Гипсование солонцовых почв это

Гипсование солонцовых почв это

Гипсование солонцовых почв

В зависимости от содержания натрия почвы делят на следующие группы: несолонцгватые (при содержании Na не более 3-5% емкости поглощения), слабосолонцеватые (5-10%), солонцеватые (10-20%), солонцы (более 20%). Последние залегают отдельными пятнами.

Из-за содержания большого количества поглощенного натрия солонцы и солонцеватые почвы при высыхании быстро твердеют, образуют корку и растрескиваются на отдельные глыбы, а во важном состоянии набухают и заплывают. Солонцовые почвы имеют повышению щелочность, вредную для растений. По расчетам ученых, только улучшение пахотных солонцовых земель даст дополнительно около 3 млн. т зерна. Луга на солонцах после их улучшения даже без орошения дают дополнительно свыше 1 т сена с 1 га, причем более высокого качества, чем оно было до улучшения угодий.

Коренное улучшение солонцов проводят путем химической мелиорации, гипсования, т. е. внесения в почву гипса CaS0₄·2H₂О, или проведением глубокой мелиоративной вспашки, позволяющей разрыхлить плотный солонцовый слой и вовлечь в пахотный» слой соли кальция. При гипсовании происходит следующее взаимодействие гипса с почвой:

При действии гипса на соду, содержащуюся в солонцовой почве, образуется нейтральная хорошо растворимая в воде соль Na₂SО₄(Na₂CО₃+CaSО₄→Na₂SО₄+CaCО₃), которая удаляется из почвы с атмосферными осадками или с поливными водами.

Наряду с гипсом для химической мелиорации солонцов можно применять фосфогипс — отход, получающийся при сернокислотном разложении природных фосфатов и содержащий до 93% CaSО₄·2H₂О и около 1% Р₂О₅— Технические требования на сыромолотый гипс и фосфогипс приведены в таблице 45.

45. Технические требования на сыромолотый гипс и фосфогипс для химической мелиорации солонцовых почв

* ( Из фосфоритов Каратау. )

Армянским научно-исследовательским институтом агрохимии и почвоведения разработана технология кислования почв содового засоления в Араратской долине отходами химической промышленности (грязная и малоконцентрированная серная кислота), которая успешно применяется в производственных условиях.

По глубине залегания солонцового слоя солонцы подразделяют на корковые и мелкие с мощностью подсолонцового перегнойно-аллювиального слоя 5-8 см, средние (мощность подсолонцового слоя 12-15 см) и глубокие (мощность подсолонцового слоя более 15 см). Как правило, на корковых, мелких и ряде средних солонцов без их улучшения продуктивность растений бывает низкой. На глубоких солонцах в годы, обеспеченные осадками, можно получить высокие урожаи.

По характеру засоления и генезису выделяют две группы солонцов: содовые и содово-сульфатные (щелочные) лугового и лугово-степного типов, встречающиеся в основном в Черноземной зоне (Центрально-Черноземная зона, Западно-Сибирская низменность, некоторые районы Предкавказья и Поволжья, а также лесостепная зона Украины), и хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные (нейтральные), распространенные в зоне каштановых и бурых почв.

В содовых и содово-сульфатных солонцах, кроме обменного натрия, есть водорастворимые соли карбонатов и бикарбонатов натрия, обусловливающие высокую щелочность этих почв. Основным способом их коренного улучшения является гипсование (при годовом количестве осадков более 300 мм).

В хлоридно-сульфатных и сульфатно-хлоридных солонцах поглощенного натрия немного и нет соды. Эти солонцы можно окультуривать за счет карбонатов кальция самой почвы (самомелиорация). Карбонатный слой залегает на глубине 35-40 см. Углекислая известь, а иногда и гипс карбонатного слоя перемещают в пахотный слой путем мелиоративной вспашки на глубину 40-50 см. Этот прием используют, как правило, в районах с недостаточным количеством осадков — ниже 300 мм в год. На долю солонцов в каштановой зоне с засушливым климатом приходится около 30% площадей солонцовых почв страны.

Гипсование солонцов и мелиоративную вспашку необходимо сочетать с внесением органических и зеленых удобрений (донник), посевом трав, снегозадержанием на богарных землях и добавочными поливами при орошении. По исследованиям Л. В. Березина, чистый доход на каждый рубль затрат на гипсование солонцов в Омской области при внесении только гипса составил 1,3 руб., а гипса и навоза — 1,8 руб. Расходы на гипсование окупаются за 4 года.

Нормы внесения гипса. Нормы рассчитывают на замещение только активного, вредного для растений натрия. При первичном разовом внесении гипса в почву за предел неактивного натрия принимается 10% его от емкости поглощения почвы. Для расчета норм гипса можно пользоваться следующей формулой:

где Н — норма гипса, в т/га; 0,086 — мэкв гипса; Na — содержание обменного натрия, мэкв на 100 г почвы; Т — емкость поглощения, мэкв на 100 г почвы; М — мощность мелиорируемого слоя, г/см 3 ; d — объемная масса мелиорируемого слоя, г/м 3 .

В степных солонцах хлоридно-сульфатного ряда засоления за предел неактивного натрия принимаются 5% его от емкости поглощения почвы. Для Этих солонцов норму гипса рассчитывают по формуле:

Например, при общем количестве обменного натрия 12 мэкв, емкости поглощения 45 мэкв, мощности мелиорируемого слоя 10 см и объемной массе этого слоя 1,45 г/см 3 норма гипса для степных солонцов хлоридно-сульфатного ряда засоления составит:

Как и при известковании, рассчитанные по поглощенному натрию нормы гипса можно уменьшить при условии его повторного внесения н последующие годы. Нормы гипса, рассчитанные по поглощенному натрию в пахотном слое почвы, по данным различных авторов, следующие.

Для северных районов Украины и черноземной части Барабинской степи, где распространены главным образом черноземно-луговые содово-солончаковые почвы с небольшим количеством пятен солонцов, норма гипса составляет около 4 т/га.

Для центральной части лесостепной полосы УССР., лесостепной зоны Урала и северной части Алтайского края, где распространены черноземно-луговые средне- и сильносолончаковые почвы — в комплексе с мелкими и средними солонцами, рекомендуются следующие нормы гипса, т/га: на содово-солончаковых черноземно-луговы. почвах-4, на пятнах корковых и средних солонцов — 7-10.

В южной части Черноземной зоны желательно вносить гипс из расчета: на сильносолонцеватых черноземах и глубокостолбчатых солонцах 5 т/га, а на пятнах мелких солонцов — 12-13 т.

На слабо — и среднесолонцеватых черноземно-луговых почвах применяют местное гипсование малыми дозами (3-4 ц/га) при посеве комбинированными сеялками или смешивают гипс с семенами.

Гипсование солонцов и солонцеватых почв в Черноземной зоне эффективно только при залегании грунтовых вод глубже 1,2-1,5 м, так как при более близком их расположении возможны вторичные процессы осолонцевания и образование вредных для растений сульфидов.

Действие гипса активно проявляется во влажной почве. Поэтому гипс в первую очередь следует вносить на орошаемых участках. Лучшим местом для этого в севообороте является чистый пар и пропашные культуры, а в севооборотах с многолетними бобовыми травамп — поле, отводимое под посев многолетних трав. Сначала вносят гипс, рассчитанный для солонцеватых и содово-солончаковых почв, затем такую же норму — на пятна солонцоа. При общей площади пятен более 50% земельных угодий и их залегании на фоне сильносолонцеватых или сильносолончаковых содовых почв рассчитанную по солонцам норму гипса дают сразу на всю площадь.

Способы внесения гипса связаны с глубиной залегания солонцового горизонта. На солонцеватых черноземах всю норму гипса заделывают при вспашке; на мелких столбчатых или корковых солонца половину нормы гипса используют при вспашке, а другую половину — при культивации; на глубокостолбчатых солонцах три четверти гипса вносят под вспашку, а одну четверть — под культивацию. Для лучшего перемешивания гипса с почвой запашку его в почву проводят плугами без предплужников.

Вывозят гипс в поле в день его запашки. Сначала разбрасывают органические удобрения в дозе 30-40 т/га, а затем гипс. Агротехнические требования к внесению гипса такие же, как и к внесению известковых материалов. Внесение гипса (или фосфогипса), относящегося к слабопылящему мелиоранту, производится кузовными разбрасывателями с центробежными рабочими органами — тракторными прицепами-разбрасывателями РУМ-8 и 1РМГ-4 и автомобильными разбрасывателями КСА-3.

Источник

17. Известкование и гипсование почвы

Величина рН почвенного раствора определяется его составом: наличием в растворе свободных органических или минеральных кислот, оснований, кислых или основных солей. Это очень важная характеристика почвы, и по ней почвы делят на семь групп:

1.Сильно кислые 3,0 — 4,5
2.Кислые 4,5 — 5,5
3.Слабо кислые 5,5 — 6,5
4.Нейтральные 6,5 — 7,0
5.Слабо щелочные 7,0 — 7,5
6.Щелочные 7,5 — 8,5
7.Сильно щелочные Более 8,5

Известкование совершенно необходимо на кислых почвах. Чаще всего это подзолистые, дерново-подзолистые, подзолисто-глеевые почвы, солоди, бывшие торфяники, иногда серые и бурые лесные. Известь вносят отнюдь не для того, чтобы обеспечить растения кальцием. Обычно растениям хватает кальция, содержащегося в почве, к тому же он имеется в фосфорных удобрениях. Таким образом, цель известкования совершенно иная: повысить величину рН почвенного раствора или, что то же самое, снизить кислотность почвы. Известкование также улучшает кислые тяжелые почвы, придавая им рыхлую структуру. Однако пользоваться этим приемом надо осторожно, и при необходимости внесения высоких доз извести лучше вносить ее в два приема, в течение двух последовательных лет, так как избыточное количество извести может привести к подщелачиванию среды.

Прежде чем проводить известкование, надо определить рН почвенного раствора. Сделать это не трудно. В магазинах, где продают химические реактивы, можно приобрести универсальные бумажные индикаторы. Они представляют собой полоски пористой бумаги, пропитанной соответствующим реактивом. Если опустить такую полоску в раствор или приложить к мокрой почве, она меняет свой цвет. Сравнив его со шкалой, помещенной на обложке индикатора, Вы узнаете величину рН. Если рН ниже 4,5-5,0, то известкование, безусловно, необходимо, потому что среди культурных растений только люпин переносит такую высокую почвенную кислотность.

В почву вносят известь в различных формах: в виде молотого известняка, известкового туфа, мела, мергеля. Чем мельче помол, тем эффективнее действие приема. Не требует размола мергель – это природная смесь глины и извести с примесью песка.

Вносят известь осенью или весной после перекопки. Норма внесения колеблется от 2 до 10 кг на 10 кв. метров. Она зависит, прежде всего, от гранулометрического состава и величины рН. На кислых почвах средне- и тяжелосуглинистого состава вносят 5 кг извести на 10 кв. метров площади, на слабокислых — дозу извести снижают до 4,5 кг. Легкие почвы (супесчаные и легкосуглинистые) требуют меньшее количество извести: 3 кг на кислых почвах и 2,5 кг на слабокислых. Вносят известь 1 раз в 4-5 лет. Но при определении дозы извести имеет значение и форма, в которой Вы собираетесь ее внести. На одних и тех же почвах мергеля вносят примерно в два раза больше, чем молотого известняка или мела.

Не рекомендуют вносить известь одновременно с навозом, так как это приведет к потере азота из навоза. Нельзя вносить известь и под некоторые культуры. Например, картофель можно высаживать не раньше, чем через 3 года после внесения извести на данном участке.

Очень трудная задача – повысить плодородие солонцовых почв. Происхождение этих почв связано с содержанием натрия в материнской породе или участием в засолении когда-то в далеком прошлом высоко стоявших щелочных грунтовых вод. Хуже всего, если образование солонцов связано с современным подъемом уровня грунтовых вод. Наиболее часто такие почвы встречаются в прибалочных и приовражных понижениях, по склонам и террасам речных долин, в поймах степных рек. Особенность таких почв – высокое содержание натрия в поглощенном состоянии. Именно натрий придает почве высокую щелочность и способствует потере ценной структуры, образованию глыб, делает почву вязкой, липкой во влажном состоянии, и чрезвычайно твердой, плотной – в сухом.

Если осолонцевание почвы идет за счет подтока щелочных грунтовых вод, необходимо сначала отвести их с участка с помощью отводных канав. Затем солонцы прогипсовать, внести навоз и глубоко вспахать. В том случае если солонцовые свойства остались от прошлых стадий развития почвы, можно сразу приступать к гипсованию. Вносят гипс в дозе 6–10 кг на 10 кв. метров обычно в два приема. Первая половина – под вспашку или перекопку, вторая – под культивацию вместе с удобрениями. Внесение гипса совместно с навозом значительно повышает урожайность культур. Эффективность приема значительно повышается, если одновременно на солонцовых пятнах проводить снегонакопление.

Если солонцы разбросаны по участку мелкими пятнами по микропонижениям, то можно провести землевание. Так называют прием, когда на солонцовое пятно нагребается земля с окружающей территории. Тем самым выравнивается рельеф, и солонцовое пятно оказывается погребенным под слоем плодородной земли. В первый год после проведения гипсования желательно посеять многолетние травы: донник, житняк, люцерну желтую. Они способствуют улучшению структуры почвы. Затем можно с успехом возделывать такие культуры как подсолнечник, ячмень, просо, кормовую тыкву. При систематическом внесении органических и минеральных удобрений через несколько лет почва пригодна и для других более требовательных к уровню почвенного плодородия культур.

Источник

Гипсование солонцов

В нашей стране имеются значительные площади почв с щелочной реакцией. Щелочная реакция этих почв определяется наличием катионов натрия в почвенном поглощающем комплексе и соды в почвенном растворе.

В зависимости от количества поглощенного натрия почвы подразделяются на слабосолонцеватые, содержащие 5-10% Na от общей емкости поглощения, солонцеватые — 10-20% Na и солонцы — более 20% Na.

Солонцы в зависимости от глубины расположения солонцового горизонта делят на корковые — солонцовый горизонт залегает на глубине не более 7 см, среднестолбчатые — на глубине 8—15 см и глубокостолбчатые — на глубине более 15 см.

Солонцы и солонцеватые почвы характеризуются плохими физическими свойствами: во влажном состоянии набухают и заплывают, а при высыхании твердеют, образуют корку и растрескиваются на глыбы; обработка их сильно затруднена . Щелочная реакция солонцовых почв вредна для культурных растений. Плотный солонцовый горизонт препятствует проникновению корневой системы вглубь. Урожайность сельскохозяйственных культур на таких почвах крайне низкая.

Для коренного улучшения солонцов и солонцеватых почв, содержащих более 10% Na от общей емкости поглощения, необходимо проводить гипсование.

При внесении в почву гипса устраняется сода в почвенном растворе, а поглощенный почвой натрий вытесняется и заменяется кальцием с образованием в растворе нейтральной соли — сульфата натрия:

При образовании в растворе небольшого количества Na₂SO₄ он не оказывает вредного действия на растения, но при гипсовании солонцов, содержащих более 20% Na от емкости поглощения, в растворе появляется много сульфата натрия, и его необходимо удалять из почвы промыванием. В результате гипсования устраняется щелочная реакция солонцовых почв, улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства почвы, повышается ее плодородие.

Для гипсования могут быть использованы следующие материалы.

Гипс сыромолотый — CaSO₄·2H₂O — тонкоразмолотый серый или белый порошок, содержит 71-73% CaSO₄

Фосфогипс — отход туковых заводов, очень тонкий порошок, содержит 70-75% CaSO₄ и 2-3% P₂O₅

Глиногипс добывается из природных залежей, в естественном виде рыхлый, не требует размола, содержит от 63 до 92% CaSO₄ и от 1 до 19% глины,

Доза гипса в зависимости от количества поглощенного натрия и щелочности почвы может быть от 3 до 10 т на 1 га.

Для расчета дозы гипса можно пользоваться формулой:

где 0,086 — 1 мэкв Са₅О₄·Н₂О, г; Na — содержание поглощенного натрия, мэкв на 100 г почвы; 0,1—10% Na от емкости поглощения (Т), допустимое содержание поглощенного натрия в почве; Н — глубина пахотного слоя, см; d — объемная масса почвы гипсуемого слоя, г/см 3

При орошении доза гипса может быть уменьшена на 25—30%. Полную дозу его можно вносить в несколько приемов в течение 2-3 лет.

На корковых солонцах гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором. На глубокостолбчатых солонцах при залегании солонцового горизонта на глубине более 15 см всю дозу гипса рассеивают и заделывают плугом с предплужником. При расположении солонцового горизонта на глубине 7-15 см гипс можно вносить под вспашку или культивацию, а также в два приема — по половинной дозе под каждую из этих обработок почвы.

По данным опытов, гипсование без орошения в Черноземной зоне повышает урожайность зерновых в среднем на 3-6 ц, в зоне каштановых почв — на 2-3 ц на 1 га. При орошении эффективность гипсования выше. Значительно возрастает действие гипса при заделке его под глубокую перепашку с одновременным внесением навоза, компостов, применением зеленого удобрения. При гипсовании возрастает эффективность как органических, так и минеральных удобрений (табл. 1).

Если под солонцовым горизонтом на небольшой глубине залегает слой, богатый СаСО₃ или CaSO₄, то можно проводить глубокую мелиоративную вспашку, при которой этот слой выворачивается и перемешивается с солонцовым слоем. Этот прием называется самогипсованием солонцов. Подле внесения гипса или мелиоративной вспашки на неорошаемых площадях необходимо снегозадержание, а при орошении желателен полив.

Положительное влияние гипсования на плодородие почвы наблюдается в течение 8-10 лет, причем вследствие постепенного взаимодействия гипса с почвой действие его из года в год возрастает.

Гипс вносят не только для химической мелиорации солонцов, но и с целью улучшения питания растений кальцием и серой на других почвах, прежде всего в Нечерноземной зоне.

Гипс, содержащий кальций и серу, как удобрение применяют прежде всего под бобовые травы — клевер и люцерну, которые потребляют этих элементов значительно больше, чем другие культуры. Вносят ею на травах поверхностно, под другие культуры — в почву в дозе 3-4 ц на 1 га. Положительное действие гипса на рост, развитие и урожайность растений на кислых почвах обусловлено не только улучшением питания кальцием и серой, но и повышением устойчивости растений к кислотности при увеличении коицешрации кальция в почвенном растворе, улучшением доступности калия. Прибавки урожая клеверного сена от внесения гипса на дер ново-подзол истых почвах составляют 7-10 ц, на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах до 6-7 ц на 1 га.

Источник