Dlaczego gleby mają niskie pH i co to tak naprawdę oznacza?

[Gość joker]

Dlaczego gleby mają niskie pH i co to tak naprawdę oznacza?

Co oznacza “niskie pH” gleby? Oznacza to, że jest w nich DUŻO kationów wodoru (H⁺). Dlaczegóż to jest w nich dużo atomów wodoru? Bowiem natura nie znosi próżni – jeśli inne kationy zostały wymyte,  z której została wytworzona gleba, zostały “wyeksportowane” z ekosystemu w postaci płodów rolnych i zwierząt na sprzedaż, do gleby dodano dużo anionów w postaci nawozów sztucznych czy też kwaśnych deszczy – to przyroda “będzie zmuszona” coś zrobić. Nie może być takiej sytuacji, że gleba utrzymuje przez dłuższy czas wysokie napięcie elektryczne (a tym byłby trwały nadmiar wszystkich anionów). Jeśli więc gleba zawiera nadmiar (w stosunku do stanu równowagi) anionów naturalną tendencją będzie chęć ich zrównoważenia. Jeśli glin, wapń, magnez, potas czy sód z podglebia jest niedostępny, to jedynym innym dostępnym źródłem kationów w glebie jest… wodór. Stąd pod nieobecność kationów zasadowych (wapń, magnez, sód i potas) pojawiają się kationy wodoru.

Jeszcze raz powtórzę, oto główne kationy glebowe (poza wodorem) to:

• glin (Al³⁺)
• wapń (Ca²⁺)
• magnez (Mg²⁺)
• potas (K⁺)
• sód (Na⁺)

Glin jest kationem kwaśnym (o tym za chwilę), poza tym najprawdopodobniej nie jest potrzebny roślinom do wzrostu, w większych ilościach jest dla roślin, ludzi i zwierząt toksyczny (przewlekłe zatrucie glinem wiąże się m.in. z zachorowaniem na chorobę Alzheimera) i wiec nie chcemy z nim igrać. Zostają nam więc 4 pierwiastki czy ich związki, z którymi możemy pracować, a które wpływają na “pH gleby” (czyli ilość kationów wodoru). Co istotne, to fakt, że ich proporcje w glebie wpływają dramatycznie na właściwości gleby, możliwość uprawy rożnych roślin na tej glebie oraz na zdrowie zwierząt i ludzi spożywających żywność wyrosłą na tej glebie. Niskie pH jest zatem wskaźnikiem, że gleba ma deficyt (jakichś) kationów innych niż wodór, możliwe, że wszystkich. NIE zawsze MUSI to oznaczać, że brakuje wapna.

Kationy kwasowe i zasadowe oraz ich wysycenie w roztworze gleby.

Są 4 główne kationy zasadowe (czyli takie, które w obecności wody wytwarzają mocne zasady) i 2 główne kationy kwaśne, czyli takie, które w roztworze gleby powodują obniżenie pH (czyli zwiększenie ilości kationów wodoru).

Główne kationy zasadowe:

• wapń (Ca²⁺)
• magnez (Mg²⁺)
• potas (K⁺)
• sód (Na⁺)

Kationy kwasowe:

• wodór (H⁺)
• glin (Al³⁺)

Chyba zrozumiałe dlaczego obecność kationów wodoru obniża pH gleby (czyli zwiększa ilość kationów wodoru w roztworze gleby)? Dlaczego jednak kation glinu powoduje kwasowość gleby? Pozwolę sobie ponownie wkleić mały fragment z Wikipedii (zaznaczenie na czerwono – W.M.):

Jony Al³⁺ mają wysoką energię adsorpcji. W glebach kwaśnych zajmują dużą część miejsc sorpcji wymiennej, wypierając jony zasadowe. Po wyparciu z sorbentu biorą udział w reakcjach:

 

Al³⁺ + 3H₂O = Al(OH)₃ + 3H⁺

AlOH

2+

+ 2H

2

O = Al(OH)

3

+

2H

+

Al(OH)+2 + H

2

O = Al(OH)

3

+

H

+

Czy jest to teraz zrozumiałe? Zaraz wytłumaczę dlaczego ma to WIELKIE znaczenie.

Pojemność Wymiany Kationów określa potrzebę nawożenia wapnem, magnezem, potasem i sodem.

Większość Czytelników zapewne wie, że gleby gliniaste wymagają znacznie większej ilości wapna niż gleby piaszczyste (a jeśli nie wiedziało, to właśnie się dowiedziało) jeśli chcemy podnieść ich pH. Dlaczego tak jest? Ponieważ gleby gliniaste mają (zwykle) o wiele większą PWK niż gleby bardzo lekkie, piaszczyste. Czasami jest to rząd wielkości różnicy. Wyjątkiem są bardzo zwietrzałe lub bardzo stare gleby gliniaste (tropiki czy np. gleby Australii) lub te “postarzałe” działalnością człowieka np. poprzez używanie niektórych nawozów sztucznych (jak chlorku potasu (KCl), który trwale zmniejszają PWK gleb gliniastych)[1].

Zwykle (tzn. w polskich Stacjach Okręgowych Stacjach Chemiczno-Rolniczych) podaje się Pojemność Wymiany Kationów (PKW) w milirównoważnikach na 100 g gleby. Skrót to me/100 g gleby. Oznacza to ilość miligramów kationów wodoru (H⁺⁾ jaka byłaby potrzebna by nasycić wszystkie dostępne dla kationów miejsca kationami wodoru. Jeśli wystarczyłby 1 miligram, to oznaczałoby, że PWK danej gleby wynosi 1. Nazwa jednostki wskazuje, że 1 atom wodoru jest równoważnikiem (w elektrostatycznym sensie) np. 1 atomu potasu.

Co warte uwagi, to fakt, że gleby piaszczyste zwykle mają PWK w przedziale 1-10, gliny od 11 – 30.  w granicach 1-2.

Oto tabela pokazująca PWK poszczególnych gleb (torfowych i wrzosowych). PWK po angielsku to Cation Exchange Capacity

Można  o PWK myśleć jak o pojemniku. Jedne naczynia są małe, jak powiedzmy rondelki do gotowania jajek (gleby piaszczyste), inne są większe jak np. garnek do gotowania bigosu (gliniaste i ilaste). Jeszcze inne rozmiarem przypominają wojskowy gar do gotowania grochówki (gleby torfowe).

 

pozdro

jok