SUOLALISÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKTIOON, Martti Salonen. Yliopiston maanviljelyskemian laitos, Helsinki. Saapunut 12. Vili. 194( Väkilannoitteissa annetaan viljelysmaahan suoloja, joilla on kasvinravinto- ainevaikutuksen ohella muitakin vaikutuksia. Kirjallisuudessa näkee paljon tutki- muksia erilaisten väkilannoitteiden vaikutuksista maan reaktioon. Tunnettu on nitraattien fysiologinen emäksisyys ja ammoniumsuolojen fysiologinen happamuus. Varsinkin viimeksimainittu on, huolimatta siitä, että lannoitetta yleensä annetaan pieniä määriä, sangen tuntuva. Tavallinen annos on 200 kg/ha, joka vastaa 100 mg = 20 mg N/l maata, jos lasketaan 20 sm muokkauskerrosta kohti. Jo näinkin pie- nen määrän on huomattu mitattavassa määrässä vaikuttavan happamuutta lisää- västi, ja jos on kysymyksessä ennestään hapan maa ja vaatelias viljelyskasvi, ilmenee myös haittoja kasvussa. Muillakin suoloilla kuin fysiologisesti emäksisillä tai happamilla voi olla maan reaktioon vaikutusta. Tunnettua on, miten happamuudenmäärityksissä suola- liuosta uuttoaineena käyttäen saadaan huomattavasti pienempiä pH-lukuja kuin pelkkää vettä käyttäen. Tämä johtuu siitä, että käytetyn suolan kationit vaihtavat maakolloidien pinnoilta muita kationeja, myös H-ioneja, liuokseen, jonkahappamuus silloin lisääntyy. Etenkin Saksassa oli laajassa käytössä pH-määritystapa, jossa lietos tehdään 1 n. KCI-liuoksella. On selitetty, että näin saatava happamuusluku antaa selvemmän käsityksen kuin vesilietos siitä, onko maan happamuus haitallisen suuri, kun siinä vaikuttaa myös pidättyneenä oleva H-ionimäärä. Jos hapanta maata käsitellään suolaliuoksella, joka sitten poistetaan, vähenee siis maan happamuus. Jatkamalla käsittelyä voidaan saada kaikki H-ionit vaihtu- maan metallikationeihin ja maan neutraaliksi tai emäksiseksikin (1). Käytännössä ei tällainen tietenkään tule kysymykseen kuin poikkeustapauksissa, esim. silloin kun kasteluun käytetään suolaista vettä. Hallgren (3) on tehnyt meriveden vai- kutuksia selvittävän tutkimuksen, josta ilmenee, että niinkin pienet määrät kuin 25 mm sadetta vastaava määrä 0.5 % suoloja sisältävää keinotekoista merivettä, voivat selvästi vähentää maan happamuutta. Tässä tutkimuksessa huuhdottiin lopuksi suolat pois tislatulla vedellä, jota käytettiin mainitussa tapauksessa 175 https://c-info.fi/en/info/?token=cChbXtckwhnx4bf8.mr7JT32kqjJzQRJxO3cACQ.e2E37Y2oR4h1vL5o5fOtouiN5mlOjyrgfRinRWuSi5ofW3VHlevciSQxqEdk9gHWVlzrHhcW9eBz2Qs5s4LamK15ws08J0pZTyjHLm1UjN0Pi7YoVtMaKqk6GXIXLQo57vm3HE7bO1tGBCqypwMlBH_4w82S38AdgCSAPQ SUOTALIS ÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKTIOON 183 mm sadetta vastaava määrä. Ilman tätä huuhtomista olisi varmastikin ilmennyt suolan happamuutta lisäävä vaikutus. Teräsvuori (11, s. 92) sanoo perusteellisessa maan suolapitoisuuden ja happa- muuden välisiä suhteita selvittävässä tutkimuksessaan, ettei tavallisessa väki- lannoitteiden käytössä ole pelkoa suolojen happamuutta lisäävästä vaikutuksesta muuta kuin erittäin suolaköyhissä maissa (ei koske ammoniumsuoloja). Näin onkin varmasti asianlaita, jos käytetään pieniä määriä, 100—200 kg/ha, ja ne saadaan tasaisesti sekaantumaan maahan. Huolellisellakaan levittämisellä ja multaamisella ei lannoitteita kuitenkaan saada läheskään tasaisesti sekoittumaan koko muokkaus- kerrokseen, vaan aina jää pesäkkeitä, joissa suolaväkevyys muodostuu