10 до 80 мг • экв Ь|а 100 г. Бобовые растения обладают большей емкостью поглощеНИя по сравнению со злаковыми.
Биологическое поглощение изменяет концентрацию и состав Почвенного раствора, его равновесие и влияет на состояние почтенного поглощающего комплекса, удерживает в почве от вымы-1,111151 элементы питания растений.
Кислотность почв — это способность подкислять почвенн раствор при наличии в почве различных кислот, а также обме! ных ионов водорода и катионов, образующих гидролитичес? кислые соли. Различают актуальную кислотность, определяем^ значением pH почвенного раствора или водной вытяжки и ц тенциальную кислотность, обусловленную находящимися в noi венном поглощающем комплексе в обменно-поглощенном с( стоянии катионами Н+ и А13+. |
Актуальная кислотность обусловливается наличием в по? венном растворе свободных кислот, гидролитически кислых d лей и степенью их диссоциации. В большинстве почв она об] словлена угольной кислотой и ее солями. Величина актуальна кислотности выражается в мг • экв • Н+ на 100 г почвы или в р! Для обозначения величины актуальной кислотности к показ телю pH добавляют индекс (рНв или рННг0). Величина актуал: ной кислотности (рНв) в почвах колеблется в пределах от1 до 10. Низкие значения рНв характерны для подзолистых поч: В дерново-подзолистых и красноземах рНв = 4,5—5,6, черноз^ мах, каштановых почвах — 6,5—7,5, в карбонатных почвах, о лонцах рНв> 8,5.
Для большинства сельскохозяйственных культур благопри ная реакция водной вытяжки при рНв = 6,4—7.
Интересные данные о зависимости урожайности яров пшеницы от величины рН„ получены профессором Л. М. Бурл; ковой (1984). На основании многолетних стационарных опыто] и маршрутных исследований на черноземах Алтайского Приоб] был установлен высокий коэффициент зависимости урожайн сти яровой пшеницы от величины рНв в слое почвы 0—20 с] (табл. 15).
| Таблица 15. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от значения рНв на черноземах Алтайского Приобья (Л. М. Бурлакова, 1984) | |||
|---|---|---|---|
| рНвв слое 0—20 см | Урожайность, т/га | рНв в слое 0—20 см | Урожайность, т/га | |
| <6,3 | 0,6—0,8 | 7,1—7,5 | 0,9—1,1 1 |
| 6,4—6,5 | 2,1—2,3 | 7,6—8,0 | 0,6—0,8 J) |
| 6,6—7,0 | 001гоо | >8.1 | <0,5 ’ |
Потенциальную кислотность делят на две части по способу определения: обменную и гидролитическую.
Обменная кислотность определяется количеством титруемых ионов Н+ и А13+ в вытяжке в нейтральной соли (1н. КС1) или ветчиной рНс солевой вытяжки в 1н. КС1, где индекс «с» — означает, что реакция определяется в солевой вытяжке из почвы:
к+
[ППК]^ + 4НС1 «-> [ППК] £ + А1С13 + НС1
АГ*
А1С13 + ЗН20 А1(ОН)3 + ЗНС1
Образующаяся соляная кислота характеризует обменную кислотность почвы. Для кислых почв значение рНс может снижаться до 3 и даже ниже.
Гидролитическая кислотность определяется количеством вытесняемых ионов водорода и алюминия гидролитически щелочной солью (CHjCOONa — уксусно-кислый натрий):
[ППК]"5* + 4CH3COONa + ЗН20
-► [ППК]4Иа+ + 4СН3СООН + А1(ОН)34-
Образующаяся уксусная кислота характеризует величину гидролитической кислотности, которую выражают в мг • экв • Н+ на 100 г почвы и обозначают Нг. Гидролитическая кислотность включает в себя актуальную и потенциальную кислотности.
Сильно кислые почвы необходимо известковать. Вносимая в почву известь насыщает ППК ионом Са2+ и нейтрализует кислотность.
Щелочность обусловливается наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей: карбонатов и гидрокарбонатов Щелочных и щелочноземельных металлов: Na2C03; NaHC03; Са(НС03)2 и содержанием обменного Na+ в почвенном поглощающем комплексе.
Различают актуальную и потенциальную щелочность почвы.
Актуальная щелочность обусловливается содержанием в п°чвенном растворе гидролитически щелочных солей, которые Ри Диссоциации создают повышенную концентрацию гидро-
ксил-цонов:
Na2C03 + 2Н20 Н2С03 + 2Na+ + 20Н‘
Актуальную щелочность определяют титрованием водн0,01н раствором серной кислоты в присутс! вии метилоранжа и выражают в мг • экв на 100 г почвы. При о\ ределении актуальной щелочности потенциометром в водн^ вытяжке ее выражают значением рНв.
