Как определить кислотность почвы: Как в домашних условиях проверить кислотность грунта |Agro-Market24

Содержание

Лайфхак от Green Battery: кислотность почвы


Практически каждый опытный садовод знает, что на своем участке можно сажать не все виды растений. Это может быть связано с климатическими особенностями региона, с видом почвы, которая находится на участке, а также с её кислотностью. Как раз о ней сегодня и поговорим. Как самостоятельно можно измерить уровень pH в земле без применения дорогостоящих приборов и привлечения специалистов? Рассказываем ниже.


Зачем?



Прежде, чем мы расскажем о том, как можно определять кислотность почвы, необходимо все-таки объяснить, зачем это вообще нужно.


Представьте ситуацию: Вы купили новый участок и распланировали на нем свои будущие посевы до малейших деталей. Вот сезон подходит к концу, но многие из посаженных вами растений не взошли, некоторые сгнили, а сорняков стало больше, чем полезных саженцев. И как бы ни старался садовод, чтобы он не делал, ситуация повторяется из года в год. Некоторые садоводы из-за таких форс-мажоров просто отказываются выращивать полезные овощи и фрукты, под предлогом «зачем сажать — все равно не вырастет». Но на самом деле все может, и все будет расти, если изучить свой участок досконально, знать его особенности и нюансы. И одним из таких важных факторов, которые обязан знать каждый садовод, является кислотность почвы. Именно из-за неё многие растения не приживаются и банально не растут на многих участках.


Почвы бывают нескольких видов:


  • кислые — pH 4;


  • нейтральные — pH 6-7;


  • щелочные — pH 8-9.


Практически всем растениям для благополучного роста необходима нейтральная или щелочная (слабокислая) почва. Это связано с тем, что в кислом грунте очень плохо усваиваются питательные вещества и минералы, которые жизненно необходимы таким растениям, как, например, роза или клематис. В природе зачастую бывает так, что в районах с большим количеством осадков щелочная почва со временем становится более кислотной, так как дождевая вода, вступая в химическую реакцию, вымывает полезные минеральные вещества — различные соединения кальция.  


Стоит отметить, что многие растения довольно быстро умеют приспосабливаться к изменениям pH-баланса, но есть и исключения. Такие растения называют кальцефобами — те, которые предпочитают более кислую среду, и кальцефилы — растения, которые любят щелочной грунт. Но, на счастье садоводов, такие растения можно пересчитать по пальцам. 


Как?



Есть несколько способов определения кислотности почвы без применения дорогостоящих приборов и средств. Расскажем о трех самых простых и распространенных способах проверки кислотности грунта на вашем участке.


Первым способом стоит назвать простой визуальный осмотр. Но даже к этому, казалось бы, элементарному делу нужно подходить с умом. Почва на участке кислая, или даже очень кислая, если на участке в большом количестве растут, или преобладают над другими, такие сорняки, как:


  • пупавка полевая (очень похожа на ромашки)


  • черника или водяника


  • эрика, щавель, белоус или марьянник

  • щавели

  • полевой хвощ

  • подорожник

  • шероховатый горец

  • мох


Если на участке растет осока, шиповник, ветренница, лисовка, колокольчик, пырей, мать-и-мачеха или донник, то это свидетельствует о слабокислом грунте. Но нужно иметь в виду, если приведенные выше растения растут в единичном экземпляре или на определенных участках, то результат не может быть точным на 100%.


Вторым способом, с помощью которого можно определить уровень pH-баланса, нужно отметить народный способ «заваривания» грунта. Для этого нужно взять несколько свежих листиков черной смородины, сделать из них отвар в примерно 200 мл воды, процедить и дать отвару остыть. Затем взять пробу почвы с разных участков земли, смешать их и опустить в отвар. Цвет воды будет меняться в зависимости от кислотности. Если оттенок воды приобрел красноватый цвет, то почва кислая; если вода окрасилась в фиолетовый — грунт имеет нейтральный pH, а если цвет стал зеленоватым, то почва щелочная.


