Химическая мелиорация почв, известкование и гипсование. Химическая мелиорация почв — Гипермаркет знаний Химическая мелиорация почв кратко
Просмотры: 34520
23.10.2017
При выращивании большинства культурных растений необходимо учитывать множество различных факторов: погодные и климатические условия, плодородие грунта, влажность, состав почвы, уровень грунтовых вод и прочее.
Высокая щелочность, как и повышенная кислотность почвы, также может создавать весьма неблагоприятные условия для роста и развития большинства культур, поскольку они оказывают непосредственное влияние на степень проникновения тяжелых металлов во внутренние ткани растений.
Для определения кислотности почвы используется показатель «рН» (кислотно-щелочной баланс ), значения которого обычно колеблется от трех с половиной до восьми с половиной единиц. Если «рН» грунта имеет нейтральный показатель (находится в пределах шести, семи единиц), то при этом тяжелые металлы остаются связанными в почве и в растения попадает, лишь ничтожное количество этих вредных веществ.
Как определить кислотность почвы и улучшить ее «рН» можно прочитать .
Щелочная почва имеет низкую плодородность, поскольку грунт, как правило, тяжелый, вязкий, плохо пропускает влагу и слабо насыщен гумусом. Такая земля характеризуется высоким содержанием солей кальция (извести) и завышенными значениями «рН».
По своим характеристикам щелочные почвы можно разделить на три основных типа:
· Слабощелочные почвы (значение «рН» около семи, восьми единиц)
· Средне щелочные (значение «рН» около восьми, восьми с половиной единиц)
· Сильно щелочные (значение «рН» выше восьми с половиной единиц)
Щелочные почвы бывают самыми различными - это солонцы и солонцеватые грунты, земли, которые содержат большую часть каменистого суглинка, а также тяжелые глинистые почвы. В любом случае все они являются известковыми (то есть насыщенными щелочью).
Чтобы определить наличие в почве извести, достаточно налить на комок земли немного уксуса. Если известь в грунте присутствует, произойдет мгновенная химическая реакция, земля начнет шипеть и пениться.
Проще всего определить точное значение «рН» с помощью лакмусовой бумаги (специально предусмотренный для этих целей стандартный индикатор, показывающий кислотность грунта). Для этого следует приготовить небольшое количество водного раствора в виде жидкой суспензии (из расчета одна часть земли к пяти частям воды), а затем опустить в раствор лакмусовый индикатор и посмотреть, в какой цвет окрасится бумага.
На наличие щелочной почвы могут указывать и некоторые растения, например, цикорий, колокольчик, чабрец, молочай, мокричник.
Известковые почвы, чаще всего располагаются в южной части степной и лесостепной зон Украины и представляют собой щелочные каштановые и бурые почвы с бедной растительностью. Эти грунты отличаются низким содержанием гумуса (не более трех процентов) и пониженной влажностью, поэтому для того, чтобы успешно выращивать на этих землях культурные растения, необходимо произвести окисление почвы и обеспечить дополнительное орошение.
Что касается солонцов и солончаков, то это крайне проблемные, неплодородные земли, которые к тому же имеют высокое содержание солей. Данные грунты характерны для южных степей, присутствуют на морских побережьях и в прибрежных территориях больших и малых рек нашей страны.
Способы улучшения щелочной почвы
Улучшить показатель «рН» щелочных почв можно с помощью мелиорационных мероприятий и внесением в почву сернокислого кальция, который в народе именуют гипсом. При внесении обычного гипса, кальций вытесняет поглощенный натрий, в результате чего улучшается структура солонцового горизонта, земля начинает лучше пропускать влагу, вследствие чего, из грунта постепенно вымываются избыточные соли.
Эффект внесения гипса не ограничивается только увеличением количества серы в почве, поскольку он в первую очередь, улучшает структуру и качество грунта, способствуя повышению содержания в нем связанного натрия.
В качестве отличного окислителя почвы применяется и гранулированная сера, которую следует вносить постепенно (около двадцати килограмм на гектар площади), с промежутком в три, и более месяцев. Но следует помнить, что результат от внесения серы можно ожидать лишь через год или даже по истечении нескольких лет.
В качестве улучшения щелочной почвы рекомендуется производить и глубокую вспашку земли, но без мелиорирующих добавок она, как правило, менее эффективна.
Для нейтрализации щелочности, обусловленной присутствием в почве карбонатов и гидрокарбонатов натрия, следует применять слабые растворы различных кислот, чаще всего серной. Аналогичное действие оказывают кислые соли, которые вследствие реакции гидролиза образуют кислоты (например, в качестве компонента для мелиорации щелочных почв часто применяется железный купорос).
На практике для улучшения щелочности грунта аграрии иногда используют отходы фосфородобывающей промышленности, то есть фосфогипс, который помимо сернокислого кальция содержит примеси серной кислоты и фтора. Но в последнее время ученые забили тревогу, поскольку фосфогипс, хоть и нейтрализует повышенную щелочь, но при этом загрязняет почву фтором. Растения могут по-разному реагировать на данное вещество (например, доказано, что повышенное содержание фтора в растениях, предназначенных на корм животных, может быть достаточно токсичным).
При слабощелочных почвах, структуру плодородного горизонта улучшают при помощи вспашки с внесением увеличенных доз органических удобрений, которые подкисляют грунт. Лучшим из них является перегнивший навоз, в который следует добавить обычный суперфосфат (около двадцати килограмм на тонну навоза) или фосфорную муку (около пятидесяти килограмм на тонну перегноя). Для снижения щелочности грунта в почву можно вносить также торфяной мох или болотный торф. Неплохо подкисляет почву хвоя сосновых деревьев, которую часто применяют и в качестве основы для мульчирования грунта. Хороший результат для нормализации щелочности дает компост из перегнивших листьев дуба.
В засушливых районах с небольшим количеством ежемесячных осадков требуется производить дополнительное орошение земли.
Значительно улучшают щелочной грунт посевы растений – сидератов, которые являются превосходным источником биологического азота. В качестве сидеральных культур используют такие культуры как люпин (содержит большое количество белковых веществ) и другие растения семейства бобовых, а также сераделлу, клевер, донник, белую горчицу, рожь и гречиху.
При использовании минеральных удобрений, следует выбирать те, которые подкисляют грунт, но при этом не содержат хлора (например, сульфат аммония).
Повышенная кислотность оказывает как прямое (непосредственное) негативное влияние на физиологические процессы в клетках и тканях растений, так и косвенное — вследствие ухудшения агрохимических, агрофизических свойств почвы и снижения ее биологической активности.
Подкисление характерно для многих почв и происходит постоянно, поскольку в процесс почвообразование связан со значительным потерями оснований в результате выщелачивания и отчуждения их растениями. Реакция почвы является отражением характера протекающих в ней химических и биологических внутрипочвенных процессов.
Повышенная кислотность дерново-подзолистых и серых лесных почв является основной причиной низкой продуктивности сельскохозяйственных угодий, высокого содержания в почве подвижного алюминия, железа и марганца, а также снижения активности почвенной микрофлоры. При этом, для многих культурных растений повышенное содержание алюминия оказывает большее негативное влияние, нежели концентрация ионов водорода, рН почвы.
