Кислотно-основное равновесие в почвах, как фактор плодородия

В связи с усилением антропогенного воздействия на компоненты агрофитоценозов, все большее значение приобретает экологический и экономический расчет эффективности применяемых систем земледелия и, в том числе приемов регулирования кальциевого состояния почв. Данная задача определяет необходимость оценки многофункциональной роли кальция в экологической системе и, в том числе в агрофитоценозе.

Кальциевый режим дерново-подзолистых почв, в значительной степени, определяет урожаи выращиваемых с/х культур, их качество, а также состояние других компонентов агрофитоценозов и сопряженных биогеоценозов. Ухудшение кальциевого режима почв, наблюдающееся в последнее время, связано с недостаточным внесением в почвы извести, загрязнением воздушной и водной среды, нарушениями в технологии выращивания с/х культур. Загрязнение среды не зависит от землепользования, однако, оптимизация технологий выращивания с/х культур позволит повысить как эффективность внесения в почвы СаСО₃, так и урожай с/х культур, их качество. Теоретическое обоснование приемов стабилизации и оптимизации кальциевого режима дерново-подзолистых почв является одним из необходимых условий для достижения поставленных целей.

На основании многочисленных экспериментальных исследований, модельных и полевых опытов, совместно с Платоновым И.Г., выяснены следующие теоретические особенности кальциевого режима дерново-подзолистых почв.

I. Необходима комплексная оценка поведения и состояния Са в почве.

Следует выделить следующие параметры оценки кальция в почвах: 1) состояние кальция (активность, количество валовых и подвижных форм, положительно и отрицательно заряженных соединений, комплексов и ассоциатов, фракционный состав соединений кальция); 2) процессы трансформации соединений кальция в почве (как имеющихся в почве, так и вносимых в нее) – буферная емкость почв, по отношению к кальцию (при его изъятии с урожаем и при внесении, в виде удобрений и мелиорантов, при миграции его соединений за пределы почвенного профиля); способность почв к восстановлению концентрации кальция в почвенном растворе при его отчуждении с урожаем; буферность почв в отношении кальция – способность почв к изменению концентрации подвижных форм кальция и его активности при изменении влажности, температуры, орошении, осушении, изменении рСО₂, рН, Eh и т.д.; 3) процессы трансформации соединений кальция в почве при протекании почвообразовательных процессов; 4) функциональная роль кальция в системе почва - растение – другие компоненты агрофитоценоза; 5) кальциевые режимы в системе почва-растение – закономерное изменение свойств и процессов изменения кальциевого состояния во времени и в пространстве; 6) модели кальциевого состояния для отдельных групп почв, элементов ландшафта, климатических условий, уровней интенсификации производства, систем земледелия (с точки зрения оптимизации плодородия почв, урожая, состояния экологической системы).

Под моделью кальциевого состояния почв понимается оптимальное сочетание свойств процессов и режимов кальция в почве для достижения максимальной биопродуктивности угодий, приемлемой с экологической точки зрения и выгодной с экономической точки зрения. При этом, состояние Са в почве характеризуется не только содержанием его валовых подвижных и водорастворимых форм, но также такими показателями, как способность почв к поддержанию концентрации ионов Са в почвенном растворе на постоянном уровне при отчуждении Са с урожаем, как буферность почв по отношению к Са.

Содержание Са в почвенном растворе и в любой вытяжке характеризуется прочностью его связи с ППК (эффективными константами ионного обмена, эффективными константами нестойкости образующихся комплексов, эффективными произведениями растворимости имеющихся осадков) и не характеризует полностью содержание его подвижных форм в твердой фазе почв. Знание этого показателя необходимо для прогноза продолжительности периода, в течение которого на почве без известкования не будет уменьшаться содержание подвижных форм Са и рН до неблагоприятного уровня.

Градации обеспеченности кальцием в значительной степени зависят от степени гумусированности почв, гранулометрического состава, емкости поглощения почв. По данным Veldkamp W.J. (1991), градации обеспеченности почв Са приведены в следующей таблице.

