Грунтовий розчин



Грунтовий розчин – рідка фаза грунту разом з розчиненими в ній речовинами.
Атмосферні опади, стикаючись з твердою фазою грунту, розчиняють різні сполуки і перетворюються в грунтовий розчин. У ньому містяться органічні кислоти і їх солі, а також нітрати, фосфати, сульфати, хлориди, карбонати та ін У розчині грунтів лісолуговий зони (підзолистих, дерново-підзолистих) переважають органічні сполуки, а мінеральні солі (нітрати, фосфати) містяться в незначних кількостях. У південних грунтах (каштанових, сероземах) в основному присутні мінеральні речовини, у чорноземах вміст органічних і мінеральних речовин приблизно однакове.

Концентрація грунтового розчину залежить від грунтоутворюючих порід і кліматичних умов. Тундрові, підзолисті, сірі лісові грунти, чорноземи і червоноземи мають слабомінералізованої грунтовий розчин ; каштанові, бурі напівпустельні грунти і сіроземи більш мінералізовані; солонці, солончаки сильно мінералізовані.

незасолених вважається грунт, в 1 л грунтового розчину якій знаходиться менше 2 г солей. Низька концентрація грунтового розчину характерна для грунтів північних та центральних областей нашої країни. Південні засолені грунти містять в 1 л грунтового розчину від 5 до 100 г солей. Солі перешкоджають надходженню води в корені рослин, тому на засолених грунтах можуть виростати тільки солевитривкою рослини, у яких клітинний сік має високий осмотичний тиск. Польові культури на таких грунтах не можуть виростати, тому важливо знати склад і концентрацію солей. Засолені грунти містять такі легкорозчинні солі, як карбонати натрію, сульфати натрію і магнію, хлориди натрію, кальцію і магнію.

Грунтовий розчин має велике значення, так як він є основним джерелом харчування рослин. Освіта грунтових горизонтів пов’язано з пересуванням і концентрацією грунтового розчину.

Склад і концентрацію грунтового розчину можна регулювати за допомогою різних прийомів. Так, для збільшення вмісту елементів живлення в грунт вносять добрива. На засолених грунтах надлишок розчинених солей видаляють шляхом промивання.

Реакція грунту залежить від співвідношення в ній вільних іонів Н + і ОН-. Якщо в грунтовому розчині концентрації цих іонів однакові, то реакція буде нейтральною, при Н +> ОН-реакція кисла, при Н + <ОН-- лужна.

Нейтральну реакцію має дистильована вода. При температурі 22 ° С 1 л води розпадається на іони в кількості 1/10000000 грам-молекули = 10-7 моль. Абсолютні показники концентрації іонів водню дуже малі і ними незручно користуватися, тому для позначення реакції грунту введений показник рН – десятковий негативний логарифм концентрації іонів водню в грамах на 1 л розчину, взятий з оберненим знаком. Так, якщо концентрація іона Н + в 1 л дорівнює 0,001 г, то рН = 3; якщо 0,0001, то рН = 4 і т. д. Реакцію грунтів визначають за допомогою приладів рН-метрів або колориметрически щодо зміни забарвлення індикатора, порівнюючи її зі шкалою.

Реакція різних грунтів (рН) коливається від 3,5 до 8 … 9 і вище. Так, торф верхових боліт має сильнокислую реакцію (рН <4), підзолисті і дерново-підзолисті грунти - кислу (рН 4 ... 6), чорноземи - близьку до нейтральної (рН 6,6 ... 7,1), солонці і солончаки - лужну (рН 8 ... 9). Найбільш сприятлива для росту і розвитку більшості сільськогосподарських культур реакція нейтральна і близька до нейтральної (слабокисла і слаболужна). Сільнокіслая і особливо сильнощелочной реакція гнітюче діє на кореневі системи і обмін речовин рослин.

Кислотність грунту. Обумовлена наявністю в грунті органічних і мінеральних кислот, кислих і гідролітично кислих солей, а також поглинених (обмінних) іонів Н + і Аl3 +. Розрізняють такі види кислотності: активна (актуальна), потенційна, яка поділяється на обмінну і гідролітичні.

Активна кислотність обумовлена присутністю в грунтовому розчині кислот і гідролітично кислих солей. Для визначення цієї кислотності в грунт доливають дистильовану воду в співвідношенні п’ять частин води на одну частину грунту. При цьому в розчин переходять вільні іони водню, не пов’язані грунтом. Іони водню, які добуваються водною витяжкою, становлять незначну частину всієї кількості водневих іонів грунту. Тому за значенням рН активної кислотності не можна визначити дозу вапна для нейтралізації кислотності грунтів.

Для визначення дози вапна, необхідної для нейтралізації кислої реакції грунтів, потрібно знати потенційну кислотність грунтів, тобто загальна кількість іонів водню та алюмінію, що знаходяться в ППК.

Обмінна кислотність проявляється при обробці грунту розчином нейтральної солі. Для визначення обмінної кислотності грунт збовтують з розчином хлористого калію. При цьому іони калію витісняють іони водню, що знаходяться в грунті в поглиненому (обмінному) стані, і займають їх місце. Іони водню, що перейшли в розчин, з’єднуються з рештою в ньому іонами хлору і утворюють соляну кислоту, наявність якої можна визначити за допомогою рН-метра або іншим способом. Встановлено, що причиною потенційної кислотності грунту є як обмінні іони Н +, так і іони А13 +. Утворений хлорид алюмінію – гідролітично кисла сіль, тому у водному розчині він розщеплюється на кислоту і основу.

