Norint pašalinti dirvožemio šarmingumą, naudojami šie meliorantai. Cheminis grunto melioravimas – Žinių prekybos centras
Būtina griebtis cheminės dirvožemių melioracijos (iš esmės gerinimo) tais atvejais, kai reikia greitai pakeisti augalams nepalankias jų savybes, didinti derlingumą. Tam į dirvą įvedami cheminiai junginiai, kurie pagerina arba keičia jo savybes. Kalkinimas dažniausiai naudojamas žemės ūkyje. rūgščių dirvožemių ir gipsas, o kartais ir šarmų parūgštinimas.
Rūgščių dirvožemių kalkinimas
SSRS apie pusė visų tinkamų auginti žemių yra ne chernozemo zonoje. Kritulių pakanka, o kartais ir per daug. Bet pasėliai ant podzolic ir velėniniai-podzoliniai dirvožemiaišioje zonoje vyraujantys nedideli. Mažo šių dirvožemių derlingumo priežastis – maisto medžiagų trūkumas, prasta struktūra ir daugelio jų rūgštinė reakcija.
Vien europinės SSRS dalies ne černozemo juostoje yra apie 35 mln. hektarų rūgščios reakcijos dirvožemių.
Dirvožemio rūgštingumą lemia organinės ir iš dalies mineralinės rūgštys bei vandenilio jonas, esantis mažiausių koloidinių dirvožemio dalelių paviršiuje.
Dauguma žemės ūkio kultūrų blogai auga labai rūgščioje dirvoje ir duoda mažą derlių. Ypač jautrūs dirvožemio rūgštingumui yra burokėliai, kopūstai, garstyčios, dobilai, liucernos, esparniai, saldieji dobilai, svogūnai, česnakai, serbentai. Kiek mažiau, bet ir labai jautrūs dideliam rūgštingumui, kviečiai, miežiai, kukurūzai, pupelės, žirniai, rūtos, ropės, žiediniai kopūstai, agurkai; iš vaismedžių - obuolių, slyvų, vyšnių; iš vaistažolių – laužas, lapės uodega. Silpnai jautrus rūgštinė reakcija, tačiau į kalkinimą teigiamai reaguoja avižos, rugiai, grikiai, motiejuko žolė.
Yra pasėlių, kurie lengvai toleruoja padidėjusį rūgštingumą ir dažniausiai jiems nereikia kalkinti dirvos. Kai kurios iš jų padidina derlių nepilnai kalkinant, kai stiprų rūgštingumą pakeičia silpnas rūgštingumas. Tai linai, saulėgrąžos, morkos, petražolės, ropės, ridikai.
Koks neigiamas rūgštingumo poveikis augalams ir dirvožemiams? Rūgštinis vandenilio jonas prisideda prie dirvožemio mineralų sunaikinimo ir dirvožemio išeikvojimo. Be to, jis yra nuodingas augalams ir naudingiems mikroorganizmams. Dėl didelio rūgštingumo dirvožemio tirpaluose atsiranda augalams ir mikroorganizmams kenksmingų aliuminio, geležies, mangano junginių. Rūgščioje dirvoje ištirpęs aliuminis gali padaryti daugiau žalos augalams nei vandenilio jonai.
Dirvožemio rūgštingumui neutralizuoti į dirvą įberiama malto kalkakmenio (kalkių miltų) arba kreidos, degintų kalkių, tufo, skalūnų ar durpių pelenų. Tačiau kai kurie augalai, pavyzdžiui, bulvės, suserga nuo kalkių pertekliaus. Tokiais atvejais geriau naudoti maltą dolomitą, mergelį, kuriame, be kalcio karbonato, yra magnio karbonato. Kalcis ir magnis taip pat reikalingi kaip trąšos.
Vasariniai kviečiai rūgščioje podzolinėje dirvoje be trąšų (kairėje) ir su kalkėmis, superfosfatu ir azotu.
Priklausomai nuo dirvožemio rūgštingumo laipsnio, humuso ir molio dalelių kiekio joje, būtina įpilti į dirvą skirtingą sumą kalkių. Pavyzdžiui, ant molio dirvožemiai ai, kalkių reikia įpilti maždaug pusantro karto daugiau nei lengvose priemolio ir priesmėlio dirvose.
Šiek tiek rūgščios dirvos kalkinti nereikia.
Didinant rūgščių dirvožemių derlingumą, kalkinimas yra vienai pirmųjų vietų. Jis pašalina rūgštingumą, paverčia kai kuriuos toksiškus junginius, tokius kaip aliuminis, į netirpią, todėl nekenksmingą augalams formą, ir, atvirkščiai, skatina kai kurių kitų medžiagų, įskaitant fosfatus, tirpumą (sujungdamas judrų aliuminį ir geležį) ir taip padidina jų prieinamumas augalams.
Kartu gerėja naudingų mikroorganizmų gyvenimo sąlygos, didėja jų aktyvumas. Huminės medžiagos kaupiasi dirvožemyje, gerindamos jo struktūrą. Dirvožemis tampa labiau vandeningas ir pralaidus orui, lengviau dirbti.
Didžiausias derliaus padidėjimas ir dirvožemio derlingumo padidėjimas pasiekiamas naudojant jungtį
kalkių įterpimas organinėmis ir mineralinėmis trąšomis. Kalkės mineralinių ir organinių trąšų efektyvumą padidina 25-50%. Pavyzdžiui, miežių ir daugiamečių žolių derlingumas įterpus 20 t mėšlo ir 6 t kalkių iš hektaro prilygsta derliui, kuris gaunamas išberiant 40 t mėšlo. Net įvedus pusę kalkių dozių, derlius gerokai padidėja.
Kalkintose dirvose žemės ūkio augalų derlingumas vidutiniškai padidėja: žieminių kviečių - 3-6 centneriais iš hektaro; vasarinių kviečių, miežių ir rugių - 2-5 centnerių, dobilų šienui - 10-15 centnerių, pašarinių šakniavaisių - 60 centnerių.
