Подкисление почвы из-за применения удобрений

Подкисление почвы – это процесс снижения его рН, обусловленный природными факторами (условиями образования гумуса) и агрохимическими факторами (внесением удобрений). Этот процесс имеет как положительные, так и отрицательные последствия, в зависимости от типа почвы, вида культуры и других условий.

Подкисление из-за условий образования гумуса – это процесс, происходящий в результате естественных биохимических и геохимических реакций в почве, вызванный:

• Розкладом органічної сполуки. Во время гумификации органических остатков выделяются органические кислоты (гуминовые, фульвокислоты), которые подкисляют почву.
• Накопление СО₂. Углекислый газ, образующийся при дыхании микроорганизмов и корней, растворяется в воде и образует слабую карбонатную кислоту (H₂CO₃).
• Мытьё основ. В процессе естественного промывания почвы из нее вымываются катионы кальция (Ca²⁺), магния (Mg²⁺), калия (К+), что снижает буферную способность почвы и приводит к подкислению.

Наиболее распространены эти процессы в регионах с повышенной влажностью (Полесье, горные районы) и на кислых почвах (подзолистых, дерново-подзолистых).

Подкисление почвы от удобрений в результате химических реакций в процессе их трансформации

Кислотность почвы может меняться после внесения определенного вида удобрений. Как мы уже знаем, правильно подобранные удобрения могут как положительно, так и отрицательно влиять на рН почвы. Поэтому перед тем, как вносить минеральные удобрения, рекомендуется провести Аудит Почвы для определения уровня pH поля, состава солей и элементов питания, которые в дефиците. И только после результатов Аудита Почвы, можно выбирать минеральное питание именно для конкретного участка.

Внесение удобрений (азотных, фосфорных, калийных) в почву как источник питания рано или поздно приводит к ухудшению плодородия и нежелательных изменений в составе почвенного вбирающего комплекса катионов: замены водорода, алюминия, железа, марганца в кислых почвах и натрия на кальций в щелочных почвах.

Из-за этого нарушается оптимальная реакция почвенного раствора, затрудняется усвоение элементов питания из почвы и внесенных удобрений, а также образуются кислые и солонцеватые почвы. Причиной такого подкисления происходит вследствие:

• нитрификации аммонийного азота. То есть в процессе минерализации превращаются в нитраты (NO₃-), выделяя Н+);
• окисление серосодержащих удобрений. Сульфаты (SO₄²-), содержащиеся в различных видах удобрений, при окислении способствуют образованию серной кислоты. В хорошо аэрированной почве элементарная сера (S) под влиянием тиобактерий биологически окисляется до сульфатной формы SO₄²-, при этом на промежуточном этапе проходит процесс окисления до серной кислоты, что тем самым повышает кислотность почвы. На карбонатных почвах внесение удобрений которые подкисляют приведет только к временному подкислению, ведь через некоторое время рН почвы стабилизируется и вернется к устойчивому показателю;
• вымывание катионов. При интенсивном внесении азотных удобрений нитраты (NO₃-) вымывают основные катионы (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺), оставляя в почве больше H⁺.

Подкисление в результате внесения удобрений происходит гораздо быстрее, чем естественное подкисление из-за высоких доз удобрений и особенно заметно в легких почвах с низкой буферной способностью.

Процесс подкисления почвы в результате внесения удобрений азотных удобрений

Азотные удобрения подкисляют почву через химические реакции, которые происходят в процессе их трансформации и усвоения растениями. Основной механизм подкисления связан с высвобождением ионов водорода (H⁺) при минерализации, нитрификации или усвоении азота растениями.

• Нитрификация аммонийного азота нитрификация  (NH₄⁺). Когда азот в форме аммония (NH₄⁺) из удобрений поступает в почву, бактерии (Nitrosomonas и Nitrobacter) окисляют его до нитрита (NO₂-), а затем до нитрата (NO₃-). Этот процесс высвобождает ионы водорода (H⁺), что способствует подкислению.
• Усвоение аммония (NH₄⁺) растениями. Когда растения поглощают аммоний (NH₄⁺, они выделяют в почву ионы водорода (H⁺) для поддержания ионного баланса.
• Вымывание нитратов (NO₃-). Нитраты, образованные в процессе нитрификации, являются подвижными и вымываются из почвы, забирая с собой основные катионы (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺). Это способствует дальнейшему снижению рН, поскольку в почве остается больше H⁺.
• Окисление органического азота. При внесении органических удобрений, азот из них также трансформируется до аммония (NH₄⁺), а затем до нитрата (NO₃-), что сопровождается высвобождением H⁺.
• Внесение азотных удобрений с сульфатами. Азотные удобрения, содержащие серу (например, сульфат аммония (NH₄)₂SO₄), дополнительно способствуют подкислению через окисление серы до серной кислоты (H₂SO₄).

Как компенсировать подкисление почвы в результате применения удобрений?

Компенсация подкисления почвы, вызванного применением удобрений, является важной составляющей эффективного управления плодородием почвы. Основные методы включают использование нейтрализующих материалов, оптимизацию внесения удобрений и внедрение агротехнических мероприятий. Для компенсации подкисления почвы, поможет внесение известняковых мелиорантов, но с учетом уровня кислотности (рН) и буферной способности почвы. Для определения данных показателей необходимо каждые 2-3 года проводить диагностику анализа почвы. Чтобы повысить буферную способность почвы, используют органические удобрения (навоз, компост, сидераты), которые стабилизируют рН и улучшают структуру почвы. Во избежание подкисления почвы, используют удобрения с низким подкислительным эффектом по типу кальциевой, натриевой селитры или удобрений с содержанием кальция и магния, которые имеют нейтральное или слабощелочное влияние.

Таким образом, компенсация подкисления почвы требует комплексного подхода: систематический мониторинг состояния почвы и ее рН, регулярного известкования, оптимального выбора удобрений, контроля дозировки и внедрения органических и сидеральных культур.