I. 36. Состав, свойства и применение азотных удобрений

Азот - один из основных элементов, необходимых для растений, входит в состав всех простых и сложных белков, кот. являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, в состав нуклеиновых кислот, играющих исключительно важную роль в обмене веществ в организме, сод. в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, ферментах и во многих других органических веществах растительной клетки.

Регулируя азотное питание растений можно корректировать уровень урожая с/х культур. При хорошем азотном питании растений повышается синтез белковых веществ - растения образуют мощные стебли и листья, имеющие интенсивно-зеленую окраску. Мощный ассимиляционный аппарат позволяет растениям накапливать большое количество продуктов фотосинтеза.

Основными источниками азота для питания растений являются соли азотной кислоты и аммония. Растения способны усваивать некоторые растворимые в воде орг. соединения азота: мочевину, аминокислоты, аспарагин.

Применение азотных удобрений должно быть строго рационализировано - максимальный урожай можно получить только при достаточной обеспеченности растений всеми необходимыми условиями для роста.

Классификация азотных удобр. - в зависимости от формы соединения подразделяются на виды: нитратные - натриевая и кальциевая селитры; аммонийные – сульфат и хлорид аммония, карбонат и бикарбонат аммония; аммонийно-нитратные – аммонийная селитра, сульфонитрат аммония; аммиачные – безводный аммиак, аммиачная вода; амидные- мочевина и цианамид кальция; могут быть представлены смешанными формами. В отдельную группу выделяют медленнодействующие формы азотных удобрений. Однако их применение пока ограничено.

Нитратные удобрения - содержащие азот в нитрат­ной форме, в нашей стране применяются не больше 1 %. Натриевая селитра (нитрат натрия, азотнокислый натрий, чи­лийская селитра) сод. 15—16% азота и 26 % на­трия Кальциевая селитра (нитрат кальция, азотнокислый кальций, норвежская селитра), содержит 13—15% азота.

Нитратные удоб­рения можно прим. на разных почвах и под все /х культуры. Из-за низкого сод. азота в натриевой и кальциевой селитрах перевозить их на большие расстояния экономически невыгодно. Приме­нять весной под предпосевную культивацию и в подкормки расте­ний во время их вегетации.

Аммонийные - сульфат аммония, хлорид аммония, углекислые соли аммония. Сульфат аммония (сернокислый аммоний ) - сод. азота 20,5 %, широким прим. в орошаемом земледелии (под рис, хлопчатник) и в районах избыточного ув­лажнения, хорошо растворяется в воде. В сухом состоянии удобрение обладает хорошими физическими свойствами: гигрос­копичность его невелика, оно мало слеживается при хранении, не расплывается на воздухе, сохраняет рассыпчатость и хорошо рас­сеивается туковой сеялкой. Аммонийные удобрения ма­лопригодны для междурядных подкормок

пропашных культур. В начальные фазы роста корневая система этих культур развита сла­бо и не всегда достигает зоны внесения удобрений. Не применять для припосевного внесения в рядки или под предпосевную культивацию – возможно аммиачное отравление молодых проростков.

Аммнонийно-нитратные – сод. азот в аммо­нийной и нитратной формах - аммонийная селитра и сульфонитрат аммония. Аммонийная селитра - наиболее эф. азот­ное безбалластное удобрение: сочетается подвижный нитратный азот с менее подвижным аммо­нийным азотом - основное, рядковое (при посеве) удобрения, для подкормок в период вегетации Для повышения эффективности аммонийной селитры при ее внесении в кислые почвы большое значение имеет их своевремен­ное известкование. Жидкие аммиачные уд. - жидкий (безводный) и водный (аммиачная вода) аммиак. Жидкие аммиач­ные удобрения усваиваются растениями дают эффект как твердые азотные удобрения. Производство их проще и де­шевле, чем твердых удобрений. Применение жидких азотных удобрений позволяет полностью механизировать работы по их погрузке, выгрузке и внесению. На их внесение затрачивается в 2—3 раза меньше труда, чем на внесе­ние твердых. Жидкие удобрения бо­лее равномерно распределяются в почве, не обладают отрицательными свойствами твердых удобрений (слеживаемость, расслоение).

Недостат­ки: для хранения требуются резервуары большой вместимости, так как они расходуются в течение непродолжитель­ного времени года, организация распределительных пунктов вблизи районов потребления жидких удобрений, созда­ние специального оборудования для внесения их в почву, парка цистерн (автомобильных и железнодорожных) для их пере­возки.