Косвенное действие повышенной кислотности и подвижного алюминия проявляется в снижении доступности растениям азота, фосфора, молибдена и снижении активности почвенной микрофлоры. Подвижные формы алюминия, железа и марганца снижают доступность фосфора растениям, связывая растворимые соединения фосфора в нерастворимые АlРО 4 и FeРО 4 .
Повышенная кислотность почвы вызывает изменение интенсивности и направленности биохимических процессов обмена веществ в растениях, вследствие чего нарушается синтез белков, углеводов и жиров, происходит накопление промежуточных продуктов обмена — аминокислот, моно — и дисахаридов и нитратов.
Известкование кислых почв — наиболее дешевый способ улучшения условий азотного, фосфорного и калийного питания растений, что особенно важно в связи с высокой стоимостью минеральных удобрений в России. При внесении извести одну и ту же прибавку урожая сельскохозяйственных культур можно получать при значительно меньших дозах удобрений.
Оптимальная реакция среды позволяет получать хорошие урожаи (40-45 ц/га) зерновых культур при среднем содержании доступных элементов питания в почве и средних дозах удобрений, в то время как на кислых почвах для получения таких урожаев содержание этих элементов должно быть в 1,5-2 раза выше.
При сельскохозяйственном использовании земель подкисление почвы происходит более интенсивно, нежели в естественных травостоях вследствие отчуждения кальция и магния с урожаем, вымывания их за пределы корнеобитаемого слоя почвы и внесения физиологически кислых минеральных удобрений. В результате длительного выщелачивания оснований кислые почвы широко распространены в районах с промывным водным режимом почв.
Наиболее значительное влияние на подкисление почвы оказывают вынос кальция и магния урожаем и их вымывание из пахотного слоя осадками. Вынос Ca и Мg сельскохозяйственными культурами варьирует в широком диапазоне и обусловливается, прежде всего, биологическими особенностями растений и величиной урожая. Например, с 1 т основной продукции с учетом побочной зерновые культуры выносят 10-14 кг CaO и МgО, зернобобовые 40-45 кг. В зависимости от урожайности зерновыми ежегодно отчуждается с поля примерно 20-50 кг/га кальция и магния, бобовыми — 100-200 кг/га и более. Поэтому, чем выше продуктивность посевов, тем больше отчуждается оснований, быстрее наступает подкисление почвы и чаще требуется проводить известкование.
Большее количество кальция и магния теряется из почвы в результате выщелачивания осадками. Вымывание этих элементов из почвы зависит от ее гранулометрического состава, количества и характера выпадения осадков, состояния растительного покрова и доз минеральных удобрений. Результаты лизиметрических опытов ВИУА, ВНИИ кормов, Раменской агрохимической станции НИУИФ показали, что потери Са 2+ и Мg 2+ из почвы от вымывания в значительной мере зависят от атмосферных осадков и доз минеральных удобрений. Наименьшие их потери были в условиях засушливого лета без внесения удобрений. Вымывание кальция и магния значительно возрастают с увеличением доз аммонийных азотных и калийных удобрений. При внесении этих удобрений, например NH 4 Cl или (NH4) 2 SO 4 , растения для питания используют преимущественно аммонийный азот (NH4 +) в обмен на ион водорода (Н +), который с оставшимися в растворе анионами хлора Cl — или SO 4 — образует соответствующие кислоты. Эти удобрения являются физиологически кислыми. Таким образом, в случае когда растения преимущественно потребляют из удобрений катионы по сравнению с анионами они будут физиологически кислыми (NH 4 Cl, (NH 4) 2 SO 4 , KCl, K 2 SO 4), и, напротив, если растения более интенсивно используют анионы, происходит подщелачивание раствора и такие удобрения являются физиологически щелочными.
По данным лизиметрических опытов (И. А. Шильников и др., 2001) в условиях Московской области потери кальция и магния из почвы возрастали с увеличением доз минеральных удобрений и количества осадков. Вымывание кальция из суглинистой дерново-подзолистой почвы составило в среднем за 15 лет в вариантах без удобрений 35 кг/га, при внесении возрастающих доз минеральных удобрений – 80-140 кг/га. Потери из супесчаной почвы были в 1,5-2 раза выше, чем их суглинистой. Среднее содержание Са 2+ в лизиметрических водах суглинистых почв было примерно в 5 раз выше, чем Mg 2+ , а супесчаных почвах — в 6-7 раз.
В последние годы большое внимание уделяется кислотным атмосферным осадкам, выпадение которых связано с выбросами диоксида серы и оксидов азота автотранспортом и промышленностью. Однако, как показали исследования выпадение "кислых" атмосферных осадков, не играет существенной роли в подкислении почв, как предполагалось, поскольку параллельно увеличился также выброс в атмосферу оснований.
Важно отметить, что потери кальция и магния в лизиметрических опытах не следует полностью отождествлять с реальными полевыми условиями, поскольку в лизиметрах можно учесть только нисходящую миграцию элементов питания. В полевых условиях, в результате потребления растениями воды на транспирацию существенное значение имеет восходящая миграция элементов питания, в том числе кальция и магния.
Если учесть, что в супесчаных почвах валовое содержание Са составляет 0,10,3%, то при ежегодном вымывании кальция 200 кг/га за 30-50 лет его потери превышали бы содержание в почве. Отсюда следует, что результаты краткосрочных лизиметрических опытов отражают общие закономерности водной миграции элементов питания, но не могут дать объективной количественной оценки потерям кальция из почвы.
Изучение баланса элементов питания в полевых опытах показало довольно значительные потери кальция и магния, однако в целом они в 1,5-2 раза ниже, чем в лизиметрических опытах и происходят в основном в ранневесенний и осенний периоды на почвах не покрытых растениями. Под растениями, в период интенсивного потребления ими воды и элементов питания, потери кальция минимальны или отсутствуют.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Химическая мелиорация почв. Известкование кислых почв.
Основные теоретические положения
1. Распространение почв элювиального ряда и необходимость их улучшения
Меридиальная протяженность территории Красноярского края от Северного Ледовитого океана до горных систем Западного и Восточного Саяна охватывает все природные зоны между тундрой и сухими степями. Это определяет многообразие почвенного покрова. Значительное место по распространению принадлежит типам почв, которым свойственна кислотность в той или иной мере вредная для сельскохозяйственных растений.
Территориально кислые почвы в крае распространены широко . Большая их часть сосредоточена в Ачинской лесостепной зоне – 46% от общей площади кислых почв края. В Центральной пригородной и Канской лесостепной зонах их площади практически равны (16,2 и 16,3%). Несколько больше их в Северной подтаежной зоне – 18,5%. Незначительная доля – всего лишь 3% приходится на Южную лесостепную зону. В Южной степной зоне кислых почв нет совершенно.
Следует заметить, что в отличие от своих европейских аналогов кислые почвы Красноярского края менее оподзолены , что объясняется в основном карбонатностью почвообразующих пород. Характерной особенностью этих почв является низкая оструктуренность . Они быстро распыляются, образуют корку. У них слабая водопроницаемость . Вследствие этого во время снеготаяния и в периоды интенсивного выпадения осадков развивается водная эрозия.
