Виды кислотности почв их определение

Вопрос 32. Кислотность почв, её виды, расчёт доз извести.

Состав поглощенных ионов определяет многие свойства почв, например, кислотность и щелочность. Различают следующие формы или виды почвенной ки­слотности: актуальная кислотность; потенциальная кислот­ность, которая подразделяется на обменную и гидролитическую кислотность.

Актуальная кислотность. Эта форма кислотности наиболее про­ста для понимания; так называют кислотность почвенного раство­ра, обусловленную растворенными в нем компонентами. На практике редко измеряют рН почвенного раствора. Вместо этого анализируют водные вытяжки или водные суспензии почв. Согласно решению, II Международного конгресса почвоведов, вод­ные вытяжки и суспензии для измерения рН готовят при отноше­нии почва: вода, равном 1: 2,5. Для торфянистых почв и торфов это отношение расширяют до 1: 25.

Степень кислотности почвенных растворов, вытяжек и суспен­зий оценивают величиной рН, количество кислотности — по со­держанию титруемых щелочью веществ, обладающих кислотными свойствами.

Кислотность почвенных растворов обусловлена присутствием свободных органических кислот или других органических соедине­ний, содержащих кислые функциональные группы, свободных ми­неральных кислот (главным образом угольной кислоты), а также других компонентов, проявляющих кислотные свойства. В числе последних наибольшее влияние оказывают ионы А1 3+ и Ре 3+ , при­чем их кислотные свойства соизмеримы с кислотными свойствами таких кислот, как угольная и уксусная.

По данным И.Н. Скрынниковой, в кислых почвенных раство­рах дерново-подзолистых почв содержатся:

• свободные нелетучие органические кислоты;

• соли сильных оснований и слабых органических кислот;

• свободный СО₂ и соли угольной кислоты;

• аммонийные соли слабых органических кислот. Сочетание этих компонентов в почвенных растворах обуслов­ливает значение рН в интервале 4,2—6,8.

По степени кислотности почвы подразделяются на очень сильнокислые (рН ниже 4,0), сильнокислые (4,1—4,5), кислые (4,6—5,2), слабокислые (5,3—6,4), нейтральные и близкие к нейтральным (6,5—7,4) и щелочные (свыше 7,5). Почвенная кислотность неблагоприятна для жизнедеятельности растений и микроорганизмов, поэтому для ее устранения применяют известкование почв. При внесении извести в почву поглощенный водород замещается кальцием. Дозы извести: т/га = 1,5Н. Также в качестве сырья вносят мергель, долонит, мел.

Способность почвы подкислять почвенный раствор обусловлена наличием в почве кислот, гидролитически кислых солей, а также поглощенных ионов водорода и алюминия.

Кислотность почвы вызывается ионами водорода. В зависимости от того, в каком состоянии ионы водорода находятся в почве, кислотность может быть активной (актуальной) и потенциальной.

Активная (актуальная) кислотность зависит от концентрации свободных ионов водорода в почвенном растворе. Их источником являются органические кислоты, образующиеся при разложении растительных остатков, и угольная кислота, появляющаяся в почве при растворении диоксида углерода в воде.

Кислую реакцию имеют подзолистые, дерново-подзолистые и болотные почвы, нейтральную – черноземы, щелочную – каштановые почвы, сероземы и солонцы.

Для определения активной кислотности почву заливаю дистиллированной водой, взбалтывают, фильтруют и в полученном растворе с помощью индикатора рН-метра определяют рН.

Потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую. Она обусловлена содержанием ионов водорода и алюминия, находящихся в поглощенном состоянии.

Обменная кислотность обусловлена содержанием поглощенных ионов водорода, которые могут быть вытеснены из ППК раствором нейтральной соли КСl. Также её создают поглощенные ионы алюминия, которые вытесняются из ППК катионами нейтральной соли и переходят в раствор. Обменная кислотность сильно выражена в кислых подзолистых и дерново-подзолистых почвах, а в нейтральных и щелочных почвах она не проявляется.

Гидролитическая кислотность зависит от содержания как обменных, так и прочносвязанных ионов водорода. Для определения гидролитической кислотности почву обрабатывают ацетатом натрия.

