Что такое кислотность почвы (pH)

Само понятие кислотности почвы относится к реакции среды, которая может быть как кислой, так и щелочной (противоположность кислотной). Зависит реакция среды от соотношения в почвенном растворе ионов H+ и OH-. В состав неорганических кислот входит водород, отсюда, чем выше концентрация ионов водорода H+, тем почва кислее, чем меньше – тем она более щелочная. Обозначается реакция среды как pH (пэ аш).

Почему применяют такое обозначение pH?

pH - это сокращение от  pondus Hydrogenii (лат.), что на русский язык перводится как "сила" или "потенциал водорода". То есть так обозначается мера активности ионов водорода и количественно выражает его кислотность. 

Понятие pH было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном С. Говорят, что разработал он ее для определения кислотности своего пива. Вряд ли это правда, конечно, так как он был серьезным исследователем и цели ставил перед собой серьезные.

Нейтральная реакция почвы соответствует рН 7. Если рН выше 7, то реакция почвы щелочная, ниже — кислая. При этом кислые почвы классифицируются следующим образом: очень кислые — рН находится в пределах 3,8-4,0, сильнокислые — рН 4,1-4,5, среднекислые — рН 4,6-5,0, слабокислые — рН 5,1-5,5, близкие к нейтральной — рН 5,6-6,9.

Кислотность различных бытовых веществ и продуктов

Региональные различия в кислотности почв

На кислотность почв (pH)  может влиять множество факторов. Их условно можно разделить на естественные (природные) и антропогенные (т.е. деятельность человека). В областях, где климат довольно влажный, часто идут дожди формируются почвы с кислой реакцией среды. В зонах с сухим климатом почвы имеют более щелочную реакцию.

Шкала кислотности почв. Фото rastenievodstvo.info

Наиболее кислую реакцию имеют верховые болотные почвы и подзолы (неокультуренные). Кислой реакцией почвенного раствора характеризуются подзолистые и дерново-подзолистые почвы (рН 4-6).  Нейтральной реакцией обладают многие дерново-глеевые,   выщелоченные, дерново-карбонатные почвы (рН 6-7). Нейтральная реакция часто свойственна почвам центральной и притеррасной пойм. Слабощелочная реакция (рН 7-8,2) наблюдается у дерново-карбонатных, а также у низинных торфяных почв, если они заболочены жесткими волами [4].

Баланс может смещаться под воздействием человеческой деятельности. Например, при перемещении пластов почвы при строительстве или при выравнивании участка, сильно подкисляют почву многие минеральные удобрения  (аммиачная селитра, хлористый калий и др.).  При регулярном внесении в почву больших доз физиологически кислых удобрений почвы так же становятся более кислыми. 

В связи с этим бесполезно искать в справочниках информацию о типе почвы и степени ее кислотности  в вашем регионе, так как у вас на участке она может существенно отличаться, даже от почвы на соседнем участке. 

Как влияет кислотность почвы на растения

Растения поглощают через корни питательные элементы, такие как азот, фосфор, железо и др., растворенные в почвенном растворе. Растворяются все питательные элементы за счет химических реакций и находятся в почвенном в виде ионов, которые способны поглощать растения. Если не вдаваться в детали, то реакция среды влияет на то как и какие элементы питания растворяются в почве, а значит и на их доступность для растений.

В учебнике агрохимии Ягодин [1] указывает, что в кислой среде усиливается растворение малорастворимых солей,  при этом увеличивается содержание доступных форм железа, марганца, кобальта, меди, алюминия, они накапливаются в почве, что приводит к отравлению растений высокими концентрациями этих элементов – накапливаясь в растениях они препятствуют поступлению других, более полезных. Так же уменьшается содержание доступных форм азота, фосфора, кальция, молибдена и ванадия. Вообще наукой влияние кислотности на рост и развитие растений изучается довольно активно. Например, установлено, что при недостаточной освещенности отрицательное воздействие кислых почв только усиливается из-за ослабления процессов фотосинтеза и недостатка питательных элементов. Аналогично действие на растения сочетания высокой кислотности и избыточного увлажнения. Растения при этом угнетаются значительно сильнее, так как в этом случае видимо недостаточная аэрация почвы является дополнительным отрицательным фактором.

Несмотря на отрицательное действие кислых почв, большинство растений хорошо растет и развивается при слабокислой реакции среды (pH 5,5-6,5), так как в этих условиях увеличивается количество доступных полезных элементов питания, при этом не накапливается значительное количество вредных (алюминий).  Например, для томата оптимальная кислотность – pH 5,5-5,8, а для огурца – pH 6,2-6,2. А вот при pH 4-5 рост огурца уже подавляется.

Значительное снижение кислотности и повышение щелочности (pH > 7) приводит к тому, что фосфор, кальций, марганец, железо, цинк и бор выпадают в осадок в форме фосфорнокислых и углекислых солей, малодоступных для растений [2].  Опять же растения страдают от недостатка нужных им элементов и их рост угнетается.

Для нейтрализации кислотности рекомендуют вносить золу или известь. Из вышесказанного становится понятно, что стоит переборщить с их количеством и эффект будет противоположным. А точнее таким же, как и был до известкования – растения недополучат питание из-за высокой щелочности почв. Поэтому правило «чем больше, тем лучше» в данном случае не действует.

Отношение различных культур к кислотности почвы

Не все культуры одинаково реагируют на то или иное значение кислотности почв.

Особенно чувствительны к повышенной кислотности сахарная свекла, пшеница, ячмень, кукуруза, клевер, горох. Их оптимум находится в интервале значений рН 6-7. 

Более устойчивы к повышенной кислотности овес, люпин, рожь, картофель. 

Большинство овощных культур предпочитает нейтральные  почвы. К таким растениям относятся морковь, свекла, сельдерей, лук, спаржа, почти все виды капусты. 

На слабокислых почвах хорошо произрастают огурцы, тыква, редис, редька,  томаты, кабачки, кочанный салат, шпинат, ревень. 

На почвах с высокой кислотностью — щавель. 

Из плодовых и ягодных культур при рН почв 5-7 хорошо растут и плодоносят яблоня, груша, слива, вишня, облепиха, черная смородина. Из ягодных культур плохо переносят повышенную  кислотность почв крыжовник, черная смородина, жимолость съедобная. 

Относительно нетребовательна к повышенной кислотности ирга.  Земляника малочувствительна к слабой кислотности (до рН 5,2) [4].

Литература

  1. Ягодин Б.А. и др. Агрохимия/Под. ред. Б.А. Ягодина. - М.: Колос, 2002 - 584 с., ил. (Учебник)
  2. Науменко Т Источник жизни. – Вестник овощевода №9 (28), 2013.
  3. Сто и один секрет плодородия почвы / авт.-сост. М.Е. Ершов. — М.: ACT; Донецк: Сталкер, 2005. —191, с. — (Приусадебное хозяйство).
  4. Зайдельман  Ф. Р. Фермеру и садоводу о почвах, их экологии и повышении плодородия. Издание 2-е, доп. — М: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. — 320 с.