Tuproqni kislotalash - Soil acidification

Tuproqni kislotalash birikmasi vodorod kationlar, bu esa kamaytiradi tuproq pH qiymati. Kimyoviy jihatdan bu a proton donor tuproqqa qo'shiladi. Donor bo'lishi mumkin kislota, kabi azot kislotasi, sulfat kislota, yoki karbonat kislota. Kabi birikma ham bo'lishi mumkin alyuminiy sulfat protonlarni ajratish uchun tuproqda reaksiyaga kirishadi. Kislota qachon sodir bo'ladi tayanch kabi kationlar kaltsiy, magniy, kaliy va natriy tuproqdan yuviladi.

Tuproqni kislotalash jarayoni tabiiy ravishda sodir bo'ladi likenler va suv o'tlari tosh yuzalarini sindira boshlaydi. Tuproq rivojlanib borishi bilan kislotalar shu erishi bilan davom etadi. Vaqt va ob-havoning o'zgarishi bilan tabiiy ekotizimlarda tuproqlar kislotali bo'ladi. Tuproqni kislotalash darajasi turli xil bo'lishi mumkin va masalan, ba'zi omillar bilan ko'payadi kislotali yomg'ir, qishloq xo'jaligi va ifloslanish.[1]

Sabablari

Kislotali yomg'ir

Yomg'ir tabiiy ravishda kislotali atmosferada karbonat angidriddan hosil bo'lgan karbonat kislota tufayli. Ushbu birikma pH qiymati 5-5-5,5 atrofida bo'lishiga olib keladi. Yomg'irning pH qiymati tabiiy darajadan past bo'lsa, u tuproqning tez kislotalanishiga olib kelishi mumkin. Oltingugurt dioksidi va azot oksidlari olib kelishi mumkin bo'lgan kuchli kislotalarning kashshoflari kislotali yomg'ir ular atmosferadagi suv bilan reaksiyaga kirishganda ishlab chiqarish. Bu gazlar atmosferada chaqmoq va vulqon otilishi kabi tabiiy manbalar tufayli yoki mavjud bo'lishi mumkin antropogen emissiya.[2] Kaltsiy kabi asosiy kationlar tuproqdan alyuminiy va proton miqdorini oshirishga imkon beradigan kislotali yog'ingarchilik oqishi bilan ajralib chiqadi.[3]

Biologik ob-havo

Asosiy maqola: Ob-havoning buzilishi § Biologik ob-havo

O'simliklar ildizi proton va organik kislotalarni ajratib tuproqni kislotalaydi, shunda tuproq minerallarini kimyoviy ta'siriga ta'sir qiladi.[4] Chirish tuproqdagi o'lik o'simliklarning qoldiqlari, shuningdek, tuproqning kislotalanishiga yordam beradigan organik kislotalarni hosil qilishi mumkin.[5] Tuproqdagi barglar axlatidan kislotalash ostida aniqroq bo'ladi ignabargli daraxtlar kabi qarag'ay, archa va archa, tuproq ostiga emas, balki kamroq kationlarni qaytaradi bargli daraxtlar.[6]

Ota-onalar uchun materiallar

Ba'zi bir ota-onalar materiallari ham tuproqni kislotalashga yordam beradi. Granitlar va ularning ittifoqchilari magmatik toshlar "kislotali" deb nomlanadi, chunki ularda juda ko'p erkin moddalar mavjud kvarts ishlab chiqaradi kremniy kislotasi ob-havo haqida. Bundan tashqari, ular nisbatan kam miqdordagi kaltsiy va magniyga ega. Biroz cho'kindi kabi jinslar slanets va ko'mir boy sulfidlar, u gidratlangan va oksidlanganda kremniy kislotadan ancha kuchli bo'lgan oltingugurt kislotasini hosil qiladi. Ko'pgina ko'mir tuproqlari o'simliklarning kuchli o'sishini ta'minlash uchun juda kislotali va ko'mir yoqilganda kislota yomg'iriga kuchli prekursorlar beradi. Dengiz gil ko'p hollarda sulfidga boy bo'lib, bunday gillar oksidlanish darajasiga tushirilsa juda kislotali bo'ladi.