Джерелом обмінного іона Н + служать гумусові кислоти, а також вугільна кислота. Обмінний алюміній витягується органічними кислотами з кристалічної решітки глинистих мінералів та інших форм гідроксиду алюмінію.

гідролітичні кислотність зумовлена як обмінними, так і міцно пов’язаними іонами Н +. Оскільки при впливі на грунт розчином нейтральної солі міцно пов’язані іони Н + не витягуються, то для визначення гідролітичною кислотності грунт обробляють розчином гідролітично лужної солі.

Кількість утворилася оцтової кислоти визначають титруванням лугом. Гідролітична кислотність виражається в міліграм-еквівалентах (мг • екв.) На 100 г грунту. За кількістю лугу визначають дозу вапна, необхідну для нейтралізації кислої реакції грунтів:

СаСO3 (т / га) = Н + (мг • екв/100 г)
· 1,5.

При вапнуванні кислих грунтів враховують також ступінь насиченості грунтів підставами (V,%).

Якщо ступінь насиченості підставами менше 50%, то грунту сильно потребують вапнування, 50 … 70 – середньо, 70 … 80 – слабо потребують і більш 80% – вапнування не проводять.

Реакція грунту може ставати більш кислому при застосуванні фізіологічно кислих добрив (калійна сіль, селітра). Тому при їх внесенні грунт необхідно періодично вапнувати.

Лужність грунту. У більшості випадків зумовлена присутністю в грунті карбонатів. Лужність гнітюче діє на рослини і мікроорганізми, погіршує агрофізичні властивості грунтів. Розрізняють актуальну і потенційну лужність.

Актуальна лужність залежить від вмісту в грунтовому розчині гідролітично лужних солей. При дисоціації цих солей в грунтовому розчині переважають гідроксил-іони.

При характеристиці актуальною лужності грунтових розчинів розрізняють загальну лужність і лужність від нормальних карбонатів.

Загальна лужність залежить від загального вмісту гідролітично лужних солей. Її визначають титруванням по індикатору метиловому оранжевому.

Лужність від нормальних карбонатів з’являється в результаті обмінних реакцій грунтів, що містять поглинений натрій, а також при відновленні сульфатредуцірующімі бактеріями

сульфату натрію з утворенням соди. Цей вид лужності визначають титруванням у присутності фенолфталеїну.

Потенційна лужність обумовлена наявністю поглиненого натрію, який заміщується при взаємодії з вугільною кислотою. Утворений при цьому карбонат натрію піддається гідролізу, що призводить до подщелачиванию розчину.

Залежно від рН грунтового розчину виділяють слаболужну (рН 7,2 … 7,5), лужну (рН 7,6 … 8,5) і сильнолужну (рН> 8,5) реакції.

Зниження лужності можна домогтися за допомогою гіпсування грунту.

Доза гіпсу залежить від вмісту в грунті обмінного натрію.

Для більшості зернових культур найбільш сприятлива реакція грунтового розчину, близька до нейтральної. Пшениця чутлива до кислих грунтів, вона краще росте і розвивається при рН 6,5 … 7,5. Кукурудза, буряк вимагають нейтральної реакції. Картопля може добре розвиватися при кислій реакції (рН <5), льон - при слабокислой. Жито й овес малочутливі до реакції грунту, але краще ростуть при рН 5 ... 6. Чай і цитрусові воліють кисле середовище, а люцерна, навпаки, лужну (рН 8,0 ... 8,5).

Буферність грунту. Буферної здатністю, або буферностью, називають здатність грунту протистояти зміні реакції грунтового розчину.

Розрізняють буферну здатність грунтів проти підкислення і проти подщелачивания. Буферність залежить від властивостей грунтових колоїдів, ємності поглинання, складу поглинених катіонів і властивостей грунтового розчину.

Якщо в грунті з’являється кислота, то її водневий іон обмінюється на поглинені катіони і виявляється пов’язаним з твердою фазою грунту.

При взаємодії грунту з лугом відбувається реакція обміну між катіонами луги та катіонами водню або алюмінію поглинає комплексу.

Грунти, в поглинаючому комплексі яких є обмінні катіони водню або алюмінію, здатні нейтралізувати

луг, тобто виявляють буферність в лужну сторону.

При наявності великої кількості катіонів Са2 +, Mg2 +, Na + створюється значна буферність в кислу сторону.

Чим більше в грунті колоїдів, тим вище її буферність. Важкі грунти з високим вмістом гумусу володіють великою буферною здатністю, легкі і малогумусні – слабобуферни. Органічні добрива сприяють збільшенню буферності грунту та зменшення різких зрушень реакції грунтового розчину при внесенні високих доз фізіологічно кислих і фізіологічно лужних мінеральних добрив, що сприяє підвищенню врожайності сільськогосподарських культур і поліпшення властивостей грунту.


Оставить комментарий

Ім’я: (Обязательно)

eMail: (Обязательно)

Website:

Comment: