Кислотность почвы и мелиорация.

Кислотность почвы * Нормальный рост и развитие растений зависит от многих факторов окружающей среды. Важную роль среди них играют такие факторы плодородия почвы: питательные элементы, вода, воздух и тепло. Но биологическая продуктивность растений может быть низкой даже при оптимальном обеспечении их основными факторами плодородия. Это будет иметь место при условии, что реакция почвенного раствора слишком кислая или слишком щелочная. Поэтому, выращивая любые культуры, нужно учитывать и эти факторы плодородия почвы.
Кислотность раствора, в том числе и почвенного, обусловлена наличием в нем протонов водорода (Н). В химической практике уровень кислотности принято обозначать индексом рН, который представляет собой десятинный логарифм концентрации ионов водорода (г/л) с отрицательным знаком. Например, если концентрация ионов водорода в 1 л раствора составляет 0,1 г, то кислотность этого раствора будет обозначена рН 1; если же концентрация 0,01 г — рН 2; при концентрации 0,001 г/л — рН 3 и т.д.. Высокой концентрации ионов водорода в почвенном растворе, а соответственно и высшей кислотности соответствует меньшее значение индекса рН, а с уменьшением кислотности индекс рН растет.
В зависимости от величины рН почвенного раствора почвы подразделяют на агропроизводственные группы (табл.1):
Таблица 1 Агропроизводственные группы почв в зависимости от кислотности (рН) почвенного раствора

АгропроизводственнаяРНТип почв
группа почв
Сильнокислые<4,5Подзолистые, болотно-подзолистые
Кислые4,5-5,5Подзолистые, дерново-подзолистые
Слабокислые5,5-6,5Дерново-подзолистые, серые лесные
Нейтральные6,5-7,0Серые лесные, черноземы
Слабощелочные7,0-7,5Черноземы южные, каштановые
Щелочные7,5-8,5Солонцы, солончаки
Сильнощелочные>8;5Содовые солонцы, солончаки

Кислотность в значительной мере влияет на физические и химические процессы в почве. Кислые растворы ускоряют разрушение горных пород и минералов, в результате чего образуются легкорастворимые соединения, которые вымываются за пределы распространения корневой системы растений. Поэтому содержание легкодоступных питательных веществ в почве заметно уменьшается. Кислоты почвенного раствора реагируют с внесенными минеральными удобрениями, что также способствует вынесению последних в нижние слои почвы.
Кислая реакция почвенного раствора отрицательно влияет на жизнедеятельность почвенных микроорганизмов. Так, бактерии активно проявляют свою деятельность при реакции, близкой к нейтральной (рН 6-7). В кислой среде деятельность их подавляется или вовсе прекращается.
Грибы, наоборот, лучше развиваются в кислой среде (рН 4,5-5,5). Именно они являются основным источником накопления органических кислот в почвах.
Культурные растения по — разному реагируют на концентрацию кислоты в почвенном растворе (табл.2).
Таблица 2 Оптимальная кислотность почвы для выращивания некоторых сельскохозяйственных растений

РостениеРНРостениеРН
Пшеница6,5-7.5Сахорная свекла7.0-7,5
Рожь5,0-7.0Кормовая свекла6,5-7,5
Овес5,0-6.0Кортофель5,0-5,5
Ячмень7,0-8,0Капуста6,0-7,4
Кукуруза6,5-8,5Редька5,5-6,5
Просо6,5-7.0Огурцы6,0-7,5
Гречка4,7-7,0Помидоры6,3-6,7
Лен6,0-6,5Морковь5.5-7,0
Подсолнечник6,0-6.8Сельдерей6,0-7,5
Горох6,0-7,0Люцерна7.0-8,0
Клевер6,0-7,0

Техника определения кислотности состоит из следующих этапов:
1. Взятие образцов почвы для анализа. В основном на поле (в саду, на огороде) принимают смешанные образцы из пахотного слоя почвы. Один образец берется с площади 5-10 га. На приусадебных участках достаточно взять один смешанный образец. Для этого в разных местах (равномерно распределенных на площади поля) земельного участка берут 5-10 проб. При этом не нужно брать пробы из холмов, глубоких снижений, на местах, где хранились удобрения, солома, пожнивные остатки, мусор и т.п..
Пробы следует брать лопатой или буром на полную глубину пахотного слоя. Взятые пробы высыпают на лист фанеры (рубероида, синтетической пленки и т.д.) и тщательно перемешивают. Затем грунтовую массу разравнивают тонким слоем на площади примерно в 1 м2. С помощью карандаша или деревянной палочки разделяют этот слой бороздками на 10 равных частей (квадратов) и с каждой берут по 25-30 г почвы в полотняный мешочек или в пакет из плотной бумаги. Это и будет средний смешанный образец. К нему надо добавить этикетку, на которой указывается дата, место взятия и фамилия исследователя. Взятые образцы помещают в сухом помещении на листе бумаги, где они за несколько дней приобретают воздушно — сухое состояние. Из массы образца грунта удаляют корни, стебли и листья растений, камни и т.д..
Воздушно — сухую массу почвы размалывают в фарфоровой ступке деревянным или резиновым пестиком и просеивают через сито с отверстиями 1 мм. В таком состоянии образец грунта готов для анализа.
2. Приготовление вытяжки. Для определения кислотности готовят водную и солевую вытяжки. Активную кислотность определяют в водной вытяжке, обменную — в солевой. Определяя кислотность дерново — подзолистых почв, можно ограничиться определением рН солевой вытяжки.
Для приготовления солевой вытяжки на технических весах отвешивают (с точностью до 0,01 г) 20 г почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм и высыпают в колбу вместимостью 100-200 мл. В колбу наливают 50 мл 1% — нормального раствора КСИ и тщательно взбалтывают в течение З0 минут, после чего содержимое колбы фильтруют через бумажный фильтр. При этом необходимо добиться прозрачности фильтрата. Например. 1 н. раствор готовят так: отвешивают 75 г соли КСИ, растворяют ее в 500 мл дистиллированной воды, фильтруют в мерный цилиндр вместимостью 1 л и доливают водой до метки. При случае можно обратиться за помощью к учителю химии местной школы.
3. Определение рН вытяжки. Существует несколько методов определения кислотности почвы. Самым простым и доступным является определение реакции раствора с помощью лакмусовой бумажки, упаковку которого можно приобрести в магазинах химреактивов. Смоченный в вытяжке лакмусовая бумажка меняет свою окраску в зависимости от концентрации Н. Сравнивая цвет бумажки стандартной шкале цветов, легко определить рН исследуемого раствора.
Сейчас измерения с точностью до 0,01 рН проводят с помощью потенциометров отечественного и иностранного производства. Такие приборы используют в специализированных лабораториях во время массовых анализов. В магазинах лабораторного оборудования есть несколько моделей рН — метров, среди которых и портативные. К каждому прибору прилагается инструкция по эксплуатации.

