Естеството на киселинността и алкалността на почвата

Реакцията на околната среда е от съществено значение за насочването на почвените процеси и нивото на почвеното плодородие. Киселинно-алкалните условия зависят от видовете почви, техния подтип, родовите различия и могат да варират в широки граници. Черноземите, кафявите почви, сивите почви се характеризират с неутрални условия. Алкална реакция се наблюдава в солонци и солонци. Киселинните условия са характерни за влажните горски почви (подзолисти, сиви и кафяви горски почви, червени почви, жълтоземи и др.). Киселинността на почвата се дължи на водородни йони. Разграничете действителната и потенциалната киселинност.

Действителната киселинност на почватае концентрацията на H + йони в почвения разтвор в грам еквиваленти (mol) на литър, изразена като pH стойности, където pH = -lg [H +].

Чистата вода не е електропроводима, но въпреки това при 25 ° C 0,0000001 или 1x10-7 mol вода се дисоциира на йони от един мол вода. Тъй като броят на йоните в чистата вода е H + \u003d OH -, дисоциацията на водата се характеризира с йонния продукт:

K \u003d [H +] x [OH -] = [1x10 -7] x [1x10 -7] \u003d 10 -14.

Коефициентът К - константа показва, че тази стойност не се променя с промени в броя на Н + и ОН - йони. Да предположим, че когато се добави алкален, концентрацията на ОН йони "стана равна на 10 -4, което означава, че концентрацията на Н + йони ще бъде 10 -10. Друг случай: беше добавена киселина. Концентрацията на йони стана 10 -4, което означава, че концентрацията на ОН йони" ще бъде 10 -10. Това е йонният продукт на водата, неговите фактори обикновено се обозначават с индикатора на рН, освен това с отрицателен логаритъм (степента, към която 10 е повдигнато се пише с противоположния знак).Пишат: pH = 6.

Животът на животните и растенията може да продължи при pH от 2,5-3 до 10-10,5. Извън тези концентрацииводородни йони проявлението на живота е изключително ограничено. Същият, дори малко по-голям диапазон на pH се среща и в почвите.

Стойността на pH е най-стабилният генетичен индикатор за дадена почва. Вариацията на pH в границите на типичните стойности е 5-10%. Всяка промяна в реакцията на околната среда води до рязка промяна в характера на почвообразуването.

Потенциалната киселинносте количеството H + и A1 3+ обменни йони в състава на почвения абсорбционен комплекс (SAC), изразено в милиграм еквиваленти на 100 грама почва (m.eq. / 100g).

Във водната среда протичат реакции:

[PPK]H + + KCl ↔ [PPK]K + + HCl,

[PPK] Al 3+ + 3KCl ↔ [PPK] ZK + + AlCl3,

В резултат на обменни реакции абсорбираните H + и Al 3+ йони определят концентрацията на H + йони в почвения разтвор или неговото pH, т.е. потенциалната киселинност е киселинността, скрита в PPC.

Потенциалната киселинност се разделя на обменна и хидролитична.Обменна киселинностпроявява се при взаимодействие на неутрални соли с почвата.Обикновено за определянето й се използва разтвор на KCl. Образуваната в разтвора киселина се титрува с основа, а самата киселинност се изразява в mEq на 100 g почва. Когато почвите взаимодействат с неутрална сол, не всички протони преминават в разтвор, тъй като в системата се установява динамично равновесие:

[PPK]H + + KCl [PPK] K + + HCl.

Хидролитичната киселинност се открива, когато хидролитично алкална сол е изложена на почвата:

[PPK]Н + + CH3COONa ↔ [PPK]Na + + CH3COOH.

Оцетната киселина, като слабо хидролизуема сол, практически свързва всички водородни йони и настъпва почти пълно изместване на протоните от абсорбиращия почвата комплекс. Следователно при всички агромелиоративни изчисленияизползвайте данните за определяне на хидролитичната киселинност, за да определите дозите на CaCO3 при елиминирането на излишната киселинност. Тази техника се нарича варуване на почвата. В присъствието на въглероден диоксид варовик преминава в разтворим бикарбонат и възниква необменна абсорбция на Н +:

Необходимостта от варуване на почвата се определя от степента на наситеност на почвата с основи, от съотношението между усвоените Ca 2+ + Mg 2+ и H + + Al 3+.

Това е степента на насищане на почвата с основи, изразена като процент от обменния капацитет:

V=S/E x 100=S/S+H x 100,

където V е степента на насищане на почвата с основи, %; S е сумата от обменните основи, m.eq./100 g; E - абсорбционна способност, m.-eq / 100 g; H - хидролитична киселинност, m.-eq / 100 g.

Въз основа на полеви експерименти е установен следният приблизителен мащаб:

V	Необходимостта от варуване
Под 50	Силна нужда от вар
55 до 70	Умерено нуждаещи се
70-80	нуждаещите се
Над 80	Не се нуждае от вар

Също така се прави разлика между действителна и потенциална алкалност. Действителната алкалност на почвите се дължи на наличието на хидролитично алкални соли в почвата: Na2CO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2 MgCO3, Mg(HCO3)2 и др.

Тези соли повишават концентрацията на ОН йони в почвения разтвор, рН става алкално.

Потенциална алкалностхарактеристика на алкални почви, съдържащи обменен натрий:

Следователно потенциалната алкалност не е нищо повече от солонциране на почвите.

Значението на солите, открити в почвите, за формирането на реакцията на почвената среда е илюстрирано в табл. 25:

Реакция (pH) на разтвори на съединения, открити в почвите

Връзки	pH	Връзки	pH
Na2CO3	12-13	CaSO4	7.0
CaCO3 без CO2	10.2	H2O	6.7-7.1
CaCO3+CO2	8.5	NaSO4, NaCl	6,5-6,8
MgCO3	11.5	NH4CI	4.7
Ca(HCO3)2	6.1-8.4	H2CO3	3,9-5,7
NaHC03	8,5-9,5	KAl(SiO4)2, AlCl3	2-4

Силно киселинна реакция на околната среда (pH 2-4) може да се създаде по време на окисление от различни сулфиди, които се съдържат в солени крайбрежни блата или в сметища на въглищни кариери и мини:

При създаването на определена реакция на околната среда ролята на органичните остатъци е голяма. Горската постеля от подзолисти и сиви горски почви обикновено има рН 3,5-5,0. Хумусните вещества, образувани в тази постеля, са с по-висока киселинност - 3,0-3,5. Продуктите от разлагането на мъха са особено кисели - pH 2,5-3,0. При разграждането на растителния отпадък в горските биогеоценози се образуват свободни органични киселини като оцетна, оксалова, лимонена и др.

Антропогенното подкиселяване на почвите се дължи на навлизането в атмосферата на киселинни продукти от фабрични и фабрични отпадъци: хлор и солна киселина, сероводород и серен диоксид, азотни оксиди, алуминиеви съединения, въглероден диоксид. Западноевропейски и скандинавски изследователи отбелязват, че рН на валежите е 4.0.3.0.2.0.

---