4. Виды почвенной кислотности

Кислотность почвы обусловлена наличием в ней органических и минеральных кислот и коллоидов, обладающих кислотными свойствами. Различают актуальную (активную) и потенциальную (скрытую) виды кислотности.

Актуальная кислотность обусловлена наличием ионов Н⁺ и активностью водорода (протонов) в почвенном растворе. Измеряется она величиной рН водной вытяжки или водной суспензии (рНН₂О) при соотношении почва — вода 1:2,5. В разных почвах показатель актуальной кислотности колеблется от 3 до 7.

Потенциальная кислотность обусловлена (в основном) наличием ионов водорода и алюминия в поглощённом состоянии в составе ППК. Она подразделяется на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность обусловлена количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном состоянии в составе ППК, которые извлекаются из почвы раствором нейтральной соли. Обычно для определения обменной кислотности почв используют 1н. раствор КСl (рН около 6). Измеряется обменная кислотность величиной рН солевой вытяжки (рН_KCl). При взаимодействии почвы с раствором КСl в результате обмена калия на водород в растворе появляется соляная кислота, а при обмене на алюминий — хлорид алюминия. Хлорид алюминия — это соль слабого основания и сильной кислоты, которая при взаимодействии с водой образует гидроксид алюминия и соляную кислоту:

[ППК^3-]Al³⁺ + 3KCl = [ППК^3-]К₃₊ + AlCl₃

AlCl₃ +H₂O = Al(OH)₃ + 3HCl

Образующуюся в растворе соляную кислоту можно оттитровывать щёлочью и выражать кислотность в мг-экв/100 г или измерять рН солевой вытяжки. Показатель рН_KCl колеблется в разных почвах от 2,5 до 6,5. В почвах, насыщенных основаниями, обменная кислотность не определяется.

Гидролитическая кислотность обусловлена количеством ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном (частично в необменном) состоянии в ППК, которые извлекаются из ППК раствором гидролитически щелочной соли сильного основания и слабой кислоты (обычно используется 1н. раствор ацетата натрия СН₃СООNa с рН 8,2). При взаимодействии щелочного раствора ацетата натрия с ППК происходит более полное вытеснение ионов водорода и алюминия натрием, чем при определении обменной кислотности с нейтральной солью, а в растворе образуется уксусная кислота, которая оттитровывается щёлочью. Количество образующейся уксусной кислоты, определяемое титрованием или потенциометрически, характеризует гидролитическую кислотность почв, которая выражается в мг-экв/100 г абсолютно сухой почвы.

К числу важнейших свойств почвы относится реакция среды. Она обусловлена наличием и соотношением в почвенном растворе водородных (Н⁺) и гидроксильных (ОН^–) ионов.

Реакция почвы характеризуетcя величиной рН, представляющей собой отрицательный логарифм активности водородных ионов. Увеличение концентрации водородных ионов ведет к снижению величины рН, когда концентрация Н⁺–ионов уменьшается, величина рН возрастает.

Различают почвы: очень сильнокислые – рН_KCl < 4,0; сильнокислые – 4,1 – 4,5; среднекислые – 4,6 – 5,0; слабокислые – 5,1 – 5,5; нейтральные – 5,6 – 7,4; слабощелочные – рН_Н2О 7,5 – 8,0; среднещелочные – 8,1 – 8,5; сильнощелочные – 8,6 – 10,0; резкощелочные – 10,1 – 12,0.

В придании почве той или иной реакции среды играют роль общая направленность почвообразовательного процесса, химический и минералогический состав почвы, содержание и состав органического вещества, состав обменных катионов, наличие или отсутствие солей, жизнедеятельность живых организмов, состав почвенного воздуха и влажность почвы.

В свою очередь реакция среды оказывает большое влияние на свойства почвы и характер протекающих в ней процессов. С реакцией среды связана растворимость многих соединений и доступность элементов питания растениям, жизнедеятельность микроорганизмов и образование гумусовых кислот, распад и синтез минералов. От реакции среды во многом зависит подвижность минеральных и органических веществ почвы, что создает предпосылки для вовлечения их в миграционные потоки.

Реакция среды различных почв колеблется в широких пределах. Кислая и сильнокислая реакция среды присуща красноземам, желтоземам, подзолистым и торфянисто–подзолистым почвам, торфу верховых болот. Сильнощелочную реакцию среды имеют многонатриевые солонцы и содовые солончаки, нейтральную – черноземы, темно–серые лесные и темно–каштановые почвы.

КИСЛОТНОСТЬ ПОЧВ

Кислотность почв – способность почв нейтрализовать коспоненты щелочной природы, подкислять воду и растворы нейтральных солей.

Различают следующие формы или виды почвенной кислотности: 1) актуальная кислотность; 2) потенциальная кислотность, которая подразделяется на обменную и гидролитическую.

Актуальная кислотность.

Представляет собой кислотность почвенного раствора. Важнейшую роль в формировании актуальной кислотности в большинстве почв играет угольная кислота. В зависимости от термодинамических условий и биологической активности почв она может поддерживать рН почвы в пределах 3,9–4,5–5,7. Режим углекислоты в почвах тесно связан с суточно–сезонными ритмами погоды и активностью микроорганизмов.

Свободные минеральные кислоты, такие как серная, азотная и другие, в заметных количествах довольно редко присутствуют в почвах. В тоже время, деятельность нитрифицирующих микроорганизмов может способствовать появлению на короткое время в почвенном растворе азотной и азотистой кислот, что вызовет снижение рН на 0,5–2,0единицы. При разложении под воздействием микроорганизмов белковых соединений в почвенный раствор возможно поступление небольших количеств серной кислоты.

Кислотность почвенных растворов может быть обусловлена наличием в них свободных органических кислот, в том числе и гумусовых, или других органических соединений, содержащих кислые функциональные группы, а также различных компонентов, проявляющих кислотные свойства. В числе последних заметную роль могут играть аквакомплексы двух- и особенно трехвалентных катионов

Источником ионов водорода могут быть и растения, которые потребляют в процессе жизнедеятельности различные катионы и продуцируют в почву эквивалентное количество Н⁺–ионов.