И третьим способом, которым можно определить pH грунта мы назовем «кулинарный» способ. У каждой хозяйки дома есть сода и уксус — именно они и понадобятся Вам для проверки pH-баланса почвы с участка. Для того чтобы провести анализ, нужно взять две горсти земли с участка. Желательно чтобы она была влажная — после полива или дождя. Если же грунт сухой, сбрызните его простой водой. Затем на первый образец насыпьте щепочку пищевой соды. Если начали образовываться пузырьки, значит почва имеет повышенную кислотность, и второй образец отреагирует аналогично. Если пузыри не появились, значит пришло время поработать со второй горстью земли. Налейте на почву небольшое количество уксуса — как и в случае с содой, должны появиться пузырьки. Но в случае с уксусом, появление пузырьков свидетельствует о повышенной концентрации щелочей в почве.


Конечно, есть и более серьезные методы проверки pH-баланса почвы, например, с помощью лакмусовой бумаги или полноценным лабораторным анализом. Но эти методы более дорогостоящие, длительные и не всегда доступные. Потому советуем воспользоваться одним из приведенных выше методов и выращивать все возможные овощи, фрукты и декоративные растения у себя на участке!

Как определить кислотность почвы: методы народные и научные

Оглавление:

  • Методы определения
  • Приборы
  • Знакомый с детства лакмус
  • Сорняки
  • Народные методы
  • Состояние растений

Прежде чем рассказать о том, как определить кислотность почвы, кратко напомним, что это вообще такое. Если уж совсем заумно, то это соотношение ионов водорода и гидроксидов, которое обозначается символами pH – pondusHydrogenii – что в переводе с божественной латыни буквально означает «вес водорода». Это соотношение и определяет кислотность грунта на земельном участке.

Принято считать, что почвы с реакцией pH равной 7 единицам считаются нейтральными. Если уровень выше этого показателя, то мы имеем дело с щелочными грунтами, если ниже – с кислыми.

Методы определения

В том, как определить кислотность почвы самостоятельно, нам могут помочь приметы, народные или научные средства. Это можно сделать так:

  • определить по приборам;

  • использовать лакмусовую бумагу;

  • установить по растущим сорнякам;

  • определить народными методами;

  • узнать по внешнему виду некоторых огородных культур.

Каждый из этих методов можно использовать на своем участке, только нужно иметь в виду, что в разных его углах почва может давать совершенно разную реакцию. Это необходимо учитывать при планировании посадки тех или иных садово-огородных культур, а также в мероприятиях по раскислению или заскислению почвы.

Справка! Раскисление почвы – способ уменьшения ее кислотности или увеличения pH-реакции в щелочную сторону, закисление, обратный процесс, оно делает грунты более кислыми.

Приборы

Шагающие в ногу со временем садоводы привыкли доверять техническим средствам. Вот и для определения кислотности существует такой прибор — pH-метр для почвы.

Состоит измеритель из щупа, который втыкается в землю и монитора, отображающего уровень pH-реакции. Они могут быть соединены жестко либо через гибкий проводник. Внутри прибор, конечно, устроен более сложно, но зачем нам знать про всякие аноды-катоды, нам важен наглядный результат.

Такие приборы для измерения кислотности почвы выпускают в настоящее время многие производители: и европейские, и китайские, и отечественные. Чтобы не быть обвиненными в рекламе, называть марки и отмечать их модели в лучшую или худшую сторону не станем (да и не платят нам за это :)).

Знакомый с детства лакмус

Кто помнит со школы уроки по химии, тот с легкостью сможет применить всем известный измеритель кислотности почвы – набор лакмусовых бумажек.

Пользоваться набором очень просто, рассказываем пошагово:

  1. Берем образец почвы и заливаем ее 4-5 частями дистиллированной воды (продается в магазинах для автомобилистов).

    Совет! Простую воду с участка из колодца или водопровода нельзя, так как она уже имеет свои показатели кислотности и может повлиять на результат испытания!

  2. Размешиваем грунт в кашицу.

  3. Ждем, когда жидкость осветлится, обычно на это уходит 5-10 минут.

  4. Опускаем в жидкость полоску лакмусовой бумаги.

  5. Подносим окрасившуюся бумагу к эталонной шкале и сравниваем степень окраски, по которой и определяем уровень pH.

Если под рукой нет шкалы, то можно запомнить цвета реакций наизусть:

Сорняки

Если вы хорошо знакомы с видами растений, особенно с сорняками, то вы легко можете узнать какая у вас почва: кислая или щелочная. Если в своем огороде вы можете посеять семена, невзирая на уровень pH вашего грунта, то в природе так не происходит, и каждая травинка всходит только там, где ей наиболее комфортно.

