Кислотность почв в растворах и суспензиях

Вопрос о кислотности почв имеет в настоящее время большую литературу (см. список в конце главы).

Различают три формы кислотности (Карреп):

1. Активную (актуальную) кислотность, обнаруживаемую в водных вытяжках из почвы или в почвенных суспензиях в водной же среде.

Кислотность тех и других определяют по б. ч. электрометрически, пользуясь предложенным Бильманом хингидронным электродом^[1].

([Есть также попытки применения и сурьмяного электрода. До сих пор особенно распространен способ определения активной кислотности в суспензиях. Однако, новые исследования Wiegner’a и Pallmann’a показывают на невозможность определения активной кислотности в суспензиях почвы, так как в этом случае, кроме свободных водородных и гидроксильных ионов, влияют на электрод и поглощенные водородные (в ненасыщенных и иногда нейтральных почвах) и гидроксильные (в нейтральных и щелочных почвах) ионы; поэтому, повидимому, нужно считать правильным определение активной кислотности либо в фильтрах, либо в центрофугах.].

В водных вытяжках, отстоях и центрофугатах можно определять кислотность, точнее концентрацию водородных ионов, с помощью чувствительных индикаторов (напр. Clark’a и Lubs’a).

Концентрацию водородных ионов выражают особым показателем pH, предложенным Sorensen’oM и позднее С1агк'ом; при чем pH есть логарифм концентрации водородного иона с обратным знаком таким образом:

и т. д. Величины pH до 7 говорят о кислых почвах, и понятно, что чем кислее почва, тем меньше величина pH. У нейтральных почв pH = 7, а величины больше 7 говорят уже о щелочных почвах.

2. Обменную кислотность, которая обнаруживается при действии на почву раствора нейтральной соли. Западно-европейские исследователи пользуются обычно методом Daikuhara, предложившим обработку почвы нормальным раствором КС1. После обработки почвы этим раствором, в последнем определяют либо электрометрически концентрацию водородных ионов, отсюда вычисляют грамм-эквиваленты водорода на 100 г почвы, но чаще всего обменная кислотность по методу Daikuhara-Kappen'a определяется титрованием определенного объема фильтрата из хлористо-калиевой вытяжки.

Гедройц рекомендует определять обменную кислотность с помощью нормального раствора ВаС1₂. Этим раствором навеска почвы обрабатывается на воронке до тех пор, пока проходящий фильтрат не перестанет давать розовое окрашивание с каплей метил-оранжа. Кислотность фильтрата определяют титрованием 0,02 норм, щелочью в присутствии метил-оранжа¹.

Имеются и другие методы для определения обменной кислотности или, что-то же самое, ненасыщенности почв^[2][3].

3. Наконец, различают еще третью форму кислотности, которую называют гидролитической кислотностью. Эту форму определяют, обрабатывая почву растворами солей с сильными основаниями и слабыми кислотами (уксусно-кислый натрий, уксусно-кислый кальций).

В западно-европейской литературе накопилось огромное количество данных по активной кислотности почв Дании, Германии, Англии, Франции, Швеции, Польши, Чехо-Словакии, Финляндии; аналогичные данные имеются и в северо-американской литературе. Однако, за немногими исключениями, не отмечается, с какими почвами исследователи имели дело (исключения составляют Финляндия, Польша, Чехо-Словакия). Наибольшее число определений, видимо, относится к почвам подзолистого, отчасти болотного типов.

В Дании, по собранным Христенсеном данным, наиболее часто встречающиеся для тамошних почв величины pH колеблются между.

6,0 и 6,4 для суглинистых и песчаных почв. В Швеции, по Аррениусу, чаще всего встречаются величины 7,0—7,4. По Бреннеру, немногие из финляндских почв имеют pH меньше 5. К числу таковых относятся прибрежные солончаково-болотные почвы да некоторые сфагновые и хвощевые торфа. Кислотность от 5 до 6 свойственна низинно-болотным почвам, иловатым осоковым и некоторым хвощевым болотным, глеевым горизонтам в глине, суглинке, песке и подзолистым горизонтам моренных почв. Почвы с pH от 6 до 7 принадлежат бурым торфяным, многим муллевым почвам, большинству бедных электролитами ледниковых глин, суглинков, глеевым горизонтам. Наконец, величины pH от 7 до 8 свойственны почвам известковых областей. Бреннер отмечает, кроме того, что в наиболее хорошо обрабатывающихся областях Финляндии почвы имеют величины pH = 6,0—6,4 и даже 6,5—6,9.

