Значение кислотности в практике сельскохозяйственного анализа кратко

Обновлено: 06.07.2024

Иногда анализ почвы показывает, что в почве достаточное количество питательных веществ, но растения не развиваются. В чем же причина? Оказывается, одной из причин является повышенная или пониженная кислотность почвы. В кислой или щелочной среде очень многие сельскохозяйственные культуры не могут расти и развиваться, так как в результате реакций образуются соединения, недоступные для поглощения корнями растений. Получается, что питательные вещества присутствуют в почве, но растения не могут их потреблять, а значит, перестают расти и развиваться.

Выделяют следующие формы кислотности почвы – актуальная кислотность и потенциальная кислотность.

Актуальная кислотность - кислотность почвенного раствора, которая зависит от наличия свободных органических и минеральных кислот в почвенном растворе, ее степень оценивают по величине pH водной вытяжки. Актуальная кислотность возникает при образовании органических и аминокислот от разложения органического вещества почвы и органических удобрений, а также присутствием диоксида углерода и воды. Кроме того органические кислоты и аминокислоты являются продуктами корневых выделений растений и микроорганизмов почвы, а углекислый газ — при дыхании живых организмов. Также актуальную кислотность почв создает образующаяся в процессе жизнедеятельности нитрифицирующих бактерий азотная кислота и физиологически кислые аммонийные удобрения.

Потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность обусловлена наличием в почвенно-поглотительном комплексе обменных катионов водорода и алюминия, ее степень оценивают по величине pH солевой вытяжки. Обменная кислотность обусловлена наличием в ППК ионов водорода, алюминия, железа и марганца, которые могут вытесняться катионами нейтральных солей, в том числе от удобрений, например, КСl, КNO₃, К₂SO_4.В слабокислых почвах обменная кислотность незначительная, в щелочных — отсутствует. Обменная кислотность кислых почв переходит в актуальную при взаимодействии твердой фазы почвы с водорастворимыми удобрениями, мелиорантами и солями жидкой фазы. Обменная кислотность (рН_сол) является основным показателем необходимости известкования почв.

Гидролитическая кислотность обусловлена ионами водорода, более прочно связанными в почвенном поглощающем комплексе и способными обмениваться на основания только в нейтральной или щелочной среде. Эти ионы водорода труднее замещаются на основания и вытесняются в раствор только гидролитически щелочными солями. Гидролитическая кислотность обусловлена частью катионов ППК потенциальной кислотности. Гидролитическая кислотность (Н_г) определяется как общая кислотность, включающая актуальную, обменную и гидролитическую. При отсутствие актуальной и обменной кислотности гидролитическая кислотность не вредна для растений и микроорганизмов. Это отмечается на всех черноземах, кроме южных. Гидролитическая кислотность имеет определяющее значение при определении степени насыщенности почв основаниями и для обоснования замены суперфосфатов фосфоритной мукой (фосфоритование).Для кислых почв, таких как болотные, подзолистые и дерново-подзолистые, серые лесные, красноземы, желтоземы величина гидролитической кислотности позволяет определить оптимальную норму внесения извести.

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. Усвоение растениями питательных веществ, деятельность почвенных микроорганизмов, минерализация органических веществ, разложение почвенных минералов и растворение труднорастворимых соединений, коагуляция и пептизация коллоидов и другие физико-химические процессы в сильной степени зависят от реакции почвы. Она оказывает влияние на эффективность вносимых в почву удобрений. Удобрения и мелиоранты, в свою очередь, могут позволяют регулировать реакцию почв в желаемую для возделываемых культур сторону.

По реакции среды (рН) почвы деляться на:

Интервал pH 5,5-7 соответствует наиболее агрономически благоприятной структуре почвы, высокому качеству гумуса и оптимальному водному режиму. Для большинства возделываемых сельскохозяйственных культур благоприятны почвы с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией, однако значительные площади сельскохозяйственных угодий характеризуются неблагоприятной реакцией, в связи с чем необходим постоянный мониторинг их кислотности.

Кислотность почвы — свойство почвы, обусловленное наличием ионов водорода в почвенном растворе и обменных ионов водорода и алюминия в поглощающем комплексе почвы.

Интервал pH 5,5-7 соответствует наиболее агрономически благоприятной структуре почвы, высокому качеству гумуса и оптимальному водному режиму.

Реакция среды почвенного раствора

Реакция среды почвенного раствора — соотношение концентрации Н + и OH — ионов почвенного раствора, выраженное в виде pH водной или солевой вытяжки. Удобрения, как правило, изменяют реакцию почвенного раствора.

Реакция почвы оказывает влияние на питательный режим почв, рост, развитие и урожайность растений, деятельность микроорганизмов почвы, трансформацию форм питательных элементов удобрений и почвы, агрофизические, агрохимические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения и мелиоранты позволяют регулировать реакцию почв в желаемую для возделываемых культур сторону.