Жидкий аммиак - концентрированное безбал­ластное удобрение. Содержит 82,3 % азота.

Водный аммиак (аммиачная вода) - раствор синтетического или коксохимического аммиака в воде. При внесении аммиачной воды в почву аммиак адсорбируется почвенными коллоидами и поэтому слабо передвигается. С тече­нием времени аммиачный азот нитрифицируется и приобретает большую подвижность, мигрируя с почвенным раствором. Ис­пользование аммиачной воды в качестве удобрения технически проще и безопаснее, чем жидкого аммиака. Недо­статок - низкое содержание азота. Жидкие азотные удобрения применяются в качестве основного (допосевного) удобрения под все с/х культуры, весной перед посевом, так и осенью.

Удобрения, сод. азот в амидной форме - Мочевина (карбамид) -содержит 46% азота - самое концентрированное из твердых азотное удобрение. Азот в мочевине находится в органической форме в виде амида карбаминовой кислоты - основное удобрение на всех почвах под различные с/х культуры. Мочевина - ценное азотное удобрение. Высокая концентра­ции азота и хорошие физические свойства позволяют считать се наиболее перспективным видом твердого азотного удобрения.

I. 34. Применение известковых удобрений в севообороте. Применяется для уменьшения кислотности почвы.

Эффективность известкования в сильной степени зависит от равномерного рассева известковых удобрений и тщательного пере­мешивания их с почвой. Наиболее равномерное распределение извести по поверхности поля достигается при механизированном рассеве ее разбросными известковыми сеялками и известеразбрасывателями. Пылевидные известковые удобрения, цементную пыль и сланцевую золу вносят цементовозами или др. машинами этого типа. Лучше перемешивается известь с почвой при внесении ее в чистом пару или под пропашные и овощные культуры под основную зяблевую вспашку. В этом случае при последующей весенней обработке почвы и летних рыхлениях междурядий она хорошо перемешивается со всем пахотным слоем.

В севооборотах с овощными и кормовыми культурами приме­няют все виды известковых удобрении; лучше вносить их в полной норме за один прием. В овощных севооборотах известь вносят под капусту или корнеплоды. В севооборотах с зерновыми и кор­мовыми культурами в первую очередь известкуют поля, отводи­мые под наиболее чувствительные к кислотности растения.

Лен и картофель отрицательно реагируют на известкование высокими нормами СаСО₃, особенно на слабоокультуренных и легких по механическому составу, малоудобряемых почвах. При внесении пониженных норм извести кислотность почвы суще

ственно не уменьшается, происходит недобор урожая др.культур севооборота и снижение эффективности мин. удобрений.

Если лен и картофель размещаются не позднее, чем на 3— 4-й год после известкования, можно снижать норму извести на легких почвах только на 25 %, а на средних и тяжелых проводить известкование полной нормой. В этом случае не наблюдается отрицательного действия извести на лен и картофель и в то же время обеспечивается получение более высоких урожаев клевера, озимой пшеницы и других культур, чувствительных к кислот­ности. При внесении более высоких норм извести целесообразно использовать известковые удобрения, содержащие магний, или сланцевую золу и металлургические шлаки. Применение этих известковых материалов, даже в неполной норме, положительно влияет на величину и качество урожая льна и картофеля. При внесении полной нормы углекислой извести необходимо сочетать известкование с применением в севообороте навоза и минеральных удобрений, а непосредственно под лен и картофель вносить борные удобрения, повышенные нормы калийных удоб­рений.

Особенно важно внесение повышенных норм калийных удобре­ний. При достаточном внесении органических и минеральных удобрений с повышенной нормой калия известкование полными нормами СаСО₃ можно проводить и в севооборотах со льном и картофелем. В специализированных картофелеводческих хозяй­ствах (товарного или семеноводческого направления) легкие песча­ные и супесчаные средне- или слабокислые почвы, а также су­глинистые почвы со слабокислой реакцией (рН 5 и выше) не известкуют. В севооборотах с однолетним люпином или сераделлой на зеленое удобрение известь вносят при запашке этих растений. На естественных сенокосах и пастбищах известковые удобрения вносят поверхностно с заделкой бороной поздней осенью или ранней весной. При коренном улучшении лугов применяют полную норму изве­сти под вспашку. При поверхностном внесении известь действует сравнительно медленно и снижает кислотность лишь в верхнем слое почвы. Внесенная под вспашку при коренном улучшении лугов, она действует значительно сильнее. При создании на кислых почвах культурных пастбищ известко­вание является одним из важных и обязательных мероприятий. Под влиянием извести уменьшается количество выносливых к кис­лотности злаковых трав и сорняков, а количество бобовых увели­чивается, улучшаются их рост и развитие, в результате сильно повышаются урожай и питательность сена или пастбищного корма. При закладке плодовых садов и питомников вносят полную норму извести под глубокую вспашку. Если при закладке сада известь не вносили, то полную норму ее дают в приствольные круги.

