Из трех типов соли кислоты наиболее вредны для растений (W. Maxwell, Kahlenberg и True, A. nabokikh et al.) Эта особая позиция, занятая кислотами, обусловлена содержанием иона водорода в их водных растворах. Из всех растворов почвы этот ион является наиболее ядовитым для растений. Такой вывод логически из -за того, что сильные кислоты и их соли в таких концентрациях, при которых первые вредные растения, полностью диссоциированы в водных растворах для ионов компонентов, и соли, соответствующие им, полученные в тех же концентрациях. быть безвредным для растений. Следующие основные выводы могут быть получены из исследований, проведенных в этом отношении К. Гидройца.
Прежде всего, следует отметить, что все кислоты (гидро, азот, серная, ортофосфорическая, уксусная, оксаль и лимон), протестированные упомянутым ученым, показали те же симптомы страданий в растениях, что является одним из лучших доказательств, что основное Роль в токсичности всех кислот просто играет ион водорода, а не анион кислоты. Общая природа страданий у разных растений была одинаковой: все растения, изученные Giedroyc (Gorczyca, Len, ячмень, Wyka, Ojes, Lucerne и Clover), страдают главным образом из -за корней, которые потеряли их эластичность; Затем стебель начал высохнуть, постепенно истощая от нижней до верхней части, что привело к полностью вымиранию растения.
Что касается сравнительной вредности различных кислот для тестируемых растений, а также корреляции между токсичностью растений всех этих кислот и концентрацией ионов водорода в их водных растворах, в таблице ниже, разработанной К. Гидройца важные вопросы в достаточной степени.
Эти таблицы показывают, что сильные кислоты (соль, азот, сера) оказались более вредными для всех растений, чем слабых. Из последних виневиновая кислота следует упомянуть как наиболее ядовитую (в некоторых случаях, однако, фосфорные и щавелевые кислоты). Лимонная кислота оказалась наименее ядовитой кислотой по сравнению со всеми растениями (особенно для ячменя).
Основываясь на соображениях о том, что разница в работе различных кислот для одного и того же растения очень большая, К. Гидройтц справедливо указывает, что рискованно оценить вредность той или другой степени те кислоты, которые вызывают эту кислотность.
Что касается взаимосвязи между овощной токсичностью различных кислот и степенью их электролитической диссоциации, другими словами, концентрация ионов водорода в их водных растворах, в результате чего таблица такая параллелизм, хотя в общем плане. Наблюдаемое, но далеко не полное (давайте обратите внимание на простоту объяснения в этой ситуации, что степень электролитической диссоциации кислот в 0,1 стандартном растворе, то есть количество инвалидов в растворе, не совсем ясна). то есть количество отключенных частиц в процентах от их общего числа дает следующие числа: для соляной кислоты — 90; Для азотной кислоты — 90; Для серной кислоты — 60; для щавелевой кислоты — 34; для ортофосфорной кислоты — 13; Для уксусной кислоты — 1,3). Слабые кислоты гораздо сильнее, чем можно было бы ожидать, основываясь на степени их диссоциации (виневиновая кислота и щавелевая кислота особенно отличаются, в некоторых случаях не очень уступает их ядовитой кислотах). Это явление автор объясняет, во-первых, частично неравномерным действием различных анионов кислот на растения, во-вторых, возможным воздействием на растения всей недиссоциированной молекулы и, наконец, в-третьих (и это самое главное), сильной адсорбцией уксусной и щавелевой кислот на поверхности корней и адсорбция их коллоидными веществами растительных клеток (известно, что все органические кислоты и основания, особенно ароматические соединения и вещества с большой молекулярной массой, обладают сильной положительной адсорбцией), в результате чего концентрация этих кислот в зоне непосредственного контакта раствора с корнями должна быть значительно выше их концентрации, используемой в опытах. Кроме того, их адсорбция внутри растения коллоидными веществами клеток, значительно превышающая адсорбцию других кислот, использованных в опытах, должна усиливать ядовитые свойства этих кислот (лимонная кислота подобных явлений не проявляла, так как все органические вещества, содержащие большое количество количество гидроксилов в их молекуле — а указанная кислота относится именно к этому типу соединений — имеют либо очень слабо выраженную положительную, либо даже отрицательную адсорбцию).
Многочисленные недавние исследования реакции почвенных растворов доказывают, что отнесение любой почвы к «кислой» не может ограничиваться этим названием без указания формы кислотности, которой обладает данная почва.
Напомним, что кислотность почвенного раствора может быть вызвана многими причинами.
Во-первых, наличие в почве свободных водорастворимых подвижных кислот и их кислых солей.
