Кислотность почв.

Характерным свойством почвы является ее реакция. Она проявляется при взаимодействии почвы с водой или растворами солей и определяется соотношением свободных ионов Н+ и OH- в почвенном растворе.

Концентрация свободных ионов Н+ выражается величиной рН, представляющей отрицательный логарифм концентрации ионов водорода;

рН 7 характеризует нейтральную реакцию,

рН< 7— кислую

и 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 (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 благоприятна слабокислая или слабощелочная реакция; отрицательно сказываются на развитии растений сильнокислая и особенно сильнощелочная реакция почвенного раствора.

С реакцией почвенного раствора тесно связана жизнедеятельность почвенной микрофлоры. В кислой среде преобладает грибная микрофлора, в нейтральной и слабощелочной — бактериальная.

С реакцией почвенного раствора связаны процессы превращения компонентов минеральной и органической частей почв:

растворение веществ, образование осадков, диссоциация, возникновение и устойчивость комплексных соединений, а следовательно, и миграция и аккумуляция веществ в почвенном профиле.

Нейтральная реакция характерна для почв, не содержащих карбонатов, ППК которых полностью насыщен кальцием и магнием. Эта реакция наиболее благоприятна для развития большинства культурных растений и бактерий. Кислая реакция является следствием развития в почве кислотности, щелочная реакция — следствие щелочности почвы.

Кислотность почвы — способность почвы подкислять воду и растворы нейтральных солей. Различают актуальную и потенциальную кислотность,

которая подразделяется на обменную и гидролитическую.

Актуальная кислотность — кислотность почвенного раствора, обусловленная повышенной концентрацией ионов водорода по сравнению с ионами гидроксила. Она определяется наличием в нем водорастворимых кислот — щавелевой, лимонной, фульвокислот, гидролитически кислыхсолей, прежде всего угольной кислоты.

Потенциальная кислотность характерна для твердой фазы почвы. Между актуальной и потенциальной кислотностью в почве сохраняется подвижное равновесие, но доминирующее значение во всех почвах имеет кислотность твердой фазы почвы.

Актуальная кислотность почвенного раствора зависит от наличия в нем свободных кислот, кислых солей и степени их диссоциации. В почвенном растворе свободные минеральные кислоты в заметных количествах встречаются очень редко. В целинных болотных и подзолистых почвах с высоким содержанием в почвенном растворе органических кислот роль их в создании концентрации водородных ионов

возрастает. В большинстве почв актуальная кислотность обусловлена угольной кислотой и ее кислыми солями.

Потенциальная кислотность (кислотность твердой фазы) имеет сложную природу. Ее носителем являются обменные катионы Н+ и А1³⁺ почвенных коллоидов.

В зависимости от характера вытеснения различают две формы потенциальной кислотности—обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность проявляется при обработке почвы раствором нейтральной соли.

Образующаяся в результате взаимодействия солевого раствора с почвой и гидролитического расщепления А1С1з соляная кислота характеризует обменную кислотность. Обменная кислотность наиболее ярко выражена в подзолистых и красноземных почвах (рН 3—4). В почвах со слабокислой, нейтральной и особенно щелочной реакцией она не проявляется.

Величина обменной кислотности выражается в миллиграмм-эквивалентах Н+ и А1³⁺, количество которых определяется методом титрования, или величиной рН солевой вытяжки, полученной при обработке почвы раствором нейтральной соли.

По величине pH_KCl различают следующие градации кислой реакции:

сильнокислая рН< 4, 5, кислая рН 4, 6—5, 0; слабокислая рН 5, 1—5, 5; близкая к нейтральной рН 5, 6—6, 0.

При обработке почвы раствором нейтральной соли вытесняются не все поглощенные ионы водорода.

Более полно выявляется потенциальная кислотность при обработке почвы раствором гидролитически щелочной соли, например CH₃COONa.

При обработке почвы раствором такой соли вследствие щелочной реакции среды происходит более полное вытеснение поглощенного водорода.

Количество образующейся уксусной кислоты, определяемое титрованием, характеризует величину гидролитической кислотности. Она обычно больше обменной, так как при обработке почвы раствором гидролитически щелочной соли вытесняется, помимо подвижных ионов, и менее подвижная часть поглощенных ионов водорода.

Гидролитическая кислотность может рассматриваться как суммарная кислотность почвы, состоящая из актуальной и потенциальной кислотности.

Величину гидролитической кислотности (гк) выражают также в миллиграмм-эквивалентах Н+ на 100 г почвы и обозначают символом Н.

Кислотность почвы является резко отрицательным свойством почвы, так как она угнетает развитие большинства культурных растений, усиливает разрушение минералов почвы, вызывая оподзоливание последней. Кроме того, катионы алюминия в почвенном растворе токсичны для растений.

Для устранения кислотности проводят известкование почвы, при котором происходит замещение поглощенного водорода на кальций.

Бикарбонат кальция, образующийся при взаимодействии извести с углекислотой почвенного раствора, нейтрализует также свободные органические и минеральные кислоты почвы. Уменьшению кислотности и созданию благоприятных соотношений поглощенных катионов способствует систематическое применение навоза, торфокомпостов в сочетании с агротехническими приемами окультуривания почв.

Количество извести, которое необходимо внести в почву, зависит от степени кислотности и механического состава почвы и исчисляется тоннами на гектар.

По нуждаемости в известковании почвы разделяются в зависимости от величины рН_КСl на сильно- (рН< 4, 5), средне-(рН 4, 6—5, 0), слабонуждающиеся (рН 5, 1—5, 5) и ненуждающиеся (рН> 5, 5).

Для почв с рН 4, 6—5, 5 необходимо также учитывать и степень насыщенности основаниями по следующей градации: < 50% — сильно нуждаются, 50—70 — средне; 70—80 — слабо и > 80 — не нуждаются в известковании.

Щелочность почв. Различают актуальную и потенциальную щелочность.

Актуальная щелочность обусловливается наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей (Na₂CO₃, NaHCO₃, Са(НСО₃)₂ и др.).

При определении актуальной щелочности различают общую щелочность, щелочность от нормальных карбонатов и от бикарбонатов.

Щелочность почвенного раствора характеризуется в миллиграмм-эквивалентах кислоты, необходимой для нейтрализации ионов ОН раствора, обусловленных ионами НСО3 (щелочность бикарбонатов), СОз~ (щелочность нормальных карбонатов) или их суммой (общая щелочность).

Величину щелочности также выражают показателем рН почвенного раствора или водной вытяжки, выделяя слабощелочную (рН 7, 2—7, 5), щелочную (рН 7, 6—8, 5) и сильнощелочную (рН> 8, 5) реакции.

Щелочность также является крайне неблагоприятным свойством почвы, так как угнетает развитие растений и микроорганизмов, усиливает пептизацию почвенных коллоидов и резко ухудшает физические свойства почвы.

Избыточную щелочность устраняют гипсованием почвы:

Вследствие изменения реакции почвенного раствора после известкования и гипсования почв урожай сельскохозяйственных культур значительно повышается.

Норму гипса определяют в зависимости от содержания в почве обменного натрия.