Общая площадь кислых почв в Красноярском крае по данным агрохимической службы составляет 586,8 тыс.га. На долю сильнокислых и среднекислых почв, то есть почв нуждающихся в известковании, приходится 243 тыс. га. Следует иметь ввиду, что сенокосные и пастбищные угодья в таежной и лесостепной зонах размещаются на почвах более низкого бонитета и представлены типами почв, которым в той или иной мере свойственна почвенная кислотность.
Основной особенностью кислых почв является недостаток ионов кальция и избыток ионов водорода в пахотном горизонте, что обусловливает их крайне неблагоприятные агрохимические свойства. Прежде всего, кальций – важный элемент питания растений и его недостаток вызывает их кальциевое голодание: растения плохо развивается и плодоносит, не переносит перезимовки. Понижение реакции почвенного раствора отрицательно влияет на усвоение растениями азота, фосфора, калия и других элементов.
Высокая концентрация ионов водорода затрудняет рост и развитие корневой системы растений, резко снижается, а иногда полностью прекращается усвоения кальция, затормаживается поступление фосфора, поскольку частично изменяет состав протоплазмы корневых клеток. В кислой среде в растениях нарушаются процессы обмена с накоплением промежуточных соединений (нитритов, простых углеводов, органических кислот) вместо завершенных (белков, жиров, крахмала). Растения теряют морозо- и жаростойкость, устойчивость к засухе, к болезням и вредителям, задерживается прохождение отдельных фаз роста и развития.
В почвах с повышенной кислотностью подавляется жизнедеятельность полезных микроорганизмов, почти не развивается аммонифицирующая и нитрифицирующая микрофлора, что тормозит образование нитратов и фиксацию атмосферного азота. В результате нарушается азотное питание растений . В то же время отдельные формы грибов (пеницилиум, фузариум, триходерма), которые выделяют вещества, ядовитые для растений, в кислых почвах развиваются, что создает неблагоприятные условия для жизни и развития растений.
Повышенная кислотность уменьшает растворимость соединений ряда микроэлементов, необходимых растениям (молибден, бор, цинк и медь). Поэтому, растения, культивируемые на почвах элювиального ряда, существенно уступают по содержанию белковых соединений, чем культуры, выращиваемые на почвах черноземного типа. Напротив, в кислой среде повышается растворимость и, следовательно, содержание подвижных форм алюминия, марганца, токсичных для растений.
Кислые почвы отличаются и неблагоприятными физическими свойствами. При недостатке кальция и магния, которые образуют нерастворимые гуматы, гумусовые вещества плохо удерживаются в почве, отчего не только уменьшается запас питательных элементов, но и ухудшается структура почвы. Почвы элювиального ряда обладают, как правило, тонко – пылеватым гранулометрическим составом и бесструктурны, бедны коллоидными частицами и гумусом, что сопровождается нарушением благоприятного водно-воздушного режима.
2. Определение нуждаемости почв в известковании и расчет дозы извести
Неблагоприятные свойства кислых почв могут быть устранены вытеснением ионов водорода и алюминия из почвенного поглощающего комплекса и замещение их кальцием. Это достигается известкованием почвы, т.е. внесением в нее мелиорантов, содержащих известь. Установление потребности почвы в известковании и определение необходимых доз известковых материалов основываются на изучении почвенной кислотности.
Реакция почвенного раствора является отражением состава почвообразующих пород, характера, интенсивности основных процессов и режимов, происходящих в конкретных условиях сочетания факторов почвообразования. Те почвы, в которых оподзоливание выразилось в большей степени, а выщелачивание карбонатов и оснований прошло сильнее, обладают большей обменной кислотностью.
Различают два типа почвенной кислотности: актуальную и потенциальную.
Актуальная кислотность – это кислотность почвенного раствора (водной вытяжки). Интенсивность (степень кислотности) характеризуется активностью ионов водорода, выражаемой как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. Кислотность почвенного раствора обусловлена растворенными в нем химическими веществами. На величину pH почвенного раствора влияют свободные органические кислоты. Их минеральных кислот большое значение имеет угольная кислота, на количество которой влияет растворение в почвенном растворе диоксида углерода.
Потенциальная кислотность связана с твердыми фазами почвы и проявляется только при взаимодействии почвы с солевыми растворами. В составе потенциальной кислотности различают обменную кислотность, определяемую при взаимодействии почвы с раствором нейтральной соли и гидролитическую, определяемую при действии на почву гидролитически щелочной соли. Гидролитическая кислотность почвы является скрытой и показывает почти полную потенциальную кислотность почвы. При определении обменной кислотности часть ионов водорода не вытесняется в раствор в силу более прочного поглощения и установления динамического равновесия между количеством поглощенных водородных ионов и их концентрацией в растворе. Поэтому, если нет обменной кислотности, то она не вредна растениям. Величина гидролитической кислотности определяется функциональными группами гумусовых веществ (карбоксильные, фенольные, спиртовые гидроксилы, аминокислотами, простыми органическими кислотами). Важным показателем необходимости известкования является наличие и величина обменной кислотности. Обменная кислотность своим происхождением обязана совместному наличию в почвах ионов водорода и алюминия, которые находятся в поглощенном состоянии, и представляет собой небольшую, но наиболее опасную часть почвенной кислотности. Она наблюдается в почвах, в которых процесс выщелачивания оснований осуществляется весьма интенсивно и почва нуждается во внесении извести.
Общее представление об обменной кислотности можно получить, определяя pH солевой вытяжки. Установлено, что при:
а) pH солевой вытяжки почва сильно нуждается в известковании ,
б) при pH от 4,5 до 5,5 потребность в известковании уменьшается и характеризуется как средняя нуждаемость, а
в) при pH > 5,5 известкование становится ненужным.
Поскольку гидролитической кислотностью обладает подавляющее большинство почв, по одной ее величине нельзя судить о потребности почвы в известковании. Следовательно, для оценки нуждаемости почвы в извести кроме гидролитической кислотности, необходимо определить степень насыщенности основаниями (V, %):
V, % = S*100/S+H Г,
где S – сумма поглощенных оснований, мг-экв на 100 г почвы;
HГ - величина гидролитической кислотности, мг-экв на 100 г почвы.
Потребность почв в известковании в зависимости от их насыщенности основаниями, установленная эмпирически, выражается следующей шкалой (А.Е.Возбуцкая, 1968).
Почвы, у которых:
V , сильно нуждаются в извести,
от 50 до 70% - в средней степени нуждаются во внесении извести,
V - не нуждаются в извести.
