Для устранения щелочности почв используют следующие мелиоранты. Химическая мелиорация почв — Гипермаркет знаний

К химической мелиорации (коренному улучшению) почв 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.

Известкование кислых почв

В СССР около половины всех пригодных для обработки земель расположено в нечер­ноземной зоне. Здесь выпадает достаточно, а временами и слишком много атмосферных осад­ков. Но урожаи на подзолистых и дерново-подзолистых почвах, преобладающих в этой зоне, невелики. Причина низкого плодородия этих почв - недостаток питательных веществ, плохая структура и кислая реакция многих из них.

В нечерноземной полосе только Европей­ской части СССР насчитывается около 35 млн. га почв с кислой реакцией.

Кислотность почвы вызывают органические и отчасти минеральные кислоты и водородный ион, находящийся на поверхности самых мел­ких коллоидных частиц почвы.

Большинство сельскохозяйственных куль­тур плохо растет на сильнокислых почвах и дает низкие урожаи. Особенно чувствительны к почвенной кислотности свекла, капуста, горчица, клевер, люцерна, эспарцет, донник, лук, чеснок, смородина. Несколько менее, но также очень чувствительны к повышенной кис­лотности пшеница, ячмень, кукуруза, фасоль, горох, брюква, турнепс, капуста цветная, огурцы; из плодовых - яблоня, слива, вишня; из трав - костер, лисохвост. Слабо чувстви­тельны к кислой реакции, но положительно реагируют на известкование овес, рожь, гре­чиха, тимофеевка.

Есть культуры, которые легко переносят повышенную кислотность и не нуждаются обыч­но в известковании почв. Некоторые из них повышают урожай при неполном известкова­нии, когда сильная кислотность сменяется слабой. Это лен, подсолнечник, морковь, пет­рушка, репа, редька.

В чем же проявляется отрицательное дей­ствие кислотности на растения и почвы? Кис­лотный ион водорода способствует разрушению почвенных минералов и обеднению почв. Кро­ме того, он ядовит для растений и полезных микроорганизмов. Из-за высокой кислотности в почвенных растворах появляются вредные для растений и микроорганизмов соединения алю­миния, железа, марганца. Растворенный в кислых почвах алюминий может нанести расте­ниям вред больший, чем водородный ион.

Для нейтрализации почвенной кислотности в почву вносят молотый известняк (известко­вую муку) или мел, жженую известь, туф, сланцевую или торфяную золу. Но некоторые растения, например картофель, заболевают при избытке извести. В таких случаях лучше ис­пользовать молотый доломит, мергель, в ко­торых, помимо углекислого кальция, содер­жится углекислый магний. Кальций и магний нужны и как удобрения.

Яровая пшеница на кислой подзолистой почве без удобре­ний (слева) и при внесении в почву извести, суперфосфата и азота.

В зависимости от степени кислотности поч­вы, количества в ней гумуса и глинистых частиц необходимо вносить в почву разное количество извести. Например, на глинистых почвах необходимо вносить примерно в полтора раза больше извести, чем на легкосуглини­стых и супесчаных.

Слабокислые почвы в известковании не нуждаются.

В повышении плодородия кислых почв из­весткованию принадлежит одно из первых мест. Оно устраняет кислотность, переводит неко­торые ядовитые соединения, например алюми­ния, в нерастворимую, а потому невредную для растений форму и, наоборот, способствует растворимости некоторых других веществ, в том числе фосфатов (связывая подвижные алю­миний и железо), и тем самым повышает до­ступность их для растений.

Одновременно улучшаются условия жизни полезных микроорганизмов, их активность воз­растает. В почве накапливаются гумусовые вещества, улучшающие ее структуру. Почва становится более водо- и воздухопроницаемой, ее легче обрабатывать.

Наибольшие прибавки урожая и повышение плодородия почв достигаются при совместном

внесении извести с органическими и минераль­ными удобрениями. Известь повышает эффек­тивность минеральных и органических удоб­рений на 25-50%. Например, урожай ячменя и многолетних трав при внесении 20 т навоза и 6 т извести на гектар равен урожаю, который бывает при внесении 40 т навоза. Даже вне­сение половинных доз извести значительно по­вышает урожай.

На известкованных почвах урожай сель­скохозяйственных культур повышается в сред­нем: озимой пшеницы - на 3-6 ц с гектара; яровой пшеницы, ячменя и ржи - на 2-5 ц, клевера на сено - на 10-15 ц, кормовых кор­неплодов - на 60 ц.

Чем кислее почва, тем большие прибавки урожая дает внесение извести. Но одно из­весткование очень бедных почв может не дать положительного результата, так как известь понижает растворимость некоторых других веществ, например калия и микро­элементов. Поэтому на бедных почвах часто приходится при известковании вносить мик­роэлементы: бор, на некоторых почвах марга­нец, серу, молибден. Микроэлементы повышают не только урожайность растений, но и устой­чивость их против заболеваний.

В известкованные почвы нужно обяза­тельно вносить минеральные и органические удобрения. Только при этом условии можно получить наибольший эффект от устранения кислотности почв.

Известь, внесенная в почву, постепенно вымывается просачивающейся водой в более глубокие слои. Поэтому известкование необ­ходимо повторять через каждые 7 -10 лет.

На солонце кукуруза не взошла.

Солонец после мелиорации. Растения развиваются нормально

Гипсование и кислование почв

Почвы степной зоны - черноземы, кашта­новые и др.- обладают высоким естественным плодородием. Они характеризуются нейтраль­ной реакцией и в химической мелиорации не нуждаются. Однако среди них встречаются почвы щелочные. Это прежде всего солонцы. Солонцы неплодородны, на них плохо развиваются даже дикорасту­щие растения. Сухие солонцы очень плотны и при обработ­ке разбиваются на крупные глыбы. Во влажном состоя­нии они набухают, становят­ся вязкими. Вода на солон­цах застаивается. Обрабаты­вать такие почвы очень труд­но и часто бесполезно: урожая с них не полу­чишь.

Солонцы нередко встреча­ются небольшими пятнами среди других, более пло­дородных почв, занимая от 10 до 50% всей площади. Та­кое сочетание сильно ослож­няет использование хороших почв.

Неблагоприятные свойст­ва солонца вызываются при­сутствием иона натрия на поверхности самых мелких, коллоидных частиц почвы. В присутствии натрия кол­лоидные частицы ведут себя иначе, чем с другими ионами, в результате чего эти почвы переходят в бесструктурное состояние.

Удалить из солонца нат­рий можно, только промыв его раствором какой-либо соли, например кальция. Ион кальция вытеснит натрий. После этого неблагоприятные свойства солонца исчезнут. Однако вносить в почву для вытеснения обменного натрия углекислый кальций, как делается при известковании, бесполезно. В солонцах он остается недеятельным. Вно­сить надо более растворимую сернокислую соль кальция - тонкоразмолотый гипс или фосфогипс, в кото­ром, кроме гипса, содержится 2-3% фосфор­ного ангидрида.

Обычно приходится вносить от 5 до 25 т сырого (водного) гипса на один гектар солон­цов.

Гипс рассыпают по поверхности почв, а затем запахивают.

Вместо гипса можно вносить хлористый кальций. Его доставляют в виде концентриро­ванного раствора с химических заводов, где он скапливается как отход при производстве соды. Хлористый кальций химически активнее гипса, но он плох тем, что связанный с ним ион хлора ядовит для растений. После мелиорации хлористым кальцием почвы нуждаются в более ускоренной промывке, что возможно только при искусственном орошении. После промыв­ки солонцы становятся хорошими, плодород­ными почвами.

Солонцы, которые содержат углекислый кальций начиная с самого верхнего слоя, мож­но улучшать, внося в почву кислые промышлен­ные отходы, лучше всего отходы от производ­ства технической серной кислоты. Этот прием называется кислованием солон­цов.

Иногда применяют кислоту на почвах, от­водимых под плантации чая. Чайный куст растет в субтропиках. Он развивается только на слабокислых почвах, площадь которых на юге недостаточна: большая часть почв сухих и полусухих субтропиков содержит углекислый кальций. Кнслование и промывки почв, содержащих углекислый кальций, могут сделать их пригодными для культуры чая.

Есть еще и иные способы мелиорации солон­цов и некоторых других щелочных почв.

За многовековую историю земледелия че­ловечество освоило в общей сложности около 10% площади материков. Может показаться, что это совсем немного, однако резервы при­годных для обработки плодородных земель на нашей планете почти исчерпаны. Остальные площади заняты неплодородными и малоплодо­родными почвами, в том числе требующими хи­мической мелиорации. Например, только в СССР более 40 млн. га солонцов. Это огромная площадь. Чтобы обеспечить продуктами пита­ния быстро растущее население земного шара, важно всемерно повысить плодородие всех используемых почв, а также улучшить не­которые неплодородные и малоплодородные почвы.

Химическая мелиорация - важная часть той огромной работы по коренному улучшению земель, которая развернулась на всей огром­ной территории нашей страны. На юге прово­дится орошение и устраняется засоление и щелочность почв, на севере осушаются пе­реувлажненные земли и ведется борьба с вред­ной кислотностью почв. В недалеком будущем наши колхозы и совхозы получат с этих земель дополнительные тонны зерна, хлопка, овощей и другой ценной сельскохозяйственной про­дукции.

Тема. Химическая мелиорация почв. Гипсование солонцовых почв

Основные теоретические положения

Мелиорация (от лат. мelio – улучшать) – это система мероприятий по улучшению свойств и режима почв в благориятных производственном и экологическом направлениях. Мелиорация обеспечивает создание важнейших условий для получения высоких и устойчивых урожаев, рациональное использование почв, совершенствует производство, качественно меняет условия и производительность труда. Следует иметь ввиду, что мелиорация представляет собой лишь часть сложного комплекса мероприятий, направленных на оптимизацию процесса сельскохозяйственного производства, общего объема продуктивности почв.

1. Распространение солонцовых почв и необходимость их улучшения

Объектами химической мелиорации являются ионообменные и коллоидно-химические свойства почвы , ее кислотно-основные характеристики, солевой и микроагрегатный состав, которые в своей взаимосвязи определяют химико-мелиоративное состояние почвы и могут быть улучшены с помощью различных приемов и методов. Поглотительной способностью обладают почвенные коллоиды – наиболее реакционноспособная высокодисперсная часть почвы, в состав которой входят нерастворимые в воде алюмосиликаты, гумусовые вещества и органоминеральные соединения. Весь этот сложный конгломерат соединений, способный обменивать содержащиеся в нем катионы кальция, магния, натрия, водорода, алюминия и др. на любые катионы естественных и искусственных растворов, называют почвенным поглощающим комплексом.

Солонцеватыми почвами и солонцами называют почвы, содержащие повышенное количество обменного натрия (либо магния) в ППК одного из горизонтов почвенного профиля – иллювиального или переходного горизонта Б, расположенного под самым верхним почвенным горизонтом А. Процесс накопления поглощенного натрия в поглощающем комплексе почвы называют процессом осолонцевания. Обычно солонцы встречаются в комплексе с зональными почвами – бурыми, каштановыми, черноземными, образуя пятна размером от нескольких квадратных метров до десятков гектар. Около 20% солонцовых почв приходится на зону черноземов, а основные их площади находятся в зоне каштановых почв, т.е. на территории с наиболее плодородными почвами. Однако крайне неблагоприятные агрономические показатели солонцов не позволяют использовать благоприятные природно-климатические условия и резко снижают общую продуктивность зональных почв.

На долю солонцовых почв в Российской Федерации приходится 30 млн. га, что составляет 17,5% сельскохозяйственных угодий. В Сибири солонцовые почвы занимают 16% от площади сельскохозяйственных угодий и 12% (7млн.га) к площади пашни. В Красноярском крае, в лесостепной зоне (Канский, Дзержинский районы) формируются солонцовые почвы с содовым типом засоления. В степной (Хакасия) и сухостепной (Тыва) зоне края обнаружены почвы солонцового комплекса со смешанным и нейтральным типом засоления – на них приходится 127тыс. га.

Начало глубокому изучению генезиса и мелиорации солонцов было положено в трудах известного почвоведа-химика К.К.Гедройца – автора коллоидно-химической теории солонцового процесса. Согласно этой теории начальной стадией процесса является поступление в верхние горизонты почвы солей натрия из соленосных отложений или соленых подземных вод под влиянием капиллярных сил, или гидростатического давления. При снижении уровня грунтовых вод и прекращения их миграции вверх дальнейшее засоление не только приостанавливается, но начинается процесс рассоления, выщелачивания солей в нижние горизонты почвы. В соответствии с теорией К.К.Гедройца, наступает вторая стадия солонцового процесса – образование солонца, в которой выделяется три характерных фазы. Во-первых, удаление растворимых солей из верхних горизонтов почвы; 2) образование соды; 3) диспергирование почвенных частиц и вынос их вниз по профилю почвы. При рассолении и понижении концентрации растворимых солей ниже порога коагуляции наступает пептизация коллоидов, содержащих поглощенный натрий, частично переходят в золь, поэтому почвенные агрегаты распыляются. Пептизированные органические коллоиды разрушаются и вымываются из верхних слоев почвы в нижние, распадаются и перераспределяются минеральные коллоиды, образуя иллювиальный горизонт с максимальным содержанием поглощенного натрия.

Хотя основной причиной развития солонцового процесса принято считать обменный натрий, в природе встречаются почвы, обладающие ярко выраженными солонцовыми свойствами, в поглощающем комплексе которых содержится незначительное количество обменного натрия и существенная доля магния. Работами ряда исследователей (А.Н.Соколовский, 1938, А.М.Можейко, 1965, В.А Ковда, 1963) установлено, что при определенном соотношении натрия и магния в почвенном поглощающем комплексе магний выполняет существенную роль в формировании солонцеватости почв. Внедряясь в почвенный поглощающий комплекс, он, хотя и в меньшей степени, чем натрий, увеличивает гидрофильность коллоидов, нарушает связи между отдельными микроагрегатами почвы, вызывает появление неблагоприятных агрохимических свойств, характерных для солонцов.

Солонцовые почвы отличаются низким естественным плодородием. Это объясняется, прежде всего, их отрицательными водно-физико-механическими свойствами. Повышается их набухаемость. В сухой период глинистая масса солонцов сжимается, подвергается консолидации, превращается в плотную, твердую массу, не поддающуюся обработке. Солонцовый горизонт препятствует проникновению вглубь корневой системы растений. Сжатие сопровождается разрывами. Возникает сложная сеть крупных трещин. Особенно отчетливо она проявляется в иллювиальной толще солонца, где формируются столбчатые горизонты. Солонцы возникают в условиях периодически промывного водного режима, когда относительно кратковременная стадия обводнения профиля сменяется иссушением. В период обводнения в анаэробных условиях происходит интенсивная гидратация коллоидов, их набухание. Во влажный период иллювиальные горизонты солонцов часто становятся водоупорными, абсолютно непроницаемыми, а в сухой период поверхностные горизонты могут обладать очень высокой, иногда провальной водопроницаемостью. Этим объясняется глыбистый характер солонцов, их низкое плодородие и сложность окультуривания.

Кроме отрицательных агрофизических качеств, солонцам свойственна повышенная щелочность в горизонте В, губительно действующая на культурные растения и большинство почвенных микроорганизмов. В результате обменной реакции между поглощенным натрием и бикарбонатом кальция или угольной кислотой в почвенном растворе солонцовых почв образуются углекислые соли натрия, которые будучи гидролитически щелочными, создают повышенную щелочность раствора:

(П.П.К) 2Na + Ca(HCO 3) 2 (П.П.К)Ca + 2NaHCO 3 . Cода, присутствующая в поверхностных горизонтах профиля, соль сильного основания и слабой кислоты, подвергается активному гидролизу: Na 2 CO 3 + 2H 2 O > 2NaOH +H 2 CO 3 .

При щелочной реакции нарушается обмен веществ в растениях, уменьшается растворимость и доступность соединений железа, марганца, бора, фосфорнокислых солей кальция и магния в почве, угнетаются процессы фотосинтеза. Гигроскопичность солей резко уменьшает количество почвенной влаги, доступной растениям. Все эти отрицательные черты солонцовых почв приводит к замедлению развития растений, резкому снижению урожая, а зачастую к гибели сельскохозяйственных растений. Влияние засоления почв на развитие полевых культур зависит от биологических особенностей каждой отдельной культуры, так и от степени и химизма засоления и от других агрохимических показателей почвы: ее влажности, запаса питательных веществ. Предельная солеустойчивость сельскохозяйственных культур выражается допустимыми для их возделывания содержанием в почве хлора и для большинства культурных растений находится в пределах от 0,04 до 0,01%. Более устойчивы к засолению зерновые, сахарная свекла, хлопчатник, менее устойчивы бахчевые культуры. Из древесных культур и кустарниковых пород устойчивы к засолению вяз мелколистный, акация желтая, клен татарский, смородина золотистая. Далеко не все соли одинаково токсичны для растений. Наиболее вредна для полевых культур сода, менее токсичны хлорид и сульфат натрия.

2. Значение и сущность гипсования солонцовых почв

Сельскохозяйственное использование солонцовых и солончаковых почв, возможно, только после их коренной химической мелиорации, направленной на опреснение почвы. Понижение засоленности почвы может быть достигнуто механическими, биологическими и физико-химическими методам.

К улучшению солонцовых почв следует подходить дифференцированно, в зависимости от их степени солонцеватости, от количества выпадающих осадков, наличия или отсутствия орошения. В зависимости от величины солонцеватости почвы подразделяются на следующие группы: несолонцеватые - содержащие поглощенного натрия не более 5% от емкости поглощения; слабосолонцеватые – 5-10%; среднесолонцеватые – 10-20% и сильносолонцеватые (поглощенного натрия более 20%), сюда относятся солонцы.

Наибольшую степень солонцеватости имеют солонцы. По характеру засоления выделяются две группы солонцов.

1) содовые и содово-сульфатные (щелочные) лугового и лугово-степного типов, встречающиеся в основном в черноземной зоне;

2) хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные (нейтральные), распространенные в зоне каштановых и бурых почв.

В солонцах первой группы, кроме поглощенного натрия, содержатся водорастворимые соли, имеющие повышенную щелочность (NaHCO 3 и Na 2 CO 3).

Главный способ коренного улучшения этих почв – гипсование, т.е. внесение в почву в качестве мелиорирующего средства гипса CaSO 4 *2H 2 O. Теоретическое обоснование гипсования солонцов было дано в работах академика К.К.Гедройца. При внесении в солонцовые почвы гипса протекает реакция:

ППК] Na Na + CaSO 4 *2H 2 O >ППК] Сa + Na 2 SO 4 .

При внесении в почву гипса в почвенном растворе устраняется сода, поглощенный натрий вытесняется и замещается кальцием с образованием хорошо растворимой нейтральной соли – сульфата натрия. Таким образом, данный прием устраняет щелочную реакцию солонцовой почвы. Замена поглощенного натрия кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов; образующиеся при разложении растительных остатков молодые гумусовые вещества в присутствии кальция склеивают почвенные комочки, поэтому почва приобретает прочную комковатую структуру, улучшаются ее физические свойства, водопроницаемость и аэрация, облегчается обработка. Устраняя щелочность и улучшая физические свойства почвы, гипсование создает благоприятные условия для развития и деятельности почвенных микроорганизмов. Поэтому, под влиянием гипсования улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства солонцеватых почв, повышается их плодородие, они становятся пригодными для возделывания даже весьма требовательных культур.

3. Расчет дозы гипса

Дозу гипса устанавливают по содержанию обменного натрия и определяют по формуле: CaSO 4 *2H 2 O = 0,086 (Na – 0,1 * ЕКО)*h*d, где

Непременным условием успешной мелиорации является удаление побочных продуктов реакции гипсования (Na 2 SO 4) из корнеобитаемых горизонтов почвы, во избежание ее вторичного засоление ее вторичного засоления, а это достигается при достаточном естественном увлажнении. Поэтому гипсование целесообразно сочетать с мероприятиями, усиливающими промывание почвы (снегозадержание, дренирование), особенно эффективно в условиях орошения. Орошение способствует удалению натриевых солей из почвенной толщи и предотвращает возможность вторичного осолонцевания или засоления почвы. В условиях орошения мелиоративный эффект может быть достигнут за сравнительно короткий период -2-3 года. В условиях богарного земледелия химический метод (гипсование) наиболее эффективен в степной зоне с годовым количеством осадков 400-450 мм при мелиорации черноземных и лугово-черноземных солонцов.

В сухостепной и пустынно-степной зонах с годовым количеством осадков 200-300 мм химическая мелиорация каштановых и бурых полупустынных солонцов возможна только в условиях орошения.

В степной зоне лучшим местом проведения химической мелиорации являются чистые пары. При недостатке или отсутствии их гипсование проводят под пропашные культуры. В лесостепной зоне лучшее место для гипсования – поле, подготавливаемое для посева сахарной свеклы, а в степной – кукурузы. В кормовых севооборотах гипс вносят под многолетние травы.

Мелиорирующее действие гипса зависит от степени перемешивания его с почвой. Поэтому гипс обязательно заделывают под глубокую зяблевую вспашку, чтобы солонцовый горизонт лучше перемешать с ним и верхним надсолонцовым горизонтом. Причем, способы внесения гипса зависят от глубины залегания солонцового горизонта. При обычной вспашке глубокостолбчатых солонцов солонцовый горизонт в незначительной степени выворачивается на поверхность или совсем не затрагивается обработкой. В этих условиях 75% дозы гипса вносят под вспашку и 25% - поверхностно под культивацию. При вспашке мелких солонцов значительная часть солонцового горизонта выворачивается на поверхность. Половину дозы гипса на них вносят под вспашку либо разбрасывают по поверхности с последующим перемешиванием его с пахотным слоем боронованием, вторую половину – под культивацию. После внесения гипса проводят влагозарядковый полив.

Солонцы – солончаки содового засоления, обладая отрицательными агрохимическими характеристиками, отличаются еще и высокими значениями pH и присутствием бикарбонатов и карбонатов натрия, которые весьма токсичны для растений.

В почвах содового засоления вследствие щелочной реакции почвенного раствора растворимость кальциевых соединений сильно подавлена. Поэтому, несмотря на высокое содержание углекислого кальция в этих почвах, растения испытывают кальциевое голодание, а это, в свою очередь, усиливает угнетающее воздействие высоких значений Ph на растения. Из-за малой растворимости кальциевых соединений применение кальцийсодержащих мелиорантов на содовых солонцах малоэффективно и целесообразно применять кислование почвы с помощью сильных минеральных кислот. Наиболее часто используют для мелиорации почв содового засоления серную кислоту. При кисловании содовых солонцов происходит их радикальное улучшение: нейтрализация щелочности, разложение карбонатов с переходом их в сульфаты и бикарбонаты кальция и магния и образование тонкодисперсного гипса, вытесняющего обменный натрий из ППК:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 CO 3 >CO2 >H2O

CaCO 3 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 CO 3 >CO2 >H2O

ППК] 2 Na + CaSO 4 = ППК] Сa + Na 2 SO 4

В результате этих процессов происходит коагуляция гидрофильных почвенных коллоидов с уменьшением дисперсности, улучшение фильтрационных свойств почвы, улучшение ее кальциевого т питательного режимов. Процесс кислования осуществляется путем непосредственной подачи серной кислоты из цистерны в оросительные системы, где она разбавляется до концентрации 0,8-1,0% путем регулирования скорости подачи воды, и обработки почвы полученным раствором.

Для коренной мелиорации норма кислоты рассчитывается на метровый слой почвы, причем промывные нормы после проведения мелиоративной обработки достигают 17 тыс. м 3 /га. Мелиоративные работы проводят на фоне глубокого закрытого дренажа.

В практике мелиорации почв содового засоления в качестве химического мелиоранта используется и сернокислое железо (железный купорос).

Железный купорос является гидролитически кислой солью, которая при взаимодействии с водой образует гидроксид железа и свободную серную кислоту, воздействующую на солонцовые почвы по описанному выше механизму. Мелиоративный эффект применения железного купороса усиливается его седиментационным воздействием на дисперсные фракции почвы. В результате седиментации гидрофильных коллоидов под влиянием двухвалентного катиона железа повышается оструктуренность, и улучшаются фильтрационные свойства почвы, ускоряется процесс ее опреснения. Внесенный в почву железный купорос вступает в обменные реакции с карбонатами и бикарбонатами натрия, кальция и магния. При этом почвенный раствор обогащается растворимыми солями натрия и магния, которые при последующих промывках выносятся в дренажные воды. Однако при внесении железного купороса наблюдается повышение концентрации подвижных форм железа в почве, что приводит к фиксации доступного фосфора и ухудшению фосфорной обеспеченности растений. Поэтому почвы, мелиорируемые сернокислым железом, нуждаются во внесении фосфорных удобрений.

Высокая растворимость сульфата железа (около 20% при 20 0 С) позволяет вносить мелиорант в почву вместе с оросительной водой, а также с другими мелиорантами, например, с фосфогипсом. Образующаяся при гидролизе сульфата железа серная кислота разрушает пленку карбоната кальция, образующуюся на зернах гипса, и способствует увеличению его мелиоративной активности. Расходы на полную мелиорацию содовых солонцов железным купоросом окупаются за 6-8 лет.

4. Гипсовые мелиоранты

Гипсование является дорогостоящим мероприятием, а малорастворимый гипс – мелиорантом медленного действия. Среди природных соединений, содержащих кальций, в мелиорации солонцов наибольшее распространение получили глиногипс, карбонатно-гипсовая порода, фосфогипс, сыромолотый гипс. Глиногипс содержит 70-90% гипса, до 11% карбоната кальция, примеси магния, натрия, калия, ряд микроэлементов: медь и марганец. Глиногипс является эффективным мелиорантом, особенно в условиях орошения, и оказывает положительное действие на почву и ее плодородие в течение 5-6 лет после внесения.

Аналогичное воздействие на солонцовые почвы оказывает карбонатно-гипсовая порода. Она легко добывается открытым способом и не нуждается в предварительной подготовке и переработке, а по мелиоративному действию не уступает гипсу.

Фосфогипс является крупнотоннажным отходом производства двойного суперфосфата и преципитата. Представляет собой очень тонкий порошок серого или белого цвета, содержащий 75-85% гипса, 0,5-0,6% фосфорной кислоты, 5-6% глины и воду. Фосфогипс гораздо дешевле гипса, обладает более высокой растворимостью, а присутствие в нем водорастворимого фосфора усиливает мелиорирующий эффект. Его использование несколько осложняется высокой гигроскопичностью, поэтому фосфогипс рекомендуется подсушивать и гранулировать в заводских условиях, чтобы он содержал не более 15% свободной влаги.

Сыромолотый гипс получают путем размола природных залежей гипса. Это белый или серый порошок, содержит 71-73% гипса, в воде растворяется слабо. Важное значение имеет тонина его размола. Согласно принятому стандарту, все частицы гипса должны проходить через сито с отверстием 1мм и не менее 70-80% через сито с отверстиями 0,25мм. Влажность молотого гипса не должна превышать 8%, иначе он слеживается, при хранении превращается в глыбы и комки.

5. Агротехнические и агробиологические способы улучшения солонцовых почв

Изучение генетических особенностей солонцовых почв, своеобразное строение их профиля позволило разработать методы коренного улучшения солонцов без внесения химических мелиорантов извне путем использования внутренних ресурсов сомой почвы.

В солонцах второй группы поглощенного натрия немного и нет соды. На этих почвах наиболее эффективен агробиологический способ освоения солонцов. Он заключается в сочетании механического, химического и биологического воздействий на солонцовые почвы с целью их улучшения и состоит из комплекса мероприятий:

1. мелиоративная обработка почв, направленная на создание глубокого пахотного и корнеобитаемого слоя с вовлечением в него углекислого кальция или гипса из нижележащих горизонтов, за счет которых осуществляется самомелиорация солонцов;
2. система применения органических и минеральных удобрений;
3. система влагонакопительных мероприятий;
4. посев культур-освоителей.

Впервые прием самомелиорации солонцов был предложен В.А. Ковдой и А.Ф.Большаковым для мелиорации солонцов Прикаспийской низменности. Применение способа самомелиорации солонцов основано на том, что в зоне сухих степей и пустынной зоне в этих почвах близко к дневной поверхности залегают гипсовый и карбонатный горизонты. С помощью плантажной вспашки на глубину 50-55см гипсовый горизонт, залегающий в этих почвах на глубине 35-50см, перемешивают с солонцовым. Способ мелиоративной обработки зависит от мощности надсолонцового и солонцового горизонтов и глубины залегания карбонатов. На глубоких и средних солонцах применяют трехъярусную вспашку плугом ПТН-40. При такой обработке гумусовый надсолонцовый горизонт остается на поверхности, а солонцовый и карбонатный меняются местами.

На мелких солонцах с неглубоким залеганием (до 40см) залеганием карбонатов проводят плантажную вспашку плугом ППН-50. При этой вспашке происходит перемешивание гумусового, солонцового и подсолонцового (карбонатного) горизонтов. После плантажной вспашки производят обработку почв тяжелыми дисковыми боронами для разрушения глыб, а также выполняют мероприятия по накоплению влаги в почве путем устройства продуваемых полос, посева высокостебельных культур для создания кулис. Затраты на проведение мелиоративной вспашки окупаются за 2-3 года, а длительность действия продолжается 10-12 лет.

Агробиологическая мелиорация включает в себя накопление влаги, введение черных и кулисных паров, напахивание снежных полос, лиманное орошение. Благодаря этому создаются условия для увеличения запасов и выноса вредных солей в нижележащие горизонты. Мелиоративную обработку солонцов осуществляют в раннем или черном пару. При обработке раннего пара основную мелиоративную вспашку на 45-50 см проводят весной, летом его культивируют. Ранней весной следующего года боронуют и высевают культуры – освоители солонцов.

При обработке черного пара основную мелиоративную вспашку проводят осенью. На следующий год осуществляют уход за паром (ранневесеннее боронование, культивация, осеннее глубокое рыхление).

Отрицательные свойства сильнозасоленных почв и солончаков могут быть ослаблены в результате биологической мелиорации. Этот вид мелиорации осуществляется путем возделывания на засоленных почвах галофитов. Галофиты способны поглощать до 25- 50% солей от собственной сухой массы. Скашивание и удаление солянок позволяет освободить поверхностные горизонты от части солей. Кроме того, солянки затеняют почву, обогащают ее верхние горизонты органическим веществом. Такими растениями в зоне каштановых почв являются тамариск, лох, скумпия, акация желтая, клены татарский и ясенелистный. Своей корневой системой они благоприятно влияют на физические и химические свойства почвы. Дополнительная аккумуляция снега не только улучшает их водный режим, но и способствует промывке солей.

Землевавание как способ мелиорации заключается в искусственном создании мощного плодородного пахотного горизонта на поверхности солонца или сильносолонцовой почвы. С этой целью скреперами срезают тонкий (1-2см) слой поверхностного горизонта окружающей солонец плодородной несолонцовой почвы, который и будет пахотным горизонтом нового профиля. Этот прием наиболее эффективен для мелиорации солонцов черноземной зоны, поскольку срезка поверхностных слоев при тщательном выполнении этого приема не вызывает заметного изменения плодородия черноземов.

Срезанный мелкозем гумусового горизонта в буртах складируют на поверхности мелиорируемых солонцовых участков, а затем разравнивают грейдерами по полю. Н.В. Орловский, впервые предложивший этот прием мелиорации солонцов в черноземной зоне Западной Сибири, считал достаточным нанесение слоя мощностью 6-9 см в несколько приемов. Землевание должно сочетаться с интенсивной системой мероприятий по восстановлению плодородия почв на срезанных участках поверхности. Большое значение приобретает внесение удобрений, особенно органических, посев сидератов.

1. Ознакомиться с особенностями солонцовых почв и способами их улучшения по данным конспекта теории;

2. каждый студент получает индивидуальное задание, по материалам которого необходимо определить:

1. потребность почв в гипсовании;
2. рассчитать дозу мелиоранта;
3. предложить агротехнические способы улучшения анализируемой почвы.

Задачи и упражнения

1. Почва – южный чернозем, ЕКО – 36 ммоль /100 г, содержание обменного натрия – 6,4 ммоль/100 г, плотность почвы – 1,4 г/см 3 , глубина мелиорируемого слоя 0–20см. Определить степень солонцеватости почвы и дозу гипса.

2. Доза гипса составляет 5,8 т/га. Какова норма внесения фосфогипса в физической массе?

3. Определите: а) очередность внесения гипса и его дозу на следующих почвах: светло-каштановая, тяжелосуглинистая, S = 18 ммоль/100 г, Na = 2,3 ммоль/100 г, гумус – 2,1% под культуры севооборота: люцерна – пшеница – однолетние травы – пшеница; светло-каштановая супесчаная S = 12 ммоль/100 г, Na = 1,8 ммоль/100 г, гумус – 1,2% под культуры севооборота: донник-пшеница – картофель – овес; б) какие из указанных удобрений внесете под эти культуры (гипс, простой или двойной суперфосфат, фосфогипс)?

4. Определите степень нуждаемости в мелиорирующем веществе и рассчитайте его дозу для пахотного слоя (0-20см) по следующим показателям:

Таблица 1

B 1 B 1 B 1

Почва	Горизонт	Глубина, см	Ммоль на 100г почвы				Плотность сложения, г/см3
			Са 2+	Mg 2+	Na +	S
1	A 1	0-12	18,06	4,31	5,25	27,62	1,27
	12-23	12,00	3,04	13,33	38,37	1,49
2	A 1	0-10	27,13	9,57	8,50	45,20	1,35
	10-23	11,44	6,33	13,23	31,00	1,47
3	A 1	0-18	19,89	5,82	1,60	27,01	1,26
	18-27	24,33	6,72	5,46	36,45	1,47

5. Почва – солонец корковый, ЕКО – 28 ммоль /100 г, содержание обменного натрия – 6,1 ммоль/100 г, плотность почвы – 1,5 г/см 3 , глубина мелиорируемого слоя 0–18см. Определить степень солонцеватости почвы и дозу гипса.

6. Рассчитайте норму гипса, необходимую для мелиорации солонца высокостолбчатого, если S – 32,8ммоль /100 г, содержание обменного натрия – 5,5 ммоль/100 г, плотность почвы – 1,43г/см 3 , глубина мелиорируемого слоя 0–20см.

Определите степень солонцеватости и рассчитайте норму гипса для мелиорации каштановой почвы с содержанием гумуса 4,5%, если содержание обменного натрия – 3,5 ммоль/100 г, ЕКО – 20 ммоль /100 г, плотность почвы – 1,3 г/см 3 , глубина мелиорируемого слоя 0–18см.

8. По представленным данным, выраженным в ммоль на 100 г почвы определите: нуждается ли почва в химической мелиорации; если нуждается, то в какой?

а) ЕКО=15,5; Нr=8;

б) S=8,5; Нr=4,6;

в) Nа + =5; S=20;

г) ЕКО=28; Са 2+ + Мg 2+ =22; рН Н2О > 7;

д) S=12; ЕКО=20; рН Н2О

е) Са 2+ + Мg 2+ =35; ЕКО=40; рН Н2О > 7;

ж) Са 2+ =8 ; Мg 2+ =3; Нr=6.

9. Для создания культурного пахотного слоя (0-20см) требуется узнать, нуждается ли почва в мелиорирующем веществе и в какой дозе по следующим показателям:

Таблица 2

B 1 B 1 B 1

Почва	Горизонт	Глубина, см	Ммоль на 100г почвы				Плотность сложения, г/см3
			Са 2+	Mg 2+	Na +	S
1	A 1	0-15	7,41	2,38	8,10	17,89	1,12
	15-24	2,68	1,89	23,29	27,86	1,54
2	A 1	0-10	47,97	9,64	3,86	61,47	1,2
	10-35	34,32	9,18	6,70	50,20	1,51
3	A 1	0-10	27,16	9,57	8,50	45,23	1,25
	10-23	11,44	6,38	13,23	31,05	1,49

10. Что можно сказать о почве с точки зрения состава поглощенных катионов почвенного поглощающего комплекса по следующим данным, выраженным в ммоль на 100г почвы?

а) Са 2+ =29 ; Мg 2+ =5,8; Nа + =1,9;

б) Nа + =2; S=22;

в) Nа + =9; ЕКО=28;

г) Са 2+ =7,8 ; Мg 2+ =2,4; S=17;

Вопросы: 1. Известкование кислых почв

2. Гипсование солонцовых почв
В нашей стране значительные площади занимают кислые и щелочные солонцовые почвы. Наличие в поглощенном состоянии в кислых почвах большого количества ионов водорода и алюминия, а в солонцовых – катионов натрия резко ухудшают физические, физико-химические и биологические свойства этих почв, их плодородия. Для коренного улучшения кислых и солонцовых почв необходима химическая мелиорация их в сочетании с другими агротехническими мероприятиями.

Методы химической мелиорации кислых и солонцов почв основаны на изменении состава поглощенных катионов, главным образом путем введения кальция в ППК. Для нейтрализации кислотности и повышения плодородия кислых почв основным мероприятием является известкование, а для устранения повышенной щелочности и улучшения свойств солонцовых почв – гипсование.

Применение методов химической мелиорации на кислых и щелочных почвах является важнейшим условием интенсификации с.-х. производства на этих почвах, повышения их плодородия и эффективности вносимых органических и минеральных удобрений.

Отношение различных с.-х. культур к реакции почвы и известкованию
Для каждого вида растений существует определенная наиболее благоприятная для его роста и развития реакция среды. Большинство с.-х. культур и полезных почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции среды, близкой к нейтральной (рН 6-7).

По отношению к реакции среды и отзывчивости на известкование с.-х. культуры делятся на следующие группы:

1. Не переносят кислой реакции люцерна, эспарцет, корнеплоды, конопля, капуста: для них оптимум рН лежит в узком интервале от 7 до 7,5. они очень сильно отзываются на известкование даже на слабокислых почвах.

2. Чувствительны к повышенной кислотности почв – пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры (за исключением люпинов и сераделлы) огурцы, лук, салат. Они лучше растут при слабокислой и нейтральной реакции (рН 6-7) и хорошо отзываются на известкование не только сильно- но и среднекислых почв.

3. Менее чувствительны к повышенной кислотности рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка, редис, морковь, томаты. Они могут удовлетворительно расти в широком интервале рН (от 4,5 до 7,5), но наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5 – 6,0). Эти культуры положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв.

4. Нуждаются в известковании только на средне- и сильнокислых почвах лен и картофель. Картофель мало чувствителен к кислотности, а лен лучше растет на слабокислых почвах (рН 5,5 – 6,5). Высокие нормы извести оказывают отрицательное действие на качество урожая этих культур: картофель сильно поражается паршой, снижается содержание крахмала в клубнях, а лен заболевает бактериозом, ухудшает качество волокна.

5. Хорошо переносят кислую реакцию почвы и отрицательно реагируют на известкование люпин, сераделла и чайный куст, поэтому при известковании повышенными нормами они снижают урожай.

Таким образом, на большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие, поэтому они положительно отзываются на известкование.

Кислая реакция почвы оказывает многостороннее отрицательное действие на растения, но их можно объединить в две группы: прямое отрицательное действие и косвенное отрицательное действие.

Прямое отрицательное действие заключается в том, что ухудшается проницаемость оболочек клеток, поэтому затрудняется использование воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений, нарушается обмен веществ, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов в более сложные органические соединения, ухудшается рост и ветвление корней. Особенно чувствительны растения к кислой реакции в первый период роста, сразу после прорастания.

Косвенное отрицательное действие кислотности так же многостороннее. Кислые почвы имеют неблагоприятные биологические, физические и химические свойства. Их коллоидная часть бедна кальцием и другими основаниями. Вследствие вытеснения кальция ионами водорода из почвенного перегноя повышаются его дисперсность и подвижность, а насыщение водородом минеральных коллоидных частиц приводит к постепенному их разрушению. Этим объясняется малое содержание в кислых почвах коллоидной фракции, они поэтому имеют неблагоприятные физические, биологические физико-химические свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и слабую буферность.

Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной степени связана с увеличением подвижности алюминия и марганца и снижением доступности фосфора и молибдена. Кроме того, в кислых почвах затрудняется поступление в растения кальция и магния, поэтому ухудшается их питание и этими элементами.
Влияние извести на свойства и питательный режим почвы
Внесением извести нейтрализуются свободные органические минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе , то есть устраняются актуальная и обменная кислотности, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почв основаниями.

Замена поглощенного ППК водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшается их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы – структурность, водопроницаемость, аэрация.

При внесении извести снижается содержание а почве подвижных форм алюминия и марганца, поэтому устраняется их вредное действие на растения.

В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность полезных почвенных микроорганизмов и мобилизвция ими азота, фосфора, серы и других макро и микроэлементов из почвы. Только подвижность бора и марганца может снижаться, но это можно поправить внесением соответствующих микроудобрений.

Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связана также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощнцю корневую систему, способную усваивать большее количество питательных элементов.

Быстрый способ коренной мелиорации солонцов землеванием заключается в том, что поверхность солонцовых пятен покрывают при помощи скрепера 15-20 см слоем рядом расположенной богатой кальцием и гумусом черноземной почвы за один прием. С таким количеством почвы на 1 га попадая в солонцовый горизонт улучшает его.

Материалы применяемые для гипсования почв:

1. Гипс сыромолотый (СаSО 4 2Н 2 О) – содержит гипса 71-73%. Это тонко размолотый природный гипс белого или серого цвета. Влажность его не должна превышать 8%, иначе слеживается и превращается в глыбы.

2. Фосфогипс – это отходы производства двойного суперфосфата и преципитата. Очень тонкий порошок белого или серого цвета, содержащий 70-75% СаSО 4 и небольшое количество Р 2 О 5 2-3%.

3. Глиногипс добывается из природных залежей. В естественном состоянии рыхлый не требует размола. Содержит от 60 до 90% СаSО 4 и от 1 до 11% глины.

Лекция 9
1. Проверка посещаемости

2. Вопросы по предыдущей лекции

1. Как относятся сельскохозяйственные культуры к кислотности почвы?

2. Каково значение известкования почв?

3. Какие известковые удобрения существуют?

4. Какие почвы подвергаются гипсованию?

5. Какие процессы протекают в почве при гипсовании?

>> Химия: Химическая мелиорация почв

Мелиорация (от лат. мелиорацио - улучшение) - это методы, посредством которых долго улучшают свойства почв. К ним относятся гидротехнические, лесотехнические и химические методы.

Для растений на каждой стадии их развития наиболее благоприятные условия создаются при определенном составе почвенного раствора. Особое значение имеет реакция раствора, зависящая от концентрации в нем ионов водорода , т. е. кислотность почв.

Кислотность почвы - это один из важнейших показателей, характеризующих ее плодородие.

Кислотность почвенного раствора обусловливается наличием в нем катионов Н+, а щелочность - анионов ОН-. В чистой воде содержится одинаковое число ионов Н+ и ОН-. С увеличением концентрации Н+ раствор становится кислотным, при повышении концентрации ОН- - щелочным. Концентрацию Н+ выражают в виде отрицательных степеней от числа 10, например 10-3, 10-4 моль ионов на 1 л. Для характеристики кислотности пользуются одним показателем степени, взяв его с обратным знаком. Он называется водородным показателем или рН. Цифра при знаке рН показывает степень кислотности. Например, рН = 5 означает, что в растворе находится 0,00001 моль ионов Н+, т. е. среда почвенного раствора среднекислот-ная; при рН = 7 - среда нейтральная, т. е. концентрации ионов Н+ и ОН- равны; при рН > 7 реакция среды щелочная.

Многие почвы в России кислотные. Ионы водорода, когда они находятся в значительном избытке, вредны для растений не только сами по себе. В чрезмерно кислотных почвах резко снижается жизнедеятельность полезных микроорганизмов. Физические свойства таких почв неудовлетворительны, они плохо проницаемы для воздуха и воды.

Улучшения свойств кислотных почв добиваются химической мелиорацией путем известкования, т. е. путем внесения в почву известковых материалов - гашеной извести Са(ОН)2 или известняка СаС03. Наиболее часто используют измельченный известняк, очень распространенный природный минерал. В кислотной почве эти соединения реагируют с ионами водорода:

СаСО3 + 2Н + = Са 2+ + Н20 + С02

Известкование улучшает деятельность клубеньковых и азо-тофиксирующих бактерий, повышает ионообменную способность почвенных частиц, а потому на 30-40% повышает эффективность применения минеральных удобрений, улучшает структуру почв, их водный и воздушный режим, способствует развитию корневой системы растений.

Культурные растения по-разному реагируют на кислотность почвы и известкование. Люцерна, капуста, клевер, свекла очень чувствительны к кислотности почв, им нужна реакция почвы, близкая к нейтральной (рН 6,2-7,2), поэтому они хорошо отзываются на известкование. Пшеница, ячмень, ку-куруза, горох, бобы, вика, турнепс, брюква хорошо растут при слабокислотной реакции (рН 5,1-6) и известковании. Рожь, овес, тимофеевка, гречиха переносят умеренную кислотность (рН 4,5-5,0) и положительно реагируют на высокие дозы извести. Картофель, лен, подсолнечник легко переносят умеренную кислотность и требуют известкования только на сильно- и среднекислотных почвах. Люпин, сераделла, чайный куст малочувствительны к повышенной кислотности почв и в известковании не нуждаются.

Кроме известняков в качестве известковых удобрений применяют известковый туф, мергель, доломит, мел и др.

1. Мелиорация.

2. Химическая мелиорация.

3. Кислотность почвы.

4. Известкование и его значение.

Напишите молекулярное уравнение реакции, соответствующее приведенному в разделе сокращенному ионному уравнению. Почему нерастворимый карбонат кальция растворяется?

Какие значения имеет рН слюны и желудочного сока? Вспомните из уроков биологии, что слюна имеет щелочную среду. О том, что среда желудочного сока кислая, вам известно также из курса химии. Почему стоматологи рекомендуют после еды почистить зубы или же пожевать некоторые сорта жевательных резинок?

Для супесчаных почв при рН менее 4,5 (что это означает?) норма внесения извести составляет 4 т/га. Рассчитайте дозу извести, необходимую для внесения на 6 соток дачного участка с этим типом почв. Напишите уравнения реакций, происходящих в почвенном растворе при известковании.

Формула доломита СаС0 3 МgСO 3 . Напишите уравнения реакций, происходящих при известковании почв доломитом.

Какие способы гидротехнической и лесотехнической мелиорации вам известны? Можно ли ограничиться только одной группой мелиоративных методов?

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

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.