Реакция почвенного раствора определяется концентрацией ионов водорода (Н + ) и гидроксид-иона (OH — ). В чистой воде с нейтральной реакцией, концентрация ионов водорода совпадает с концентрацией гидроксид-иона и равна 1⋅10 -7 моль/л. При добавлении 1 ммоль соляной и азотной кислоты к 1 л воды, которые полностью диссоциируют в водном растворе, концентрация ионов водорода составит 1 ммоль Н + , или 1⋅10 3 моль/дм 3 . Концентрацию ионов водорода выражают через показатель pH, равный:

где C_{H +} — концентрация ионов водорода в растворе, моль/дм 3 .

В растворе с нейтральной реакцией концентрация ионов водорода равна 0,0000001 = 1 · 10 -7 моль/дм 3 , или pH = 7.

По реакции среды (рН) почвы деляться на:

Реакция почвенных растворов может колебаться в широких пределах от pH = 3-3,5, характерная для сфагновых торфов и лесных подстилок сфагновых лесов до pH = 10-11 у солонцов.

Для большинства возделываемых сельскохозяйственных культур благоприятны почвы с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией, однако значительные площади сельскохозяйственных угодий характеризуются неблагоприятной реакцией.

Кислотность почвы – важный агрохимический параметр, характеризующий пригодность субстрата для выращивания тех или иных культур. Начинающие огородники часто совершают ошибку – регулируют рН на всем участке, в то время, когда нужно создавать оптимальные условия для каждого растения индивидуально. Рассмотрим связь уровня кислотности с плодородием почвы и урожайностью культур.

Кислотность и показатели рН почвы

Кислотность или ph почвы – биохимический показатель, который характеризует ее способность проявлять (нейтрализовать) свойства кислот. В процессе обмена ионов водорода с почвенными минералами и органическими веществами в плодородном слое образуются кислоты и основания (щелочи). РН указывает на их баланс в почвенном растворе, обозначают его числами от 1 до 14. Чем ниже числовое обозначение pH, тем кислее среда. От чего зависит кислотность почвы?

Определяющий фактор – изначальный материал, из которого сформированы почвы: на песчанике, граните – более кислые, на известняке – щелочные.

Постепенное повышение кислотности происходит в регионах с частыми обильными осадками. Влага, накапливаясь в почве, вымывает минералы и соли из корнеобитаемого слоя.

Причиной выщелачивания может быть интенсивный полив водой с низким показателем рН (кислой).

Подкисление происходит при чрезмерном внесении в землю растительных остатков, органических и минеральных удобрений.

Увеличению кислотности способствует плохая воздухопроницаемость грунта. Если органика разлагается без доступа кислорода, освобождаемые в результате химической реакции органические кислоты и углекислый газ остаются в почве.

Интересно! В РФ примерно треть сельскохозяйственных земель – кислые и требуют регулярного известкования. Это большая часть дерново-подзолистых, дерновых и серых лесных почв средней полосы и Сибири. В Западной Европе таких земель почти 60 %.

Рассмотрим оптимальные показатели кислотности почвы для растений, а ниже в таблице конкретизируем их в разрезе садовых и огородных культур.

Наиболее приемлемый для большинства культурных растений уровень кислотности находится в диапазоне от 5,5 до 7,5 – это слабокислые (5–6), нейтральные (6,5–7) и слабощелочные(7–8) почвы. РН ниже 5 означает средне и сильнокислую реакцию, выше 8 – щелочную. Кислотно-щелочной баланс выше 9 говорит о том, что перед нами солонцово-карбонатные почвы или даже солончаки.

Оптимальный диапазон кислотности для распространенных садово-огородных культур

Большинство растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы. Но если грунт сильнокислый или щелочной, выращивать на нем даже неприхотливые растения сложно. Для определения кислой, нейтральной или щелочной среды почвы используют показатель pH.

Содержание

Показатель pH — специальный показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы. В этом материале даны понятия что такое показатель pH, какие типы почвы (от слабокислой до сильнощелочной) соответствуют численным значениям показателя рН, а также способы для его определения или измерения.

ЧТО такое показатель pH почвы

Кислотность показывает концентрацию ионов водорода, определяющих кислотно-щелочной баланс грунта. Для этого есть показатель pH. Показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы, раствора или другой среды. Измеряется в единицах от 0 до 14 (см таблицу):

Показатель pH почвы (его численное значение) чаще всего колеблется в диапазоне 3,5-8,5.

Типы почвогрунтов, в зависимости от показателя pH принято разделять на следующие типы (см. таблицу):

Также принято различать два типа кислотности — актуальную кислотность (отражает реальное состояние, сколько сейчас в почве есть ионов водорода) и потенциальную кислотность (потенциально возможное состояние):

АКТУАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве ионов водорода: чем их больше, тем выше кислотность (соответственно, тем меньше значение pH).
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве обменно поглощенных ионов водорода и других частиц – марганца, железа, алюминия.

