Буферность почвы

Буферность почвы — способность почвы противостоять изменению реакции почвенной среды. Буферность характеризуется величиной ёмкости катионного поглощения (T), составом поглощённых катионов и катионо-анионным составом почвенного раствора.

Значение

Буферность почвы проявляется в устойчивости к временному изменению концентрации почвенного раствора, вызванному недостатком влаги, неравномерным или периодическим внесением удобрений и мелиорантов. Почвы с высокой буферностью, ёмкостью катионного обмена и широким составом поглощённых ионов легко удерживают в поглощённом состоянии максимально допустимые разовые дозы мелиорантов и удобрений без значительного повышения концентрации почвенного раствора. Напротив, почвы с низкой буферностью не могут удерживать большие разовые дозы мелиорантов и удобрений без увеличения концентрации почвенного раствора и потерь элементов питания от вымывания, поэтому на таких почвах удобрения вносят дробно.

Значение буферности почвы используется для расчёта оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений и мелиорантов под сельскохозяйственные культуры.

Механизм действия буферности почвы

Буферность почвы обусловлена наличием в почвенном растворе слабых органических и минеральных кислот и их солей, которые участвуют в реакциях:

$${(CH_3COO)_2Ca + 2HNO_3 = 2CH_3COOH + Ca(NO_3)_2;}$$

$${Ca(HCO_3)_2 + 2HNO_3 = 2H_2O + 2CO_2 + Ca(NO_3)_2;}$$

$${2CH_3COOH + Ca(OH)_2 = (CH_3COO)_2Ca + 2H_2O;}$$

$${Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 = 2CaCO_3 + 2H_2O.}$$

При наличии подкисляющего фактора в почве, то есть при появлении в почвенном растворе ионов водорода, они обмениваются с катионами ППК, в результате чего образуется нейтральная соль и реакция раствора не меняется:

$${ППК (Ca, H_2) + 2H^+ = ППК H_4 + Ca^{2+}.}$$

Буферные свойства почвы против кислотности возрастают с ростом насыщенности почв основаниями и с переходом от нейтральной к щелочной реакции среды.

При наличии подщелачивающего фактора, то есть при появлении в почвенном растворе гидроксид-ионов, например Ca(OH)₂, катион кальция вытесняет из ППК эквивалентное количество ионов водорода, в результате образуется вода и реакция раствора не меняется:

$${ППК (Ca, H_2) + Ca(OH)_2 = ППК Ca_2 + 2H_2O.}$$

Буферные свойства против подщелачивания увеличиваются на нейтральных почвах с ростом гидролитической кислотности, с уменьшением степени насыщенности основаниями и с переходом от нейтральных к кислым почвам.

Свойства

Под действием подкисляющих и подщелачивающих факторов реакция почвенного раствора может меняться, однако скорость изменений в почвах с низкой ёмкостью катионного обмена выше, чем с высокой. Чем выше значение ёмкости катионного обмена, тем выше буферность почвы.

Управление

Для повышения буферности почвы применяют органические и минеральные удобрения в сочетании с периодическим внесением мелиорантов.

Литература

Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. / Под ред. Б. А. Ягодина М.: Колос. 2002
Минеев В. Г., Сычёв В. Г., Гамзиков Г. П. и др. Агрохимия. Учебник. / Под ред. Минеева В. Г. М.: Изд-во ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова. 2017