Таблица 6

Градации обеспеченности почв кальцием (Veldkamp W.J., 1991)

Показатели	Градации содержания
очень высокое	высокое	среднее	низкое	очень низкое
Са, мг/100 г Са/СЕС % Са/ЕСЕС %	более 3,3 более 40 более 15	1,5-3,5 25-40 10-15	0,5-1,4 15-20	0,15-0,40 менее 15	менее 0,15

*) СЕС – катионы, вытесняемые СН₃СООNH₄ при рН=7,0; ЕСЕС – сумма катионов + А1.

В то же время, оптимальное содержание других катионов в почве зависит от содержания Са и рН среды. Содержание подвижных элементов в % в зависимости от рН среды, по Veldkamp W.J. (1991), приведено в таблице 7 - для минеральных почв и в таблице 8 - для органических почв.

Таблица 7

Содержание подвижных элементов в % в зависимости от рН среды

(минеральные почвы), Veldkamp W., 1991

Эле- мент	рН
4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5
N   P   K   Ca   Mg   S   B   Cu   Fe   Mn   Mo   Zn	0-25   0-10   0-20   0-20   0-20   0-20   0-30   0-20     30-60   0-20	25-50 10-25 25-40 20-30 20-30 25-40 50-60 50-60 95- 60-   50-60	50-70   20-30   45-60   35-50   35-50   50-60   90-   90-   30-45	75- 30-75 75- 50- 50- 70-80 95- 95- 90-95 95-   95-	70- 40-   65- 65- 90- 95- 95- 90-95 95- 60-65 75-	90-   80- 80-   90- 90- 80-90 90- 75-90 90-	85- 85- 60-85 65-85 85- 85-	80-         50-75 75-80 40-75 30-75 90- 75-80	90- 50-80       90- 25-70 60-70 30-70 25-70 95- 60-	75-80 25-60         20-25 30-50 > 20   20-30   30-50	50-60   75-   50- 50-   90- 20-35   > 20   15-20     20-35	25-30     50-70 50-70     90-   10-20

Таблица 8

Содержание подвижных элементов в % от мах в зависимости от рН среды

(рН_Н2О) – органические почвы (Veldkamp W., 1991)

Эле- мент	pН
4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0
N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Mo Zn

Как видно из представленных данных, максимальное количество подвижного Са отмечается при рН=5,5-8,5 для минеральных почв и при рН=6,0-8,5 – для органических почв. Очевидно, что указанные закономерности будут отличаться для отдельных типов почв.

Большое значение в оценке состояния кальция в почве имеет и степень насыщенности почв кальцием, что иллюстрируется данными следующей таблицы.

Таблица 9

Градации степени насыщенности почв катионами, % (Pagel H., 1982)

Градации	Са	Mg	K	Na
очень низкая низкая средняя высокая очень высокая	< 5 5-20 20-60 60-90 > 90	< 2 2-10 10-25 25-40 > 40	< 0,5 0,5-1,0 1,0-2,5 2,5-10,0 > 10	< 0,1 0,1-2,0 2,0-10,0 10-25 > 25

Агрономическое значение и значительное влияние на ценность почв имеет и наличие в почве свободных карбонатов и гипса.

Градации содержания подвижных форм кальция, кальциевого состояния почв, как и градации оптимальных показателей кислотно-основного равновесия почв зависят от сочетания свойств почв, климатических условий, выращиваемых культур. Чем больше факторы почв и внешней среды снижают доступность Са для растений и его подвижность в почве, тем более высокие должны быть и уровни его оптимального содержания. Поэтому оптимальное содержание в почве Са выше при более тяжелом гранулометрическом составе, более кислой реакции среды, большей емкости поглощения почв, при большей степени гидроморфности. Оптимальное содержание усвояемого для растений кальция выше при более низких температурах, при меньшей селективности корневых систем видов и сортов растений к кальцию, при наличии в почве факторов, ингибирующих поглотительную способность корневых систем растений к кальцию.

Относительными являются и оптимальные значения рН. Как указывается в работе «Эколого-экономические основы и рекомендации по известкованию, адаптированные к конкретным почвенным условиям», подготовленной ЦИНАО, АФИ, СЗНИИСХ в 2000 г., оптимальные значения рН должны быть выше на почвах более тяжелого гранулометрического состава, на почвах избыточного увлажнения, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами.

