Что такое кислотность почвы: Что такое кислотность почвы: определение и регулирование pH

Если Вы хотите получить консультацию
позвоните нам по телефону 044 ‎499 7048

Состав, структура и кислотность почвы для разных типов грунтов.

Какая почва плодородная? Это структурная, водопроницаемая и богатая полезными веществами почва. В такой почве растения хорошо растут, их корневая система защищена и имеет хорошее питание. Какая бы почва ни была на вашем участке, ее состав, кислотность, структуру и свойства можно улучшить, повысив плодородие

Мы привыкли принимать почву, без которой не могли бы существовать растения и люди, как должное. А ведь природе потребовались миллионы лет, чтобы создать привычный нам грунт. Изначально на земле была только горная порода, которая со временем подвергалась эрозии и измельчалась от воздействия дождя и минералов. К ней постепенно добавлялись останки появившихся растений, которые вносили в почву гумус (органические вещества). Мертвая древесина, отмирающие растения и опавшие листья в течение миллионов лет увеличивали слой почвы (верхний слой плодородного грунта) и улучшали его состав и структуру. Механический и химический состав почвы не одинаков на поверхности земли, что также обусловлено геологическими причинами.

Почва: состав, свойства, структура

Основу любого растительного грунта составляют песок, глина и ил, а структуру и свойства почвы для земледелия определяет пропорция, в которой представлены эти три компонента. Структурная почва имеет лучшую воздухо- и водопроницательность, дольше сохраняет тепло, влагу и питательные вещества.

Песчаные почвы хорошо пропускают воду, быстрее прогреваются весной и промерзают зимой. Благодаря своей структуре песчаные почвы почти не задерживают влаги и полезных веществ и считаются бедными.

Глинистые почвы могут способствовать застою воды и медленно реагируют на смену времен года (дольше прогреваются весной и дольше не промерзают с наступлением холодов). Структура глинистых почв позволяет им, однако, задерживать удобрения и полезные вещества, обеспечивая высокое плодородие. Часто глинистые почвы имеют строго нейтральную по кислоте реакцию.

Илистые почвы в чистом виде встречаются довольно редко, например, там, где раньше было русло реки. По своим свойствам илистые почвы похожи на песчаные, однако содержат довольно высокий процент питательных веществ.

Суглинок содержит все три элемента (песок, глину и ил) в более или менее равных пропорциях. Суглинок считается наиболее гармоничным, легким в обработке и плодородным грунтом.

Каменистые почвы обеспечивают отличный дренаж, что, однако, делает их наиболее уязвимыми в засушливые периоды.

Известковые почвы отличаются высоким содержанием солей кальция (извести) и имеют щелочную реакцию. По свойствам известковые почвы похожи на песчаные и весьма бедны на полезные вещества.

Торфянистые почвы состоят из растительных остатков и имеют кислотную реакцию. Верховой торф способен напитываться водой, как губка, и хорошо задерживает влагу у корней растений, но беден на полезные вещества. Встречаются торфянистые почвы там, где раньше были болота. Высокая кислотность торфянистого грунта может способствовать дефициту магния и возникновению грибковых заболеваний (например, килы крестоцветных).

Состав почвы: как определить

На участке. Увлажните участок почвы с помощью лейки. Посмотрите, как быстро исчезает вода с поверхности грунта. Почти за секунду вода просачивается сквозь каменистую или песчаную почву. Влажная торфянистая почва также охотно принимает в себя дополнительную воду. На поверхности глинистого грунта вода задержится дольше.

Теперь наберите пригоршню промоченной почвы, сожмите ее в кулаке, а потом посмотрите, как она выглядит. Песчаный или каменистый грунт распадется на крупинки и просыпется сквозь пальцы. Глинистая почва оставит ощущение скользкости, слипнется и останется в руке в виде комочка. Илистая и суглинистая почвы на ощупь немного мыльные и шелковистые, однако, они не так легко слипаются, как глинистый грунт. Торфянистая почва при сжатии в кулак напоминает по ощущениям губку.

Дома. Добавьте столовую ложку с верхом грунта с участка в стакан с чистой водой, перемешайте и оставьте в покое на пару часов. Теперь посмотрим на результат. Суглинистый грунт оставит почти чистую воду в стакане со слоистым осадком на дне. Песчаная и каменистая почвы оставят чистую воду в стакане с осадком песка или камешков. Известковый грунт оставит мутную сероватую воду в стакане и остаток в виде белесых крупинок. Торфянистая почва оставит несколько мутноватую воду с небольшим осадком на дне и толстым слоем легких тонких фрагментов, плавающих на поверхности. Глинистый и илистый грунты оставят мутную воду с тонким осадком.

Кислотность почвы

В плане кислотности (уровня pH), почвы бывают (слабо-) кислыми, нейтральными или (слабо-) щелочными. Нейтральным является уровень pH грунта 6.5 – 7.0, большинство садовых растений (включая овощи) предпочитает именно его для успешного роста и развития. Уровень pH почвы между 4.0 и 6.5 указывает на кислую почву, а между 7.0 и 9.0 – на щелочной грунт (шкала, на самом деле, имеет и крайние значения, от 1 до 14, но они фактически не встречаются европейским садоводам). Знание кислотности почвы необходимо для правильного выбора растений.

Уменьшение кислотности почвы достигается внесением в грунт извести. Для усиления кислотности почвы применяют органические кондиционеры, см. ниже. Окисление щелочной почвы — процесс довольно дорогостоящий, поэтому на участках с щелочным грунтом выращивайте ацидофилы в кадках и контейнерах, заполненных кислым грунтом в мешках из садового центра.

Как определить кислотность почвы (грунта) на участке

Способ 1. Приобретите специальный простой прибор для теста на кислотность почвы (pH тестер) в садовом центре и проведите измерения.

Способ 2. Пронаблюдайте, какие растения особенно хорошо растут на вашем участке, в саду и на огороде. Например, вересковые (вереск эрика, вереск шотландский, голубика садовая, клюква и другие «болотные» ягодные культуры), рододендроны, фиалки, гамамелис, камелия, горец (полигонум) и другие ацидофилы свидетельствуют о кислой почве. Смолевки, белена, очный цвет (анагаллис), яснотка, камнеломка, кислица, паслен, гвоздика, а также процветающие сирень, вейгела и жасмин указывают на повышенный уровень извести в почве.

Способ 3. Поместите немного грунта в емкость с уксусом. Если на поверхности появится пена (вы можете также услышать типичный звук, с которым образуется пена), то почва содержит известь в значительном количестве.

Как улучшить почву. Повышение плодородия грунта

Улучшить структуру и свойства почвы на участке можно с помощью грубых органических материалов, которые следует вносить (вкапывать) в почву или просто раскладывать по поверхности грунта 10-сантиметровым слоем в качестве мульчи как минимум два раза в год. К улучшающим плодородие почвы веществам относятся органические удобрения и т.н. кондиционеры для почвы. Органические удобрения и кондиционеры почвы склеивают бесструктурные частицы в небольшие комочки, создавая свободное пространство между ними.

Для улучшения структуры почвы и ее плодородия применяйте:

Хорошо перегнивший навоз (лучше конский, чем коровий) с соломой или опилками. Навоз хорошо подходит для бедных почв (каменистой, песчаной), обогащая их и способствуя задержанию влаги и полезных веществ у корней растений.

Применяйте кондиционеры для почвы одновременно с (или вместо) внесения органического удобрения. Пустующие участки грунта, которые готовят к посадке, лучше перекопать с внесением кондиционеров и удобрений за пару месяцев до посадок. Занятые растениями участки грунта обогащают слоем мульчи из кондиционирующих органических материалов с удобрениями в самом начале сезона и в конце сезона.

Статья: Оксана Джетер

Как определить кислотность почвы на своем участке

Что такое кислотность почвы?

Почему-то большинство садоводов уверены, что почва на их огородах сплошь и рядом кислая и её обязательно нужно известковать. Я привыкла проверять подобные утверждения лично. Чего бы мне это не стоило. Изучив тему, я решила раздобыть лакмусовую бумажку и проверить кислотность на своем участке. Но столкнулась с неожиданной проблемой.

Я живу в небольшом городе и, как оказалось, наборы по определению кислотности у нас просто не продаются. Как мне ответили в большом садовом центре – спроса нет (зато спрос на известь огромный).