К сожалению, он не указывает, к каким именно генетическим группам эти почвы относятся.

Не останавливаясь на данных для других стран, отметим, что наши исследования в окрестностях Детского Села привели нас по отношению к активной кислотности к следующим выводам:

• 1. Наибольшей кислотностью, за редкими исключениями, обладают самые поверхностные горизонты почвы, наиболе богатые гумусом. В глубину кислотность падает, достигая минимальных величин в глубоких частях глеевых горизонтов, где эти величины близки к нейтральным, а иногда указывают и на слабую щелочность. Для горизонта А₂ подзолистых почв только в двух случаях наблюдены величины pH = 4,69 и 4,59; в большинстве же случаев они несколько выше, а иногда, и заметно выше 5.
• 2. Иловато-болотные почвы дают величины pH чаще всего между
• 5,5 и 6,0. В единичных случаях наблюдаются нисколько меньшие и несколько большие величины¹.
• 3. Подзолисто-глеевые и подзолистые почвы дают максимальные величины кислотности в том случае, если они взяты из-под леса, продолжительная обработка и долголетняя залежь в значительной мере ослабляют кислотность.
• 4. Рендзинные почвы, даже не вскипающие в верхних горизонтах, имеют близкую к щелочной или щелочную реакцию.

Миклашевский, изучая активную кислотность польских почв, отметил, что величина кислотности меняется по временам года и что поэтому составление карт кислотности отдельных территорий (а такие карты составлялись целым рядом исследователей — Аррениусом, Тренелем, Терликовским и др.) едва ли рационально. Аналогичные наблюдения сделаны Геммерлингом и целым рядом других русских исследователей.

Изучение обменной кислотности (по методу Гедройца) для почв окрестностей Детского Села позволило сделать почти те же общие выводы, какие сделаны по отношению к активной кислотности^[4][5].

[Для целей практической агрономии особенную роль играет определение гидролитической кислотности. Дозировка извести при известковании кислых почв производится сейчас большею частью по данным гидролитической кислотности, а также по обменной кислотности.].

Кислотность почвы оказывает значительное влияние как на микрофлору почвы, так и на макрофлору.

Так, например, было отмечено, что Azotobacter не размножается в почвах, если их pH ниже 6,2—6,4 (см. также Gainey). На процессах нитрификации кислотность почв также сказывается. Отмечается влияние реакции почвы на актиномицеты (Waksman).

Целый ряд исследователей (Olsen, Wherry, Atkins, Chodat) устанавливают влияние реакции на распределение дикорастущих высших растений, а также и культурных (Arrhenius, Trenel и др.).

В виду сказанного понятен тот интерес к изучению кислотности почв, который проявляется исследователями Зап. Европы, Америки и СССР.

[В заключение необходимо указать еще на особое значение буфферности почвы, под которой подразумевается ее способность противостоять изменениям актуальной реакции при прибавлении кислоты или щелочи. Кривые буфферности, характеризующие целый комплекс свойств почвы, от которых зависит сама буфферная способность ее, служат достаточно хорошей придержкой в вопросах удобрения и улучшения почв.

Новейший обширный разбор вопросов о кислотности почв мы имеем в монографии Kappen’ia (см.

список литературы

).].

• [1] О методике исследования см.: Вальтер О. Успехи биологической химии, 1924 г. «Хингидронный электрод для определения концентрации водородных ионов. Там же, III, 1926 г. Bilmann Е. Journ. of Agric. Sei., vol XIV, part. II, April, 1924. Bilmann E. and Tovborg-Jensen. Transactions of the Second Commission of theInternationale Society of Soil Science. 1927. Gronningen. Реф. и Бюлл. почвов. № 3—7,1928,стр. 93—100.
• [2] О деталях определения см. Гедройц К. Химический анализ почвы. Лениград — Москва. 1929. Мы, к сожалению, можем здесь говорить о методике всяких определенийлишь в самых общих чертах.
• [3] Ненасыщенными почвами называют такие, у которых не весь водород замещенметаллами; см. Hissink, D. J. Rijklandsbouwproefstation. Groningen. 20 Novembr. 1924. Бобко и Аскинази. — Труды Научн. Инстит. по удобрен. Вып. 25, 1925 г.
• [4] Изучение активной кислотности почвенных покровов (Проневич) показало, чтопо данным кислотности можно различать первичные и вторичные болотные почвы.
• [5] Ср. Иванова Е. Извест. Лесн. Инст., 1924 г.