Растения, подвергаясь постоянному и длительному воздействию специфических условий, характерных для тех или иных почвенных провинций, отражают эти условия в своих биологических свойствах и особенностях. В процессе естественного и искусственного отбора в различных эколого-географических районах земледелия постепенно формировались так называемые эколого-географические типы растений, для которых одним из существенных являлось различное и специфическое отношение к реакции почвенного раствора. «Оптимальный интервал pH» носит неопределенный характер в связи со сложностью взаимоотношений в системе почва – растения. Поэтому значение pH почв само по себе не может быть диагностическим признаком химической мелиорации кислых почв. Культурные растения генетически приспособлены к определенным условиям произрастания. По отношению к реакции среды они могут быть сгруппированы следующим образом:
К первой группе относят культуры, характеризующиеся очень высокой чувствительностью к кислой реакции среды почв. Они хорошо растут только при нейтральной или слабощелочной реакции и характеризуются высокой отзывчивостью на их известкование – это люцерна, эспарцет, клевер, сахарная и столовая свекла.
Во вторую группу входят культуры, отличающиеся умеренной чувствительностью к кислотности почв (произрастают при слабокислой или нейтральной реакции) и хорошо отзываются на известкование – яровая пшеница, кукуруза, соя, фасоль, горох, подсолнечник, лук.
К третьей группе относят растения, удовлетворительно растущие в широком интервале pH - слабочувствительные к кислотности почв (рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка). Они положительно реагируют на применение высоких доз извести.
Четвертую группу составляют культуры:
а) не переносящие избытка кальция в почве – лен;
б) удовлетворительно переносящие кислотность почв и не нуждающиеся в их известковании – картофель.
По отношению к реакции среды почв различаются не только виды растений, но и разные сорта одного и того же вида. Наивысшей отзывчивостью на известкование отличаются сорта, выведенные на почвах, имеющих нейтральную и щелочную среду.
Агроэкологические условия растений, произрастающих на кислых почвах, во многом определяются в них отдельными «кислотоопределяющими» элементами.
При проведении известкования очень важно установить оптимальную дозу извести в соответствии с особенностями почвы и возделываемых растений. Расчет дозы извести, необходимой для нейтрализации почвы, за основу принимается величина гидролитической кислотности, выраженная в мг-экв. на 100 г почвы. Для вычисления таким путем дозы извести величину гидролитической кислотности умножают на коэффициент 1,5 .
Доза CaCO 3 = H Г * 1,5* D*Г П.
В зависимости от степени нуждаемости в известковании вводится поправка в рассчитанную дозу извести. При сильной нуждаемости применяется полная расчетная доза извести, при средней -1/2 или?, при слабой -1/3 или 1/4 дозы. Кроме того, учитывается отношение культур к известкованию. Величина поправочного коэффициента зависит от гранулометрического состава почвы и возделываемой культуры.
3. Сущность и значение известкования
Теория и практика известкования кислых почв были освещены еще в работах И.А.Стебута (1865) и получали завершенность в классических работах Д.Н.Прянишникова, К.К.Гедройца.
Основное известковое удобрение – известняк CaCO 3 - практически нерастворимо в воде, однако под влиянием содержащейся в почвенном растворе углекислоты карбонат кальция постепенно превращается в растворимый бикарбонат кальция: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2 .
Бикарбонат кальция диссоциирует на ионы Ca 2+ и 2 HCO 3 - и частично подвергается гидролизу:
Ca (HCO 3) 2 + H 2 O = Ca (OH) 2 +2 H 2 O + 2CO 2 ;
Ca (OH) 2 = Ca 2+ + 2 OH - .
В почвенном растворе, содержащем бикарбонат кальция, повышается концентрация ионов Ca 2+ и OH - . Катионы кальция вытесняют ионы водорода из почвенного поглощающего комплекса, и кислотность нейтрализуется:
ППК] H H + Ca 2+ + 2 HCO 3 - > ППК] Ca + 2 H 2 O +2CO 2 ;
ППК]3 H + Ca 2+ + 2ОН - > ППК] H Ca + 2H 2 O.
Что дает известкование положительного?
Внесение извести устраняет актуальную и обменную кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность.
1. В почвенном растворе повышается степень насыщенности почвы основаниями и содержание кальция. Кальций коагулирует почвенные коллоиды, и, как следствие, образуются структурные агрегаты с последующим улучшением водно-воздушного режима, повышения водопроницаемости. Почва легче поддается обработке. Физическая спелость почвы наступает на 2-3 дня раньше.
2. Ввиду повышения поглотительной способности почвы уменьшаются потери элементов питания через вымывание. Снижается содержание подвижного алюминия, марганца, подвижность тяжелых металлов и загрязняющих веществ.
3. Усиливается микробиологическая активность почвы, особенно активность азотфиксирующих микроорганизмов, нитрификаторов. Подавляется жизнедеятельность патогенной микрофлоры.
4. Происходит мобилизация запасов фосфора за счет интенсификации минерализации органического вещества и перевода фосфатов алюминия, железа в более подвижные кальцийфосфаты.
5. Повышается доступность растениям целого ряда микроэлементов.
6. Улучшается питание растений кальцием и магнием. В растениях активно синтезируются завершенные биохимические соединения (белки, жиры, углеводы).
7. Повышается эффективность органических и минеральных удобрений и бактериальных преператов.
Что дает известкование отрицательного?
Усиление минерализации органического вещества почвы, если известкование не сопровождается применением органических удобрений, может сопровождаться обеднением почвы. «Известкование обогащает родителей, но разоряет детей», -говорит голландская пословица.
После известкования активизируется почвенный калий, но может быть нарушено соотношение K:Ca с преобладанием последнего. Поэтому в некоторых случаях возникает потребность в увеличении доз калийных удобрений.
Возникает необходимость контроля обеспеченности растений некоторыми микроэлементами.
После известкования возрастает вымывание оснований и органического углерода, 78-87% которых представлены фульво- и низкомолекулярными органическими кислотами, а 13-22% - веществами, сходными с гуминовыми кислотами.
Экологическая и экономическая напряженность в сельскохозяйственном производстве предполагает поиск и других нетрадиционных подходов и использованию кислых почв:
а) создание и подбор устойчивых и толерантных к повышенной кислотности, к высокому содержанию подвижного алюминия сортов культурных растений. Растения участвуют в регулировании реакции среды через корневые выделения: если в почве больше катионов, растения преимущественно выделяют анионы; если в почве больше анионов, растения выделяют катионы.
б) использование на кислых почвах минеральных удобрений на фоне органических;
в) освоение альтернативных систем земледелия, исключающих применение физиологически кислых удобрений.
Химические мелиоранты – удобрения длительного действия. При многократных механических обработках почвы они тщательно перемешиваются со всей массой пахотного слоя. Полная доза извести оказывает положительное действие на урожай полевых культур на средне- и тяжелосуглинистых почвах в течение 15-20 лет, а на почвах легкого гранулометрического состава 8-10 лет. Главное условие – необходимо, чтобы максимальный сдвиг показателя pH в сторону щелочного интервала по времени совпал с размещением на известкованном поле культуры, наиболее отзывчивой на это мероприятие. И наоборот, культуры, на которые известкование оказывает отрицательное действие, должны размещаться на этом поле в момент затухания действия мелиоранта.
4. Требования к внесению и заделке извести
Основным требованием является равномерное распределение (рассев) извести с последующим тщательным перемешиванием с почвой.
При известковании полной дозой, повторное внесение извести проводят через 6-8 лет.