Возможность существования таких разновидностей почв, которые имеют свободные кислоты и кислые соли (т.е. дающие реальные или молекулярные растворы в почвенном растворе, в настоящее время очень немногочисленны, а «кислотные» свойства многих почв, как известно, в настоящее время трактуются по-разному Однако в отношении таких представителей, как, например, торфяные почвы, трудно отрицать неизбежность образования свободных кислот, как органических, так и в ряде случаев неорганических (например, серной кислоты — в результате окисления пирита, FeS2, столь типичный для болотных почв, сопровождает анаэробный процесс Описанный тип кислотности выявляют и определяют в почвенной вытяжке, полученной обработкой последней дистиллированной водой. тот или иной метод, конечно, также может служить этой цели.
В таком экстракте мы можем определить потенциальную кислотность простым титрованием экстракта основаниями или действительную кислотность, заключающуюся в определении концентрации ионов водорода и определяемую электрометрически или колориметрически со специальными чувствительными индикаторами.
Как известно, концентрация ионов водорода выражается, как предложил Соренсен, символом рН («водородный индекс»). Этот символ представляет числовое значение показателя степени десяти, заменяя отрицательный знак положительным знаком (например, если у нас есть нормальная концентрация 0,000001, мы можем выразить это значение как 10v6; в этом случае pH равен 6). Следовательно, уменьшающиеся числовые значения этого символа соответствуют его возрастающим концентрациям.
Значение этого вида кислотности в жизни сельскохозяйственных культур не требует пояснений (растворяющее действие на твердую фазу почвы, возможность растворения вносимых в такую почву труднорастворимых удобрений, с другой стороны — отравляющее действие на растениях в известных концентрациях и др.)
Во-вторых, кислотность почвенного раствора может быть обусловлена и другой причиной, а именно наличием в почве ненасыщенных соединений, нерастворимых в воде, иначе говоря, наличием поглощенных ионов водорода.
Следует помнить, что, согласно многочисленным исследованиям К. Гидрированные некоторые почвы могут содержать поглощенный ион водорода в своей коллоидной алюмосиликатно-гуматной части («почвенный поглощающий комплекс»). Хотя этот «поглощающий комплекс» нерастворим в воде, ион водорода способен на поверхности элементов этого поглощающего комплекса вступать в бурные обменные реакции с любыми катионами солей, присутствующими в почвенном растворе.
В результате этой реакции в почвенном растворе накапливаются кислые анионы соли, с которыми происходит обмен. Такие почвы К. Гедройц называет ненасыщенными почвами.
Поэтому способность этих почв выделять кислоту из нейтральных растворов солей следует считать основным признаком ненасыщенных почв. Если такие почвы (часто дают бескислотные водные вытяжки и не изменяют синей окраски лакмусовой бумажки), например, если обработать их нейтральными растворами CaCl2, NaCl и т. д., то можно наблюдать смену нейтральных на кислый раствор — в результате лишения этих солей оснований Са, Na и т. д. и выделения вместо них ионов водорода в почвенный раствор — и, следовательно, образования в почве свободной соляной кислоты (в данном примере) и т. д. .
Что же касается почв, насыщенных основаниями, то при обработке их нейтральными растворами той или иной соли основания также поглощаются из последней, но при возвращении в этот раствор соли того же количества (в молекулярном соотношении) других оснований, что и в результате чего почвенный раствор не меняет своей реакции, а только меняет свой состав.
Рассматриваемый тип кислотности почвы («обменная кислотность») определяется многократной обработкой почвы обычным раствором BaCl2 до тех пор, пока пропущенный через почву раствор не перестанет проявлять розовую окраску метилоранжем.
В фильтрате кислотность определяют обычным титрованием.
Обменная кислотность имеет особое значение в вопросах, связанных с удобрением почвы, в частности с учетом известных фактов различного использования одних и тех же фосфатов одним и тем же растением на разных почвах.
Наконец, в-третьих, мы можем различать сейчас и; так называемой гидролитическая кислотность почв. Сравнивая методы определения кислотности почвы с помощью нейтральных солей, с одной стороны, и с применением щелочных (или гидролитно-щелочных) солей, с другой, оказалось, что последний метод дает более высокое значение кислотности. Отсюда было высказано предположение, что почвы способны поглощать дополнительные основания из щелочных (и гидролитно-щелочных) солей, причем это поглощение происходит без обмена поглощенными почвенными основаниями, как показывают исследования. Эти основания, дополнительно абсорбированные из оснований, способны к дальнейшему эквивалентному превращению в основания нейтральных солей при сохранении повышенной общей абсорбционной способности.
Гидролитическую кислотность определяют обработкой почвы растворами солей с сильными щелочами и слабыми кислотами (уксуснокислый натрий, уксуснокислый кальций и др.).
Природа гидролитической кислотности еще недостаточно выяснена. Явление это, вероятно, чисто физическое, адсорбционное. В опытах Б. Голубева и Л. Иванова уголь, промытый соляной кислотой до полного удаления оснований и фосфорной кислоты, имел значительную гидролитическую кислотность и энергично разлагал СаСО3. Введенный в питательные смеси вместе с фосфоритами, он был способен разлагать их и переводить содержащийся в них фосфор в более растворимую форму.
Тип кислотности почвы также играет важную роль в удобрении почвы.
