Кислотність грунтів, її форми

В грунтах рН коливається в межах від 3,5 (верхові торф'яники) до 8-9 (солончаки і солонці). Оптимальний рН (близько 7) характерний для некарбонатних грунтів, ГПК яких повністю насичений Са та Mg. Виділяють актуальну (активну) і потенційну кислотність грунту залежно від того, при якій взаємодії вона проявляється і вимірюється.

Актуальна кислотність грунту зумовлена наявністю іонів водню у грунтовому розчині. Залежить від наявності в грунтовому розчині вільних кислот, гідролітично кислих солей, ступеня їх дисоціації. Вимірюється при взаємодії грунту з дистильованою водою при розведенні 1:2,5.

Потенційна кислотність – здатність грунту при взаємодії з розчинами солей вести себе як слабка кислота. Носієм її є обмінні катіони водню й алюмінію в ГПК.Основним методом підвищення продуктивності кислих грунтів є зниження їх кислотності вапнуванням.

Лужність грунтів та її форми

Лужна реакція грунтових розчинів і водних витяжок може бути зумовлена різними за складом сполуками:

1) карбонатами і гідрокарбонатами лужних і лужноземельних елементів, силікатами, алюмінатами, гуматами натрію, Na2СО3, К,СО3, СаСО3, MgСО3, -COONa;

2) лужна реакція може бути зумовлена аніонами слабких кислот, які переходять із твердої фази грунтів у грунтові розчини й водні витяжки і можуть виявляти основні властивості.

За аналогією з кислотністю, розрізняють актуальну (активну) і потенційну лужності грунту.Актуальна лужність зумовлена наявністю у грунтовому розчині гідролітично лужних солей, при дисоціації яких утворюється гідроксильний іон (ОН):

Лужність грунту визначають шляхом титрування водної витяжки або грунтового розчину кислотою у присутності різних індикаторів і виражають у міліграм-еквівалентах на 100 г грунту .

Загальна лужність визначається титруванням за індикатором метилоранжем. Лужність від нормальних карбонатів є результатом обмінних реакцій в грунтах, які вміщують натрій. Вона проявляється також у результаті життєдіяльності сульфат-редукуючих бактерій, які відновлюють в анаеробних умовах і в присутності органічної речовини солі натрію з утворенням соди. Визначається вона титруванням у присутності фенолфталеїну.

Потенційна лужність проявляється у грунтах, що містять натрій. При взаємодії грунту з вуглекислотою поглинутий натрій у ГПК заміщується воднем і з'являється сода, яка підлуговує розчин.

Дуже лужна реакція несприятлива для більшості рослин. Висока лужність зумовлює низьку родючість багатьох грунтів, несприятливі фізичні та хімічні їх властивості. При рН біля 9-10 грунти відзначаються великою в'язкістю, липкістю, водонепроникністю у вологому стані, значною твердістю, зцементованістю і безструктурністю у сухому стані.

Для хімічної меліорації лужних грунтів необхідно замінити обмінний натрій на кальцій і нейтралізувати вільну соду.

Окисно-відновний режим грунтів

Грунт – це складна окисно-відновна (ОВ) система. В ньому проходять реакції окиснення й відновлення. Під окисненням розуміють: приєднання кисню, віддачу водню, віддачу електрона. В грунті існує багато окисно-відновних систем. Вони бувають:

а) зворотними (в яких у процесі зміни ОВ режиму не змінюється сумарний запас компонентів): Fe3+ —» Fe2+; Mn4+ —» Mn2+;

б) незворотними (в процесі зміни ОВ режиму втрачається ряд речовин у вигляді газів, осаду): NO3- —» NО2 —» N2

Більша частина цих реакцій пов'язана з мікробіологічними процесами, має біохімічну природу. Головним окиснювачем у грунті є молекулярний кисень грунтового повітря й розчину.Основними характеристиками інтенсивності та напрямку ОВ процесів у грунті є:

1. Окисно-відновний потенціал (ОВП) – відображає сумарний ефект ОВ системи грунту в даний момент, різниця потенціалів, яка виникає між грунтовим розчином і електродом із інертного металу (платини), поміщеного в грунт.

2.ОВП по відношенню до водню.

Залежність ОВП від режиму вологості. Вологість грунту, надлишкове зрошення, погіршення аерації, внесення свіжої органічної речовини призводить до зниження ОВП. ОВП може знизитися з 500-600 до 200-300 мВ, а при затопленні – до -100-200 мВ. При висиханні грунтів, поліпшенні аерації, газообміну потенціал грунту підвищується. Опади забезпечують надходження угрунт 02 і ОВП не змінюється. Утворення кірки на поверхні спричиняє погіршення аерації і зниження ОВП. Зниження пористості аерації до 10% порушує надходження кисню до грунту і призводить до зниження ОВП.

Роль ОВ процесів у грунтоутворенні і родючості грунтів. ОВ процеси зв'язані з процесами перетворення рослинних решток, накопичення гумусу. Надлишкове зволоження уповільнює розклад органічної речовини, утворюються фульвокислоти. При змінах зволоження і висушування, відновлення й окиснення виникають процеси розкладу органічної речовини, решток; дегуміфікації.

За характером ОВ-режиму грунти поділяються на групи:

- грунти з абсолютним пануванням окиснювальної обстановки (чорноземи, каштанові, сіро-коричневі, бурі напівпустельні, сіроземи тощо);

- грунти з пануванням окиснювальних умов при можливому прояві відновлювальних процесів в окремі вологі роки або сезони (вологих субтропіків – підзолисті, дерново-підзолисті, червоноземи, жовтоземи тощо);

- грунти з контрастним ОВ-режимом (різновиди підзолистих, дерново-підзолистих, бурих лісових грунтів тощо);

- грунти зі стійким відновлювальним режимом (болотні, гідроморфні солончаки, солоді тощо).