melkoiseksi. Lisäksi on muistettava, että viljelyskasvit, joille käytetään suurimpia määriä väki- lannoitteita (500—1000 kg/ha), esim. sokerijuurikas ja monet vihanneskasvit, ovat myös arimpia pientenkin happamuuden lisäysten suhteen. Kappen (5) huomauttaa mahdollisuudesta, että suolat saattavat aktivoida happamuutta niin paljon, että siitä voi koitua haittoja kasvillisuudelle. Suolojen lisäämis- ja huuhtomiskoe pienoiskoossa. Suolojen lisäämisen ja sen jälkeen tapahtuvan huuhtoutumisen vaikutuksia seuratakseni tein pienen kokeen astioissa. Sopivien lasiastioiden puuttuessa käytin koeastioina parafinoituja pahvitölkkejä, joiden pohjaan puhkaistiin reikä, jotta kasteluun käytetty vesi voisi valua pois. Astiat olivat katkaistun kartion muotoisia, sillä suoraseinäisiä ei ollut saatavissa. Kokeessa pantiin kaikkiin astioihin sama tilavuusmäärä, 325 ml maata, jolloin maakerros oli n. 7 sm paksu ja sen yläpinta oli n. 50 sm2 . Kivennäismaanäytteiden tilavuuspainot määritettiin EcNERin tunne- tulla koputusmenetelmällä. Turpeiden tilavuuspainojen määrityksissä käytettiin tilavuuden määrittämiseen tuoreita näytteitä (8). Erilaiset suolat lisättiin liuoksina (CaCO 3 ja CaS04 lukuunottamatta), sekoitettiin perusteellisesti maahan ja maa kostutettiin kyllästyskosteuteen, ennenkuin se pantiin astiaan. Kaikkia suoloja käytettiin 26.4 mg ekv. astiaa eli 81.3 mg ekv./l kohti maata. Kokeeseen käytetyt maat ja suolat nähdään taulukosta 1. Astiat täytettiin ja ensimmäiset näytteet pH-määrityksiä varten otettiin 9/10 —45. Tämän jälkeen astioita kasteltiin tislatulla vedellä aikoina ja vesimää- rillä, jotka nähdään taulukosta 2. Kun maan pinta astiassa oli 50 sm2 , vastaa 100ml vettä 20 mm sadetta. Kastelut tehtiin tapahtumia luonnossa jäljitellen pitkän ajan kuluessa antaen maiden välillä enemmän tai vähemmän kuivua. Astiasta valu- nut vesi mitattiin heti, määrät nähdään taulukosta 2. Käytetty vesi ei läheskään kokonaisuudessaan joutunut valumaan maakerroksen läpi, vaan huomattava osa siitä jäi maahan, jossa haihtumisen johdosta varmastikin tapahtui myös suolojen liikettä ylöspäin kuten luonnossakin. pH-mittauksia tehtiin aikoina, jotka samaten kuin maiden silloinen likimääräinen kosteustila nähdään taulukosta 2. pH-mittauk- set tehtiin tavalliseen tapaan vesilietoksesta 1 : 2,5. 7/3 —46, jolloin kasteluun oli käytetty kaikkiaan 1450 ml vettä eli 290 mm sadetta vastaava määrä, tehtiin valuneista vesistä kvalitatiiviset Cl-määritykset MARTTI SALONEN184 Taulukko 1, Table i Ilmak. maata Tilavuus- Hehkutus- Käytetty No astiaan paino kevennys °/„ suola ' Air-dry soil Volume Loss of Salt used per pot weight ignition Urpasavi, Ylistaro Muddy clay 1 250 g 0.77 7.5 2 » CaCOj 3 » CaSOj 4 » MgCl, 5 » NH 4CI G i> CaCl* 7 » KCI 8 » NaCl Aitosavi, Leppävaara Heavy clay 9 380 g 1,17 8.0 10 i» CaCl., 11 » KCI Hiekka, Haaga Sand 12 440 g 1.35 5.1 13 » CaClj 14 » KCI Mutasuoturvr e, Leteensuo • Swamp peat 15 115 g 0.35 81.1 lb » CaCl, 17 » KCI Rahkaturve, Leteensuo Sphagnum peat 18 50 g 0.15 82.8 19 » CaCl-2 20 » KCI AgN0 3:lla; tällöin saatiin seuraavat tulokset (+ ++ ja ++ selvä samennus, -f heikko samennus, ? samennus epävarma, 0 samennusta ei lainkaan); Astian Samennuksen Astian Samennuksen no voimakkuus no voimakkuus Pot No. Turbidity Pot No. Turbidity 1 0 12 0 2 0 13 0 3 0 14 0 4+ + + 5 + 15 0 6 + 16 + -f 7 ? 17 + + + 8 ? 18 0 9 0 19 + 10 ? 