По данным авторов, при содержании илистых частиц в почвах от 3 до 39% оптимальный интервал рН_КС1 – 5,0-5,2; при содержании от 57 до 75% - 5,8-6,0; более 75% - около 7,0. На оптимальный уровень рН влияют также обеспеченность почв калием и фосфором, форма вносимых азотных удобрений, содержание подвижных форм многих микроэлементов. Авторы отмечают, что токсичность катиона водорода проявляется наиболее сильно в почвах с рН менее 4,2; алюминия с рН меньше 5,0; восстановленных форм железа и марганца в почвах с рН менее 6,0-6,5; форм азотного питания – меньше 4,8-5,0; недостатка молибдена – при рН менее 5,0-5,5; избытка различных тяжелых металлов – менее 5,0-6,0.

Авторы последних рекомендаций ЦИНАО по известкованию под ред. Небольсина А.Н. и Сычева В.Г. (2000) отмечают, что «оптимальный уровень реакции почвы – это интегрирующий показатель, обобщающий влияние сортовых и биологических особенностей культур и других факторов, из которых наиболее значимы – содержание подвижных форм фитотоксичных катионов водорода, алюминия, марганца и железа, содержание гумуса, фосфора и калия, гранулометрический состав почв. В некоторых случаях (например, при рекультивации загрязненных тяжелыми металлами почв) значимые факторы могут изменяться».

Большое значение имеют процессы трансформации Са в почве. Они обусловлены карбонатно-кальциевым равновесием, кислотно-основным равновесием, процессами ионного обмена, комплексообразования, осадкообразования. Существует ряд теоретических разработок, описывающих эти процессы физико-химическими и математическими алгоритмами (Минкин М.Б., Пинский Д.Л., Воробьева Л.А. и др.).

Значительное число материалов имеется по оценке изменения свойств почв при известковании и при обеднении почв кальцием. По данным Гринченко Т.А. (1986), минеральные удобрения усиливают декальцинизацию и увеличивают подвижность алюминия. От кислой реакции среды растения страдают тем сильнее, чем меньше содержится в почвенном растворе кальция (Прянишников Д.Н., 1931; Аристархов А.Н., 2000). Подкисление среды приводит к увеличению поглощения растениями анионов, а подщелачивание стимулирует поглощение катионов (Сабинин Д.А., 1955).

Неблагоприятное влияние на биопродуктивность агрофитоценозов и их экологическое состояние имеет обеднение почв кальцием. Это наблюдается, в связи с поступлением в почву кислых продуктов из разлагающегося растительного опада, при промывном типе водного режима, при отчуждении Са с урожаем, в связи с выпадением кислых осадков, при выделении растениями кислых продуктов в процессе их жизнедеятельности, в связи с применением физиологически кислых удобрений.

Значительное ухудшение кальциевого состояния почв происходит при применении физиологически кислых удобрений на кислые почвы. Внесение длительное время высоких доз (NH₄)₂SO₄ даже в черноземы привело к снижению рН от 7,0 до 4,8. Это связано, как с переходом NH₄ в NO₃, так и с преимущественным поглощением растениями азота, по сравнению с SO₄. В этом случае в почве накапливается серная кислота. Следствием подкисления является снижение величины рН, снижение содержания карбонатов, уменьшение буферной способности почв, интенсификация выветривания, выщелачивание или иммобилизация элементов питания растений, биологическая деградация, несбалансированное состояние плодородия почв, лимитирование потребления элементов питания растениями, снижение эффективности использования удобрений, мобилизация токсичных элементов (Розанов А.Б., Розанов Б.Г., 1990). Данное явление отмечают и другие авторы.

Обеднение почв Са, как правило, вызывает нарушение экологического равновесия. Это сопровождается потерей биопродуктивности, что приводит к развитию водной и ветровой эрозии, уплотнению, загрязнению почв, к увеличению засоренности почв и более интенсивному развитию патогенных микроорганизмов (Кольцова Т.А. и др., 2001).