ДОЗА ИЗВЕСТИ=1.5Н_Г, H_г-гидролитическая кислотность(сумма ионов водорода)

Виды сырья для понижения кислотности — катионы кальция магния повышают плодородие почв, нейтрализуют кислую реакцию и создают цельную структуру. Катионы водорода разрушают структуру и повышают кислотность почв. Катиона натрия повышают щелочность.

Применение половинных доз извести (0,5 Н_г) обеспечивает в первой ротации севооборота прибавку урожая примерно 70% от полной дозы, а во второй ротации — 40-50%. Внесение более высоких доз извести (>1,0 Н_г) неэффективно, поскольку прибавки урожая незначительны, а затраты и потери кальция из почвы вследствие вымывания осадками возрастают. Полную дозу извести определяют по величине гидролитической кислотности:

Д = (Н_г ∙ Э_м ∙ 10 ∙ 3 000 000)/1 000 000 000 = (Н_г ∙ Э_м ∙ 3)/100, где: Д — доза извести, т/га; Н_г — гидролитическая кислотность по Каппену, мг-экв/100 г почвы; Э_м — эквивалентная масса известкового удобрения; 10 — коэффициент для пересчета Н_г в мг-экв/кг почвы; 3000000 — масса 1 га пахотного слоя почвы, кг; 1 000 000 000 — коэффициент пересчета мг в тонны.

Если в качестве известкового удобрения используется СаСО₃ , то формула приобретает вид: СаСО₃, т/га = 1,5 Н_г.

Дозы извести можно также рассчитать по формуле: Д = 0,05 ∙ Н_г ∙ d ∙ h, где Д — доза СаСО₃, т/га; Н_г — гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы; d-объемная масса почвы, г/см 3 ; h — глубина пахотного слоя, см.

Метод определения доз извести по гидролитической кислотности принят в РФ и многих других странах в качестве основного (стандартного) для дерново-подзолистых, серых лесных почв, оподзоленных и выщелоченных и черноземов. В производственных условиях дозы извести часто устанавливают, пользуясь справочными таблицами, по рН солевой вытяжки (1 н. KCl) и гранулометрическому составу почвы.

В отличие от минеральных почв, торфяно-болотные почвы имеют обычно высокую потенциальную кислотность, однако они практически не содержат в ППК обменный алюминий. Их кислотность обусловлена в основном ионами водорода, поэтому, несмотря на большую величину гидролитической кислотности, она менее токсична для растений. Эти почвы обладают большой буферной способностью и при рН_KCl более 5,2 в известковании не нуждаются.

В севооборотах, в структуре которых преобладают культуры слабо чувствительные к кислотности почвы (картофель, лен, рожь, овес, козлятник, люпин, сераделла и другие) не требуется полное устранение кислотности. В таких севооборотах необходимо поддерживать оптимальную для культур слабокислую реакцию (рН_KCl) почвы. Дозы СаСО₃ для достижения заданного уровня реакции почвы рассчитывают по формуле Д = 10 dpH∙M, где Д — доза СаСО₃, т/га; dpН — планируемый сдвиг рН; 10 — коэффициент; М — норма расхода СаСО₃, т/га для сдвига рН на 0,1. Затраты (нормативы) СаСО₃ для доведения кислотности почвы до заданного значения.

При возделывании в севооборотах люцерны, сахарной и кормовой свеклы, капусты и других культур, относящихся к первой группе, почву известкуют при Н_г выше 2 мг-экв и степени насыщенности основаниями менее 90%. Дозы извести для этих почв устанавливают по величине гидролитической кислотности.

При определении необходимости известкования почвы следует учитывать не только гидролитическую кислотность и степень насыщенности основаниями, но и активность Н+ почвенного раствора, поскольку непосредственное негативное воздействие на сельскохозяйственные культуры оказывает не общее количество ионов водорода в ППК, а концентрация (активность) ионов водорода.

