Определение степени нуждаемости почв в известковании

рН соле­вой вы­тяжки	Степень насыщенно­сти основаниями,%	Степень кислотно­сти почв	Очеред­ность из­весткова­ния	Примечание
	легкие почвы	тяжелые почвы
4,5	—	—	Сильная		Почвы известкуются при всех условиях
4,6-5,0	—	—	Средняя
5,1-5,5			Средняя
5,1-5,5			Слабая		Почвы известкуются при наличии требовательных к реакции растений
5,5	—	—	Близкая к ней­тральной		Выборочно поддержи­вающее известкование

ВОПРОС 3

Кислые почвы распространены очень широко в бореальных поясах и в условиях влажных тропиков и субтропиков (Индии, на востоке США, Канаде, Южной Америке, Западной Европе, Западной и Центральной Африке, в странах Азии, Великобритании).

В РСФСР кислые почвы занимали 51 млн га с/х угодий по данным на 1978г, в том числе 43% пашни. Кислые почвы распространены в Нечерноземной зоне и на Дальнем Востоке.. В последнее время наблюдается закисление пахотных почв т. е. снижается доля слабокислых почв и увеличиваются площади' занятые средне- и сильнокислыми почвами. Главная причина это­го — резкое сокращение объемов мелиоративных работ (в первую очередь известкования).

Причины повышения степени кислотности.

1.Внесение минеральных удобрений физиологически кислых без сопровождения известкования. 2. Развитию кислотности способствует улучшение дренированности полей, орошение. 3. Кислотные дожди.

4.Вынос кальция с фильтрующимися волами из почв (в Нечерноземной зоне потери достигают 400- 450 кг/га*год).

Высокая кислотность неблагоприятна для развития растений и способствует процессам оподзоливания. Поэтому известкование как мера борьбы с кислотностью почвы используется в с/х более 2000 лет. Негативное влияние повышенной кислотности обусловлено несколькими причинами:

1. недастаток кальция; 2. повышенная концентрация токсичных для растений ионов алюминия, марганца, водорода; 3. изменение доступности для растений элементов питания; 4. изменение физических свойств почвы.

От величины рН зависит подвижность и доступность для растений всех элементов их питания.

При повышенном количестве подвижного алюминия в почве у растений нарушаются обмен веществ и соответственно формирование генеративных ор­ганов.

Токсичное действие алюминия сказывается в первую очередь на корневой системе растений. В результате накопления в корнях алюминия замедляется поглощение и передвижение в растении кальция и фосфора. Корни, испытывающие воздействие токсич­ных концентраций алюминия, утолщаются и укорачиваются, их рост замедляется, появляются отмершие участки. При содержании подвижного алюминия 8... 10 мг/100 г почвы урожай кукурузы, яч­меня, яровой пшеницы, льна-долгунца может погибнуть полнос­тью. Похожий эффект при низких значениях рН оказывает на рас­тения и марганец.

В кислой среде угнетаются аммонификация, нитрификация, замедляется фиксация азота из воздуха, ухудшается азотный ре­жим почвы, поскольку оптимум рН для развития микрофлоры, определяющей эти процессы, находится в пределах 6,5...8,0.

В кислых почвах складывается неблагоприятный фосфатный режим, что обусловлено связыванием фосфора соединениями же­леза и алюминия, в результате чего он переходит в труднодоступ­ное для растений состояние.

При подкислении почв существенно возрастает растворимость и подвижность бора, меди, цинка, кобальта и других микроэле­ментов. Повышенное содержание их в подвижных формах в почве часто оказывает токсичное действие на растения. Из-за высокой кислотности снижается доступность растениям такого важного микроэлемента, как молибден.

В кислой среде ухудшаются условия гумусообразования, что ве­дет к преимущественному накоплению фульвокислот и низкомо­лекулярных органических соединений, менее ценных с агрономи­ческой точки зрения, чем гуминовые кислоты. Кислые почвы имеют неудовлетворительные физические свойства из-за низкого содержания и неблагоприятного состава гумуса, а также дефицита кальция. Они часто переуплотнены, плохо оструктурены, склон­ны к коркообразованию, что неблагоприятно отражается на их водно-воздушном режиме.

Реакция почвы играет важную роль в агрономической практи­ке, поскольку многие сельскохозяйственные культуры предъявля­ют вполне определенные требования к этому параметру и чутко реагируют на его изменение.

