Меню
Головна Статті Кислотність грунту (рН)

Кислотність грунту (рН)

Кислотність грунту (рН)

Грунтовий поглинаючий комплекс

Поверхня частинок глини, мулу або органічної речовини несе негативний заряд і може притягувати до себе позитивні іони (катіони) водню (H +), кальцію (Ca2 +), магнію (Mg2 +), калію (K +), натрію (Na +) і ін. Сума найдрібніших колоїдних частинок грунту, що визначають її здатність утримувати поживні речовини (поглинальну здатність), називається грунтовим поглинаючим комплексом (катіонна ємність ґрунту). Ці найдрібніші частинки грунту діють як слабка кислота, обумовлюючи, кислу реакцію грунту (низький рівень рН грунту). Навпаки, частинки грунту, які утримують кальцій, магній, калій і натрій обумовлюють лужну реакцію (високий рівень рН грунту). Кальцій, магній, калій і натрій витісняють іони водню, знижуючи кислотність. Тому лужними є не тільки грунти, де багато вапна (кальцію), але і засолені грунти, що мають надлишок натрію, хоча там і мало кальцію. Якщо грунт кислий, то це зовсім не означає, що нейтральні частинки грунту знаходяться в розчині слабкої кислоти. Кислотність більшості грунтів обумовлена ​​зосередженням на поверхні дрібних (колоїдних) ґрунтових частинок (гумусу, глини). Саме на поверхні дрібних часток ґрунту утримуються поживні елементи і від розміру сумарної поверхні цих частинок залежать властивості грунту та його родючість.

Що таке pH

Визначення реакції грунту відноситься до числа найбільш поширених аналізів.Реакція середовища (рН) залежить від змісту іонів водню (Н +) і служить показником кислотності або лужності грунту. Цей показник залежить, в основному, від іонного обміну з мінеральними та органічними колоїдами і наявності карбонатів кальцію, натрію, калію та інших катіонів. Реакція середовища грунту варіюється від 3.5 (сильнокисла) – 7 (нейтральна) – до 11 (сильнолужна). З підвищенням рН зростає ймовірність утворення нерозчинних гідроксидів і карбонатів. При зниженні до мінімуму доступності токсичного металу рослинам, рН має підтримуватися близько 6.5. Кислотність грунтів обумовлена ​​багатьма факторами, одним з яких є дисоціація функціональних груп гумусу, а іншим – мікробіологічне розкладання органічної речовини. Рештою джерелами кислотності ґрунтів служать глинисто-силікатні мінерали і гідроксиди заліза і алюмінію. Інтенсивність підкислення грунтів в певній мірі залежить від рівноваги між іонами водню і алюмінію. При сильному підкисленні грунтів з’являється розчинний алюміній, і знижується життєдіяльність багатьох мікроорганізмів. Кислотність виражається в термінах pH (десяткова ступінь) зворотної величини концентрації водневих іонів (H +), в одиницях від 0 до 14:

рН = – lg [H +]

Значення pH 7.0 означає нейтральну реакцію, вище – лужну, нижче – кислу. Зменшення pH на кожну одиницю означає збільшення кислотності грунту в 10 разів.

pH

Концентрація іонів воднюРеакція грунту

Звичайні речовини

3

10-3Дуже сильна кислотність

Лимонний сік

4

10-4Сильна кислотність

Апельсиновий сік

5

10-5Помірна кислотність

6

10-6Слабка кислотністьМолоко
710-7Нейтральна

Дистильована вода

8

10-8Слабка лужністьМорська вода

9

10-9Помірна лужність

Мильний розчин

1010-10Сильна лужність

11

10-11Дуже сильна лужність

Катіонний обмін грунту

Безперервне утворення водневих іонів H + відбувається при розчиненні в грунтовій воді вуглекислого газу (CO2), утворення вугільної кислоти. Вуглекислий газ виділяється корінням живих рослин при диханні, а також під час розпаду органічних речовин (органічних добрив). Іони водню можуть витісняти в грунтовий розчин мінеральні катіони, більш того, іони кальцію, магнію, калію і натрію, знаходяться в постійному русі між грунтовими частинками, грунтовим розчином і корінням рослин. Заповнення кальцію, магнію, калію і натрію відбувається за рахунок розпаду мінеральних ґрунтових частинок і внесення органічних і мінеральних добрив. Високий рівень катіонного обміну характерний для глинистих і органічних грунтів, низький – для піщаних.

