Обменная кислотность в почве

Кислотностью почвы называют показатель, указывающий на то, что в почвенном растворе присутствуют катионы водорода и обменного водорода, а также катионы алюминия — они составляют часть почвенного поглощающего комплекса. Последний представляет собой сочетание свойств грунта, позволяющего ему впитывать и в дальнейшем выделять органические вещества в достаточном количестве. Проверив состав ППК, можно определить дальнейшее поведение почвы на продолжительный отрезок.

Какие существуют виды кислотности?

Разделяют кислотность трех видов: актуальную, обменную и гидролитическую, которую также называют полной. Каждая разновидность является отдельным параметром, в связи с чем имеет собственную единицу измерения. Точное определение кислотности по всем трем категориям позволяет получить полную картину, а также спрогнозировать состояние почвы на длительный срок, без учета форс-мажорных факторов.

Актуальная кислотность

Актуальная кислотность, она же pHводный, характеризует степень активности катионов водорода, находящихся в почвенной влаге. Если уровень гидроксильной группы будет выше уровня катионов водорода, реакцию называют щелочной, если ниже – кислой. Сравнение производится на основе чистой воды с нейтральными показателями.

Для установления актуальной кислотности, как и во многих других случаях, задействуют водную вытяжку, соотношение которой зависит от типа грунта – минерального или торфяного. В первом случае среднее содержание органического вещества не превышает 10% от общей массы. Если говорить о почвах России по территориальной принадлежности, то нельзя не отметить тенденцию к увеличению показателей кислотности при движении к южным регионам.

Гидролитическая кислотность

Определение гидролитической кислотности (НГ) выполняется путем добавления к отобранному образцу одномолярного раствора ацетата натрия, приготовленного в очищенной воде. Под воздействием гидролиза соли реакция среды доходит до 8,4 pH. Данный реагент способствует вытеснению из ППК всех элементов, которые играют роль в формировании показателей pHKCl и HГ. Величина НГ позволяет установить концентрацию извести, которая требуется для процесса нейтрализации. Также с ее помощью определяют необходимость применения фосфоритной муки.

Обменная кислотность

Обменная кислотность выражается в наличии поглощенных катионов водорода и алюминия, для которых свойственна обратная отдача. Они могут вытесняться нейтральными солями – чаще всего хлоридом калия – что приводит к трансформации в жидкость. Ионы в растворенном состоянии негативно воздействует на культивируемые сорта, из-за чего данный параметр подвергается строгому контролю.

Обменная кислотность – это показатель, который обуславливается извлекающимися из почвы ионами с обменнопоглощенными свойствами. Образование кислоты происходит в момент, когда алюминий вытесняется из почвы, а конкретно при обработке солевым раствором. Высокие значения кислотности характерны прежде всего для красноземов и дерново-подзолистых почв, но часто наблюдаются и в почвах, входящих в черноземную зону в северных регионах страны. В слабокислых грунтах ее уровень заметно ниже, в то время как в щелочной она и вовсе отсутствует.

Чтобы установить тип субстрата по ключевому параметру, определяют показатель pHKCl, для чего используется нефильтрованная вытяжка (суспензия). Ее готовят во время добавления к навеске одномолярного раствора хлорида калия. Что касается соотношения растворителя и сухого вещества, оно идентично значению, характерному для определения актуальной кислотности. В большинстве случаев показатель pHKCl ниже pHводный – эта особенность используется для оценки насыщенности ППК ионами водорода.

Чем чреват высокий уровень кислотности для растений?

В последние годы наблюдается тенденция к росту показателя кислотности почв и, следственно, к увеличению присутствия кислых почв. Одна из основных причин заключается в более активном использовании минеральных удобрений без проведения обязательно известкования. Еще одним фактором является выпадение кислых и в некоторых случаях сильнокислых осадков – это особенно характерно регионов с развитой промышленностью.

Повышенная концентрация кислотности в почвах оказывает негативное воздействие на растения и сельскохозяйственные культуры, снижая активность развития, и, как следствие, урожайность. Отрицательное воздействие на растения объясняется следующими причинами:

• Недостатком Са2+ – важнейшего элемента для растений, отвечающего за получение питательных компонентов.
• Повышенным содержанием ионов, таких как Аl3+, Мn2+ и Н.
• Сниженным поступлением необходимых для растений макро- и микроэлементов.
• Нарушением изначальных физических свойств почвы.

Величина pH напрямую влияет на подвижность элементов питания, а также степень их усвояемости. Так, фосфор лучше всего воспринимается при уровне кислотности 6,5 – в более кислой или щелочной среде усвояемость падает. В кислых почвах лучше всего себя чувствуют такие компоненты как железо, марганец, медь и цинк, однако их избыток приводит к падению продуктивности культур. В связи с этим важно соблюдать баланс кислотности и регулярно проводить исследования с целью определения ключевых показателей.

Как происходи определение обменной кислотности?

Одним из методов выявления обменной кислотности является использование нормального раствора КС1, которым обрабатывается навеска. Способ, получивший имя А.В. Соколова, подразумевает титрование, для которого суспензия помещается в препарат сильной щелочи. Он основан на вытеснении раствором КС1 ионов Н+ и А13+, в результате чего происходит образование соляной кислоты, титруемой щелочью. Обменная кислотность вычисляется путем определения объема щелочи, которая затрачивается на процесс титрования.

После того как А13+ осаждается раствором фтористого натрия, процесс титрования повторяют. На этом этапе устанавливают кислотность, которая обусловлена исключительно ионами Н+ – путем вычисления разности определяется процентное содержание ионов А1. Это один из наиболее точных методов вычисления обменной кислотности, используемый большинством лабораторий.

Пошагово анализ проводится следующим образом:

1. Сначала отбирается 40 г почвы, которая пропускается через сито с отверстиями диаметром 1 мм, после чего отвешивается на технохимических весах.
2. Далее полученную навеску погружают в колбу объемом 250-300 мл, куда также добавляют 100 мл раствора КС1. После этого смесь взбалтывается, для чего используется стандартный ротатор. Процесс занимает около часа.
3. На следующем этапе отфильтрованная вытяжка пропускается через беззольный фильтр.
4. После вытяжка делится на два фрагмента по 25 мл – они наливаются в две конические колбы и кипятятся в течение 5 мин, что необходимо для выведения из состава диоксид углерода.
5. В первой колбе сразу выполняют оттитрование с использованием раствора NaOH, в то время как во вторую перед этим добавляют раствор NaF.

Результат вычисляется с помощью формулы, которая включает в себя показатель нормальности раствора и коэффициент пересчета. Поскольку обменная кислотность включает в себя актуальную, ее значение всегда будет выше.

Выполнение анализов почвы в лаборатории «НОРТЕСТ»

Московская лаборатория «НОРТЕСТ» проводит анализы почвы и воды, тестируя взятые нами или присланные клиентом образцы на ключевые показатели. Для определения обменной кислотности мы используем утвержденные методики, в том числе перечисленные в данной статье, обеспечивая прозрачность исследований и их высокую точность. Наши специалисты имеют многолетний опыт и достаточную квалификацию для выполнения процедур с соблюдением действующих норм и стандартов. Оформить заявку на поведение анализа можно по телефону или отправив письмо на электронную почту.