Kuo rūgštesnis dirvožemis, tuo didesnis derliaus padidėjimas suteikia kalkių įvedimą. Tačiau vien labai prastų dirvožemių kalkinimas gali neduoti teigiamo rezultato, nes kalkės sumažina kai kurių kitų medžiagų, tokių kaip kalis ir mikroelementai, tirpumą. Todėl skurdžiose dirvose kalkinant dažnai reikia įterpti mikroelementų: boro, kai kuriuose – mangano, sieros, molibdeno. Mikroelementai didina ne tik augalų derlių, bet ir atsparumą ligoms.
Kalkintose dirvose būtina tręšti mineralinėmis ir organinėmis trąšomis. Tik esant tokiai sąlygai, didžiausią poveikį galima gauti pašalinus dirvožemio rūgštingumą.
Į dirvą patekusios kalkės palaipsniui nuplaunamos vandeniui prasiskverbiant į gilesnius sluoksnius. Todėl kalkinimas turi būti kartojamas kas 7-10 metų.
Kukurūzai ant druskos laižo neišdygo.
Druska po melioracijos. Augalai vystosi normaliai
Gipsas ir dirvožemių rūgštinimas
Stepių zonos dirvožemiai – chernozem, kaštonai ir kt. – pasižymi dideliu natūraliu derlingumu. Jiems būdinga neutrali reakcija ir nereikia cheminio regeneravimo. Tačiau tarp jų yra ir šarminių dirvožemių. Visų pirma, tai yra druskos laižymai. Druskos laižos yra nevaisingos, ant jų blogai vystosi net laukiniai augalai. Sausos druskos laižyklės yra labai tankios ir perdirbimo metu skyla į didelius blokus. Sušlapę jie išsipučia ir tampa klampūs. Vanduo stovi ant druskos laižo. Labai sunku ir dažnai nenaudinga tokias dirvas įdirbti: derliaus iš jų negausi.
Druskos laižos dažnai aptinkamos mažose dėmėse tarp kitų, derlingesnių dirvožemių, užimančių nuo 10 iki 50% viso ploto. Šis derinys labai apsunkina gerų dirvožemių naudojimą.
Nepalankias soloneco savybes lemia natrio jonų buvimas mažiausių, koloidinių dirvožemio dalelių paviršiuje. Koloidinės dalelės, kai yra natrio, elgiasi kitaip nei su kitais jonais, todėl šie dirvožemiai tampa bestruktūriniai.
Natris gali būti pašalintas iš soloneco tik nuplaunant jį druskos, pavyzdžiui, kalcio, tirpalu. Kalcio jonai išstums natrį. Po to nepalankios druskos laižo savybės išnyks. Tačiau nenaudinga į dirvą įpilti kalcio karbonato, kad būtų išstumtas keičiamasis natris, kaip tai daroma kalkinant. Druskos laižos lieka neaktyvios. Būtina įvesti labiau tirpią kalcio sulfato druską - smulkiai sumaltą gipsą arba fosfogipsą, kuriame, be gipso, yra 2-3% fosforo anhidrido.
Paprastai vienam solonecių hektarui reikia išberti nuo 5 iki 25 tonų žaliavinio (vandeninio) gipso.
Gipsas išbarstomas ant dirvos paviršiaus, o po to ariamas.
Vietoj gipso galima pridėti kalcio chlorido. Jis pristatomas kaip koncentruotas tirpalas iš chemijos gamyklų, kur kaupiasi kaip atliekos gaminant sodą. Kalcio chloridas yra chemiškai aktyvesnis nei gipsas, tačiau jis yra blogas, nes su juo susijęs chlorido jonas yra nuodingas augalams. Po melioracijos kalcio chloridu dirvas reikia greičiau išplauti, o tai įmanoma tik dirbtiniu drėkinimu. Po plovimo druskos laižos tampa geros, derlingos dirvos.
Druskos laižos, kurių sudėtyje yra kalcio karbonato, pradedant nuo viršutinio sluoksnio, gali būti pagerintos į dirvą įleidžiant rūgščias pramonines atliekas, geriausia pramoninės sieros rūgšties gamybos atliekas. Ši technika vadinama druskos laižymo parūgštinimu.
Kartais rūgštis naudojama arbatos plantacijoms skirtose dirvose. Arbatkrūmis auga subtropikuose. Jis vystosi tik šiek tiek rūgščiuose dirvožemiuose, kurių plotas yra nepakankamas pietuose: daugumoje sausų ir pusiau sausų subtropikų dirvožemių yra kalcio karbonato. Apdorojant ir nuplaunant dirvą, kurioje yra kalcio karbonato, jie gali būti tinkami arbatai auginti.
Yra ir kitų solonecų ir kai kurių kitų šarminių dirvožemių melioracijos būdų.
Per šimtmečius trunkančią žemės ūkio istoriją žmonija iš viso įvaldė apie 10% žemynų ploto. Gali atrodyti, kad tai nėra daug, tačiau derlingų, tinkamų dirbti žemių atsargos mūsų planetoje jau beveik išsekusios. Likusius plotus užima nederlingi ir nederlingi dirvožemiai, įskaitant ir tuos, kuriems reikalinga cheminė melioracija. Pavyzdžiui, vien SSRS yra daugiau nei 40 milijonų hektarų solonečių. Tai didžiulė sritis. Aprūpinti maistu sparčiai augančius gyventojus pasaulis, svarbu visais būdais pagerinti visų naudojamų dirvožemių derlingumą, taip pat pagerinti kai kuriuos nederlingus ir nederlingus dirvožemius.
Cheminė melioracija yra svarbi milžiniško darbo, skirto esminiam žemės gerinimui, dalis, kuri vyko visoje didžiulėje mūsų šalies teritorijoje. Pietuose vykdomas drėkinimas ir naikinamas dirvožemio įdruskėjimas bei šarmingumas, šiaurėje – sausinamos užmirkusios žemės, kovojama su kenksmingu dirvožemio rūgštingumu. Artimiausiu metu mūsų kolūkiai ir valstybiniai ūkiai iš šių žemių gaus papildomas tonas grūdų, medvilnės, daržovių ir kitų vertingų žemės ūkio produktų.
