Природа кислотності та її види. Від складу і кон-
центрації речовин, розчинених в грунтовому розчині, залежить йо-
го активна реакція. Реакція грунтового розчину зумовлюється на-
явністю і співвідношенням в ньому водневих (Н+) і гідроксильних
(ОН—) іонів. Величину активної реакції виражають в одиницях
рН — десятичний логарифм концентрації Н+-іонів з від’ємним зна-
ком. Отже, рН = – lg [H+].
Вода в звичайних умовах в незначній кількості дисоціює, тобто
розпадається на іони Н+ і ОН—. Концентрація їх незначна. Добу-
ток концентрацій [H+]·[ОН–] = 10–14. В ідеально чистій воді
концентрація цих іонів однакова: [Н+] = [ОН–] = 10–7.
Збільшення концентрації іонів Н+ (доливання кислоти) зумов-
лює кислу реакцію розчину [Н+]>10–7. Збільшення концентрації
основ підвищує концентрацію іонів ОН–. Розчин набуває лужної
реакції [ОН–] > 10–7.
В нейтральних розчинах, в яких [Н+] = [ОН–] = 10–7, величи-
на рН = 7, в кислих — менше 7, в лужних — більше 7. рН грунто-
вих розчинів коливається в межах від 3 до 9.
Залежно від стану іонів Н+ розрізняють актуальну і потенці-
альну кислотність.
Актуальна кислотність зумовлена наявністю в грунтовому роз-
чині вільних іонів Н+. Її величину (рН) визначають у водних ви-
тяжках.
Потенціальна кислотність зумовлена наявністю в ГВК увібра-
них іонів Н+ і Аl3+, які знаходяться в твердій фазі грунту. Іони
алюмінію підкислюють грунтовий розчин внаслідок гідролізу солей
алюмінію.
АlСl3 + 3Н2О ® Аl (ОН)3 + 3НСl.
За способом визначення потенціальної кислотності виділяють
обмінну і гідролітичну кислотності.
Обмінна кислотність — концентрація іонів водню, витіснених з
дифузного шару колоїдної міцели катіонами нейтральних солей.
Для визначення обмінної кислотності використовують 1,0 н. роз-
чин KCl (рН близько 6,0).
Гідролітична кислотнісіь. Іони водню утримуються колоїдною
часткою дуже міцно і при обміні з катіонами нейтральної солі пов-
ністю не витісняються. Якщо діяти на грунт гідролітично лужною
сіллю (солі з сильною основою і слабким кислотним залишком),
то відбудеться майже повне витіснення увібраних іонів водню. Для
визначення гідролітичної кислотності використовують IM розчин
CH3COONa (рН близько 8,2). Схему обмінної і гідролітичної кис-
лотності наведено на рис. 18.
Меліорація кислих грунтів. Кисла реакція грунтів несприятлива
для більшості культурних рослин і корисних мікроорганізмів. Вона
негативно впливає на процес формування родючості грунтів. Кислі
грунти мають погані фізичні властивості. Через відсутність основ
органічна речовина в цих грунтах не закріплюється, вони бідні на
Рис. 18. Схема обмінної (а) і гідролітичної (б) кислотності.
поживні елементи, не містять хлоридів, сульфатів, карбонатів, їх
грунтова маса погано оструктурена. Отже, ступінь кислотності грун-
тів є важливим показником під час оцінки генетичної і виробничої
якості грунту.
За величиною рН грунти поділяють на сім агровиробничих
груп (табл. 10).
Кожна агровиробнича група потребує певних меліоративних
заходів. Для нейтралізації надлишкової кислотності проводять вап-
нування грунтів. При внесенні вапна СаСОз, реагуючи з вуглекис-
Таблиця 10. Агровиробничі групи грунтів за величиною рН
| | рH
| Група грунтів
| Тип грунтів
| |
| <4,5
4,5—5,5
5,5— 6,5
6,5—7,0
7,0—7,5
7,5—8,5
>8,5
| Сильнокислі
Кислі
Слабкокислі
Нейтральні
Слабколужні
Лужні
Сильнолужні
| Болотні, болотно-підзолисті, підзолисті, червоно-земи, тропічні Підзолисті, дерново-підзолисті, червоноземи, тро- пічні
Підзолисті, дерново-підзолисті, сірі лісові, черво- ноземи, тропічні Сірі лісові, чорноземи Чорноземи південні, каштанові Солонці, солончаки Содові солонці, солончаки
|
| | | | | | | |
лотою грунту, переходить у розчинну сполуку Са(НСО3)2, яка
взаємодіє з ГВК за такою схемою:
При наявності в грунті алюмінію реакція відбувається за такою
схемою:
Дозу вапна розраховують за гідролітичною кислотністю орного
горизонту. Внесена доза вапна має повністю нейтралізувати уві-
брані Н+ і А13+. Якщо 20-сантиметровий шар грунту має щільність
1,3 г/см2, його маса на площі 1 га становитиме 2600 т. Встановле-
но, що для нейтралізації 1 г-екв гідролітичної кислотності на
100 г грунту на 1 га слід вносити 1,3 т СаСО3. Проте в грунт вно-
сять не повну дозу вапна, а певну її частину залежно від біологіч-
них особливостей культурних рослин.
Крім наведеного методу дозу вапна на 1 га грунту можна роз-
рахувати, користуючись формулою
а · 10 · 100 ·3 000 000
x = ——————————,
1 000 000 000
де а — повна гідролітична кислотність, ммоль.
Доведено, що між рН сольової витяжки і гідролітичною кислот-
ністю грунту певного механічного складу існує чітка кореляційна
залежність. Враховуючи це, розроблені спеціальні таблиці, що да-
ють змогу визначити дозу за рН сольової витяжки (табл. 11).
Таблиця 11. Дози вапна залежно від рН і механічного складу грунту, т/га
| Механічний скіад грунту
| рН сольової витяжки
|
| 4,5
| 4,6
| 4,8
| 5,0
| 5,2
| 5,4—5,5
|
| Піщаний
Супіщаний Легкосуглинковий Середньосуглинковий Важкосуглинковий
Глинистий
| 2,5
3,5
4,5
5,5
7,0
8,0
| 2,1
3,0
4,0
5,0
6,5
7,5
| l,6
2,5
3,5
4,5
6,6
7.0
| 1,3
2,0
3,0
4,0
5,5
6,5
| 1,0
1,5
2,5
3,5
5,0
6,0
| 0,7—0,5
1,2—1,0
2,0
3,0 4,5
5,5
|