20 0 11 ? SUOLALISÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKTIOON 185 Nähdään, että kloori on eräissä tapauksissa jo täysin huuhtoutunut, mutta toisissa sitä on vielä jäljellä. Kastelemista ja pH:n seuraamista jatkettiin, kunnes kaikkiaan oli käytetty 2350 ml vettä. Tämä vastaa 470 mm sadetta, joka on lähes vuotuinen sademäärä maassamme. Tulosten tarkastelua. Happamuussuhteet eri aikoina. Selvemmän käsityksen saamiseksi on tulokset eri aikoina tehdyistä pH-määrityk- sistä esitetty paitsi taulukossa 2 myös graafisesti piirroksissa I—s (urpasavesta vain osittain). Läpi valunut vesimäärä on merkitty abskissalle mrmeinä ja pH on merkitty ordinaatalle. Nähdään, että suolalisäys on aluksi tuntuvasti alentanut pH;ta, mutta kun vettä on valunut maan läpi jokin määrä, pH nousee suolalisäyksen saanneissa. Kaliumkloridia saaneissa pH;n nousu tapahtuu etenkin hiekkamaassa hyvin no- peasti ja menee yleensä selvästi yläpuolelle o:sta saatujen lukujen. KCI on siis kyennyt neutraloimaan maata. Kalsiumkloridiakin saaneissa pH nousee, mutta paljon hitaammin ja näyttää jäävän samaan tasoon kuin ilman suolalisäystä ole- vissa astioissa. Piirroksista nähdään myös, että pH-arvot ovat kovin horjuvia. Etenkin koe- kauden alkupuolella voi samasta astiasta eri aikoina saaduissa luvuissa olla suurem- pia eroja kuin eri astioiden luvuissa. Ettei tämä johdu suolojen epätasaisesta jakaan- tumisesta, nähdään siitä, että vaihtelut ovat samanlaisia astioissa, joihin suoloja ei ole lisätty. Voidaan todeta, että se seikka, onko maa ennen pH-mittausta ollut märkää vai kuivaa, vaikuttaa saatavaan arvoon. Niinpä melkein kaikissa on kol- mannen mittauksen tulos huomattavasti korkeampi kuin muut. Se johtuu nähtä- västi siitä, että maat silloin olivat olleet märkiä yli 5 viikkoa. Viidennen mittauksen tulos (samalla pystysuoralla linjalla kuin neljäs) taas on melkein kaikkialla huomat- tavan alhainen. Se johtuu siitä, että maat ennen sitä olivat saaneet melko tarkkaan kuivua. Tällaisesta pH-arvojen muuttumisesta ja horjuvuudesta mainitsee mm. Tuorila (12). Selostettavana olevan pikku kokeen tuloksista näkyy, että neutraalisuolat maassa aluksi selvästi lisäävät happamuutta, mutta kun vapautuneet H-ionit huuhtoutuvat pois, pH-luku voi nousta alkuperäistä suuremmaksikin, jolloin siis neutraalisuola vaikuttaa happamuutta vähentävästi. Kokeessa käytetyt määrät, 81.3 mg ekv./l = 2x81.3 kg ekv./ha 20 sm kerroksessa vastaten siis esim. 12000 kg/ha KCI, ovat niin suuria, etteivät ne käytännössä tule kysymykseen missään olosuhteissa, mutta runsaita määriä epätasaisesti mullattaessa voi syntyä pesäk- keitä, joissa suolamäärä saattaa lähennellä mainittua suuruusluokkaa. Useita vuo- sia runsasta lannoitusta käytettäessä tekevät yhteenlasketut määrät niinikään huomattavia summia, mutta silloin tapahtuvat myös metallikationien aiheut- tama H-ionien vapautuminen ja huuhtoutuminen pitkän ajan kuluessa ja vähin erin. Taulukko 2. Maakerroksen läpi valuneet vesimäärät ja pH eri aikoina. Table 2. Amount of water percolated through soil and pH at different times. TT . ~ ~ , Aitosavi ~ , Mutasuoturve Rahkaturve Urpasavi Muddy clay TT 7 Hiekka band e , , , c ., 7 . . * s s Heavy clay Swamp peat Sphagnum peat f 3 '" H «N I d d 1 d id O O , v O " r-ir-H •— 11 p—I •“( r-H -H O O m ynH rcj|o ! y o U O o O O o o O o o o w co rt J2P ffi rt V 1>5 rt M nj >y< rt w ctf M I O I O I S O I M I £ o Ä }o| Ä jo| Ä o M pH suolalisäyksen jälkeen 15/10 —45. pH after addition of salts isf10 —45. 