Химическая мелиорация почв реферат

Химическая мелиорация почв реферат

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

6 Химическая мелиорация почв.

Мелиорация — коренное улучшение почвы регулированием вод­но-воздушного режима (орошение и осушение); проведением культур-технических мероприятий (уборка камней, корчевка пней и деревьев, удаление кустарниковой растительности, разделка кочек и первичная обработка почвы), химических мелиорации (известкование кислых и гипсование солонцовых земель), а также выращиванием полезащитных лесных полос.

В нашей республике разработана и планомерно развивается комплексная программа улучшения почвы и ее охраны. Главные ее направления следующие: высокоэффективное использование всех орошаемых и осушаемых земель с достижением каждым хозяйством в установленные сроки проектной урожайности; ускорение развития орошаемого земледелия в степной зоне страны для гарантированного производства сельскохозяйствен­ной продукции, особенно зерна.

Известкование кислых почв. Известкование — прием коренного улучшения кислых почв в результате обогащения почвенного поглощающего комплекса кальцием. В известковании нужда­ются пашня, сенокосы и пастбища подзолистых, дерново-под­золистых и красноземных почв. Его проводят один раз в пять лет.

Под действием известкования урожайность зерновых культур увеличивается на 0,4—0,6 т/га, сахарной свеклы — на 5—6, кукурузы (зеленая масса) — на 5—9 и сена злаково-бобовых многолетних трав — на 5—6 т/га. За ротацию севооборота из­весть увеличивает выход продукции не менее чем на 600— 800 корм. Ед. с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышается на 35—50 %. Длительное применение минеральных удобрений без известкования, даже на слабокислых почвах, резко ухудшает их плодородие и снижает эффективность удоб­рений. Особенно чувствительны к пониженной кислотности ози­мая, яровая пшеница, сахарная, кормовая свекла, люцерна, клевер, эспарцет, горох и вика.

Чтобы полностью нейтрализовать потенциальную кислот­ность почвы, известкуют в дозах, рассчитанных по гидролити­ческой кислотности.

Поскольку известь за один год не может нейтрализовать кислотность во всем пахотном слое, наиболее чувствительные к ней культуры (свеклу, люцерну, пшеницу и др.) высевают на второй-третий год после известкования.

Наиболее целесообразно распределять полную дозу извести послойно. При этом 60—70 % ее вносят под вспашку, а осталь­ное количество — под предпосевную культивацию.

При известковании дозы калийных удобрений увеличивают на 20—30 %, так как в связи с изменением в почвенном рас­творе соотношения между кальцием и калием последний хуже используется растениями. В результате известкования сни­жается подвижность бора, меди, цинка и др. Это следует учи­тывать, возделывая лен, сахарную и кормовую свеклу.

Норму известковых материалов лучше устанавливать по гидролитической кислотности (Нг), принимая во внимание, что в большинстве севооборотов сле­дует вносить полные нормы, соответствующие гидролитической кислотности почвы. При этом полная норма (в т СаСОз на 12 га) определяется по формуле:

Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вы­тяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справоч­ные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.

При определении норм по Нr и pH_kcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения из­вести.

При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.

Для этого используют следующую формулу:

Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)

где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;

X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;

В – влажность известкового материала, %;

Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %;

Качество известкования зависит от равномерности распре­деления материалов по площади. Для разбрасывателей центро­бежного типа (КСА-3, РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16) по ширине раз­брасывания допустимы отклонения до ±25%, для пневмати­ческих (АРУП-8; РУП-8; РУП-14) — до ±30%. Отклонение фактически вносимой дозы от заданной — не более ±10 %.

Гипсование солонцеватых почв. Внесение в почву гипса (CaS0₄-2H₂O) для химической мелиорации солонцеватых почв называют гипсованием. Солонцеватые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и ще­лочной реакцией почвенного раствора.

Чтобы улучшить физические, физико-химические и биологи­ческие свойства солонцеватых почв, необходимо устранить по­глощенный натрий, заменить его кальцием, а образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Следует гипсовать со­лонцы и солонцеватые почвы, содержащие более 10 % погло­щенного натрия от общей емкости поглощения. Слабосолонце­ватые почвы (натрия менее 10 %) улучшают, внося большие дозы органических удобрений, высевая засухо- и солонцово-устойчивые культуры. Солонцеватые почвы подразделяют на две группы, отличающиеся по способам мелиорации.

Степные солонцы. Преимущественно распространены в зоне каштановых и бурых почв. Они характеризуются ней­тральной реакцией почвенного раствора и глубоким залеганием грунтовых вод, поэтому соли не поступают в верхний корнеобитаемый слой. Улучшить эти почвы можно и без внесения гипса: вовлекать в мелиорирующий процесс кальций нижележа­щего слоя, применять плантажную вспашку плугами ППУ-50А, ППН-50, ППН-40 и мелиоративную вспашку трехъярусным плу­гом ПТН-3-40А.

Луговые, или содовые, солонцы. Распространены в зоне черноземных почв. Имеют щелочную реакцию почвен­ного раствора и близкий уровень стояния грунтовых вод, по­этому подвержены вторичному осолонцеванию. Для улучшения указанных почв необходимо вносить гипс. Наиболее быстрый и эффективный способ — гипсование в сочетании с глубокой обработкой и высевом многолетних травосмесей (донник белый и желтый, житняки узкоколосые и ширококолосые, кострец, люцерна желтая и др.).

Обычно доза гипса колеблется в пределах 3—10 т/га. Поло­жительное действие гипса проявляется в течение восьми – де­сяти лет. Важное условие быстрой мелиорации солонцов под влиянием гипса — достаточная влажность почвы. В сухой почве растворение гипса, замещение кальцием поглощенного натрия и удаление последнего из верхнего слоя не происходит или со­вершается очень медленно. В условиях неполивного земледелия гипсование сочетают с глубокой вспашкой, снегозадержанием. При орошении эффективность данного приема повышается.

В результате гипсования урожай зерновых на черноземных землях без орошения увеличивается на 0,3—0,6 т/га, на каштано­вых почвах — на 0,2—0,7 т/га. Гипс вносят с помощью раз­брасывателей РУМ-5, РУМ-16, КСА-3. Гипсование. Это прием, предусматривающий внесение в пахотный слой химических мелиорантов извне. Такой способ — единственное средство повышения плодородия со­лонцов с глубоким залеганием карбонатов и гипса (глубже 40 — 50 см), широко распространенных в лесостепной зоне.

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