Щелочная почва свойства почвы

Характеристика щелочных почв, состав и коррекция

щелочные полы это почвы с высоким значением рН (более 8,5). PH является мерой степени кислотности или щелочности водного раствора, а его значение указывает концентрацию ионов H + настоящее время.

PH почвы является одним из важнейших показателей в анализе почвы, поскольку он оказывает решающее влияние на биологические процессы, происходящие в этой матрице, включая развитие растений..

PH кислоты или основные экстремальные значения создают неблагоприятные условия для развития всех форм жизни в почве (растения и животные).

Математически pH выражается как:

где [ч + ] — молярная концентрация ионов H + или гидрионы.

Использование pH очень практично, поскольку позволяет избежать обработки длинных фигур. В водных растворах шкала рН колеблется от 0 до 14. Кислотные растворы, где концентрация ионов H + он выше и выше, чем у ионов ОН — (оксигидрид), имеют рН ниже 7. В щелочных растворах, где концентрация ионов ОН — являются доминирующими, рН имеет значения больше 7.

Чистая вода в 25 или С, имеет концентрацию ионов H + равна концентрации ионов ОН — и, следовательно, его рН равен 7. Это значение рН считается нейтральным.

1 Общая характеристика щелочных почв
- 1.1 Структура
- 1.2 Состав
- 1.3 Задержка воды
- 1.4 Местоположение
2 Химический состав и связь с развитием растений
- 2.1 Высокая соленость или чрезмерная концентрация водорастворимых солей
- 2.2 Содность или избыток иона натрия (Na +)
- 2.3 Высокие концентрации растворимого бора
- 2.4 Ограничение питательных веществ
- 2.5 Бикарбонат-ион (HCO3-) присутствует в высоких концентрациях
- 2.6 Присутствие иона алюминия (Al3 +) в высоких концентрациях
- 2.7 Другие фитотоксичные ионы
- 2.8 Питательные вещества
3 Коррекция щелочных почв
- 3.1 Стратегии улучшения щелочных почв
4 Методы коррекции щелочной почвы
- 4.1 -Коррекция переходной солености
- 4.2 — Гонки по недрам или глубоким грунтам
- 4.3 -Коррекция добавлением гипса
- 4.4 — Улучшение с использованием полимеров
- 4.5 -Коррекция с органическим веществом и прокладкой
- 4.6 — Применение химических удобрений в недрах
- 4.7 — Первичные культуры
- 4.8 — Воспроизводство видов растений, толерантных к ограничениям засоленных недр
- 4.9 — Избежание недропользования
- 4.10 — Агрономические практики
5 ссылок

Общая характеристика щелочных почв

Среди характеристик щелочных почв можно отметить:

структура

Это почвы с очень плохой структурой и очень низкой стабильностью, не очень плодородные и проблематичные для сельского хозяйства. Они представляют характерную поверхностную печать.

Часто они представляют собой твердый и компактный известняковый слой глубиной от 0,5 до 1 метра и несколько типов уплотнений в виде корок и полов.

Это приводит к высокой механической устойчивости к проникновению корней растений, а также к проблемам снижения аэрации и гипоксии (низкая концентрация доступного кислорода).

состав

В них преобладает присутствие карбоната натрия Na₂Колорадо₃. Это глинистые почвы, где присутствие глины в большинстве случаев приводит к расширению почвы в результате набухания в присутствии воды..

Некоторые ионы, которые присутствуют в избытке, токсичны для растений.

Задержка воды

У них плохой сбор и хранение воды.

Они имеют низкую проникающую способность и низкую проницаемость, следовательно, плохой дренаж. Это приводит к тому, что дождевая вода или орошение остаются на поверхности, что также приводит к низкой растворимости и подвижности немногих доступных питательных веществ, что в итоге приводит к дефициту питательных веществ..

место

Как правило, они расположены в полузасушливых и засушливых районах, где дождей мало, а щелочные катионы в почве не выщелачиваются..

Химический состав и взаимосвязь с развитием растений

Как глинистые почвы с преобладанием глины в их составе, они имеют агрегаты гидратированных силикатов алюминия, которые могут проявлять несколько цветов (красный, оранжевый, белый) из-за присутствия определенных примесей.

Чрезмерные концентрации ионов алюминия токсичны для растений (фитотоксичны) и, следовательно, являются проблемой для сельскохозяйственных культур.

Щелочное состояние почвы генерирует характерный химический состав с такими факторами, как:

Высокая соленость или чрезмерная концентрация водорастворимых солей

Это условие уменьшает транспирацию растений и поглощение воды корнями из-за осмотического давления, которое генерирует.

Содичность или избыток иона натрия (Na + )

Высокая кислотность снижает гидравлическую проводимость почвы, уменьшает емкость хранения воды и перенос кислорода и питательных веществ..

Высокие концентрации растворимого бора

Бор токсичен для растений (фитотоксичен).

Ограничение питательных веществ

РН с высокими значениями связан со щелочными почвами, с преобладающими концентрациями ионов ОН — , ограничить доступность питательных веществ для растений.

Бикарбонат-ион (HCO₃ — ) присутствует в высоких концентрациях

Бикарбонат также является фитотоксичным, так как он подавляет рост корня и дыхание растений..

Наличие иона алюминия (Al 3+ ) в высоких концентрациях

Алюминий является еще одним фитотоксичным металлом, который имеет сходные эффекты с чрезмерным присутствием бикарбонатов.

Другие фитотоксичные ионы

Как правило, в щелочных почвах присутствуют фитотоксичные концентрации хлорид-ионов (Cl — ), натрий (Na + ), бор (B 3+ ), бикарбонат (HCO)₃ — ) и алюминий (Al 3+ ).

питательные вещества

Щелочные почвы также имеют пониженную растворимость питательных веществ для растений, в частности, макроэлементов, таких как фосфор (P), азот (N), сера (S) и калий (K), и микроэлементов, таких как цинк (Zn), медь (Cu), марганец ( Mn) и молибден (Мо).

Коррекция щелочной почвы

Производство овощных культур в засушливых и полузасушливых средах ограничено ограничениями, налагаемыми низким и переменным количеством осадков, существующим бесплодием и физическими и химическими ограничениями щелочной почвы..

Растет интерес к включению щелочных почв в сельскохозяйственное производство путем внедрения методов коррекции и улучшения их состояния..

Стратегии улучшения щелочных почв

Управление щелочными почвами включает в себя три основные стратегии повышения вашей продуктивности:

Стратегии смягчения ограничений глубоких или подпочвенных слоев щелочных почв.
Стратегии по повышению устойчивости сельскохозяйственных культур к ограничениям щелочных почв.
Стратегии, чтобы избежать проблемы через соответствующие агрономические инженерные решения.

Методы коррекции щелочной почвы

-Переходная коррекция солености

Для улучшения условий переходной засоленности (засоленности, не связанной с залеганием подземных вод), единственным практическим методом является поддержание потока воды во внутреннюю часть через профиль почвы..

Эта практика может включать в себя применение штукатурки (CaSO₄) увеличить долю выщелоченных солей из зоны развития корней. В недрах натрия, напротив, требуется применение соответствующих поправок в дополнение к выщелачиванию или промыванию ионов натрия..

Растворимый бор также можно удалить с помощью мытья. После выщелачивания натрия и бора дефицит питательных веществ исправляется.

-Вспашка недр или глубоких недр

Пахота недр или глубокая подпочва, включает удаление матрицы недр, чтобы разрушить уплотненные уплотненные слои и улучшить плодородие и влажность, добавляя воду.

Этот метод повышает продуктивность почвы, но его эффекты не сохраняются в долгосрочной перспективе.

Коррекция натриевого состояния почвы (или избыток иона натрия, Na + ) с глубоким подпочвенным грунтом, имеет положительный эффект в долгосрочной перспективе, только если структура почвы стабилизируется с добавлением химических улучшителей, таких как кальций в форме гипса (CaSO)₄) или органическое вещество, в дополнение к контролю за движением или проходом людей, скота и транспортных средств, для уменьшения уплотнения почвы.

-Коррекция путем добавления штукатурки

Гипс как источник ионов кальция (Са 2+ ) заменить ионы натрия (Na + ) почвы, широко использовался с переменным успехом, с целью улучшения структурных проблем в натриевых почвах.

Коррекция штукатуркой предотвращает чрезмерное набухание и рассеивание глинистых частиц, увеличивает пористость, проницаемость и снижает механическое сопротивление почвы..

Существуют также исследовательские работы, в которых сообщается об увеличении выщелачивания солей, натрия и токсичных элементов с использованием гипса в качестве коррекции для щелочных почв..

-Улучшение с использованием полимеров

Недавно были разработаны методы улучшения натриевых почв, которые включают использование нескольких полиакриламидных полимеров (PAM для его сокращения на английском языке).

PAM эффективны в увеличении гидравлической проводимости в натриевых почвах.

-Коррекция с органическим веществом и заполнением

Поверхностные колодки (или mulchs на английском) имеют несколько благоприятных эффектов: они уменьшают испарение поверхностных вод, улучшают инфильтрацию и уменьшают движение воды и солей наружу.

Поверхностное применение органических отходов в виде компоста приводит к уменьшению ионов Na + , возможно, из-за того, что некоторые органические соединения, растворимые в компостном материале, могут задерживать ион натрия посредством образования сложных химических соединений.

Кроме того, органическое вещество компоста вносит макроэлементы (углерод, азот, фосфор, сера) и микроэлементы в почву и способствует активности микроорганизмов..

Коррекция с помощью органического вещества также производится в глубоких слоях почвы, в виде пластов, с теми же преимуществами, что и поверхностное внесение..

-Применение химических удобрений в недрах

Применение грядок химических удобрений в недрах также является практикой коррекции щелочных почв, что повышает продуктивность сельского хозяйства, так как устраняет дефицит макро- и микроэлементов..

-Первые посевы

В нескольких исследованиях изучалась практика использования первичных культур как механизма для изменения структуры почвы, создания пор, которые позволяют корням развиваться во враждебных почвах..

Древесные многолетние аборигенные породы использовались для получения пор в непроницаемых глинистых грунтах, культивирование которых при первом использовании благоприятно изменяет структуру и гидравлические свойства почвы..

-Размножение видов растений, толерантных к ограничениям засоленных недр

Использование селекционной селекции для улучшения адаптации посевов к ограничительным условиям щелочных почв ставится под сомнение, но это наиболее эффективный метод в долгосрочной перспективе и наиболее экономичный для повышения урожайности посевов на этих враждебных почвах..

-Избежание недропользования

Принцип практики избегания основан на максимальном использовании ресурсов с относительно благоприятной щелочной поверхности почвы для роста и урожайности овощных культур..

Использование этой стратегии предполагает использование раннеспелых культур, в меньшей степени зависящих от влажности почвы и менее подверженных воздействию их неблагоприятных факторов, то есть способности избегать неблагоприятных условий, присутствующих в щелочной почве..

-Агрономические практики

Простые агрономические методы, такие как ранний сбор урожая и увеличение потребления питательных веществ, увеличивают локальное развитие корней и, таким образом, также позволяют увеличить объем поверхностной почвы, используемой в культуре..

Сохранение обрезки и стерни также являются агрономическими методами для улучшения условий культивирования в щелочных почвах..

Источник

Как уменьшить высокую щелочность почвы?

При выращивании большинства культурных растений необходимо учитывать множество различных факторов: погодные и климатические условия, плодородие грунта, влажность, состав почвы, уровень грунтовых вод и прочее.

Высокая щелочность, как и повышенная кислотность почвы, также может создавать весьма неблагоприятные условия для роста и развития большинства культур, поскольку они оказывают непосредственное влияние на степень проникновения тяжелых металлов во внутренние ткани растений.

Для определения кислотности почвы используется показатель «рН» (кислотно-щелочной баланс), значения которого обычно колеблется от трех с половиной до восьми с половиной единиц. Если «рН» грунта имеет нейтральный показатель (находится в пределах шести, семи единиц), то при этом тяжелые металлы остаются связанными в почве, и в растения попадает лишь ничтожное количество этих вредных веществ.

Как определить кислотность почвы и улучшить ее «рН» можно прочитать здесь .

Щелочная почва имеет низкую плодородность, поскольку грунт, как правило, тяжелый, вязкий, плохо пропускает влагу и слабо насыщен гумусом. Такая земля характеризуется высоким содержанием солей кальция (извести) и завышенными значениями «рН».

По своим характеристикам щелочные почвы можно разделить на три основных типа:

· Слабощелочные почвы (значение «рН» около семи, восьми единиц)

· Средне щелочные (значение «рН» около восьми, восьми с половиной единиц)

· Сильно щелочные (значение «рН» выше восьми с половиной единиц)

Щелочные почвы бывают самыми различными – это солонцы и солонцеватые грунты, земли, которые содержат большую часть каменистого суглинка, а также тяжелые глинистые почвы. В любом случае все они являются известковыми (то есть насыщенными щелочью).