Tuproqqa tuzatishlar

Tuproqqa tuzatishlar kabi o'g'itlar va go'ng tuproqning kislotaliligini keltirib chiqarishi mumkin. Oltingugurt asosli o'g'itlar yuqori darajada kislotalashtirishi mumkin, misollarga elementar oltingugurt va temir sulfat kiradi, boshqalar esa kaliy sulfat ta'sir qilmaydi tuproq pH qiymati. Eng ko'p bo'lsa ham azotli o'g'itlar kislota ta'siriga ega, ammiak asosidagi azotli o'g'itlar boshqa azot manbalariga qaraganda kislotalaydi. Ammiak asosidagi azotli o'g'itlar kiradi ammoniy sulfat, diamonyum fosfat, monoammonium fosfat va ammiakli selitra. Organik azot manbalari, masalan karbamid va kompost, kamroq kislotalashadi. Ammiak kam yoki umuman bo'lmagan nitrat manbalari, masalan kaltsiy nitrat, magniy nitrat, kaliy nitrat va natriy nitrat, kislotalashmaydi.[7][8][9]

Ifloslanish

Kislota havodagi azot chiqindilaridan ham kelib chiqishi mumkin, chunki azot tuproqqa cho'kishi mumkin.[10] Hayvonlarning chorvachiligi inson tomonidan ishlab chiqarilgan mahsulotlarning deyarli 65 foizini tashkil qiladi ammiak emissiya.[11]

Oltingugurt dioksidlari va azot oksidlarining antropogen manbalari kislota yomg'irining ko'payishida katta rol o'ynaydi.[tushuntirish kerak ] Qazilma yoqilg'idan va dvigatel chiqindilaridan foydalanish navbati bilan oltingugurt gazlari va azot oksidlariga eng katta antropogen hissa qo'shadi.[12]

Effektlar

Asosiy maqola: Tuproqning biologik xilma-xilligi § kislota

Tuproqning kislotalanishi tuproqdagi o'simliklar va organizmlarga zarar etkazishi mumkin. O'simliklarda tuproqning kislotaliligi kichikroq, kamroq bardoshli ildizlarga olib keladi. Kislota tuproqlari ba'zan o'sishni kamaytiradigan ildiz uchlariga zarar etkazadi.[13] O'simlik balandligi buzilgan va urug ' nihol ham kamayadi. Tuproqning kislotaliligi o'simliklarning sog'lig'iga ta'sir qiladi, natijada qoplama kamayadi va o'simlik zichligi pasayadi, umuman o'simliklarda o'sishning to'xtab qolishi kuzatiladi.[14] Tuproqning kislotalanishi yo'qolib ketish xavfi ostida bo'lgan o'simlik turlarining kamayishi bilan bevosita bog'liq.[15]

Tuproqda kislotalash kamayadi mikrobial va makrofaunal xilma-xillik.[16] Bu tuproq strukturasining pasayishini kamaytirishi mumkin, bu esa eroziyaga sezgir bo'ladi. Tuproqda ozuqa moddalari kamroq, toksik elementlarning o'simliklarga ta'siri va tuproqning biologik funktsiyalari (masalan,) azot fiksatsiyasi ).[17]

Kattaroq miqyosda tuproqni kislotalashishi ushbu ta'sir tufayli qishloq xo'jaligi mahsuldorligining yo'qotilishi bilan bog'liq.[16]

Kislotali suv va Tuproqni kislotalashtirishning o'simliklarga ta'siri ozgina yoki aksariyat hollarda katta bo'lishi mumkin. O'simliklar hayotining o'limiga olib kelmaydigan kichik holatlarga; kislotali sharoitga kam sezgir o'simliklar va yoki kamroq kuchli kislotali yomg'ir. Bundan tashqari, kichik holatlarda o'simlik o'simliklarning tabiiy pH qiymatini pasaytirishi tufayli kislotali suv tufayli nobud bo'ladi. Kislota suvi o'simlikka kiradi va o'simlikdagi muhim minerallarning erishiga va olib ketilishiga olib keladi; bu oxir-oqibatda o'simlikni ovqatlanish uchun minerallar etishmasligidan o'lishiga olib keladi. Ekstremal bo'lgan katta holatlarda; bir xil zararlanish jarayoni kichik holatlarda bo'lgani kabi sodir bo'ladi, bu muhim minerallarni yo'q qilishdir, lekin juda tezroq. Xuddi shu tarzda, tuproqqa va o'simlik barglariga yog'adigan kislota yomg'iri mumsimon barg kutikulasining qurishini keltirib chiqaradi; bu oxir-oqibat o'simlikdan tashqi atmosferaga suvning tez yo'qolishiga olib keladi va o'simlikning o'limiga olib keladi. O'simlik tuproqni kislotalashiga ta'sir qiladimi yoki yo'qligini bilish uchun o'simlik barglarini diqqat bilan kuzatish mumkin. Agar barglar yashil bo'lsa va sog'lom ko'rinishga ega bo'lsa, tuproq pH qiymati normal va o'simlik hayoti uchun maqbuldir. Ammo o'simlik barglari barglaridagi tomirlar orasida sarg'aygan bo'lsa, demak, o'simlik kislotalashdan aziyat chekadi va zararli hisoblanadi. Bundan tashqari, tuproqni kislotalash bilan og'rigan o'simlik fotosintez qila olmaydi. Kislotali suv tufayli o'simlikdan qurib qolish xloroplast organoidlarini yo'q qiladi. O'simlikni fotosintez qila olmasdan, o'z hayoti uchun ozuqa moddalarini yoki aerob organizmlarning hayoti uchun kislorod yarata olmaydi; Bu Yerning aksariyat turlariga ta'sir qiladi va natijada o'simliklar mavjud bo'lishining maqsadini tugatadi.[18]