По данным Стрельникова В.Н. и Соловьевой П.П. (1982), аммиачная селитра и хлористый калий ухудшают свойства кислой дерново-подзолистой почвы. По данным Гринченко Т.А. с соавторами (1979), длительное применение физиологически кислых удобрений привело к уменьшению активности ионов Са в верхних горизонтах до 3,1^.10^-6 моль/л и к увеличению – в нижних (обычно активность кальция в почвах составляет 10^-3 – 10^-4 моль/л). При этом, происходило изменение известкового потенциала от 0,5 в верхних горизонтах до 4,4 – в нижних. Применение физиологически кислых удобрений приводит к значительному расширению активности К:Са, к существенному снижению потенциальной буферной способности почв в отношении калия (РВС^К по Беккет). Считается, что это необходимо учитывать в практике применения удобрений (Гринченко Т.А. и др., 1979).

По данным Калинина А.И. (1981), ежегодное внесение 90-110 кг/га NH₄NO₃ уменьшило на дерново-подзолистой почве с 1971 по 1979 г.г. содержание обменного Са с 33,5 до 24,3 мг-экв/100 г, увеличило обменный алюминий с 4,5 до 10,5 мг на 100 г. По данным Панниковой И.В. (1983), при 30-летнем внесении NH₄NO₃, NH₄NO₃+KCl на не известкованную слабоокультуренную дерново-подзолистую почву рН снизилось до 3,2; гидролитическая кислотность увеличилась на 0,5-1,5 мг-экв/100 г, содержание подвижного А1 достигло 18 мг/100 г.

Внесение извести приводит к значительному улучшению фосфатного режима почв (Авдонин Н.С., 1960 и другие). При этом, увеличивается поглощение растениями фосфатов, как из почв, так и из удобрений (Mendez, Kamprath, 1978; и другие). При известковании кислых почв усиливаются процессы аммонификации и нитрификации, в результате которых в почве накапливаются минеральные усвояемые формы азота (Авдонин Н.С., 1969, 1982).

В то же время, известкование оказывает сложное влияние на калийный режим почв. Для нормального развития растений необходимо определенное соотношение калия и кальция в почвенном растворе. При значительном преобладании кальция усвоение растениями калия ослабевает (Erinberg, 1919; Аристархов А.Н., 2000). В связи с этим, отмечается повышение эффективности калийных удобрений при известковании (Кулаковская Т.Н. и др., 1976).

Ухудшение калийного питания растений при известковании возможно и по другим причинам. Лыткин И.И. и Гребенников А.М. (2001) указывают, что применение высоких доз извести под картофель на торфяных почвах не оправдано экономически, так как приводит к дисбалансу элементов питания и может являться причиной развития деградационных процессов, связанных с интенсивной минерализацией торфа и дефляцией.

Оптимизация кальциевого состояния почв

Для поиска путей оптимизации кальциевого состояния почв необходимо, в первую очередь, оценить роль кальция в системе почва-растение. Необходима идентификация оптимума кальциевого состояния почв: для развития с/х культур; для оптимизации качества с/х продукции; для оптимизации плодородия почв; для сохранения экологического равновесия. Необходимо оценить многофункциональную роль кальция: 1) как элемента питания; 2) как компонента-регулятора в процессах метаболизма (для биоты, почв, для растений); 3) как катиона, входящего в сумму поглощенных оснований в ППК, определяющего многие физико-химические и физические свойства почв; 4) как буфера в кислотно-основном равновесии почвенной среды; 5) как катиона, определяющего рН почв; 6) как катиона, участвующего в процессах конкурирующего комплексообразования; 7) как катиона, необходимого для биоты других компонентов экологической системы.

Необходимо рассмотрение многовариантности причин ухудшения кальциевого состояния почв: 1) в связи с кислотными осадками; 2) при поглощении Са растениями и выноса его с урожаем; 3) при связывании и вымывании Са из почв при применении физиологически кислых удобрений; 4) при нейтрализации Са и вымывании его вместе с кислотными продуктами разложения растительных осадков; 5) при вымывании Са за счет орошения почв. Таким образом, удаление кальция из почв обусловлено: 1) протеканием естественных почвообразовательных процессов оподзоливания, лессиважа, оглеения, осолодения, осолонцевания; 2) антропогенным загрязнением почв; 3) применением средств химизации; 4) выносом Са с урожаем выращиваемых с/х культур.

