Новый взгляд на рН почвенного раствора

У всех агрономов на слуху термины: рН воды, рН почвы. Безусловно, они влияют на продуктивность самой почвы (ее способности отдавать питательные вещества) и на продуктивность самих растений, у которых своя «диета» и возможность поглощать из почвенного раствора – разная.

А если вникнуть по глубже? Так, что такое рН?! Как правильно использовать данные о рН воды, рН почвы? Итак, по порядку.

рН - это мера кислотности, мы произносим «пэ-аш». В переводе с латинского означает (р) – pontus, (H) - Hidrogenii. рН – это вес водорода.

Кислую среду создают ионы водорода Н(+) и чем их больше, тем кислее раствор. Щелочную среду создают гидроксил-ионы (ОН)-. Чем больше их, тем более щелочным становится раствор.

Молекула воды Н2О при температуре 22-250С, 1л дистиллированной воды распадается на ионы водорода (Н)+, и (ОН)- в количестве по 0,0000007 г/л (рН=7). Таким образом, рН – это, по сути, концентрация ионов водорода и гидроксил ионов (ОН)- в 1л воды и их количество – равное при рН=7. Если в воду добавить, например, лимонного сока, концентрация ионов водорода увеличится и будет составлять 0,001 г/л. 

Если добавить соду в воду, или просто мыло – увеличится концентрация гидроксил-ионов(ОН)-. Абсолютные показатели концентраций ионов водорода очень и очень малы и ими не удобно пользоваться. Для удобства (чтобы не писать такие длинные цифры), принято записывать рН =7,0, а не 0,000001 г/л, или 1*10-7 степени, введен показатель рН – десятичный отрицательный логарифм, взятый с обратным знаком. Для большего понимания – рН = 7, рН = 4, рН = 5,5 берется «степень», в которую следует возвести число, чтобы получить значение концентрации ионов водорода, или гидроксил-ионов.

Для чего нужно знать значение рН раствора для обработки растений?

Таким образом, измеряя рН воды, мы узнаем – какое содержание растворимых солей содержится в ней и, насколько она пригодна для полива, или питья, насколько она твердая, или мягкая и насколько она  пригодна для приготовления рабочего раствора, который применяется для обработки посевов сельскохозяйственных культур. А это уже очень и очень ВАЖНО! Запомнить необходимо следующее:

Рабочий раствор должен ОБЯЗАТЕЛЬНО иметь рН=5,5-6,5.

Дело в том, что клеточный сок растений имеет слабокислую среду и воспринимает раствор как «родной».  Именно поэтому, после приготовления рабочего раствора (и не важно, что туда входит – гербицид, фунгицид, инсектицид, микроэлементы). Раствор должен быть с рН 5,5-6,5. Если рН выше, то применять адъюванты.

Значение, определяющее количество ионов водорода, легко растворимых солей в воде и которые, взаимодействуя с углекислым газом воздуха, образуют гидрокарбонаты (НСО3)-. Углекислый газ, как известно, находится в воздухе и взаимодействуя с молекулами воды образует угольную кислоту. Та, в свою очередь, является не устойчивой и сразу распадается на карбонаты и гидрокарбонаты.  В зависимости от источника воды, в ней могут быть растворены не только карбонаты, хлориды или сульфаты, но и катионы кальция, магния, натрия.

Концентрация рабочего раствора не должна превышать 4%, а почвенный раствор не должен превышать 0,1%. Если концентрация почвенного превышает над клеточным, растения не смогут впитывать воду и питательные элементы и засохнут.

В чем разница между водным и солевым рН почвенного раствора?

При определении водного рН почвы используют дистиллированную воду, которая переводит содержащиеся ионы водорода в органических кислотах (щавелевую, лимонную, яблочную) в раствор. Такой вид кислотности называется актуальной (активной) и учитывается при выборе сельскохозяйственных культур для севооборота.

Оптимальным водным рН почвы для всех культур считается рН= 6,3-6,5. Но есть исключения (таблица 1).

Таблица 1. Нормы рН почвы для разных культур

Однако ионы водорода также входят в ППК почвенно-поглотительный комплекс и размещены на коллоидных частичках (на твердой фазе почвы). Для того, чтобы эти ионы водорода вымыть с коллоидных частиц, применяют нейтральную соль КCl (солевой рН).

Такая кислотность называется обменной, поскольку показывает нам –сколько ионов водорода и алюминия можно вытеснить «обменять» на другие катионы, анионы. Обменная кислотность ВСЕГДА выше актуальной (водный рН). И именно по этой кислотности определяют нормы внесения извести.

Таблица 2.  Нормы извести СаСО3 т на 1 га, в зависимости рН солевой вытяжки (КCl)

Обменную кислотность определяют на кислых почвах (зона Полесья, Лесостепи). В этих регионах почвы песчаные, супесчаные, серые-легкие по мех составу, с низким содержанием гумуса и с низкой емкостью поглощения основ (3-5 мл-экв./100 г почвы), низкой насыщенностью основаниями.

Это означает, что коллоидных (глинистых) частичек очень мало и они смогут «удержать» всего 3-5 мг.экв основ = кальций+магний+калий+натрий=S.

Если на коллоидах находятся только эти элементы (S),  основы считаются насыщенными. Если на коллоидах еще имеются алюминий+водород+марганец+железо=Hz, то основы считаются не насыщенными.Сумма S+Hz=T. Насыщенность почв основаниями

V = S/TV =S/S+Hz.

Чем выше процент основ, тем плодороднее почвы, тем больше у них буферность способность противостоять подкислению или подщелачиванию. Вот почему важно на кислых почвах минеральные удобрения вносить небольшими частями, чтобы их катионы не вытесняли в почвенный раствор кальций и магний и те в свою очередь, не вымывались почвенным раствором в низкие горизонты почвы.

На кислых почвах всегда существует дефицит серы, бора, калий, которые легко вымываются в нижние горизонты и стают недоступными для растений. Кроме того, на кислых почвах связываются фосфор и цинк.

Чтобы растения получали эти элементы, которые участвуют в фотосинтезе, входят в состав АТФ, в процессах дыхания, образовании генеративных органов и корневой системы, следует обязательно проводить листовые подкормки препаратами, которые содержат доступный органический фосфор. На рынке Украины хорошо себя зарекомендовал препарат «Хелатин Фосфор-калий». Органический фосфор необхоимо применять по листу на всех без исключения культурах в критические фазы развития:

• Озимые колосовые кущение — выход в трубку, флаговый лист;
• Рапс — начало стеблевания;
• Кукуруза — 3-5 листьев;
• Подсолнечник — 3-4 пары;
• Зернобобовые — бутонизация.

Следует всегда помнить, что на кислых почвах при рН 5.0 и меньше, поступление азота, фосфора, калия, серы, кальция, магния, молибдена – ЗАТРУДНЕНО! А вот алюминий, железо, марганец – становятся настолько подвижными, что часто стают для растений токсичными. Поэтому листовые подкормки активизируют работу корневой по усвоению элементов, что находятся в почве.

На щелочных почвах рН=7,5-8,5 менее доступными становятся железо, марганец, медь, цинк, бор.

Именно при оптимальном рН=6,3-6,8 стают оптимально доступными все макро, мезо и микро удобрения, поэтому за состоянием почвы, и особенно рН почвенного раствора, следует тщательно следить и своевременно принимать меры.