Кислотність і лужність грунтів - студопедія

Реакція середовища має істотне значення для спрямованості ґрунтових процесів і рівня ґрунтової родючості. Кислотно-лужні умови залежать від типів грунтів, їх подтіпових, родових відмінностей і можуть коливатися в широких межах. Чорноземи, коричневі грунти, сіроземи характеризуються нейтральними усло-виями. Лужна реакція спостерігається у солонців і солонцюватих грунтів. Кислі умови типові для грунтів вологих лісів (підзолисті, сірі і бурі лісові, червоноземи, жовтоземи і ін.). Кислотність грунту викликається іонами водню. Розрізняють актуальну і потенційну кислотність.

Актуальна кислотність грунтів - це концентрація іонів Н + в ґрунтовому розчині в грамах-еквівалентах (моль) на 1 літр. Часто вона виражається величинами рН, де рН = -lg [H +]. Чиста вода неелектропровідних, але тим не менше при 25 ° С з одного благаючи води дисоціює на іони 0 1 × 10 -7 моль води. У нейтральному середовищі pH = 7. рН може змінюватися від 1 до 14. За цими межами вода не існує.

Частка участі в грунтовому поглинає комплексі обмінних катіонів водню і алюмінію, які визначаються як обмінна кислотність.

Актуальна кислотність характеризує активність вільних іонів Н + і визначається в водній витяжці або суспензії, в зв'язку з чим до індексу рН додається буквений індекс «в» або «Н2 О» (РНВ).

У грунтах РНВ може перебувати в межах від 3 до 8 і більше. Вкрай низькі значення рН характерні для деяких торф'яно-болотних і болотно-підзолистих грунтів. Для підзолистих, дерново-підзолистих грунтів і червоноземів РНС дорівнює 4,5-5,6, для сірих лісових опідзолених - 5,5-6,5, чорноземів, каштанових, сіроземів - 6,5-7,5, в карбонатних грунтах, солонцях, солончаках РНВ може бути більше 8,5.

Однією з найбільш поширених в грунті мінеральних кислот є вугільна кислота. Залежно від термодинамічних умов і біологічної активності вона може підтримувати рН грунту в межах від 3,9 до 4,5-5,7. Режим вуглекислоти в грунтах тісно пов'язаний з суточно-сезонними ритмами погоди, з активністю мікроорганізмів.

В процесі своєї життєдіяльності рослини, споживаючи з грунту в різних пропорціях аніони і катіони, виділяючи в грунт еквівалентну кількість іонів Н +. ВІН -. НСО3 -. СО3 2-. можуть викликати зрушення реакції ґрунтового розчину в ту чи іншу сторону. Значна роль в регулюванні реакції ґрунтового розчину належить мікроорганізмам. Діяльність нитрификаторов може викликати появу на короткий час в грунтовому розчині азотної і азотистої кислот і знизити РНВ на 0,5-2,0. При розкладанні білків під впливом мікроорганізмів відбувається надходження в розчин невеликої кількості сірчаної кислоти.

Для більшості с / г культур сильнокислая або сильнощелочной реакція водної витяжки негативно позначається на розвитку рослин. Так, для умов чорноземів Алтайського Приобья (Бурлакова, 1984) з безлічі значень найбільш ймовірна врожайність зерна ярої пшениці знаходиться в наступній залежності від величини РНВ орного шару:

Кисла реакція ґрунтів несприятлива для більшості культурних рослин і корисних мікроорганізмів. Кислі грунти володіють поганими фізичними властивостями. Через нестачу підстав органічна речовина в цих грунтах не закріплюється, грунту збіднені живильними речовинами. Ступінь негативного впливу кислої реакції грунтів на рослини залежить від того, який елемент є причиною грунтової кислотності - водень або алюміній. Алюміній надає на рослини більш сильну токсичну дію, ніж водень. Його кількість починає зростати зі збільшенням кислотності, починаючи з рН = 5,5. При підвищенні вмісту обмінного алюмінію до 10-12 мг / 100 г спостерігається випадання конюшини в посівах. Наявність в кислих грунтах обмінного алюмінію може битьпрічіной загибелі посівів озимих зернових культур при перезимівлі.