Зерновые ибобовые Интервал рН корнеплоды, овощные травы и технические культуры

Горох	6,5...7,0	Брюква	4,8...5,5	Вика	6,0...7,0
Гречиха	4,7...7,5	Капуста кочанная	6,0...7,0	Ежа сборная	6,0...8,0
Кукуруза	6Д..7.5	Капуста цветная	5,5...6,6	Клевер	6,0... 7,0
Овес	5,0...7,5	Картофель	4,5...6,3	Конопля	6,7...7,4
Просо	5,5...7,5	Лук	6,4...7,5	Лен	5,5.-6,5
Пшеница озимая	6,3...7,5	Морковь	5,6...7,0	Люпин	4,6...6,0
Пшеница яровая	6Д..7.3	Огурцы	6,4...7,5	Люцерна	7,2...8,0
Подсолнечник	6Д..6.8	Редис	5,0...7,3	Лисохвост	5.3...6.0
Рожь	5,0...7,7	Салат	6,0...7,0	Райграс	6,8...7,5
Соя	6,5...7,5	Сахарная свекла	7,0...7,5	Полевица	6,0...7,0
Фасоль	б,4...7,1	Сельдерей	6,0...7,0	Тимофеевка	4,5...7,6
Ячмень	6,0...7,5	Томаты	5,5...6,7	Хлопчатник	6,5...7,3

Для большинства культурных растений оптимум рН почвен­ного раствора находится в пределах 5,5—6,5—7,0, и только люпин, чайный куст предпочитают кислую реакцию.

ВОПРОС 4

Щелочность почвы. Различают актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность обусловлена наличием в поч­венном растворе гидролитически щелочных солей: карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия, кальция и магния (ИагСОз, NaHCO₃, Са(НСО₃)₂, Mg(HCO₃)₂). Эти виды щелочности разли­чаются по граничным значениям рН.

Аналогично почвенной кислотности различают актуальную и | потенциальную щелочность почвы. Актуальная щелочность обус­ловлена содержанием в почве гидролитически щелочных солей, Это преимущественно карбонаты щелочных и щелочноземель­ных металлов: сода, поташ, гидрокарбонаты кальция и магния и др. [Na₂CO₃, K₂CO₃, NaHCO₃, KHCO₃, Mg(HCO₃)₂, Ca(HCO₃)₂, MgCO₃]. Определяется актуальная щелочность з начением рН во дной_ вытяжки или путем титрования водной вытяжки кислотой с последующим выражением результатов в мг ■ экв/100 г по­чвы.

Потенциальная щелочность определяется содержанием обменно-поглощенного катиона натрия, который, переходя в раствор, под­щелачивает его.

[ППК]Nа+ + Са (НСО з)₂= ППК)Са2++ 2NaHCO₃.

Потенциальную щелочность отдельно не оценивают и щелоч­ ност ь почвы выражают по зн ачению актуал ьной щелочност и. При мелиорации солонцеватых и засоленных почв оценка щелочности почвы — одно из условий, учет которого необходим для эффек­тивного повышения почвенного плодородия.

Щелочная реакция неблагоприятна для большинства расте­ний, а почвы приобретают неблагоприятные физические и хи­мические свойства. При рН 9—10 они отличаются твердостью в сухом, вязкостью и липкостью во влажном состоянии. Щелоч­ность почв характерна для солонцов, каштановых почв, серозеземов, засоленных почв. Устраняют щелочность гипсованием, ко­торое проводится при содержании более 10% поглощенного натрия от емкости катионного обмена.

Под б уферное/пью почвы п онимают е е способность как поли-функциональнои системы п ротивостоять изменению концентра­ц ии почвенного раствора _; осооенно ее щелочно-кйслотного и окислительно-восстановительного состояния. Бу ферные св ойства почвы связаны с процесс ами физико-химического (об менного) погло щения ионов, перехода различных соединений в ионные или молекулярные формы, с нейтрализацией и выпадением в оса­док вновь образующихся соединений. В основном буферность по­чвы определяется качеством ее твердой фазы, Наиболее про­стым примером проявления буферности почв является нейтрали­зация попадающих в почву кислых и щелочных соединений в ре­зультате реакции обмена между ионами почвенного раствора и ка­тионами ППК:

при подкислении

[ППК)Са +2С1 = [ППК]Н, Н + СаС12

при подщелачивании

[ППК]^Н+ + NaHCO3 = [ППК]Nа⁺ + Н₂СО₃

Изменение концентрации почвенного раствора проявляется при внесений в почву в виде удобрений водорастворимых солей, которые локально (гранулы) могут создавать токсичные для расте­ний концентрации. Благодаря буферности почв это отрицательное действие высоких концентраций блокируется. В целом чем больше й емкостью поглощения обладает поч ва, тем выше ее буферная способность. Наименьшая б уферность св ойстэен на песча ным почвам и песка м.

