Как определить кислотность почвы

Кислотность почвы или кислотность земли — характеристика, которая обусловлена присутствием катионов водорода и обменного водорода в почвенном растворе и катионов алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Как самостоятельно проверить кислотность почвы на даче читайте во второй части статьи.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) — это совокупность свойств почвы, которая позволяет ей как губке «впитывать» и выделять обратно катионы и анионы, а также органические и другие вещества. Проверка состава ППК позволяет спрогнозировать поведение почвы в долгосрочной перспективе

Выделяют 3 типа этого параметра.

Актуальная кислотность (pH_водный) — это активность катионов водорода почвенной влаги, которая выражается в единицах pH. Реакция будет щелочной, если концентрация гидроксильной группы (OH^–) больше концентрации катионов водорода (H⁺) по сравнению с чистой нейтральной водой, и кислой — если наоборот. Таким образом, при pH < 6 жидкая фаза считается кислой, pH = 6÷8 — нейтральной, pH >8 — щелочной.

Чтобы определить актуальную кислотность плодородного слоя, готовят водную вытяжку с соотношением «сухое вещество : вода» равным 1:2,5 для минеральных грунтов (с содержанием органического вещества менее 10% по массе) и 1:25 для — торфяных (органогенных). Для Московского региона характерны подзол и подзолистые почвы с кислой реакцией среды (3÷5 ед. pH). При движении на юг значение параметра, как правило, увеличивается.

Обменная кислотность (pH_KCl) обусловлена наличием поглощённых с возможностью обратной отдачи катионов водорода и алюминия, которые вытесняются в жидкую фазу нейтральными солями (в основном хлоридом калия KCl).

Ионы водорода и алюминия, которые перешли из связанного состояния в растворённое, вредны для культивируемых сортов растений, поэтому этот параметр строго контролируют. Определение pH_KCl позволяет классифицировать субстрат по этому параметру.

Таблица 1 — Классификация почв по степени кислотности (Кидин В.В.)

pH_KCl определяют в суспензии (нефильтрованной вытяжке) приготовленной при добавлении к навеске материала одномолярного раствора хлорида калия. Соотношение «сухое вещество : растворитель» такое же, как при определении актуальной кислотности. Как правило pH_KCl меньше pH_водный, и по разнице между ними косвенно судят о насыщенности ППК ионами водорода.

При использовании метода титрования суспензии препаратом сильной щелочи и раздельным определением водорода и алюминия результат выражают в мг-экв / 100 г материала. Этот метод считается более точным и информативным.

Гидролитическая (полная) кислотность (H_Г) — определяется при добавлении к почвенному материалу одномолярного раствора ацетата натрия в дистиллированной воде. Реакция среды раствора приобретает значение в диапазоне 8,3–8,4 ед. pH в результате гидролиза соли. Применение этого реагента позволяет вытеснить из ППК все элементы, ответственные за pH_KCl и H_Г.

По величине H_Г определяют дозу извести, необходимую для нейтрализации, и принимают решение об использовании фосфоритной муки. Соотношение «сухое вещество : растворитель» — как в предыдущем пункте.

Полученное значение pH суспензии пересчитывают в H_Г при помощи специальной таблицы. Результат измеряется в мг-экв / 100 г субстрата.

Также возможно потенциометрическое определение H_Г и применение титрования. Эти методы считаются более точными.

Повышенное значение H_Г говорит о возможном негативном воздействии на растения. С одной стороны, снижается доступность микроэлементов и элементов питания, с другой стороны, повышается токсичность веществ, которые ранее не были токсичны: в частности, алюминия, бора, марганца.

Определение H_Г позволяет выбрать мелиоративные мероприятия, такие как внесение извести и доломитовой муки, и точно рассчитать необходимую дозу мелиоранта. Также на основании полученных данных принимают решение о применении физиологически нейтральных, кислых или щелочных удобрений.

Как определить кислотность почвы в домашних условиях

Вам понадобятся:

• весы кухонные электронные;
• одноразовые пластиковые стаканы объёмом 100 мл;
• универсальная индикаторная бумага (диапазон измерения — не менее 2–12 ед. pH);
• 6 г поваренной соли;
• 200 мл воды (желательно дистиллированной);
• 40 г высушенного грунта, который Вы хотите проанализировать.

Подготовка образцов: в первую очередь необходимо отобрать плодородный слой земли на Вашем участке согласно инструкции. 50–70 г влажного материала (горсть земли) нужно разместить в хорошо проветриваемом помещении при комнатной температуре на лист бумаги (газеты) и сушить 2–3 дня. Не допускается использование температуры выше 105 °С для высушивания образов.

