Кислотность почвы

 Известкование позволяет  устранить избыточную кислотность  почвы, благотворно сказывается  на урожайности сельскохозяйственных  культур, повышает эффективность  минеральных и органических удобрений, является необходимым условием  выращивания экологически чистой  продукции.

Известкование (внесение и почву извести и других известковых удобрений) – основной способ борьбы с повышенной кислотностью почв, вредной для многих сельскохозяйственных растений. Различают основное н повторное известкование.

Основное (мелиоративное) известкование проводят на почвах с повышенной кислотностью (рН 5,5 и менее), с целью обеспечения заданной или оптимальном реакции среды в почве. При основном известковании применяются полные дозы материалов.

Повторное (поддерживающее) известкование применяют, чтобы сохранить созданный мелиоративным известкованием оптимальный для растений уровень реакции среды в почве. Оно должно компенсировать ежегодные потери извести из почвы вследствие вымывания с атмосферными осадками и выноса с отчуждаемой растительной продукцией.

При известковании в результате нейтрализации кислотности почвы и увеличения содержания кальция усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов (например, клубеньковых бактерий, микроорганизмов, минерализующих органические остатки и перегной), почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются ее физические свойства (структура, водопроницаемость и др.). Кроме того, известкование повышает эффективность органических и минеральных удобрений (так, на почвах с оптимальной реакцией среды эффективность минеральных удобрений повышается на 30-40%).

Известкование необходимо в зонах с промывным режимом увлажнения (дерново-подзолистые серые лесные почвы, ненасыщенные основаниями черноземы), где постоянно происходит процесс подкисления среды, связанный с потерями оснований (главным образом, кальция и в меньшей степени – магния) из поглощающего комплекса и образования вследствие биологических процессов органических кислот. Повышают кислотность почвы и азотные удобрения. Кроме того, известкование является обязательным условием выращивания экологически чистой продукции. Большие массивы почв вокруг промышленных центров загрязнены тяжелыми металлами. Известкование этих почв – главное мероприятие по их детоксикации. В этом случае применяют высокие дозы известковых материалов, в 2,5-3,0 раза превышающие нормальные, с целью создания слабощелочной реакции среды. Па почвах с рН 6,3-6,5 поступление в растения токсичных элементов (радионуклидов и тяжелых металлов) снижается в 3-8 раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. ЩЕЛОЧНОСТЬ ПОЧВЫ

Щёлочность почв – способность почв нейтрализовать компоненты кислой природы и подщелачивать воду. Различают актуальную и потенциальную формы шелочности.

2.1.Актуальная щелочность

Актуальная щелочность связана с наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей, при диссоциации которых образуется гидроксильный нон:

Na2CO3 + 2HOH ↔ H2CO3 + 2 Na+ + 2OH-  

Определенное значение в формировании щелочности почв имеют анионы слабых кислот. Практически все анионы слабых кислот, присутствующие в почвенном растворе, могут участвовать в формировании щёлочности почвы, образуя сопряженные кислотно-основные пары.

Реальный вклад того или иного соединения в щёлочность почвы определяется не только величиной константы основности, но и концентрацией ионов в почвенных растворах. Обычно при характеристике актуальной щёлочности природных вод, водных вытяжек и почвенных растворов выделяют общую щелочность, щёлочность от нормальных карбонатов и щелочность от гидрокарбонатов, которые отличаются по граничным значениям рН. Их определяют путем титрования вытяжки кислотой в присутствии различных индикаторов. Результаты выражают в мг-экв/100 г почвы. Щёлочность от нормальных карбонатов обусловлена присутствием Na2CO3, СаСО3, МgСОз. Щёлочность от гидрокарбонатов связана с NaНСО3 и Са(НСО3)2. В большинстве почв с щелочной реакцией преобладают карбонаты, которые и обусловливают соответствующую реакцию среды. В связи с этим выделяют карбонатно—кальциевую систему и карбонатно-кальциевое равновесие. Карбонатно-кальциевая система включает СаС03 твердой фазы, ионы в ППК, ноны почвенного раствора: Са2+, Са НСО3+, CO32- ОН-, Н+, Н2С03, а также СО2 почвенного раствора, находящегося в равновесии с СО2 почвенного воздуха. Эта система очень подвижная и включает несколько равновесий:

При уменьшении парциального давления СО2 равновесие сдвигается в сторону образования СО-групп. В этом случае образуется труднорастворимое соединение СаСО3, выпадающее в осадок, и увеличивается рН почвенного раствора, так как СО является более сильным акцептором протонов, чем НСО3-, и в большей степени подщелачивает среду. В итоге на фоне увеличения рН величина карбонатной щелочности снижается. Увеличение парциального давления СО2 приводит к уменьшению рН и росту карбонатной щелочности в результате увеличения раствори-  
мости СаСО3.

