Кислотність грунтів

Природа кислотності та її види. Від складу і кон-
центрації речовин, розчинених в грунтовому розчині, залежить йо-
го активна реакція. Реакція грунтового розчину зумовлюється на-

явністю і співвідношенням в ньому водневих (Н⁺) і гідроксильних
(ОН^—) іонів. Величину активної реакції виражають в одиницях
рН — десятичний логарифм концентрації Н⁺-іонів з від’ємним зна-
ком. Отже, рН = – lg [H⁺].

Вода в звичайних умовах в незначній кількості дисоціює, тобто
розпадається на іони Н⁺ і ОН^—. Концентрація їх незначна. Добу-
ток концентрацій [H⁺]·[ОН^–] = 10^–14. В ідеально чистій воді
концентрація цих іонів однакова: [Н⁺] = [ОН^–] = 10^–7.

Збільшення концентрації іонів Н⁺ (доливання кислоти) зумов-
лює кислу реакцію розчину [Н⁺]> 10^–7. Збільшення концентрації
основ підвищує концентрацію іонів ОН^–. Розчин набуває лужної
реакції [ОН^–] > 10^–7.

В нейтральних розчинах, в яких [Н⁺] = [ОН^–] = 10^–7, величи-
на рН = 7, в кислих — менше 7, в лужних — більше 7. рН грунто-
вих розчинів коливається в межах від 3 до 9.

Залежно від стану іонів Н⁺ розрізняють актуальну і потенці-
альну кислотність.

Актуальна кислотність зумовлена наявністю в грунтовому роз-
чині вільних іонів Н⁺. Її величину (рН) визначають у водних ви-
тяжках.

Потенціальна кислотність зумовлена наявністю в ГВК увібра-
них іонів Н⁺ і Аl³⁺, які знаходяться в твердій фазі грунту. Іони
алюмінію підкислюють грунтовий розчин внаслідок гідролізу солей
алюмінію.
АlСl₃ + 3Н₂О ® Аl (ОН)₃ + 3НСl.

За способом визначення потенціальної кислотності виділяють
обмінну і гідролітичну кислотності.

Обмінна кислотність — концентрація іонів водню, витіснених з
дифузного шару колоїдної міцели катіонами нейтральних солей.
Для визначення обмінної кислотності використовують 1, 0 н. роз-
чин KCl (рН близько 6, 0).

Гідролітична кислотнісіь. Іони водню утримуються колоїдною
часткою дуже міцно і при обміні з катіонами нейтральної солі пов-
ністю не витісняються. Якщо діяти на грунт гідролітично лужною
сіллю (солі з сильною основою і слабким кислотним залишком),
то відбудеться майже повне витіснення увібраних іонів водню. Для
визначення гідролітичної кислотності використовують IM розчин
CH₃COONa (рН близько 8, 2). Схему обмінної і гідролітичної кис-
лотності наведено на рис. 18.

Меліорація кислих грунтів. Кисла реакція грунтів несприятлива
для більшості культурних рослин і корисних мікроорганізмів. Вона
негативно впливає на процес формування родючості грунтів. Кислі
грунти мають погані фізичні властивості. Через відсутність основ
органічна речовина в цих грунтах не закріплюється, вони бідні на

Рис. 18. Схема обмінної (а) і гідролітичної (б) кислотності.

поживні елементи, не містять хлоридів, сульфатів, карбонатів, їх
грунтова маса погано оструктурена. Отже, ступінь кислотності грун-
тів є важливим показником під час оцінки генетичної і виробничої
якості грунту.

За величиною рН грунти поділяють на сім агровиробничих
груп (табл. 10).

Кожна агровиробнича група потребує певних меліоративних
заходів. Для нейтралізації надлишкової кислотності проводять вап-
нування грунтів. При внесенні вапна СаСОз, реагуючи з вуглекис-

Таблиця 10. Агровиробничі групи грунтів за величиною рН

лотою грунту, переходить у розчинну сполуку Са(НСО₃)₂, яка
взаємодіє з ГВК за такою схемою:

При наявності в грунті алюмінію реакція відбувається за такою
схемою:

Дозу вапна розраховують за гідролітичною кислотністю орного
горизонту. Внесена доза вапна має повністю нейтралізувати уві-
брані Н⁺ і А1³⁺. Якщо 20-сантиметровий шар грунту має щільність
1, 3 г/см², його маса на площі 1 га становитиме 2600 т. Встановле-
но, що для нейтралізації 1 г-екв гідролітичної кислотності на
100 г грунту на 1 га слід вносити 1, 3 т СаСО₃. Проте в грунт вно-
сять не повну дозу вапна, а певну її частину залежно від біологіч-
них особливостей культурних рослин.

Крім наведеного методу дозу вапна на 1 га грунту можна роз-
рахувати, користуючись формулою

а · 10 · 100 ·3 000 000

x = ——————————,

1 000 000 000

де а — повна гідролітична кислотність, ммоль.

Доведено, що між рН сольової витяжки і гідролітичною кислот-
ністю грунту певного механічного складу існує чітка кореляційна
залежність. Враховуючи це, розроблені спеціальні таблиці, що да-
ють змогу визначити дозу за рН сольової витяжки (табл. 11).

Таблиця 11. Дози вапна залежно від рН і механічного складу грунту, т/га