Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Сельскохозяйственная деятельность человека вызывает изменение почвенной реакции. Само отчуждение урожаев с полей приводит к постепенному обеднению почв элементами, входящими в состав растений, в том числе и основаниями. Длительная обработка почвы в условиях зоны подзолистых почв способствует обеднению ее Са2+ и Mg2+. Снизить рН почвы может и внесение физиологически кислых минеральных удобрений.
Кислая реакция почв неблагоприятна для большинства культурных растений и полезных микроорганизмов. Кислые почвы обладают плохими физическими свойствами. Из-за недостатка оснований органическое вещество в этих почвах не закрепляется, почвы обеднены питательными веществами. Степень отрицательного влияния кислой реакции почв на растения зависит от того, какой элемент является причиной почвенной кислотности — водород или алюминий. Алюминий оказывает на растения более сильное токсическое действие, чем водород. Так, при повышении содержания обменного алюминия до 10—12 мг/100 г наблюдается выпадение клевера в посевах. Опытами Н. С. Авдонина показано, что наличие в кислых почвах обменного алюминия служит причиной гибели посевов озимых зерновых культур при перезимовке.
Доля участия в почвенном поглощающем комплексе обменных катионов водорода и алюминия, определяемых как обменная
199
или гидролитическая кислотность, характеризует ненасыщенность почв основаниями
Степень насыщенности почв основаниями — это количество обменных оснований (обычно Са2 + + М§2 + ), выраженные в процентах от емкости поглощения
V=SE 100=S/(S+H) • 100, (40)
где V — степень насыщенности основаниями, %, S — сумма обменных оснований, мг-экв/100 г, Е — емкость поглощения, мг-экв/100 г, Н— гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г
Таким образом, ненасыщенность почв основаниями характеризуется разностью между емкостью поглощения при избранном значении рН и содержанием в почве обменных оснований
Основным методом повышения продуктивности кислых почв, снижения их кислотности служит известкование
При внесении извести СаСО3 при наличии избытка углекислоты переходит в растворимый Са(НС03)2, который взаимодействует с почвой по следующей схеме
[ППК2-]2Н + + Са(НСО3)2-> [ППК2-]Са2 + + 2Н20 + 2С02
Почвы с высокой степенью насыщенности не нуждаются в известковании Путем сопоставления степени насыщенности почв с отзывчивостью на известкование в полевых опытах установлена следующая примерная шкала
Величина степени насыщенности основаниями %
Ниже 50 От 55 до 70 » 70 до 80 Более 80
Нуждаемость в известковании
сильно нуждаются в извести средне » » »
слабо » » »
не нуждаются в извести
Обычно доза извести рассчитывается по гидролитической кислотности пахотного слоя почвы
При плотности почвы 1,3 г/см3 ее масса в 20-сантиметровом пахотном слое на 1 га составляет 2600 т При этом каждый 1 мг-экв гидролитической кислотности на 100 г почвы требует для нейтрализации 1,3 т СаСО3 на 1 га Однако обычно используется не полная доза извести, рассчитанная по гидролитической кислотности, а лишь какая-то часть ее, определяемая в соответствии со свойствами выращиваемых культур
Дозу СаСО3 для известкования кислых почв определяют и по обменной кислотности, показателем которой служит солевой рН, в соответствии со следующими критериями, приведенными в табл 37
200
Таблица 37. Дозы извести в зависимости от рН солевой суспензии и гранулометрического состава почвы (в т/га)
Гранулометрический рН солевой суспензии
состав почвы ______________________________________________________
4,5 и ниже 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4—5,5
Супеси и легкие суглинки 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 2,0
Средние и тяжелые суглинки 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5
10.3. Щелочность почв
Щелочная реакция почвенных растворов и водных вытяжек может быть обусловлена различными по составу соединениями: карбонатами и гидрокарбонатами щелочных и щелочно-земельных элементов, силикатами, алюминатами, гуматами натрия. Щелочная реакция, согласно теории кислот и оснований Бренсте-да — Лоури, может быть обусловлена анионами слабых кислот, которые переходят из твердой фазы почв в почвенные растворы и водные вытяжки и могут проявлять основные свойства. Роль оснований-анионов будет тем выше, чем большей константой Къ они будут характеризоваться. Так, карбонат-ион — более сильное основание, чем гидрокарбонат-ион, так как константа равновесия процесса
Kb=[HCO3][OH]/[CO23]=1014/Ka2=2.14^ 104, (41)
тогда как константа равновесия процесса HCO-3 + H2O <—> <-> K2CO3 + ОН-
Kb=[H2CO3][OH-]/[HCO-3]=10-14/Ka1=10-14/4.5 • 10-7=2.24 • 10-8, (42)
что свидетельствует о том, что ион НС03- — более слабое основание, чем ион СО2-3. В создании щелочной реакции почвенных растворов и вытяжек принимают участие и другие анионы:
рКъ рКа
1.4 Б^+Н^^Ш+ОН- 126
2.0 РО^+Н^-ЖРО^+ОН- 12,0
4.1 H3SiO-4+K2O<->H4SiO4+OH- 99
4.8 Н2ВО-3+Н2О<->Н3ВО3+ОН- 9,2
Определяющим моментом в создании щелочной реакции является присутствие в почве гидролитически щелочных солей слабых кислот и оснований: карбонатов натрия и калия, гидрокарбонатов натрия и калия, карбонатов кальция и магния, гидрокарбоната кальция и др. Так же себя ведут гуматы и фульваты щелочей.