4.27 6.76 { 4.05 j 3.923.92 ! 3.80 : 3.80 1 4.00 5.78 5.275.36 6.766.24 6.494.68 j 4.19 4.34 4.34 3.31 3.64 Lisätty vettä 100 ml vastaten 20 mmsadetta. joo ml water added, corresponding to 20 mmrain. • Siitä valunut ulos ml. Escaped water in ml 15 3 8 8 10 8 13 15 20 23 21 1 7 5 18 24 22 9 6 11 pH sen jälkeen 21/10, maat vielä märkiä. pH after this 2ifio, soils still wet. . . 4.31 6.45 3.98 3.97 3.85 3.83 3.85 4.05 5.61 5.39 5.39 7.17 6,98 7.61 4.56 4.24 4.51 4,39 3.44 3.95 Lisätty vettä yht. 175 ml vastaten 35 mmsadetta. Total of J75 ml water added, corresponding to 35 mm rain. Valunut ulos yht. ml.-Total of water escaped in ml 47 43 54 36 58 61 I 70 70 69 73 ! 65 56 66 63 63 j 65 63 53 29 1 55 pH sen jälkeen 26/10, maat vielä märkiä. pH after this 26 f 10. soils still wet.. . 4.33 7 15 4.11 3.99 3.99 3.95 j 4.12 4.29 5.85 5.71 | 5.41 7.32 j 7.20 7.71 4.83 4.28 4.56 4.56 3.48 4.09 Lisätty vettä yht. 275 ml vastaten 55 mmsadetta. Total of 275 ml water added, corresponding to 55 mmrain. Valunut ulos yht. ml. Total of water escaped in ml 82 76 75 85 110 109 109 128 94 118 107 118 124' 125 106 105 97 87 45 j 94 pH sen jälkeen 7/11, maat kosteita. —- pH after this jfil, soils moist 4.17 7 14 4.07 4.02 4.06 3.95 3.99 4.26 5.90 5.47 5.41 7.20 7.10 7.51 4.70 4.26 4.48 4.36 3.33 3.92 Tällä välillä ei vettä lisätty, vaanmaat saivat kuivua. In this interval no water wasadded and the soils wereallowed to dry pH kuivuneesta 4/12. pH of the dry soils 4/ 1 2 4.46 j 6 78 4.05 4.02 3.95 3.98 3.85 | 4.22 5.69 5.34 5.49 6.84 6.79 7.03 4.51 [ 4.26 I 4.41 4.26 3.58 3.68 Lisätty vettä yht. 650 ml vastaten 130 mmsadetta.■—Total of 650 ml water added, corresponding to 130 mmrain. Valunut ulos yht. ml. Total of water escaped in ml 255 250 260 277 304 318 330 317 315 1 325 320 329 339 344 232 244 256 254 192 244 pH kuivuneesta 4/1 —46. pH of the dry soils 4/1—46 4.51 6.97 4 19 4.32 4.44 4.42 4,59 4 81 5.85 5.85 6.12 6.89 7.08 7 71 4.70 4.42 4,73 4.42 3,58 4,26 -t © '“‘O (MO © © M ** *> O CO S iO CO On t-» lO O GO CO O CO O £ n d * *° d w f d fg Ä dS,;z;d^2d H ? .P * _ O■— Co o O *» Vi O 00 o cioouocoScor-c '*t a -. »o Ci >— o *c . ”dg 40 d 'S *" d 05 d -s 2 d 'S d d ________________ 03 I i - 'S M rt ’S tr rr "q t- O 05t'(§ G2"tt © t- *5 O I" © © 53 t~-^!S r-| '*, 'S 3” ig'« c=, ig'ö 00 d t e 1 -2 -2 e o «s ’s © © « to m § ©tr§©trgtorro 1-1 s tr © ai © © r" © z d O “° d 0 ” 1- ~ ®o'S®'»l^ ;° g *0 "g S (O t"* H COCO I—l CO O t- Oi coop COO*P S3°S 1 C -t *5 'S- © d £ * tr 2 d 5 ~ © * 2 © •-,— _ K*( , ____ *tr-, ____________ P“ —.i ■ ■■ 0 ta 05 "§ CC © "tr 00° -* © ° tr © "g M OO M ° tr rt ~ I*©hdl“dl g © o 2 © Ko— - t-Orr 10 rt t~( t~ r- i> rt 10 'S cot^woo^wO^c- 4-J , li O'. r. & o_i. rt10 g *OOOO o _, (-hco*c ‘Ot^S r— I- LO CO O ö -t 00 - CO GC' o 2 * g*�dS«d«*>d g 05 d § 2 d g S rH«oS O© 1-1 I-HCC 00©®^■£ occo-? (M I-H Ci 10 -f w " S g " " I. 06 * f, * * f.i i S I I 5! ir I S S > ® t « G°rtV°3 rt« rt^ >, -F « > > > i CO h r" 'tCC^COCC^'Mt'd©;*’ Iwd£sodS * t © i 2 ° !ts .23 t< (MM rrco-« M © d ta to «codMua -h© ajeo g rt °d 00 d Ä rt 2^ i<.oo. •r 2 • *o* ?3* CS ,<:::> * Q • O • 3 * * S ; «5 : a : £ : s ; *° ; g ä :^. . r-*N , v. • d • ». * v • *■*■'-» (V-. o* • 0 • • 0 o • • 0 ! i *>> • • •■*«* • • . ” « •,. • I *0 -2 • . • e* 0, -S • o >2 • es • 0 • O •ta r~ * *>. O • O •Ss N • • . • -s. • • 5 • M ■ d • • -ta to lii; 1m ; i; T : 1; 1 : im; 'mi . . r—l •• ..1. ..» •• , * J 2 d. * f—i 'P ‘ . * *rj * / • £•>•3 • .2i . 