В связи с многовариантностью причин ухудшения кальциевого состояния почв и многовариантностью его влияния на систему почва – растение – среда, следует выделять альтернативные цели оптимизации кальциевого состояния: 1) для увеличения количества Са, как элемента питания; 2) для оптимизации соотношения Са:К и других катионов в ППК и в почвенном растворе; 3) для оптимизации рН; 4) для улучшения структуры почв; 5) для оптимизации гумусообразования и гумусового состояния почв; 6) для осаждения железа и марганца; 7) для осаждения появившихся в почвах, в связи с загрязнением, токсикантов свинца, ртути, кадмия, высоких концентраций цинка и меди; 8) для оптимизации отдельных групп микроорганизмов, ответственных за азотный режим, разложение гербицидов, за антипатогенную функцию почв и т.д.; 9) для уменьшения миграции ряда компонентов в водную и воздушную среды.

Для достижения оптимального кальциевого состояния почв целесообразно использовать альтернативные приемы: 1) оптимизацию кальций-сберегающих севооборотов; 2) оптимизацию систем удобрений; 3) оптимизацию систем обработки (в том числе для уменьшения миграции Са за пределы почвенного профиля, трехъярусную вспашку для замены горизонта А₂ на горизонт В и т.д.); 4) внесение СаСО₃; 5) внесение СаSO₄; 6) внесение отходов с/х производства и промышленности, содержащих Са.

В ряде случаев оптимизация свойств почв, их плодородия, оптимизация развития с/х культур и экологической ситуации могут быть достигнуты не только улучшением кальциевого состояния, но и другими приемами. Например, нейтрализация Fe, Mn, Al, Pb, Cd может быть достигнута не только изменением рН до 7-8, но и их осаждением в виде фосфатов, сульфатов, связыванием тяжелых металлов в органоминеральные комплексы. Образование водопрочной структуры может быть достигнуто не только внесением СаСО₃, но и увеличением доли многолетних трав, внесением структурообразователей. Повышение рН может быть достигнуто не только внесением извести, но и подбором культур, характеризующихся меньшим выносом Са с 1 га, меньшим образованием кислых продуктов при разложении растительных остатков, применением технологий, уменьшающих миграцию Са в грунтовые воды и т.д.

В зависимости от факторов почвенного плодородия, лимитирующих урожай, расчет доз извести проводится с использованием разных индикаторов: 1) для увеличения рН почв расчет доз проводится по рН_КС1 и гранулометрическому составу почв; по Н гидролитической кислотности; ОВ г/см³ и мощности пахотного слоя; по величине DрН: 1т СаСО₃, установленной эмпирически для разных интервалов рН, гранулометрического состава и степени гумусированности; 2) для увеличения активности Са в почве и в почвенном растворе.

При расчете доз извести необходимо ввести следующие уточнения.

ППК_Н^Н + СаСО₃ ® ППК^Са + Н₂СО₃

1. Не весь СаСО₃ растворяется. Эффективная растворимость СаСО₃ в почве определяется рН, концентрацией СО₂, необходимой для перехода СаСО₃ в Са(НСО₃)₂, концентрацией и комплексообразующей способностью, по отношению к Са, водо-растворимого органического вещества.

2. Са обменивается в ППК не только с Н⁺, но также с Mg, K, NH₄, Fe²⁺, Al³⁺, Mn²⁺ и т.д. В оглеенных почвах доля двухвалентного железа в ППК достигает 50%.

3. Для почв, содержащих каолинит или монтмориллонит, песчаных или глинистых, слабо и хорошо гумусированных, существует своя константа обмена Н⁺ из ППК на Са²⁺ из раствора. Естественно, что она для разных почв неодинакова.