Удача улыбнулась мне внезапно в отделении почты России. Стоя в очереди и разглядывая витрину с садовым инвентарем, увидела, что при покупке яда от колорадского жука в подарок идет тест-система агрохимик для определения кислотности. Радости моей не было предела.

Как провести анализ кислотности почвы в домашних условиях?

Согласно инструкции, для определения кислотности почвы мне необходимо было взять 5 столовых ложек с горкой грунта. Участок у меня хоть и небольшой, но невооруженным взглядом видно, что земля на нем разная. Где-то темная, почти черная, где-то коричневая.
Поэтому я для чистоты эксперимента взяла грунт с разных мест.

Собранный грунт я сложила в кастрюльку и тщательно перемешала. Производитель не рекомендует использовать в процессе стеклянную посуду, так как щелочные свойства стекла, могут повлиять на качество анализа.

Далее по инструкции требовалось 0,5 литра негорячей кипяченой воды. Воду предварительно нужно было проверить небольшим количеством этого же порошка. рН воды должен быть в пределах 6-7 единиц, чтобы не искажать результаты анализа. Моя вода заявленным требованиям соответствовала.

После добавления воды к почве, смесь требовалось тщательно перемещать и оставить на 20 минут в покое. Затем мне предстоял самый трудоемкий этап. Жижу требовалось отфильтровать. Причем производитель предостерегал, что от того насколько тщательно я отфильтрую смесь — будет зависеть достоверность анализа. Пришлось попотеть. Делать это необходимо незамедлительно, так как раствор теряет свои свойства в течение времени.

Так как для анализа требовалось всего 100 мл раствора, а у меня его было 500 мл, первое, что я сделала — это просто слила воду, так чтобы максимальное количество осадка в виде земли осталось в кастрюле. Затем оставила раствор еще на несколько минут и снова сняла с осадка. Потом с помощью воронки и ваты сделала что-то вроде фильтра и несколько раз процедила раствор. Вот что я получила в итоге.

Далее по инструкции необходимо было высыпать индикаторный состав в 100 мл раствора и сравнить получившийся цвет с индикаторной полоской. Так как порошок имел ярко-оранжевый цвет, я ожидала, что раствор окрасится в похожие цвета, но не тут-то было. После полного растворения порошка (растворялся он с трудом, пришлось около минуты перемешивать жидкость) раствор приобрел сине-зеленый цвет.

Чтобы более точно определить получившийся цвет, я перелила небольшое количество раствора на блюдце и приложила тест-шкалу.

Получившийся цвет свидетельствовал о том, что рН почвы на моём участке в пределах 7,0-7,5 единиц. Это значение соответствует нейтральным или слабощелочным почвам.

Как использовать результаты анализа?

1 группа

2 группа

3 группа

4 группа

Получается, что мне с моими показателями необходимо не раскислять почву с помощью извести, а наоборот слегка подкислить почву, до значений 6,0-7,0. В этом диапазоне хорошо себя чувствует большинство растений.

Как увеличить кислотность почвы?

Простой эксперимент в очередной раз доказал, что не всему нужно верить. И массовое раскисление почвы, так популярное в последнее время, не всегда необходимо.

Смотреть видео:

Читайте также:

Как определить кислотность почвы

Значение кислотности почвы — важный показатель для оценки условий выращивания растений на участке.

Лучше всего выращивать растения на почвах с нейтральным либо слабокислым значением pH. На кислых почвах эффективность вносимых удобрений снижается, питательные вещества переходят в формы, плохо усваиваемые растениями, снижается деятельность многих полезных бактерий. На щелочных (засоленных) почвах после дождей образуется плотная корка, растения угнетаются, наблюдается пожелтение листьев из-за того, что железо переходит в формы, не доступные для усвоения. Поэтому важно знать и уметь определить кислотность почвы на своем участке.

Точно узнать значение pH почвы вам помогут специалисты ФГБУ «Тверская МВЛ» по результатам проведения анализа образца с вашего участка. Приблизительно определить, щелочная почва или кислая, можно по растущим на ней сорнякам. Обычно на кислых почвах растут хвощи, подорожники, васильки, различные мхи. Щелочные почвы заселяют крапива, лебеда, ромашка. Самостоятельно измерить кислотность поможет прибор pH-метр, точность измерения современных бытовых моделей при правильном использовании достаточна для садово-огородных работ.

Для раскисления почвы проводят известкование. Проводить известкование можно в любое время года, на легких почвах вносят поверхностно, на тяжелых— под перекопку. Раскисление будет более эффективным при одновременном внесении органических или минеральных удобрений. Мелиоранты нужно равномерно распределить во всем пахотном слое, поэтому нельзя использовать отсыревшие, скомковавшиеся материалы. Для уменьшения пыления работы лучше проводить в безветренную погоду.

Известкование — важный агротехнический прием, не только снижает кислотность, но и улучшает структуру и поглотительную способность почвы, предотвращая развитие грибных заболеваний и улучшая деятельность бактериальной микрофлоры. Снижаются необходимые дозы основных минеральных удобрений за счет лучшей усвояемости растениями питательных веществ, улучшается качество плодов — вкус, лежкость и транспортабельность.

Кислотность почвы

1. С помощью специальной индикаторной лакмусовой бумаги. Такая бумага продаётся в специализированных магазинах.

2. С помощью измерительных приборов, показывающих уровень рН.

3. Можно провести тест при помощи уксуса или соды. Для этого необходимо взять немного земли (можно положить на стекло), после чего полить ее уксусом. Если есть пена, значит почва щелочная. Если нет — кислая. Либо во влажную землю добавить соду. При наличии пены — почва кислая.

4. Кислотность определяется и по растущим на данной почве сорнякам. На почвах с небольшой кислотностью растут преимущественно крапива, ромашка, клевер, люцерна, горчица, лебеда, чистец, фасоль. И на кислой — мох, подорожник, лютик, осока, фиалка, хвощ, полевица, люпин, мокрица, щавель.

5. По внешним признакам можно распознать кислую почву. На таких почвах вода в лужах бывает рыжая, с радужным налетом. Почва имеет беловатый оттенок.

6. По свекольной ботве можно тоже определить кислотность. На слабокислых — лист зеленого цвета с красными прожилками, на кислых — красного цвета, а на нейтральных — зеленые листья на красном черешке. По степени кислотности почвы делят на:


Рассмотрим отношение некоторых видов многолетних трав к кислотности почвы: тимофеевка луговая предпочитает почвы с кислотностью до 5 pH; для клевера лугового оптимальная кислотность 6-7pH; для овсяницы красной подойдет кислотность 6-6,5pH; овсяница тростниковая более неприхотливая к кислотности, растет как на сильно кислой почве 4,5pH, так и на нейтральных почвах с 6,5pH; мятлик — растение очень чувствительное к кислотности почвы pH должен быть 5,5 — 6,5.

В щелочных почвах внесённые удобрения активно усваиваются, что может повлиять на рост и развитие растений и приводит к их гибели. Повышенная кислотность препятствует усвоению необходимых компонентов почвы. В ней активнее размножаются бактерии и вредители, что тоже приводит к потере урожая.

На участках с кислой почвой применяют известкование. Осенью при перекапывании добавляют в почту известняк около 300-500 грамм на 1 м.кв. в зависимости от степени закисления. Либо добавляют доломитовую муку, гашеную известь, мел, древесную золу или цементную пыль. Также концентрация внесения зависит и от состава почвы. Если почва легкая, то дозы извести нужны меньше, чем на глинистые. На легкие кислые почвы вещества вносят постепенно, не перемешивая, раз в 1-2 года. На глинистые тяжелые почвы вносят известь один раз с последующим перекапыванием почвы. Для раскисления почвы можно применять растения-сидераты, посаженные под зиму.


Для увеличения кислотности добавляют серу, уксус, щавелевую или лимонную кислоту, торф, опилки, аммиак. Разводят в соотношении 1:35, на 1 м.кв. — 1 литр. Либо используют органические или минеральные удобрения для закисления. На 1 м.кв. добавляют 3 кг навоза или 9 кг компоста. Опилки вносят смешивая с грунтом во время посадки растений, либо используют их как мульчу.

Наилучшим для большинства культурных растений являются слабокислые, нейтральные и слабощелочные почвы. В таких показателях питательные вещества оптимально доступны для культур. Многие культуры, такие как огурцы, томаты, петрушка, горох, морковь, капуста и т.п., плохо растут после известкования. Для нормального роста после внесения извести нужно подождать минимум год.