Oldini olish va boshqarish

Tuproqni kislotalashtirish uzoq muddatli ekinlarni etishtirishda keng tarqalgan muammo bo'lib, uni ohak qo'shilishi bilan kamaytirish mumkin. Yilda soya va makkajo'xori kislotali tuproqlarda etishtirilgan ekinlar, ohakni qo'shilishi natijasida ozuqa moddalarining tiklanishi, tuproq pH qiymatining oshishi, ildiz biomassasining ko'payishi va o'simliklarning sog'lig'i yaxshilandi.[19]

Keyinchalik kislotalashni oldini olish uchun turli xil boshqaruv strategiyalari ham qo'llanilishi mumkin: ozroq kislotali o'g'itlardan foydalanish, o'g'itlar miqdorini hisobga olgan holda va nitrat-azotli yuvishni kamaytirish uchun foydalanish muddati, yaxshi sug'orish kislota neytrallashtiruvchi suv bilan boshqarish va yig'ilgan ekinlarda asosiy oziq moddalarining azotga nisbatini hisobga olish. Oltingugurtli o'g'itlar faqat sezgir ekinlarda, hosilni tiklash yuqori darajada bo'lishi kerak.[20]

Oltingugurt dioksidlari, azot oksidlarining antropogen manbalarini kamaytirish va havoning ifloslanishini nazorat qilish choralari bilan butun dunyoda kislotali yomg'ir va tuproqning kislotaliligini kamaytirishga harakat qilaylik.[21]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Helyar, K. R .; Porter, W. M. (1989). "2 - Tuproqning kislotalanishi, uni o'lchash va bog'liq jarayonlar". Robsonda A. D. (tahrir). Tuproqning kislotaligi va o'simliklarning o'sishi. Akademik matbuot. p. 61. doi:10.1016 / b978-0-12-590655-5.50007-4. ISBN  9780125906555. Olingan 2020-03-25 - Google Books orqali.
  2. ^ Bleyk, L. (2005), "Kislotali yomg'ir va tuproqni kislota", Atrof muhitdagi tuproqlar entsiklopediyasi, Elsevier, 1-11 betlar, doi:10.1016 / b0-12-348530-4 / 00083-7, ISBN  9780123485304
  3. ^ "O'rmon tuproqlariga kislota yomg'irining ta'siri o'zgarishni boshlaydi". www.usgs.gov. Olingan 2019-03-22.
  4. ^ Chigira, M .; Oyama, T. (2000), "Cho'kindi jinslarning kimyoviy nurash mexanizmi va ta'siri", Kanaori, Yuji; Tanaka, Kazuxiro; Chigira, Masaxiro (tahr.), Yangi ming yillikda Yaponiyada muhandislik geologik yutuqlari, Geotexnika muhandisligi ishlanmalari, 84, Elsevier, 267–278 betlar, doi:10.1016 / S0165-1250 (00) 80022-X, ISBN  9780444505057
  5. ^ Tom, Nisbet (2014). O'rmon xo'jaligi va er usti suvlarini kislotalash. O'rmon xo'jaligi komissiyasi. ISBN  9780855389000. OCLC  879011334.
  6. ^ Alban, Devid H. (1982). "Aspen, archa va qarag'ay tomonidan ozuqa to'planishining tuproq xususiyatlariga ta'siri1". Amerika Tuproqshunoslik Jamiyati Journal. 46 (4): 853. Bibcode:1982SSASJ..46..853A. doi:10.2136 / sssaj1982.03615995004600040037x. ISSN  0361-5995.
  7. ^ Shindler, D. V.; Hecky, R. E. (2009). "Evtrofikatsiya: ko'proq azotli ma'lumotlar kerak". Ilm-fan. 324 (5928): 721–722. Bibcode:2009Sci ... 324..721S. doi:10.1126 / science.324_721b. PMID  19423798.
  8. ^ Penn, C. J.; Bryant, R. B. (2008). "Fosforning eruvchanligi sut go'ngi o'zgargan tuproqlarni kislotalashiga javoban". Amerika Tuproqshunoslik Jamiyati Journal. 72 (1): 238–243. Bibcode:2008 yil SSASJ..72..238P. doi:10.2136 / sssaj2007.0071N.