Tema. Cheminis dirvožemio melioravimas. Solonecinių dirvožemių apdorojimas gipsu
Pagrindinės teorinės nuostatos
Melioracija (iš lot. melio – gerinti)– tai dirvožemių savybių ir režimo gerinimo priemonių sistema palankiomis gamybos ir aplinkosaugos kryptimis. Melioracija užtikrina svarbiausių sąlygų dideliam ir stabiliam derliui gauti sukūrimą, racionalų dirvožemių naudojimą, gerina gamybą, kokybiškai keičia darbo sąlygas ir našumą. Reikėtų nepamiršti, kad melioracija yra tik dalis kompleksinio priemonių rinkinio, kuriuo siekiama optimizuoti žemės ūkio gamybos procesą, bendrą dirvožemio našumo apimtį.
1. Solonecinių dirvožemių paplitimas ir jų gerinimo poreikis
Cheminės melioracijos objektai yra jonų mainų ir koloidinės-cheminės dirvožemio savybės, jo rūgščių-šarmų charakteristikos, druskų ir mikroagregatų sudėtis, kurios tarpusavyje lemia dirvožemio cheminę ir melioracijos būklę ir gali būti pagerintos įvairiais būdais ir metodais. Dirvožemio koloidai – reaktyviausia labai dispersinė dirvožemio dalis, kurią sudaro vandenyje netirpūs aliumosilikatai, humusinės medžiagos ir organiniai mineraliniai junginiai, pasižymi sugeriamumu. Visas šis sudėtingas junginių konglomeratas, galintis jame esančius kalcio, magnio, natrio, vandenilio, aliuminio ir kt. katijonus pakeisti į bet kokius natūralių ir dirbtinių tirpalų katijonus, vadinamas dirvožemio sugėrimo kompleksas.
Šarminiai dirvožemiai ir solonetės Dirvožemiai vadinami dirvožemiais, kuriuose yra padidintas keičiamo natrio (arba magnio) kiekis vieno iš dirvožemio profilio horizontų - iliuvialiniame arba pereinamajame horizonte B, esančiame po aukščiausiu dirvožemio horizontu A. Absorbuoto natrio kaupimosi procesas dirvožemį sugeriančiame komplekse vadinamas druskėjimo procesas. Solonecos dažniausiai aptinkamos kartu su zoniniais dirvožemiais – rudais, kaštonais, chernozemais, formuoja dėmes, kurių dydis svyruoja nuo kelių kvadratinių metrų iki dešimčių hektarų. Apie 20% solonecinių dirvožemių patenka į chernozemų zoną, o pagrindiniai jų plotai yra kaštoninių dirvožemių zonoje; derlingiausio dirvožemio vietovėse. Tačiau itin nepalankūs solonečių agronominiai rodikliai neleidžia išnaudoti palankių gamtinių ir klimato sąlygų ir smarkiai mažina bendrą zoninių dirvožemių produktyvumą.
Solonecinių dirvožemių dalis in Rusijos Federacija užima 30 mln. hektarų, o tai sudaro 17,5 % žemės ūkio paskirties žemės. Sibire soloneciniai dirvožemiai užima 16% žemės ūkio naudmenų ploto ir 12% (7 mln. hektarų) dirbamos žemės ploto. Krasnojarsko teritorijoje, miško stepių zonoje (Kansky, Dzeržinskio rajonai), susidaro soloneciniai dirvožemiai, kurių druskingumas yra sodos tipas. Regiono stepių (Chakassia) ir sausųjų stepių (Tyva) zonose aptikti solonecinio komplekso dirvožemiai su mišraus ir neutralaus druskingumo tipais - jie užima 127 tūkst. ha. ha.
Giluminio solonecų genezės ir rekultivavimo tyrimo pradžia buvo padėta garsaus dirvožemio mokslininko chemiko K.K.Gedroits, soloneco proceso koloidinės-cheminės teorijos autoriaus, darbuose. Remiantis šia teorija, pradinis proceso etapas yra natrio druskų patekimas į viršutinius dirvožemio horizontus iš druskos turinčių nuosėdų arba druskingų nuosėdų. gruntinio vandens veikiant kapiliarinėms jėgoms arba hidrostatiniam slėgiui. Kai lygis nukrenta gruntinis vanduo ir nutrūkus jų migracijai aukštyn, sustoja tolimesnis druskėjimas, bet prasideda gėlinimo, druskų išplovimo į žemesnius dirvožemio horizontus procesas. Remiantis K.K.Gedroits teorija, prasideda antrasis soloneco proceso etapas - soloneco formavimasis, kuriame išskiriamos trys būdingos fazės. Pirma, tirpių druskų pašalinimas iš viršutinių dirvožemio horizontų; 2) sodos susidarymas; 3) dirvožemio dalelių išsklaidymas ir jų pašalinimas dirvožemio profilyje. Dezrusinant ir sumažėjus tirpių druskų koncentracijai žemiau krešėjimo slenksčio, vyksta koloidų, kuriuose yra absorbuoto natrio, peptizacija ir jie iš dalies virsta zoliais, todėl dirvožemio agregatai yra išsklaidomi. Peptizuoti organiniai koloidai suskaidomi ir išplaunami viršutiniai sluoksniai dirvožemiai į žemesnius, mineraliniai koloidai suyra ir persiskirsto, sudarydami iliuzinį horizontą su maksimaliu absorbuoto natrio kiekiu.
Nors keičiamasis natris laikomas pagrindine solonecinio proceso vystymosi priežastimi, gamtoje yra ryškių solonecinių savybių turinčių dirvožemių, kurių sugeriančiame komplekse yra nedidelis keičiamo natrio kiekis ir nemaža dalis magnio. Daugelio tyrinėtojų darbai (AN Sokolovsky, 1938, AM Mozheiko, 1965, VA Kovda, 1963) nustatė, kad esant tam tikram natrio ir magnio santykiui dirvožemį sugeriančiame komplekse, magnis vaidina svarbų vaidmenį formuojant solonecines dirvas. . Patekęs į dirvožemį sugeriantį kompleksą, jis, nors ir mažesniu mastu nei natris, padidina koloidų hidrofiliškumą, ardo ryšius tarp atskirų dirvožemio mikroagregatų ir sukelia nepalankių soloneciams būdingų agrocheminių savybių atsiradimą.