Влияние на кислотность почвы оказывают недостаток или переизбыток воды, ее мягкость или жесткость (кислотность понижается от жесткой и повышается от мягкой воды), климат, растущие на данной почве растения, внесённые удобрения, воздухопроницаемость грунта (при плохой — увеличивается кислотность), близость леса или торфяников.

Для поддержания здоровья растений нужно постоянно следить за кислотностью почвы и высаживать растения в разные зоны относительно их предпочтений. Но можно и не менять радикально кислотность, а при посадке растения вносить необходимые вещества прямо в лунку и далее подкармливать нужными удобрениями.

Каждый садовод должен следить за кислотностью почвы, если он заботится о своём участке и хочет получать хороший урожай.

Кислотность почвы: самые распространенные способы определения

От этого показателя зависит плодородие, количество собранного урожая. 

Содержание:

Основные виды кислотности почв

Под кислотностью принято понимать наличие солей, кислот и обменных ионов в почве. Измеряется кислотность в двух показателях: абсолютной и потенциальной. 

Абсолютная кислотность измеряется в рН. Это число обозначает соотношение ионов кальция к ионам водорода. Количество ионов кальция и ионов водорода в нейтральной среде одинаковое.

На кислых почвах ионов водорода больше, чем ионов кальция. В такой среде питательные вещества плохо усваиваются. 

Чтобы показатель приблизился к нейтральному уровню, такую почву необходимо перемешать с кислым или нейтральным грунтом. 

В зависимости от уровня рН показателя выделяют несколько видов кислотности:

• Сильнокислая земля – 4,1-4,5 рН 
• Среднекислая почва – 4,6-5 рН
• Слабокислая земля – 5,1-5,5 рН
• Нейтральный грунт – 5,6-6,9 рН
• Щелочная почва – от 7 и более рН

На почвах средней кислотности произрастает малина и смородина. Картофель, помидоры, тыква хорошо растут на сильнокислой почве. Для выращивания кабачков, баклажанов, огурцов подойдет земля слабой кислотности. 

Перец, капусту, свеклу, чеснок, клубнику можно выращивать на нейтральных или слабокислых почвах. Подсолнечник, сахарная свекла хорошо приживается на слабощелочных грунтах.

Для измерения потенциальной кислотности в раствор вводят дополнительные ионы, чтобы определить твердой фазы почвы и ее прогрессию. Если земля будет использоваться продолжительное время, то важным показателем является потенциальная кислотность. 

Способы определения кислотности

Уровень кислотности необходимо всегда контролировать. Кислотность почвы можно определить одним из трех способов:

• по сорнякам и растениям
• лакмусовой бумажкой
• специальным прибором

На почвах сильной кислотности можно заметить подорожник, хвощ, лютик, василек. На среднекислом грунте растет молочай, клевер. 

Другой способ определения кислотности с помощью лакмусовой бумажки. Ее можно приобрести в специальном магазине химреактивов. Также понадобится цветной индикатор, на котором имеется шкала рН. 

На участке выкопать ямку и взять с глубины 20-25 см почву для образца. В глубокую емкость налить дистиллированную воду, всыпать землю и хорошо размешать. Оставить в таком состоянии на 10-15 минут, а затем опять перемешать. 

Далее к верхнему слою грунта приложить лакмусовую бумагу или взять в руки размоченную землю и сжать бумажку. Через несколько минут лакмусовая бумага станет ярко-красного, желтого или зеленого цвета. 

Если лакмус приобрел ярко-красный цвет, то это свидетельствует о высокой кислотности почвы. При окрашивании бумажки в желтый цвет почва слабокислая. 

Зеленоватый цвет на лакмусовой бумаге указывает на нейтральный состав грунта. Если лакмусовая бумага окрасилась в ярко-зеленый цвет, то земля щелочная. Определить абсолютную кислотность почвы можно с помощью кислотомера. 

Существуют и другие методы определения уровня рН. Несколько листьев смородины залить стаканом горячей воды и оставить на 10 минут. Когда отвар остынет, всыпать немного земли. Если отвар стал красным, то грунт кислый. 

Наличие зеленоватого оттенка свидетельствует о слабокислой почве. При нейтральном грунте отвар окрасится в синий цвет. 

Если после проведения опыта на обнаружение кислотности почва кислая, то ее необходимо понизить. Для этого используют мел или известняк. Чтобы повысить уровень кислотности, землю следует удобрять перегноем хвоей. 

Также участок можно залить раствором марганцовки. Определить кислотность почвы на дачном участке можно, воспользовавшись одним из вышеперечисленных советов. 

Видео о том, как определить кислотность почвы с помощью лакмуса:

Что такое кислотность почвы? — Публикации

Фотография NDSU Криса Огюстена

Кислотность почвы — это состояние, при котором pH почвы ниже нейтрального pH (менее 7). PH почвы — это мера концентрации ионов водорода (H +), выраженная как отрицательный десятичный логарифм концентрации H +. Это показатель активности H +, поскольку он взаимодействует с компонентами почвы, питательными веществами в почвенном растворе (воде) и растениями, растущими в почве. На рисунке 1 показана шкала pH и ее интерпретация в почвах.

Рис. 1. Диапазон pH, обычно встречающийся в почвах в естественных или естественных условиях. Значения pH ниже 7 указывают на более высокую кислотность почвы по мере того, как значения становятся ниже. (По материалам книги «Пейзаж для жизни», Техасский университет, Остин)

Причины кислотности почвы

Исходные характеристики почвы, такие как материнский материал почвы, климат и исходная местная растительность, определяли pH почвы до их культивирования. Некоторые почвы Северной Дакоты образовались на кислых исходных материалах и по своей природе являются слабокислыми.Многократное использование кислотообразующих удобрений на основе аммония, выщелачивание нитрата-N (NO ₃ -N) и растения, улавливающие катионы и оставляющие анионы, способствуют подкислению верхнего слоя почвы при культивации.

Хорошо дренированные песчаные почвы в Северной Дакоте и почвы, в которых каолинит является преобладающим глинистым минералом, часто в не покрытых льдом юго-западных частях штата, наиболее подвержены повышению кислотности. Таблица 1 иллюстрирует количество кислотности, образованное обычными материалами удобрений, содержащих аммоний-N, когда аммоний-N превращается в нитрат-N и эквивалент извести (100% CaCO ₃ ), необходимый для нейтрализации образовавшейся кислотности.

Таблица 1. Количество извести, необходимое для нейтрализации кислотности почвы, производимой различными источниками азота, если весь аммоний-N превращается в нитрат-N.

Из Wortmann et al.(2015), адаптировано из Havlin et al., 2005.
* Оценка сульфата аммония может быть на 50% выше (Chien et al., 2010)

Типы кислотности почв

В почвах встречаются два типа кислотности. Кислотность почвы, определенная путем измерения pH во время стандартного испытания почвы, известна как активная кислотность . Это концентрация ионов H + в почвенном растворе, измеренная при соотношении почвы и воды 1: 1.

Однако не все ионы H + немедленно выделяются почвой в раствор.Часть ионов H + остается прикрепленной к отрицательно заряженным участкам обмена на частицах глины и органического вещества (ОМ).

Эта кислотность называется резервной кислотностью , потому что H + может выделяться в раствор при изменении условий почвенного раствора из-за изменений влажности и возникновения концентраций растворенных ионов и солей. Эту кислотность можно измерить добавлением разбавленного раствора хлорида кальция (0,01 M CaCl ₂ ) или буфера к водной суспензии pH.

Активная и резервная кислотность (измеренная как pH воды и буферного раствора) взаимосвязаны, но их соотношение варьируется в зависимости от типов и количества глинистых минералов, органических веществ и свободной извести в почве.Катионообменная емкость почвы (CEC), которая связана с типом и количеством глины и органических веществ, влияет на соотношение резервной кислотности к активной кислотности . Почвы с более высоким ЕКО (более высокая глина и ОВ) сопротивляются (буферизируют) подкислению лучше, чем почвы с низким ЕКО (песчаные, с низким содержанием глины и ОВ).

Влияние кислотности почвы на доступность питательных веществ для растений

Кислотность почвы влияет на доступность питательных веществ и микробную активность, а также на рост растений.На рисунке 2 показана взаимосвязь между pH почвы и доступностью питательных веществ для растений.

