Почвоведение с основами геологии - Ковриго В.П.
ISBN 5-10-003135-2
Скачать (прямая ссылка):
127
0Н~
[ППК]ОН" + K3P O4-[ППК]P Of + 3 КОН; OH"
2К0Н +CO2-^K2CO3 +H2O.
Закономерности обменного поглощения анионов те же, что и для обменного поглощения катионов. По способности поглощения анионы располагаются в следующий возрастающий ряд:
Cl" = NOJ < SOJ- < POj- (HPOj-, H2PO4) < ОН".
Лучше других поглощаются анионы гидроксила и фосфат-ионы.
Состав почвенного поглощающего комплекса обусловливает химическое осаждение фосфатов. Например,
H+
РЖ-] Al3+ + H3PO4-^ITITOHH+ + AlPO4 I.
H+
Поглощение анионов в почве усиливается при ее подкислении, так как происходит увеличение базоидной части почвенных коллоидов (подзолистые почвы, красноземы). Большое значение имеет содержание в почве оксидов железа и алюминия (R2O3) и соотношение SiO2: R2O3. Чем меньше это соотношение, т. е. чем больше в почвах амфолитоидов, тем выше в условиях кислой среды анионная емкость поглощения. Поскольку поглощение различных анионов в почве происходит физическим, химическим и физико-химическим путем, его важно учитывать при внесении минеральных удобрений (азотных и фосфорных). Так, анионы NOJ, Cl- испытывают слабое физическое и обменное поглощение. Фосфат-ионы, наоборот, испытывают сильное химическое и обменное поглощение.
10.3. ВИДЫ ПОЧВЕННОЙ КИСЛОТНОСТИ И ЩЕЛОЧНОСТИ
Состав поглощенных катионов определяет многие свойства почв; с ними связаны кислотность и щелочность.
Кислотность почвы — способность почвы подкислять воду, а также растворы солей. Различают два вида почвенной кислотности: актуальную и потенциальную.
Актуальная кислотность характеризует активность свободных
128
ионов H+ в почвенном растворе и вызвана наличием в нем свободных кислот, гидролитически кислых солей и степенью их диссоциации. Для большинства почв актуальная кислотность обусловлена угольной кислотой и ее солями. Величина актуальной кислотности выражается в мг • экв • H+ на 100 г почвы или в pH (отрицательный логарифм активности ионов водорода). Нейтральную реакцию характеризует pH 7, кислую — pH < 7 и щелочную — pH >7 .
Актуальная кислотность определяется в водной вытяжке или суспензии, в связи с чем к индексу pH добавляется буквенный индекс «в» или «H2O» (рНв или рНщ)).
В почвах рНв может находиться в пределах от 4 до 8 и более. Крайне низкие значения pH характерны для некоторых торфяно-болотных и болотно-подзолистых почв. Для подзолистых, дерново-подзолистых почв и красноземов рНв равен 4,5—5,6, для серых лесных оподзоленных — 5,5—6,5, черноземов, каштановых, сероземов — 6,5—7,5, в карбонатных почвах, солонцах, солончаках рНв более 8,5.
Различные сельскохозяйственные культуры и микроорганизмы по-разному относятся к актуальной кислотности (табл. 28).
28. Значение рЦ для развития растений и микроорганизмов (Прянишников, 1940; Ковда, 1973)
Растения Оптимум рНв Пределы
рнн Пшеница 6-7 5-8 Ячмень — 6-7,2 Рожь 5-6 4-7 Овес 5-6 4-8 Картофель 5 4-8 Люцерна 7-8 6-8 Клевер 6,0-6,5 5-8 Хлопчатник 6,0-7,3 6-8 Растения, микроорганизмы
Оптимум
Пределы
Чайный куст 4,5-6,0 -
Лен 5-8 4-7
Табак 4,5—6,5 —
Люпин 4—5 4—6
Горох 6-7 5-8
Грибы 3,5-6,0 -
Азотобактер 6—8 —
Нитрификаторы 6,8—8,0 —
Денитрификаторы 7,0—8,0 —
Для большинства культур сильнокислая или сильнощелочная реакция водной вытяжки отрицательно сказывается на развитии растений. Так, для условий черноземов Алтайского Приобья (Бур-лакова, 1984) из множества значений наиболее вероятная урожайность зерна яровой пшеницы находится в следующей зависимости от величины рНв пахотного слоя:
рНв Урожайность, т/га рНв
<6,3 0,6-0,8 7,1-7,5
6,4-6,5 2,1-2,3 7,8-8,0
6,6-7,0 1,8-2,0 >8,1
Урожайность, т/га
0,9-1,1 0,6-0,8
<0,5
Потенциальная кислотность определяется количеством H+ и Al3+, находящихся в почвенном поглощающем комплексе. Это
129
кислотность твердой фазы почвы. Потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую.
Обменная кислотность определяется количеством поглощенных H+ и Al3+, вытесняемых из почвы катионами нейтральных солей:
Ca2+ Ca2+
[TTTIK]Mg2+ + 4KCl ^S= [ППК]Mg2+ + HCl + AlCl3; H+ Раствор 4K+
Al3+
AlCl3 + 3H2O-«- Al(OH)3* + ЗНС1.
Образующаяся соляная кислота характеризует обменную кислотность. Она может быть выражена в мг • экв. на 100 г почвы, в рНка или в рНс, где «с» — дополнительный буквенный индекс, показывающий, что реакция определяется в солевой вытяжке почв. При обработке почвы раствором нейтральных солей не все поглощенные ионы водорода и алюминия вытесняются из почвенного поглощающего комплекса. Более полное вытеснение их происходит при действии раствора гидролитически щелочных солей.
Гидролитическая кислотность определяется количеством поглощенных H+ и Al3+, вытесняемых гидролитически щелочной солью (CH3COONa).
[ППК]"1 + 4CH3COONa+ 3H2O-*--4nnK]4Na+ + 4CH3COOH+ Al(OH)3I.
Количество образующейся уксусной кислоты, эквивалентное количеству поглощенных водорода и алюминия в почве, определяет величину гидролитической кислотности, выражаемую в мг • экв. H+ на 100 г почвы; обозначают ее Нг.
