Реакция почвы (кислотность, щёлочность). Принципы методов определения обменной (рНKCl) и гидролитической кислотности почв.

 

 

Реакция почвы – это обусловленная состоянием поглощенных катионов способность почвы подкислять или подщелачивать взаимодействующие с ней растворы солей или воду. Кислотность почв подразделяется на актуальную и потенциальную. Актуальная (активная) кислотность обуславливает повышение концентрации катионов Н в почвенном растворе и определяется водной вытяжкой из почвы (рНн2о). Потенциальная (пассивная) кислотность обусловлена наличием катионов H, Al, Fe в ППК, т.е. в твердой фазе почвы.

 

 

Обменная   кислотность   почв.   Принцип   потенциометрического метода определения обменной кислотности (рНКСL) почв.

 

В зависимости от способа определения потенциальной кислотности различают обменную и гидролитическую формы потенциальной кислотности. Обменная кислотность создается Н, Al, Fe (более подвижными) способными вытесняться в раствор при действии на почву гидролитически нейтральных солей (в т.ч. удобрений NaNO3, K2SO4 и др.)

 

Общепринятый метод – обработка почвы 1н. раствором, KCl (рН=5,5-5,8).

 

Реакции:

 

 

      Al                          3К

 

ППК)Н + nKCl = ППК)К + (n – 7)KCl + HCl + AlCl3 + FeCl3

 

      Fe                          3К

 

 

AlCl3 + 3Н2О = Al(OH)3 + 3HCl

 

 

FeCl3 + 3Н2О = Fe(OH)3 + 3HCl

 

 

Чаще всего обменная кислотность выражается как рНkcl, или м-экв/100 г почвы. При определении обменной кислотности учитываются катионы Н находящиеся в почвенном растворе, т.е. в величину обменной кислотности входит и актуальная кислотность. Между ППК и почвенным раствором существует динамическое равновесие, поэтому при внесении в почву удобрений. Обменная кислотность может переходить в актуальную, ухудшая условия развития растений. Обменная кислотность характерна для подзолистых, дерново-подзолистых, красноземов, а также почв северной части черноземной зоны (серые лесные, выщелоченные черноземы). По величине рНkcl определяется степень кислотности почв и нуждаемость их в известковании, очередность известкования и дозы извести.

 

 

Группировка почв по степени кислотности солевой вытяжки

 

 

 

 

Гидролитическая кислотность почв.

 

Гидролитическая кислотность обусловлена Н, Al, Fe (более прочно связанными с ППК) не вытесняющимися раствором нейтральной соли. Определяется обработкой почвы раствором гидролитически щелочной соли: 1н. CH3COONa.

 

Реакции:

 

       Al                                      3Na

 

ППК)Н + nCH3COONa = ППК)Na + (n – 7)CH3COONa + 7CH3COOH + Al(ОН)3 + Fe(ОН)3

 

       Fe                                      3Na

 

Гидролитическая кислотность выражается в м-экв/100 г почвы. Включает в себя: актуальную, обменную, и собственно гидролитическую. Собственно гидролитическая характеризуется слабой подвижностью и в отсутствии актуальной и обменной форм (например в черноземах) не оказывает вредного влияния на растения.

 

 

Щёлочность почв.

 

В щелочных почвах (ю. черноземах, каштановых, солонцах)

 

Выделяют:

 

1) Актуальная

 

2) Потенциальная

 

Актуальная обусловлена наличием в растворе гидролитически щелочных солей. Определяется при обработке почвы водой и выражается в рНн2о или м-экв/100 г почвы. Потенциальная связана с нахождением ионов Na в ППК. По величине щелочности определяют нуждаемость почв в гипсовании, а по доле Na в ППК рассчитывают дозы гипса. Реакция почвы оказывает большое влияние на агрохимические, агрофизические свойства почв, превращение питательных веществ, жизнь м.о. Приемы химической мелиорации направлены на создание слабокислой или нейтральной реакции среды, благоприятной для большинства растений.

 

 

1. Определение обменной кислотности (рНkcl) потенциометрически

 

Значение анализа: обменная кислотность - наиболее вредная для растений форма почвенной кислотности, обусловленная более подвижными ионами, водорода и алюминия почвенного поглощающего комплекса (ППК), способными вытесняться в раствор при действии на почву гидролитически нейтральной соли. По величине обменной кислотности, используя группировку, представленную ниже, можно определить степень кислотности почвы и нуждаемость её в известковании. Показатель pHkcl используется при определении доз извести.

 

Принцип метода: катионы водорода и алюминия вытесняются из почвенного поглощающего комплекса с помощью гидролитически нейтральной соли 1 н. раствора хлорида калия (КCl), рН которого составляет 5,5-5,8 при соотношении почвы к раствору 1: 2,5. При этом происходят следующие реакции:

 

 

Значение рН полученной вытяжки определяется потенциометрически с помощью селективного по отношению к катионам водорода стеклянного электрода.

 

 

2. Определение гидролитической кислотности (Нг) по Каппену

 

Значение анализа: гидролитическая кислотность - максимальная форма почвенной кислотности, характеризующая весь поглощённый водород. Гидролитическая кислотность обусловлена ионами водорода, более прочно связанными с коллоидами почвы и не вытесняющимися из почвенного поглощающего комплекса (ППК) раствором нейтральной соли. Она определяется при обработке почвы раствором гидролитически щелочной соли. При сопоставлении значений гидролитической кислотности и суммы поглощённых оснований можно сделать предположение о степени кислотности почв. Гидролитическая кислотность используется при расчёте ёмкости катионного обмена, степени насыщенности почв основаниями, определении доз извести и возможности применения фосфоритной муки в чистом виде.

 

Принцип метода: катионы водорода вытесняются из почвенного поглощающего комплекса с помощью гидролитически щелочной соли - 1 н. раствора ацетата натрия (СН3СООН), рН которого составляет 8,0-8,2 - при соотношении почвы к раствору 1: 2,5. При этом происходит следующая реакция:

 

 

По количеству 0,1 н. раствора гидроксида натрия (NaOH), пошедшего на титрование образовавшейся уксусной кислоты (СНзСООН), рассчитывается гидролитическая кислотность.