Soloneciniams dirvožemiams būdingas mažas natūralus derlingumas. Tai visų pirma paaiškinama jų neigiamomis vandens-fizinėmis-mechaninėmis savybėmis. Jų patinimas didėja. Sausuoju laikotarpiu solonečių molio masė susitraukia, sutvirtėja, virsta tankia, kieta, neapdorojama mase. Solonecinis horizontas neleidžia prasiskverbti giliai į augalų šaknų sistemą. Suspaudimą lydi pertraukos. Atsiranda sudėtingas didelių įtrūkimų tinklas. Jis ypač ryškus iliuviniame soloneco sluoksnyje, kur susidaro stulpiniai horizontai. Solonecos atsiranda periodiškai nuplaunamo vandens režimo sąlygomis, kai santykinai trumpalaikį profilio užliejimo etapą pakeičia džiovinimas. Potvynių anaerobinėmis sąlygomis laikotarpiu vyksta intensyvus koloidų drėkinimas ir jų brinkimas. Drėgnuoju periodu solonecių iliuvialiniai horizontai dažnai tampa atsparūs vandeniui, absoliučiai nepralaidūs, o sausuoju periodu paviršiniai horizontai gali turėti labai didelį, kartais įsmukusį, vandens pralaidumą. Tai paaiškina solonečių blokavimą, mažą jų vaisingumą ir auginimo sunkumą.
Be neigiamų agrofizinių savybių, soloneciams būdingas padidėjęs šarmingumas B horizonte, o tai daro neigiamą poveikį auginamiems augalams ir daugumai dirvožemio mikroorganizmai. Dėl solonetinių dirvožemių dirvožemio tirpale absorbuoto natrio ir kalcio bikarbonato arba anglies rūgšties mainų reakcijos susidaro natrio karbonato druskos, kurios, būdamos hidroliziškai šarminės, padidina tirpalo šarmingumą:
(P.P.K) 2Na + Ca(HCO 3) 2 (P.P.K)Ca + 2NaHCO 3. Profilio paviršiaus horizontuose esanti soda, stiprios bazės ir silpnos rūgšties druska, aktyviai hidrolizuojama: Na 2 CO 3 + 2H 2 O > 2NaOH + H 2 CO 3 .
Vykstant šarminei reakcijai, sutrinka medžiagų apykaita augaluose, sumažėja geležies, mangano, boro junginių, kalcio ir magnio fosfato druskų tirpumas ir prieinamumas dirvožemyje, stabdomi fotosintezės procesai. Druskų higroskopiškumas drastiškai sumažina augalams prieinamą dirvožemio drėgmės kiekį. Visi sitie neigiamų savybių dėl solonecinio dirvožemio sulėtėja augalų vystymasis, smarkiai sumažėja derlius ir dažnai miršta žemės ūkio augalai. Dirvožemio druskingumo įtaka lauko kultūrų vystymuisi priklauso nuo biologinės savybės kiekvieno atskiro pasėlio, įdruskėjimo laipsnį ir cheminę sudėtį bei kitus dirvožemio agrocheminius rodiklius: jo drėgnumą, maisto medžiagų atsargas. Ribinis žemės ūkio augalų druskų toleravimas išreiškiamas chloro kiekiu joms auginti priimtinoje dirvoje, o daugumai auginamų augalų jis svyruoja nuo 0,04 iki 0,01%. Druskumui atsparesni javai, cukriniai runkeliai, medvilnė, mažiau atsparūs moliūgai ir moliūgai. Iš medžių kultūrų ir krūmų rūšių druskingumui atsparios mažalapės guobos, geltonosios akacijos, totoriniai klevai, auksaspalviai serbentai. Ne visos druskos yra vienodai toksiškos augalams. Lauko augalams žalingiausia soda, mažiau toksiški chloridas ir natrio sulfatas.
2. Solonecinių dirvožemių gipsavimo reikšmė ir esmė
Soloneco ir solonchak dirvožemio naudojimas žemės ūkyje yra įmanomas tik juos radikaliai chemiškai rekultivavus, kurio tikslas - dirvožemio gėlinimas. Dirvožemio druskingumą galima sumažinti mechaniniais, biologiniais ir fizikiniais bei cheminiais metodais.
Solonecinių dirvožemių gerinimas turėtų būti vertinamas skirtingai, atsižvelgiant į jų šarmingumo laipsnį, kritulių kiekį ir drėkinimo buvimą ar nebuvimą. Priklausomai nuo solonecinių dirvožemių dydžio, jie skirstomi į tokias grupes: ne druskingi – turintys absorbuoto natrio ne daugiau kaip 5 % absorbcijos pajėgumo; silpnai solonecinis - 5-10%; vidutinio soloneco - 10-20% ir stipriai soloneco (absorbuotas natris daugiau nei 20%), tai apima solonecius.
Solonetai turi aukščiausią solonecizavimo laipsnį. Pagal druskėjimo pobūdį išskiriamos dvi solonečių grupės.
1) sodos ir soda-sulfatinės (šarminės) pievų ir pievų stepių rūšys, daugiausia aptinkamos juodžemio zonoje;
2) chloridas-sulfatas ir sulfatas-chloridas (neutralus), paplitęs kaštonų ir rudųjų dirvožemių zonoje.
Pirmosios grupės solonetai, be absorbuoto natrio, turi vandenyje tirpių druskų su padidintu šarmingumu (NaHCO 3 ir Na 2 CO 3).
Pagrindinis būdas radikaliai pagerinti šiuos dirvožemius yra gipsas, t.y. gipso CaSO 4 *2H 2 O įterpimas į dirvą kaip melioracijos priemonę. Kai gipsas patenka į soloneco dirvožemį, įvyksta tokia reakcija:
PPC] Na Na + CaSO 4 *2H 2 O > PPC] Ca + Na 2 SO 4.