I. 32. Поглотительная способность почв. Виды поглощения. Способность почвы поглощать из окружающей среды ионы, молекулы, частицы, микроорганизмы, другие вещества и удержи­вать их называется поглотительной способностью. Биологическая ПС обусловлена наличием в почве живых организмов — расте­ний, микроорганизмов, насекомых, червей и др., кот. из­бирательно поглотают из почвенного раствора и воздуха пита­тельные элементы, переводят их в различные соединения соб­ственной массы, предотвращают потери их и обогащают почву орг. веществом. Микроорганизмы, потребляя орг. вещества (в т.ч. из удобрений) в качестве пищи и энергетического материала, переводят питательные эле­менты в минеральную форму, но одновременно некоторое коли­чество их потребляют сами - они конкурируют с ра­стениями. Многие микроорганизмы (аммонификаторы, свободноживущие, ассоци­ативные и симбиотические азотфиксаторы, фосфо- и серобакте­рии) улучшают питание растений, влияют на трансформацию удобрений. Биологическое поглощение чрезвы­чайно важно в азотном питании растений и превращении азотных удобрений в почвах. Азотфиксаторы переводят молекулярный азот атмосферы в ус­вояемые для растений формы, количество которого можно регулировать с помощью удобрений, мелиорантов, доли и вида бобо­вых в посевах и способами обработки почвы. Нитрификаторы окисляют аммиачный азот в нитратный, который, если не исполь­зуется растениями и микроорганизмами, теряется из почвы в ре­зультате вымывания и денитрификации, другими способами нитраты (и хлориды) почтой не поглощаются. Интенсивность б поглощения зависит от темпе­ратуры, водно-воздушного режима, реакции среды, количества и состава органического вещества в почвах. Ее можно регулировать умелым и комплексным сочетанием видов, доз и способов внесе­ния удобрений и мелиорантов с подбором культур, сроками и спо­собами обработки почв и другими агротехническими приемами.

Механич. ПС обусловлена пористостью почвы, способностью задержи­вать твердые частицы из воздуха и фильтрующихся вод. Это не сорбционный процесс; емкость такого поглощения зависит от гранулометрического состава, структуры и сложе­ния почвы - в верхних горизонтах почв сохраняются наиболее ценные коллоидные и предколлоидные фракции, микроорганизмы, тонкоразмолотые нера­створимые в воде удобрения (фосфоритная мука, преципитат, фосфат-шлаки) и мелиоранты (известняковая, доломитовая мука, гипс).

Физическая ПС - способность почвы поглощать (положительная адсорбция) или отторгать (отрицательная) целые молекулы различных ве­ществ поверхностью дисперсных, преимущественно коллоидных и предколлоидных частиц. Если молекулы вещества притягивают­ся частицами почвы сильнее, чем молекулы воды, то в пленке на поверхности частиц концентрация этого вещества повысится, а в окружающей среде снизится - положительное поглощение (ад­сорбция) типично для молекул орг. веществ (спирты, кислоты, основания, высокомолекулярные соединения), из минеральных — только для щелочей. Мин. кислоты и растворимые в воде соли физически поглощаются

отрицательно, т. е. отторгаются почвой при ее увлажнении, а при избытке воды вымываются в нижележащие горизонты и грунтовые воды.

Хим. ПС - хемосорбция - преимущественно анионов в результате образования труднорастворимых соединений при вза­имодействии различных компонентов жидкой, твердой и газовой фаз почвы. Химическое поглощение почвой анионов зависит от их способности образовывать труднорастворимые и нераствори­мые соединения с элементами почвы. Анионы угольной (СОз~) и

серной кислот (SO₄) с катионами Са²⁺ и Mg²⁺, которые преобла­дают в большинстве почв, образуют труднорастворимые соедине­ния. От прорастания семян до по­явления развитых корней растения могут потреблять только водо­растворимые однозамещенные фосфаты. Однако именно они очень быстро химически связываются во всех почвах, причем не только растворимыми в воде, но и находящимися в поглощенном состоянии ионами кальция, магния, железа и алюминия. Противоположный процесс — мобили­зация фосфора: перевод его из недоступных в доступные для рас­тений формы. Это происходит при подкислении почв, которое может наблюдаться при повышении концентрации угольной, азотной и органических кислот, образующихся в результате жиз­недеятельности и разложения растений и биоты.

Физико-механическая ПС (обменная) - способность поглощать ионы почвенного раствора, пре­имущественно катионы, путем эквивалентного обмена на одно­именно заряженные ионы диффузного слоя минеральных, орга­нических и органо-минеральных коллоидов твердой фазы почвы (почвенный поглоща­ющий комплексом - ППК). Преимущественное поглощение катионов обусловлено преоб­ладанием в ППК отрицательно заряженных коллоидов, в диффузном слое которых находятся в качестве противоионов катионы, способные к обмену с катионами жидкой фазы почвы. В ППК сильнокислых почв (болотные, подзолистые, крас­ноземы, желтоземы), обогащенных гидроксидами железа и алюминия, наряду с ацидоидными имеются положительно заряжен­ные коллоиды (базоиды), содержащие в качестве противоионов анионы, способные к вытеснению другими анионами почвенного раствора. Все обменно-поглощенные ионы в различных почвах могут ус­ваиваться растущими растениями.

Обменное поглощение катионов определяет реакцию, буферность, структурное состояние и др. свойства почвы, что осо­бенно важно для питания растений во взаимодействии удобрений с почвой и растениями. В нейтральных и близких к ним по реак­ции почвах взаимодействие преимущественно водорастворимых форм, а в кислых и щелочных почвах всех удобрений и химичес­ких мелиорантов обусловлено обменом ионов (пре­имущественно катионов) между ППК и удобрениями, ППК и ме­лиорантами. Основную (преобладающую) часть питательных эле­ментов растения потребляют из почвы и удобрений в виде ионов путем различных обменных реакций между растением, почвой, удобрениями и мелиорантами. Физико-химическое поглощение ионов имеет ряд закономер­ностей. Реакции обмена между поглощенными ППК и ионами почвен­ного раствора обратимы и протекают в эквивалентных количе­ствах и соотношениях. Обменные реакции заканчиваются уста­новлением некоторого подвижного равновесия - зависит от состава, концентрации и объема ра­створа, природы обменивающихся анионов и катионов и свойств почвы. Удобрения, мелиоранты, минерализация орг. вещества почвы, увлажнение и подсыхание почвы, потребление ионов растениями смещают это равновесие, и тогда одни анионы и катионы переходят из раствора в ППК, а другие наоборот — из ППК в раствор.

Обмен катионов может происходить на внешней (экстрамицелярно) и на внутренней поверхности коллоидов (интра-мицелярно). Глинистые минералы группы монтмориллонита (монтмориллонит, вермикулит, мусковит) с трехслойной кристаллической решеткой, способной расширяться при увлажне­нии, могут поглощать катионы как экстра-, так и интрамицелярно.

Фиксация калийных и аммонийных катионов возрастает с увеличением среди минералов монтмориллонитовой группы, особенно в коллоидной и предколлоидной фракциях гранулометрического состава почвы. Внесение ам­миачных и калийных удобрений глубже, в слои почвы с устойчивой влажностью, позволяет заметно снизить необменное погло­щение (фиксацию) вносимых катионов и сохранить их в усвояе­мой для растений форме. Почва как исключительно сложный полифункциональный сорбент поглощает ионы, молекулы и частицы питательных ве­ществ удобрений и мелиорантов нередко одновременно по не­скольким типам взаимодействия - возможность регулировать с помощью имеющихся природно-экономических ресурсов продуктивность культур, пло­дородие почв и качество получаемой продукции.