Исходя из знаний того, какие сорные растения живут на кислых почвах, а какие на щелочных или нейтральных, можно сделать вывод о грунтах вашего участка.

Перечислим растения, которые растут на щелочных и нейтральных почвах:

  • горчица;

  • люцерна;

  • крапива;

  • тимофеевка;

  • полевица;

  • костер;

  • ромашка;

  • мать-и-мачеха;

  • клевер;

  • земляника;

  • таволга;

  • мятлик;

  • вьюнок-березка.

В следующем списке перечислим, какие сорняки растут на кислых почвах:

Если на вашем участке встречаются растения индикаторы кислотности почвы, относящиеся к разным спискам, значит грунт у вас неоднороден, и для каждой из зон нужно провести свои агротехнические мероприятия.

Кроме перечисленных растений, можно отметить и большинство хвойников. По крайней мере, под сосновыми и еловыми насаждениями грунт, скорее всего, будет кислым, а хвоя этих деревьев даже используется в огородах для подкисления почвы на грядках.

Народные методы

Измерение кислотности можно провести и без приборов или лакмусовых бумажек. Для этого существуют несколько простых и доступных всем народных способов.

При помощи листьев

В этом способе смородиновые или вишневые листья заменяют лакмусовые бумажки. Делается это следующим образом:

  1. В стеклянные стакан кладут 3-5 листочков черной смородины или обыкновенной вишни.

  2. Заливают доверху кипятком и настаивают до остывания воды.

  3. Опускают в стакан кусочек грунта и следят за реакцией.

Красный цвет жидкости покажет, что грунт кислый, синяя окраска обозначает слабокислую реакцию, зеленый цвет означает, что ваша почва pH-нейтральна.

Ямки и канавки

Если в ямке после дождя вода окрашивается в ржавый цвет и затягивается маслянистой пленочкой, это признак сильнокислой почвы. То же обозначают и белесые полоски заметные при перекопке огорода.

Уксус

Если уксусом полить землю на участке и не произойдет никакой реакции, значит почва в этом месте кислая. На нейтральном грунте образуются характерные пузырьки, а на щелочном – зашипит и запенится.

Виноградный сок

В домашних условиях можно в качестве индикатора кислотности использовать виноградный сок. Если при помещении в него кусочка грунта, цвет жидкости изменится и произойдет реакция, это покажет нам, что почва нейтральна. Кислая почва с соком не прореагирует.

Меловой способ

Определение кислотности грунта при помощи обычного школьного мела напомнит некоторым садоводам процесс производства вина. Для этого нужно поступить следующим образом:

  1. В бутылку насыпаем одну горсть огородной почвы.

  2. Заливаем пятью столовыми ложками кипяченой теплой воды.

  3. Добавляем чайную ложку измельченного в порошок мела.

  4. На горлышко бутыли надеваем медицинский напальчник, воздушный шарик или изделие № 2.

  5. Бутылку энергично встряхиваем для того, чтобы перемешались все ингредиенты.

  6. Выпрямляющийся напальчник покажет нам, что выделяется газ от происходящей внутри бутылки реакции, что указывает на кислый состав почвы.

Краснокочанный индикатор

Мало кто знает, что самодельные индикаторные бумажки наподобие лакмусовых можно изготовить из обычной краснокочанной капусты. Этот метод основан на способности капустных листьев этого вида менять свою окраску в различных внешних условиях.

Для изготовления индикаторов из краснокочанной капусты поступают следующим образом:

  1. Нашинкованная капуста помещается в кастрюлю.

  2. Заливаем капусту водой и варим полчаса после закипания.

  3. В это время нужно взять обычную писчую белую бумагу и нарезать на полоски сантиметровой ширины.

  4. Капустному раствору даем охладиться до комнатной температуры.

  5. Охлажденный капустный отвар процеживаем через сито или дуршлаг.

  6. В жидкость помещаем бумажные полоски на пять минут.

  7. После пропитывания полосок жидкостью из отвара капустных листьев выкладываем их на решетку для просушивания.

  8. Высушенные полоски представляют собой готовый индикатор для определения кислотности.

