Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
[ППК2-]Са2 + + НС1=[ППК2-]2Н + + СаС12
Если в почве появляется щелочь, водород или алюминий поглощающего комплекса обмениваются с катионами щелочи, которая нейтрализуется:
[ППК2-]2Н+Са(ОН)2=[ППК2-]Са2+2Н20
Кроме почвенных коллоидов твердая фаза почв может содержать другие факторы буферности — малорастворимые простые соли основного или кислотного характера, которые могут взаимодействовать с растворами и ослаблять сдвиг реакции.
Буферность почвы зависит от: 1) количества почвенных коллоидов (чем больше коллоидов в почве, тем выше ее буферность; песчаные почвы почти не обладают буферностью); 2) состава почвенных коллоидов (чем выше в почвах содержание гумуса, монтмориллонита и почвенных коллоидов с широким отношением кремнезема к глинозему, тем выше их буферность по отношению к изменениям реакции как в кислом, так и в щелочном интервале; буферность возрастает параллельно увеличению емкости поглощения почв); 3) состава обменных катионов (наличие большого количества катионов Са2+, Mg2+, Na2+ и других оснований создает значительную буферность в кислую
сторону; почвы, имеющие в составе обменных катионов Н+ или А13+ и способные поглощать щелочь, обнаруживают буферность в щелочную сторону).
Буферность почв и почвенных растворов определяется путем их титрования:
1) по отношению к кислотам — растворами кислот;
2) по отношению к щелочам — растворами едких щелочей; 3) по отношению к соде — растворами соды.
При добавлении небольших порций реактива (кисло -ты или щелочи) производится измерение рН почвенного раствора и строится кривая титрования, описывающая буферную способность почв. Для почв высокой буфернос-ти кривая изменения рН при
Рис. 40 Кривые буферности почв (А. Е. Возбуцкая, 1968).
I — дерново-подзолистая супесчаная почва,
II — оподзоленный чернозем, III — дерново-сильнподзолистая почва, IV — выщелоченный чернозем
204
Таблица 38. Сравнительная буферность почв СССР относительно песка
(В. А. Ковда, 1973)
Почвы Буферность против кислот Буферность против щелочей
Подзолы и красноземы 1—2 10
Слабоподзолистые 2—3 5—8
Черноземы и серые лесные 5—8 2—3
Каштановые 8—10 2
Солонцеватые 10 1
Пески 1 1
титровании отличается постепенностью изменений, в то время как для почв малой буферности она характеризуется резкостью переходов (рис. 40).
Высокой буферностью в отношении кислот и низкой — против щелочей — отличаются гумусированные маловыщелоченные, богатые у1лекислыми солями почвы степных, полупустынных и пустынных облааей. Высокой буферностью против щелочных агентов обладают глинистые почвы, содержащие значительные количества обменных Н+ и А13+ и кислых гумусовых соединений (табл. 38).
Буферная способность является одним из элементов почвенного плодородия. Она позволяет сохранять благоприятные для растений свойства почв. Буферность почвы необходимо учитывать при проведении химической мелиорации (при известковании и гипсовании), так как при повышенной кислотности или щелочности почва, обладающая буферностью, сопротивляется изменению реакции, что требует внесения повышенных доз химических мелиорантов.
Глава одиннадцатая
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЧВАХ
11.1. Окислительно-восстановительные реакции и процессы
Почва — это сложная окислительно-восстановительная система. В ней присутствует большое количество разнообразных веществ минеральной и органической природы, способных вступать в реакции окисления и восстановления, благодаря чему в ней активно протекают окислительно-восстановительные процессы, оказывающие существенное влияние на ход почвообразования. С окислительными реакциями связаны процессы гумификации растительных остатков; с реакциями как окисления, так и восстановления — изменение степени окисленности железа, марганца, азота, серы и других элементов.
205
Реакции окисления и восстановления всегда протекают одновременно. В них участвуют два или несколько веществ, одни из которых теряют электроны и окисляются (реакция окисления), другие приобретают электроны и восстанавливаются (реакция восстановления). Донор электронов называется восстановителем (он окисляется), а акцептор — окислителем (он восстанавливается) В общем виде реакцию окисления-восстановления можно представить следующим образом:
0x+ne-<—>Red, (43)
где Ох — окислитель; Red — восстановитель; е- — электроны; п — число электронов, участвующих в реакции.
Направление окислительно-восстановительной реакции определяется степенью легкости отдачи электронов восстановителем и прочности их связывания окислителем. Часть протекающих в почве окислительно-восстановительных реакций имеет обратимый характер, но большинство из них идет необратимо. Примером обратимых реакций могут служить реакции окисления и восстановления железа и марганца; необратимые реакции — это в основном реакции окисления органических веществ, некоторые реакции, связанные с превращением соединений азота и серы
11.2. Окислительно-восстановительный потенциал
почвы
Для количественной характеристики окислительно-восстановительных реакций, протекающих в почве, установления их направленности и интенсивности, что определяет окислительновосстановительное состояние или окислительно-восстановительную обстановку почв, пользуются понятием окислительно-восстановительного потенциала
