6.3. Кислотність грунту, методи її визначення і регулювання

6.3.1. Поняття про кислотність ґрунту

Під кислотністю розуміють здатність ґрунту підкислювати воду і розчи­ни нейтральних солей. Обумовлена кислотність наявністю головним чином вуг­лецевої та органічних кислот, гідролітично-кислих солей, вільних іонів Н⁺ у ґрунтовому розчині та обмінних катіонів Н⁺ і А1³⁺ у ґрунтовому вбирному ком­плексі. Реакція ґрунтового розчину визначається співвідношенням концентрацій вільних іонів Н⁺ та OН^-. Якщо концентрація іонів водню дорівнює концентрації гідроксильних іонів – реакція нейтральна; коли концентрація іонів Н⁺ більша концентрації іонів ОН^- – кисла; якщо концентрація іонів Н⁺ менша концент­рації іонів OН^- – лужна.

Залежно від величини pH водної витяжки або суспензії реакція ґрунту має наступну назву (табл. 46).

46. Назва реакції ґрунту залежно від величини рН

Реакція ґрунтового розчину	pH	Концентрація Н+ в 1 л розчину
Дуже кисла	3–4	10-3–10-4
Кисла	4–5	10-4–10-5
Слабокисла	5–6	10-5–10-6
Нейтральна	7	10-7
Слаболужна	7–8	10-7–10-8
Лужна	8–9	10-8–10-9
Дуже лужна	9–10	10-9–10-10

Концентрацію іонів водню в розчині прийнято виражати символом pH, який є від’ємний десятковий логарифм концентрації іонів водню в розчині: рН = -lg [Н⁺].

Кисла реакція властива підзолистим, дерново-підзолистим, сірим лісовим і болотним ґрунтам; нейтральна – чорноземам; лужна – каштановим ґрунтам і солонцям. Розрізняють два види кислотності ґрунту: активну і потенційну між ними існує рухома рівновага:

[ГВК^-]Н⁺ ↔ [ГР],

але у всіх ґрунтах переважає кислотність твердої фази.

Активна кислотність ґрунту – це кислотність ґрунтового розчину. Обумовлена вона іонами Н⁺, які знаходяться в рідкій фазі ґрунту, вимірюється в одиницях pH і позначається рН_Н2О або pH водний. Активна кислотність безпосередньо впливає на ріст рослин та життєдіяльність мікроорганізмів. У таблиці наводяться інтервали pH, сприятливі для росту і розвитку сільськогосподарських культур та ґрунтових мікроорганізмів.

Отже, для одних рослин оптимальним є pH в інтервалі 4,0–5,5, для інших – від 7,0 до 8,0, азотфіксуючі бактерії найкраще розвиваються при реакції, яка близька до нейтральної, а грибна мікрофлора – при кислій.

Іони Н⁺, які присутні в ґрунтовому розчині, складають незначну частину від водневих іонів, які знаходяться у ввібраному стані. Крім того, активна кислотність дуже змінюється протягом вегетаційного періоду. Тому величина активної кислотності не може бути надійним показником потреби ґрунту у вапнуванні для нейтралізації кислотності.

Потенційна кислотність – це кислотність твердої фази ґрунту і ґрунтового розчину. Обумовлена вона іонами Н⁺ і Аl³⁺, які увібрані ГВК. Потенційна кислотність завжди більша активної, бо складається з кислотності ґрунтового розчину і кислотності, яка утворюється за рахунок увібраних іонів алюмінію. Потенційну кислотність умовно ділять на дві форми: обмінну і гідролітичну.

Обмінна кислотність – виявляється при взаємодії ґрунту з розчином нейтральної солі (тобто солі сильного лугу і сильної кислоти): КСl, BaCl₂ і т.п.

У водну витяжку іони обмінного водню не переходять, але легко витісняються нормальним сольовим розчином:

[ГВК^-2Н⁺] +2КСІ ↔ [ГВК^-2К⁺] +2НСl

Обмінна кислотність позначається індексом рН_кСl або рН_{сольовий} і вимірюється в одиницях pH. Титрована обмінна кислотність вимірюється в мг-екв на 100 г ґрунту. Залежить вона від кількості обмінних іонів Н⁺ і наявності в ГВК обмінних іонів Аl³⁺, які здатні витіснятися катіонами нейтральної солі і переходити до ґрунтового розчину за схемою:

[ГВК^3-]Al³⁺ +3КСІ ↔ [ГВК^3-]K³⁺ +AlСl₃

Хлористий алюміній – сіль слабкого лугу і сильної кислоти, у водних розчинах дисоціює за схемою:

AlCl₃ + 3Н₂О = А1(ОН)₃ + 3Н⁺ + 3Сl^-

А1(ОН)₃ як слабкий луг у водному розчині майже не розпадається, а НСl у слабких розчинниках дисоціює на іони Н⁺ та Сl^-, що призводить до підвищення кислотності.

Окремі сільськогосподарські культури добре розвиваються на кислих ґрунтах, але при підвищенні рухомого алюмінію різко знижують урожайність. По від­ношенню до вмісту алюмінію в ґрунті рослини розподіляють на чотири групи:

1. Стійкі до високого вмісту – тимофіївка, овес, кукурудза;

2. Середньостійкі – люпин, горох, вика, квасоля;

3. Чутливі – ячмінь, льон, озиме жито;

4. Дуже чутливі – люцерна, конюшина, цукрові буряки, озима пшениця.