Каждое питательное вещество представлено полосой, указывающей на его доступность в нормальном диапазоне pH почвы. Когда полоса узкая, питательное вещество относительно недоступно, в то время как широкая полоса указывает на высокую доступность.

Питательные вещества для растений, такие как азот (N), фосфор (P), калий (K), сера (S), кальций (Ca), магний (Mg) и молибден (Mo), имеют низкую доступность при сильно кислых значениях pH.Другие питательные вещества, такие как марганец (Mn), медь (Cu) и цинк (Zn), как правило, более доступны, пока почва не станет очень кислой (pH ниже 5). Доступность железа (Fe) и алюминия (Al) увеличивается по мере увеличения кислотности почвы, и Al становится токсичным для растений при значениях pH ниже 5.

Активность азотфиксирующих организмов, таких как ризобии, относящиеся к бобовым, снижается по мере того, как почвы становятся более кислыми, но грибы терпимы к кислотности почвы. Бобовые культуры (люцерна, клевер, соя и сухие бобы) обычно более чувствительны к низкому pH почвы.Активность одних гербицидов повышается, а других снижается по мере того, как почвы становятся более кислыми, что создает проблемы с эффективностью или переносом на следующие культуры.

Рисунок 2. Влияние pH почвы на доступность питательных веществ для растений и отдельных групп микроорганизмов. (Университет штата Вашингтон)

Токсичность алюминия

Минералы почвы состоят из оксидов алюминия и кремния (Si) (Al ₂ O ₃ , SiO ₂ ), которые объединяются в глинистые минералы (алюмосиликатные минералы) в различных пропорциях в зависимости от погодных условий почвы.Эти минералы содержат разное количество Al и Si.

Структура глинистых минералов может быть различной, но более простые структуры глинистых минералов, такие как каолинит (соотношение Al: Si 1: 1), менее активны, чем глинистые минералы, такие как монтмориллонит (соотношение Si: Al 2: 1), которые являются более активными. Эта реакционная способность известна как катионообменная емкость (CEC), мера отрицательного заряда почвы и представляет собой способность почвы или минералов притягивать и удерживать положительно заряженные основные катионы, такие как Ca ²⁺ и Mg ^2+. .

Почвы с высоким CEC обладают большей способностью удерживать основные катионы и, таким образом, сопротивляются повышению кислотности. Однако почвы с низким ЕКО менее устойчивы к подкислению и быстро становятся более кислыми. Органическое вещество почвы также имеет высокий CEC и помогает буферным почвам не становиться более кислыми.

На рис. 3 показано образование разновидностей алюминия в диапазоне понижающихся значений pH. Гидратированные частицы алюминия (в сочетании с гидроксилом [OH-]) обычно не токсичны для растений, поскольку их заряд слишком слаб, чтобы вытеснить основные катионы (Ca ²⁺ , Mg ²⁺ ) из участков почвенного обмена.По мере того, как pH почвы становится ниже, снижение pH почвы обеспечивает увеличение активности ионов H +, которые реагируют с ионами OH- в сочетании с ионом Al ³⁺ , отделяя OH- от Al ³⁺ , тем самым увеличивая заряд Al-разновидности к заряду +2 или +3.

Эти виды будут замещать сайты катионного обмена Ca ²⁺ и Mg ²⁺ , и концентрация Al3 + увеличивается в корневой зоне растений. Al ³⁺ не является важным питательным веществом для растений, и по мере его увеличения в почвенном растворе концентрации Ca ²⁺ и Mg ²⁺ снижаются, что влияет на рост растений.

Рис. 3. Изменение содержания ионов Al3 + при изменении pH почвы. При pH менее 5 негидратированный Al3 + очень токсичен для растений, но по мере увеличения pH почвы гидратированные формы Al (OH) x имеют очень низкую токсичность для растений. (По материалам Bojorquez-Quintal, 2017. С изменениями Р. Альгамди).

Фотография NDSU Криса Огюстена

Воздействие алюминия на растения

Высокие уровни Al ³⁺ в почвенном растворе влияют на развитие и рост корней растений.Основные эффекты заключаются в подавлении удлинения корня за счет вмешательства в деление клеток на верхушке и боковых корнях.

Это приводит к плохой системе укоренения растений, что мешает поглощению, транспорту и использованию питательных элементов, таких как Ca, Mg, P и K, а также воды. Кроме того, Al ³⁺ связывается с P с образованием менее доступного P, вызывая симптомы дефицита P. Следовательно, растения, подвергшиеся воздействию токсичных уровней Al, демонстрируют плохой рост, водный стресс и дефицит питательных веществ.

Визуальный осмотр корней растений покажет слаборазвитую корневую систему, а также плохую клубеньчатость у бобовых. На рис. 4 показаны растения сои и развитие их корневой системы в условиях возрастающей токсичности алюминия.

Рис. 4. Растения сои и их корневые системы, выращенные в полевых условиях, когда pH почвы снижается (повышается кислотность почвы) от pH 5,1 слева до pH 4,5 справа. (Х. Вайзер, Служба охраны природных ресурсов).

На рис. 5 показано влияние уровня свободного Al ³⁺ на чувствительные к алюминию или толерантные виды растений. На большинство видов сельскохозяйственных культур свободный Al ³⁺ не влияет на pH до 5, но при pH ниже этого значения на растения может воздействовать либо непосредственно Al ³⁺ , либо его взаимодействие с доступностью питательных веществ для растений, таких как P, что приводит к снижению рост и продуктивность. Часто это происходит без явных визуальных симптомов у растений.

Рисунок 5.Взаимосвязь между pH почвы и свободным Al3 + в почве и его токсичность для Al-чувствительных и Al-толерантных видов растений. (почваquality.org.au)

Определение кислых почв

Кислотность почвы может быть определена обычным тестом pH почвы в лаборатории тестирования почвы. Эти тесты доступны в Лаборатории тестирования почвы NDSU и в большинстве коммерческих лабораторий тестирования почвы. Основываясь на тестах pH почвы, можно определить необходимость добавления поправки на известь.

Дополнительная литература

Бохоркес-Квинталь, Э.Б., C.E. Magaña, I.E. Мачадо и М. Estévez. 2017. Алюминий, друг или враг высших растений в кислых почвах. Передний. Plant Sci. 8: 1767. DOI: 10.3389 / fpls.2017.01767. 18п.

Chien, S.H., R.L. Kallenbach, M.M. Gearhart. 2010. Ограничение требований к кислотности почвы, вызванной азотными удобрениями: новая проверка Руководства AOAC. Лучшие культуры, 94 (2): 8-10.

Газей П. 2004? Кислотность почвы. https://soilquality.org.au. (Проверено 14 декабря 2020 г.).

Хавилин, Дж. Л., Дж. Д. Битон, С.Л. Тиндалл и В.Л. Нельсон. 2005. Плодородие почв и удобрения, 7-е изд. Пирсон-Прентис Холл. п. 54.

Киссель, Д.Э., Б.Р. Бок и Ч. Оглес. 2020. Размышления о закислении почв азотными и серными удобрениями. Агросист. Geosci. Environ. 2020, 3: e20060. DOI: 10.1002 / agg2.2000.

Мамо М., К. Вортманн и К. Шапиро. 2003. Использование извести для управления кислотностью почвы. NebGuide G1504. Univ. Небр. Ext., Lincoln, Neb.

Neenu, S., and K.S. Картика. 2019. Токсичность алюминия в почвах и растениях.Харит Дхара 2 (1): 15-19.

Wortman, C.S., M. Mamo, C.A. Шапиро. 2015. Стратегии управления по снижению скорости закисления почвы на
человека. Univ. Небр. Ext. NebGuide G1503. Линкольн, Небраска, июнь 2015 г. 4 стр.

Кислотность почвы | Почва | Управление фермерским хозяйством

Кислотность почвы — потенциально серьезная проблема деградации земель. Когда почва становится слишком кислой, это может:

• снизить доступность основных питательных веществ
• увеличить влияние токсичных элементов
• снизить продуктивность растений и потребление воды
• повлиять на основные биологические функции почвы, такие как фиксация азота
• сделать почву более уязвимой для ухудшение структуры почвы и эрозия.

Без обработки подкисление почвы может повлиять на продуктивность сельского хозяйства и устойчивые системы ведения сельского хозяйства. Подкисление также может распространяться на подпочвенные слои, создавая серьезные проблемы для развития корней растений и проведения лечебных мероприятий.