Полную дозу извести вносится в два приема: большая часть дозы заделывается с осени под вспашку зяби, меньшая – под культивации.
Обязательным условием эффективного известкования является оптимальная влажность почвы.
Недопустимо внесение извести весной, поскольку почвенная влага будет использована на гашение извести, а почва иссушена.
Внесение извести в зимнее время может быть в исключительных случаях при строго определенных условиях: по тонкому снегу, на выровненных местах, в безветренную погоду.
Недопустимо совместное внесение извести с навозом и аммиачными удобрениями, вследствие потерь азота.
Для рассева слабопылящих материалов используют разбрасыватель минеральных удобрений РУМ-3, универсальный тракторный прицеп-разбрасыватель 1-ПТУ-3,5; разбрасыватель минеральных удобрений и извести РМИ-2, навешенный на разбрасыватель–прицеп удобрений РПТУ 2А, и туковые сеялки.
5. Известковые удобрения
Известковые удобрения подразделяются на твердые (требующие размола), мягкие или рыхлые (не требующие размола) и отходы промышленности.
Твердые известковые породы содержат разное количество CaCO 3 и MgCO 3 , различаются по количеству нерастворимого остатка (глина и песок). По содержанию CaO и MgO эти породы делятся на следующие группы: известняки содержат 55-56% CaO и до 0,9% MgO; известняки доломитизированные – 42-55% CaO и 0,9-9% MgO; доломиты – 32-30% CaO и 18-20% MgO.
Известняки и мел – осадочные породы преимущественно морского происхождения. Известняки состоят в основном из минерала кальцита, но чаще они доломитизированы и, кроме CaCO 3 , содержат MgCO 3 . Присутствие MgCO 3 повышает прочность и твердость известковых пород и уменьшает их растворимость. Твердые известковые породы являются исходным материалом для производства промышленных известковых удобрений – известняковой и доломитовой муки, жженой и гашеной извести.
Известняковая или доломитовая мука получается при размоле и дроблении известняков и доломитов на заводах. Известняковая мука состоит из CaCO 3 и небольшого количества MgCO 3 ; в пересчете на CaCO 3 содержит 85-100%.
Доломитизированную муку следует применять на почвах легкого гранулометрического состава, особенно при возделывании в севооборотах культур, чувствительных к недостатку магния, - картофеля, льна, бобовых. Быстрота взаимодействия с почвой и эффективность молотого известняка и доломита в сильной степени зависит от тонины помола. Частицы известняка и доломита крупнее 1мм плохо растворяются и очень слабо уменьшают кислотность почвы. Чем тоньше размол известняка и доломита, тем лучше она перемешивается с почвой, скорее и полнее растворяется, быстрее действует и тем выше ее эффективность.
Жженая и гашеная известь . При обжиге твердых известняков карбонаты кальция и магния теряют углекислоту и превращаются в окись кальция или окись магния, получается жженая (комовая) известь. При взаимодействии ее с водой образуется гидроокись кальция или магния, то есть так называемая гашеная известь «пушенка» - тонкий рассыпающийся порошок. Гасить жженую известь можно непосредственно в поле, присыпая влажной землей.
Гашеная известь получается как отход на известковых заводах и при производстве хлорной извести. Пушенка - наиболее быстродействующее известковое удобрение, особенно ценное для глинистых почв.
Мягкие известковые породы - вторичные пресноводные известковые отложения. К ним относят известковые туфы, мергели, природная доломитовая мука. Залежи их обычно более мелкие, но они расположены часто вблизи полей, что делает их применение экономически целесообразным, они не требует размола, а только высушивания и просеивания.
Известковые туфы называют еще ключевой известью, так как они встречаются главным образом в местах выхода ключей в притеррасных поймах; содержат от 80 до 90% CaCO 3 .
Мергели содержат в основном CaCO 3 , иногда вместе с примесью глины. Поэтому содержание здесь колеблется от 25 до 50 %. Мергели могут быть рыхлые и плотные, требующие измельчения.
Доломитовая мука - естественная рыхлая порода, состоящая из MgCO 3 и CaCO 3 , с общим содержанием в перерасчете на CaCO 3 95-108%. Не требует размола. Залежи встречаются редко. Хорошее известковое удобрение для почв легкого гранулометрического состава, бедных магнием.
Известковые отходы промышленности. К ним относятся: сланцевая зола, дефекат, белитовая мука.
Сланцевая зола . Получается при сжигании горючих сланцев на промышленных предприятиях и электростанциях. Состоит из силикатов, окисей и карбонатов кальция и магния с общим содержанием в пересчете на CaCO 3 – 65- 80%. Кроме того, содержит небольшое количество калия и серы. По действию близка к известняковой муке. Сланцевая зола пригодна для большинства полевых культур, в том числе для бобовых, картофеля, льна.
Дефекат – отход свеклосахарного производства. Содержит CaCO 3 с примесью Ca (OH) 2 с общим содержанием в пересчете на CaCO 3 до 70%. Хорошее известковое удобрение для применения вблизи сахарных заводов. Кроме извести, дефекат содержит 0,3-0,5 % азота, 1-2% фосфора, 0,6-0,9% калия, до 15% органического вещества.
Белитовая мука – отход алюминиевой промышленности, имеет следующий химический состав: CaO – 45-50%, Na 2 O+ K 2 O- 2,05, SiO 3 - 30, Fe 2 O 3 – 2,9, MnO -0,04, Al 2 O 3 - 3,4% , а также небольшое количество фосфора, серы и некоторых микроэлементов.
Установление целесообразности замены суперфосфата фосфоритной мукой по методу Б.А.Голубева
Фосфоритная мука для большей части сельскохозяйственных культур становится достаточно хорошим источником фосфорного питания только тогда, когда почва имеет повышенную кислотность, достаточную для разложения фосфоритной муки.
Исследованиями Б.А.Голубева установлено, что действие фосфоритной муки начинает проявляться, когда гидролитическая кислотность почвы достигает 2-2,5 мэкв/100 г почвы. Когда гидролитическая кислотность почвы выше указанной величины, действие фосфоритной муки, внесенной в двойной дозе по суперфосфату, может приближаться к действию суперфосфата.
Однако действие фосфоритной муки зависит не только от величины гидролитической кислотности. Прогноз возможного положительного действия фосфорита становится более точным и полным, известна емкость поглощения удобряемой почвы, а также вычислена степень насыщенности почвы основаниями. Можно ожидать полного действия фосфоритной муки, когда H г = 3 + 0,1 ЕКО.
Таблица 1. Зависимость эффективности фосфоритной муки от физико-химических свойств почвы
Потенциометрическое определение обменной кислотности
(лабораторная работа)
Материалы и оборудование: весы технические, колбы на 100мл, дистиллированная вода, стаканчики на 50 мл, иономер, вспомогательный хлорсеребряный электрод, стеклянный электрод, предварительно выдержанный в 0,1н растворе соляной кислоты.
Обменной кислотностью называют часть потенциальной кислотности, которая обнаруживается при взаимодействии почвы с раствором нейтральной соли.