Применяются самодельные индикаторы практически по той же схеме, что и лакмусовые бумажки. Чтобы определить уровень кислотности вашей почвы, следует поступить так:

  1. Поместить в емкость образец почвы.

  2. Залить его тремя частями воды.

  3. Перемешать и дать настояться в течении тридцати-сорока минут.

  4. Процедить раствор.

  5. Капнуть каплю жидкости на самодельный капустный индикатор.

Если изменения цвета не произошло, значит, ваш грунт – нейтрален. Слабокислая почва окрасит бумажку в розовый цвет, кислая – в красный.

Состояние растений

Определить кислотность почвы в вашем огороде можно по состоянию окраски листьев некоторых культурных растений. Наиболее характерна в этом отношении свекла, в особенности красная столовая, которая любит расти на слабощелочной земле.

На нейтральных почвах окраска листьев у нее нормального насыщенного зеленого цвета. Начинающие окрашиваться в розовато-красный цвет прожилки указывают на слабокислую реакцию, а появление на ботве красных пятен означает, что корнеплод растет на кислой почве.

Для закрепления прочитанного материала представляем видео про определение кислотности с помощью лакмусовых бумажек:

Как проверить pH почвы

Как проверить pH почвы моего двора

Вы заметили желтые пятна на ваших растениях? Низкорослый рост в вашем дворе? Слабые стебли у растений? Обесцвеченная листва? Все это может быть признаком того, что pH вашей почвы «выключен».

Почему это происходит? Может быть много факторов, но лучше всего начать с тестирования pH вашей почвы .

Большинство видов трав хорошо растут в почве с pH от 5,5 до 6,5 . Определение того, является ли ваш уровень слишком высоким или слишком низким, позволит вам понять, с чего вам нужно начать.

Почему pH почвы важен?  

pH почвы — это показатель того, насколько кислой или щелочной (щелочной) является ваш газон по шкале от 0 до 14. Все, что ниже 7, является кислотным, а все, что выше 7, — щелочным.

Вода и питательные вещества необходимы для роста растений. РН почвы влияет на то, насколько хорошо ваши растения могут усваивать питательные вещества.

Различные питательные вещества становятся доступными при разных уровнях pH (см.

таблицу ниже). Азот, фосфор и калий – три основных элемента питания, в которых нуждаются растения.

Хотя разные растения могут расти при разных уровнях pH, большинство трав хорошо растут при pH 5,5–6,5.

 

Что вызывает низкий или высокий рН почвы?

Такие факторы, как осадки, загнивание растений, климат, землепользование или наличие песка и/или глины, могут повысить или понизить рН почвы.

Признаки кислой почвы (низкий pH):

  • Желтые пятна на вашем газоне.

  • Увядшие травинки.

  • Пятнистость листьев (грибковое заболевание).

  • Низкорослый рост травы.

  • Большой объем дуба и сосны. Эти деревья хорошо растут в районах с кислой почвой.

  • Сорняки и мох хорошо растут на кислых газонах.

Признаки щелочной почвы (высокий уровень pH):

Как проверить уровень pH почвы? (сделай сам)

  • Коммерческий тестовый зонд:

    • Выкопайте яму глубиной 2-4 дюйма и добавьте дистиллированную воду. Вставьте тестовый щуп в отверстие. Эти устройства карманного размера и дадут вам мгновенные результаты.

    • Совет: возьмите несколько образцов со всего двора, каждый раз выкапывая яму на одинаковую глубину.

  • Набор для анализа почвы:

  • Отправить образец почвы в лабораторию:

    • Возьмите 2-4-дюймовые образцы керна с разных участков двора и отправьте их на государственный испытательный полигон. Вы получите тщательную диагностику плодородия вашей почвы.

Как T o Скорректировать pH почвы?

Как исправить кислую почву (низкий уровень pH):

Если ваш уровень pH

низкий  (меньше 7), это означает, что ваша почва кислая . Чтобы это исправить, мы рекомендуем нанести корректирующую известь. Позвоните в местную надежную компанию по уходу за газонами, чтобы сделать эту обработку. Если вы планируете делать это самостоятельно, убедитесь, что продукт продается с правильной скоростью.