Известковые удобрения (известняковая и доломитовая мука, металлургические шлаки и др.) существенно различается по химическому составу, тонине помола и механическим примесям, поэтому их действие оценивают по нейтрализующей способности. Нейтрализующее действие известковых удобрений зависит от содержания в них карбонатов (СаСО₃ и МgСО₃), механических примесей, влаги, размера частиц (тонины помола) и их прочности. Для агрохимической оценки качества известковых удобрений определяют «активно действующее вещество» (АДВ) по формуле (%): АВД = (Х ∙ (100 — Н) ∙ (100 — Х1)) / (100 ∙ 100), где Х — суммарная массовая доля карбоната кальция и магния; Н — содержание недеятельной фракции извести — для металлургических шлаков, известняковой и доломитовой муки частиц крупнее 1 мм, для меловой муки — крупнее 3 мм; Х₁ — массовая доля влаги, %. Доза известкового удобрения в физической массе рассчитывается по следующей формуле: Д_ф = (Др ∙ 100)/АВД, т/га, где Д_ф — доза известкового удобрения в физической массе, т/га; Д_р — доза рассчитанная на 100% содержание карбонатов; АДВ — содержание активно действующего вещества, %; 100 — коэффициент.

Источник

Определение кислотности почвы

Кислотность почвы определяется количеством в ней ионов водорода. Если их много, почва кислая, если мало – щелочная. Для любого садовода важна так называемая актуальная кислотность – показатель, который измеряется в pH (пэ аш, означает «вес водорода», находящийся в растворе).

Каждый вид растений привыкает к определенной кислотности почвы и на почвах с другой кислотностью растет, цветет и плодоносит плохо, а то и вовсе погибает. Вызвано это тем, что кислотность влияет на возможность усвоения растением тех или иных микро- и макроэлементов из почвы. Поэтому при рекомендациях к выращиванию того или иного растения (деревьев, кустов, трав, корнеплодов, цветов и т.д.) всегда упоминают требуемую кислотность почвы.

Какая кислотность почвы бывает?

Условно уровень кислотности почвы подразделяют на три группы:

• кислые почвы имеют показатель pH меньше 6,5;
• нейтральные почвы – от 6,5 до 7,5;
• щелочные почвы – больше 7,5.

Подавляющее количество растений не способно расти на очень кислых почвах (pH меньше 4,0) и очень щелочных (pH больше 8,0). Так что:

• комфортная для растений кислотность почвы находится в пределах от 4,1 до 7,9 рН;
• большинство почв имеют кислотность от 5,5 до 7,5 pH, пригодные и для сада, и для огорода, и для цветников (разве что растения все же нужно подбирать под существующую кислотность или корректировать кислотность почвы под те растения, которые собираетесь выращивать).

Чтобы понять, какая кислотность почвы характерна для вашего участка, можно провести лабораторный анализ или использовать специальные приборы. Однако в большинстве случаев столь точное определение кислотности нам не нужно. Можно просто «прикинуть на глаз» и понять, какие растения лучше выращивать на этой почве. Либо же понять, как следует подкорректировать кислотность (например, стоит ли добавлять азотных удобрений), чтобы выращивать то, что вам хочется.

Для этого существует целый ряд довольно простых способов. Вам даже не придется покупать дорогой суперприбор (если очень хочется задействовать науку, то вполне годятся относительно недорогие садовые щупы – палочка с индикатором на конце). Впрочем, даже это не обязательно, есть гораздо более простые методы.

Определение кислотности по виду почвы

Различные по механическому составу (песок, ил, глина, суглинок) и природной структуре (торфяные, дерновые и т.д.) почвы исходно имеют определенный тип кислотности (см. на рисунке).

Кислотность различных видов почв

Нужно понимать, что это лишь исходная позиция. Даже просто выращивая на земле те или иные растения или добавляя в нее различные удобрения, мы немного изменяем базовую кислотность. Однако для примерного понимания того, какая почва у вас на участке, такая схема может быть полезной.

Определение кислотности по виду растений

Если на вашем участке уже растут какие-то деревья, трава, цветы и другая зелень, то вы легко можете определить кислотность почвы с помощью следующей таблицы.

Многие культуры способны расти на почвах с широким диапазоном кислотности. Например, картофель можно выращивать на почвах с показателем pH от 4,5 до 6,0, главное для него – не известковать землю, он этого не любит. Петрушка готова расти при pH от 5,0 до 7,0, а тыква и кабачок вообще почти на любых почвах – им годится pH от 5,0 до 8,5.

