Меню
Головна Статьи Кислотность почвы (рН)

Кислотность почвы (рН)

Кислотность почвы (рН)

Почвенный поглощающий комплекс

оверхность частиц глины, ила или органического вещества несет отрицательный заряд и может притягивать к себе положительные ионы (катионы) водорода (H +), кальция (Ca2 +), магния (Mg2 +), 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:

рН = — lg [H +]

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

Сравнительная таблица pH

Катионный обмен почвы

Непрерывное образование водородных ионов H + происходит при растворении в почвенной воде углекислого газа (CO2), 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.

Предостережение

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 CaCО3 в растворимый бикарбонат кальция Ca (HCO3) 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 форми.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.Оптимальним 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).

Оптимальные значения рН почвы для основных сельскохозяйственных культур