Сельское хозяйство кислые почвы

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

Раскисление почвы (ПОШАГОВЫЙ план работ и материалы)

Для большинства культурных растений кислая почва не благоприятна. В условиях кислой почвы показатели урожайности снижаются на 20-30%, и это очень значительная цифра. В условиях и промышленного сельскохозяйственного производства, и фермерских хозяйств, и личных подсобных хозяйств вопрос определения значения показателя pH и подбора способов раскисления почвы стоит всегда в числе первоочередных.

Содержание

Раскисление почвы процесс не сложный, но требует определенных знаний. В рамках этого материала мы узнаем для чего раскисляют почву и какие материалы/ способы для этого применяют.

И так, по порядку.

1. Зачем раскислять/расщелачивать почву (знать pH показатель)

Большинство культурных и диких растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы. Но если грунт сильнокислый или щелочной, выращивать на нем даже неприхотливые растения сложно. Среднекислые почвы выбирают щавель, подорожник и пр. На слабокислых почвах хорошо растут одуванчики, клевер, ромашка. На щелочной – вьюнок и мак. То есть каждое растение ИНДИВИДУАЛЬНО предпочитает тот или иной уровень кислотности в почве. Одни растения предпочитают расти на слабокислой почве, другие – на нейтральной, третьи – на щелочной.

Следует иметь в виду, что кислая почва – это хорошая среда для проволочника и других почвообитающих насекомых – вредителей и их личинок.

Кроме этого, например кислая почва накапливает железо, марганец и алюминий в виде веществ, опасных для растений. А если среда нейтральная, то тяжелые металлы практически не попадают из грунта в растения и, соответственно, далее в организм человека.

Еще один важный момент. Значение кислотности грунта влияет и на доступность элементов питания из почвы растению. Большинство элементов питания (нитраты, калий, фосфор, магний, сера, медь, бор) максимально усваиваются растением в диапазоне 6-7 (кроме микроэлементов и кальция).

Для всех тех, кто в серьёз занимается агротехникой, показатель кислотности важен. Важно уметь определить не только сам показатель pH, но знать на какой показатель ориентироваться при возделывании определенной культуры (так, например, для чеснока оптимальное значение pH составляет 6,5-7).

2. Как определить кислотность почвы

Кислотность почвы, вернее сказать кислотно-щелочной баланс, определяется по показателю pH (от 0 до 14 единиц). Для почвы чаще всего — это 3,5 — 8,5 единиц.

Чем больше pH:
тем меньше кислотность почвы;
тем больше щелочность почвы.
Чем меньше pH:
тем больше кислотность почвы;
тем меньше щелочность почвы.

Тип почвы принято считать так:

3. Материалы и способы раскисления почвы

Раскисление почвы проходит не быстро, около полугода. Осень самое благоприятное время, чтобы заняться этим вопросом. Оптимальное время – это сентябрь-октябрь, или можно и раньше, локально участками после сбора урожая.

Раскисление почвы – единственный способ поднять ее рН до нужной отметки (т. е. до 5,0 и выше). Делается это следующими способами/материалами:

• доломитовая мука;
• известь (известкование);
• зола/ древесный пепел (золирование);
• мели гипс;
• комплексные препараты-раскислители;
• сидераты.

3.1. Доломитовая мука для раскисления почвы

Раскисление доломитовой (известняковая) мукой на сегодня один из самых востребованных и распространённых способов. «Доломитка» не только раскислитель, она является удобрением (содержит магний), хорошая защита от личинок, слизней и др. вредителей. И что важно – абсолютно безопасна для человека.

Доломитовая мука — состоящая из кристаллов (или их агрегатов) доломита рыхлая или сыпучая масса, применяемая в сельском хозяйстве для известкования почв. Природная доломитовая мука залегает среди доломитов, доломитизированных известняков, дедоломитов, других минералов и является продуктом их разрыхления и выщелачивания при выветривании. Она на 30 — 32% состоит из оксида кальция и на 18 — 20% — из оксида магния. Также доломитовая мука производится путём переработки карбонатных пород.

Усредненная норма применения доломитовой муки в среднем 300гр./ 1м2. В зависимости от состояния почвы норма может быть уменьшена или увеличена:

• сильнокислая– 550-600 гр./м2;
• слабокислая – 450-500 гр./м2;
• с малой кислотностью – 300 гр/ м2
• при значениях pH более 6 раскисление доломитовой мукой не проводят.

Раскисление почвы доломитовой (известняковой) мукой

Мука равномерным слоем рассыпается по участку и перекапывается на штык лопаты.

Важно помнить, что доломитовую муку, как и другой раскислитель (например, известь-пушонку) не следует смешивать с органикой и минеральными удобрениями. Между собой они вступают в химические реакции. Таким образом — если осенью раскисляется почва, то внесение удобрений лучше перенести на весну.

3.2. Известь (известкование) почвы

Известь активно используют в земледелии для раскисления почты и борьбой с болезнетворными фитопатогенами.

Известь (из греч. ἄσβεστος «неугасимый») — материал, получаемый обжигом карбонатных горных пород (известняков, мела), состоящий в основном из СаО и MgO. Известь бывает разной: гашёная известь/гидроксид кальция/гидратная известь — Ca(OH)2, негашёная известь — CaO, хлорная известь — Ca(Cl)OCl и др. Бывает в виде порошка либо гранулированная. «Известь-пушонку» получают при гашении негашёной извести ограниченным количеством воды, в результате чего образуется белый рассыпающийся мелкокристаллический пылевидный порошок.

Но важно помнить, что известь — очень агрессивное вещество. После ее использования необходимо восстанавливать органику и биогумусные составляющие почвы (например, проливать через некоторое время почвогрунт биопрепаратами «Байкал-М1», «»Фитоспорин-М» и др.). Использование извести блокирует не некоторое время процессы потребленья растениями фосфора. Известь используют только осенью.

Известь для раскисления почвы

Рекомендовано для известкования почвы использовать ГАШЕНУЮ известь, так называемую «известь-пушонку». Если используется НЕГАШЕНАЯ известь, то её предварительно заливают водой на несколько часов. Гашеную известь можно использовать сразу. Известь рассыпается равномерно по почве и обязательно перекапывается на штык лопаты (глубина около 20 см.)

Норма применения извести зависимости от состояния почвы норма может быть уменьшена или увеличена:

• сильнокислая– около 500 гр./м2;
• среднекислая – около 300 гр./м2;
• слабокислые – около 200 гр./ м2.

3.3. Зола древесная (золирование)

От раскисления почвы золой в настоящее время почти отказались. Её сложно собрать в нужном количестве. Стоимость пакета золы в магазине несоизмерима высока для применения в качестве раскислителя. Норма расхода – 1,0-1,5 кг/ м2

3.4. Мел и гипс для раскисления почвы

Эти раскислители действуют мягко. Также, как и предыдущие раскислители они равномерно распиваются по участку и разделываются в почву. Единственный минус – комкуются при намокании (дождь, влажная почва и пр.). Иногда мел растворяют в воде и рабочим раствором пропиливают почву:

Норма расхода ориентировочно

• сильнокислая – 500-700 гр./м2;
• среднекислая – около 400 гр./м2;
• слабокислые – 200-300 гр./ м2

Преимущество — мел и гипс можно использовать и осенью, и весной.

3.5. Готовые раскислители

Производители средств защиты растений выпускают готовые составы – раскислители. Как правило, это смесевые препараты, состоящие из доломитовой муки, микроэлементов, гумусных добавок и пр. Они безопасны для растений, действую быстро, их удобно применять и обеспечивают комплексный подход к вопросу восстановления почвы осенью.

3.6. Сидераты для раскисления почвы

Сидераты — специально высаживаемые растения для повышения качественных характеристик почвы, в том числе и для раскисления. Это отдельные культуры (горчица, донник, фацелия, рожь, люпин, рапс и др.) или смеси растений, как правило, однолетних, развивающих мощную корневую систему и быстро отрастающую надземную зеленую массу. Корневая система сидератов разрыхляет почву, особенно тяжелого состава (суглинистые черноземы), снабжает большим количеством органических остатков, а надземная масса служит хорошим снегозадержателем, после скашивания используется как мульча или заделывается в почву как зеленое удобрение.

Но в полном объеме с задачей по раскислению почвы сидератам не справится, значение показателя pH сможет измениться лишь не значительно. Чтобы был результат сидеральные культуры на участке высевают в течение всего года. Схема такая: посеяли – зацвели – убрали, снова посеяли – зацвели – убрали, снова посеяли – зацвели – убрали, и т.д. до самых заморозков.

Подробнее о назначении, выборе, сроках посева и уборки сидератов в отдельных материалах на сайте:

• ТОП-10 лучших сидератов из практики (нормы высадки и отличительные особенности)
• Сидерат: ЧТО это? … ЗАЧЕМ их сеют? … КАКОЙ выбрать?
• Сидераты: посев и перекопка (сроки, способы посева, глубина заделки и пр.)

Источник