Актуальна лужність обумовлена ​​наявністю в ґрунтовому розчині гидролитически лужних солей, при дисоціації яких утворюється в значних кількостях гідроксильний іон. При характеристиці актуальною лужності природних вод і грунтових розчинів розрізняють загальну лужність, лужність від нормальних карбонатів і лужність від гідрокарбонатів. Лужність грунту визначається шляхом титрування водної витяжки або ґрунтового розчину кислотою в присутності різних індикаторів і виражається в мілліграм-еквівалентах на 100 г грунту. Загальна лужність визначається титруванням по індикатору метиловому оранжевому.

Потенційна кислотність. Потенційна кислотність визначається кількістю Н + і А1 3+. знаходяться в грунтовому поглинає комплексі. Це кислотність твердої фази грунту. Потенційна кислотність підрозділяється на обмінну і гідролітичну. Обмінна кислотність визначається кількістю спожитих Н + і А1 3+. усували з грунту катіонами нейтральних солей:

Утвориться соляна кислота характеризує обмінну кислотність. Вона може бути виражена в мг-екв на 100 г грунту, в РНС. де «с» - додатковий буквений індекс, що показує, що реакція визначається в сольовому витягу грунтів. При обробці грунту розчином нейтральних солей не всі поглинені іони водню і алюмінію витісняються з грунту-ного поглинаючогокомплексу.

Більш повне витіснення їх про-виходить при дії розчину гидролитически лужних солей. Гідролітична кислотність визначається кількістю (мг-екв на 100 г грунту) по-глощенних Н + і А1 3+. усували гидролитически лужної сіллю (CH3COONa).

Кількість утворюється оцтової кислоти, еквівалентну кількості спожитих водню і алюмінію в грунті, визначаються-ет величину гідролітичної кислотності, що виражається в мг - екв. Н + на 100 г грунту; позначають її Нг.

Потенційна лужність проявляється у грунтів, що містять поглинений натрій. При його взаємодії з вуглекислотою з'являється сода, яка подщелачивает розчин: [ППК 2] 2Na + + H2 CO3 <–>[ППК 2] 2H + + Na2 CO3.

Сильнощелочной реакція несприятлива для більшості рослин. Висока лужність обумовлює низьку родючість багатьох грунтів, несприятливі фізичні та хімічні їх властивості. При рН близько 9-10 грунту відрізняються великою в'язкістю, липкостью, водонепроникність у вологому стані, значною твердістю, цементування і безструктурну в сухому стані.

Для хімічної меліорації лужних содово-засолених грунтів необхідні заміщення обмінного натрію на кальцій і нейтралізація вільної соди:

Хімічна меліорація лужних грунтів проводиться шляхом внесення гіпсу, нітратів кальцію або матеріалів, що містять гіпс, сірчану кислоту, сульфат заліза, буферні називається здатність грунту протистояти зміні її актуальною реакції під впливом різних факторів.

Розрізняють буферність грунтів проти кислотних і буферність проти лужних агентів. Буферні властивості ґрунтів пов'язані з поглинанням і витісненням іонів, з процесами переходу з'єднань в молекулярні або іонні форми, з нейтралізацією і випаданням в осад утворюються в грунті сполук. Буферна грунту визначається властивостями її твердої фази, головним чином ґрунтових колоїдів. Кислота або луг, що з'являються в грунтовому розчині, вступають у взаємодію з грунтовими колоїдами, що послаблює зрушення реакції.

Буферна здатність є одним з елементів грунтової родючості. Вона дозволяє зберігати сприятливі для рослин властивості ґрунтів. Буферна грунту необхідно враховувати при проведенні хімічної меліорації (при вапнуванні і гіпсування), так як при підвищеній кислотності або лужності грунт, що володіє буферностью, чинить опір зміні реакції, що вимагає внесення підвищених доз хімічних меліорантів.