Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Свойства почв Связь между ph и состоянием поглощающего комплекса

Связь между ph и состоянием поглощающего комплекса

Несмотря на большое количество свободных ионов Н+ в почвенных растворах по сравнению с общим содержанием ионов Н в поглощающем комплексе, между ними существует равновесие:

Чем выше кислотность и ниже pH, тем больше обменных ионов Н в поглощающем комплексе, то есть тем сильнее он ненасыщен.

Металлические обменные катионы оказывают противоположное действие, стремясь повысить pH. Часть их уходит из поглощающего комплекса, и в результате гидролиза образуются ионы ОН:

В общем, можно считать, что pH приблизительно указывает на степень насыщенности поглощаемого комплекса (величина V); pH оказывается выше, чем ближе к 100% отношение S/T.

Многие авторы пытались установить корреляцию между двумя указанными величинами, в частности, для почв Арденн это сделали Деккер и Вансталлен.

Опыт показал, что ясной зависимости между pH и величиной V не существует, за исключением крайних случаев: pH совершенно ненасыщенной почвы составляет около 3; величина V превышает 10% в почвах с pH, равным или большим 4; величины V от 60 до 90% характеризуют почвы с pH = 7 (нейтральные почвы еще содержат обменные ионы Н+), почвы с активными карбонатами имеют pH выше 7.

Для умеренно кислых почв корреляция между pH и V совершенно отсутствует: при pH = 4,5—5,5 величины V могут варьировать от 5 до 70%.

Слабая корреляция между pH и величиной V указывает на существование сложного равновесия, зависящего от многих факторов, и в первую очередь от природы поглощающего комплекса, роли обменных ионов А1+++, разбавления почвенных растворов, давления СO2.

Природа поглощающего комплекса. Коллоиды поглощающего комплекса отдают свои ионы Н+ в почвенные растворы более или менее легко; кривые степени насыщенности некоторых видов глин и гумусовых соединений различны в зависимости от pH. Почва с монтмориллонитом имеет pH = 6 для величины V = 80%, почва с каолинитом — тот же pH при V — 40%.

Следует также отметить, что нейтральная глина может еще фиксировать основания с возрастанием pH. Действительно, в щелочной среде снова образуются ионы Н+. Различают постоянный заряд, нейтрализующийся при pH = 7, и непостоянный, появляющийся лишь при высоких pH (выше 7). Для большинства глин (монтмориллониты) большое значение имеют первые, для других (каолиниты), напротив, важнее непостоянные заряды. В некоторых тропических почвах с каолинитом в кислой среде с избытком Fe203 отрицательные заряды вообще уничтожаются.

Роль обменных ионов А1+++. Относительное значение ионов А1+++ по сравнению с Н+ в кислых почвах было показано лишь в недавнее время. Последние лабораторные опыты различного характера продемонстрировали неустойчивость кислых глин: монтмориллонитовая глина, насыщенная Н путем промывки 0,1 н. НС1, постепенно превращается в глину, насыщенную А1.

В кислых минеральных почвах ион А1+++ обычно играет более важную роль, чем ион Н+. По Лёфебвр-Друе и Мерио, некоторые лессивированные почвы с pH = 5 вместо обменного иона Н+ обнаруживают только А1+++, которым и объясняется кислотность; напомним, что ион А1+++ в растворе разлагает воду с выделением ионов Н+. Митчерлих и Виттих определили, что отношение А1/Н равно 10 в слабовымытых кислых суглинках. Они отмечают, что это отношение уменьшается и приближается к 1 в гумусовых горизонтах подзолистых почв вследствие выноса ионов А1+++ и образования сильно диссоциированных гумусовых кислот.

В заключение можно подчеркнуть, что кислые минеральные почвы обязаны своей кислотностью главным образом глинам с обменным А1, в то время как источником кислотности в легких гумусных почвах являются ионы Н гумуса (гумусовых кислот). В этих двух случаях ионное равновесие между поглощающим комплексом и почвенным раствором оказывается совершенно разным; не может быть у них и одинаковых соотношений между pH и степенью насыщенности.

Разбавление почвенных растворов. Равновесие свободный Н+ — обменный Н варьирует в какой-то степени в связи с содержанием воды в почве: если оно возрастает, наблюдаются явления компенсации, связанные с освобождением некоторого количества ионов Н+ из поглощающего комплекса, однако она не может быть совершенной, и сильное разбавление прослеживается по некоторому повышению pH.

Давление СО2 в карбонатных почвах. В карбонатных почвах pH является функцией давления СO2. Нередко наблюдается разница в значениях pH, измеренных непосредственно на разрезе и в лаборатории или в сухой, а потом увлажненной почве. В поле давление СO2 может быть выше, что способствует образованию бикарбонатов Са: СаСO3 + СO2 + Н2O Са(НСO3)2 и понижению pH; обычно оно порядка 7—7,5. Во втором случае потеря СO2 переводит Са(НСO3)2 в СаСO3, что повышает pH до 8—8,5.

 

Кто на сайте

Сейчас 29 гостей онлайн