К растениям, которым почти безразлична кислотность, относятся также барбарис, береза, бирючина, ирга, рябина, сирень, спирея и некоторые другие.

Поэтому показанные в таблице диапазоны pH – наиболее комфортны для соответствующих растений. Так что если какая-то культура растет на зависть всем, то это означает, что она попала на идеальную для себя почву и по ней сразу можно определить кислотность. Если же растение чувствует себя не слишком хорошо, значит нужно искать причины – и первой будет неподходящая ему кислотность почвы.

Определение кислотности с помощью подручных индикаторов

Проще всего воспользоваться обычной лакмусовой бумажкой. Для этого:

• выкопайте на исследуемом участке небольшую ямку глубиной 10–15 см и с боков ямки возьмите образец земли;
• насыпьте этот образец в небольшую банку;
• залейте водой слоем чуть больше, чем верхний слой земли, встряхните или перемешайте;
• отставьте банку на 15–20 минут;
• встряхните банку и, как только основная взвесь осядет, окуните в воду лакмусовую бумажку на 2–3 секунды: она изменит цвет, который вам и подскажет уровень кислотности.

Лакмус – самое известное и широко распространенное вещество для определения уровня кислоты или щелочи. Пропитанные им полоски бумаги называются лакмусовой бумажкой (или цветовым индикатором, или индикаторной полоской, или тест-полоской).

У лакмусовой бумажки всего три цвета:

• красный показывает, что раствор кислый;
• фиолетовый – что он нейтральный;
• синий – что он щелочной.

Индикаторный цвет лакмусовой бумажки

Купить лакмусовую бумажку (отдельно или в наборах: одна полоска обойдется вам не дороже 1 рубля) можно:

• в магазинах, где продаются химические реактивы;
• в зоомагазинах (там они продаются для измерения кислотности воды в аквариуме);
• в интернет-магазинах;
• в аптеках;
• редко, но встречаются они и в некоторых магазинах для садоводов.

Впрочем, можно не искать тест-полоски, а воспользоваться подручными средствами. Лучше всего для этого подойдут листики черной смородины (некоторые сорта вишни тоже подходят):

• сорвите 3–5 листиков, положите в стакан и налейте почти до верха кипятка;
• прикройте стакан и оставьте на 20–30 минут;
• когда вода остынет, бросьте в стакан комочек земли.

Вы увидите, что вода тут же изменила цвет:

• если почва кислая, то вода станет красной,
• если нейтральная, то вода окрасится в зеленый цвет,
• если щелочная – то в синий.

Индикаторный цвет настоя листьев черной смородины

Чем ярче цвет, тем сильнее выражен уровень кислотности.

Узнать, заизвесткована ли почва можно и с помощью обычного 3% уксуса:

• насыпьте и разровняйте в блюдце немного земли;
• налейте сверху немного уксуса.

Смотрите – появилась ли пена? Это сразу даст вам ответ:

• пены нет совсем – почва кислая;
• если появилось небольшое количество пузырьков – почва нейтральная;
• пена обильная – значит почва очень щелочная.

Вообще, наличие пены говорит о том, что в почве имеется известь. Чем больше пузырьков, тем более щелочная почва.

Чем опасна кислая почва?

Кислых почв у нас в стране больше, чем щелочных, особенно в средней полосе. Увы – хоть некоторые растения и хорошо чувствуют себя на них, но для большинства кислые почвы опасны, поскольку нарушен водный, углеродный, белковый и азотистый баланс почвы, что влечет за собой множество проблем.