4. Реакции обмена происходят не мгновенно, а довольно продолжительны. Кинетика рассматриваемых реакций является характеристической для отдельных почв.

5. Протекание реакций зависит от влажности, температуры, наличия в растворе комплексонов и т.д.

6. Эффективность реакции зависит от степени открытости системы, т.е. от удаления продуктов реакции за пределы сферы реакции.

Таким образом, в существующие методы расчета доз СаСО₃ следует ввести уточнения для почв разного гранулометрического составва, рН, гумусированности, степени гидроморфности, с разной емкостью поглощения минеральной части почв, для разных типов водного режима и определенной степени загрязнения радионуклидами, тяжелыми металлами. Кроме того, эмпирические поправки необходимы для разных типов севооборотов, технологий выращивания, эродированных и намытых почв.

Следует различать состояние ионов кальция, оптимальное для роста и развития культур, плодородия почв, для агрофитоценоза. Эти оптимумы не всегда совпадают. Целесообразно оценивать оптимальное содержание подвижного Са, оптимальную его активность, оптимальные прочность связи с твердой фазой и скорость перехода из твердой фазы в раствор. Указанные показатели характеризуют состояние Са в почве с разных сторон и дополняют друг друга. Указанные показатели состояния Са в почве определяют его влияние, в первую очередь, на следующие процессы, лимитирующие урожай с/х культур: плотность почв, дисперсность, оструктуренность, водопроницаемость, влагоемкость и водопроницаемость, рН и Eh среды, доступность кальция и других элементов питания растениям, токсичное действие натрия и других элементов питания для растений. Очевидно, что в каждом конкретном случае биопродуктивность лимитируется, в первую очередь, и конкретными параметрами. В связи с этим, и расчет доз мелиорантов должен проводиться для достижения уровня, оптимизирующего параметр, в первую очередь, лимитирующий урожай.

Таким образом, рассматривая кислотно-основные равновесия в почвах и, в первую очередь, состояние в них кальция и рН, следует отметить, что влияние кальциевого режима на плодородие почв многофункционально. Кальций необходим растениям, как элемент питания, как антагонист при поглощении стронция, для образования структуры почв, для оптимизации микробиологической и ферментативной активности, для нейтрализации кислотности почв, для осаждения тяжелых металлов, в виде гидроокисей и карбонатов, для нейтрализации вносимых в почву физиологически кислых удобрений, для нейтрализации выпадающих кислотных осадков, для нейтрализации кислотности, образующейся в данной зоне при разложении органических остатков; для образования гуматов кальция и накопления в почве гумуса, а следовательно, для увеличения емкости поглощения почв, их влагоемкости, увеличения подвижности и доступности растениям фосфатов, микроэлементов, накопления в почве азота, для уменьшения плотности, липкости почв и т.д.

Очевидно, что часть из перечисленных функций может быть компенсирована или реализована не только за счет внесения в почву извести, но и другими приемами. Таким образом, существует многофункциональная роль кальция и извести в почве, и возможна альтернатива в реализации рассматриваемых функций почв. В связи с указанным, должны быть альтернативные варианты и в расчете доз извести: для изменения рН, для образования структуры, для оптимизации микробиологической активности почв, для обеспечения кальцием выращиваемых культур и т.д. Аналогичный альтернативный подход к расчету доз мелиоранта существует в южных регионах при расчете доз гипса.

Известкованию подлежат минеральные почвы, как правило, с рН_КС1 < 5,5 и степенью насыщенности основаниями менее 75%. Известно, что оптимальные значения рН не одинаковы для почв разного гранулометрического состава, минеральных и торфяных почв, разных культур и севооборотов. Следует отметить, что оптимальные значения рН будут не одинаковы для почв разного химического и минералогического состава. Вся совокупность таких почв может обладать как разным гранулометрическим и минералогическим составом, так и разной гумусированностью, степенью загрязнения тяжелыми металлами, а также алюминием и марганцем. Известкуемые почвы могут быть разной степени гидроморфности. Очевидно, что расчет доз извести на все указанные почвы не может быть одинаков. Так, в ряде стран рассчитывают дозу извести не по количеству подвижных ионов водорода, а по количеству подвижного алюминия. В глеевых почва и в почвах рисовых полей доля поглощенного Fe²⁺ в ППК достигает 70%. В связи с этим, и расчет доз извести меняется. При загрязнении почв свинцом, кадмием, медью и т.д. известкование необходимо проводить до таких уровней рН, которые обеспечивают осаждение тяжелых металлов в данных условиях.