I/31. Агрохимическая хар-ка основных типов почв РФ. Дерново-подзолистые почвы - распр. преимущ. в юж. районах европейской и азиатской таежной лесной зоны, преоблад. в Нечер. зоне, имеют кислую реакцию (рН 4— 4,5), значительную обменную кислотность (I—2 мг-экв. на 100 г), 80—90 % величины которой приходится на обменный А1, а также гидролитическую кислотность (3—6 мг-экв. на 100 г), низкую емкость поглощения (5—15 мг-экв.) и степень насыщенности основаниями (30—70 %), Большая часть этих почв нуждается в известковании. Низкое сод. гумуса, общего азота и Р, резкое снижение их с глубиной профиля. Агрохим. свойства варьируют в зависимости от мех. состава и степени окульту­ренности. В суглинистых почвах содержится от 2 до 3—4 % гумуса, 0,1—0,2% азота, 0,07—0,12% фосфора. Валовой запас гумуса (в слое 0—20 см) со­ставляет 60—80 т, азота 3—6 т, Р 2—3,5 т, К 45— 75 т на 1 га. Песчаные и супесчаные почвы беднее гумусом. N, Р, К, Са, Mg и микроэлементами, чем суглинистые. Содержание гумуса в легких почвах не превышает 0,5—],0 %, азота 0,03— 0,08 %, Р 0,03—0,6 %, К 0,5—1,0 %, валовой запас: гумуса 15—30т, азота 0,9—2,4 т, Р 0,9—1,8т, К 15—30 т на 1 га. Содержание микроэлементов колеблется в широких пределах, возможен как недостаток некоторых из них (В, Мо и др.), так и избытой (Мп). Большинство дер.-подз. почв характеризуется сравнительно низким содержанием усвояемых (минеральных) форм азота, подвижного Р, а песчаные и супесчаные почвы - ещё и калия. Размер кислотности и содержание подвижных форм питательных веществ в почвах в сильной степени зависят от их окультуренности. С повышением степени окультуренности этих почв (при си­стематическом применении органических и минеральных удобре­ний, известковании) снижается кислотность, увеличивается содержание гумуса и общего азота, подвижного Р и об­менного К, повышается их плодородие - почвы обычно бедны элементами питания и достаточно увлажнены, применение орг. и мин. удобрений дает высокий эффект. Из минеральных наиболее эффективны и их в первую очередь необходимо вносить, азотные, а на слабоокультуренных почвах также фосфорные удобрения. Черноземы (Краснодарский край) имеют высокую емкость поглощения (30—60 мг-экв.) Степень насыщенности основаниями (85—100 %). Наибольшая мощность гумусового горизонта (100—180 см), высокое сод. гумуса (8—12 %), общего азота (0,4—0,5 %) и Р (0,25—0„35 %), емкость поглощения (50—60 мг-экв. на 100 г) — у типичного чернозема. К северу увыщелоченного чернозема и к югу у обыкновенного и особенно южного черно­земов эти показатели снижаются. Реакция почвы слабокислая у выщелоченного чернозема (рН 5,5—6,5) и слабощелочная (рН 7,8) — у обыкновенного и южного, у которых выше также степень насыщенности основаниями и незначительная или вовсе отсутствует гидролитическая кислотность. У выщелоченных черно­земов гидролит. кислотность достигает часто 3—4 мг-экв. на 100 г. Все подтипы черноземов богаты К (2,5—3 %). Несмотря на высокое потенциальное плодородие черноземов, обеспеченность нх усвояемыми формами азота и подвижным Р, особенно старопахотных и слабо удоб­рявшихся почв, очень часто невысокая. Поэтому на этих почвах высокоэффективны Р, а при более благоприятных усло­виях увлажнения — и азотные удобрения. На старопахотных и слабо удобрявшихся черноземах уменьшаются по сравнению с целинными запасы общего и обменного калия, поэтому на таких почвах, особенно под калиелюбивые культуры (сахарную свеклу, картофель, подсолнечник и др.), эффективно внесение К (вместе с азотными и Р). Мин. удоб­рения наиболее эффективны в более увлажненных западных районах Черноземной зоны, в восточных районах параллельно с ухудшением условий увлажнения эффективность их снижается.

Каштановые почвы: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые. Темно-каштановые почвы — переходные от черноземов к каш­тановым. Мощность гумусового горизонта 35—45 см, содержание гумуса 4—5 %, общего азота — 0,2—0,3, Р — 0,1—0,2 % с постепенным уменьшением по профилю. Карбонатный горизонт залегает на глубине 45—50 см. Реакция почвы слабощелочная рН 7—7.2; сумма обменных катионов (Ca+Mg) — 35. мг-экв. на 100 г. Легкорастворимых солей мало, залегают они глубже 2м. У каштановых и светло-каштановых почв, которые распро­странены в более засушливых, районах сухих степей, меньше мощность гумусового горизонта, ниже сод. гумуса, общего, азота н более резкое снижение их с глубиной профиля. Карбонат­ный горизонт залегает выше реакция среды слабощелочная и щелочная (р.Н. 7,2—8). Сумма обменных оснований 20—35 и 12—15 мг.экв. на 100 г, среди обменных катионов преобладает Са, имеется также Mg²⁺, а в светло-каштановых почвах — Na⁺. Среди последних много солонцеватых и сильносолонцеватых разностей. Для каштановых почв характерна различная, степень, засоления, солевой гори­зонт - на глубине 1 м и ниже. Из верхнего горизонта водо­растворимые соли вымыты, содержание их (главным образом бикарбонатов Са и Mg) небольшое. В соле­вом горизонте из водорастворимых солей преобладают сульфаты и хлориды. Каштановые почвы богаты калием, но характеризуются низкой обеспеченностью подвижными формами азота н Р. Эффективность мин. удобрений на этих почвах из-за недостатка влаги невысокая. В условиях богарного земледелия рекомендуется внесение небольших доз Р в рядки при посеве зерновых культур. При ороше­нии эффективность азотных и Резко повышается, но К удобрений неэффективны. Для солонцов возможно применение гипса. Сероземы - три подтипа: светлые, ти­пичные (обыкновенные), тёмные. Земледелие ведется при орошении (без орош. возможно лишь на темных сероземах). Сероземы характеризуются высокой карбонатностью, малогумусностью, низким сод. азота. Содержание гумуса в слое 0—20 см у светлых сероземов 1 —1,5 %, типичных — 1,5—3, тем­ных — до 4—5%. Общее сод. азота соответственно 0,07— 0,22; 0,1—0,2. и 0,35г—6,04 %. Валовой запас гумуса в слое 0 - 20 см от 30—40 т у светлых, от 120—150 т на 1 га у темных, а запас азота — от 2—4 до 8—10 т на 1 га. Общее сод. Р от 0,08 до 0,2 %, а запас его от 2 до 6 т на 1га, К- соответственно 2,5—3- % и 75—90 т/га, т. е. валовой запас Р и К весьма значи­тельный. Сероземы имеют слабощелочную реакцию (рН 7,2—8), отно­сительно низкую емкость поглощения (9—10 мг-экв. у светлых, 12—15 мг-экв. у типичных и 18-—20 мг-экв. на 300 г почвы у тем­ных сероземов).

Болотные - в таёжно-лесной и тундровой зонах. Формирование и развитие их свя­зано с избыточным увлажнением, которое вызвано поверхност­ными и грунтовыми водами. Болотные почвы формируются под воздействием двух процессов — торфообразования и оглеения. Горизонты: лесная подстилка А_о или очес Оч, торфяной горизонт Т (неразложившийся, срежнеразл., сильноразл.) с подразде­лением на подгоризонты T1, T₂ и др. в зависимости от бота­нического состава растений, составляющих торф, и от сте­пени его разложения, затем глеевый горизонт, материнская порода.

Генетическая и агроно­мическая оценка торфа про­водится по степени его разло­жения, ботаническому соста­ву, составу органических ве­ществ, содержаниюазота. Степень разложения-по относительному содержанию продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных — чаще всего высокую. Орг.в вещество торфа - основная часть его. В верховых болотных почвах гумусовые вещества - 10—15 %,преобладают ФК Торф низинных болотных почв хорошо гумифицирован - до 40—50 % гумусовых веществ, преобл ГК. Торф болотных почв богат азотом (в трудномобилизуемых формах). Реакция торфа верховых болотных почв кислая и сильнокислая, а низинных колеблется от слабокислой до слабощелочной (в низинных карбонатных почвах). Торфа всех видов характеризуются высокой емкостью поглощения, но различаются по гидролитической кислотности и насыщенности осно­ваниями. Торф верховых почв имеет низкую зольность (2—5 %); у торфа низинных почв ее величина колеблется от 5—10 % у обедненных (переходных) почв до 30—50 % у высокозольных. Фосфор в торфе содержится в ос­новном в органической форме и в небольших количествах (0,1—0,4 %), за исключением некоторых травяных и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накап­ливаться в виде вивианита. Все торфа бедны калием. Со­держание кальция в торфе верховых болот невелико. физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость и фильтрацию, слабую во­допроницаемость и слабую теплопроводность. Слабая теплопроводность торфяных горизонтов опре­деляет неглубокое, промерзание болотных почв в холодный период и очень медленное их оттаивание. Сухой торф хоро­шо адсорбирует газы, в частности аммиак, что имеет важ­ное значение при употреблении торфа в подстилку. Наиболее высоким плодородием обладают низинные и переходные т. почвы, богатые азотом, Р, К, кальцием, имеющие более низкую кислотность. Болотные почвы представляют ценный земельный фонд: после осушения и культуртехнических и агротехнических мероприятий могут быть превращены в высокопродуктив­ные сельскохозяйственные угодья (пашня, сенокосы, паст­бища). Задача осушения - двойное регулирование вод. режима: осушительная и оросит. сеть.