Застереження

При внесенні великої кількості одного катіону, інші можуть бути витіснені в грунтовий розчин, і вимиті в глибокі шари грунту. Це може відбуватися при внесенні великої кількості незбалансованого мінерального добрива. Особливо це небезпечно на легких піщаних ґрунтах, де мала кількість найдрібніших (колоїдних) частинок, тому дози мінеральних добрив там знижують, розбиваючи на кілька внесень.

Чому грунт підкисляється

Загалом, кислі грунти характерні для районів, де кількість опадів досить висока. Дощ і сніг підвищують кількість вологи в грунті, і концентрація кальцію і магнію в ґрунтовому розчині знижується. Іони кальцію і магнію з частинок грунту переходять в грунтовий розчин і, в кінцевому рахунку, вимиваються з грунту. Їх місце на частинках грунту займають іони водню H +, грунт подкисляется і потрібно повторне внесення вапна.

Там, де кількість опадів перевищує 500 мм/рік, відбуваються значні щорічні втрати кальцію через вимивання. Приблизно така ж кількість кальцію виноситься з грунту з високим урожаєм. Внесення мінеральних добрив, наприклад сірчанокислого амонію або використання сірки теж може окисліться грунт.

Вуглекислий газ, розчинений в грунтової воді, є потужним розчинником сполук кальцію, переводячи, зокрема нерозчинний карбонат кальцію CaCО3 в розчинний бікарбонат кальцію Ca(HCO3)2. При зростанні активності ґрунтових мікроорганізмів в грунт виділяється багато вуглекислого газу, що веде до втрат кальцію через вимивання його з грунту у вигляді бікарбонату.

Чому важлива кислотність грунту

Надмірно високий (вище 9) або низький (нижче 4) рівень кислотності грунту токсичний для коренів рослин. В межах цих значень pH визначає поведінку окремих поживних речовин, осадження їх або перетворення в недоступні рослинам форми. В кислих грунтах (pH 4.0-5.5) залізо, алюміній і марганець знаходяться в формах доступних рослинам, а їх концентрація досягає токсичного рівня. При цьому затрудняється надходження в рослини фосфору, калію, сірки, кальцію, магнію, молібдену. На кислому грунті може спостерігатися загибель рослин без зовнішніх причин (загибель від морозу, розвиток хвороб і шкідників). Навпаки, в лужних грунтах (pH 7.5-8.5) залізо, марганець, фосфор, мідь, цинк, бор і більшість мікроелементів стають менш доступними рослинам через утворення нерозчинних гідроксидів. Оптимальним вважається pH = 6.5 (слабкокисла реакція грунту) , при якій більшість основних поживних речовин  доступні  рослинам, тобто знаходяться в грунтовому розчині. Така грунтова реакція сприятлива для розвитку корисних грунтових мікроорганізмів, що збагачують грунт азотом. Хоча окремі види рослин пристосувалися до існування в кислому або, навпаки, в лужному середовищі, однак більшість рослин добре розвиваються при нейтральній або слабокислій реакції грунту (діапазон pH 6.0-7.0).

Оптимальні значення рН грунту для основних сільськогосподарських культур

Рослина

Оптимальне значення рНРослинаОптимальне значення рН
Овес5.0-7.7Картопля

5.0-5.5

Жито озиме

5.5-7.5Цукровий буряк7.0-7.5

Пшениця ярова

6.0-7.5Люцерна7.0-8.0
Пшениця озима6.3-7.6Конюшина

6.0-7.0

Ячмінь6.8-7.5Капуста

6.7-7.4

Кукурудза

6.0-7.0Столовий буряк6.8-7.5

Просо

5.5-7.5Томати

6.3-6.7

Гречка4.7-7.5Редис

5.5 та вище

Горох

6.0-7.0Морква5.5-7.0

Соя

6.5-7.1Огірок

6.0-7.9

ГірчицяБлизько 7.0Салат

6.0-7.0

Льон

5.9-6.5

Соняшник

6.0-6.8

Конопля7.1-7.4