К. К. ГЕДРОЙЦ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВ

II. Определение потребности почв в извести, как факторе, улучшающем физические свойства почвы

Действие извести на почву многосторонне, и не последнее место занимает способность ее сильно влиять на физические свойства почвы. Сам вопрос о физических свойствах почвы еще сравнительно очень слабо разработан, тем более недостаточно мы еще знаем о зависимости этих свойств от содержания в почве кальция в различных формах его соединений; поэтому мы здесь можем очень поверхностно и лишь частично коснуться этого вопроса.

В предыдущем мы видели, что роль извести, как нейтрализатора, сводится к вытеснению из цеолитной и гуматной частей почвы находящегося там в поглощенном состоянии водородного иона; но кальций, замещая водородный ион в почве, не только уничтожает возможность образования в почвенном растворе кислых соединений и прекращает физиологически вредное действие нерастворимых ненасыщенных основаниями почвенных соединений на корневую систему растений; он вместе с тем существенно изменяет и физические свойства почвы. Но роль кальция в последнем отношении проявляется не только при замене им водородного иона, но и других цеолитных и гуматных катионов.

Мы уже останавливались на этом вопросе при рассмотрении методов определения ненасыщенности почв основанияма (см. стр. 140); теперь дополним изложенное там. Наши исследования показывают, что степень дисперсности цеолитной и гуматной частей почвы находится в тесной зависимости от состава катионов, находящихся в поглощенном состоянии в поглощающем комплексе почвы. Подробно до настоящего времени нами исследован лишь случай содержания в этих частях почвы только одного какого-нибудь катиона; гораздо болеесложный случай содержания одновременно нескольких катионов недостаточно еще исследован, поэтому мы остановимся лишь на первом случае. Степень дисперсности цеолитной и гуматной частей почвы, или для краткости выражения - просто степень коллоидальности почвы, в зависимости от рода изученных нами цеолитных и гуматных катионов, изменяется следующим образом: наибольшую коллоидальность почва проявляет тогда, когда поглощенным катионом является натрий, затем в порядке убывания коллоидальности идут: аммоний, калий, магний и водород, кальций, барий, алюминий и трехзначное железо; катионы первой группы (Na, NH3 и К) в указанном отношении резко отличаются от всех остальных; степень дисперсности они повышают чрезвычайно сильно, особенно натрий; степень дисперсности гуматной части при этом достигает такой величины, что часть эта свободно проходит через всякую фильтровальную бумагу и дает густо окрашенные водные растворы. Замена этих катионов магнием или водородом уже в значительной степени уменьшает коллоидальность почвы; количество мельчайших частиц понижается; гуматная часть продолжает проходить через фильтр, но уже в меньших количествах и дает заметно слабее окрашенные фильтраты; какой из этих двух катионов сильнее действует на степень дисперсности - трудно сказать. Остальные двузначные катионы (Са и Ва), а также трехзначные (А1 и Fe) еще в большей степени понижают дисперсность; между ними особой разницы нет, но в общем падение коллоидальности возрастает от Са до Fe; укажу, напр., что почвы, содержащие очень много частиц размерами около 0,2 микрона при содержании в их цеолитной и гуматной части одного из нижеследующих катионов: Na, NH4, К, Mg и Н почти вовсе не содержат таковых, когда в цеолитной и гуматной части содержится кальций или барий, алюминий й железо; гумагная часть вовсе почти не преходит через фильтр, и фильтраты почти совершенно бесцветны.

Параллельно с изменением коллоидальности почвы цеолитный и гуматный катион изменяет, конечно, и все физические свойства, находящиеся в зависимости от механического состава почвы, как-то: набухаемость, гигроскопичность, водоподъемнуюи водоудерживающую способности и т. д. и между прочим клейкость почвы, величина которой идет параллельно степени коллоидальности: наибольшей клейкостью обладает почва, когда содержит поглощенный натрий; средней - при содержании поглощенного водорода, и слабой в случае кальция, бария и т. д. Поэтому в сухом состоянии почва, насыщенная натрием, дает наиболее крупные структурные элементы; почва, насыщенная водородом, - средние, а почва, насыщенная кальцием (барием и т. д.), - мелкие. Это в сухом состоянии; в увлажненном же состоянии структурные элементы расклеиваются в большей или меньшей степени и опять таки в зависимости от рода цеолитного и гуматного катиона. Наименее прочным в отношении воды оказывается крупный структурный элемент почвы, насыщенной натрием; дисперсная система: почва, насыщенная натрием, и вода содержит в этой случае в своей дисперсионной среде очень небольшое количество NaOH, благодаря которому склеенные отрицательные коллоидальные частицы алюмосиликатного и гуматного почвенного комплекса снова распыляются (большая стабилизирующая способность гидроксильного иона, нежели инстабилизирующее действие натрия).

Наиболее прочными в отношении воды являются мелкие структурные элементы почвы, насыщенной кальцием (барием и т. д.): дисперсионная среда в этом случае содержит Са(ОН)2, свертывающая же сила кальция заметно выше стабилизирующей способности гидроксильного иона; получающийся аггрегат приобретает полунеобратимое состояние и с трудом поддается разрушительному действию воды.

Средней величины структурные элементы, образующиеся при высыхании почв, насыщенных магнием или водородом, занимают в отношении своей прочности среднее место; они распыляются под действием воды значительно легче структурных элементов почвы, насыщенной кальцием, но труднее, нежели у почв, насыщенных натрием. Таким образом кальций является тем цеолитным и гумат-ным катионом, который придает почвам структуру, наиболее прочную и благоприятную в сельско-хозяйств. отношении. Поэтому, раз почва содержит в своем поглощающем комплексе такиекатионы, как натрий, водород магний, - известкование почвы является операцией, улучшающей структурные свойства почвы; эти катионы должны быть удалены из цеолитной и гуматной части; натрий и водород - нацело, так как имеющиеся данные определенно показывают, что даже очень небольшие количества этих катионов в поглощающем комплексе препятствуют образованию в почве прочной мелкозернистой структуры. Количество потребной для этого извести определяется по количеству этих катионов в цеолитной и гуматной частях почвы. Относительно магния мы не обладаем еще достаточными данными, чтобы судить, насколько он, будучи в цеолитной и гуматной части почвы совместно с кальцием, влияет на структурность и каково должно быть его количество в этой части, чтобы неблагоприятное его действие проявлялось уже практически, заметно. Таким образом, вопрос о том, какое количество кальция должно быть введено в поглощающий комплекс почвы для замены им тех поглощенных катионов, которые придают почве нежелательные физические свойства, разрешается исследованием поглощающего почвенного комплекса (см. стр. 124).

Из сказанного же вытекает необходимость известкования почвы при частом удобрении почвы чилийской селитрой и калийными солями, в целях парализовать вредное их действие на физические свойства почвы, вызываемое вхождением натрия. и калия этих солей в поглощающий почвенный комплекс.

В оглавление Рейтинг@Mail.ru