Расчеты показывают, что рН раствора, находящегося в равновесии с СаС03 твердой фазы и СО2 атмосферы, имеет значение 8,2-8,3. Когда же свободный доступ СО2 затруднен, значения рН достигают 9,8-10,0.

2.2.Потенциальная щелочность

Она обусловлена наличием в ППК обменно-поглощённого иона натрия, который при определенных условиях может переходить в почвенный раствор с образованием карбонатов и гидрокарбонатов, вызывая его подщелачивание. Например, при образовании угольной кислоты вследствие дыхания растений и разложения органических остатков происходит переход карбоната кальция в более растворимый гидрокарбонат с последующим ионном обменом:

Угольная кислота может непосредственно взаимодействовать с поглощающим комплексом почв, содержащих обменный натрий, с образованием соды (карбоната натрия):

Почвы с щелочной реакцией среды формируются в регионах с дефицитом атмосферных осадков, где ограничен вынос из почв и почвообразующих пород продуктов выветривания и почвообразования. Щелочная реакция среды типична для каштановых и светло-каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв, сероземов карбонатных разностей черноземов и темно-каштановых почв, особенно высокой щёлочностью отличаются содовые солонцы и солончаки.

Высокая щелочность почв неблагоприятна для большинства сельскохозяйственных культур. В условиях щелочной среды в растениях нарушается обмен веществ, снижается растворимость и доступность фосфатов, соединений железа, меди, марганца, бора и цинка. При щелочной реакции в почвенном растворе появляются токсичные для растений вещества, в частности сода и алюминаты натрия. В случае резкого повышения рН корневые волоски растений испытывают щелочной ожог, что негативно отражается на их дальнейшем развитии и может привести к отмиранию. сильнощелочные почвы характеризуются ярко выраженными отрицательными агрофизическими свойствами, что связано с сильной пептизацией почвенных коллоидов и растворением гумусовых веществ. Такие почвы оструктуриваются, приобретают высокую липкость во влажном состоянии и твердость в сухом, отличаются плохой фильтрацией и неудовлетворительным режимом. Сильнощелочные почвы малоплодородны.

Эффективный прием повышения плодородия почв с щелочной реакцией - химическая мелиорация. В качестве мелиоранта широко применяют гипс и различные вещества.

При внесении гипса в щелочные почвы происходит, с одной стороны, нейтрализация солью почвенного раствора, с другой — вытеснение обменного натрия из ППК:

После гипсования содовых почв, а также в натурных карбонатных почвах реакция среды будет находиться на уровне, определяемом наличием СаСОз и МgCОз (рН 8,2-8,6). При необходимости дальнейшего снижения рН применяют кислые мелиорирующие вещества, в частности серную кислоту. Кислование содовых почв высокоэффективный прием. При кисловании происходит не только полная нейтрализация щелочности, но и вытеснение натрия из ППК:

Важное условие эффективного проведения химической мелиорации щелочных почв - удаление продуктов нейтрализации и обменных реакций, чаще всего сернокислого натрия. Хотя сульфат натрия менее вреден для растений, чем, например, сода, его присутствие в почве все же нежелательно. Кроме того, возможно обратное поглощение натрия ППК почвы. Для удаления легкорастворимых солей натрия, образующихся при химической мелиорации, применяют промывки почв.

 

 

 

 

 

 

Заключение

Почва обладает определенной реакцией, которая проявляется при взаимодействии с водой или растворами солей. Реакция поч­вы может быть нейтральной, кислой или щелочной. Эти свойства почвы имеют чрезвычайно важное значение для роста и развития рас­тений, так как каждый вид расте­ний лучше всего развивается при определенной реакции почвы. Кислотность почвы - одно из важных ее свойств, об­условленное определенной концент­рацией водородных ионов. Источ­ник кислотности почвы — органиче­ские кислоты, образующиеся при распаде растительных остатков и вымывающиеся в нижние горизон­ты. Среди этих кислот наиболее распространены перегнойные кисло­ты и прежде всего креновые.

процессы образования белков и обмена.

Щелочность почвы обусловливается содержанием в почвенном поглощающем комплексе катионов натрия. В почвен­ном растворе щелочных почв находится углекислый натрий, двууглекислый натрий и др. Вследствие диссо­циации этих солей в почвенном растворе преобладают ионы ОН-, поэтому рН>8. Такая реакция неблагоприятная для большинства сельскохозяйственных культур.Повышенная щелочность в почве не только вредна для разви­тия растений, но и усиливает пептизацию коллоидов, вследствие чего резко ухудшаются физические свойства и водный режим почв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Ганжара Н.Ф., Почвоведение. – М.: Агроконсалт, 2001.
2. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. – М.: Колос, 2000.
3. Почвоведение / Под ред. И.С.Кауричева. – М.: Агропромиздат, 1989.
4. Апарин Б.Ф., Почвоведение,2001.
5. Ковда В.А.,Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова,1988.
6. Афанасьев Я.Н., Почвоведение и агрохимия. Минск: Наука и техника, 1977.