Оценка полученных результатов

Результаты определения рН водной и солевой вытяжек показывают, какую концентрацию протонов водорода (Н ‘) имеет почвенный раствор (активная кислотность) и количество протонов водорода впитанная коллоидами почвы (потенциальная обменная кислотность). Чем больше разница между этими показателями, тем будет больше поглощенного водорода в почве.
На рост и развитие растений негативно влияет как активная, так и потенциальная кислотность. Поэтому агропроизводственную оценку почвы осуществляют по величине рН солевой вытяжки. Чтобы уменьшить кислотность почвы, его известкуют. По степени потребности в извести все почвы разделяют на три агропроизводственные группы:
рН выше 5,5 — почвы не нуждаются в известковании;
рН 5,5-4,5 — почвы нуждаются средней дозы извести;
рН ниже 4.5 — почвы требуют большой дозы извести.
Примечание: При выращивании свеклы, люцерны, гороха и некоторых других растений целесообразно известковать почву, если рН ее пахотного слоя составляет 5,5-6.

Определение доз извести

Конкретные дозы внесения извести в почву определяют при наличии следующих данных: рН солевой вытяжки, реагирования отдельных сельскохозяйственных растений на внесение извести (табл. 2), механический состав почвы, характеристика имеющегося известкового удобрения.
Определение дозы извести целесообразно начинать из таблицы 3, приведенной во многих справочниках по агрохимии и почвоведения. При этом следует иметь в виду, что нормы извести в этой таблице вычислены по формуле химически чистого карбоната кальция (СаСОз). А на практике используют известь с определенным содержанием других соединений (примесей) и различной влажности. Поэтому, определяя дозу реальной извести, вносят поправки в дозы химически чистой извести.
Таблица 3  Дозы СаСОз, кг на 100 м;

СевооборотМеханический состав грунтарН солевой вытяжки
<4,54,64,85,05,25,4-5,5>5,5
С низким процентом льна и картофеля, то есть культуры, которые страдают от избытка известиСупесчаные и легкие суглинки.
Средние суглинки.
Тяжелые суглинки
450
600 800
400
550 750
350
500 650
З30
450 550
250
400 500
200
300 450
Известь не вносят
С высоким процентом льна, картофеля и других культур, страдающих от избытка известиСупесчаные и легкие суглинки
Средние суглинки
Тяжелые суглинки
250
350 500
200
300 450
200
300 400
150
250 350
Известь не вносят

Например, необходимо установить дозу извести на 1 га дерново — слабоподзолистой среднесуглинковой почвы, рН которой 5.2. Известковое удобрение может содержать 20 % влаги и 23 % примесей.
Дозу чистой и сухой извести мы находим в таблице 3. Она равна 400 кг/100 м2. Нам нужно внести 100 м2 такое количество реального известкового удобрения, в которой бы содержалось 400 кг чистой и сухой извести.
Сначала вносим поправку на содержание примесей (х1).
400 — 77 %
х1 — 100 %
х1 = (400х100): 77 = 519,5 кг (520кг. На 0, 1 га),
что составляет сумму чистого СаСОз и примесей в сухом состоянии. Доза извести с учетом влажности (х2) составит: 520-80 % Х2 -100 %
Х2 = (520 х 100): 80 = 650 кг на 0,1 га.
Таким образом, чтобы нейтрализовать кислотность почвы (рН = 5,2), в данном случае нам необходимо внести на 0,1 га 650 кг известкового удобрения.

Известкование почвы

Известкование кислых почв создает благоприятные условия для усвоения питательных элементов корневой системой растений, интенсифицирует деятельность азотфиксирующих бактерий. При этом ускоряется разложение органических остатков.
Известкуют почвы, как правило, осенью. На больших площадях известь вносят специальными сеялками для минеральных удобрений, на приусадебных и дачных участках — вручную. Известь должна быть измельченной, сыпучей. После этого проводят зяблевую вспашку или почву глубоко перекапывают. Известкуют почву раз 10-12 лет. При систематическом внесении органических удобрений повторное известкование не требуется.
Внесенная в почву известь (СаСОз), реагируя с углекислотой, превращается в раствор соединения Са (НСОз)2, который взаимодействует с почвенными коллоидами так называемого почвенного поглотительного комплекса (ППК) по следующей схеме:

tekst

В. С. Марковский,
д – р с.х наук,