Агрохимия

Реакция почвы оказывает большое разностороннее влияние на усвоение питательных элементов, рост, развитие и урожайность растений, деятельность почвенных микроорганизмов, трансформацию разных форм питательных элементов удобрений и почвы, физические, химические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения, и особенно мелиоранты, позволяют регулировать реакцию почв в желаемом для возделываемых культур направлении.

По реакции (pH) различают почвы: очень сильнокислые — < 4,0 (рН_С01), сильнокислые — 4,1—4,5, среднекислые — 4,6—5,0, слабокислые — 5,1 —6,0, нейтральные — 6,1 —7,4, слабощелочные—7,5—8,5 (рНвод)5 сильнощелочные — 8,6—10,0, резкощелочные — > 10,0.

Для большинства возделываемых в России сельскохозяйственных культур наиболее благоприятны почвы с нейтральной и близкой к ней реакцией, однако значительные площади сельскохозяйственных угодий приходятся на почвы с неблагоприятной реакцией. Поэтому выяснение природы почвенной кислотности и щелочности и разработка приемов их устранения с помощью соответствующих агротехники, удобрений и мелиорантов чрезвычайно важны для повышения продуктивности возделываемых культур, эффективности удобрений и мелиорантов и качества регулирования агрохимических показателей плодородия почв.

В кислых почвах различают актуальную (активную) и потенциальную (пассивную) кислотность.

Актуальная кислотность. Обусловлена наличием и концентрацией ионов водорода в почвенном растворе (суспензии) при обработке почвы водой. Разложение органического вещества почвы и органических удобрений приводит к постоянному образованию органических и аминокислот, диоксида углерода и воды. Органические и аминокислоты являются продуктами корневых выделений растений и почвенных микроорганизмов, а при дыхании все живые организмы выделяют С0₂. Диоксид углерода, взаимодействуя с водой, образует угольную кислоту.

Угольная, органические и аминокислоты, да еще гидролитически кислые удобрения (NH₄C1; (NH₄)₂ S0₄) и азотная кислота, образующаяся в процессе нитрификации аммиачного азота удобрений и почвы, являются основными источниками ионов водорода почвенного раствора, обусловливающими актуальную кислотность почв.

Потенциальная кислотность. Обусловлена обменно-поглощенными ППК ионами водорода, алюминия, железа и марганца. В зависимости от способности к обменному вытеснению из ППК этих ионов другими потенциальную кислотность разделяют на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность. Обусловлена наличием в ППК тех ионов водорода, алюминия, железа и марганца, которые могут быть вытеснены в раствор катионами нейтральных солей, в том числе и удобрений (КС1, KN0₃, K,S0₄ и др.). Схематически это можно представить в следующем виде:

НН НК

[ППК] AlAl+wKCl—>[ППК]А13К+НС1+А1С1₃ +

FeFe Fe3K

+FeCl₃ +(w-7)KCl;

А1С1₃ + ЗН₂0 -э А1(ОН)₃ + ЗНС1;

FeCl₃ + 3H₂0 -э Fe(OH)₃ + ЗНС1.

В слабокислых почвах обменная кислотность незначительная, а в щелочных — вообще отсутствует. Обменная кислотность кислых почв легко переходит в актуальную при взаимодействии твердой фазы почвы с водорастворимыми солями удобрений, мелиорантов и жидкой фазы почвы, что усиливает отрицательное влияние на чувствительные к кислотности растения и микроорганизмы. Особенно токсичны для многих живых организмов подвижные алюминий и марганец, поэтому дозы извести должны нейтрализовать не только актуальную, но и обменную формы кислотности известкуемых почв. Обменная кислотность (рН_С0Л) — важный показатель нуждаемости почв в известковании.

Величину обменной кислотности выражают в pH солевой вытяжки (1 н. КС1) или в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. При обработке почвы раствором нейтральной соли в почвенной суспензии или растворе наряду с имевшимися ранее (обусловливающими актуальную кислотность) появляю^я и вытесненные из ППК (обусловливающие обменную кислотность) катионы, поэтому величина обменной кислотности всегда больше (а pH меньше), чем актуальной.

Гидролитическая кислотность. Обусловлена той частью катионов ППК потенциальной кислотности, которые могут быть вытеснены при обработке почвы 1 н. раствором гидролитически щелочной соли (CH₃COONa):

CH₃COONa + Н₂0 <=*СН₃СООН + Na⁺ + ОН".

Щелочная реакция водного раствора этой соли позволяет более полно, чем нейтральная соль (КС1), вытеснить из ППК все ионы водорода, алюминия, железа и марганца по следующей схеме:

НН 2Na

[ППК] А1 AJ+14CH₃C00Na+12H₂0-^[nnK]6Na+14CH₃C00H+ FeFe 6Na

+2А1(ОН)₃ +2Fe(OH)₃.

Гидролитическая кислотность (Н_г) определяется как общая кислотность почвы, включающая в себя актуальную, обменную и «собственно» гидролитическую виды ее. Она значительно больше обменной и выражается в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы.