Проблемы почвы и как их исправить
Проблема повышенной кислотности почвы: причины, диагностика и пути решения
Уровень кислотности влияет на жизнедеятельность микроорганизмов и подвижность загрязнителей. Именно поэтому рост культур при неправильном балансе рН угнетается. Накопление влаги в период таяния снега является крайне важным этапом. Однако из-за повышенной кислотности земля теряет способность удерживать ее в больших количествах. Вследствие чего на поверхности почвы образовывается корка, которая блокирует не только воду, но и воздух.
Можно выделить 5 ключевых факторов, приводящих к закислению грунта:
- Выделение корнями растений и микроорганизмами углекислого газа. После того как он вступает в контакт с водой образуется угольная кислота;
- Гумус с повышенной кислотностью. Обычно он появляется после переработки подстилки из хвои;
- Насыщение культур щелочноземельными металлами. В эту группу входят такие элементы как кальций, магний, натрий и калий. Поглощают их растения вместе с водой.
- Внесение удобрений, которые могут привести к закислению. К таковым относятся аммиачные (с мочевиной) растворы. Их трансформация в нитратную форму сопровождается выделением азотной кислоты;
- Кислотные дожди. Вообще любой дождь содержит угольную кислоту. Однако в результате промышленных выбросов этот показатель существенно возрастает, что негативно сказывается на почве и растениях.
Для того чтобы определить, кислая или щелочная почва на вашем участке, можно воспользоваться лакмусовой бумажкой. Это самый быстрый и доступный способ. Все что нужно сделать, так это взять образец почвы (на глубине 10-15 см), поместить его в емкость, залить водой, перемешать и подождать 15-20 минут. После этого окунаем туда лакмусовую бумажку и смотрим какого цвета она стала. Если фиолетового, то значит кислотный баланс в норме, красного – уровень повышен, синего – почва щелочная.
Если участок сильно закислен, то необходимо принять меры по стабилизации уровня pH. В противном случае на нормальный урожай можно не рассчитывать. Выделяют 5 действенных методов для снижения кислотности грунта: известкование, внесение древесной золы, кальцинированные препараты, комплексные вещества для раскисления и сидераты. Рассмотрим каждый более детально.
Известкование. Использовать для этого можно обычную или гидратную известь, доломитовую муку, мергель, гажу. Внесение осуществляется нечасто, раз в 5-8 лет. Важно помнить, что переизбыток извести для грунта куда пагубнее кислотности. Также стоит тщательно следить за равномерностью обработки. В противном случае участки с известью будут чередоваться с щелочными. Эту проблему поможет решить перекопка поля.
Древесная зола. Преимущество древесной золы заключается в том, что ее можно вносить в комбинации с любой органикой, в том числе с навозом. К тому же она сама является удобрением, и помимо раскисления насыщает почву полезными веществами. Что касается другой разновидности золы – торфяной, то ее внесение для снижения уровня кислотности также допустимо, но в куда больших объемах.
Кальцинированные препараты. По эффективности этот метод уступает двум предыдущим, но зато он гораздо удобнее и безопаснее известкования. Чаще всего из группы кальцинированных препаратов используется толченый мел.
Комплексные средства для раскисления
В эту категорию входят специальные препараты, понижающие уровень кислотности. В своем большинстве они также содержат и полезные вещества для оздоровления грунта. При выборе конкретного средства стоит учитывать химические характеристики почвы на своем участке. Если вы поставили цель повысить урожайность, то необходим препарат с кобальтом в составе.
Сидераты. Действенный и безопасный метод, но эффекта придется ждать долго (в среднем 2-3 года). Суть его заключается в высадке специальных растений, например, люпина. После того как он вырастет, осенью, нужно тщательно перекопать участок, так чтобы растение вместе с цветками и корнями ушло под землю. Через несколько лет состояние поля придет в норму. Если же закисленность была незначительной, то хватит и одного сезона.
Щелочная почва: влияние на урожайность, диагностика и методы окисления
Почва считается щелочной при показателе pH выше 7,5. В таком случае концентрация полезных элементов (медь, фосфор, цинк, железо) снижается. Растения медленно развиваются, теряют способность к выработке хлорофилла, их корневая система быстро засыхает и отмирает.
Щелочной почва становится из-за засоления и влияют на это следующие факторы:
- Атмосферные осадки. В частности это относится к дождям в приморских районах, так как они содержат большое количество солей;
- Грунтовые воды. Этот фактор в основном сказывается на полях в регионах с засушливым климатом;
- Вода для полива с высокой концентрацией солей;
- Растения с мощной корневой системой. Длинные корни могут транспортировать соли из глубинных слоев к верхним.
Некоторые типы почвы сами по себе являются засоленными. К таковым относятся солончаки, солонцы и солоди. Все они свойственны степным зонам. Для определения уровня щелочности используется все та же лакмусовая бумажка.
Чтобы справиться с щелочностью почвы необходимо повысить уровень ее кислотности. Сделать это можно с помощью торфа, компоста, мочевины, хвои и комплексных удобрений.
Торф. Благодаря кислотной реакции торф за 1-3 месяца приведет показатели pH в норму. При этом он положительно влияет на структуру грунта, делает его рыхлым и податливым. Однако удобрением торф не является, полезных и питательных элементов в нем практически нет.
Компост или навоз. Эти субстраты являются одновременно и хорошим окислителем, и удобрением. Вносить их лучше осенью, на глубину в 20-30 см, если обрабатываемые территории большие, то оптимальным вариантом будет использовать специальный разбрасыватель. Навозу свойственна крайне высокая биологическая активность, поэтому его требуется в три раза меньше, чем компоста.
Комплексные кислотные удобрения. К этой категории можно отнести сульфаты, гидрофосфаты, суперфосфаты и аммоний. Что касается древесной золы, то ее можно использовать только на полях с показателем pH не более 8,9 и в малых количествах.
Хвоя. Вносят хвою во время перекопки, вместо мульчи. Можно использовать стружку с деревьев и лесную подстилку, естественно все это должно быть хвойным.
Гранулы мочевины в сере. Мочевина считается самым быстрым окислителем. В некоторых случаях результат можно наблюдать уже через несколько недель. Эффект от серы не такой быстрый – от 4 до 6 месяцев. В паре эти компоненты приводят к плавному и безопасному повышению кислотности.
Особенности глинистой почвы: как повысить плодородность и что сажать
Под классификацию глинистых попадают почвы с концентрацией глины на уровне не менее 80%. Структура такого грунта не рассыпчатая, а вязкая и липкая. Сама по себе глинистая земля весьма богата на минеральные элементы, но из-за высокой плотности они попросту не поступают в корни растений. Также к недостаткам такого грунта можно отнести следующее:
- Поле с такой почвой практически невозможно обрабатывать. В сухую погоду земля становится максимально твердой и неприступной, а после дождя – вязкой и липкой;
- Из-за чрезмерной плотности возникают проблемы с циркуляцией воздуха;
- Глинистая почва плохо пропускает тепло и поэтому очень долго прогревается. Как итог – семена всходят поздно и неравномерно, либо не всходят вообще;
- После таяния снега вода застаивается на поверхности, что приводит к закислению; В жаркие дни поверхность глинистой земли покрывается твердой коркой с трещинами.
Выбор того, что можно сажать на глинистой почве, весьма невелик. Хорошо приживаются в таких условиях декоративные растения, такие как лилейники, пионы, гладиолусы и волжанки. Приличный урожай дают некоторые садовые деревья, например яблоня, вишня или слива. Из овощных культур можно выделить разве что капусту и свеклу.
Для того чтобы посадить более требовательную культуру, необходимо повысить плодородие участка с глинистой землей. Сделать это можно несколькими способами:
- Дренирование и выравнивание поля (чтобы вода не застаивалась на поверхности);
- Внесение органических удобрений;
- Известкование;
- Мульчирование;
- Посев сидератов;
- Внесение речного песка.
В качестве удобрений подойдут такие средства как торф, древесная зола, компост, перепревший навоз и лежалые опилки. Для повышения плодородия можно обогатить глинистую землю черноземом с добавками биогумуса и дождевыми червями.
Еще одним важным моментом при работе с глинистой почвой является вспашка. Глубина перекопки не должна превышать 25 см, а глубина внесения удобрений – 15 см. Незадолго до начала осенних дождей участок перекапывают вперемешку с мульчей, не разбивая при этом комки. Перед посадкой в лунки желательно добавить компост, опилки или чернозем. При этом глубоко семена и клубни закапывать не стоит, а рассаду лучше высаживать под небольшим наклоном (чтобы корни не уходили сильно вглубь).
Подверженность водной и ветровой эрозии: способы защиты поля
Еще одной актуальной для украинских полей проблем с почвой является эрозия. Ее суть заключается в вымывании или выветривании поверхностного слоя земли. Происходит это в первую очередь из-за частого применения глубокой обработки с оборотом пласта. Структура грунта не успевает восстановиться за зимний период и становится уязвимой перед ветром и дождем.
Многие фермеры сейчас переходят на щадящие виды обработки почвы. И это действительно оптимальное решение проблемы. Подробнее об этом вы можете узнать из нашей статьи “Роль технологии Strip-Till в оздоровлении почвы”, где мы подробно рассказали о том, как минимальное возделывание влияет на состояние грунта.
Еще одним щадящим для поля вариантом является нулевая обработка. В данном случае вместо вспашки используется природный ресурс – мульча. Растительные остатки защищают землю от пересыхания, помогают удерживать влагу.
Переход на такие виды обработки влечет за собой немало трудностей. Для минимального возделывания нужно очень тщательно соблюдать технологические нормы, а также обзавестись мощным трактором и специальным Strip-Till агрегатом. В случае с нулевой обработкой в первые несколько лет придется вести активную борьбу с сорняками, что естественно повлечет за собой затраты на гербициды. Однако в перспективе эти методы могут принести значительную прибыль и защитить поле от эрозионных процессов.
Выводы
Для поддержания высокой урожайности необходимо стабильно проводить мониторинг почвы на полях. При небольших отклонениях потребуется куда меньше ресурсов и времени для решения проблем. Также стоит подумать о переходе на щадящие виды обработки грунта, если конечно характеристики участка и климат в регионе позволяют это сделать.
Источник
Кислотность почвы: тенденции и борьба
Текст: В. Суховеркова, канд. биол. наук, ФГБНУ «Алтайский НИИ сельского хозяйства»
Повышение кислотности грунта — одна из важнейших современных агрохимических проблем. Причинами ее возникновения могут служить различные природные и антропогенные факторы, каждый из которых приводит к серьезным последствиям.
Понятие кислотности почвы относится к реакции почвенной среды, которая может быть как кислой, так и щелочной. Зависит она от концентрации ионов водорода и обозначается как pH. Если этот уровень выше семи, то реакция почвы щелочная, ниже семи — кислая. При этом кислые почвы классифицируются на несколько подвидов в зависимости от показателей уровня pH.
Повышение кислотности земель — основное последствие антропогенных воздействий на почвенный покров агроландшафтов. В последнее время общая площадь кислых почв в России достигла 50 млн га, и это связано с тем, что темпы известкования в стране резко сократились — с 6,5 млн га в 1988 году до 266 тыс. га в 2011 году. Государственная поддержка работ снизилась, а большинство хозяйств не имеет достаточных финансовых ресурсов для их организации. Установлено, что кислые почвы на пахотных угодьях Российской Федерации составляют 32,8 процента.
В Алтайском крае 20,8 процента пашни имеет кислую реакцию почвенной среды. Большая часть приходится на слабокислые — 17,7 процента, меньшая — на средне- и сильнокислые — 4,1 процента. Ежегодно специалисты отмечают прирост подобных почв. Например, если в 1965 году они занимали 8,3 процента всей площади, то в 2007 году — уже 20,8 процента или 1223,2 тыс. га. При этом основными почвами в Алтайском крае являются черноземы, составляющие 72,5 процента, каштановые — 15,5, и серые лесные — 3,8, которые относятся к лучшим землям России. Тенденция подкисления почвенного покрова характерна не только для Алтайского края. Результаты мониторинга, который ведет Государственная агрохимслужба МСХ РФ, свидетельствуют, что большинство регионов страны имеют эту же нерешенную проблему. На кислых почвах ухудшается качество продукции: снижается на 0,5–1 процента содержание сырого протеина в зерне, на 0,5–2,2 — крахмала в клубнях картофеля, на 0,7–1 — сахара в сахарной свекле, на 10–15 процентов уменьшается выход перевариваемого протеина в кормовых культурах.
Некоторые территории РФ — Липецкая, Владимирская, Ярославская, Воронежская области, Республика Татарстан и другие, используя известкование, добились к 2000 году уменьшения площадей кислых почв. В 1990-е годы постановлением Правительства России запрещалось применение удобрений на кислых землях без предварительного известкования. После внесения извести обеспечивалась стабильность агрохимических показателей и структуры пашни в течение нескольких лет. Например, Липецкая область, где на черноземы приходится 92 процента, к 2002 году сумела уменьшить площади кислых почв с 73,7 до 65,2 процента. Средняя доза внесения составляла 6 т/га. Работы были начаты в 1970 году и проводились за счет государственного бюджета. В качестве известковых материалов использовали местные ресурсы известняка, доломита, отходы промышленных предприятий. Однако только с 1994 года стали видны результаты. Средневзвешенное значение pH повысилось с 5,1 до 5,4. Несмотря на резкое снижение количества удобрений и мелиорантов в последние годы, ухудшения агрохимических показателей почвы пока не произошло. В 1990 году, когда вносилось 187 кг минеральных удобрений, 5,6 т/га органических удобрений и 502 кг СаСО3, с одного гектара получали 32,9 ц/га. Позже в связи с сокращением элементов питания упала и продуктивность пашни, опустившись до 12–14 ц/га.
Во Владимирской области с преобладающими дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами площадь пахотных земель с сильной кислой реакцией сократилась с 38 процентов в 1965 году до двух процентов в 2000 году, а pH изменился с 4,8 до 5,8 единиц. Для получения такого результата в среднем вносили 5,1 т/га известковых материалов. Опыт известкования в Республике Татарстан показал, что наибольшая окупаемость извести в пересчете на одну тонну мелиоранта отмечается при умеренных дозах — 4–6 т/га. Здесь среднегодовая прибавка от извести была 1,3–1,5 ц/га зерновых единиц. В Воронежской области затраты на выполнение работ окупились за два года, а последействие мелиорантов длилось 5–7 лет.
На кислотность почв могут влиять многие факторы, которые можно разделить на природные и антропогенные. Первые обусловлены естественными причинами. Реакция среды некоторых почв, например серых лесных, изначально кислая. Лесной опад, в том числе хвойный, в период образования этих земель существенно отличался от растительности степей и лугов, где формировались черноземы. Лигнин и смолы, слабо разлагаясь, обеспечивали фульватный состав гумуса и кислую реакцию среды. В почве могут присутствовать свободные органические кислоты типа уксусной, щавелевой, лимонной, образовавшиеся в результате жизнедеятельности микроскопических грибов и бактерий, разложения остатков растительности, корней и насекомых. В некоторых случаях, к примеру, при выветривании горных пород и минералов, образуются сильные минеральные кислоты — соляная, серная. Также кислая реакция почвенной среды возникает там, где климат влажный и часто идут дожди. В этом случае растворимые в воде минеральные вещества вымываются. Почвенный поглощающий комплекс постепенно разрушается, и происходит замена кальция и магния на водород. В зависимости от количества выпадающих осадков эти потери колеблются от 89 до 287 кг/га.
Один из основных антропогенных факторов — регулярное внесение большого количества минеральных удобрений, которые сильно подкисляют земли. Изменяют уровень pH и кислотные осадки: дождь, град, снег, туман. Оксиды серы в нижней тропосфере реагируют с водяными парами и дают серную кислоту. Подкисляются атмосферные осадки, а затем земли, водоемы: pH снижается до 4–5 единиц, в результате чего деградируют биоценозы. Под влиянием таких дождей ухудшаются свойства почв. Если в доиндустриальную эпоху pH дождевых вод составлял примерно 5,6, то сейчас во многих регионах нередко опускается ниже 4,5.
Оказывает существенное влияние на состояние грунта и техногенное воздушное загрязнение. Согласно расчетам ученых, на сушу за год выпадает более 6,3 млрд т веществ, включая твердые и жидкие аэрозоли. В результате происходит значительное подкисление многих почв. Немецкие ученые подсчитали, что нейтрализация ежегодно выпадающих по их стране с осадками кислот требует в среднем до 7 ц/га извести.
Не все растения одинаково реагируют на тот или иной уровень кислотности. Особенно чувствительны к повышенным значениям пшеница, ячмень, кукуруза, горох и сахарная свекла. Оптимальный для них показатель pH — 6–7 единиц. Более устойчивы овес, рожь, картофель. Многие овощные культуры предпочитают нейтральные почвы с рН в 7 единиц.
Несмотря на отрицательное действие кислых почв, большинство растений хорошо растет и развивается при слабокислой реакции среды в 5,5–6,5 единиц, так как в этих условиях увеличивается число доступных полезных элементов питания и не накапливается значительное количество вредных веществ. Однако в кислой среде усиливается растворение малорастворимых солей, при этом возрастает объем доступных форм железа, марганца, кобальта, меди, алюминия. Они накапливаются в земле, что приводит к отравлению растений их высокими концентрациями. При большой концентрации в культурах они препятствуют поступлению других, более полезных элементов, а также способствуют уменьшению содержания доступных форм азота, фосфора, кальция, молибдена и ванадия.
Сельхозпроизводители должны помнить, что каждой разновидности почвы и культуре свойственны свои оптимальные пределы рН. Поэтому у землепользователя должны быть почвенная карта и картограмма кислотности угодий хозяйства, ведь на кислых землях снижение эффективности минеральных удобрений достигает 40 процентов.
Применение физиологически кислых удобрений — аммиачной селитры, хлористого калия, азотнокислого аммония и других — работает в пользу повышения кислотности почв. Также следует учитывать, что щелочные подкормки, к которым относят нитратные удобрения — натриевую и кальциевую селитры, способствуют повышению уровня рН. На черноземах внесение подобных удобрений не изменяет их реакцию, но длительное и систематическое использование высоких доз натриевой селитры может привести к перенасыщению натрием — засолению.
Для изменения кислотности почвы в нашей стране применяют вещества, содержащие известь: известковую и доломитовую муку, гашеную известь, молотый мел, торфяную золу, гажу, сланцевую и древесную золу, цементную пыль. Другим важным и дешевым источником пополнения запасов природных известковых материалов являются отходы промышленности, к которым относятся некоторые виды шлаков, шламов, золы сланцев, бурых углей, отходный мел, известковые доломиты, дефекат и другие. Любые изменения величины pH свидетельствуют о необходимости известкования. Поэтому для получения максимального урожая и высокого качества продукции следует создавать и поддерживать оптимальную реакцию почвенной среды.
Источник