6 •co • s • * s : : G ..5 . CO . . • • • \ . * __ • H * h- * . r-* •»» -4_> • I-H • • •C* • 4-> "\ •s. \* \ tj s : td - : td| : fds'l i it s : l . § : « : oag : SsS : oa"Sd gs -S •§ C • d-§0- d-« - -3 •« ö3 13 3 'S '«S+j«a> t 5; ,ä • -t- 1 «.2 -+2 S? .S "b^>>S|fl| IP4 I t-s tä pi |P| lIP j ! r 3 •a 1’ s'%*• j*?. N ?**&- MARTTI SALONEN188 Kuinka nopeasti ja täydellisesti vapautuneiden H-ionien (ja yleensä liuennei- den aineiden) huuhtoutuminen tapahtuu, riippuu maan läpi tihkuvasta vesimäärästä, joka taas puolestaan riippuu sademäärästä ja siitä, suuriko osa sateena tulleesta vedestä joutuu kulkemaan maan läpi. F lodkviSTin (2, s. 306) havaintojen mukaan Ruotsissa joutuu koko sademäärästä 26 —37 % salaojiin, mikä siis on maan läpi tihkunut osa. Meillä on, vuotuinen sademäärä n. 600 mm, josta edellisen mukaan suunnilleen kolmannes = 200 mm tihkuu maan läpi. Määrä riippuu luonnollisesti suuresti maan kaltevuudesta, tiiviydestä, sateiden jakaantumisesta ym. Selostetun kokeen mukaan tämä vesimäärä riittää hyvin huuhtomaan vapautuneen H-ionin. Vuotuisen sademäärän riittäminen tähän voidaan päätellä myös siitä, että meillä lannotteiden mukana maahan tullut kloori yleensä huuhtoutuu nopeasti pois. Saloheimo (10) on tehnyt kenttäkokeessa havaintoja kalisuolalannoituksen vaikutuksesta maan happamuuteen. Valitettavasti ovat kokeessa tehdyt pH- mittaukset jonkin verran epämääräisiä. Näiden mukaan on runsas kalisuolojen Kuva 2. pH:n vaihtelut aitosavessa. Fig. 2. Changes of pH in heavy clay Kuva 3. pH:n vaihtelut hiekassa Fig. j. Changes of pH in sand. SUOLALISÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKTIOON 189 käyttö (350 kg/ha 40 % kalisuolaa vuodessa, 8 vuoden aikana yhteensä 2800 kg/ha) alentanut maan pH.ta jopa lähes puoli pH-astetta, mutta hän tulee kuitenkin tulok- seen, että muutos ei ole niin suuri, että siihen tarvitsisi kiinnittää huomiota. Nämä havainnot on tehty vuosina 1929—36, jolloin maassamme oli pitkä suhteellisen vähäsateinen kausi. Pidättyneet kalium ja kalsium. Suoloissa maahan saatetut uudet kationit vaihtavat paitsi H-ioneja muitakin kationeja liuokseen. Nämä voivat nuttua maan läpi tihkuvan veden mukana pois maasta. Tein kokeen loputtua myös pidättyneinä olevien kaliumin ja kalsiumin määritykset koemaista TuoßiLAn (12) esittämällä menetelmällä, jossa maata uute- taan 1 n. NH4Cl:lla uuttosuhteessa 10 : 250. Kaliumin määrittämistä varten haih- dutin 100 ml uutetta kuiviin ja hehkutin jäännöksen sähköuunissa 600°:ssa ammo- niumin poistamiseksi. Itse kaliuminmäärityksen tein tavallisella menettelytavalla natriumkobolttinitriitillä säestämällä ja hapettamalla pestyn nitriittisakan kalium- permanganaatilla. Kalsiumin määritin TuoßiLAn ohjeiden mukaan ammonium- oksalaatilla saostamalla ja hapettamalla sakan kaliumpermanganaatilla. Saadut tulokset nähdään taulukosta 3. Siihen on myös laskettu, kuinka suuren huuhtou- tumisen erilaiset suolalisäykset ovat aiheuttaneet, kun on lähtökohdaksi otettu ilman suolalisäystä olevassa havaittu ja suolalisäyksessä maahan annetut määrät. Selvemmän käsityksen saamiseksi on kaikki laskettu litraa kohti maata. Maahan lisätty kalsium ei ole sanottavasti vähentänyt vaihtuvaa kaliumia, enemmän ovat sitä vähentäneet vastaavat määrät magnesiumia ja natriumia (urpasavessa). Lisätystä kaliumista on kyllä melkoinen osa pidättynyt vaihtuvaan muotoon, mutta huuhtoutuminen on sittenkin ollut kovin suuri. Tämän tutki- Kuva 4. pH:n vaihtelut mutasuoturpeessa Fig. 4. Changes of pH in swamp peat. Kuva 5. pH:n vaihtelut rahkaturpeessa. Fig. 5. Changes of pH in Sphagnum peat Taulukko 3. Table 3. Kokeen loputtua eri maissa olleet vaihtuvat K ja Ca. ExchangeableK and Ca present in the differentsoils on end of experiment j Vaihtuvaa kaliumia, K Vaihtuvaa kalsiumia, CaSuolalisayksen Vettä Mytetty Exchangeable K Exchangeable Ca määri' ml = 470 mm , , , , laatu j mg/1 sadetta, siitä Imun- j Imun- Astian ] . valunut ulos . toutunut 1 toutunut no 1 mI mg/i mg/l mg/i mg/i Pot No Added sait mg/I °° maata mg/100 maata amount kind ! mgll of ammt n,red ° f **** "*/* ° f «**» «*/ soil i °f sotl i °f sotl Urpasavi - Muddy clay 1 _ 1031 21.2 IG3 33.4 257 2 CaCO a 1630 Ca 1065 11.2 86 77 239,0 1840 47 3 CaS04 1630 Ca 1075 11.2 86 77 126.5 975 | 912 4 MgCljj 980 Mg 1102 5.8 45 118 25.8 199 58 5 NH 4CI 1465 NH, 1158 12.9 99 64 23.2 179 78 6 CaCl4 1630 Ca 1209 15.8 122 41 59.2 456 1431 7 KCI 3170 K 1316 41.0 316 3017 20.6 159 98 8 NaCl 1870 Na 1331 5.8 45 118 31.0 238 19 Aitosavi Heavy clay 9 1430 47.0 550 213.0 2490 10 CaCl 2 1630 Ca 1260 47.0 550 0 234.0 2740 1380 11 KCI 3170 K 1251 8.7.0 1020 2700 162.0 1900 590 Hiekka Sand 12 1295 16.8 226 172.0 2320 13 CaCl2 1630 Ca 1215 10.0 135 91 187.0 2520 1430 14 KCI 3170 K 1347 30.3 409 2987 147.0 1985 1 335 Mutasuoturve - Swamp peat 15 I ' 1153 47.0 165 965.0 3380 16 CaCl2 1630 Ca 963 58.0 203 +3B 1040.0 3640 ; 1370 17 KCI 3170 K 888 392.0 1370 1965 | 845.0 2960 420 Rahkaturve - Sphagnum peat 18 i j 1267 108.0 162 840.0 1260 19 CaCl 2 1630 Ca 1152 84.0 126 36 1050.0 1580 1310 20 KCI 3170 K 1222 475,0 713 2619 535.0 803 457 muksen perusteella ei tosin ole ratkaistavissa, suuriko osa on todella huuhtoutunut ja suuriko on pidättynyt vaihtumattomaksi (6), kun valuneiden vesien pitoisuuksia ei ole selvitetty. Todennäköistä on kuitenkin, että suurin osa kalista on uuttunut pois valuneen veden mukana. Parhaiten on lisätty kalium pidättynyt mutasuo- turpeeseen, sen jälkeen aitosaveen ja rahkaturpeeseen, huonommin hiekkaan ja kaikkein vähiten, omituista kyllä, urpasaveen. Voidaan ajatella, että urpasaven suuri happamuus on vaikeuttanut kaliumin pidättymistä (4 ja 9), mutta miksei 190 MARTTI SALONEN SUOLALISÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKTIOON 191 rahkaturpeen vähintään yhtä suuri happamuus ole sitä estänyt yhtä paljon? Seli- tyksenä voinee olla adsorboivien ainesten erilaisuus (6 s. 32 ja seur.). Vaihtuvaa kalsiumia on lisätty kalium vähentänyt selvästi. Kaliumin vaikutus kalsiumin huuhtoutumisen edistäjänä onkin yleisesti tunnettu. Urpasavessa käy- tetyt Mg, NH 4 ja Na ovat aiheuttaneet kalsiumin vähenemistä paljon lievemmin. Lisätystä kalsiumista on CaC03 :na annettu pidättynyt kaikkein, parhaiten, CaSOpnä annettu sensijaan paljon huonommin, mikäli saatu luku sekään kokonaisuudessaan on todella pidättyneenä ollutta kalsiumia, sillä ammoniumkloridi liuottaa myös maassa olevaa kipsiä (13, s. 324). CaClyna annettu kalsium on parhaiten pidättynyt mutasuoturpeeseen, aitosaveen ja hiekkaan, paljon heikommin rahkaturpeeseen ja urpasaveen. Nähdään, että happamaan maahan annettu kalsium pidättyy melko heikosti, ellei samalla tapahdu neutralisaatiota. Suolojen vaikutus