Кальция                                                  кислота                     одноосновной

СаОНСl          +             НСl             =         СаСl2             +                      Н2О

кальций хлористый                     соляная                                    хлорид кальция                                   вода

одноосновной                             кислота

От концснтации нестабильных солей кальция и магния зависит показатель временной жесткости воды. Бикарбонаты (или гидрокарбонаты) кальция Са(НСО,): и магния Mg(HCO,), хороню растворимы в воде, чего нельзя сказать о большинстве других солей этих металлов*. При кипячении кислые соли переходя! в нерастворимые карбонаты:

                                               +100 °С

Са(НСО3)2          >       СаСO3  +     Н2СО3  ;     Н2СО3   »  СО2    +   Н2О

Бикарбонат                    кипячение          карбонат               угольная                       разложение  углекислый        вода

Кальция                                                        кальция                   кислота                                                          газ

Реакция разложения бикарбоната магния идет но той же схеме. Нестабильная угольная

кислота разлагается на углекислый газ и воду, а труднорастворимые карбонаты выпадают в осадок и в природе являются химической основой таких минералов, как мел, известняк, мрамор. Почвенная микрофлора переводит карбонаты в более удобоусваиваемую высшими растениями кислую форму.

Упомянув о временной жесткости воды, показатель которой снижается во время кипячения, нельзя не сказать несколько слов о постоянной жесткости воды, которую определяют растворимый сульфат магния и малорастворимый сульфат кальция. Эту жесткость нельзя убрать путем кипячения, поэтому соли ионы кальция и магния переводят в нерастворимые соли химическим путем.

Растения чаще всего усваивают макро- и микроэлементы минерального питания в виде нестабильных кислых и основных солей. В результате некоторых реакций в почвенном растворе образуются нестабильные солеподобные соединения, одновременно содержащие водородный и гидроксильный радикалы:

гидроксид                                   серная                                                    ионный                                                    вода

кальция                                       кислота                                                  комплекс

Ионный комплекс CaHO-HSO4— очень нестабилен, обладает огромным энергетическим потенциалом и повышенной проходимостью через клеточные мембраны. В зависимости от насыщенности почвенного раствора органическими веществами он либо окончательно диссоциирует на катион СаОН+ и анион HSO4 и поглощается корневыми волосками, либо переходит в малорастворимый сульфат кальция и выпадает в осадок:

Для растений важное значение имеет реакция среды, которая образуется при диссоциации (разложении вещества на ионы в растворе) солей, кислот и оснований. Показатель реакции среды «рН»* имеет градацию от 1 до 14. За нейтральную точку взята реакция воды рН7,0. При реакции среды

рН от 1,0 до 7,0 — в растворах преобладают ионы водорода, поэтому такая реакция среды называется кислой. Если же показатель реакции среды больше 7,0 — в растворе преобладают ионы гидроксильной группы и реакция среды — щелочная. Величина показателя реакции среды зависит от степени диссоциации вещества (нерастворимые соединения не изменят рН) и от ионов, которые дают соли при диссоциации. Сильные ионы кислот (Cl , SO4 , NO3 и т.п.) снижают концентрацию ионов водорода и изменяют реакцию среды в кислую сторону; сильные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов (К , Na , Са" , Mg и т.п.) снижают концентрацию гидроксильных ионов в растворе (относительно повысив концентрацию ионов водорода) и «сдвигают» реакцию среды в щелочную сторону.

Когда соль состоит из ионов сильной кислоты и слабого основания (например, хлорид железа) — при диссоциации более сильные ионы кислотного остатка отклонят значение рН в кислую сторону. Если же соль состоит из ионов сильного основания и слабой кислоты (например, карбонат натрия) — то при ее диссоциации рН>7. Однако, если соль состоит из ионов сильной кислоты и сильного основания (например, хлорид натрия), то при нормальных условиях изменения показателя реакции среды не произойдет*.

Минеральные вещества применяются в растениеводстве для повышения или поддержания плодородия почвы. В качестве минеральных удобрений для растений практически не используют кислоты и основания в чистом виде, в основном применяют соли. В почвенном растворе, который по физико-химическим показателям отличается от искусственного водного раствора, соли, диссоциируя на ионы, могут значительно повлиять на показатель рН субстрата. Корни очень чувствительны к реакции среды, поэтому для успешного культивирования нужно учитывать этот показатель.

Необходимые элементы питания поглощаются практически только в ионной форме: азот — как NO или NH4 , фосфор — как НРО~ или Н,РО4, сера — как SO4", молибден — как МоО4", К, Na, Ca, Mg, тяжелые металлы (Fe, Mn, Си) и цинк — в виде катионов, хлор — в виде хлорид-аниона, бор, вероятно единственный — в форме борной кислоты. Растения могут поглощать и некоторые низкомолекулярные органические соединения, о чем будет сказано позже.

Следует отметить, что всасывание корнем минеральных веществ возможно только в растворенном виде. Но это не означает, что соли поступают в растение пропорционально поглощенному количеству воды. И не только различные соли, но даже катионы и анионы одной и той же соли поглощаются растением из почвенного раствора с разной скоростью.

Так, если в качестве источника азота используется сульфат аммония (NH4)nSO4, то катион NH4 поглощается растением более интенсивно, чем анион SO4~, т.к. растению азот необходим в больших количествах, чем сера. В результате в почве может накапливаться серная кислота H,SO4, повреждающая корни. Если же в качестве источника азота используют нитрат натрия NaNO3, то анион NO3-, будет проникать в корни быстрее катиона Na+, и в почве начнет накапливаться щелочь NaOH, что вызовет отклонение реакции среды в субстрате в щелочную сторону.

На поглощение одного иона влияет присутствие других. Это влияние можно разделить на 3 группы:

1. активация поглощения одних ионов другими (например, фосфор активизирует поглощение азота);

2. торможение поглощения одних ионов другими (калий тормозит поглощение кальция);

3. нет проявления ни положительного, ни отрицательного эффекта.

Из всего сказанного видно, насколько необходим разумный подход к применению удобрений в культуре кактусов, как важно не передозировать их. Ведь даже при кажущемся благополучии растения в его клетках могут произойти изменения концентрации веществ, кислотности тканевой жидкости. Так, например, при избыточном удобрении подвоев азотом сращивание подвоя с привоем будет происходить очень долго или не будет происходить вовсе.

Кактусовод должен знать, в какой местности произрастает данный вид, какая кислотность почвы в данной местности. В этом ему помогут почвенные карты. За небольшим исключением, можно сказать, что мексиканские и североамериканские растения, а также все сильно опушенные виды в природе растут на почвах, богатых кальцием, реакция рН которых около 7,1 и несколько выше; в культуре они испытывают потребность в кальции. Почвы южно-американского континента в большинстве своем имеют кислую или слабокислую реакцию.