Величина буферности почв зависит от содержания почвенных коллоидов (чем больше коллоидов, тем выше буферность), их ка­чества (чем больше гумусовых веществ, глин группы монтморил­лонита, минеральных коллоидов с широким отношением кремне­зема к глинозему, тем буферность выше), состава обменно-погло-щенных катионов (наличие в ППК катионов кальция, магния, ка­лия, натрия препятствует подкислению почв, а катионов водорода, алюминия — подщелачиванию).

ВОПРОС 5

Почвы, в коллоидном комплексе которых значительное коли­чество занимают катионы водорода и алюминия (кислые почвы) или натрия (щелочные почвы), отличаются плохими агрономи­ческими свойствами и нуждаются в химической мелиорации.

Для улучшения почв необходимо обменно-поглощенные кати­оны Н⁺, Al³⁺, Na⁺ заменить на катионы кальция, которые, во-первых, снизят кислотность кислых почв подзолистого типа поч­вообразования и уменьшат щелочность солонцовых почв, во-вто­рых, закрепят гумусовые вещества и другие коллоиды, сформиру­ют агрономически ценную водопрочную структуру и улучшат агрофизические свойства почвы, в-третьих, повысят биологичес­кую активность почв, улучшая в целом и питательный режим рас­тений. Обогащение кальцием нуждающихся в улучшении почв на практике осуществляют при помощи известкования и гипсования.

Известкование — это прием внесения извести, доломитовой муки, дефеката и других известковых материалов на кислых под­золистых и дерново-подзолистых, а также на серых и бурых лес­ных почвах. Замена водорода и алюминия в ППК на кальций про­исходит по следующей схеме:

Образующаяся при этом слабая угольная кислота легко распа­дается на воду и диоксид углерода.

Известкование как прием улучшения кислых лесных почв из­вестно давно. Помимо перечисленного положительного влияния на почву оно, устраняя избыточную кислотность, также снижает подвижность и токсичность алюминия, повышает эффективность удобрений. Расчет доз извести или известкового материала про­водят по гидролитической кислотности, исходя из того, что на 1мг• экв. гидролитической кислотности (т.е. на 1мг-экв. Н⁺) в 100 г почвы требуется внести 1 мг • экв. катионов кальция, или 0,02 г Са²⁺. Отсюда ведут пересчет на количество конкретного ме­лиоранта (известкового материала), требуемого для нейтрализа­ции гидролитической кислотности в пахотном слое на 1 га. При­мерные дозы извести могут быть рассчитаны при совместном учете гранулометрического состава почв и рН солевой вытяжки (табл.13).

Гипсование — это внесение гипса и фосфогипса на щелочных солонцеватых почвах и солонцах для замены натрия на кальций.

Кальций, входя в коллоидный комплекс солонцовых почв, обусловливает коагуляцию почвенных коллоидов, улучшает агро­физические и химические свойства, а вытесненный натрий образует с анионом SO₄ гидролитически нейтральную и хорошо ра­створимую соль. В результате снижается щелочность почвенного раствора, а натрий вымывается. Расчет доз гипса для мелиорации солонцовых почв проводят по содержанию обменно-поглощенно-го натрия аналогично расчету доз извести по содержанию водоро­да (гидролитическая кислотность) с той лишь разницей, что коли­чество кальция определяют на полное вытеснение обменно-по-глощенного водорода, а для натрия за исключением 5 % от емкос­ти поглощения (ЕКО).

Согласно установившемуся мнению, на кислых почвах нельзя применять для мелиорации гипс, а на солонцеватых щелочных из­весть, поскольку в первом случае будет образовываться свободная серная кислота, а во втором — сода. Однако действие кальция при гипсовании и известковании не ограничивается простой нейтра­лизацией кислотности или щелочности. Одно из решающих его воздействий — это улучшение агрофизических и биологических свойств почвы, поэтому применение кальцийсодержащих соеди­нений в форме извести и гипса дает высокий положительный эф­фект во всех случаях. Очень эффективно совместное применение гипса и известковых материалов на различных типах почв — кис­лых, нейтральных, щелочных, особенно на дерново-подзолистых и серых лесных (Муха; Гринченко).

Для химической мелиорации щелочных почв помимо гипсова­ния нередко используют кислование — внесение пиритных огар­ков, кислот и т.д.

Дата добавления: 2014-01-07