• При таянии снегов влага плохо впитывается, а на поверхности быстро образуется корка, которая мешает проникновению в почву не только воды, но и воздуха (то есть земля «не дышит»), в результате чего часть неприспособленных к этим особенностям растений гибнет, а оставшиеся растут слабыми и дают совсем небольшой урожай.
• Недостаток многих микро- и макроэлементов, нужных растениям (например, азота, кальция, магния, серы, фосфора). Их в кислой почве, во-первых, меньше, чем в нейтральной или щелочной, во-вторых, даже при обильном внесении удобрений, эти элементы быстро преобразуются в форму, которая плохо усваивается растениями.
• Повышенное содержание железа, меди и цинка приводит к сдерживанию роста растений, а на засоленных почвах может резко поднять токсичность почвы. На нижних листиках появляются прозрачные водянистые пятна и листья вскоре опадают.
• Полезные бактерии, улучшающие структуру и очищающие почвы с более низкой кислотностью, здесь не выживают, зато патогенная микрофлора развивается активно, поэтому многие кислые почвы часто бывают «больными», заражая и растения.
• Присутствие токсичных веществ, которые не вымываются и не обезвреживаются в кислой почве естественным образом, угнетает развитие корневой системы и влечет за собой болезни растений. Так, в кислых почвах быстро накапливаются тяжелые металлы, которые затем проникают в ткань растений. Ряд в принципе полезных для растений элементов (алюминий, железо, марганец) в кислых почвах образуют ядовитые соединения и вредят растениям.

Как понизить кислотность почвы?

Способов раскисления (снижения уровня кислотности) почвы существует много.

1. Самый распространенный (хотя и не самый эффективный) способ раскисления почвы – известкование. Для этого можно вносить в почву:

• известь (измельченная – чем мельче помол, тем быстрее эффект);
• гидратную (гашеную) известь (пушонку);
• известковый мергель;
• доломитовую муку;
• доломитовый мергель;
• гажу (известь со дна пересохших озер).

Внося известь или пушонку в почву, помните:

• Не слушайте советов о необходимости известковать ежегодно – этот процесс можно осуществлять не чаще, чем один раз в 4–5 лет (а лучше – раз в 7–9 лет). Все известковые вещества содержат очень едкие и даже токсичные соединения кальция. Поэтому переизвесткование для ваших растений хуже, чем любая кислая почва!
• Известковые добавки нужно очень равномерно вмешивать в грунт. В противном случае почва может стать «полосатой» – слои щелочной земли будут сменяться слоями кислой, что навредит растениям. Поэтому, даже после полива жидкими удобрениями, не говоря о «посыпании» почвы известью, золой или другими добавками, грунт следует тщательно перекопать, разбивая и перемешивая любые комки.
• Не ждите быстрых результатов. Раскисление почвы происходит лишь через 3–4 месяца после внесения извести (поэтому лучше закладывать ее осенью или ранней весной).

Внимание! — Нельзя известковать карбонатные почвы! В них уже есть известь, поэтому вы можете погубить все растения. — Нельзя добавлять в почву навоз одновременно с известкованием! Лучше вносить их в разные сезоны (например, одно осенью, другое – весной). — Не стоит известковать почву, предназначенную для нежных растений (цветов, огородной зелени и т.д.). Даже при закладке сада почву известкуют за 2–3 года до начала посадок.

2. Гораздо более полезным оказывается внесение в почву древесной золы.

Во-первых, в отличие от извести, ее можно добавлять в почву вместе с любыми органическими удобрениями, в том числе и с навозом.

Во-вторых, помимо прямого эффекта – раскисления – зола насыщает землю полезными элементами, то есть служит дополнительным удобрением и улучшает качество почвы.

Иногда используют золу от сжигания торфа. Внося торфяную золу, надо помнить, что она бедна полезными элементами, поэтому ее нужно в 4–5 раз больше, чем древесной золы.

3. Препараты с кальцием – еще один способ раскисления почвы. Он не так хорош, как предыдущий, но удобнее и безопаснее известкования. К таким средствам можно отнести в первую очередь толченый мел.

4. Специальные комплексные препараты для раскисления почвы можно приобрести во многих магазинах для садоводов. Большинство из них гораздо лучше извести, поскольку содержат множество полезных элементов. Однако при их покупке нужно знать, каких веществ не хватает почвам на вашем участке. Выбирайте те, которые больше подходят вашим целям. Например, если вы собираетесь добавить их для повышения урожайности, следите, чтобы в них присутствовал кобальт, а для цветника или выращивания растений на семена желательно повысить в почве концентрацию цинка.