Причины кислотности почвы

Подкисление почвы — это естественный процесс, но его можно усилить некоторыми методами ведения сельского хозяйства.

Подкисление сельскохозяйственных почв происходит в результате:

• удаления растительных и животных продуктов
• выщелачивания избыточных нитратов
• добавления некоторых азотных удобрений
• накопления в основном растительного органического вещества.

Кислотность почвы возникает естественным образом в районах с более высоким уровнем осадков и может варьироваться в зависимости от:

• геологии ландшафта
• минералогии глины
• текстуры почвы
• буферной емкости.

Как кислотность влияет на рост растений

Кислотность сама по себе не является причиной ограничения роста растений. Вместо этого кислотность может отрицательно повлиять на биологические процессы, благоприятные для роста растений.

Кислотность оказывает на почву следующее воздействие:

• Она снижает доступность питательных веществ для растений, таких как фосфор и молибден, и увеличивает доступность некоторых элементов до токсичных уровней, особенно алюминия и марганца.
• Основные питательные вещества для растений также могут вымываться из зоны ниже корневой зоны.
• Кислотность может ухудшить благоприятную среду для бактерий, дождевых червей и других почвенных организмов.
• Сильно кислые почвы могут препятствовать выживанию полезных бактерий, таких как бактерии ризобий, которые связывают азот для бобовых культур.

pH почвы как мера кислотности

pH почвы является мерой кислотности или щелочности. PH 7 является нейтральным, более 7 — щелочным, а менее 7 — кислотным.Поскольку pH измеряется по логарифмической шкале, pH 6 в 10 раз более кислый, чем pH 7.

pH почвы может быть измерен либо в воде (pHw), либо в хлориде кальция (pHCa), и pH будет варьироваться в зависимости от от используемого метода. Как правило, pH, измеренный в хлориде кальция, на 0,7 единицы pH ниже, чем pH, измеренный в воде.

Есть несколько различий между pHCa и pHw:

• Измерения pHCa почвы в Австралии варьируются от pHCa 3,6 до pHCa 8 для ряда различных структур почвы (от супесей до тяжелых глин).Значения pHw почвы находятся между pHw 4 и pHw 9.
• pHw может быть выше на 0,6–1,2 в почвах с низкой засоленностью и на 0,1–0,5 в почвах с высокой засоленностью. Исследования показали, что для широкого диапазона почв разница составляет 0,7.
• Более высокие значения pHw примерно до 10 могут быть связаны с щелочными минеральными почвами, содержащими карбонаты и бикарбонаты натрия.
• Исследования показали, что сезонные колебания pHw могут составлять до 0,6 единицы pH в течение любого года. Для сравнения, измерения pHCa почвы меньше зависят от времени года.

Когда лаборатория измеряет pH вашей почвы, убедитесь, что они указали, какой метод (вода или хлорид кальция) был использован.

Уровни pH почвы

Диапазон pHCa от 5 до 6 считается идеальным для большинства растений. Кислые почвы оказывают большое влияние на продуктивность растений, когда pHCa почвы падает ниже 5:

• pH 6,5 — близко к нейтральному — Оптимально для многих чувствительных к кислоте растений. Некоторые микроэлементы могут стать недоступными.
• pH 5,5 — слабокислый — Оптимальный баланс основных питательных веществ и микроэлементов, доступных для усвоения растениями.
• pH 5,0 — умеренно кислая — При pH ниже 4,8 алюминий (Al) может стать токсичным для растений в зависимости от типа почвы. Фосфор соединяется с Al и может быть менее доступен для растений.
• pH 4,5 — сильнокислый — Алюминий становится растворимым в токсичных количествах. Марганец (Mn) становится растворимым и токсичным для растений в некоторых почвах в зависимости от температуры и влажности. Молибден (Мо) менее доступен. Бактериальная активность почвы замедляется.
• pH 4.0 — чрезвычайно кислая — Может произойти необратимое разрушение структуры почвы.

pH почвы влияет как на доступность питательных веществ в почве для растений, так и на то, как они взаимодействуют друг с другом.

Например:

• При низком pH многие элементы становятся менее доступными для растений, в то время как другие, такие как железо, алюминий и марганец, становятся токсичными для растений. Алюминий, железо и фосфор также объединяются с образованием нерастворимых соединений.
• При высоком pH кальций связывает фосфор, делая его недоступным для растений, а молибден становится токсичным в некоторых почвах.Бор также может быть токсичным для некоторых почв.

Проверка pH почвы

pH почвы — один из наиболее часто измеряемых параметров почвы. Это потому, что:

• тестирование относительно легко
• полевое оборудование для измерения pH относительно недорогое.

Не полагайтесь на комплекты для полевых испытаний при принятии таких решений, как нормы внесения извести. Тестовые наборы только скажут вам, является ли ваша почва кислой или щелочной. Вы вряд ли получите реакцию на известь, если не будет других питательных веществ.

Профессиональный анализ образцов почвы в признанной лаборатории обеспечит наиболее точные результаты.

Известкование для коррекции pH почвы

Для большинства кислых почв наиболее практичным вариантом управления является добавление извести для поддержания текущего уровня pH почвы или повышения pH поверхности почвы.

Чтобы повысить шансы на успешное выращивание чувствительных к кислоте видов, рассмотрите возможность известкования, как только pH упадет ниже pHCa 5,0.

Если загоны с проблемой кислотности не покрыть известью, pH почвы продолжит падать и установится на уровне pHCa 3.8 к 4.2.

Внесение извести на постоянных пастбищах

На постоянных пастбищах допускается разбрасывание извести по поверхности и ее проникновение в почву. Лучше наносить на поверхность, чем не наносить.

Реакция извести обычно наблюдается в первый и второй год для систем земледелия, но может занять до 5 лет в зависимости от типа почвы, количества осадков и качества извести для постоянных пастбищ.

Кислотность почвы и Aglime

Резюме

• pH почвы указывает на кислотный уровень почвы.Значение pH менее 7,0 указывает на кислую почву.
• Подкисление почвы — это естественный процесс, который усиливается при нормальной производственной практике, особенно при использовании азотных удобрений и навоза.
• Высокий уровень кислотности почвы (низкий pH почвы) может замедлить рост корней, снизить доступность питательных веществ, повлиять на активность защиты растений.
• Для большинства сельскохозяйственных культур pH почвы должен быть от 6,0 до 7,0.
• Тест почвы определяет pH почвы, который указывает, требуется ли известкование.
• Почвенный тест также показывает обменную кислотность почвы. Это вместе с оптимальным pH для роста сельскохозяйственных культур определяет, сколько известняка требуется для нейтрализации кислотности.
• Большинство аглим представляют собой карбонаты кальция и / или магния. Также используются негашеная известь, гашеная известь и некоторые побочные продукты. Сульфат кальция (гипс) и сульфат магния (соли Эпсома) не вызывают известкования.
• Качество извести основано на нейтрализующей способности, определяемой ее эквивалентом карбоната кальция (CCE), и скоростью реакции, определяемой ее крупностью.Также важны содержание кальция и магния и уровень влажности.
• Согласно закону Пенсильвании информация о качестве извести должна быть на этикетке всех агломерированных материалов.
• Рекомендации по извести для испытаний почвы обычно даются в виде количества CCE на акр. Фактическое количество материала, необходимое для выполнения рекомендаций, будет варьироваться в зависимости от фактического CCE, содержания влаги и глубины заделки.
• Фактическая стоимость известкования сравнивается исходя из равной суммы CCE.
• Известкование следует по возможности смешать с почвой.
• Даже мелко измельченный известковый материал реагирует через несколько месяцев. Применяйте аглим заблаговременно перед выращиванием чувствительных к кислоте культур, чтобы дать ему время нейтрализовать кислотность почвы.

Рациональная программа известкования увеличит продуктивность почвы и, что, возможно, более важно в нынешних условиях, повысит эффективность других факторов производства сельскохозяйственных культур, таких как удобрения и средства защиты растений.

Определение и причины кислотности почвы

Кислые почвы определяются как любые почвы с pH менее 7.0 (нейтральный). Кислотность обусловлена ​​концентрацией ионов водорода (H ⁺ ) в почве. Чем выше концентрация H ⁺ , тем ниже pH. Также важно отметить, что изменение pH на одну единицу равняется десятикратному изменению кислотности, поэтому небольшие изменения pH могут резко повлиять на потребность этой почвы в извести. Кислотность почвы складывается из двух компонентов: активной кислотности и обменной (резервной) кислотности. Активная кислотность — это концентрация иона H ⁺ в растворной фазе почвы, которая измеряется pH, но не является мерой общей кислотности почвы.PH почвы — это общий индикатор того, нужен ли аглим для снижения кислотности. Обменная кислотность относится к количеству ионов H ⁺ на участках катионообмена отрицательно заряженных фракций глины и органического вещества почвы. Обменная кислотность почвы определяет количество глимы, необходимое для повышения pH почвы. Таким образом, отчеты об испытаниях почвы показывают как pH почвы, так и обменную кислотность, а также рекомендации по извести, основанные на этой общей кислотности, а также на других факторах.

Первоначально каждый тип почвы имеет определенный уровень кислотности в зависимости от ее состава, местной растительности и количества осадков, однако различные факторы с течением времени вызывают изменения pH почвы.Выщелачивание, эрозия и поглощение растениями основных катионов (кальций, Ca ²⁺ ; магний, Mg ²⁺ ; калий, K ⁺ ), разложение растительных остатков и экссудаты корней растений — все это средства, с помощью которых кислотность почвы повышена. Однако общий источник кислотности — это ионы H ⁺ , которые высвобождаются, когда высокие уровни алюминия (Al3 ⁺ ) в почве вступают в реакцию с молекулами воды. Остатки кислоты также возникают из-за некоторых удобрений.

Источники азота, которые поставляют аммоний или реагируют в почве с образованием аммонийного азота (например,(например, нитрат аммония, удобрения на основе мочевины и навоз) образуют кислоту и повышают кислотность почвы. При протекании этих реакций необходимо нейтрализовать кислотность, добавив в почву известь. Приблизительные фунты карбоната кальция (CaCO ₃ ), необходимые для нейтрализации подкисляющего действия одного фунта азота, следующие:

3 фунта для нитрата аммония (NH ₄ NO ₃ ), мочевины ( NH ₂ -CO-NH ₂ ), растворы азота / КАС (мочевина + NH ₄ NO ₃ + вода) и безводный аммоний (NH ₃ )

5.3 фунта для диаммонийфосфата (DAP), [(NH ₄ ) ₂ HPO ₄ ]

7 фунтов для сульфата аммония [(NH ₄ ) ₂ SO ₄ ], моноаммонийфосфат (MAP), [NH ₄ H ₂ PO ₄ ] и полифосфат аммония (APP)

Влияние кислотности почвы на растениеводство

Для большинства сельскохозяйственных культур pH почвы составляет От 6,0 до 7,0 идеально подходит для выращивания сельскохозяйственных культур, однако диапазон допустимых значений pH для различных видов сельскохозяйственных культур может варьироваться (Рисунок 1).Например, бобовые культуры и ячмень лучше реагируют на диапазон pH от 6,5 до 7,0, тогда как овес может переносить pH 5,5.

Рис. 1. Благоприятные диапазоны pH для обычных культур.

Однако известкование почвы для поддержания оптимального pH улучшает урожайность в долгосрочной перспективе. Например, многолетние бобовые культуры будут давать более высокие урожаи и долголетие. Также необходимо учитывать другие факторы управления, такие как влияние pH почвы на гербициды. PH почвы ниже 6.0 вызывает снижение активности триазиновых гербицидов, тогда как pH более 7,0 может вызывать проблемы уноса с другими типами гербицидов. Хотя известкование обеспечивает некоторую питательную ценность для растений (Ca ²⁺ или Mg ²⁺ ), его наибольшая польза для роста растений заключается в противодействии негативным эффектам кислотности почвы, которые могут вызвать некоторые из следующих проблем.

Токсичность растворимых металлов

При снижении pH ниже 5,5 доступность алюминия и марганца (Mn) увеличивается и может достигать точки токсичности для растений.Избыток Al ³⁺ в почвенном растворе препятствует росту и функционированию корней, а также ограничивает усвоение растениями определенных питательных веществ, а именно Ca ²⁺ и Mg ²⁺ . Известкование кислых почв снижает активность Al и Mn.

Влияние на доступность фосфора

Кислые почвы заставляют P образовывать нерастворимые соединения с алюминием и железом. Известкование почв с низким pH «растворяет» эти нерастворимые соединения и позволяет P быть более доступным для усвоения растениями. Однако известкование почвы выше 7 баллов.0 заставляет P образовывать комплексы с Ca или Mg, поэтому лучше поддерживать pH почвы между 5,5 и 6,8, чтобы обуздать эти проблемы (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Как pH почвы влияет на доступность питательных веществ для растений и алюминия.

Доступность микронутриентов

Доступность микронутриентов увеличивается по мере снижения pH почвы, за исключением молибдена. Поскольку микронутриенты необходимы растениям в минимальных количествах, токсичность для растений в дополнение к другим пагубным последствиям проявляется в избыточных количествах.Обратитесь к Рисунку 2, чтобы увидеть взаимосвязь между pH и доступностью питательных веществ.

Почвенные организмы

Микроорганизмы, связанные с нитрификацией (преобразование NH ₄ ⁺ в NO ₃ ^— ), требуют определенного диапазона pH почвы для эффективного функционирования. Поскольку этим организмам требуется большое количество Ca для осуществления преобразования, для доступности Ca необходим pH от 5,5 до 6,5. Кроме того, активность бактерий ( видов Rhizobia, ), ответственных за фиксацию азота в бобовых культурах, снижается, когда pH падает ниже 6.0. В дополнение к тому, что организмы производят меньше азота для использования сельскохозяйственных культур, кислые почвы также влияют на микробы, ответственные за разложение пожнивных остатков и органического вещества почвы. Другие микроорганизмы различаются по устойчивости к pH почвы.

Физическое состояние почвы

Известкование мелкозернистых почв улучшает структуру и имеет несколько положительных качеств, включая уменьшение образования корки на почве, лучшее всхожесть мелкосемянных культур и меньшую мощность, необходимую для обработки почвы.

Болезнь

Кислотность почвы может оказывать влияние на некоторые патогены растений (болезнетворные организмы). Однако патогены различаются по устойчивости к кислотности почвы, поэтому рекомендовать какой-либо диапазон pH почвы нельзя. Следовательно, перед применением какой-либо тактики управления необходимо надлежащее определение проблемы.

Отбор проб почвы

Испытание почвы, проведенное надежной лабораторией, дает хорошую оценку состояния плодородия поля. Правильный отбор проб почвы является важным первым шагом в процессе тестирования и должен выполняться в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к комплекту для отбора проб.Однако методы отбора проб для нулевой обработки почвы различаются. Если в этом районе используется технология нулевой обработки кукурузы в течение двух или более лет, рекомендуется измерить pH поверхности почвы. Поскольку поверхностное внесение азотных удобрений и навоза может подкислять верхний слой почвы, снижая эффективность гербицидов и другие химические реакции, необходим анализ кислотности в пределах двух верхних дюймов почвы. Соберите несколько репрезентативных кернов глубиной менее двух дюймов из зоны нулевой обработки почвы и тщательно перемешайте в чистом ведре.Удалите образец и измерьте кислотность с помощью простого точного колориметрического полевого набора pH. Если pH поверхностного слоя почвы меньше 6,2, возьмите стандартный образец почвы для лабораторного анализа. Если стандартный образец не указывает на необходимость в известняке, а pH поверхности ниже 6,2, нанесите 2000 фунтов материала, эквивалентного карбонату кальция. Этого количества аглима должно быть достаточно для нейтрализации кислотности поверхности.

Aglime

Хорошая программа известкования основана на тесте почвы, который определяет степень кислотности почвы и правильное количество материала для известкования, необходимого для нейтрализации этой кислотности.Как только это количество будет определено, необходимо выбрать материал для известкования, который будет экономически удовлетворять рекомендациям по тестированию почвы и приведет к максимальному и эффективному производству. Тем не менее, прежде чем рассматривать необходимые количества внесения извести, полезно понять, что такое аглоцемент, качество и соответствующие законы.

