Тема 07. Вбірна здатність грунту.

План:

1. Кислотність грунтів, її види. Вапнування грунту.

2. Лужність грунтів та її види. Гіпсування грунту.

3. Буферна здатність грунтів.

Література: В.Д.Зєліков. Ґрунтознавство. Ст. 100-103.

І.І.Назаренко та ін. Ґрунтознавство. Ст. 121-125.

1. Кислотність грунтів, її види. Вапнування грунту.

Реакція грунту проявляється при взаємодії його з водою або розчинами солей. По реакції ґрунтового розчину грунти можуть бути кислими, нейтральними або лужними. Від неї залежить інтенсивність мікробіологічних процесів, особливості розвитку рослин та напрямок грунтотворчих процесів.

Реакція грунтового розчину визначається співвідношенням в ньому водневих H⁺ і гідроксильних OH^- іонів та характеризується показником pH. Величина pH показує яка кількість іонів водню Н⁺ міститься в одиниці об’єму розчину. Наприклад, в дистильованій воді, яка має нейтральну реакцію концентрація іонів водню Н⁺ і гідроксильної групи ОН^- є однаковою і рівняється 1*10^-7 (але користуватися такою величиною не зручно), тоді цю величину виражають від’ємним логарифмом, який в даному випадку буде мати такий вигляд:

Тобто показник нейтральної реакції середовища відповідатиме величні pH=7. Якщо величина pH<7 то реакція буде кислою, при величині більшій pH7 – реакція буде лужною.

За величною pH грунти поділяють на такі групи:

Сильнокислі - pH 3-4 од.

Кислі - pH 4-5,5 од.

Слабокислі - pH 5,5-6,5 од.

Нейтральні - pH 7 од.

Лужні - pH 7-8 од.

Сильнолужні - pH 8 од. і більше.

Кисла реакція ґрунтового розчину крім наявності іонів водню H⁺ може бути зумовлена також присутністю в грунтовому розчині іонів алюмінію Al³⁺ та наявністю мінеральних (сірчаної, соляної, азотної, вугільної та інших) і органічних (яблучної, оцтової, фульво, та інших) кислот.

Тобто кислотність грунту – це здатність грунту підкислювати воду, або інші мінеральні розчини.

В грунтах виділяють декілька видів кислотності, а саме: актуальну (активну) і потенційну.

Актуальна (активна) кислотність грунту характеризується кількістю іонів водню Н⁺ в грунтовому розчині, які знаходяться в вільному стані. Ця виличина залежить від наявності в грунтовому розчині вільних кислот, гідролітично-кислих солей та ступеню їх дисоціації (розпаду молекул). Актуальна кислотність грунту, вимірюється при взаємодії його з дистильованою водою.

Даний вид кислотності є найменшим, але визначення цієї величини має важливе значення так як саме цей показник (актуальна кислотність) визначає життєдіяльність мікроорганізмів та умови існування рослин.

Потенційна кислотність – це здатність грунту при взаємодії з розчинами солей вести себе як слабка кислота, тобто це та величина іонів водню Н⁺ та іонів алюмінію Al³⁺, які можна витіснити із ґрунтового вбірного комплексу розчинами солей.

Визначається цей вид кислотності шляхом титрування ґрунтового розчину, лугом відповідної концентрації. Природа потенційної кислотності є досить складною. В залежності від характеру взаємодії грунту з розчинами розрізняють дві форми потенційної кислотності грунтів: обмінну і гідролітичну.

Обмінна кислотність зумовлена наявністю в ГВК обмінного водню Н⁺ і алюмінію Al³⁺. Визначається ця величина шляхом взаємодії грунту з розчинами нейтральних солей. Переважно для цього використовують розчин KCl. При цьому водень чи алюміній витісняється із ГВК катіоном K⁺. Поява в розчині обмінних Н⁺ і Al³⁺ надає йому кислу реакцію. Сам процес відбувається таким чином:

і далі

Соляна кислота, що утворилась характеризує величину обмінної кислотності.

Гідролітична кислотність показує максимально можливу кількість водню і алюмінію, які знаходяться в грунті в обмінному стані. Ця величина визначається при взаємодії грунту з розчинами гідролітично-лужних солей (сильного лугу і слабкої кислоти). Переважно для цього використовують розчин ацетату натрію (CH₃COONa), який створює лужне середовище і тим самим сприяє більш повному витісненню із ГВК ввібраного Н⁺ та Al³⁺. Сам процес відбувається таким чином:

.

Кількість оцтової кислоти, що утворилась, визначають титруванням. Вона і показує величину гідролітичної кислотності грунту. Гідролітична кислотність є більша ніж обмінна і виражається в мг-екв на 100 гр грунту.

Основним методом підвищення продуктивності кислих грунтів є зменшення їх кислотності за допомогою вапнування. Теоретичною основою вапнування є вчення про ґрунтовий вбірний комплекс.

При внесенні вапна (CaCO₃) відбувається його взаємодія з кислим грунтом за такою схемою:

вугільна кислота, що утворилась є нестійкою сполукою і розпадається за схемою:

.

З цього видно, що внаслідок вапнування в грунті не утворюється шкідливих речовин для рослин.

Для вапнування використовують мелені вапняки, крейду, подрібнене гашене вапно та інші матеріали, які містять Ca²⁺.

В першу чергу вапнування проводять на грунтах з величиною pH менше 5,5 одиниць. При величині pH 5,5 одиниць і більше вапнування не проводиться, так як воно економічно не вигідне.

Дозу внесення вапна розраховують по величині обмінної або гідролітичної кислотності.

Вапнування сильно кислих грунтів створює сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів – азотофіксаторів, нітрифікуючих та фосфорофіксуючих бактерій.

Процес вапнування грунтів ще називають хімічною меліорацією. Вапно не відноситься до добрив, але вапнування підвищує ефективність внесення мінеральних добрив. Урожайність рослин на вапнованих і удобрених полях значно вища, ніж на удобрених, але не вапнованих.