельных почвенных разновидностей с учетом рН солевой вытяжки. На легких почвах с низкой буферностью полную дозу извести, рассчитанную по гидролитической кислотности, обычно уменьшают на 25-30%. Для отдельных культур (лен, картофель) дозу извести можно снизить на 50%. При расчете доз известкования освоенных торфяников необходимо иметь в виду значительно меньший объемный вес их по сравнению с минеральными почвами

Щелочность почвы обуславливается повышенной концентрацией в почве ионов гидроксила ОН — . Различают актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность обуславливается наличием в почве гидролитически щелочных солей (Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ и др.).

Na₂CO₃ +2HOH H₂CO₃ +2Na + +2OH —

Потенциальная щелочность обнаруживается у почв, содержащих поглощенный Na.

Na + H +

ППК Na + + H₂CO₃ ППК H + + Na₂CO₃

Na + H +

Щелочность почвы устраняют гипсованием- традиционный способ ее нейтрализации. Дозу гипса для замены натрия на кальций в ППК вычисляют по формуле:

где, Х – доза гипса в т/га;

0,086 – миллиэквиваленты гипса, в г;

Na – содержание обменного натрия, в м-экв. на 100г почвы;

Н- мощность пахотного слоя, в см;

d – плотность массы мелиорируемого горизонта, г/см 3 .

С изменением реакции среды тесно связано важное свойство почв – их буферность, т.е. буферная способность.

Буферностью называют способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора. Буферная способность различных почв неодинакова. Почвы, богатые карбонатами (черноземы, каштановые), хорошо противостоят смещению реакции в кислую сторону, тогда как почвы, обедненные основаниями (подзолы, красноземы), имеют высокую буферность при изменении реакции в щелочную сторону. Особенно низка буферность песчаных и супесчаных почв, а также содержащих мало органического вещества.

Благодаря этому замечательному свойству почвы (буферности) возможно применение хорошо растворимых солей в качестве минеральных удобрений, в противном случае в зонах вокруг гранул удобрений создавались бы губительные для растений концентрации солей.

Контрольные вопросы:

1 Происхождение, состав и основные свойства почвенных коллоидов?

2. Что такое ацидоиды, базоиды и амфолитоиды? Дайте им характеристику.

3. Охарактеризуйте процессы коагуляции и пептизации коллоидов?

4. Как Вы понимаете поглотительную способность почвы, от чего она зависит?

5.Назовите закономерности обменного поглощения катионов и анионов в почве.

6. Назовите состав обменных катионов в основных типах почв.

7. Какова роль поглотительной способности в плодородии почв?

8. Что называется емкостью поглощения почв, от чего она зависит, в каких пределах колеблется?

9. Каковы происхождение и виды почвенной кислотности и щелочности?

Источник