5. Сидераты. Пожалуй, это самый лучший способ раскисления – если, конечно, у вас есть время на то, чтобы существенно улучшить качество почвы на участке. Один из лучших сидератов – люпин – отлично растет на кислых почвах. Дайте ему вырасти, а осенью тщательно вкопайте его в землю вместе с корнями, стеблями, листьями и цветами. Если почва не слишком кислая (pH больше 5), то хватит одного сезона. Если же начальная кислотность была высокой (pH меньше 5), то на заметное снижение кислотности может потребоваться 2–3 года.

Чем опасна щелочная почва?

Щелочная почва тоже может быть опасна для целого ряда растений.

• В щелочной почве сокращается содержание ряда полезных элементов (например, железа, магния, марганца, меди, фосфора, цинка).
• Рассада в щелочной почве очень плохо развивается – корни слабые, листья мелкие и светлые, а у кустящихся растений веточек мало и они плохо развиты.
• Неприспособленные к щелочным почвам растения утрачивают способность к образованию хлорофилла, в результате листья на краях подсыхают, быстро желтеют и опадают.
• Если высадить хорошую рассаду в щелочной грунт, то новые листочки мельчают, а на уже сформированных появляются белые пятна.
• Корневая система быстро чахнет и отмирает.
• Семена плохо формируются или не вызревают.
• На щелочных почвах с pH больше 8,5 сдерживает или препятствует развитию полезной микрофлоры, что плохо сказывается на здоровье как самой почвы, так и на растениях.

Как повысить кислотность почвы?

Если почва на вашем участке щелочная, а вы планируете выращивать не только астры, боярышник или ясень, то следует закислить (повысить кислотность) почвы. Сделать это гораздо проще, чем снижать кислотность. Вот несколько способов.

1. Внесение в почву торфа. Сам торф имеет кислую реакцию, поэтому он смягчает щелочную почву и приближает ее к нейтральной. Для этого лучше использовать верховой торф.

• Торф отлично справляется с задачей повышения кислотности почвы, но на это нужно время – от 4 недель до 3 месяцев.
• Торф улучшает структуру почвы, повышает ее способность дышать, делает ее более рыхлой и лучше впитывающей влагу. Поэтому его рекомендуется вносить даже в кислые почвы (глинистые и тяжелые суглинки). Ну а песчаные и солончаковые почвы после внесения торфа гораздо лучше удерживают влагу и полезные элементы.
• Торф почти не содержит полезных элементов, поэтому заменять им удобрения нельзя.

2. Внесение компоста или навоза – это отличные одновременно и удобрения, и закислители. Навоз – гораздо более биологически активен, поэтому его нужно в 3 раза меньше, чем компоста. Органические удобрения позволяют очень медленно и плавно закислить почву, поэтому если вы не хотите слишком долго ждать, то вносите их уже с осени, тщательно перекопав грунт на глубину хотя бы 20 см.

3. Внесение кислых комплексных удобрений – их выбор в магазинах довольно широк (сульфаты, суперфосфат, гидрофосфат аммония и т.д.). Подберите такие удобрения, которые решат сразу несколько проблем помимо закисления почвы.

Внимание! Многие добавляют в почву древесную золу, не глядя на кислотность почвы. Однако даже на слегка щелочных почвах (pH 7,5–8,0) вносить золу следует очень осторожно. Это замечательное удобрение, но оно способно повысить щелочную реакцию. Поэтому добавлять ее надо в 3–5 раз меньше, чем на нейтральных или слабокислых почвах, а там, где щелочная реакция показывает более 8,9 pH от внесения в почву древесной (и даже торфяной) золы лучше воздержаться.

4. Внесение в почву хвои – при перекопке вместо мульчи в почву добавляется хвоя, стружка от хвойных деревьев или даже подстилка из хвойного леса. Это не только отличный закислитель, но еще и неплохое удобрение.

5. Внесение гранул мочевины в сере. Мочевина – один из самых быстрых закислителей – эффект можно наблюдать уже через пару недель. Сера закисляет почву гораздо дольше – в течение 4–6 месяцев. Мочевина в серной оболочке позволяет провести мягкое и плавное снижение уровня щелочи в почве. Впрочем, мочевина входит и во многие другие комплексные удобрения, так что старайтесь приобретать именно такие, только смотрите инструкции – излишняя кислота вашему участку тоже не нужна.

Источник