Для анализа допускается использовать только хорошо просушенный материал.

Взятие навесок: возьмите одноразовый стакан и поставьте его на весы. Обнулите. После мелкими порциями добавьте почву до достижения массы 20 г. Проделайте процедуру дважды (нужно получить два сосуда с навесками).

Приготовление реагентов: Вам понадобится приготовить 50 мл раствора поваренной соли для последующего определения pH_KCl. Для этого в стакан вместимостью 100 мл добавьте 6 граммов поваренной соли (мы будем использовать её вместо KCl). После добавления соли, не снимая сосуд с весов, обнулите весы и очень аккуратно добавьте 50 г воды. Помешайте до полного растворения соли. Реагент для определения pH_KCl готов. Для определения pH_водный добавьте в пустую тару 50 г воды, соль добавлять не нужно.

Приготовление суспензий: в стакан с навеской добавьте приготовленный раствор поваренной соли, тщательно перемешайте до однородности. Оставьте сосуд до оседания взвеси на дне и образования более-менее прозрачного слоя жидкости.

В другой стакан с навеской добавьте ранее отмеренные 50 г воды без соли. Дальнейшие действия аналогичны описанным в пункте выше.

Измерение уровня pH: приготовьте две полоски универсальной индикаторной бумаги. Опустите по одной полоске в каждый сосуд не более, чем на 1 с. Старайтесь не касаться осадка. Полоски изменят цвет. Сравните цвет со стандартной шкалой согласно инструкции к универсальной индикаторной бумаге. Запишите полученные значения. Не перепутайте значения: результаты измерения pH в таре с соляным реагентом — pH_KCl, с чистой водой — актуальная кислотность.

Интерпретация результатов: используя таблицу 1, узнайте, к какому классу относится Ваша почва. Для этого определите, в каком диапазоне находится pH_KCl. Как правило, о регулировании этого свойства плодородного слоя стоит думать, если результаты меньше 5,0 ед. pH.

Теперь вычтите из значения pH_водный значение pH_KCl. Если разница составляет больше 2 ед. pH, стоит задуматься о добавлении извести в грунт.

Результаты мелиорации (добавления извести) оцените при помощи повторного анализа: если результаты определения стали больше (pH увеличился) и разница между ними сократилась, Вы добились успеха!

Расчёт дозы извести: для того, чтобы рассчитать дозу карбоната кальция (CaCO₃), необходимо провести расчёт по следующей формуле:

m(CaCO₃) = 0,15 · (pH_водный – pH_KCl) (кг на 1 м²)

Чтобы точно определить все три вида кислотности, обратитесь в Испытательный центр «МГУЛАБ». Эти параметры входят в анализ почвы на плодородие. В дополнение к достоверным лабораторным результатам Вы получите консультацию и рекомендации по улучшению состояния грунта.

Требования растений к кислотности грунта и правила раскисления

Концепция экологических ниш гласит, что живые организмы стремились эволюционировать таким образом, чтобы занять в природе место, недоступное другим видам. Растения — не исключение, поэтому у всех видов разные требования к реакции среды, которые нужно знать для повышения урожайности.

Таблица 2 — Отношение культур к свойствам пахотного слоя

Проще выращивать культуры с широким диапазоном pH_KCl, так как их нормальный рост и развитие не требуют известкования, то есть раскисления.

Поскольку овощеводство распространено в нашей зоне в большей степени, приведём также таблицу оптимальных значений для овощных культур. Она поможет определить, какие растения можно сажать на Вашем участке без предварительной подготовки, а также к какому значению pH_KCl нужно привести плодородный слой, чтобы выращивать желаемую культуру.

Таблица 3 — Требования овощных культур

Таким образом, все культуры можно поделить на группы, которые возможно выращивать совместно на земле с определённым уровнем кислотности: вместе можно выращивать картофель, брюкву, щавель, а вот сельдерей и подсолнечник рядом лучше не выращивать.

Если Вы хотите растить культуры, которые требуют разных диапазонов, нужно разметить свой огород на участки. Отталкиваясь от базовой кислотности, которую Вы можете определить самостоятельно по методике, описанной выше, рассчитайте дозы извести, необходимые для раскисления земли. Чтобы ничего не забыть, ограничьте площадки и сохраните информацию о дозе извести, которую вы на них внесли. Также для каждой площадки можно составить перечень культур, которые на ней будут хорошо расти.

Использованная литература:

1. Минеев В. Г. и др. Практикум по агрохимии. — ФГБОУ ВО МГУ им. М.В. Ломоносова (Издательский Дом (Типография), 2001.
2. Кидин В. В. и др. Практикум по агрохимии. — Москва: Колосс, 2008.