Химическая мелиорация почв, известкование и гипсование
Химическая мелиорация почвы
Для того чтобы привести реакцию почвы к интервалу от слабокислой до слабощелочной, которая необходима практически всем растениям, применяют химическую мелиорацию почв. Кислые почвы периодически известкуют, а щелочные и прежде всего солонцы, гипсуют.
Большинство культур и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной почве. В тоже время одни растения не выдерживают кислых почв, другие прекрасно растут и развиваются. Благодаря мелиорации почв мы определяем, какое влияние кислотность почвы может оказывать на растения, а влияние бывает как прямое, так и косвенное отрицательное действие. Прямое действие замедляет рост корневой системы, ее проницаемость для питательных элементов, смещает правильное соотношение в поглощении растением катионов и анионов, нарушает обмен веществ.
Косвенное действие выражается в резком снижении почвенного плодородия и вредного влияния ионов водорода на минеральную часть почвы. Она обедняется коллоидами, которые вымываются под на недоступную для растений глубину. Недостаток в почве поглощенных кальция и магния вызывает резкое ухудшение физических и физико-химических свойств почвы. В почвенном растворе появляются свободные ионы алюминия и марганца, которые токсичны для растений, а так же уменьшается количество молибдена в почве. Почвенная кислотность угнетает почвенные организмы и прежде всего нитрофикаторы и азотофиксирующие бактерии, почвенную фауну. Основная причина смещения реакции почвы это вынос кальция и магния с урожаем и вымывание их из почвы.
Известкование почвы
Для нейтрализации кислотности проводят известкование кислых почв. Все известковые удобрения можно разделить на две группы: природные карбонатные породы, бывают как твердые, так и рыхлые и отходы промышленности богатые известью.
Основной природный известковый материал – молотый известняк, который содержит до 95% карбонатов кальция и магния. Известняки для внесения в почву требуют размола. Чем мельче размол, тем лучше мука перемешивается с почвой, быстрее действует и сильнее снижает кислотность. При обжиге природных известняков получают жженую известь, которая переходит при взаимодействии с водой в гашеную известь.
Гашеная известь – быстродействующее известковое микроудобрение, особенно ценное для глинистых почв. Это объясняется относительно хорошей растворимостью в воде. Эффективность гашеной извести намного выше, чем молотый известняк. Большое значение в применении для известкования имеют рыхлые известковые породы. Они не требуют размола, не менее эффективны молотого известняка, и значительно дешевле в виду того, что добывать можно хозяйственным способом. К ним относятся: туф, мергель, торфотуфы, природная доломитовая мука. Известковые туфы содержат от 70 до 98% карбоната кальция. Встречаются в долинах рек, в местах выхода наружу ключей, отсюда второе название – ключевая известь.
По внешнему виду известковые туфы – рыхлая зернистая порода, серая, иногда с пятнами ржавого цвета. Перед внесением туфы просеивают через грохоты, для удаления крупных частиц.
Мергель представляет собой известковый материал в котором углекислый кальций смешан с глиной и песком, содержит карбоната кальция от 25 до 50%. Встречается как рыхлый, так и в плотном состоянии, но оставленный на зиму, под влиянием дождя и снега переходит в сыпучее состояние.
Торфотуфы – представляют собой низинные торфа, в которых присутствие извести 10-70%. Используется на почвах где очень мало гумуса, в основном на подзолистых почвах.
Природная доломитовая мука это порода с высоким содержанием карбонатов кальция и магния. Ценнейшее известковое удобрение для известкования кислых песчаных почв, которые часто страдают от недостатка магния.
Ориентировочным показателем в потребности известкования почвы может служить белая окраска пахотного слоя, а так же произрастания на участке индикаторных растений: щавель, хвощ, фиалка трехцветная. Точность необходимости известкования определяется агрохимическим анализом по РН солевой вытяжки, после этого составляют картограмму. В первую очередь известкуют сильнокислые почвы. Средние и слабокислые известкуют выборочно с учетом культур, которые будут выращиваться на участке. Нейтральные или близкие к ним почвы в известковании не нуждаются. При определении степени нуждаемости почвы в известковании следует учитывать ее механический состав и набор культур в севообороте. Дозу извести чаще всего рассчитывают по гидролитической кислотности.
Лучше всего вносить известь в сухую безветренную погоду. Расчетные дозы извести вносят сразу или в несколько приемов. Это связанно с тем что некоторые культуры отрицательно реагируют на резкое изменение РН. Полные дозы извести вносят под осеннюю вспашку. Небольшие дозы вносят под культивацию или боронование.
Жжёную или гашеную известь нельзя вносить вместе с органическими удобрениями: навозом, навозной жижей или аммиачными минеральными удобрениями, так как это приведет к потери ими азота. Известкование кислых почв с низким потенциальным плодородием должно сопровождаться внесением органических и минеральных удобрений, так как одно известкование не решает проблему окультуривания почв.
Гипсование
Солонцы и сильно солонцовые почвы содержат в себе катионы натрия, которые в поглощенном состоянии обуславливают плохие физические свойства почвы, особенно физико-механические: липкость, связность, сопротивление обработке почвы. Щелочная реакция солонцеватых и солонцов губительна для растений. Окультуривание и повышение плодородия солонцов производится гипсованием. При внесении в почву гипса, ион кальция вытесняет ион натрия, почва переходит в структурное состояние, улучшаются физические и биологические свойства почвы. Одновременно с гипсованием почву промывают водой для удаления из пахотного слоя сернокислого натрия, который образуется при внесении гипса. Одновременное применение орошения, внесения навоза и минеральных удобрений, резко повышают эффект гипсования.
Доза гипса зависит от степени солонцеватости почвы и составляет 3-10 тонн на 1га, но обычно доза рассчитывается агрохимическим анализом. Действие гипсования обычно проявляется 8-10 лет.
Источник
Химическая мелиорация почв известкование гипсование
Химическая мелиорация – система мер химического воздействия на почву для улучшения её свойств и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. При химической мелиорации из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для сельскохозяйственных растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, в солонцах — натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие.
Способы химической мелиорации:
- Известкование почв (в основном в нечернозёмной зоне) – внесение известковых удобрений для замены в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция, что устраняет кислотность почвы;
- Гипсование почв (солонцов и солонцовых почв) – внесение гипса, кальций которого заменяет в почве натрий, для снижения щёлочности;
- Кислование почв (с щелочной и нейтральной реакцией) – подкисление почв, предназначенных для выращивания некоторых растений (например, чая) при внесении серы, дисульфата натрия и др.
К химической мелиорации относят также внесение органических и минеральных удобрений в больших дозах, приводящее к коренному улучшению питательного режима мелиорируемых почв, например песчаных.
К химической мелиорации приходится прибегать в тех случаях, когда необходимо быстро изменить их неблагоприятные для растений свойства, повысить плодородие. Для этого в почву вносят химические соединения, улучшающие или изменяющие ее свойства. В сельском хозяйстве наиболее часто применяют известкование кислых почв и гипсование, а иногда кислование щелочных.
Химическую мелиорацию целесообразно применять и для улучшения свойств солонцовых почв. Солонцовые почвы отличаются крайне неблагоприятными для растений свойствами, обусловленными присутствием в почвенном поглощающем комплексе (ППК) этих почв значительных количеств ионов натрия. Именно повышенное содержание в почве ионов натрия вызывает процесс осолонцевания почв, в результате чего образуются солонцы, обладающие плохими водно-физическими свойствами. Эти почвы отличаются высокой вязкостью, липкостью, сильным набуханием во влажном состоянии и способностью к уплотнению при иссушении, а также слабой физиологической доступностью влаги.
Избранная библиография
Монографии и брошюры
Арипов Э.А., Нурыев Б.Н., Аразмурадов М.А. — Химическая мелиорация подвижных песков (1983) 
Костяков А.Н. — Основы мелиораций (1960) 
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