Лекция 5. Методы химической мелиорации почв
Значительные площади земли занимают кислые и щелочные солонцовые почвы. Наличие в поглощенном состоянии в кислых почвах большого количества ионов водорода и алюминия, а в солонцовых катионов Nа резко ухудшает физические, физико-химические и биологические свойства этих почв и их плодородие.
Для улучшения свойств таких почв необходима химическая мелиорация в сочетании с другими агротехническими приемами.
Для нейтрализации кислотности почвы и повышения ее плодородия основным мероприятием является известкование, а для устранения повышенной щелочности и улучшения свойств солонцовых почв- гипсование.
Известкование кислых почв.Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6-7).
Повышенная кислотность почвенного раствора ухудшает рост и ветвление корней, отрицательно действует на физико-химическое состояние плазмы клеток корня, на их проницаемость, что ухудшает использование растениями питательных веществ почвы и удобрений.
Для получения высоких и устойчивых урожаев с-х культур и повышения эффективности вносимых удобрений на кислых почвах проводят известкование почвы. При внесении извести в почвенном растворе повышается содержание ионов Са и ОН. Ионы Са вытесняют ионы водорода из почвенного поглощающего комплекса (ППК) и кислотность нейтрализуется.
Известкование кислых почв способствует повышению урожайности возделываемых культур, его качества. Положительное действие полной нормы извести проявляется в течение 4-8 лет.
Известковые удобрения вносят в почву осенью под вспашку или весной под ее перепашку.
Гипсование солонцеватых и солонцовых почв
Гипсованием называется внесение в почву гипса (СаSO4 . 2Н2О) для химической мелиорации. Эти почвы характеризуются большим содержанием
Na в поглощенном комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора, что снижает плодородие почв. Содержание поглощенного натрия колеблется от 5-10% (слабосолонцеватые почвы) до 20 и более % (солонцы).
Для коренного улучшения солонцовых почв необходимо устранить из них соду (NaCO3), поглощенный натрий заменить Са, образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Замена поглощенного натрия кальцием способствует склеиванию комковатой структуры, улучшаются физические свойства почвы, создаются благоприятные условия для развития и деятельности почвенных микроорганизмов, улучшается плодородие почвы.
Гипс в почву вносят в дозе 1-3-8-10 т/га в зависимости от содержания поглощенного натрия.
Лекция 6. Удобрение, их свойства и применение
Удобрения- это вещества органического (биологического ) или неорганического (минерального) происхождения,
Органические удобрения— это свежие или биологически переработанные вещества растительного или животного происхождения, вносимые в почву для улучшения плодородия и урожая. К ним относят: навоз, торф, птичий помет, компосты, сидераты. Органические вещества при разложении в почве образуют перегной (гумус). С навозом в почву поступают все необходимые растениям питательные элементы.
Минеральные удобрения – удобрения, являющиеся продуктами промышленно-заводского производства. Они делятся на простые и сложные. Простые (ординарные) удобрения – это минеральные удобрения, содержащие один вид питательных для растения элементов- азот, фосфор и калий. Сложные удобрения-удобрения, содержащие не менее двух питательных элементов, входящие в состав одного химического соединения (хлористый калий, натриевая селитра).
Микроудобрения-это удобрения, действующим началом которых являются микроэлементы (бор, цинк, медь и др.).
Новые виды удобрений
Навоз- основное органическое удобрение. Однако в настоящее время его запасы не восполняют потребность почвы в органическом веществе. Поэтому создалась необходимость использования органического удобрения из отходов птицеводства или животноводства с добавкой насыщенного раствора гумата натрия в разных соотношениях, а также органики с минеральными удобрениями.
В последнее время появились научные публикации, посвященные использованию гуматов при выращивании посадочного материала винограда (12-15).
Гуматы- сложные почвенные биопродукты трофических (пищевых) отношений между растениями и почвообразующими микроорганизмами, представляющие собой соли гуминовых кислот. Растения используют их как естественный метаболит. В естественных условиях гуматы возникают в результате процессов гумификации, гидролиза и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Промышленные способы получения гуматов основаны на реакции получаемых из углей или других сырьевых источников гуминовых кислот со щелочами КОН или NаОН. Гумат натрия является продуктом переработки Нарынкольского угля. Препарат, являясь природным веществом, сходным по строению с гуминовыми кислотами почв не изменяет природу сельскохозяйственных культур, вследствие чего отнесены Госкомиссией к веществам не нуждающимся в гигиеническом нормировании. Гуматы представляют особую группу универсальных регуляторов роста и стрессовых адаптогенов и в этом отношении они не имеют себе равных. Гуматы, в отличие от регуляторов роста не являются фитогорманами и не заменяют работу фитогормонов. Они стимулируют выработку самим растением естественных фитогормонов и активизируют их функциональную деятельность, поддерживая ее на оптимально высоком уровне. Гуматы обладают физиологически активными свойствами, в малых дозах стиулирую рост и деление клеток, обладают антистрессовым эффектом, т.е. повышают устойчивость растений к климатическим, техногенным и прочим стрессам. Гумат натрия усиливает рост корневой системы, а затем надземные массы растений, существенно влияет на образование хлорофилла и фотосинтез.
Особый интерес представляют различные сочетания гуматов с синтетическими регуляторами роста, микроудобрениями. Смешивание гуматов с указанными препаратами обладает ярко выраженным усилением эффекта. Сотрудниками КазНТУ им. К.Сатпаева созданы препараты гуматового класса Шубаршинского месторождения, обогащенные органическим веществом, повышающие адаптогенные свойства препарата.
Для ускоренного размножения оздоровленного посадочного материала, повышения его качества и адаптивности в лаборатории биотехнологии ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко изучаются возможности применения калийного лигногумата. В качестве источника гуминовых веществ использован калийный лигногумат марки AM. Низкомолекулярные соединения гуминовых веществ обладают повышенным биостимулирующим действием на рост и развитие растений, им свойственна высокая миграционная подвижность в почве (15,17) Высокомолекулярные соединения при меньшей миграционной подвижности и невысоком биостимулирующем действии имеют повышенные сорбционные свойства связывания элементов по механизму комплексования, что снижает возможности попадания токсичных и вредных веществ в растение. Эти особенности лигногумата обеспечивают увеличение приспособляемости растений к пестицидному токсикозу и минеральной передозировке, а также позволяют уменьшить последствия стрессовых факторов (пересадки, засухи, переохлаждения). По данным А.Н.Реброва (18) лигногумат в концентрациях 0,1, 0,3 и 0,5 %, оказывал ингибирующее действие. Наряду с ингибирующим действием им было отмечено и положительное действие лигногумата. На субстратах с применением лигногумата раньше образовывались корневые бугорки, и первые корни появлялись (через 7-8 дней) еще до прорастания почек, тогда как на контроле корневая система образовывалась только после появления первых листьев (через 2 недели).
Применение мелиорантов и удобрений в сочетании их с физиологически активными гуминовыми препаратами – адаптогенами, в совокупности с другими агротехническими приемами способствует повышению почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур, при этом особый интерес представляют различные сочетания гуматов с синтетическими регуляторами роста, микроудобрениями. Смешивание гуматов с указанными препаратами обладает ярко выраженным усилением эффекта.
Инновационное развитие в сфере агрохимии предполагает широкое использование достижений современной биотехнологии, в том числе и применение различных групп биологических препаратов, созданных на основе разных растительных комплексов. Практическим выражением такого подхода стало использование биопрепарата типа ККМ 17. Полученный из бурых углей Нарынкольского месторождения в его состав входит сбалансированный набор макро- и микроэлементов (азот, фосфор, калий, железо, медь, марганец, цинк, кобальт, молибден и другие), а также специальные биодобавки, повышающие адаптогенные свойства препарата, улучшающие плодородие почв. Этот препарат создан в НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Источник
Химическая мелиорация почв: способы и значение
Почва как основной источник питания растений нуждается в разностороннем уходе и поддержании баланса агротехнических показателей плодородного слоя. Наряду с механической обработкой в решении подобных задач активно применяются удобрения и мелиоранты. Комплексно способами улучшения питания сельскохозяйственной растительности занимается химическая мелиорация, изучающая не только технологические параметры применения энергетических добавок, но и экологические аспекты стороннего воздействия на почвенный покров.
Основные понятия мелиорации
Вам будет интересно: Сидеральные пары. Технология обработки сидерального пара
В переводе с латинского «мелиорация» означает улучшение. Но применительно к сельскохозяйственной отрасли ее следует понимать и как вполне определенный набор технико-организационных мероприятий, направленных на повышение эффективности севооборота за счет стимуляции благоприятных почвенных условий. Сам характер воздействия на плодородный слой может быть разным, что определяет и базовое разделение мелиорации на виды в зависимости от методов повышения продуктивности земли. Наряду с химическими приемами мелиорации также применяются технические и гидротехнические методы, направленные на улучшение водно-физических свойств почвы. Однако только химические способы позволяют коренным образом улучшить состояние плодородного слоя по широкому спектру показателей, что отражается и на цифрах урожайности. Но и химический подход к мелиорации неоднороден. На базовом уровне выделяют солеобогатительные и кислоторегулирующие мероприятия, которые по-разному регулируют содержание питательных элементов почвенного слоя.
Мелиорация в системе питания растений
Вам будет интересно: Мода на разноцветных цыплят: почему не стоит их покупать?
Процесс энергетического снабжения растительности представляет собой сложную физико-химическую задачу, в ходе решения которой происходит образование и преобразование органических веществ. В этом контексте химическую мелиорацию следует понимать как один из способов регуляции баланса полезных элементов в системе кругооборота почва-растение. Путем точечного изменения отдельных параметров этого взаимодействия с учетом особенностей выращивания конкретных растений и характеристик почвы агротехники повышают продуктивность возделываемого участка. Однако добиться ощутимого результата удается лишь при систематическом использовании средств химизации в рамках применения технологий интенсивного земледелия. Конкретно способы мелиорации выражаются в обеспечении минерального питания как регуляционной основы, но на этом не ограничиваются. Комплексный подход требует также учета других факторов, влияющих на рост и развитие растений – в их числе баланс влажности, света и тепла.
Известкование почвы
Один из методов мелиорации, который, впрочем, имеет немало ограничений и рекомендуется к применению только в определенных условиях севооборота. Какие почвы требуют известкования? Данная процедура проводится на кислых почвах, которые также подвергаются интенсивному возделыванию под зерновые сорта растений. При этом на сильнокислотных почвах мелиорация такого типа может рассматриваться и как фактор защиты окружающей среды, что обусловлено снижением антропогенной нагрузки на природу. Если говорить о технологическом аспекте, то известкование действует как средство компенсации потерь магния и кальция в составе почвы в целях предупреждения подкисления и ухудшения питательного режима растений.
Данная технология используется не только крупными агротехническими предприятиями, но и мелкими фермерами и дачниками. Специалисты рекомендуют улучшать баланс кислотности на участке за счет внесения гашеной извести пушенки, которую получают в результате переработки мела и известняка. Внесение данного наполнителя производят осенью или весной в процессе перекапывания. Повторяется данная процедура раз в несколько лет.
Гипсовая мелиорация
Даже на кислых почвах не всегда оправдывает себя операция известкования, не говоря о том, что и растениям далеко не во всех случаях требуется слабокислая реакция от питающей среды. В зонах, где доминируют щелочные и нейтральные почвенные среды, вместо известкования применяется гипсование. В России данный подход успешно используют в Западной Сибири и Казахстане. В условиях резкого подщелачивания необходимо добавление органических удобрений, и уже как радикальный способ стимуляции свойств питающей среды применяется химическая мелиорация гипсованием. Достигаемый таким способом эффект выражается в образовании нейтрального сульфата натрия, который при относительно небольшом содержании в почве не вредит растениям. При сбалансированном орошении удается вывести остатки натрия. Для культур, которые чувствительны к балансу кальция в минеральной базе почвы, гипсование в несколько раз увеличивает урожайность.
Особенности мелиорации на солонцовых почвах
Наличие солонцовых пятен на поверхностях пашен свидетельствует о деградации плодородного слоя и обуславливает необходимость применения специальных восстановительных мер. В их числе и химические методы мелиорации, которые имеют превосходство перед агробиологическим подходом к решению проблемы распространения солонцов. Это связано с тем, что для самомелиорации обычно не хватает кальциевых солей, что требует подключения специальных средств именно химической регуляции. Кроме того, альтернативные виды мелиорации наподобие комплексных и гидротехнических методов оказываются малоэффективными в условиях высокого увлажнения почвы, так как производные продукты их реакций быстро вымываются. Что касается химического подхода к мелиорации, то он в данном случае представляет собой набор мер по регуляции щелочности и солонцеватости почвы путем изменения концентрации магния и натрия. Но и эта группа методов реализуется разными способами.
Мелиорация солонцов кальцием и фосфором
Внесение кальция является одним из самых эффективных и экономически выгодных способов регуляции почвенных солонцов. В качестве исходного материала применяются отходы промышленности и природные залежи с содержанием кальция. Также используется фосфогипс на основе фосфорной кислоты. Как показывают исследования, значение химической мелиорации почв кальциевыми и фосфорсодержащими материалами является решающим с точки зрения поддержания продуктивности плодородного слоя. Уже на следующий год после внесения активного сырья происходит изменение водно-физических свойств земли. В частности, повышается эффективность дренажа, исчезает характерная почвенная корка и в целом улучшается структура покрова.
Мелиорация солонцов органоминеральными компостами
Отчасти данный подход можно назвать комплексным, так как в нем используется комбинация кальциевых, кислотосодержащих, фосфорных и удобрительных веществ. Эти и другие компоненты включаются в навозный компост и применяются в целях улучшения пищевого режима почвы на фоне общей борьбы с солонцами. На практике применения выяснилось, что химическая мелиорация органоминеральными компостами создает благоприятные условия для улучшения гумусного состояния плодородного слоя. Например, коэффициент кальциевых гуминовых кислот возрастает примерно в 1,3 раза, а содержание подвижных веществ, нарушающих питательный баланс, снижается на 25 %.
Заключение
Без правильно подобранной к конкретным условиям системы мелиорации в современных условиях интенсивного возделывания почв невозможно и получение регулярных богатых урожаев. Для определения методов и технологий, которые позволят решить текущие задачи мелиорации, необходимо проведение комплексного исследования. Даже на бытовом уровне сегодня возможен анализ состояния почвы прибором для измерения кислотности с выведением показаний pH, влажности и освещенности. Эти и другие данные позволяют точечно подбирать рецептуры вносимых органических и минеральных добавок с поправкой и на требования выращиваемых культур. Если говорить о конечном эффекте, то польза от мелиорации будет носить долговременный характер ввиду активного воздействия на гранулометрический состав плодородного слоя.
Источник