Сельское хозяйство/ 3. Земледелие, грунтоведение и агрохимия.

К. с.-г. н. Гаврилович Н.Е., к. с.-г. н. Солошенко А.В., Фесенко А.М.

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. П. Василенко

Природа щелочности почв юга Украины

Для характеристики щелочности почв используют две группы показателей. Одна из них – рН паст, суспензий, почвенных растворов, водных вытяжек – позволяет оценить активность Н⁺ и ОН^- -ионов в исследуемой системе и дает представление о реакции почвы. Вторая группа показателей характеризует содержание компонентов, с которыми связана щелочная реакция почвы и уровень рН. Это общая и различные виды частной щелочности, которые определяют титрованием кислотой. Указанные группы показателей характеризуют разные аспекты щелочности почв и поэтому не всегда взаимосвязаны.

Известно, что щелочность может быть обусловлена карбонатами и гидрокарбонатами, щелочными солями кремниевой и органических кислот, другими соединениями. В общей форме можно утверждать, что щелочную реакцию растворов могут создавать все основания, константы диссоциации которых больше или равны 10-9 [1]. Однако, обладая разными свойствами, основания могут оказывать неодинаковое действие на растения.

Л. А. Воробьева и С. П. Замана [2] разработали метод дифференцированного определения общей, карбонатной, органической, боратной, сульфидной щелочности. Нами с помощью этого метода были проанализированы водные вытяжки из почв юга Украины, где обнаружено содовое засоление. Некоторые результаты этих исследований приведены в табл. 1:

Таблица 1. Компонентный состав щелочности в почвах юга Украины

Место отбора образца	Почвы	Глубина, см	Виды щелочности (Щ, % от общей)
			Щкарб.	Щорг.	Щб.	Щс.
Одесская область, Татарбунарский район	Чернозем южный (орошаемый)	0-10	50,0	49,5	-	-
		20-50	34,0	66,6	следы	-
		50-70	44,3	55,7	следы	-
		100-150	77,0	22,6	0,4	-
Одесская область, Килийский район	Черноземно-луговая, (орошаемая)	0-10	82,6	17,2	0,2	-
		20-50	76,2	23,6	0,2	-
		50-70	46,0	20,1	0,2	3,7
		100-150	81,4	17,2	0,3	1,1
		150-200	84,0	13,9	0,1	2,0
АР Крым, Джанкойский район	Солонец степной (целина)	20-30	35,0	67,9	1,4	4,0
АР Крым, Красноперекопский район	Темно-каштановая солонцеватая	60-70	52,0	30,0	4,4	4,4
Херсонская область, Цюрюпинский район	Солонец каштаново-луговой	80-100	82,7	1,5	3,5	-

Результаты исследований показывают, что щелочность водных вытяжек исследуемых почв имеет сложный состав. Основную роль в ее формировании и проявлении играют карбонатные ионы НСО₃^- и СО₃^-. Они присутствуют во всех почвах, и доля карбонатной щелочности составляет 40-84% от общей щелочности. Вместе с тем значительную долю (30-68%) в составе соединений, обуславливающих общую щелочность, занимают анионы органических кислот, которые формируют так называемую органическую щелочность. Наибольшее ее количество отмечается в горизонтах почв, где выражены процессы естественного и вторичного осолонцевания, обусловленного влиянием щелочных оросительных вод. Это позволяет утверждать, что источником органической щелочности являются гуматы натрия. Последние в растворе ведут себя по типу соли слабой кислоты и сильного основания, сообщая раствору щелочную реакцию:

HumH₂Na₂+ H₂O = HumH₄+2NaOH.

Обращает на себя внимание наличие щелочности, обусловленной анионами органических кислот на глубине 80-100 см. Это можно объяснить миграцией органических веществ вниз по почвенному профилю в условиях ирригации.

В водных вытяжках из нижних горизонтов почв и в грунтовых водах присутствует в незначительном количестве (до 4%) от общей щелочности боратная щелочность.

Таким образом, щелочность в горизонтах содопроявления имеет сложную структуру; она может быть обусловлена карбонатами, органическими соединениями, боратами. Соотношение этих компонентов неодинакова в разных почвах, доля карбонатов, в частности, может составлять менее 35% от общей щелочности.

Нами была проведена группировка почв, позволяющая оценить преобладающие соединения, с которыми связана щелочность в каждой группе почв.

Первая группа объединяет черноземы южные, темно-каштановые солонцеватые почвы, солонцы. Основным компонентом щелочности верхних горизонтов этих почв является органическая щелочность, доля которой составляет 49-68% от общей щелочности. В водной вытяжке из нижних горизонтов этих почв (100-150 см) преобладает карбонатная щелочность, в то время как органическая составляет 14-22 % от общей щелочности.

Вторая группа орошаемых почв включает лугово-каштановые, лугово-черноземные, черноземно-луговые, каштаново-луговые почвы. Щелочность этих почв на 67-83% связана с карбонатными ионами, а доля органической щелочности не превышает 12-30 % от общей щелочности. Причем общая и карбонатная щелочность выше суммарной концентрации ионов кальция и магния, что подтверждает содовую природу щелочности этих почв.

Принятая нами группировка почв позволяет оценить природу щелочности почв, возможную ее токсичность для растений и разработать эффективные приемы повышения плодородия щелочных и содовозасоленных почв.

Библиография

1. Dickson A. L. An exact definition of total alkalinity and a procedure for the estimation of alkalinity and total inorganic carbon from titration data. Deep-Sea Res. 1981. V. 28 №6. P.609-623.

2. Воробьева Л.А., Замана С.П. Природа щелочности почв и методы ее определения. – почвоведение, 1984, №5, С. 134-139.