Принцип метода . Метод основан на определении активности ионов водорода. Для измерения величины pH используется электронная схема со стеклянным электродом, в который впаян литиевый стерженек. При погружении электрода в раствор происходит обмен ионов лития с поверхности слоев на ионы водорода. Благодаря разности потенциалов возникает электродвижущая сила, величина которой соответствует активности ионов водорода в растворе. Извлечение обменных катионов водорода производится раствором хлористого калия концентрации 1моль/дм 3 (1н) при соотношении почвы и раствора 1:2,5.
Ход определения
В коническую колбу на 100 мл отвешивается на технических весах 10г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито с отверстиями в 1мм, и приливается 25 мл 1н раствора хлористого калия (колбы подписать). Содержимое колб тщательно перемешивается и встряхивается на ротаторе в течение 30 минут, далее суспензию переносят в стаканчик и производят определение pH на иономере. Электроды погружаются в стаканчик с испытуемым раствором, ожидается успокоение стрелки прибора и производится отсчет по верхней шкале прибора. При этом сопоставляются показания на верхней шкале и положение переключателя «пределы измерения»
Обсуждение результатов
При выполнении лабораторной работы каждый студент получает индивидуальный почвенный образец, характеризуемый данными этикетки.
1. На основании полученных результатов:
а) Рассчитывается степень насыщенности почвы основаниями;
б) Определяется потребность почвы в известковании;
в) Рассчитывается доза известьсодержащего мелиоранта;
г) Оформите в рабочей тетради выводы и обоснуйте полученные материалы.
Каждый студент получает индивидуальное расчетное задание, по которому следует:
Задачи и упражнения
1. Рассчитайте норму извести под картофель на дерново-подзолистой почве: S = 21 ммоль/100 г, Н г = 9,0 ммоль/100 г.
2. Какие из имеющихся удобрений (суперфосфат, фосфоритная мука, обесфторенный фосфат) необходимо применять на дерново-подзолистой почве со следующими агрохимическими показателями: S = 8 ммоль/100 г, Н г = 6,9 мг-экв/100 г, pH Kcl = 4,2?
3. Сколько необходимо внести извести под картофель, если Н г = 5 ммоль /100 г, V = 70%?
4. В хозяйстве имеются простой суперфосфат, двойной суперфосфат, фосфоритная мука. Какое удобрение вы будете применять: а) под бобовые культуры, б) при S = 20 ммоль /100 г, Н г = 7 ммоль/100 г, в) в рядки при посеве?
5. Доза внесения извести, рассчитанная по Н г, составляет 2,8 т/га. Какова норма внесения в физическом весе следующих мелиорантов: известковая мука (80%), сланцевая зола (60%), известковый туф (40%).
6. Для создания культурного пахотного слоя (0-20см) требуется узнать, нуждаются ли почвы в мелиорирующем веществе и в какой дозе по следующим показателям:
Таблица 1
| Почва | Горизонт | Глубина, см | Ммоль на 100г почвы | Плотность сложения, г/см3 | |||
| Са 2+ | Mg 2+ | Hr + | ЕКО | ||||
| 1 | A 1 | 5-10 | 7,42 | 6,3 | 5,5 | 19,22 | 1,15 |
| А 2 | 10-25 | 3,5 | 2,45 | 0,8 | 6,75 | 1,45 | |
| 2 | A 1 | 0-15 | 22,0 | 1,9 | 3,8 | 27,7 | 1,22 |
| А 1 А 2 | 15-35 | 16,8 | 0,9 | 4,3 | 22,0 | 1,25 | |
| 3 | A 1 | 2-8 | 9,9 | 3,7 | 4,7 | 18,3 | 1,15 |
| А 2 | 8-25 | 1,15 | 0,8 | 2,2 | 4,4 | 1,35 |
7. По приведенным данным, выраженным в ммоль/100г почвы, определите: нуждаются ли почвы в химической мелиорации; если нуждаются, то в какой?
а) Са 2+ =2,5; Мg 2+ =1; Нr=8;
б) S=12; Нr=4;
в) ЕКО=21; Нr=5;
г) Са 2+ =4,6; Мg 2+ =1,3; ЕКО=7,4;
д) S=10,4; EKO=14,2;
e) S= 4,4; Hr=3,5;
ж) Са 2+ =2,9; Мg 2+ =0,7; Нr=7,3;
8. Определить место и очередность известкования следующих звеньев севооборотов на светло-серой лесной почве при S = 28 ммоль/100 г, Нг = 5,8 ммоль/100 г, pH Kcl = 5,1:
а) пар – лен – ячмень;
б) картофель – пшеница – овес;
в) донник – пшеница – ячмень;
г) кормовая свекла – пшеница – овес;
д) турнепс – пшеница – овес + горох – пшеница;
е) люцерна – люцерна – пшеница – пшеница;
9. Дайте прогноз применения фосфоритной муки. Почвы: дерново-подзолистая, при S = 14 ммоль/100 г, Нг = 6,0 ммоль/100 г; серая лесная при S = 25 ммоль/100 г, Нг = 4,8 ммоль/100 г.
10. Определите степень нуждаемости почв в химической мелиорации и дозу внесения извести для пахотного слоя (0-20 см) почвы по следующим показателям:
Таблица 2
| Почва | Горизонт | Глубина, см | Ммоль на 100г почвы | Плотность сложения, г/см3 | |||
| Са 2+ | Mg 2+ | Hr + | ЕКО | ||||
| 1 | A 1 | 0-18 | 11,2 | 1,5 | 5,3 | 18,0 | 1,15 |
| А 2 | 18-30 | 8,8 | 2,2 | 3,7 | 14,7 | 1,45 | |
| 2 | A 1 | 0-12 | 18,4 | 3,2 | 4,5 | 26,1 | 1,11 |
| А 2 | 12-22 | 17,4 | 0,9 | 2,1 | 20,4 | 1,32 | |
| 3 | A 1 | 2-8 | 9,8 | 3,7 | 4,8 | 18,3 | 1,2 |
| А 2 | 8-23 | 1,5 | 0,7 | 2,2 | 4,4 | 1,5 |
МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ – комплекс мероприятий, направленных на улучшение свойств почвы и условий почвообразования путем прямого воздействия на почвы или косвенного через факторы почвообразования. При мелиорации почв учитываются лимитирующие факторы и соответствующие им мелиоративные приемы.