muutamiin maan fysikaalisiin ominaisuuksiin. Maan suhtautuminen veteen riippuu huomattavassa määrässä siitä, mitä kationeja on sen adsorptiokehissä (13). Kun selostetussa kokeessa maahan lisättiin suuria määriä erilaisia suoloja, tein kokeen loputtua muutamia havaintoja myös koemaiden vedenpidätyskyvystä ja hygroskooppisuudesta. Vesikapasiteetin mää- ritin yleisesti käytetyllä tavalla, jossa maan annetaan määrätyissä olosuhteissa imeä vettä ja todetaan pidättynyt vesimäärä (7, s. 41). Vedenpidätyskyvyssä ei kuitenkaan ollut havaittavissa mitään eroja suolakäsittelyn johdosta, joten saatuja lukuja ei esitetä. Hygroskooppisuudet määritin samoin yleisesti käytetyllä tavalla, jossa maanäy- tettä pidetään ohennetussa ilmassa eksikaattorissa, jossa on 10 %;ista H 2S0 4 (7, s. 47). Sain eri maista taulukossa 4 esitetyt tulokset. Taulukko 4. Table 4. Hygroskooppisuus eri maissa kokeen jälkeen. Hygroscopic moisture in the different soils on end of experiment. Hygros- ! Hygros- Astian kooppinen , „ kooppinen Käsittely kosteus % Käsittely kosteus % Pot \'o Treatment Hygrosco- Pot°\To Treatment Hygrosco- pic mois- " pic mois- ture % tuv e % LTpasavi Muddy clay Hiekka Sand 1 4 02 12 2.05 2 CaC03 4.23 13 CaClä 2.16 3 CaS04 4.18 14 KCI 2.00 4 MgCU 4.15 5 NH Cl 4 05 Mutasuoturve Swamp peat 6 CaCl2 4.08 15 22.6 7 KCI 3.98 16 CaCl, 217 8 NaCl 4.07 17 KCI 20.7 Aitosavi Heavy clay Rahkaturve Sphagnum-peat 9 4.48 18 22.0 10 CaCl 2 4.43 19 CaCU 21.6 11 KCI 4.57 20 KCI 22.8 Hygroskooppisuusluvuissakin on vain aivan pienet erot. Sellaisetkaan vahvasti hydratisoituvat ionit kuin Na ja Mg eivät kokeen olosuhteissa ole tuntuvasti lisän- neet maan hygroskooppisuutta. Rahkaturvetta ja aitosavea lukuunottamatta kalsium on aiheuttanut hieman suuremman hygroskooppisuuden kuin kalium. Yhteenveto. Selostetun kokeen tuloksista nähdään, että neutraalisuolaiisäys happamassa maassa aluksi seivästi lisää maan happamuutta ajaessaan pidättynyttä H-ionia adsorptiovaipoista liuokseen. Kun sen jälkeen tapahtuu maan huuhtoutumista, jolloin maanesteeseen tulleet H-ionit joutuvat siitä pois, vähenee näin aiheutunut happamuus. Suuri suolamäärä saattaa jopa nostaa maan pH;n entistä korkeam- mallekin. Tämä vaikutus on kaliumionilla tehokkaampi kuin kalsiumionilla. Näyt- tää siltä, että vuottiisesta sademäärästä maan läpi tihkuva vesi riittää huuhtomaan näin vapautuvan H-ionin. KIRJALLISUUTTA (1) Aarnio, 8., Die Einwirkung von adsorbierten lonen auf die Bodenreaktion. Verhandlungen der zweiten Komission der Int. Bodenk. Ges. Teil A, s. 2-—4, Budapest 1929. (2) Flodkvist, H., Kulturtechnische Grundwasserforschurgen. Sveriges Geologiska Undersökning, Årsbok 25, N;o 4, 1931. (3) Hallgren, G., On the physical and chemical effects of saline irrigation water on soils. Lant- brukshögskolans Annaler 12, s. 23—50, 1945. (4) Hissink, D. J., Der Basenaustausch im Boden. Transactions of the third int. corgr. of Soil Sc., Vol. 11, s. 60—74, 1935. (5) Kappen, H,, Die Bodenazidität. Berlin 1929. (6) Keränen, T., Kaliumista Suomen maalajeissa. Acta Agralia Fennica 63, 1946. (7) Lemmermann, 0., Methoden für Untersuchung des Bodens I. Berlin 1932. (8) Lundblad, K., Om bestämning av organogena jordars volymvikt. Lantbrukshögskolan Jord- bruksförsöksanstalten. Meddelande Nr 11, 1945. (9) Mattson, S., The pedography of hydrologic soil series V. The distribution of K ard P and the Ca/K ratios on relation to the Donnan equilibrium. Lantbrukshögskolans Annaler 12, s. 119—130, 1945. 