Į dirvą įterpus gipso, dirvožemio tirpale pašalinama soda, absorbuotas natris išstumiamas ir pakeičiamas kalciu, kad susidarytų labai tirpi neutrali druska – natrio sulfatas. Taigi šis metodas pašalina solonecinio dirvožemio šarminę reakciją. Sugerto natrio pakeitimas kalciu vyksta kartu su dirvožemio koloidų koaguliacija; jaunos humusinės medžiagos, susidarančios skaidant augalų liekanas, esant kalciui, sulimpa dirvos gumulėliais, todėl dirva įgauna stiprią gumuluotą struktūrą, jos fizines savybes, vandens pralaidumas ir aeracija, palengvinamas apdorojimas. Pašalindamas šarmingumą ir pagerindamas dirvožemio fizines savybes, gipsas sukuria palankiomis sąlygomis dirvožemio mikroorganizmų vystymuisi ir veiklai. Todėl, veikiant gipsui, solonecinių dirvožemių fizinės, fizikinės ir biologinės savybės pagerėja, didėja jų derlingumas, jie tampa tinkami net ir labai reikliems augalams auginti.
3. Gipso dozės apskaičiavimas
Gipso dozė nustatoma pagal keičiamo natrio kiekį ir nustatoma pagal formulę: CaSO 4 * 2H 2 O \u003d 0,086 (Na - 0,1 * CEC) * h * d, kur
Nepakeičiama sėkmingos melioracijos sąlyga yra šalutinių gipso reakcijos produktų (Na 2 SO 4) pašalinimas iš dirvožemio šaknų horizonto, kad būtų išvengta antrinio jo įdruskėjimo, antrinio įdruskėjimo, o tai pasiekiama esant pakankamai natūraliai. drėgmės. Todėl gipsavimą patartina derinti su dirvožemio išplovimą gerinančiomis priemonėmis (sniego sulaikymas, drenažas), ypač efektyviomis laistymo sąlygomis. Drėkinimas prisideda prie natrio druskų pašalinimo iš dirvožemio sluoksnio ir apsaugo nuo antrinio dirvožemio įdruskėjimo ar įdruskėjimo. Drėkinimo sąlygomis melioracijos efektą galima pasiekti per gana trumpą 2-3 metų laikotarpį. Sausojo ūkininkavimo sąlygomis cheminis metodas(gipsas) yra veiksmingiausias stepių zonoje, kur metinis kritulių kiekis yra 400–450 mm, melioruojant chernozem ir pievų-chernozem solonecos.
Sausose stepių ir dykumų-stepių zonose, kuriose per metus iškrenta 200–300 mm kritulių, cheminis kaštonų ir rudųjų pusdykumų solonetų melioravimas galimas tik drėkinimo sąlygomis.
Stepių zonoje švarūs pūdymai yra geriausia vieta cheminei melioracijai. Jei jų trūksta arba nėra, gipsas dedamas po įdirbtais augalais. Miško stepių zonoje gipsui geriausia vieta yra cukrinių runkelių sėjai paruoštas laukas, o stepių zonoje – kukurūzai. Pašarinėse sėjomainose gipsas dedamas po daugiametėmis žolėmis.
Gerinantis gipso poveikis priklauso nuo jo maišymosi su dirvožemiu laipsnio. Todėl gipsas turi būti įterptas po giliu rudeniniu arimu, kad solonecinis horizontas geriau susimaišytų su juo ir viršutinis virš solonecinio horizonto. Be to, gipso dengimo būdai priklauso nuo solonecinio horizonto gylio. Įprastai ariant gilias kolonines solonetų dirvas, solonecinis horizontas šiek tiek iškyla į paviršių arba jo visai neveikia apdorojimas. Tokiomis sąlygomis 75 % gipso dozės išberiama ariant, o 25 % – paviršutiniškai kultivuojant. Ariant mažas soloneco dirvas, nemaža solonecinio horizonto dalis iškyla į paviršių. Pusė gipso dozės jiems užtepama arimui arba išbarstoma po paviršių, po to sumaišoma su ariamu sluoksniu akėjant, antroji pusė - kultivavimui. Uždėjus gipsą, atliekamas laistymas vandeniu.
Druskos laižymai - sodos druskingumo solončakai, turintys neigiamų agrocheminių savybių, taip pat išsiskiria aukštomis pH vertėmis ir bikarbonatais bei natrio karbonatais, kurie yra labai toksiški augalams.
Sodos druskingumo dirvožemiuose dėl dirvožemio tirpalo šarminės reakcijos kalcio junginių tirpumas stipriai slopinamas. Todėl, nepaisant didelio kalcio karbonato kiekio šiuose dirvožemiuose, augalai patiria kalcio badą, o tai savo ruožtu padidina aukštų Ph verčių slopinamąjį poveikį augalams. Dėl mažo kalcio junginių tirpumo, kalcio turinčių meliorantų naudojimas ant sodos solonecos yra neefektyvus ir patartina taikyti dirvos rūgštinimą stipriomis mineralinėmis rūgštimis. Sieros rūgštis dažniausiai naudojama dirvožemio sodos druskingumui rekultivuoti. At rūgštėjimas Sodos solonetai yra radikaliai patobulinti: neutralizuojamas šarmingumas, karbonatai skaidosi jiems pereinant į kalcio ir magnio sulfatus ir bikarbonatus bei susidaro smulkiai dispersinis gipsas, kuris išstumia keičiamą natrį iš PPC:
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 CO 3 > CO2 > H2O
CaCO 3 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + H 2 CO 3\u003e CO2\u003e H2O
PPC] 2 Na + CaSO 4 \u003d PPC] Ca + Na 2 SO 4
Dėl šių procesų vyksta hidrofilinių dirvožemio koloidų koaguliacija, kai sumažėja dispersija, pagerėja dirvožemio filtravimo savybės, pagerėja kalcio ir maistinių medžiagų režimai. Rūgštinimo procesas atliekamas tiesiogiai tiekiant sieros rūgštį iš rezervuaro į laistymo sistemos, kur, reguliuojant vandens tiekimo greitį, skiedžiama iki 0,8-1,0 % koncentracijos, o gautu tirpalu įdirbama dirva.