Лимитирующие факторы и основные мелиоративные приемы их ликвидации
|
Мелиоративные приемы |
|
|
Избыточная кислотность |
Известкование |
|
Избыточная щелочность |
Гипсование, кислотование, внесение физиологических кислых удобрений |
|
Избыток солей |
Промывка на фоне дренажа сборных и почвенногрунтовых вод |
|
Высокая глинистость |
Пескование, оструктуривание, глубокое рыхление |
|
Высокая плотность |
Оструктуривание, рыхление, травосеяние |
|
Недостаток тепла |
Тепловые мелиорации: мульчирование поверхности, снегонаполнение, лесополосы, пленочные укрытия |
|
Недостаток воды |
Орошение, агротехнологические приемы, накопление воды в почве(например, чистый пар), защита от испарения |
|
Недостаток минерального питания |
Минеральные и органические удобрения |
|
Избыток воды заболоченость |
Дренаж осушительный |
|
Недостаток аэрации |
Дренаж, оструктуривание, щелевание |
|
Пестрота микрорельефа |
Планировка поверхности |
|
Большой уклон поверхности |
Террасирование, полосно- контурная обработка, перемежение культур |
|
Мало корнеобитаемый слой, ограниченый внутрипочвенными прослоями |
Постепенное углубление с применением плантажа, глубокого рыхления, взрывных мелиораций |
|
Резко дифференцированный на горизонты профиль |
Постепенное углубление корнеобитаемого слоя, ликвидация дифференциации глубокой обработкой |
|
Токсикоз химический |
Химическая и агротехнологическая мелиорация |
|
Токсикоз биологический |
Агротехнологическая и биологическая мелиорация, севооборот, парование |
III. Химические мелиорации Обоснование необходимости проведения. Способы и виды химических мелиораций. Дифференциация внесения доз минеральных удобрений в зависимости от физико-географических условий. Известкование, гипсование, кислотование, торфование, использование сапропеля. Проблема применения пестицидов. Об учете закона В. И. Вернадского о физико-химическом единстве живого вещества при применении химических средств защиты растений.
IV. Фитомелиорации Значение и условия проведения. Основные способы создания лесных насаждений. Конструкции лесных полос. Фитомелиорации песчаных пространств. Влияние фитомелиорации на природные условия. Эффективность фитомелиорации.
VI. Снежные мелиорации Значение снежных мелиораций. Районирование территории СНГ по потребности проведения снежных мелиораций, их виды и способы проведения. Влияние снежных мелиораций на природные условия.
VII. Климатические мелиорации Значение и предпосылки климатических мелиораций. Макро-, мезо- и микроклиматические мелиорации. Способы и приемы мелиорации климата: агротехнические, гидротехнические, фитомелиоративные и инженерно-технические. Проблема активных воздействий на макро- и мезоклиматические процессы. Градобитие. Непреднамеренные изменения климата. Проблема “парникового эффекта”. Эффективность мелиорации климата.
Федеральный закон от 10 января 1996 г. N 4-фз "о мелиорации земель" (с изменениями от 10 января 2003 г.) Принят Государственной Думой 8 декабря 1995 года
Глава II. Типы и виды мелиорации земель
Статья 5. Типы и виды мелиорации земель В зависимости от характера мелиоративных мероприятий различают следующие типы мелиорации земель: гидромелиорация; агролесомелиорация; культуртехническая мелиорация; химическая мелиорация. В составе отдельных типов мелиорации земель настоящим Федеральным законом устанавливаются виды мелиорации земель.
Статья 8. Культуртехническая мелиорация земель Культуртехническая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по коренному улучшению земель. Этот тип мелиорации земель подразделяется на следующие виды мелиорации земель: расчистка мелиорируемых земель от древесной и травянистой растительности, кочек, пней и мха; расчистка мелиорируемых земель от камней и иных предметов; мелиоративная обработка солонцов; рыхление, пескование, глинование, землевание, плантаж и первичная обработка почвы; проведение иных культуртехнических работ.
Статья 9. Химическая мелиорация земель Химическая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Химическая мелиорация земель включает в себя известкование почв, фосфоритование почв и гипсование почв.
Химическая мелиорация,
система мер химического воздействия на почву для улучшения её свойств и повышения урожайности с.-х. культур. При Х. м. из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для с.-х. растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, в солонцах - натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие.
Способы Х. м.: известкование почв (в основном в нечернозёмной зоне) - внесение известковых удобрений для замены в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция, что устраняет кислотность почвы; гипсование почв (солонцов и солонцовых почв) - внесение гипса, кальций которого заменяет в почве натрий, для снижения щёлочности; кислование почв (с щелочной и нейтральной реакцией) - подкисление почв, предназначенных для выращивания некоторых растений (например, чая) при внесении серы, дисульфата натрия и др. К Х. м. относят также внесение органических и минеральных удобрений в больших дозах, приводящее к коренному улучшению питательного режима мелиорируемых почв, например песчаных.
Отдельные приёмы Х. м. были известны в античное время. В 16-18 вв. известкование применяли в Великобритании, Германии, Голландии и др. странах Европы.
Первые исследования эффективности внесения извести были проведены в России Д. И. Менделеевым в 1867-69. В последующие годы вопросы известкования изучались А. Н. Энгельгардтом, П. А. Костычевым, П. С. Коссовичем, Д. Н. Прянишниковым. Научные основы Х. м. заложены К. К. Гедройцем, разработавшим теорию поглотительной способности почвы .
Различают гидротехнические, агротехнические, биологические, химические,
культурно-технические, климатические, тепловые, водохозяйственные
мелиорации.
Гидротехнические мелиорации предусматривают регулирование водного и
воздушного режимов почв при избыточном увлажнении (осушение), при
недостаточном содержании воды в корнеобитаемом слое почвы (орошение), а
также при смыве и размыве почв (противоэрозионные мероприятия).
Агротехнические мелиорации (агромелиорация) - агротехнические приемы
регулирования водного и воздушного режимов почвы и поверхностного стока.
Применительно к объектам избыточного увлажнения к агромелиорациям
относятся глубокое рыхление почв, глубокая пахота, создание мощного
окультуренного пахотного горизонта (мероприятия по повышению
аккумулирующей способности почв), кротование (повышает аэрацию почв), а
также выборочное бороздование, узкозагонная вспашка вдоль склона,
профилирование поверхности, гребневание, или устройство мелкой временной
водоотводящей сети, и др.
Биологические мелиорации необходимы для повышения плодородия почв,
предотвращения водной и ветровой эрозии с помощью травяной и древесной
растительности. В состав мероприятий входит: лесная мелиорация - улучшение
неблагоприятных климатических, почвенных и гидрологических условий при
помощи посадки лесных насаждений; посев культур мелиорантов (голофиты -
растения, которые обитаю на засоленных землях, обладают способность раз
солению почвы); биологических дренаж.
Химические мелиорации улучшают химические свойства почвы (известкование
кислых почв, гипсование солончаков и солонцов, удобрения и др.).
Культурно-технические мелиорации улучшают поверхность и конфигурацию
полей, первичного освоения. В состав мероприятий входит срезка кочек,
раскорчевка пней и кустарников, фрезерование почв, первичное внесение
Климатические мелиорации необходимы для улучшения климатических условий
полей и посевов. В состав мероприятий входит мелкодисперсное дождевание.
Тепловые мелиорации для улучшения теплового режима почв, водного и
приземного слоя воздуха. В состав мероприятий входит мульчирование,
снегозадержание, полив термальными водами.
Водохозяйственные мелиорации необходимы для улучшения состояния водных
объектов и качества воды. В состав мероприятий входит расчистка водоемов,
создание водо-охранных зон, борьба с зарастанием с заилением водоемов,
создание зон рекреации.
ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ (от ... фит , фито ... и мелиорация ), комплекс мероприятий по улучшению условий природной среды путем культивирования или поддержания естественных растительных сообществ (создания лесополос, кулисных посадок, посева трав). Ю. П. Бяллович (1970) различает Ф. биопродукционную (повышение количества и качества полезной человеку продукции), гуманитарную (оздоровление среды для оптимизации физич. и духовного состояния человека), инженерную (улучшение условий эксплуатации инженерных сооружений), природоохранную (сохранение и улучшение биоценозов, природной среды в целом), интерьерную (оздоровление среды в помещении
Пескование почвы Пескование почвы - метод мелиорации тяжёлых глинистых почв, обладающих неблагоприятными водно-физич. свойствами, путём внесения в них песка. Увеличивает водопроницаемость почв, запасы полезной влаги в них; облегчает их обработку. Информация взята с сайта geoman.ru
Глинование почвы Глинование почвы - метод мелиорации песчаных почв путём внесения в них глины с целью улучшения их водно-физич. свойств. Применяется обычно на массивах песчаных почв, преимущественно 30 к. г. Э. т. 1. в орошаемых оазисах для увеличения эффективности орошения и снижения расходов оросит, вод. Информация взята с сайта geoman.ru
Вопросы: 1. Известкование кислых почв
2. Гипсование солонцовых почв
В нашей стране значительные площади занимают кислые и щелочные солонцовые почвы. Наличие в поглощенном состоянии в кислых почвах большого количества ионов водорода и алюминия, а в солонцовых – катионов натрия резко ухудшают физические, физико-химические и биологические свойства этих почв, их плодородия. Для коренного улучшения кислых и солонцовых почв необходима химическая мелиорация их в сочетании с другими агротехническими мероприятиями.
Методы химической мелиорации кислых и солонцов почв основаны на изменении состава поглощенных катионов, главным образом путем введения кальция в ППК. Для нейтрализации кислотности и повышения плодородия кислых почв основным мероприятием является известкование, а для устранения повышенной щелочности и улучшения свойств солонцовых почв – гипсование.
Применение методов химической мелиорации на кислых и щелочных почвах является важнейшим условием интенсификации с.-х. производства на этих почвах, повышения их плодородия и эффективности вносимых органических и минеральных удобрений.
Отношение различных с.-х. культур к реакции почвы и известкованию
Для каждого вида растений существует определенная наиболее благоприятная для его роста и развития реакция среды. Большинство с.-х. культур и полезных почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции среды, близкой к нейтральной (рН 6-7).
По отношению к реакции среды и отзывчивости на известкование с.-х. культуры делятся на следующие группы:
1. Не переносят кислой реакции люцерна, эспарцет, корнеплоды, конопля, капуста: для них оптимум рН лежит в узком интервале от 7 до 7,5. они очень сильно отзываются на известкование даже на слабокислых почвах.
2. Чувствительны к повышенной кислотности почв – пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры (за исключением люпинов и сераделлы) огурцы, лук, салат. Они лучше растут при слабокислой и нейтральной реакции (рН 6-7) и хорошо отзываются на известкование не только сильно- но и среднекислых почв.
3. Менее чувствительны к повышенной кислотности рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка, редис, морковь, томаты. Они могут удовлетворительно расти в широком интервале рН (от 4,5 до 7,5), но наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5 – 6,0). Эти культуры положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв.
4. Нуждаются в известковании только на средне- и сильнокислых почвах лен и картофель. Картофель мало чувствителен к кислотности, а лен лучше растет на слабокислых почвах (рН 5,5 – 6,5). Высокие нормы извести оказывают отрицательное действие на качество урожая этих культур: картофель сильно поражается паршой, снижается содержание крахмала в клубнях, а лен заболевает бактериозом, ухудшает качество волокна.
5. Хорошо переносят кислую реакцию почвы и отрицательно реагируют на известкование люпин, сераделла и чайный куст, поэтому при известковании повышенными нормами они снижают урожай.
Таким образом, на большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие, поэтому они положительно отзываются на известкование.
Кислая реакция почвы оказывает многостороннее отрицательное действие на растения, но их можно объединить в две группы: прямое отрицательное действие и косвенное отрицательное действие.
Прямое отрицательное действие заключается в том, что ухудшается проницаемость оболочек клеток, поэтому затрудняется использование воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений, нарушается обмен веществ, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов в более сложные органические соединения, ухудшается рост и ветвление корней. Особенно чувствительны растения к кислой реакции в первый период роста, сразу после прорастания.
Косвенное отрицательное действие кислотности так же многостороннее. Кислые почвы имеют неблагоприятные биологические, физические и химические свойства. Их коллоидная часть бедна кальцием и другими основаниями. Вследствие вытеснения кальция ионами водорода из почвенного перегноя повышаются его дисперсность и подвижность, а насыщение водородом минеральных коллоидных частиц приводит к постепенному их разрушению. Этим объясняется малое содержание в кислых почвах коллоидной фракции, они поэтому имеют неблагоприятные физические, биологические физико-химические свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и слабую буферность.
Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной степени связана с увеличением подвижности алюминия и марганца и снижением доступности фосфора и молибдена. Кроме того, в кислых почвах затрудняется поступление в растения кальция и магния, поэтому ухудшается их питание и этими элементами.
Влияние извести на свойства и питательный режим почвы
Внесением извести нейтрализуются свободные органические минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе , то есть устраняются актуальная и обменная кислотности, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почв основаниями.
Замена поглощенного ППК водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшается их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы – структурность, водопроницаемость, аэрация.
При внесении извести снижается содержание а почве подвижных форм алюминия и марганца, поэтому устраняется их вредное действие на растения.
В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность полезных почвенных микроорганизмов и мобилизвция ими азота, фосфора, серы и других макро и микроэлементов из почвы. Только подвижность бора и марганца может снижаться, но это можно поправить внесением соответствующих микроудобрений.
Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связана также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощнцю корневую систему, способную усваивать большее количество питательных элементов.
Быстрый способ коренной мелиорации солонцов землеванием заключается в том, что поверхность солонцовых пятен покрывают при помощи скрепера 15-20 см слоем рядом расположенной богатой кальцием и гумусом черноземной почвы за один прием. С таким количеством почвы на 1 га попадая в солонцовый горизонт улучшает его.
Материалы применяемые для гипсования почв:
1. Гипс сыромолотый (СаSО 4 2Н 2 О) – содержит гипса 71-73%. Это тонко размолотый природный гипс белого или серого цвета. Влажность его не должна превышать 8%, иначе слеживается и превращается в глыбы.
2. Фосфогипс – это отходы производства двойного суперфосфата и преципитата. Очень тонкий порошок белого или серого цвета, содержащий 70-75% СаSО 4 и небольшое количество Р 2 О 5 2-3%.
3. Глиногипс добывается из природных залежей. В естественном состоянии рыхлый не требует размола. Содержит от 60 до 90% СаSО 4 и от 1 до 11% глины.
Лекция 9
1. Проверка посещаемости
2. Вопросы по предыдущей лекции
1. Как относятся сельскохозяйственные культуры к кислотности почвы?
2. Каково значение известкования почв?
3. Какие известковые удобрения существуют?
4. Какие почвы подвергаются гипсованию?
5. Какие процессы протекают в почве при гипсовании?