Чтобы определить наличие в почве извести, достаточно налить на комок земли немного уксуса. Если известь в грунте присутствует, произойдет мгновенная химическая реакция, земля начнет шипеть и пениться.

Проще всего определить точное значение «рН» с помощью лакмусовой бумаги (специально предусмотренный для этих целей стандартный индикатор, показывающий кислотность грунта). Для этого следует приготовить небольшое количество водного раствора в виде жидкой суспензии (из расчета одна часть земли к пяти частям воды), а затем опустить в раствор лакмусовый индикатор и посмотреть, в какой цвет окрасится бумага.

На наличие щелочной почвы могут указывать и некоторые растения, например, цикорий, колокольчик, чабрец, молочай, мокричник.

Известковые почвы чаще всего располагаются в южной части степной и лесостепной зон Украины и представляют собой щелочные каштановые и бурые почвы с бедной растительностью. Эти грунты отличаются низким содержанием гумуса (не более трех процентов) и пониженной влажностью, поэтому для того, чтобы успешно выращивать на этих землях культурные растения, необходимо произвести окисление почвы и обеспечить дополнительное орошение.

Что касается солонцов и солончаков, то это крайне проблемные, неплодородные земли, которые к тому же имеют высокое содержание солей. Данные грунты характерны для южных степей, присутствуют на морских побережьях и в прибрежных территориях больших и малых рек нашей страны.

Способы улучшения щелочной почвы

Улучшить показатель «рН» щелочных почв можно с помощью мелиорационных мероприятий и внесением в почву сернокислого кальция, который в народе именуют гипсом. При внесении обычного гипса, кальций вытесняет поглощенный натрий, в результате чего улучшается структура солонцового горизонта, земля начинает лучше пропускать влагу, вследствие чего из грунта постепенно вымываются избыточные соли.

Эффект внесения гипса не ограничивается только увеличением количества серы в почве, поскольку он в первую очередь, улучшает структуру и качество грунта, способствуя повышению содержания в нем связанного натрия.

В качестве отличного окислителя почвы применяется и гранулированная сера, которую следует вносить постепенно (около двадцати килограмм на гектар площади), с промежутком в три, и более месяцев. Но следует помнить, что результат от внесения серы можно ожидать лишь через год или даже по истечении нескольких лет.

В качестве улучшения щелочной почвы рекомендуется производить и глубокую вспашку земли, но без мелиорирующих добавок она, как правило, менее эффективна.

Для нейтрализации щелочности, обусловленной присутствием в почве карбонатов и гидрокарбонатов натрия, следует применять слабые растворы различных кислот, чаще всего серной. Аналогичное действие оказывают кислые соли, которые вследствие реакции гидролиза образуют кислоты (например, в качестве компонента для мелиорации щелочных почв часто применяется железный купорос).

На практике для улучшения щелочности грунта аграрии иногда используют отходы фосфородобывающей промышленности, то есть фосфогипс, который помимо сернокислого кальция содержит примеси серной кислоты и фтора. Но в последнее время ученые забили тревогу, поскольку фосфогипс, хоть и нейтрализует повышенную щелочь, но при этом загрязняет почву фтором. Растения могут по-разному реагировать на данное вещество (например, доказано, что повышенное содержание фтора в растениях, предназначенных на корм животных, может быть достаточно токсичным).

При слабощелочных почвах, структуру плодородного горизонта улучшают при помощи вспашки с внесением увеличенных доз органических удобрений, которые подкисляют грунт. Лучшим из них является перегнивший навоз, в который следует добавить обычный суперфосфат (около двадцати килограмм на тонну навоза) или фосфорную муку (около пятидесяти килограмм на тонну перегноя). Для снижения щелочности грунта в почву можно вносить также торфяной мох или болотный торф. Неплохо подкисляет почву хвоя сосновых деревьев, которую часто применяют и в качестве основы для мульчирования грунта. Хороший результат для нормализации щелочности дает компост из перегнивших листьев дуба.

В засушливых районах с небольшим количеством ежемесячных осадков требуется производить дополнительное орошение земли.

Значительно улучшают щелочной грунт посевы растений – сидератов, которые являются превосходным источником биологического азота. В качестве сидеральных культур используют такие культуры как люпин (содержит большое количество белковых веществ) и другие растения семейства бобовых, а также сераделлу, клевер, донник, белую горчицу, рожь и гречиху.

При использовании минеральных удобрений, следует выбирать те, которые подкисляют грунт, но при этом не содержат хлора (например, сульфат аммония).