Кислотность и щелочность почв. Кислотно-основная характеристика почвы

Реакция почвы обусловлена наличием и соотношением в почвенномрастворе водородных Н⁺ и гидроксильных ОН^- ионов.

Характеризуется рН — отрицательным логарифмом активности водородных ионов в растворе.

Почвы могут иметь нейтральную (рН = 6-7),кислую (рН<6) или щелочную (рН > 7) реакцию.

Реакция почвы зависит от действия ряда факторов:

► химического и минералогического состава минеральной части почвы,

► содержания и качества органического вещества,

► состава почвенного воздуха,

► влажности почвы,

► наличия солей (нейтральных, кислых, щелочных), переходящих из твердой фазы в раствор при увлажнении и обратно при иссушении.

Кислотность почв

Выделяют 2 вида кислотности почв - актуальную (активную) и потенциальную.

Актуальная кислотность почвы обусловлена наличием водородных ионов в почвенном растворе, активность которых зависит от свойств раствора (ионной силы).

 

Измеряется при взаимодействии почвы с дистиллированной водой – водный рН.

Потенциальная кислотность - способность почвы при взаимодействии с растворами солей проявлять себя как слабая кислота.

 

Определяется свойствамитвердой фазы почв, которая обеспечивает появление дополнительного количества протонов в растворе при взаимодействиях с удобрениями или химикатами.

Кислая реакция солевых вытяжек из почв обусловлена появлением в растворе ионов водорода в результате:

► вытеснения его из почвенного поглощающего комплекса,

► взаимодействия молекулярных кислот с водой,

► взаимодействия гидратированных катионов с водой.

В зависимости от характера взаимодействующего с почвой раствора различают две формы потенциальной кислотности почв — обменную и гидролитическую, характеризующиеся как последовательные этапы выделения в раствор дополнительных количеств протонов из твердой фазы.

Обменная кислотность обусловлена взаимодействием почвы с растворами нейтральных солей → происходит эквивалентный обмен катиона нейтральной соли на ионы водорода, алюминия и другие, находящиеся в ППК.

Для определения обменной кислотности почв обычно используют 1 Н раствор КСl (рН около 6,0).

[ППК^¯] Н⁺ + KCl → [ППК^¯] K⁺ + HCl

 

Для почв, насыщенных основаниями, солевой рН не определяется.

В кислых почвах (подзолистые, серые лесные, красноземы):

солевой рН < водный рН,

так как в этих почвах имеется обменный водород и (или) алюминий.

Гидролитическая кислотность – обусловленавзаимодействием почвы с раствором гидролитически щелочной соли сильного основания и слабой кислоты → происходит более полное вытеснение поглощенных водорода и других кислотных ионов.

Для определения гидролитической кислотности обычно используют 1 Н раствор CH₃COONa (рН 8,2):

[ППК^¯] Н⁺ + CH₃COONa → [ППК^¯] Na + CH₃COOH

Факторы, влияющие на кислотность почв:

► минералогический и химический состав почвообразующей породы,

► характер почвообразовательного процесса,

► климатические условия,

► водный режим почв,

► растительность

Щелочность почв

Щелочная реакция почвенных растворов и водных вытяжек может быть обусловлена:

► карбонатами и гидрокарбонатами щелочных и щелочноземельных элементов,

► силикатами,

► алюминатами,

► гуматами натрия,

► анионами слабых кислот, которые переходят из твердой фазы почв в почвенные растворы и водные вытяжки.

 

Выделяют актуальную (активную) и потенциальную щелочность почвы.

Актуальная щелочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей, при диссоциации которых образуется гидроксильный ион.

Актуальная щелочность природных вод и почвенных растворов представлена:

► общей щелочностью,

► щелочностью карбонатов,

► щелочностью гидрокарбонатов.

Эти виды щелочности различаются по значениям рН.

Потенциальная щелочность характерна для почв, содержащих поглощенный натрий.

При взаимодействии почвы с угольной кислотой поглощенный натрий в ППК замещается водородом → появляется сода, которая подщелачивает раствор:

 

[ППК^2-] 2Na⁺ + H₂CО₃ → [ППК^2-] 2Н⁺ + Na₂CO₃

Буферность почв

Буферность – способность почвы противостоять изменению ее актуальной реакции под воздействием различных факторов.

Буферные свойства почв обусловлены:

► поглощением и вытеснением ионов,

► процессами перехода соединений в молекулярные или ионные формы,

► нейтрализацией и выпадением в осадок образующихся в почве соединений,

► свойствами твердой фазы почвы, почвенными коллоидами.

Выделяют: буферность почв против кислотных и буферность против щелочных агентов.

Высокой буферностью против кислотных агентов характеризуются гумуссированные маловыщелоченные, богатые углекислыми солями почвы степных, полупустынных и пустынных областей.

Высокой буферностью против щелочных агентов обладают глинистые почвы, содержащие значительные количества обменных Н⁺ и Аl³⁺ и кислых гумусовых соединений.