Чем обусловлена кислотность почв

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Кислотность почвы

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.

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.

Источник

Как определить кислотность почвы

Кислотность почвы или кислотность земли — характеристика, которая обусловлена присутствием катионов водорода и обменного водорода в почвенном растворе и катионов алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Как самостоятельно проверить кислотность почвы на даче читайте во второй части статьи.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) — это совокупность свойств почвы, которая позволяет ей как губке «впитывать» и выделять обратно катионы и анионы, а также органические и другие вещества. Проверка состава ППК позволяет спрогнозировать поведение почвы в долгосрочной перспективе

Выделяют 3 типа этого параметра.

Актуальная кислотность (pH_водный) — это активность катионов водорода почвенной влаги, которая выражается в единицах pH. Реакция будет щелочной, если концентрация гидроксильной группы (OH – ) больше концентрации катионов водорода (H + ) по сравнению с чистой нейтральной водой, и кислой — если наоборот. Таким образом, при pH 8 — щелочной.

Чтобы определить актуальную кислотность плодородного слоя, готовят водную вытяжку с соотношением «сухое вещество : вода» равным 1:2,5 для минеральных грунтов (с содержанием органического вещества менее 10% по массе) и 1:25 для — торфяных (органогенных). Для Московского региона характерны подзол и подзолистые почвы с кислой реакцией среды (3÷5 ед. pH). При движении на юг значение параметра, как правило, увеличивается.

Обменная кислотность (pH_KCl) обусловлена наличием поглощённых с возможностью обратной отдачи катионов водорода и алюминия, которые вытесняются в жидкую фазу нейтральными солями (в основном хлоридом калия KCl).

Ионы водорода и алюминия, которые перешли из связанного состояния в растворённое, вредны для культивируемых сортов растений, поэтому этот параметр строго контролируют. Определение pH_KCl позволяет классифицировать субстрат по этому параметру.

Таблица 1 — Классификация почв по степени кислотности (Кидин В.В.)

pH_KCl определяют в суспензии (нефильтрованной вытяжке) приготовленной при добавлении к навеске материала одномолярного раствора хлорида калия. Соотношение «сухое вещество : растворитель» такое же, как при определении актуальной кислотности. Как правило pH_KCl меньше pH_водный, и по разнице между ними косвенно судят о насыщенности ППК ионами водорода.

При использовании метода титрования суспензии препаратом сильной щелочи и раздельным определением водорода и алюминия результат выражают в мг-экв / 100 г материала. Этот метод считается более точным и информативным.

Гидролитическая (полная) кислотность (H_Г) — определяется при добавлении к почвенному материалу одномолярного раствора ацетата натрия в дистиллированной воде. Реакция среды раствора приобретает значение в диапазоне 8,3–8,4 ед. pH в результате гидролиза соли. Применение этого реагента позволяет вытеснить из ППК все элементы, ответственные за pH_KCl и H_Г.

По величине H_Г определяют дозу извести, необходимую для нейтрализации, и принимают решение об использовании фосфоритной муки. Соотношение «сухое вещество : растворитель» — как в предыдущем пункте.

Полученное значение pH суспензии пересчитывают в H_Г при помощи специальной таблицы. Результат измеряется в мг-экв / 100 г субстрата.

Также возможно потенциометрическое определение H_Г и применение титрования. Эти методы считаются более точными.

Повышенное значение H_Г говорит о возможном негативном воздействии на растения. С одной стороны, снижается доступность микроэлементов и элементов питания, с другой стороны, повышается токсичность веществ, которые ранее не были токсичны: в частности, алюминия, бора, марганца.

Определение H_Г позволяет выбрать мелиоративные мероприятия, такие как внесение извести и доломитовой муки, и точно рассчитать необходимую дозу мелиоранта. Также на основании полученных данных принимают решение о применении физиологически нейтральных, кислых или щелочных удобрений.

Как определить кислотность почвы в домашних условиях

Подготовка образцов: в первую очередь необходимо отобрать плодородный слой земли на Вашем участке согласно инструкции. 50–70 г влажного материала (горсть земли) нужно разместить в хорошо проветриваемом помещении при комнатной температуре на лист бумаги (газеты) и сушить 2–3 дня. Не допускается использование температуры выше 105 °С для высушивания образов.

Для анализа допускается использовать только хорошо просушенный материал.

Взятие навесок: возьмите одноразовый стакан и поставьте его на весы. Обнулите. После мелкими порциями добавьте почву до достижения массы 20 г. Проделайте процедуру дважды (нужно получить два сосуда с навесками).

Приготовление реагентов: Вам понадобится приготовить 50 мл раствора поваренной соли для последующего определения pH_KCl. Для этого в стакан вместимостью 100 мл добавьте 6 граммов поваренной соли (мы будем использовать её вместо KCl). После добавления соли, не снимая сосуд с весов, обнулите весы и очень аккуратно добавьте 50 г воды. Помешайте до полного растворения соли. Реагент для определения pH_KCl готов. Для определения pH_водный добавьте в пустую тару 50 г воды, соль добавлять не нужно.

Приготовление суспензий: в стакан с навеской добавьте приготовленный раствор поваренной соли, тщательно перемешайте до однородности. Оставьте сосуд до оседания взвеси на дне и образования более-менее прозрачного слоя жидкости.

В другой стакан с навеской добавьте ранее отмеренные 50 г воды без соли. Дальнейшие действия аналогичны описанным в пункте выше.

Измерение уровня pH: приготовьте две полоски универсальной индикаторной бумаги. Опустите по одной полоске в каждый сосуд не более, чем на 1 с. Старайтесь не касаться осадка. Полоски изменят цвет. Сравните цвет со стандартной шкалой согласно инструкции к универсальной индикаторной бумаге. Запишите полученные значения. Не перепутайте значения: результаты измерения pH в таре с соляным реагентом — pH_KCl, с чистой водой — актуальная кислотность.

Интерпретация результатов: используя таблицу 1, узнайте, к какому классу относится Ваша почва. Для этого определите, в каком диапазоне находится pH_KCl. Как правило, о регулировании этого свойства плодородного слоя стоит думать, если результаты меньше 5,0 ед. pH.

Теперь вычтите из значения pH_водный значение pH_KCl. Если разница составляет больше 2 ед. pH, стоит задуматься о добавлении извести в грунт.

Результаты мелиорации (добавления извести) оцените при помощи повторного анализа: если результаты определения стали больше (pH увеличился) и разница между ними сократилась, Вы добились успеха!

Расчёт дозы извести: для того, чтобы рассчитать дозу карбоната кальция (CaCO₃), необходимо провести расчёт по следующей формуле:

Чтобы точно определить все три вида кислотности, обратитесь в Испытательный центр МГУ. Эти параметры входят в анализ почвы на плодородие. В дополнение к достоверным лабораторным результатам Вы получите консультацию и рекомендации по улучшению состояния грунта.

Требования растений к кислотности грунта и правила раскисления

Концепция экологических ниш гласит, что живые организмы стремились эволюционировать таким образом, чтобы занять в природе место, недоступное другим видам. Растения — не исключение, поэтому у всех видов разные требования к реакции среды, которые нужно знать для повышения урожайности.

Таблица 2 — Отношение культур к свойствам пахотного слоя

Проще выращивать культуры с широким диапазоном pH_KCl, так как их нормальный рост и развитие не требуют известкования, то есть раскисления.

Поскольку овощеводство распространено в нашей зоне в большей степени, приведём также таблицу оптимальных значений для овощных культур. Она поможет определить, какие растения можно сажать на Вашем участке без предварительной подготовки, а также к какому значению pH_KCl нужно привести плодородный слой, чтобы выращивать желаемую культуру.

Таблица 3 — Требования овощных культур

Таким образом, все культуры можно поделить на группы, которые возможно выращивать совместно на земле с определённым уровнем кислотности: вместе можно выращивать картофель, брюкву, щавель, а вот сельдерей и подсолнечник рядом лучше не выращивать.

Если Вы хотите растить культуры, которые требуют разных диапазонов, нужно разметить свой огород на участки. Отталкиваясь от базовой кислотности, которую Вы можете определить самостоятельно по методике, описанной выше, рассчитайте дозы извести, необходимые для раскисления земли. Чтобы ничего не забыть, ограничьте площадки и сохраните информацию о дозе извести, которую вы на них внесли. Также для каждой площадки можно составить перечень культур, которые на ней будут хорошо расти.

Использованная литература:

Источник

Кислотность как фактор, влияющий на плодородие почвы

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.

Независимо от уровня кислотности почвы, вся планета покрыта растительностью – каждому свое

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

Источник

рН почвы, удобрения и будущий урожай

Многие сельхозпроизводители мало обращают внимание на рН почвенного раствора. И зря. Ведь этот показатель непосредственно оказывает влияние на рост и развитие сельхозкультур, а также выбор удобрений. А кроме того, активная кислотность, как и активная щелочность почвы, напрямую влияют на урожайность и доход аграриев. Как это происходит – давайте разберемся.

Негативное влияние избыточной кислотности

Активная кислотность почвенного раствора обусловлена повышенной концентрацией в нем ионов водорода и наличием свободных минеральных кислот, таких как угольная кислота и водорастворимых органических кислот, а также кислых солей. Активная щелочность обусловлена содержанием в почвенном растворе щелочных солей таких, как карбонаты и гидрокарбонаты щелочных и щелочноземельных металлов.

Кислотность снижает доступность фосфора растениям, приводит к закупорке сосудов корневой системы и снижает поступление элементов питания. Кроме этого негативного воздействия происходит разрушение структуры почвы, что вызывает ухудшение ее водно-физических свойств, угнетение растений и жизнедеятельности микроорганизмов.

Негативное влияние кислотности на растения проявляется через недостаток кальция и повышенную концентрацию токсичных для растений ионов алюминия, марганца и водорода. При избытке этих элементов продуктивность растений резко снижается за счет нарушения обмена веществ, формирования генеративных органов и оплодотворения; торможения развития корневой системы. Высокая кислотность понижает доступность молибдена.

Кислая среда угнетающе действует на процессы аммонификации, нитрификации, фиксации азота из воздуха, ухудшая азотный режим почвы. Оптимальные условия для развития микрофлоры, определяющей эти процессы, лежат в пределах рН 6,5 – 8,0. Особое внимание на эти показатели должны обращать те сельхозпроизводители, кто выращивает такую маржинальную культуру, как соя.

Кислая среда способствует накоплению патогенной микрофлоры в почве и большему проявлению болезней на растениях: корневых и прикорневых гнилей и листовых пятнистостей. Вместе с коллегами мы выявили зависимость в условиях Саратовской и Волгоградской областей: чем кислее почва, тем больше в ней патогенов (по фитоэкспертизе почв) и тем сильнее развиваются заболевания на озимой и яровой пшенице, ячмене, подсолнечнике. Важно учитывать этот фактор и вовремя защищать свои растения.

Отрицательное воздействие излишней щелочности почв

Высокая щелочность почв неблагоприятна для большинства растений и сельскохозяйственных культур. В условиях щелочной среды в растениях нарушается обмен веществ, снижается растворимость и доступность фосфатов, соединений железа, меди, марганца, бора и цинка. При щелочной реакции в почвенном растворе появляются токсичные для растений вещества, в частности сода и алюминаты натрия. В случае резкого повышения рН корневые волоски растений испытывают щелочной ожог, что негативно отражается на их дальнейшем развитии и может привести к отмиранию. Сильнощелочные почвы характеризуются ярко выраженными отрицательными агрофизическими свойствами, что связано с пептизацией почвенных коллоидов и растворением гумусовых веществ. Такие почвы обесструктуриваются, приобретают высокую липкость, связность во влажном состоянии; отличаются плохой фильтрацией, водопроницаемостью и неудовлетворительным водно-воздушным и питательным режимами. Сильнощелочные почвы малоплодородны. Но щелочность почвы менее вредна, чем кислотность.

Агрономам, конечно, известна общепринятая шкала оценки уровня рН почвы:

Источник

Кислотность почвы на участке, как определить и что делать

Садоводы и огородники придают важное значение кислотности почвы — pH. И это не удивительно, так как кислые почвы с избытком алюминия и марганца для сада и огорода не подходят. А большинство сельскохозяйственных культур требуют почвы с нейтральной или слабокислой реакцией.

В данном обзоре подробно рассмотрены тема кислотности почвы, способы ее определения и мероприятия по улучшению почвы.

Что такое кислотность почвы

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

При лабораторном исследовании почвы используют несколько показателей:

В почвенном растворе содержится ион водорода H+ и гидрокарбонат-ион HCO3- (соединения H2CO3 при нормальных условиях не существует). Данная углекислота образуется в результате деятельности почвенной биоты и при растворении углекислого газа атмосферы в воде, и оказывает подкисляющее действие на почвенный раствор: Н2O + СO2 = Н+ + НСО3-.

Реакция почвенного раствора зависит от состава поглощенных катионов и содержания карбонатов:

Кроме растворенного углекислого газа и органических кислот почвенный раствор могут подкислять соли алюминия: АlСl3 + 3Н2O = Аl(ОН)3 + 3НСl = Аl(ОН)3 + 3Н+ + 3Cl-.

Определение кислотности почвы

Кислотность почвы 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.

В зависимости от величины рН почвы подразделяют на разные группы:

Визуальный способ определения кислотности почвы

Оценить ориентировочный уровень кислотности на приусадебном участке можно по внешнему виду почвы и произрастанию некоторых видов растений.

Производя внешний осмотр, в первую очередь нужно изучить оттенок почвы. Если он медно-рыжий, то это свидетельствует о высоком уровне кислотности. При анализе скопившейся воды на участке, наличие на ней пленкой и переливов радужных цветов может также говорить, что почва кислая. Еще один способ определения заключается в выкапывании лунки и осмотре ее стенок на наличие присущей кислой почве белой прослойки.

Определить кислотность почвы можно также по растущим на ней диким растениям:

Для получения более объективных результатов при данном подходе определения кислотности нужно прежде всего выяснить, каких сорняков из таблицы встречается больше. Единичное произрастание растений-индикаторов может ни как не зависеть от свойств почвы.

Определение кислотности почвы народными способами

Выделим народные, возможно не совсем эффективные, но все же действенные способы определения кислотности почвы:

Рассмотренные методы могут помочь определить степень кислотности, но они не дают точных данных.

Определение кислотности почвы специальными средствами

Для получения точной степени кислотности почвы рекомендуется использовать лакмусовые тест-полоски или pH-метры.

Лакмусовые полоски обработаны реагентом, меняющим оттенок в зависимости от реакции. При проведении исследования тест-полосками соблюдайте следующую последовательность:

В продаже также есть множество различных pH-метров (бытовых и профессиональных), имеющих единый принцип работы:

Все замеры нужно делать на нескольких местах участка. В соответствии с полученными данными можно правильно регулировать кислотность почвы под конкретные растения. Допустим, замерив кислотность в одном месте вы получили некое значение рН. Для посадки одних растений нужна более кислая среда, для чего почву подкислили, и показатель вырос. И если в другой части участка кислотность была изначально выше, то после внесения подкисляющих удобрений растения, произрастающие там ранее погибнут.

Кислотность почвы для растений огородных и комнатных

Для садовых и огородных растений предъявляются различные требования к кислотности почвы.

Таблица кислотности почвы для растений:

Таблица кислотности почвы для огородных растений (детальная):

Таблица кислотности почвы для комнатных цветов:

Удобрения и химические мелиоранты позволяют регулировать реакцию почв и оказывают влияние на:

Раскисление почвы

Если на участке кислая почва, то на ней не способны нормально развиваться садовые, ягодные и овощные растения. Раскисление почвы усиливает поступление в растения кальция (Ca), магния (Mg), фосфора (P), молибдена (Mo). Также данное мероприятие снижает содержание железа (Fe), алюминия (Al), марганца (Mn).

Раскисление почвы может производится с использованием извести, доломита, древесной золы, гипса, алебастра, мела, размельченного старого цемента, яичной скорлупы и готовых комплексных препаратов. Рассмотрим подробно каждый метод.

Известкование благоприятно влияет на микрофлору почвы. При этом следует помнить, что извести требуется разное количество для почв разного механического состава и различной кислотности.

Раскисление разных видов почвы с помощью извести:

Известь (гашеная или доломитовая) вносится путем равномерного разбрасывания и вскапывания. Гашеная известь предварительно заливается водой из расчета 1:2 (25 л на 50 кг). Доломитовая мука обязательно нужна мелкая. Для 1 м² слабокислой земли доломита потребуется 350-450 г, для среднекислой – 450-500 г, для сильно кислой – 500-600 г.

Известкование делает почву на некоторое время непригодной для выращивания растений. Поэтому ее рекомендуется вносить с осени, и не вносить одновременно с ней удобрения.

Известь и древесная зола являются сильными щелочами. Входящий в них кальций полностью растворяется в воде. Попадая в почву сразу в большом количестве, кальций резко меняет реакцию почвы рН выше 7, иногда до 8 — 10. При этом находящиеся в почве химические элементы сразу становятся недоступными для растений. Растения голодают и прекращают развиваться. При использовании гипса, алебастра, мела, размельченного цемента, яичной скорлупы этого не происходит. Данные вещества не растворимы в воде и для их растворения в почве требуется кислота. Если почва кислая, происходит растворение гипсующих материалов, которое снижает кислотность почвы, но как только показатель рН достигнет значения 6, наиболее пригодного для большинства растений, химическая реакция раскисления приостанавливается и дальнейшего увеличения рН не
произойдет.

Раскислять почву мелом лучше весной. Мел идеально подходит для грунта с небольшой кислотностью. На 1 м² для слабокислой почвы нужно 100 г мела, для среднекислой – 200 г, для кислой – 300 г.

Зола не только раскисляет, но и разрыхляет почву. Из-за слабо выроженных свойств для обработки участка ее нужно много. Золу обычно вносят весной при перекопке или осенью. На 1 м² грунта потребуется 1 — 1,5 кг золы.

Комплексные препараты для раскисления почвы продаются в магазинах для садоводов. В них содержится магний, кальций, цинк, медь.

Если вместо извести в почву вносить цемент, мел, доломит или молотую яичную скорлупу, то дозу нужно увеличивать в 1,3 раза. Если вносить алебастр, туф, гипс или древесную золу, то дозу нужно увеличивать в 2 раза. Каменноугольную золу (шлак) для раскисления не используют — она практически не содержит кальция.

Как повысить кислотность почвы

Если на участке нейтральная почва, то для выращивания некоторых видов культур можно повысить ее кислотность на 1-1.5 рН. Делается это внесением органических веществ, серы, сульфат железа, лимонной кислоты, щавелевой кислоты, яблочной кислоты, электролита.

Органические вещества (навоз, мох-сфагнум, листовой компост, торф, опилки) лучше использовать в случаях, когда почва на участке рыхлая. Для повышения кислотности 1 м² на 2 рН потребуется 12 кг компоста или 6 кг навоза.

Для тяжелой и плотной почвы лучше использовать серу (1 кг на 20 м²). Рассыпать ее на грунт нужно весной или осенью в безветренную погоду с использованием средств защиты. Сера повышает показатель кислотности только спустя 1 год.

Сульфат железа подходит для увеличения кислотности глинистого грунта. Обработав участок из расчета 1 кг сульфата железа на 15 м² земли, через несколько недель уже будет результат.

Для увеличения кислотности нужно развести на 20 л воды 3-4 ст.л лимонной кислоты. Полученного объема хватит для обработки 2 м² участка. Используя щавелевую кислоту, разведите 10 г с 20 л воды. Также в 10 литрах воды можно размешать 100 г яблочной кислоты (9%), и этого хватит на обработку 1 м² участка.

Для подкисления почвы можно купить готовый электролит или приготовить его из серной кислоты (будьте осторожны — данные вещества могут вызвать серьезные химические ожоги). 1 мл электролита плотностью 1.22 г/см², растворенный в 1 л воды с рН 7, снижает кислотность с 7 рН до 5 рН. И для обработки 1 м² участка потребуется 10 л такого раствора электролита.

Рассмотрев понятие кислотности почвы и способы ее регулирования, теперь вы без труда сможете контролировать ее уровень и получать на своем участке хороший урожай.

Источник