Radikaliam melioravimui rūgšties norma skaičiuojama vienam metrui dirvožemio sluoksniui, o išplovimo normos po melioracijos siekia 17 tūkst. m 3 /ha. Melioracijos darbai atliekami gilaus uždaro drenažo fone.
Melioruojant sodos druskingumą turinčius dirvožemius, geležies sulfatas (geležies vitriolis) taip pat naudojamas kaip cheminis meliorantas.
Geležies vitriolis yra hidrolitiškai rūgštinė druska, kuri sąveikaudama su vandeniu sudaro geležies hidroksidą ir laisvą sieros rūgštį, kuri veikia solonecines dirvas pagal aukščiau aprašytą mechanizmą. Geležies sulfato naudojimo gerinamąjį poveikį sustiprina jo nusėdimo poveikis išsklaidytoms dirvožemio frakcijoms. Dėl hidrofilinių koloidų sedimentacijos, veikiant dvivalenčiam geležies katijonui, padidėja jų struktūra, pagerėja dirvožemio filtravimo savybės, pagreitėja jo gėlinimo procesas. Geležies sulfatas, patekęs į dirvą, keičiasi su natrio, kalcio ir magnio karbonatais ir bikarbonatais. Tuo pačiu metu dirvožemio tirpalas praturtinamas tirpiomis natrio ir magnio druskomis, kurios vėlesnio plovimo metu patenka į drenažo vandenį. Tačiau įvedant geležies sulfatą, pastebimas judrių geležies formų koncentracijos padidėjimas dirvožemyje, dėl ko fiksuojamas turimas fosforas ir pablogėja augalų aprūpinimas fosforu. Todėl geležies sulfatu rekultivuotame dirvožemyje reikia tręšti fosforo trąšomis.
Didelis geležies sulfato tirpumas (apie 20% 20 0 C temperatūroje) leidžia meliorantą įterpti į dirvą kartu su laistymo vandeniu, taip pat su kitais meliorantais, pavyzdžiui, su fosfogipsu. Geležies sulfato hidrolizės metu susidariusi sieros rūgštis ardo ant gipso grūdelių susidariusią kalcio karbonato plėvelę ir prisideda prie jos regeneravimo aktyvumo padidėjimo. Visiško sodos solonecų rekultivavimo geležies sulfatu kaina atsiperka per 6-8 metus.
4. Gipsiniai meliorantai
Gipsas yra brangi priemonė, o mažai tirpus gipsas – lėtai veikiantis meliorantas. Iš natūralių junginių, kurių sudėtyje yra kalcio, molio gipsas, karbonatinis gipsas, fosfogipsas, žaliavinis maltas gipsas yra plačiausiai naudojamas soloneco melioracijai. Molio gipsas yra 70-90% gipso, iki 11% kalcio karbonato, magnio, natrio, kalio priemaišų, nemažai mikroelementų: vario ir mangano. Molio gipsas yra efektyvus meliorantas, ypač laistymo sąlygomis, teigiamai veikia dirvą ir jos derlingumą per 5-6 metus po panaudojimo.
Panašų poveikį turi soloneciniai dirvožemiai karbonatas-gipsas veislė. Jis lengvai išgaunamas atviru būdu ir nereikalingas preliminarus pasiruošimas ir perdirbimo, o gerinamuoju poveikiu nenusileidžia gipsui.
Fosfogipsas yra didelio tonažo dvigubo superfosfato ir nuosėdų gamybos atliekos. Tai labai smulkūs milteliai pilkos arba balta spalva kurių sudėtyje yra 75-85% gipso, 0,5-0,6% fosforo rūgšties, 5-6% molio ir vandens. Fosfogipsas yra daug pigesnis nei gipsas, tirpesnis, o vandenyje tirpaus fosforo buvimas jame sustiprina melioracinį poveikį. Jo naudojimą šiek tiek apsunkina didelis higroskopiškumas, todėl fosfogipsą rekomenduojama džiovinti ir granuliuoti gamykloje, kad jame būtų ne daugiau kaip 15 % laisvos drėgmės.
neapdorotas maltas gipsas gaunamas šlifuojant natūralias gipso nuosėdas. Tai balti arba pilki milteliai, juose yra 71-73% gipso, mažai tirpus vandenyje. Svarbus jo šlifavimo smulkumas. Pagal priimtą standartą visos gipso dalelės turi prasiskverbti per 1 mm sietą ir ne mažiau 70-80 % per 0,25 mm sietą. Susmulkinto gipso drėgnumas neturi viršyti 8%, antraip jis sustings, o laikydamas pavirs gumuliais ir gumuliais.
5. Agrotechniniai ir agrobiologiniai solonecinių dirvožemių gerinimo metodai
Solonecinių dirvožemių genetinių savybių tyrimas, savita jų profilio struktūra leido sukurti metodus, leidžiančius radikaliai pagerinti solonecinius dirvožemius, neįvedant cheminių meliorantų iš išorės, naudojant vidinius dirvožemio somos išteklius.
Antrosios grupės solonecuose natrio absorbuojamas mažai ir sodos nėra. Šiuose dirvožemiuose veiksmingiausias yra agrobiologinis solonečių kūrimo būdas. Jis susideda iš mechaninio, cheminio ir biologinio poveikio soloneciniams dirvožemiams, siekiant juos pagerinti, ir susideda iš priemonių rinkinio:
- melioracinis žemės dirbimas, kuriuo siekiama sukurti gilų ariamąjį ir šakniavaisį sluoksnį, naudojant kalcio karbonatą arba gipsą iš apatinių horizontų, dėl kurių atliekamas solonecinis savęs melioravimas;
- organinių ir mineralinių trąšų įterpimo sistema;
- drėgmės kaupimo priemonių sistema;
- pagrindinių pasėlių sėja.
Priėmimas pirmą kartą savęs melioracija Soloncovą pasiūlė V.A. Kovda ir A. F. Bolšakovas už Kaspijos žemumos solonečių melioraciją. Solonečių savaiminio melioracijos būdo taikymas grindžiamas tuo, kad sausų stepių zonoje ir dykumos zonoje šiuose dirvožemiuose gipso ir karbonato horizontai yra arti dienos paviršiaus. Plantacijos arimo pagalba iki 50-55 cm gylio gipso horizontas, esantis šiose dirvose 35-50 cm gylyje, sumaišomas su solonetais. Melioracinio apdorojimo būdas priklauso nuo suprasolonecinio ir solonecinio horizonto storio bei karbonatų gylio. Giliuose ir vidutiniuose druskos laižymuose naudojamas trijų pakopų arimas su PTN-40 plūgu. Taikant šį apdorojimą, paviršiuje išlieka humusinis suprasolonetinis horizontas, o solonecinis ir karbonatinis horizontai keičiasi vietomis.
Sekliuose solonecuose, kuriuose yra negiliai (iki 40 cm) karbonatų, plantacijų arimas atliekamas plūgu PPN-50. Šio arimo metu susimaišo humuso, soloneco ir subsoloneco (karbonato) horizontai. Po plantacijos arimo dirvožemis apdorojamas sunkiu diskinės akėčios blokams sunaikinti, taip pat vykdyti priemones, skirtas kaupti drėgmę dirvožemyje, surengiant išpūstas juostas, sėjant aukštus augalus, kad būtų sukurta užkulisių. Melioracijos arimo išlaidos atsiperka per 2-3 metus, o veikimo trukmė trunka 10-12 metų.
Agrobiologinė melioracija apima drėgmės kaupimą, juodųjų ir uolienų pūdymų įvedimą, sniego juostų arimą, erkių drėkinimą. Tai sudaro sąlygas didinti atsargas ir pašalinti kenksmingas druskas į pagrindinius horizontus. Solonečių melioracinis gydymas atliekamas ankstyvajame arba juodajame pūdyme. Perdirbant ankstyvą pūdymą, pagrindinis melioracinis arimas 45-50 cm atstumu atliekamas pavasarį, vasarą kultivuojamas. Ankstyvą pavasarį kitais metais akėja ir sėja javus – solonečių meistrai.
Perdirbant juodąjį pūdymą, pagrindinis melioracinis arimas atliekamas rudenį. Ant kitais metais pūdymo priežiūra (ankstyvas pavasarinis akėjimas, įdirbimas, rudeninis gilus purenimas).
Dėl to gali susilpnėti neigiamos labai druskingų dirvožemių ir solončakų savybės biologinės melioracijos. Šio tipo melioracija atliekama druskingose dirvose auginant halofitus. Halofitai iš savo sausos masės gali pasisavinti iki 25-50% druskų. Pjaudami ir pašalindami druskas, galite išlaisvinti paviršiaus horizontus nuo dalies druskų. Be to, sūduriukai užtemdo dirvą, praturtina jos viršutinius horizontus. organinės medžiagos. Tokie augalai kaštoninių dirvožemių zonoje yra tamariskas, siurblys, skumpija, geltonoji akacija, totoriniai ir uosialapiai klevai. Su savo šaknų sistema jie palankiai veikia fizines ir chemines dirvožemio savybes. Papildomas sniego kaupimasis ne tik pagerina jų vandens režimą, bet ir skatina druskos plovimą.
Įžeminimas kaip melioracijos būdas yra dirbtinė kūryba galingas derlingas ariamas horizontas soloneco arba labai solonecinio dirvožemio paviršiuje. Šiuo tikslu grandikliais nupjaunamas plonas (1-2 cm) derlingos ne druskingos dirvos paviršinio horizonto sluoksnis, juosiantis solonecą, kuris bus naujojo profilio ariamas horizontas. Šis metodas yra veiksmingiausias melioruojant solonetų dirvožemius chernozemo zonoje, nes kruopščiai taikant šią techniką nupjaunant paviršinius sluoksnius, chernozemo derlingumas pastebimai nepasikeičia.
Nupjauta smulki humusingo horizonto žemė kaupiama ant regeneruotų soloneco plotų paviršiaus, o po to greideriai išlyginami lauke. N.V. Orlovskis, pirmasis pasiūlęs šią solonecų rekultivavimo techniką Vakarų Sibiro chernozemo zonoje, manė, kad pakanka keliais etapais uždėti 6–9 cm storio sluoksnį. Įžeminimas turėtų būti derinamas su intensyvia priemonių sistema dirvožemio derlingumui atkurti nupjautose paviršiaus vietose. Didelę reikšmę turi trąšų, ypač organinių, sėjamosios žaliosios trąšos naudojimas.
1. Susipažinti su solonecinių dirvožemių savybėmis ir jų tobulinimo būdais pagal teorijos abstrakciją;
2. kiekvienas mokinys gauna individualią užduotį, pagal kurios medžiagą būtina nustatyti:
- gipso dirvožemio poreikis;
- apskaičiuoti melioranto dozę;
- pasiūlyti agrotechninius būdus, kaip pagerinti analizuojamą dirvą.
Užduotys ir pratimai
1. Dirvožemis - pietinis chernozemas, CEC - 36 mmol / 100 g, keičiamo natrio kiekis - 6,4 mmol / 100 g, dirvožemio tankis - 1,4 g / cm 3, regeneruoto sluoksnio gylis 0-20 cm. Nustatykite dirvožemio druskingumo laipsnį ir gipso dozę.
2. Gipso dozė – 5,8 t/ha. Kokia yra fosfogipso naudojimo norma fizinėje masėje?
3. Nustatykite: a) gipso naudojimo tvarką ir jo dozę šiose dirvose: lengvasis kaštoninis, sunkaus priemolio, S = 18 mmol/100 g, Na = 2,3 mmol/100 g, humuso - 2,1% sėjomainos augalams. : liucerna - kviečiai - vienmetės žolės - kviečiai; šviesus kaštoninis priesmėlis S = 12 mmol/100 g, Na = 1,8 mmol/100 g, humusas - 1,2% sėjomainai: saldieji dobilai-kviečiai - bulvės - avižos; b) kurias iš nurodytų trąšų tręšite šiems augalams (gipso, paprasto ar dvigubo superfosfato, fosfogipso)?