10) Saloheimo, L., Kalisuolan vaikutuksesta maan reaktioon. Sucmen Sucviljelysyhdistyksen Vuosi- kirja 41, s, 137—161, 1937. 11) Teräsvuori, A.. Über die Bodenazidität mit besonderer Berücksichtigur g des Elektrolytgehalte s der Bodenaufschlämmungen. Valt. Maatalouskcet. Julk. N:o 29, 1930. 12) Tuorila, P.. Några problem rörande kalknir gsfrågan. Sveriges Vall- cch Mosskullurföreninger s Kvartalskrift 7, s. 83—101, 1945. 13) Vageler, P., Der Kationen- und Wasserhaushalt des Mineralbcders. Berlin 1932. 192 MARTTI SALONEN SUMMARY. SOIE ACIDITY REACTION TO ADDED SALTS Martti Salonen Institute of the Agricultural Chemistry, University of Helsinki The object of the investigation described was to determine how added salts reduce the pH of the soil and how soon the latter rises when the soil is irrigated and percolated by water. The experiment was performed in paraffined cardboard containers with holes in their bottoms to let the water out. The 5 different soil types used appear in Table 1. A same volume, 325 ml, of all the different soils was used, and the weight in grammes as Well the volume weight and the loss of ignition are shown in Table 1. 2G.4mgekv. of each kind of salt were used per pot = 81.3 mi> ekv./l of soil. The salts used also appear in Table 1. From time to time the pots were watered with distilled water and in the intervals were left to dry more or less, as happens in nature. The soil area of the pots being 50 cm2 , 100 ml water used in irrigation corresponds to 20 mm rain. The amount of water used at different times as well as the outflow of water are given in Table 2, which also shows the pH observed at different periods. In order to give a clear view of the proceedings graphic representations of the chief results are given in Figs. I—s, in which the outflow of water is marked on the abscissa and the pH values on the ordinate. The results show that the addition of salts (with the exception of CaC03 ) has initially clearly reduced the pH of the test soils, but on irrigation the percolating water has washed away the released H-ion and the pH of the soil rises. This rise appears most swiftly and clearly when KCI is used. It can be stated that it will eventually have raised the pH definitely above that of the untreated soil. An addition of CaCl2 also causes the pH to rise but more slowly and leaves it at about the same level as the pH of the untreated soil. In general an outflow of 100 mm water seems already sufficient to wash away from the soil the H-ion released by the addition of salts. As the amount of water which in Finland yearly percolates the soil, may be estimated to average 200 mm of rain, it may be concluded that neutral salts cannot cause a permanent increase in the acidity of soil but may on the contrary cause a slight decrease. I able 3 shows the amount of exchangeable K and Ca found in the soil on the end of the experi- ment. The added K has effected a considerable washing away of Ca, and similarly the added Ca has to some extent caused the K to be washed away. The greater part of the added K and Ca (omitting the CaC02) has been washed away from the soil. Table 4 shows the hygroscopic moisture of the soil on the end of the experiment. It has been only slightly influenced by the added salts. 193SUOLALISÄYKSEN VAIKUTUKSESTA MAAN REAKIIOON