Буферность почвы и физико-химические барьеры в ландшафтах

Свойство почвы противостоять изменению концентрации почвенного раствора называется буферной способностью. Зачастую, ее определяют как способность почвы противостоять изменению ее реакции при воздействии щелочных и кислых веществ.

В то же время буферность почвы делает ее инертной, в отношении усилий человека, направленных на изменение свойств почвы в благоприятную сторону. Поэтому дозы химических мелиорантов значительно превосходят количества, необходимые для изменения актуальной кислотности или щелочности, непосредственно действующих на растения.

Различают буферную способность почвы против подкисления и подщелачивания.

Почвы, не насыщенные основаниями и содержащие в ППК водород и алюминий – желтоземы, бурые лесные и красноземы, обладают большой буферностью против подщелачивания.

Физико-химические барьеры в ландшафтах. Зоны, где резко уменьшается скорость миграции веществ, которая приводит к концентрации химических элементов, называется геохимическим барьером. Выделяют три типа геохимических барьеров: биогеохимический, механический и физико-химический.

Мероприятия по регулированию реакции почв. Для поддержания оптимальной реакции почвенного раствора разработаны способы, основанные на регулировании состава обменных катионов – известковании и гипсовании.

Известкование – способ уменьшения кислотности почвы посредством замещения поглощенного водорода на кальций извести. Бикарбонат кальция, образующийся при взаимодействии извести с углекислотой почвенного раствора, также нейтрализует органические и минеральные кислоты почвы.

Для определения необходимости известкования почв учитываются обменная кислотность (рН солевой вытяжки) и степень насыщенности основаниями (таблица 16).

Дозу извести определяют с учетом гидролитической кислотности почв (Нг) по сокращенной формуле:

где Нг – гидролитическая кислотность, мг/100 г почвы; dv – плотность почвы, г/см3; 5 – комплексный коэффициент; h – мощность мелиорируемого слоя, м.

Считается, что в гипсовании нуждаются почвы, содержащие более 10 % обменного натрия и более 30 % обменного магния. Степень солонцеватости (С, %) почв устанавливают по формуле:

где Nа – содержание обменного натрия, мг-экв./100 г почвы;

ЕКО – емкость катионного обмена, мг-экв./100 г почвы.

Дозу гипса (Х, т/га) для замены натрия на кальций вычисляют по формуле:

где 0,086 – миллиграмм-эквиваленты гипса, г;

Nа – содержание обменного натрия, мг.-экв./100 г почвы;

h – мощность мелиорируемого слоя, см;

dv – плотность почвы, г/см3.

При мелиорации натриево-магниевых солонцов используют универсальную формулу для определения содержания гипса:

где 86 – миллиграмм-эквивалент гипса, необходимого для вытеснения 1 мг-экв. натрия из 100 г почвы, г;

Nа – содержание обменного натрия, мг-экв./100 г почвы;

Мg – содержание обменного магния, мг-экв./100 г почвы;

h – мощность мелиорируемого слоя, дм;

dv – плотность почвы, г / см3.

Поскольку для гипсования применяют не чистый гипс, то окончательную его дозу вычисляют с учетом содержания СаSО4 * 2Н2О:

Содержание гипса = Х * 100 : А, где А − содержание СаSО4 * 2Н2О, % в сыромолотом гипсе.