Аглим

Аглим — это известкование в сельском хозяйстве, способное нейтрализовать кислотность почвы, то есть повысить ее pH. Общие аглимовые материалы и некоторые из их важных химических свойств приведены в таблице 1.Безусловно, наиболее распространенными аглимами, используемыми в Пенсильвании (приблизительно 99 процентов), являются измельченный кальцитовый и доломитовый известняк. Хотя в процессе известкования они поставляют необходимый кальций и магний, именно карбонатная, оксидная или гидроксидная часть этих соединений нейтрализует кислотность почвы. Такие материалы, как сульфат кальция (гипс) или сульфат магния (английская соль) не являются известковыми материалами, даже если они содержат кальций и магний, поскольку они не способны нейтрализовать кислотность почвы.

Качество алима

Не все известняки одинаковы.Качество аглиме значительно различается и должно быть важным фактором при управлении аглимой. Четыре фактора являются наиболее важными при оценке качества аглимы; химическая чистота, скорость реакции, содержание магния и влаги.

1. Химическая чистота

Химическая чистота аглима определяет степень кислотности почвы, которую материал может нейтрализовать. Химическая чистота указывается в эквиваленте карбоната кальция (CCE) материала: кислотность почвы, которую материал может нейтрализовать, по сравнению с чистым карбонатом кальция (кальцитовый известняк, CaCO3).CCE дан в процентах: известняк со 100-процентным содержанием CCE будет так же эффективен, как и чистый кальцитовый известняк, по нейтрализующей способности; Известняк с содержанием CCE 90 процентов будет эффективнее всего на 90 процентов; и известняк с содержанием CCE 109 процентов, такой как доломитовый известняк, будет на 109 процентов более эффективным. Эквивалент карбоната кальция дан для каждого из материалов, перечисленных в таблице 1. Эквивалент карбоната кальция указывает только эквивалентное значение нейтрализации аглимового материала; это ничего не говорит о фактическом содержании карбоната кальция в материале.Например, обратите внимание, что чистый гидроксид кальция (гашеная или гашеная известь) имеет CCE 136 процентов, но не содержит карбоната кальция.

Значение CCE известняка получается непосредственно путем растворения образца материала в кислоте. Однако об анализе аглимы часто сообщают по-разному, например, по оксиду кальция (CaO) и оксиду магния (MgO) или в виде карбоната кальция (CaCO ₃ ) и карбоната магния (MgCO ₃ ). Вы можете легко рассчитать значение CCE аглимального материала, указанное этими способами, используя коэффициенты пересчета, перечисленные в таблице 2.Преобразуйте результаты анализа в карбонат кальция и затем сложите их.

Известковые материалы, содержащие менее 50 процентов CCE, в основном представляют собой компоненты, которые не способствуют нейтрализующей способности материала. По сравнению с аглимом с более высоким процентным значением CCE, для снижения кислотности почвы потребуются большие количества.Химическая чистота известняка зависит от геологической формации, в которой материал добывается или добывается, и может значительно варьироваться от карьера к карьере или даже в пределах одного карьера. Это изменение — проблема, с которой производители должны столкнуться, чтобы гарантировать качество агламы.

2. Скорость реакции

Скорость, с которой аглим реагирует с почвой, нейтрализуя кислотность и тем самым повышая pH почвы, определяется тонкостью материала. Чем мельче материал, тем быстрее он будет реагировать, потому что растворимость известняка увеличивается по мере его измельчения.Кроме того, известняк влияет только на очень небольшой объем почвы вокруг каждой частицы, поэтому чем мельче материал, тем больше общая площадь поверхности, которая может контактировать с почвой и нейтрализовать ее (при условии надлежащего перемешивания почвы). Аглим должен как можно быстрее вступить в реакцию с почвой. Как правило, аглим должен полностью отреагировать в течение трех лет. Более быстрая реакция может быть желательна на арендованной земле или для однолетних культур с более коротким сезоном.

Тонкость извести выражается в процентах материала, прошедшего через сита с заданным размером ячеек.Сетка сита — это количество проволок на дюйм на сите. Чем выше число, тем более тонкий материал будет проходить.

Аглим размером более 20 меш (с размером частиц поваренная соль / сахар) реагирует очень медленно; мало что отреагирует в течение двух-трех лет. Скорость реакции увеличивается до практического максимума с материалом 100 меш. Влияние дисперсности аглима на скорость реакции ясно показано на рисунке 3.

Рисунок 3. Влияние дисперсности аглима на скорость реакции.

В каждом случае, показанном на Рисунке 3, наносили достаточное количество аглима, чтобы нейтрализовать кислотность почвы и поднять pH почвы до 7,0. Однако только материал 100 меш подошел к этой цели. Следовательно, было бы желательно использовать только аглим с размером ячеек 100 меш или меньше. Однако это решение должно быть сбалансировано с учетом высокой стоимости измельчения известняка до более мелкого размера, чем 100 меш. Должен быть достигнут компромисс, чтобы материал был достаточно мелким, чтобы быть эффективным с агрономической точки зрения, но при этом экономичным.Обычно достаточно материала, по крайней мере, 95 процентов которого проходят через сито 20 меш, 60 процентов проходят через сито 60 меш и 50 процентов проходят через сито 100 меш. Дополнительные расходы на более мелкий материал для известкования рекомендуется только в экстренных ситуациях, когда требуется очень быстрая реакция.

3. Содержание кальция и магния

Помимо способности нейтрализовать кислоту, известь также служит источником кальция и магния. Содержание магния в аглиме важно, когда анализ почвы указывает на потребность в магнии.Потребности в магнии наиболее экономично удовлетворяются за счет применения аглим, содержащего магний.

Содержание магния в аглиме значительно варьируется. К сожалению, официальной торговой классификации известняка по содержанию магния не существует. Схемы местной классификации часто создают путаницу. Следовательно, чтобы выбрать подходящий аглим, вы должны использовать фактический анализ магния, а не название (например, доломитовая известь, высокомагниевая известь).

Рекомендации по тестированию почвы на содержание магния обычно даются одним из трех различных способов: в фунтах Mg на акр, или в фунтах MgO на акр, или в фунтах эквивалента карбоната кальция на акр с определенным содержанием Mg или MgO.Материалы для известкования должны иметь маркировку с указанием процентного содержания Mg; однако также может появиться дополнительная информация о процентном содержании MgO. Когда рекомендация и метка имеют разные формы, требуется простое преобразование. Чтобы преобразовать Mg в MgO, умножьте на 1,67; но чтобы преобразовать MgO в Mg, умножьте на 0,602.

4. Влажность

Содержание влаги в аглиме не влияет напрямую на его эффективность. Однако, поскольку известь продается и применяется по весу, включая вес воды, высокое содержание влаги означает меньшее количество фактического известкового материала на тонну.Когда влажность приближается к 10 процентам или более, следует отрегулировать норму внесения аглима на акр, чтобы обеспечить внесение в почву необходимого количества фактического известкования. Используйте следующую формулу для корректировки или обратитесь к разделу примеров расчетов:

Закон штата Пенсильвания о извести

Качество аглиме, продаваемого в Пенсильвании, регулируется законодательством штата, Правилами и положениями о сельскохозяйственных известковых материалах. Поскольку качество агломерата невозможно определить визуальным осмотром, эти правила помогают убедить фермеров (потребителей) в том, что они получают то, за что платят.Недавно государственные правила извести были изменены, чтобы требования соответствовали законам во всем северо-восточном регионе США. Эти новые требования к маркировке вступят в силу в полном объеме к сентябрю 1995 года. Следующая информация представляет собой краткое изложение новых Правил и положений о сельскохозяйственных известковых материалах.

1. Типы

Аглимовые материалы должны иметь маркировку в соответствии с их типом (например, известняк, гашеная известь, негашеная известь, промышленные побочные продукты или мергель и скорлупа).

2. Элементный кальций и магний

Материалы Aglime должны иметь маркировку с указанием общего содержания кальция (Ca) и общего магния (Mg) в процентах по массе, содержащихся в продукте. Гарантия на оксиды и карбонаты может быть указана после элементарной гарантии.

3. Тонкость помола

На этикетке должна быть указана классификация (мелкий, средний или крупный размер) продукта и минимальные процентные содержания по весу, соответствующие стандарту США 20, 60 и 100. сетчатое сито.Классификация должна соответствовать минимальным стандартам, установленным нормативными актами. (некоторые специальные известняковые материалы для газонов и садов имеют разные стандарты качества). Ниже представлены три группы в зависимости от степени измельчения агрономических материалов для известкования:

Мелкозернистые материалы
95% через сито 20 меш
60% через сито 60 меш
50% через сито 100 меш

Материалы среднего размера
90% через сито 20 меш
50% через сито 60 меш
30% через сито 100 меш

Крупнозернистые материалы Все известковые материалы, которые не соответствуют одному из вышеуказанных минимумов тонкости помола.