Серые лесные – в юж. Части центрального, Волго-Вятского и Уральского в комплексе с оподзоленными и выщелоченными чернозёмами: 98% суглинистые разности, 2% супеси и пески.. сформировавшиеся на глубоких песках имеют высокую водопроницаемость, низкую водоудерживающую способность – отриц. сказ. на культурах. На суглинках и глинах – благоприятный водный режим и высокие, устойчивые урожаи. По водно-физич. св-вам близки к дерново-подзолистым, а темно-серые лесные – к выщелоченным черноземам. У всех этих почв – низкая обеспеченность доступным Р и азотом. Плодородие повыш. путём фосфоритования, известкования, орг. и мин. удобр. + К под картофель, овощи, корм. Травы, введение противоэрозионных севооборотов. Пойменные – почвы центральной и притеррасной части пойм – высокое естественное плодородие (гумуса 3-5%, доступного Р и К более 100 мг/кг почвы). Реакция слабокислая, нейтральная, емкость поглощения более 10 мг экв/100 г почвы. – прим. Средних норм мин. уд. и орошение. – овощи, корма, технические культуры. Состав почвы - из твердой, жидкой фазы (почвенного раствора), газовой фазы (почвенного воздуха), которые на­ходятся между собой в тесном взаимодействии. Почвенный воздух отличается от атмосферного повышенным содержанием углекислого газа и несколько меньшим — кисло­рода. В почве постоянно происходит потребление кислорода и вы­деление СО₂ при разложении органического вещества микро­организмами, дыхании корней растений и в результате некоторых химических реакций. Содержание СО_В в почвенном воздухе зависит от интенсивности газообмена между почвой и атмосферой. Образующийся в почве углекислый газ частично выделяется в атмосферу, а частично растворяется в почвенной влаге. Повышенное содержание СО₂ в приземном слое воздуха создает лучшие условия для ассимиляции углекислого газа расте­ниями и способствует повышению урожаев. Обогащение почвенного раствора углекислым газом усиливает растворяющее действие его на минеральные соединения почвы (фосфаты и карбонаты кальция и др.), способствует переводу их в усвояемые для растений формы. В условиях плохой аэрации, при снижении концен­трации кислорода в почвенном воздухе в почве начинают преоб­ладать анаэробные восстановительные процессы. Хорошая аэра­ция создает в почве благоприятные условия для развития почвен­ных микроорганизмов, питания и роста растений. Почвенный раствор — наиболее подвижная и активная часть почвы, в которой совершаются разнообразные химические про­цессы и из которой растения непосредственно усваивают пита­тельные вещества (соли). В зависимости от типа почвы и других условий в почвенном растворе содержатся анионы (НСОз, ОН", С1-, NOg, HjPO," и др.), катионы (Н⁺, Na⁺, K% NHJ, Ca^a+, Mg²+ и др.), а также водорастворимые органические вещества и рас­творенные газы (кислород, углекислый газ, аммиак). Содержание солей в нем повышается при внесении удобрений, снижении влажности почвы, усилении минерализации органического вещества. Состав и концентрация солей в растворе зависят от взаимодействия его с твердой фазой почвы, от обменных реак­ций между раствором и почвенными коллоидами. Твердая фаза почвы * содержит основной запас питательных веществ для растений. Она состоит из минеральной части, на ко­торую в большинстве почв приходится 90—99 % массы твердой фазы, и органической части, которая играет очень важную роль.

I. 33. Виды кислотности почв. Реакция почвенного раствора (почвы) обусловлена соотноше­нием ионов водорода (Н⁺) - рН и гидроксида (ОН). Реакция почвы оказывает большое разностороннее влияние на усвоение питательных элементов, рост, развитие и. урожайность растений, деятельность почвенных микроорганизмов, трансфор­мацию разных форм питательных элементов удобрений и почвы, физические, химические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения, и особенно мелиоранты, позволяют ре­гулировать реакцию почв в желаемом для возделываемых культур направлении.

