Почвенная кислотность и щелочность, их формы и методы определения

Кислотность или щелочность водного раствора, в том числе почвенного, определяется соотношением ионов Н⁺ и гидроксила ОН^-.

При разложении органических остатков образуется много органических кислот, которые при определенных условиях нейтрализуются не полностью и поэтому почвы приобретают кислую реакцию. Первоисточником кислотности любой почвы являются водородные ионы угольной, и особенно органических, кислот, образующихся при разложении органических остатков и выделяемых корнями растений. Реакцию почвенного раствора выражают величиной рН, представляющей собой отрицательный логарифм концентрации водородных ионов в растворе. почвы могут иметь нейтральную (рН 7), кислую (рН менее 7) или щелочную (рН более 7) реакцию.

Кислотность делится на: актуальную (активную) и потенциальную (скрытую), которая, в свою очередь, подразделяется на обменную и гидролитическую.

Актуальная кислотность – кислотность почвенного раствора, обусловленная повышенной концентрацией ионов водорода по сравнению с ионами гидроксила. Она определяется наличием в нем водорастворимых кислот – щавелевой, лимонной, фульвокислот, гидролитических кислых солей, а прежде всего угольной кислоты (Н₂СО₃). Для большинства почв реация почвенного раствора рН колеблется от 4до 8. В дерново-подзолистых и торфяно-болотных почвах она находится в пределах 4,0-5,5.

Актуальная кислотность имеет большое значение в жизни растений и микроорганизмов.

Потенциальная кислотность – кислотность твердой фазы почвы. Она обусловлена наличием ионов водорода и алюминия в ППК в поглощенном состоянии. Подразделяется на два вида: обменную и гидролитическую

Обменная кислотность обусловлена наличием в поглощенном состоянии ионов водорода и алюминия, способных обмениваться на катионы нейтральных солей, например хлорида калия. Обменная кислотность- это кислотность, обусловленная обменно-поглощенными ионами водорода и алюминия, которые извлекаются из почвы при ее обработке раствором нейтральной соли. В величину обменной кислотности входит и актуальная кислотность. Следовательно, обменная кислотность всегда больше, чем актуальная, а рН солевой вытяжки ниже рН водной.

Обменная кислотность наиболее ярко выражена в подзолистых и красноземных почвах (рН 3-4). Для пахотного слоя дерново-подзолистых почв рН солевой вытяжки колеблется от 4 до 6, а в хорошо окультуренных почвах повышается до 6,0-6,5.

У почв с повышенной обменной кислотностью неблагоприятные агрономические свойства, которые могут быть улучшены известкованием и внесением достаточного количества органических удобрений

Гидролитическая кислотность (Hr) определяется наличием в почве поглощенных ионов водорода и алюминия, способных обмениваться на катионы гидролитически щелочных солей. Эта кислотность обнаруживается в растворе после обработки почвы уксуснокислым натрием и включающая все содержащиеся в почве ионы водорода - не только легко подвижные, но и менее подвижные, способные к замене на основания лишь при щелочной реакции среды.

Гидролитическая кислотность является первой формой кислотности, появляющейся при обеднении почвы основаниями. В дерново-подзолистых почвах ее уровень может быть значительным при сильно выраженной обменной кислотности, и в этих почвах она характеризует насыщенность почв основаниями.

Щелочная реакция почвенных растворов и водных вытяжек обуславливается наличием повышенной концентрации в почве ионов гидрооксила ОН^-. Различают актуальную и потенциальную щелочность.

Актуальная щелочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей: карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия, кальция и магния (Na₂CO₃ , NaHCO_3, Актуальная щелочность выражается величиной рН.

При характеристике актуальной щелочности природных вод и почвенных растворов различают общую щелочность, щелочность от нормальных карбонатов и щелочность от гидрокарбонатов. Эти виды щелочности различаются по граничным значениям рН. Щелочность от нормальных карбонатов является результатом обменных реакций почв, содержащих поглощенный натрий.

Потенциальная щелочность обусловлена наличием в почве поглощенного натрия и проявляется при взаимодействии с угольной кислотой. Потенциальная щелочность дает представление о суммарном содержании щелочей в почвенном растворе.

Щелочная реакция неблагоприятна для большинства растений, а почвы приобретают неблагоприятные физические и химические свойства. При рН 9-10 они отличаются твердостью в сухом, вязкостью и липкостью во влажном состоянии. Щелочность почв характерна для солонцов, каштановых почв, сероземов, засоленных почв. Устраняют щелочность гипсованием, которое проводится при содержании более 10% поглощенного натрия от емкости катионного обмена.