  9. ^ "Azot tuproqlaringizni kislotalashiga yo'l qo'ymang". Birlamchi sanoat bo'limi - Yangi Janubiy Uels. Olingan 2019-01-13.
  10. ^ USGS. Slovakiyadagi kislota tuproqlari Somber haqidagi ertakni aytib berishadi.
  11. ^ Xenning Shtaynfeld; Per Gerber; Tom Vassenaar; Vinsent Kastel; Maurisio Rozales; Cees de Haan (2006). "Chorvachilikning uzoq soyasi: ekologik muammolar va imkoniyatlar". Birlashgan Millatlar Tashkilotining Oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi tashkiloti. Olingan 25 oktyabr 2012.
  12. ^ Sparks, D. L. (2003). Atrof muhit tuproq kimyosi. Akademik matbuot. ISBN  0126564469. OCLC  693474273.
  13. ^ Haling, R. E .; Simpson, R. J .; Kulvenor, R. A .; Lambers, H .; Richardson, A. E. (2010-12-22). "Tuproqning kislotaliligi, tuproqning mustahkamligi va makroporozlarning ildiz o'sishi va kislota-tuproqqa chidamliligi bilan farq qiluvchi ko'p yillik o't turlarining morfologiyasiga ta'siri". O'simlik, hujayra va atrof-muhit. 34 (3): 444–456. doi:10.1111 / j.1365-3040.2010.02254.x. ISSN  0140-7791. PMID  21062319.
  14. ^ Xorn, Jeyms E .; Kalevitch, Aleksandr E.; Filimonova, Mariiya V. (1996-05-03). "Bug'doyning boshlang'ich o'sishi va rivojlanishiga tuproq kislotasining ta'siri". Barqaror qishloq xo'jaligi jurnali. 7 (2–3): 5–13. doi:10.1300 / j064v07n02_03. ISSN  1044-0046.
  15. ^ Roem, VJ; Berendse, F (2000-02-01). "Tuproqning kislotaligi va ozuqaviy moddalar bilan ta'minlanish nisbati, o'tloq va hetland jamoalarida o'simlik turlarining xilma-xilligi o'zgarishini belgilaydigan mumkin bo'lgan omillar". Biologik konservatsiya. 92 (2): 151–161. doi:10.1016 / S0006-3207 (99) 00049-X.
  16. ^ a b B. Devis; N. Uoker; D. to'p; A. Fitter. Viktoriyada kislota tuproqlarining ta'siri: hisobot. Ruterglen, Vik ISBN  1741062462. OCLC  1034691965.
  17. ^ Xollier, Kerol; Rid, Maykl (2005 yil aprel). "Kislota tuproqlari" (PDF). ISSN  1329-8062.
  18. ^ "Kislota yomg'iri nima: o'simliklarni kislota yomg'iridan himoya qilish bo'yicha tavsiyalar". Bog'dorchilikni qanday bilasiz. Olingan 2020-03-15.
  19. ^ Joris, Helio Antonio Vud; Qayrlar, Eduardo Favero; Bini, Anjelo Rafael; Sharr, Danilo Augusto; Haliski, Adriano (2012-08-14). "Tuproqning kislotaliligi va suv stressining makkajo'xori va soya ishlashiga tuproqni yo'q qilish tizimidagi ta'siri". O'simlik va tuproq. 365 (1–2): 409–424. doi:10.1007 / s11104-012-1413-2. ISSN  0032-079X.
  20. ^ Wortmann, Charlz S. (2015-06-15). Tuproqni kislotalash tezligini pasaytirish bo'yicha boshqaruv strategiyalari. Nebraska-Linkoln universiteti qishloq xo'jaligi va tabiiy resurslar instituti kooperativ kengaytmasi. OCLC  57216722.
  21. ^ "O'rmon tuproqlariga kislota yomg'irining ta'siri o'zgarishni boshlaydi". www.usgs.gov. Olingan 2019-04-06.

Qo'shimcha o'qish

  • Fenn, M. E .; Xantington, T. G.; Maklafflin, S. B.; Eagar, C .; Gomes, A .; Kuk, R. B. (2006). "Shimoliy Amerikada tuproqni kislotalash holati" (PDF). O'rmon fanlari jurnali. 52: 3-13. Arxivlandi asl nusxasi (PDF) 2011-10-20. Olingan 2019-01-13. Ca tükenmesi, Shimoliy Amerikaning sharqida kislota cho'ktirish ta'sirining asosiy mexanizmi