Кислотность почв.

Определение реакции почв относится к числу наиболее распространенных анализов как в теоретических, так и в прикладных исследованиях.

Наиболее полная картина кислотных и основных свойств почв складывается прн одновременном измерении нескольких показателей, в том числе титруемой кислотности или щелочности - фактор емкости и величины pH-фактор интенсивности.

Фактор ёмкости в данном случае характеризует общее содержание кислот или оснований в почвах, от него зависят буферность почв, устойчивость реакции во времени и по отношению к внешним воздействиям.

Фактор интенсивности характеризует силу мгновенного действия кислот или оснований на почву и растения ; от него зависит поступление минеральных веществ в растения в данный отрезок времени (Орлов, 1975). Это позволяет дать более правильную оценку кислотности почв, так как в этом случае учитывается общее количество ионов водорода и алюминия, находящихся в почве в свободном и поглощённом состояниях.

Различают следующие формы почвенной кислотности: актуальную н потенциальную, которая в свою очередь подразделяется на обменную и гидролитическую. Под актуальной кислотностью понимают активную концентрацию ионов водорода в почвенном растворе или в водной вытяжке из почвы (pH), определяется потенциометр ически. Потенциальная кислотность определяется количеством ионов водорода, находящихся в почвенном поглощающем комплексе. При известных условия эти ионы могут быть переведены в раствор: более подвижная часть ионов водорода (и А1) почвы может быть переведена в раствор прн обработке почвы избытком нейтральных солей (КСГ).

По количеству образовавшейся свободной соляной кислоты судят об обменной кислотности почвы. Часть ионов водорода остаётся в поглощенном состоянии, так как образующаяся в результате реакции сильная соляная кислота полностью диссоциирует и избыток свободных ионов водорода в растворе препятствует их полному вытеснению из ППК.

Менее подвижная часть ионов водорода может быть переведена в раствор лишь при дальнейшей обработке почвы растворами гидролитически щелочных солей (CHjCOONa).

По количеству образовавшейся свободной уксусной кислоты судят о гидролитической кислотности почв. Ионы водорода в данном случае наиболее полно переходят в раствор (вытесняются из ППК), так как образующаяся уксусная кислота прочно связывает водородные ионы и реакция смещается вправо вплоть до полного вытеснения ионов водорода из ППК. Величина гидролитической кислотности равна разности между результатами, полученными при обработке почвы CH3COONa и КС1. На практике за величину гидролитической кислотности принимают результат, полученный прн обработке почвы CH3COONa.

Необходимо знать, что кислотность почвы обуславливается не только ионами водорода, но и алюминия:

практически ничем не отличается от той, в которой содержатся только поглощённые ионы водорода. Но если даже А1С13 останется в растворе, то при титровании

что равноценно реакции

Поглощённые ионы алюминия вытесняются и при обработке почвы растворомВ этом случае весь вытесненный алюминий

переходит в осадок в виде гидроокиси (Аскинази, 1975).

По степени кислотности, определяемой в солевой вытяжке 0.1«. KCI потенциометрически, почвы делятся на:

Растения проявляют различную чувствительность к кислой и щелочной среде.

Реакция почвенного раствора оказывает на растение прямое и косвенное влияние. Повышение концентрации водородных ионов в ризосфере снижает поступление в растение всех наиболее важных катионов н анионов: кальция, калия, магния, молибдена, фосфатов; увеличивает поглощение из почвенного раствора алюминия, марганца - токсичных для растений, а также активизирует гидролитические ферменты в корневой системе.

Косвенное влияние кислотности в питании растений связано с изменением подвижности ряда элементов в почвенном растворе. В щелочной среде снижается подвижность бора, цинка, меди, алюминия, марганца, возрастает подвижность молибдена и фосфатов.

Физиологически уравновешенные растворы создаются дополнительным внесением в почву минеральных, органических удобрений и известковых материалов с учётом особенностей высеваемой культуры. Оптимизация условий питания осуществляется за счёт использования различных форм, доз н сроков внесения удобрений. Определение pH, обменной кислотности и подвижного алюминия по Соколову

Определение обменной кислотности основано на вытеснении из ППК ионов водооода н алюминия 1.0 н. оаствосюм КС1:

Образовавшуюся кислоту отгитровывают щёлочью н рассчитывают величину обменной кислотности, обусловленную суммой ионов водорода н алюминия. Алюминий осаждают 3.5 %

раствором фтористого натрия. В осадке образуется комплексная нейтральная соль-криолит : AlClj + 6NaF = Na^AlF6 + 3NaCl

Повторное титрование раствора позволяет определить кислотность, обусловленную только ионами водорода. По разности данных первого и второго титрования проводят расчёт содержания алюминия в почве. Ход анализа На технических весах взять навеску 40 г воздушно-сухой почвы методом средней пробы. Перенести навеску в коническую колбу ёмкостью 150-300 мл. Прилить из бюретки 100 мл 1.0 н. КС1 (pH 5.6-6.0). Взбалтывать на ротаторе 1 час или взбалтывать 15 мин. и оставить на ночь. Отфильтровать через воронку с сухим бумажным складчатым фильтром, отбросив первую порцию фильтрата. В фильтрате определить значение pH потенциометрически. Для определения обменной кислотности взять пипеткой 25 мл фильтрата в колбу Эрленмейера объёмом 100 мл. На горелке или электроплитке кипятить фильтрат 5 мин. по песочным часам для удаления углекислого газа. Прибавить в фильтрат 2 капли фенолфталеина и оттитровать горячий раствор 0.01 или 0.02 н. раствором щёлочи (КОН или NaOH) до устойчивой розовой окраски - 1-ое титрование. В другую колбу Эрленмейера взять пипеткой также 25 мл фильтрата прокипятить 5 мин., охладить в водяной бане до комнатной температуры. В охлаждённый фильтрат прилить пипеткой 1.5 мл 3.5 %-го раствора фтористого натрия, перемешать. Прибавить 2 капли фенолфталеина и оттитровать 0.01 или 0.02 н. раствором щёлочи до слабо-розовой окраски - 2-ое титрование. Расчёт

1. Обменная кислотность обусловленная ионами водорода и алюминия (по результатам 1-го титрования) в мг-экв на 100 г сухой почвы.

где: Р - разведение 100/25=4, Н - навеска почвы в граммах, К- коэффициент влажности почвы, мл КОН- количество щёлочи,

пошедшее на титрование, н. КОН - нормальность щёлочи. Расчет кислотности, обусловленной ионамн водорода тот же, но по результатам второго титрования, после осаждения алюминия. Расчёт содержанту атом иния (ионов) по разности 1-го и 2-го определений (Н + А1 ) мг экв - Н мг-экв =А1 мгэкв/100 г почвы, умножив полученное значение на 9 (эквивалентный вес алюминия), определяем количество алюминия в мг на 100 г почвы.

• При определении этих показателей во влажной почве одновременно определяют процент влажности. Форма записи

Реактивы Раствор 1 н. КС1. 74.6 г х. ч. КС1 растворить в 400-500 мл дистиллированной воды, перенести в мерную колбу 1 л н довести до метки. pH реактива должен быть 5.6-6.0 (проверить перед началом анализа - в случае необходимости установить нужное значение pH добавлением 10%-го раствора КОН или 0.01 или 0.02 н. раствор КОН или NaOH готовится из навескн реактива или фнксанапа. 3.5% раствор фтористого натрия, приготовленный на дистиллированной воде без С02 (кипятить дистиллированную воду, упаривая до 1/3 первоначального объёма).