Kwasowość gleby
Kwasowość gleby jest jednym najważniejszych parametrów charakteryzujących właściwości gleby i jej właściwości zależą kształtujące ich wartość i przydatność do produkcji roślinnej. Kwasowość jest jedną z najbardziej istotnych właściwości gleb decydujących o przebiegu wielu procesów glebowych, przez co wpływa ona bezpośrednio i pośrednio na przemiany materii oraz przyswajalność składników pokarmowych i rozwój żywych organizmów, w tym plonowanie roślin uprawnych (Blake i in. 1999, Kaczor i Kozłowska 2000, Filipek i Skowrońska 2009). Z chemicznego punktu widzenia, kwasowość gleby wyraża zawartość w niej wodoru kwasowego (tj. kationów hydroniowych).


W praktyce, faktyczną postać wodoru kwasowego zastępuje się potocznym i uniwersalnym pojęciem kationu wodorowego. Kation wodorowy nagromadzony jest w glebie zarówno w fazie stałej gleby i występuje w roztworze glebowym. W fazie stałej gleby kation wodorowy utrzymywany jest różnymi siłami. Najsłabsze z nich to oddziaływania elektrostatyczne pomiędzy różnoimiennymi ładunkami elementarnymi kationu wodorowego i ujemnymi ładunkami zgromadzonymi na powierzchni fazy stałej gleby. Najbardziej rozdrobniona cześć fazy stałej gleby posiadająca na swojej powierzchni resztkowy, elementarny ładunek ujemny stanowi kompleks sorpcyjny gleby. Tworzą go koloidy mineralne (głównie wtórne minerały ilaste) i organiczne (glebowa materia organiczna, a przede wszystkim próchnica glebowa).
Pochodzenie tego ładunku na koloidach mineralnych i organicznych jest różne. W przypadku koloidów mineralnych jest to przeważnie resztkowy ładunek ujemny atomów tlenu i grup wodorotlenowych towarzyszących atomom krzemu i glinu w siatkach krystalicznych minerałów występujący na krawędziach, powierzchniach zewnętrznych i wewnętrznych pakietów minerałów oraz silny ładunek ujemny powstający w wyniku izomorficznej zamiany atomów o wyższej wartościowości atomami o niższej wartościowości
w siatkach krystalicznych minerałów. Taki typ silnego ładunku ujemnego powstaje na minerałach ilastych typu 2:1 z grupy illitu. Natomiast ładunek ujemny na koloidach organicznych jest efektem dysocjacji grup karboksylowych (-COO-) i fenolowych (-O-) przyłączonych do alifatycznych i cyklicznych łańcuchów węglowych materii organicznej. Ze względu na mnogość tych grup, ilość ładunku ujemnego nagromadzonego na koloidach organicznych jest znacznie większa niż na koloidach mineralnych. Oddziaływania elektrostatyczne pomiędzy ładunkami różnoimiennymi są relatywnie słabe i kształtują sorpcję jonową nazywaną sorpcją wymienną gleby. Ilość ładunku elementarnego ujemnego nagromadzonego na fazie stałej gleby jest więc odpowiedzialna tzw pojemność sorpcyjną gleby. Jest on wysycony zabsorbowanymi tam kationami. Część z nich ma charakter zasadowy (Ca2+, Mg2+). Na kompleksie sorpcyjnym zatrzymywane są również na zasadzie sorpcji wymiennej katony wodorowe. W optymalnym stanie wysycenia kompleksu sorpcyjnego jonami, kation wodorowy powinien stanowić ok. 20%. Obok kationu wodorowego zgromadzonego na kompleksie sorpcyjnym może tam występować dodatkowo kation glinu wymiennego (Al3+). Desorpcja glinu wymiennego z kompleksu sorpcyjnego do roztworu glebowego skutkuje wzrostem zawartości jonu wodorowego w glebie. Jest to spowodowane hydrolizą glinu wymiennego (czyli reakcją tego jonu z wodą) w glebie. Schematycznie można to zobrazować równaniem reakcji chemicznej:
AlCl3 + H2O = Al(OH)3 + 3 HCl



Przedstawiona interpretacja odczynu roztworów wodnych substancji i przypisane wartości pH nie znajdują bezpośredniego zastosowania przy ocenie odczynu gleby. Ponieważ reakcja roślin na różną koncentrację H+ w roztworze glebowym przy pH<7, dlatego aby wyrazić ten wpływ wydzielono klasy odczynu gleby: silnie kwaśny, kwaśny, słabo kwaśny, obojętny i zasadowy. Pomiar pH gleb można zrealizować w zawiesinie wodnej gleby i w roztworze 1Mol KCl. W praktyce rolniczej, pHKCl ma bardziej praktyczne znaczenie niż pomiar w zawiesinie wodnej. pH gleby zmienia się bowiem w trakcie okresu wegetacji ze względu na pobranie jonów przez rośliny, chemizm gleby, temperaturę i zmiany w jej uwilgotnieniu. Wykorzystując roztwór soli obojętnej (przy proporcji roztwór : gleba =
2,5:1) wymuszana jest częściowa desorpcja kationu wodorowego z gleby do
roztworu glebowego.
Skutkuje to obniżeniem wartości pomierzonego pH nawet o 1 jednostkę pH w stosunku do wyniku pomiaru w zawiesinie wodnej gleb kwaśnych i silnie kwaśnych. Eliminuje to wpływ czynników glebowych, agrotechnicznych i atmosferycznych na wyniki pomiarów, a przede wszystkim daje obraz faktycznego stanu zakwaszenia gleby i jego wpływu na rosnące na polu rośliny: Odczyn gleby zasadowy pH>7,2
Odczyn gleby obojętny 6,6-7,2 pH
Odczyn gleby słabo kwaśny 5,6-6,5
Odczyn gleby kwaśny 4,5-5,5
Odczyn gleby silnie kwaśny <4,5