По реакции (рН) различают почвы: очень сильнокислые < 4,0 (рН_СК1), сильнокислые 4,1—4,5, среднекислые 4,6—5,0, слабокислые 5,1—6,0, нейтральные 6,1—7,4, слабощелоч­ные 7,5—8,5 (рН), сильнощелочные 8,6—10,0, резкощелочные > 10,0.

Для большинства возделываемых в России с/х культур наиболее благоприятны почвы с нейтральной и близ­кой к ней реакцией, однако значительные площади с/х угодий приходятся на почвы с неблагоприятной реакци­ей. В кислых почвах различают актуальную (активную) и потенци­альную (пассивную) кислотность.

Актуальная - обусловлена наличием и концентра­цией ионов водорода в почвенном растворе (суспензии) при обра­ботке почвы водой. Разложение органического вещества почвы и органических удобрений приводит к постоянному образованию органических и аминокислот, диоксида углерода и воды. Органи­ческие и аминокислоты являются продуктами корневых выделе­ний растений и почвенных микроорганизмов, а при дыхании все живые организмы выделяют СО_:. Диоксид углерода, взаимодей­ствуя с водой, образует угольную кислоту. Угольная, органические и аминокислоты, гидролити­чески кислые удобрения и азотная кислота, образующаяся в процессе нитрификации аммиачного азота удоб­рений и почвы, являются основными источниками ионов водоро­да почвенного раствора, обусловливающими актуальную кислот­ность почв.

Потенциальная - обусловлена обменно-поглощенными ПП (почвенно-поглощающий комплекс) ионами водорода, алюминия, железа и марганца. В за­висимости от способности к обменному вытеснению из ППК этих ионов другими потенциальную кислотность разделяют на обмен­ную и гидролитическую. Обменная кислотность -обусловлена наличием в ППК тех ионов водорода, алюминия, железа и марганца, которые могут быть вытеснены в раствор катионами нейтральных солей, в том числе и удобрений (KG, KNO₃, K₂SO₄). В слабокислых почвах обменная кислотность незначительна, в щелочных отсутствует. Обменная кислотность кислых почв легко переходит в актуальную при взаимодействии твердой фазы почвы с водорастворимыми солями удобрений, мелиорантов и жидкой

фазы почвы - усиливается отрицательное влияние на чувствительные к кислотности растения и микроорганизмы. Осо­бенно токсичны для многих живых организмов подвижные алю­миний и марганец, поэтому дозы извести должны нейтрализовать не только актуальную, но и обменную формы кислотности извест­куемых почв. Обменная кислотность (рН_С01) — важный показатель нуждаемости почв в известковании. Величину обменной кислотности выражают в рН солевой вы­тяжки или в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. Гидролитическая кислотность - обусловлена той частью катионов ППК потенциальной кислотности, которые мо­гут быть вытеснены при обработке почвы раствором гидроли­тически щелочной соли. Гидролитическая кислотность (Н_г) определяется как общая кислотность почвы, включающая в себя актуальную, обменную и «собственно» гидролитическую виды ее. Она значительно больше обменной и выражается в миллиграмм-эквивалентах на 100 г по­чвы.

В отсутствие актуальной и обменной видов «собственно» гид­ролитическая кислотность не вредна для растений и микроорга­низмов. Это наблюдается во всех черноземах, кроме южных, но знание ее в этих случаях необходимо для определения степени на­сыщенности почв основаниями и для обоснования возможно­стей замены суперфосфатов фосфоритной мукой (фосфоритование).

Для кислых почв (болотные, подзолы, дерново-подзолистые, серые лесные, красноземы, желтоземы) наряду с определением степени насыщенности основаниями, по доле натрия в ППК почвы определяют степень нуждаемос­ти возделываемых культур в нейтрализации и дозы гипсосодержащих материалов или технических кислот для каждого конкретного случая.

В щелочных почвах (южные черноземы, каштановые и солон­цовые почвы) различают актуальную и потенциальную щелоч­ность. Актуальная щелочность - обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей, при диссоциации ко­торых преобладают гидроксильные ионы (Na,CO₃, K₂CO_3j NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂, MgCO₃). Актуальная щелочность определяется при обработке почвы водой и выражается в мг.- экв/100 г почвы, а полученные результаты обосновывают степень нуждаемости возделываемых культур в нейтрализации (гипсование, кислование) почв. Потенциальная щелочность - проявляется у почв, в ППК кото­рых в обменно-поглощенном состоянии содержится натрий, спо­собный при вытеснении в раствор усиливать щелочность почвен­ного раствора.

Дата добавления: 2015-03-29