Как исправить щелочную почву (высокий pH):

Чтобы исправить это, мы рекомендуем кислотную обработку. Позвоните в местную надежную компанию по уходу за газонами, чтобы исправить уровень pH. Если вы планируете делать это самостоятельно, убедитесь, что продукт распределяется с надлежащей скоростью. Чтобы убедиться, что pH вашей почвы оптимален, проверьте ее сегодня, следуя простым шагам, описанным выше. Если ваш уровень pH нуждается в корректировке, позвоните в местную надежную компанию по уходу за газонами, чтобы сделать ваш газон более приятным для вашей семьи.

Если pH почвы не является вашей проблемой, узнайте, не могут ли другие проблемы быть причиной проблем с вашим газоном: 

  • 6 шагов для создания комплексной программы ухода за газоном
  • pH почвы: гуминовая кислота, известь, железо
  • Фосфит против фосфатов [Лечение пифиозной гнили]
  • Гуминовая кислота [улучшение качества почвы]

 

С 2007 года компания Green Meadow Lawn Care предоставляет домовладельцам на всей территории Большого Толланда, штат Коннектикут, первоклассные программы удобрения, средства борьбы с клещами, борьбы с комарами, посев и аэрацию, а также уход за деревьями и кустарниками.

Посетите наш Учебный центр , чтобы узнать больше о том, как наши услуги могут помочь вам, или посетите наш канал Youtube , чтобы узнать больше в нашей серии Учебных центров.

Чтобы поговорить с нашим менеджером по обслуживанию клиентов, позвоните по телефону Дэйву (см. видеобиографию Дэйва здесь) и задайте любые вопросы. Дэйв работает в отрасли уже 30 лет и всегда рад помочь своим экспертным советом.

860-870-5700

Что такое кислотность почвы? — Публикации

Низкий pH или кислотность почвы влияет на доступность питательных веществ, микробную активность, а также на рост растений. Эта публикация охватывает определение кислотности почвы, причины кислотности почвы, влияние на питательные вещества почвы и сельскохозяйственные культуры, а также способы выявления этой проблемы.

Фото NDSU Криса Августина

Кислотность почвы – это состояние, при котором pH почвы ниже нейтрального pH (менее 7). pH почвы является мерой концентрации ионов водорода (H+), выраженной как отрицательный десятичный логарифм концентрации H+. Это показатель активности H+, поскольку он взаимодействует с компонентами почвы, питательными веществами в почвенном растворе (воде) и растениями, растущими в почве. На рис. 1 представлена ​​шкала рН и ее расшифровка в почвах.

Рисунок 1. Диапазон рН, обычно встречающийся в почвах в природных или природных условиях. Значения pH ниже 7 указывают на большую кислотность почвы, поскольку значения становятся ниже. (Адаптировано из книги «Ландшафт для жизни», Техасский университет, Остин)

Причины кислотности почвы

Первоначальные характеристики почвы, такие как исходный материал почвы, климат и первоначальная местная растительность, определяли рН почвы до их возделывания. Некоторые почвы Северной Дакоты были сформированы на кислых исходных материалах и по своей природе слабокислые. Многократное применение кислотообразующих удобрений на основе аммония, выщелачивание селитры-N (NO 3 -N) и растения, поглощающие катионы и оставляющие анионы, способствуют подкислению верхнего слоя почвы при возделывании.

Хорошо дренированные песчаные почвы в Северной Дакоте и почвы, в которых каолинит является преобладающим глинистым минералом, часто в не покрытых ледниками юго-западных частях штата, наиболее подвержены повышению кислотности. Таблица 1 иллюстрирует величину кислотности, образованную обычными удобрениями, содержащими аммоний-N, когда аммоний-N превращается в нитрат-N и эквивалент извести (100% CaCO 3 ), необходимые для нейтрализации образующейся кислотности.

 Таблица 1. Количество извести, необходимое для нейтрализации кислотности почвы, создаваемой различными источниками азота, если весь аммоний-N превращается в нитрат-N.

  Источник азота Анализ удобрений  

Требуется известь
(фунт CaCO 3 /фунт N)

Аммиак безводный 82-0-0  1,8
Мочевина 46-0-0 1,8
Нитрат аммония 34-0-0 1,8
Сульфат аммония 21-0-0-24 5,4*
Моноаммонийфосфат 11-52-0 5,4
Диаммонийфосфат 18-46-0 3,6
Растворы мочевины и нитрата аммония 28 до 32-0-0 1,8

От Wortmann et al. (2015) адаптировано из Havlin et al., 2005.
*Оценка для сульфата аммония может быть на 50% выше (Chien et al., 2010)

Типы кислотности почвы

В почвах встречаются два типа кислотности. Кислотность почвы, определяемая путем измерения pH во время обычного анализа почвы, известна как активная кислотность . Это концентрация ионов H+ в почвенном растворе при измерении в смеси почва-вода с соотношением 1:1.

Однако не все ионы H+ немедленно выделяются почвой в раствор. Часть ионов H+ остается прикрепленной к отрицательно заряженным местам обмена на частицах глины и органического вещества (ОМ).

Эта кислотность называется резервной кислотностью , потому что H+ может выделяться в раствор при изменении условий почвенного раствора из-за изменений влажности и концентрации растворенных ионов и солей. Эту кислотность можно измерить добавлением разбавленного раствора хлорида кальция (0,01 М CaCl 2 ) или буфер для водной суспензии pH.

Активная и резервная кислотность (измеряемая как pH воды и буфера) связаны между собой, но их соотношение варьируется в зависимости от типов и количества глинистых минералов, органических веществ и свободной извести в почве. Емкость катионного обмена почвы (ЕЕС), которая связана с типом и количеством глины и органического вещества, влияет на отношение резервной кислотности к активной кислотности . Почвы с более высоким ЕКО (более высокое содержание глины и ОВ) лучше противостоят (буферизируют) подкислению, чем почвы с низким значением ЕКО (песчаные, более низкое содержание глины и ОВ).

Влияние кислотности почвы на доступность питательных веществ для растений

Кислотность почвы влияет на доступность питательных веществ и микробную активность, а также на рост растений. На рис. 2 показана взаимосвязь между рН почвы и доступностью питательных веществ для растений.

Каждое питательное вещество представлено полосой, указывающей на его доступность в нормальном диапазоне pH почвы. Когда полоса узкая, питательное вещество относительно недоступно, тогда как широкая полоса указывает на его высокую доступность.

Питательные вещества для растений, такие как азот (N), фосфор (P), калий (K), сера (S), кальций (Ca), магний (Mg) и молибден (Mo), малодоступны при сильнокислых значениях pH. Другие питательные вещества, такие как марганец (Mn), медь (Cu) и цинк (Zn), имеют тенденцию быть более доступными, пока почва не станет очень кислой (pH ниже 5). Доступность железа (Fe) и алюминия (Al) увеличивается по мере увеличения кислотности почвы, и Al становится токсичным для растений при значениях pH менее 5.

Активность азотфиксирующих организмов, таких как ризобии, связанные с бобовыми, снижается по мере того, как почва становится более кислой, но грибы устойчивы к кислотности почвы. Бобовые культуры (люцерна, клевер, соя и сухие бобы), как правило, более чувствительны к низкому рН почвы. Активность одних гербицидов увеличивается, а других снижается по мере того, как почва становится более кислой, что создает проблемы с эффективностью или переносом на следующие культуры.

Рисунок 2. Влияние pH почвы на доступность питательных веществ для растений и отдельные группы микроорганизмов. (Вашингтонский государственный университет)

 

Токсичность алюминия

Почвенные минералы состоят из оксидов алюминия и кремнезема (Si) (Al 2 O 3 , SiO 2 ), которые объединяются в глинистые минералы (алюмосиликатные минералы) в различных пропорциях по мере выветривания почвы. Эти минералы содержат различные количества Al и Si.

Минеральный состав глины может быть разным, но более простые глинистые минералы, такие как каолинит (соотношение Al:Si 1:1), менее реакционноспособны, чем минералы глины, такие как монтмориллонит (соотношение Si:Al 2:1), которые более реакционноспособны. Эта реакционная способность известна как емкость катионного обмена (CEC), мера отрицательного заряда почвы, и представляет собой способность почв или минералов притягивать и удерживать положительно заряженные основные катионы, такие как Ca 2+ и Mg 2+ .

Почвы с высоким ЕКО обладают большей способностью удерживать основные катионы и, таким образом, сопротивляться повышению кислотности. Однако почвы с низким ЕКО обладают меньшей способностью противостоять закислению и быстро становятся более кислыми. Органическое вещество почвы также имеет высокий CEC и помогает защитить почвы от повышения кислотности.

На рис. 3 показано образование частиц алюминия в диапазоне уменьшающихся значений pH. Гидратированные формы алюминия (в сочетании с гидроксилом [OH-]) обычно не токсичны для растений, поскольку их заряд слишком слаб, чтобы вытеснять основные катионы (Ca 2+ , Mg 2+ ) из участков почвенного обмена. По мере того, как рН почвы становится ниже, снижение рН почвы обеспечивает увеличение активности ионов Н+, которые вступают в реакцию с ионами ОН- в сочетании с ионом Al 3+ , удаляя OH- из Al 3+ , тем самым увеличивая заряд на Аль-виды к заряду +2 или +3.

Эти виды вытеснят катионообменные центры Ca 2+  и Mg 2+  и концентрация Al3+ увеличится в корневой зоне растений. Аль 3+ не является важным питательным веществом для растений, и по мере его увеличения в почвенном растворе концентрации Ca 2+  и Mg 2+ снижаются, что влияет на рост растений.

Рисунок 3. Изменения содержания ионов Al3+ при изменении рН почвы. При pH менее 5 негидратированный Al3+ очень токсичен для растений, но при увеличении pH почвы гидратированные виды Al(OH)x имеют очень низкую токсичность для растений. (Адаптировано из Bojorquez-Quintal, 2017. С изменениями Р. Альгамди).
Фото NDSU Криса Августина

Влияние алюминия на растения

Высокие уровни Al 3+  в почвенном растворе влияют на развитие и рост корней растений. Основными эффектами являются ингибирование удлинения корня за счет нарушения деления клеток в верхушке корня и боковых корнях.

Это приводит к плохой корневой системе растения, что препятствует его поглощению, транспортировке и использованию питательных элементов, таких как Ca, Mg, P и K, а также воды. Кроме того, Al 3+ связывается с фосфором с образованием менее доступного фосфора, вызывая симптомы дефицита фосфора. Следовательно, растения, подвергшиеся воздействию токсичных уровней алюминия, демонстрируют плохой рост, водный стресс и дефицит питательных веществ.

При визуальном осмотре корней растений можно обнаружить слаборазвитую корневую систему, а также плохое образование клубеньков у бобовых. На рис. 4 показаны растения сои и развитие их корневой системы в условиях возрастающей токсичности алюминия.

Рис. 4. Растения сои и их корневая система, выращенные в полевых условиях, когда pH почвы снижается (кислотность почвы увеличивается) от pH 5,1 слева до pH 4,5 справа. (Х. Вайзер, Служба охраны природных ресурсов).

На рисунке 5 показано влияние уровня свободного Al 3+ на чувствительные или толерантные к алюминию виды растений. На большинство видов сельскохозяйственных культур свободный Al 3+ не влияет при pH до 5, но ниже этого pH на растения может воздействовать либо непосредственно Al 3+ , либо его взаимодействие с доступными питательными веществами для растений, такими как P, что приводит к снижению рост и продуктивность. Часто это происходит без явных визуальных симптомов растения.

Рисунок 5. Взаимосвязь между pH почвы и свободным Al3+ в почве и его токсичностью для чувствительных к Al и устойчивых к Al видов растений. (soilquality.org.au)

Определение кислых почв

Кислотность почвы можно определить с помощью стандартного теста pH почвы, проводимого лабораторией по анализу почвы. Эти тесты доступны в лаборатории тестирования почвы NDSU и в большинстве коммерческих лабораторий тестирования почвы. Основываясь на тестах pH почвы, можно определить необходимость добавления известкового удобрения.

Дополнительные показания

Bojorquez-Quintal, EB, CE Magaña, IE Мачадо и М.М. Эстевес. 2017. Алюминий, друг или враг высших растений на кислых почвах. Фронт. Растениевод. 8:1767. doi: 10.3389/fpls.2017.01767. 18р.

Чиен С.Х., Р.Л. Калленбах и М.М. Гирхарт. 2010. Требование об известковании для повышения кислотности почвы, вызванной азотными удобрениями: новое рассмотрение Руководства AOAC.