4. Эквивалент карбоната кальция (CCE)

На этикетке должно быть указано минимальное значение CCE для аглима.

5. Эффективное значение нейтрализации (ENV)

На этикетке должно быть указано минимальное значение ENV для аглимата. [ENV — это относительное значение, которое выражает способность известкования нейтрализовать кислотность почвы и определяется с использованием содержания и крупности оксидов кальция и магния. ENV не используется в Пенсильвании, но используется в некоторых других штатах региона.Термин аналогичен «эффективной нейтрализующей мощности» (ENP)].

6. Влажность

На этикетке должно быть указано максимальное содержание влаги по весу материала. Допуск в размере 10 процентов гарантии установлен для влажности выше указанной на этикетке.

7. Анализ сухого веса

Гарантии на содержание элементного Ca и Mg, CCE и ENV должны быть указаны на этикетке под заголовком: «Гарантированный анализ сухого веса». Если оксиды и карбонаты гарантированы, они должны следовать элементарной гарантии.

8. Допуски

Допуск в размере 2 процентов гарантии допускается для гарантированного минимального значения CCE и минимального значения дисперсности. Для всех других гарантий допускается 10-процентный диапазон допуска.

Рекомендации по тестированию почвы на содержание извести

Известкование кислой почвы до оптимального уровня является первым шагом в создании благоприятных почвенных условий для роста продуктивных растений. Рекомендации по извести в отчете об испытаниях почвы основаны на количестве обменной кислотности (или обменного H +), измеренной в результате испытания почвы на потребность в извести, и оптимальном pH почвы для сельскохозяйственных культур.Для желаемого pH 7,0 потребность в извести можно оценить следующим образом:

Потребность в извести = обменная кислотность x 1000

Для желаемого pH 6,5 потребность в извести оценивается следующим образом:

Если обменная кислотность больше 4,0, тогда:
Потребность в извести = обменная кислотность x 840

Если обменная кислотность меньше 4,0 и pH почвы все еще меньше 6,5, тогда:
Потребность в извести = 2000 фунтов / A

В противном случае известь не требуется.

Рекомендации по тестированию почвы должны учитывать, что качество агломерата значительно различается. Большинство рекомендаций по тестированию почвы на аглим основаны на способности нейтрализации кислоты, эквивалентной 100-процентному эквиваленту карбоната кальция, а также на известковании среза акра-борозды глубиной примерно семь дюймов. Рекомендации по аглиме штата Пенсильвания выражаются в фунтах эквивалента карбоната кальция на акр. Таким образом, вы должны скорректировать рекомендацию при использовании аглим с CCE, отличным от 100-процентного CCE.Следующая формула используется для расчета скорректированного количества аглим, необходимого для соответствия рекомендациям по тестированию почвы:

Подробный пример см. В разделе «Примеры расчетов».

Эту скорректированную рекомендацию можно рассчитать по этой формуле или прочитать непосредственно из таблицы 3. Лаборатория сельскохозяйственных аналитических служб штата Пенсильвания включает копию этой формулы и таблицы как часть рекомендаций к каждому тесту почвы.

Таблица 3.Конверсия известкования.

Найдите свои рекомендации по тестированию почвы на известняк в левом столбце, а затем просматривайте таблицу в этой строке, пока не дойдете до столбца, озаглавленного процентным содержанием CCE, ближайшим к процентному содержанию CCE в вашем известковании. Число в этой точке — это фунты известкования, необходимые для выполнения рекомендаций по известняку при испытании почвы.

Поскольку обычно мало преимуществ от внесения более 8000 фунтов CCE на акр в одном применении на сельскохозяйственных угодьях, эта таблица разделена на три раздела, в которых предлагается, как можно разделить весь требуемый материал для известкования для более эффективного использования.Разделите заявки на шесть месяцев или, по крайней мере, по обработке почвы (см. Правый столбец). При нулевой обработке почвы рекомендуемый аглим может применяться более мелкими частями.

Рекомендации по испытаниям почвы предполагают, что агламинирующий материал соответствует минимальным стандартным требованиям для мелкозернистых известковистых материалов, указанным в законе о извести.

Если аглим будет заделан большим объемом почвы (т. Е. Если глубина вспашки больше девяти дюймов), рекомендация корректируется в соответствии со следующей формулой:

или можно использовать рекомендации, которые следующие:

Пример расчетов для корректировки аглим материалов

• Рекомендация по тесту почвы:
  Известняк — нанесите 6000 фунтов эквивалента карбоната кальция на акр.
• Известная информация:
  Карбонат кальция эквивалент аглима = 90%
  Содержание влаги в аглиме = 15%
  Включено в 10 дюймов
• Регулировка материала до рекомендуемого процента от CCE Пример:

• Пример регулировки влажности:

• Корректировка для заделки с большим объемом почвы Пример:

В этом примере после внесения всех корректировок для нейтрализации кислотности почвы потребуется 11 300 фунтов на акр.Поскольку требуется большое количество, было бы лучше использовать сплит-внесение в два разных периода времени с интервалом примерно в шесть месяцев или путем обработки почвы. Меньшие по размеру, более частые обработки подходят для ситуаций с нулевой обработкой почвы. Обратите внимание на то, что введение извести на глубину более семи дюймов приводит к увеличению более чем в 1,5 раза первоначальной потребности в извести. Поэтому убедитесь, что ваша глубина плуга точна, и что не произойдет перерасход аглима.

Пример расчетов для сравнения аглимовых материалов

Для сравнения аглимовых материалов пересчитайте материалы в «на тонну CCE» и затем сравните общую стоимость на тонну CCE.Имейте в виду, что материал должен соответствовать минимальным требованиям по тонкости. Пока соблюдаются эти минимумы, тонкость не будет иметь большого значения, за исключением чрезвычайных ситуаций, требующих чрезвычайно быстрой реакции. Ниже приводится пример сравнения трех материалов для известкования:

В этом примере лучше всего покупать материал B.

Подготовлено Дугласом Б. Биглом, профессором агрономии, и Дуайтом Д. Лингенфельтером, помощником по расширению.

pH почвы | Окружающая среда, земля и вода

 Кафедра агрономии и почвоведения,
Колледж тропического сельского хозяйства и человеческих ресурсов,
Гавайский университет в Маноа 

 ____________________________________________________
Пункт pH
______________________________________________
Наиболее кислые почвы 4,0-6,0
Лимонный сок 2,2-2,4
Апельсиновый сок 3,4-4,0
Уксус 4.0-4,5
Кислотный дождь 3,0-5,0
Чистая дождевая вода 5,5-5,7
Свежее молоко 6,3-6,6
Плазма крови 7,0-7,2
Мягкий мыльный раствор 8,5-10,0
______________________________________________________
 

 Хотя посев кислотоустойчивых культур - разумный вариант
на кислых почвах известкование традиционно используется для корректировки кислотности почвы и улучшения
продуктивность почвы.

  Когда известь (то есть CaCO3) добавляется во влажную почву, происходят следующие реакции:

(1) Известь медленно растворяется влагой в почве с образованием Ca2 + и OH-.

CaCO3 + h3O (в почве) ==> Ca2 + + 2OH- + CO2 (газ)

(2) Недавно произведенный Ca2 + будет обмениваться с Al3 + и H + на поверхности.
кислых почв
 
       2Ca2 + + почва-Al ===> почва-Ca + Al3 +
              + почва-H почва-Ca + H +

(3) Полученный извести OH- будет реагировать с Al3 + с образованием твердого Al (OH) 3 и с H +.
образовывать воду.Al3 + + 3OH- ===> Al (OH) 3 (твердый)
                Н + + ОН- ===> h3O
 

____________________________________________________
PH урожая
--------------------------------------------------
Люцерна 6,5-7,5
Авокадо 6,0-6,5
Азалия 4.5-5,0
Камелия 4,5-5,5
Имбирь 6,0-7,0
Макадамия 5,0-6,5
Ананас 4,7-5,7
Сахарный тростник 6.0-7.0
Таро 5.5-6.5
_____________________________________________________