Кислотность почвы (рН)

Почвенный поглощающий комплекс

Поверхность 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 содержать питательные вещества (поглотительную способность), называется грунтовым поглощающим комплексом (катионная емкость почвы). Эти мельчайшие частицы почвы действуют как слабая кислота, обуславливая кислую реакцию почвы (низкий уровень рН почвы).

Напротив, частицы почвы, содержащие кальций, магний, калий и натрий обуславливают щелочную реакцию (высокий уровень рН почвы). Кальций, магний, калий и натрий вытесняют ионы водорода, снижая кислотность. Поэтому щелочны не только почвы, где много извести (кальция), но и засоленные почвы, имеющие избыток натрия, хотя там и мало кальция. Если почва кислая, то это вовсе не означает, что нейтральные частицы грунта находятся в растворе слабой кислоты.

Кислотность большинства почв обусловлена сосредоточением на поверхности мелких (колоидных) грунтовых частиц (резина, глины). Именно на поверхности мелких частиц почвы удерживаются 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 (сильнощелочная). С повышением рН возрастает возможность образования нерастворимых гидроксидов и карбонатов.

При понижении 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 гидроксиды железа и алюминия. Интенсивность подкисления 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.

pHКонцентрация ионов водородаРеакция почвыПростые вещества
310-3Очень сильная кислотностьЛимонный сок
410-4Сильная кислотностьАпельсиновый сок
510-5Умеренная кислотность
610-6Слабая кислотностьМолоко
710-7НейтральнаяДистиллированная вода
810-8Слабая щелочностьМорская вода
910-9Умеренная щелочностьМыльный раствор
1010-10Сильная щелочность
1110-11Очень сильная щелочность

Непрерывное образование водородных ионов H+ происходит при растворении в грунтовой воде углекислого газа (CO2), образовании угольной кислоты. Углекислый газ выделяется корнями живых растений при дыхании, а также при распаде органических веществ (органических удобрений).

Ионы водорода могут вытеснять в грунтовый раствор минеральные катионы, более того, ионы кальция, магния, калия и натрия, находятся в постоянном движении между грунтовыми частицами, почвенным раствором и корнями растений. Наполнение кальция, магния, калия и натрия происходит за счет распада минеральных грунтовых 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 грунтовой раствор и вымыты в глубокие слои почвы. Это может происходить при внесении большого количества несбалансированного минерального удобрения. Особенно это опасно на легких песчаных почвах, где малое количество мельчайших (колоидных) частиц, поэтому дозы минеральных удобрений там снижают, разбивая на несколько взносов.

Почему грунт подкисляется

В общем, кислые почвы характерны для районов, где количество осадков достаточно высоко. 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 грунтовый 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. Приблизительно такое же количество кальция выносится из почвы с высоким урожаем. Внесение минеральных удобрений, например сернокислого аммония или использование серы тоже может окислиться почву.

Углекислый газ, растворенный в грунтовой воде, является мощным растворителем соединений кальция, переводя, в частности, нерастворимый карбонат кальция CaCO3 в растворимый бикарбонат кальция Ca(HCO2)2. При возрастании активности почвенных микроорганизмов в почву выделяется много углекислого газа, что 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 превращение в недоступные растениям формы. 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 затрудняется 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 большинство микроэлементов становятся менее доступными растениям из-за образования нерастворимых гидроксидов. Оптимальным считается pH = 6.5 (слабокислая реакция почвы), при которой большинство основных питательных веществ доступны растениям, т.е. находятся в почвенном растворе.

Такая почвенная реакция благоприятна для развития полезных почвенных микроорганизмов, обогащающих 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

РастениеОптимальное значення рНРастениеОптимальное значение рН
Овёс5.0-7.7Картошка5.0-5.5
Рожь озимая5.5-7.5Сахарный буряк7.0-7.5
Пшеница яровая6.0-7.5Люцерна7.0-8.0
Пшеница озимая6.3-7.6Клевер6.0-7.0
Ячмень6.8-7.5Капуста6.7-7.4
Кукуруза6.0-7.0Столовий буряк6.8-7.5
Просо5.5-7.5Помидоры6.3-6.7
Гречка4.7-7.5Редиска5.5 та вище
Горох6.0-7.0Морковка5.5-7.0
Соя6.5-7.1Огурец6.0-7.9
ГорчицаБлизько 7.0Салат6.0-7.0
Лен5.9-6.5
Подсолнух6.0-6.8
Конопля7.1-7.4

калий для растений
простейшие микроорганизмы
агротест
кислотність грунтуфосфор в почвеаналіз грунту
азот для растенийкалій для рослинmechanical composition of soil
листовая диагностика растений

Напишите нам
и мы найдем возможность
для сотрудничества

photo
photo