Interaction of meliorants with the absorbing complex of acidic soils | Взаимодействие мелиорантов с поглощающим комплексом кислых почв

English. In model laboratory experiments (in columns having height of 60 cm and inner diameter of 4.5 cm), the mechanisms of interaction between lime-containing fertilizers, gypsum and combination of them and the absorbing complex of soddy-podzolic soils of varying degrees of acidity and aggregation were established. It is shown that the decrease in soil acidity when using dolomite powder (DP) occurs due to the neutralization of its agents (H+ and A13+ ions) by hydroxyl (OH-) ions formed during alkaline hydrolysis of carbonate ions of dissolving ameliorant. Instead of neutralized H+ and A13+ ions, Ca2+ and Mg2+ ions become exchange cations. On strongly and very strongly acidic weakly aggregated soils, in which the bulk of H+ and A13+ ions are located on the outer surface of the absorbing complex, the binding of acidity agents with hydroxyl ions occurs at a low concentration of Ca2+ and Mg2+ ions in the liquid phase (several mg-eq/l). The use coefficient of full DP norm (equivalent to hydrolytic acidity) was 0.75-0.80, the hydrolysis of carbonate ions proceeded along both stages, the effect of the ameliorant was observed in the layer of its application. On more aggregated strongly, medium and slightly acidic soils, the exchange ions H+ and A13+ located on the outer surface of soil aggregates also are neutralized by OH- ions at a low concentration of the liquid phase. Hydrolysis of carbonate ions proceeded mainly at the 1st stage, and the utilization factor of DP decreased to 0.5-0.6. Intraaggregate H+ and A13+ ions were displaced from the SAC by high concentrations of divalent cations (several tens of mg-eq/l) formed during gypsum dissolution. When DP and gypsum were used together, the displaced ions (Н+, Al3+) were also bound by hydroxyl ions due to an increase in the hydrolysis degree of DP carbonate ions. The combined use of lime-containing ameliorants and gypsum on more aggregated soils allows improving the acidic properties deeper than the layer of their application and increasing the utilization rate of lime ameliorant.

Russian. В модельных лабораторных опытах (в колонках высотой 60 см диаметром 4,5 см) установлены механизмы взаимодействия известьсодержащих удобрений, гипса и их сочетаний с поглощающим комплексом дерново-подзолистых почв разной степени кислотности и агрегированности. Показано, что снижение кислотности почв при применении доломитовой муки (ДМ) происходит за счет нейтрализации ее агентов (ионы Н+ и А13+) ионами гидроксила (ОН-), образующимися при щелочном гидролизе карбонат-ионов растворяющегося мелиоранта. Взамен нейтрализованных ионов Н+ и А13+ обменными катионами становятся ионы Са2+ и Mg2+. На сильно- и очень сильнокислых слабо агрегированных почвах, в которых основная часть ионов Н+ и А13+ расположена на внешней поверхности поглощающего комплекса, связывание агентов кислотности ионами гидроксила происходит при низкой концентрации в жидкой фазе ионов Са2+ и Mg2+ (несколько мг-экв/л). Коэффициент использования полной дозы ДМ (эквивалентной гидролитической кислотности) равнялся 0,75-0,80, гидролиз карбонат-ионов протекал по обеим ступеням, действие мелиоранта наблюдали в слое его внесения. На более агрегированных сильно-, средне- и слабокислых почвах обменные ионы Н+ и А13+, расположенные на внешней поверхности почвенных агрегатов, также нейтрализуются ионами ОН- при низкой концентрации жидкой фазы. Гидролиз карбонат-ионов протекал преимущественно по 1-й ступени, а коэффициент использования ДМ снижался до 0,5-0,6. Внутриагрегатные ионы Н+ и А13+ вытеснялись из ППК высокими концентрациями двухвалентных катионов (несколько десятков мг-экв/л), образующимися при растворении гипса. При совместном применении ДМ и гипса вытесненные ионы (Н+, Al3+) также связывались ионами гидроксила за счет роста степени гидролиза карбонат-ионов ДМ. Совместное использование известьсодержащих мелиорантов и гипса на более агрегированных почвах позволяет улучшать кислотные свойства глубже слоя их внесения и повышать коэффициент использования известкового мелиоранта.