На основании проведенных исследований предлагаются следующие новые особенности оптимизации кальциевого режима дерново-подзолистых почв изучаемого региона.

1. При изучении полугидроморфных и гидроморфных почв таежно-лесной зоны выяснено, что при известковании этих почв значительная доля кальция расходуется на вытеснение из твердой фазы почвы подвижных алюминия, марганца, двухвалентного железа, аммония. В связи с этим, при расчете доз извести необходимо вводить поправку на их содержание.

2. На основании полученного ранее авторского свидетельства на приготовление комплекса кальция с органическими лигандами, предлагается для оптимизации кальциевого режима растений проводить их внекорневую подкормку этим соединением.

3. Положительное влияние кальция на свойства почв и состояние растений обусловлено его ионными формами, для чего необходимо растворение извести в почвенном растворе. Это растворение возможно при значительном парциальном давлении углекислого газа при образовании Са(НСО₃)₂ или при образовании комплексов кальция с водо-растворимым органическим веществом почв. Усиление этих процессов является одним из факторов повышения эффективности известкования почв.

4. Нуждается в проверке для отдельных групп почв перспективность использования органо-кальциевых смесей. Применение их уменьшает потери кальция из почвы, увеличивает его эффект на ряд функций почв, уменьшает вероятность скрытого отрицательного действия избыточного внесения кальция в почву.

5. Потери кальция из почвы обусловлены значительным количеством выпадающих осадков, применением физиологически кислых удобрений, отчуждением кальция с урожаем, образованием из растительных остатков при их разложении кислотных продуктов. Для получения более продолжительного эффекта известкования необходима оптимизация этих статей кальциевого баланса. Для этих целей возможно использование кальций-сберегающих севооборотов, уменьшение использования физиологически кислых удобрений на кислых почвах, ряд агротехнических приемов, регулирующих степень открытости почвенной системы.

6. По полученным экспериментальным данным, разные группы почв отличаются по буферной емкости в кислотно-основном интервале и по накоплению токсичных компонентов в твердой фазе, в связи с кислой или с избыточно щелочной реакцией среды. Легкие почвы имеют меньшую буферную емкость в кислотно-основном интервале. В то же время, в тяжелых почвах больше накапливается (в мг-экв/100 г) подвижных токсичных алюминия, марганца, закисного железа при кислой реакции среды и больше образуется осадков гидроокисей и карбонатов цинка, меди, никеля и т.д. при рН более 7,0. На тяжелых почвах больше затраты на восстановление утраченных ими функций. Расчет величин DрН/1 т СаСО₃, DА1/DрН, DХ/DрН в разных интервалах рН позволяет предвидеть негативное действие как подкисления, так и переизвесткования почв. Это повысит эффективность известкования и позволит увеличить продолжительность между турами агрохимического обследования.

7. Предлагаются алгоритмы расчета влияния рН на гумусированность почв, содержание в них подвижных фосфатов, микроэлементов и т.д. для полей хозяйств. При этом, вся совокупность данных анализа почв хозяйства разбивается на классы: рН=4-5; 5-6; более 6,0. Внутри классов почвы подразделяются по гранулометрическому составу и далее по гумусированности, содержанию подвижных форм фосфора, микроэлементов.

Подобные группировки позволяют оценить поля, где более выгодно внесение СаСО₃ (увеличение рН), с точки зрения фосфатного режима, гумусового состояния, увеличения подвижности микроэлементов и т.д. Полученные данные позволяют судить и о желательных для каждого поля значениях рН, с точки зрения оптимизации свойств почв. Подобные выводы получаются и при расчете уравнений множественной регрессии для указанных зависимостей, для отдельных интервалов рН и полей хозяйства.

Дата добавления: 2014-01-06