Потенциальная щелочность почв обусловливается содержа^ ем обменного Na+, который может вытесняться другими кати* нами и подщелачивать почвенный раствор: ,
[ППК]^; + Н2С03 [ППК]”; + Na2C03
з
з
Na2C03 + 2Н20 Н2С03 + 2Na+ + 20Н'
Повышенная концентрация гидроксил-ионов в почвенной растворе оказывает отрицательное влияние на усвоение элемем тов питания растениями и микроорганизмами и на свойства пом вы. Катионы натрия усиливают пептизацию почвенных коллом дов, ухудшают водные и физические свойства почвы. Щелочноста почв нейтрализуют внесением гипса (CaS04) • 2Н20, которья нейтрализует физиологически-щелочные соли почвенного раса твора и насыщает ППК ионами Са2+ с вытеснением иона Na+1 почвенный раствор с образованием нейтральной соли (Na2S04). I Буферность почв — способность сохранять определенную концентрацию ионов водорода (pH), противостоять изменению концентрации почвенного раствора, кислотно-щелочного 1 окислительно-восстановительного состояния. Буферность поч| обусловливается содержанием в почвенном растворе слабых ш слот, оснований и их солей, а также процессами ионного обмен! почвенного раствора с почвенным поглощающим комплексом (ППК). I
Буферность имеет большое значение в поддержании свойств почв, благоприятных для роста и развития растений. Например! при внесении в почву высоких доз минеральных удобрений воЗ| можно изменение концентрации почвенного раствора и реакции среды до критического состояния для растений. Но благодаря буферное™ почвы концентрация почвенного раствора поддер! живается в благоприятном состоянии. |
Буферность почв зависит от их минералогического и грану| лометрического составов, содержания гумуса, емкости поглоще| ния и состава обменных катионов. |
Почвы, насыщенные основаниями, обладают высокой бл ферностью против подкисления, а почвы, в ППК которых нахо|
тся катионы водорода и алюминия, устойчивы против подщелачивания:
[ППК]Са+ + 2НС1 = [ППК]£ + СаС12[ППК]«: + Са(ОН)2 = [ППК]Са2+ + 2НгО
Глинистые почвы с большим содержанием гумуса, имеющие высокую емкость катионного обмена, обладают высокой буфер-
ностью.
Легкие, малогумусовые почвы, обладающие низкой емкостью поглощения, имеют низкую буферность. Такие почвы могут резко изменять концентрацию почвенного раствора и его реакцию при внесении физиологически кислых или физиологически щелочных удобрений.
Высокая буферность может отрицательно влиять на эффективность приемов мелиорации почв. Например, буферность оказывает сопротивление приемам по регулированию реакции почвенного раствора и состава обменных катионов твердой фазы подзолистых почв и солонцов, так как для преодоления буферное™ требуется внесение повышенных доз химических мелиорантов. Например, при известковании кислых почв в зависимости от гидролитической кислотности и гранулометрического состава дозы извести составляют от 2 до 8 т/га.
В твердой фазе почвы находятся обломки горных пород, частицы первичных и вторичных минералов, гумусовых веществ и органо-минеральных соединений, которые называют механическими элементами. Эти частицы размером от 0,0001 до 10 мм и оолес, могут находиться в почве в свободном состоянии или соединенные в структурные агрегаты различной формы, величины и прочности.
По форме различают три типа структуры: кубовидная — структурные отдельности равномерно развиты по трем взаимно ерпендикулярным осям; призмовидная — отдельности развиты 0 вертикальной оси; плитовидная — отдельности развиты пре-lyiHecTBeHHo по двум горизонтальным осям и укорочены в вертельном направлении.
Каждый из этих типов по характеру ребер, граней и размеМ I подразделяется на более мелкие единицы. Например, кубовиднщ I структура подразделяется на глыбистую, комковатую, ореховМ тую, зернистую, которые по размерам поперечника делят щ виды. Комковатая — неправильной округлой формы с шероховя той поверхностью, подразделяется на виды: крупнокомковатуюЯ поперечнике 3—10, комковатую — 1—3 и мелкокомковатую -Ж 0,25—1,0 мм. Я
Зернистая — более или менее правильной формы, острограни ная, подразделяется на виды: крупнозернистую (гороховатую) я поперечнике 3—5, зернистую (крупитчатую) —