Всем садоводам и огородникам следует ориентироваться ТОЛЬКО на актуальную кислотность, которая измеряется химическими индикаторами, приборами и другими способами. Далее рассмотрим как определить показатель pH почвы.

КАК определить показатель pH почвы (кислотность почвы)

Самые распространенные способы определения кислотности почвы:

Лакмусовой бумагой;
Измерительные приборы pH-метры;
Визуальный способ (по растениям-маркерам);
С помощью уксуса;
Заказ исследование почвы в лаборатории.

а) Лакмусовая бумага

Показатель pH почвы определяется по цвету бумаги. Лакмусовая бумага есть в продаже в любом садовом центре.

Лакмусовая бумага для определения показателя PH

б) Измерение pH-метром (кислотомером)

Для определения кислотности разработаны и внедрены в производство целый ряд pH-метров (кислотомеров) – специальных портативных приборов, позволяющих определять не только кислотность, но и другие ключевые показатели почвы – влажность, температуру, освещённость и пр.

pH-метр — это прибор для измерения водородного показателя, характеризующего активность ионов водорода в растворах/средах (почва, вода, пищевая продукция и сырье, объекты производственных системах, в том числе в агрессивных средах). Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю).

Для использования в ЛПХ и в сельскохозяйственном производстве выпускается широкий ряд простых в применении электронных или электронно-механических pH-метров. Популярность их из года в год растет. Это самый точный и актуальный на сегодня способ определения кислотности почвы.

Прибор pH метр почвы

в) Визуальный способ

В данном случае речь идет по определению кислотности почвы по растениям – маркерам. Например, если на участке хорошо растет щавель и хвощ, то почва кислая, а если мак и вьюнок – щелочная.

г) С помощью уксуса

В плоскую емкость помещается небольшое количество почвогрунта. Затем заливается 6% раствором уксуса. По реакции определяем кислотность почвы:

реакции нет, то почва кислая;
реакция слабая (мало пузырьков) — почва слабокислая или близкая к норме;
реакция бурная — значит, щелочная среда.

д) Заказать исследование почвы в лаборатории

Раскисление почвы

Раскисление почвы – единственный способ поднять ее рН до нужной отметки (т. е. до 5,0 и выше). Раскисление почвы процесс не сложный, но требует определенных знаний. Процесс не быстрый, около полугода. Осень самое благоприятное время, чтобы к весне кислотно-щелочной баланс почвы был на оптимальном уровне.

Показатель pH — специальный показатель, отражающий кислотно-щелочной состав почвы. Нужен для того чтобы определить тип почвы (от (слабокислой до сильнощелочной), поскольку для каждого типа растения благоприятна та, или иная среда. Большинство растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы.

1. Что такое показателя pH почвы и какому типу почвы соответствуют его численные значения

АКТУАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве ионов водорода: чем их больше, тем выше кислотность (соответственно, тем меньше значение pH).
ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве обменно поглощенных ионов водорода и других частиц – марганца, железа, алюминия.

Всем садоводам и огородникам следует ориентироваться ТОЛЬКО на актуальную кислотность, которая измеряется химическими индикаторами, приборами и другими способами.

Далее рассмотрим как определить показатель pH почвы.

2. КАК определить показатель pH почвы (кислотность почвы)

Самые распространенные способы определения кислотности почвы:

а) Лакмусовая бумага

Показатель pH почвы определяется по цвету бумаги. Лакмусовая бумага есть в продаже в любом садовом центре.

б) Измерение pH-метром (кислотомером)

pH-метр — это прибор для измерения водородного показателя, характеризующего активность ионов водорода в растворах/средах (почва, вода, пищевая продукция и сырье, различные объекты производственных систем, в том числе в агрессивных средах). Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю).

Это самый точный и актуальный на сегодня способ определения кислотности почвы.

в) Визуальный способ

В данном случае речь идет по определению кислотности почвы по растениям – маркерам. Например, если на участке хорошо растет подорожник и хвощ, то почва кислая, а если мак и вьюнок – щелочная.

г) С помощью уксуса

д) Заказать исследование почвы в лаборатории

В качестве заключения

Зная показатель pH приступают к раскислению/расщелачиванию почвы. Раскисление почвы – единственный способ поднять рН до нужной отметки (т. е. до 5,0 и выше). Раскисление почвы процесс не сложный, но требует определенных знаний. Процесс не быстрый, около полугода. Осень самое благоприятное время. Материалы: доломитовая мука, известь (известкование), зола/ древесный пепел (золирование), мел и гипс, комплексные препараты-раскислители, сидераты.

Полная версия этого материала на сайте

Материалы по теме:

1) Показатель pH почвы (что такое и как его определить)

2) Сидераты (виды, сроки, способы посева, глубина заделки и пр.)

3) Пожелтение хвойников (почему происходит и что делать)

*** СПАСИБО за Ваше внимание. Подписывайтесь на канал , чтобы не пропустить публикации!

*** Ваше мнение ВАЖНО и имеет значение, пожалуйста, поделитесь им в комментариях.

Читайте также: