ODCZYN, KWASOWOŚĆ

odczyn - stężenie jonów H+ w roztworze glebowym wyrażane przez pH

pH=-logH+=log1/H+

H2O jest chemicznie czysta, jej pH wynosi 7

pomiaru dokonuje się potencjometrycznie

podział gleb pH_(KCl) pH _(H2O)

1. bardzo kwaśne do 4.5 <5.0

2. kwaśne 4.6-5.5 5.1-6.0

3. lekko kwaśne 5.6-6.5 6.1-6.7

4. obojętne 6.6-7.2 6.8-7.2

5. zasadowe >7.2 >7.2

kwasowość jest to ilość jonów H⁺ i Al³⁺ w glebie

wyrażana w meH⁺/100g gleby, ml/100g gleby, mmolH⁺/100g gleby

kwasowość:

• czynna [pH_(H2O)]

• potencjalna

• wymienna [pH_(KCl)

• hydrolityczna meH⁺/100g, cm3 0.1nNaOH/100g

kwasowość czynna - stężenie H⁺ znajdujących się w roztworze glebowym sporządzonym z H₂O i gleby w stosunku 2:1

kwasowość potencjalna - jony H⁺ związane z kompleksem sorpcyjnym

wymienna - jony zasorbowane przez glebę wymiennie

hydrolityczna - H⁺ przechodzące do roztworu glebowego pod wpływem soli hydrolizującej (słaby kwas + silna zasada)

rola glinu

jest jednym z głównych pierwiastków w litosferze po O i Si (8%)

ruchomy glin przyczynia się do zakwaszania pomimo iż ma duże zdolności do hydrolizowania

Al³⁺ + H₂O <-> Al(OH)²⁺ + H⁺

Al(OH)²⁺ + H₂O <-> Al(OH)⁺₂ + H⁺

Al(OH)⁺₂ + H₂O <-> Al(OH)⁺₃ + H⁺

uwalniane H+ powodują obniżenie wartości pH roztworu glebowego, dlatego jony H+ i Al3+ są uważane za kwasotwórcze

pH < 5.0 Al3+

pH 4.7-6.5 Al(OH)2+, Al(OH)+

pH 6.5-8.0 Al(OH)3

w roślinie znajduje się 0.02% Al

daje niebieskie zabarwienie kwiatom hortensji

szkodliwość glinu ruchomego:

• toksyczne działanie na rośliny

• gleby lekkie 20-40mg Al/kg gleby

• gleby organiczne do 100mg Al/kg gleby

• objawy:

• zahamowany wzrost >20mg Al/kg

• silnie wstrzymany wzrost przy 40mg/kg

• przy wyższych stężeniach rośliny giną

• gromadzi się w korzeniach

tolerancja roślin:

• hydrofity maja dużą odporność

• jęczmień bardzo wrażliwy

• groch, słonecznik, ziemniak - średnio odporne

• gryka, łubin, pszenica, żurawina, herbata - mało wrażliwe

• glin determinuje odżywianie fosforem

• hodowla nowych odmian odpornych na Al3+

glin a człowiek

• główne źródło: H2O

• garnki, sztućce, folie aluminiowe

• powoduje zaburzenia w gospodarce Ca, wzrost zawartości w mózgu wywołuje chorobę Alzheimera

przyczyny zakwaszenia gleb:

• naturalne

• mało gleb o charakterze zasadowym

• wymywanie jonów (klimat umiarkowany)

• dysocjacja wody związanej z Al (folia)

• mineralizacja materii organicznej (powstałe tlenki metali tworzą z wodą kwasy np. azotowy i siarkowy)

• wietrzenie minerałów (uwalnianie H i Al)

• pobieranie kationów przez rośliny - wywóz z plonami oraz wymiana z H+

• działalność mikroorganizmów glebowych - nitryfikacja

• antropogeniczne

• kwaśne deszcze (pH 3-5) powstają w wyniku emisji do atmosfery tlenków metali i ich reakcji z wodą, w której powstaje kwas siarkowy (VI i IV), azotowy. Przemieszczanie może mieć miejsce nawet na odległość 1000km

• suche związki siarki i azotu

• nawozy mineralne o charakterze fizjologicznie kwaśnym (siarczan amonu)

skutki zakwaszenia gleb:

• wzmożone straty składników pokarmowych, głównie Ca i Mg, rocznie wymywane 150-230kg Ca/ha, 30-60kg Mg/ha

• zakwaszenie sprzyja hydrolizie związków Al i uwalnianie tego pierwiastka do roztworu glebowego (1mg Al/100g gleby), staje się toksyczny dla roślin, uszkadza korzenie i powoduje zakłócenia w pobieraniu innych składników pokarmowych

• zmniejsza się dostępność niektórych składników pokarmowych (P, Mo, B)

• ograniczony rozwój korzystnych mikroorganizmów glebowych (przemiany azotu, mineralizacja)

• zmniejsza się ilość materii organicznej na skutek wzrostu rozpuszczalności i wymywania w głąb profilu kwasów fulwowych

• wzrasta aktywność wielu metali ciężkich (Mn, Fe, Zn, Cu, Cd, Pb)

• pogarsza się struktura agregatowa gleby

• jedyną możliwością poprawiania stanu zakwaszenia gleb w naszych warunkach jest systematyczne wapnowanie

przyswajalność składników pokarmowych

w glebie znajdują się:

1. formy przyswajalne (dostępne dla roślin: kationy - NH4, K, Ca, Mg, aniony - NO3, H2PO4, Cl, SO4)

2. formy zapasowe

związki kompleksowe - chelaty

formy zapasowe:

• kompleks sorpcyjny

• minerały

• pierwotne

• wtórne

• immobilizacja

gleby kwaśne: brak Mo, P, Mg, nadmiar: Fe, Mn, Al

gleby zasadowe: brak: P, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, B, optimum Mo

wrażliwość roślin na odczyn:

• grupa I - rośliny wrażliwe i bardzo wrażliwe na kwaśny odczyn gleby, najlepiej rozwijają się przy pH 6-7 (jęczmień, pszenica, buraki, bobik, groch, klony, cis, irga, forsycja, modrzew, wiciokrzew, jabłoń, grusza, topola, tawuła, tamaryszek, lipa)

• grupa II - średnio wrażliwe na zakwaszenie, pH 5-6 (brukiew, rzepa, owies, ziemniaki, żyto, pszenżyto, len, łubin biały, truskawka, brzoza, wawrzynek, mahonia, magnolia, dąb, wierzba, jodła, jaśminowiec, porzeczka, róża, bez lilak, weigela)

• grupa III - mało wrażliwe, pH(KCl) < 5 (seradela, łubin żółty, rododendron, kamelia, świerk, wrzosy, borówka amerykańska)

gleby Polski:

• silnie kwaśne - 60%

• słabo kwaśne - 24%

• obojętne - 14%

• zasadowe - 3%

wapnowanie:

zabieg agrotechniczny, który ma na celu poprawę właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych gleby

nawozami CaO i CaCO3 wapnujemy co 3-4 lata w dawkach 1-4t/ha

nawozami CaO + MgO i CaCO3 + MgCO3 wapnuje się co 10-12 lat czyli co 3-4 rotację w dawkach 1-4t/ha, ponieważ stosunek Ca:Mg w nawozach jest 2:1 a w glebie powinien być 7:1