4. Nustatykite gerinamosios medžiagos poreikio laipsnį ir apskaičiuokite jos dozę ariamajam sluoksniui (0-20 cm) pagal šiuos rodiklius:
1 lentelė
| Dirvožemis | Horizontas | Gylis, cm | mmol 100 g dirvožemio | Pridėjimo tankis, g/cm3 | |||
| Ca 2+ | Mg2+ | 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. Dirvožemis - pluta solonecas, CEC - 28 mmol / 100 g, keičiamo natrio kiekis - 6,1 mmol / 100 g, dirvožemio tankis - 1,5 g / cm 3, regeneruoto sluoksnio gylis 0-18 cm. Nustatykite dirvožemio druskingumo laipsnį ir gipso dozę.
6. Apskaičiuokite gipso normą, reikalingą aukšto stulpelio soloneco melioracijai, jei S yra 32,8 mmol / 100 g, keičiamo natrio kiekis yra 5,5 mmol / 100 g, dirvožemio tankis yra 1,43 g / cm 3, gylis regeneruotas sluoksnis yra 0–20 cm.
Nustatykite šarmingumo laipsnį ir apskaičiuokite gipso normą melioruoti kaštonų dirvožemį, kuriame humuso yra 4,5%, jei keičiamo natrio kiekis yra 3,5 mmol / 100 g, CEC - 20 mmol / 100 g, dirvožemio tankis - 1,3 g. / cm 3, regeneruoto sluoksnio gylis 0–18 cm.
8. Pagal pateiktus duomenis, išreikštus mmol 100 g dirvožemio, nustatyti: ar dirvožemiui reikalingas cheminis rekultivavimas; jei reikia, kuri?
a) CEC=15,5; Hr = 8;
b) S = 8,5; Hr=4,6;
c) Na+=5; S = 20;
d) ECO=28; Ca 2+ + Mg 2+ =22; pH H2O > 7;
e) S = 12; ECO=20; pH H2O
e) Ca2+ + Mg2+ =35; ECO=40; pH H2O > 7;
g) Ca 2+ \u003d 8; Mg2+ =3; Нr=6.
9. Norint sukurti dirbamą ariamąjį sluoksnį (0-20 cm), reikia išsiaiškinti, ar dirvožemiui reikalinga melioracija ir kokia dozė pagal šiuos rodiklius:
2 lentelė
| Dirvožemis | Horizontas | Gylis, cm | mmol 100 g dirvožemio | Pridėjimo tankis, g/cm3 | |||
| Ca 2+ | Mg2+ | 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. Ką galima pasakyti apie dirvožemį pagal dirvožemio sugeriančio komplekso absorbuotų katijonų sudėtį pagal šiuos duomenis, išreikštus mmol 100 g dirvožemio?
a) Ca 2+ \u003d 29; Mg2+ =5,8; Na+ =1,9;
b) Na+ =2; S = 22;
c) Na+ =9; ECO=28;
d) Ca2+ = 7,8; Mg2+ =2,4; S = 17;
Klausimai: 1. Rūgščių dirvožemių kalkinimas
2. Solonecinių dirvožemių apdorojimas gipsu
Mūsų šalyje nemažus plotus užima rūgštūs ir šarminiai soloneciniai dirvožemiai. Sugertos būsenos buvimas rūgštiniuose dirvožemiuose didelis skaičius vandenilio ir aliuminio jonai, o soloneciniuose dirvožemiuose - natrio katijonai smarkiai pablogina šių dirvožemių fizines, fizikines-chemines ir biologines savybes, jų derlingumą. Norint radikaliai pagerinti rūgščias ir solonecines dirvas, būtinas jų cheminis melioravimas kartu su kitomis agrotechninėmis priemonėmis.
Rūgščių ir solonecinių dirvožemių cheminio melioravimo metodai yra pagrįsti absorbuotų katijonų sudėties keitimu, daugiausia į PPC įvedant kalcio. Rūgštumui neutralizuoti ir rūgščių dirvožemių derlingumui didinti pagrindinė priemonė yra kalkinimas, o padidėjusį šarmingumą šalinti ir solonetinių dirvožemių savybėms pagerinti naudojamas gipsas.
Cheminių melioracijos metodų taikymas rūgščiuose ir šarminiuose dirvožemiuose yra svarbiausia žemės ūkio gamybos intensyvinimo sąlyga. produkcijos šiuose dirvožemiuose, didinant jų derlingumą ir naudojamų organinių bei mineralinių trąšų efektyvumą.
Įvairių puslapių santykis - x. pasėlių reakcija į dirvą ir kalkinimas
Kiekvienai augalų rūšiai yra tam tikra palankiausia aplinkos reakcija jos augimui ir vystymuisi. Didžioji dalis puslapio – x. kultūros ir naudingieji dirvožemio mikroorganizmai geriau vystosi, kai aplinkos reakcija artima neutraliai (pH 6-7).
Kalbant apie aplinkos reakciją ir reakciją į kalkinimą su. - x. kultūros skirstomos į šias grupes:
1. Netoleruoja rūgšties reakcijos liucerna, esparniai, šakniavaisiai, kanapės, kopūstai: jiems optimalus pH yra siaurame diapazone nuo 7 iki 7,5. jie labai stipriai reaguoja į kalkinimą net ir silpnai rūgščioje dirvoje.
2. Jautrus padidėjusiam dirvožemio rūgštingumui - kviečiai, miežiai, kukurūzai, saulėgrąžos, visi ankštiniai augalai (išskyrus lubinus ir seradellas), agurkai, svogūnai, salotos. Jie geriau auga silpnai rūgščioje ir neutralioje reakcijoje (pH 6-7) ir gerai reaguoja į ne tik stipriai, bet ir vidutiniškai rūgštus dirvožemius.
3. Mažiau jautrus padidėjusiam rūgštingumui rugiai, avižos, soros, grikiai, motiejukų žolė, ridikai, morkos, pomidorai. Jie gali patenkinamai augti esant plačiam pH diapazonui (nuo 4,5 iki 7,5), tačiau palankiausia jų augimui yra silpnai rūgštinė reakcija (pH 5,5 - 6,0). Šie augalai teigiamai reaguoja į stipriai ir vidutiniškai rūgščių dirvų kalkinimą.
4. Kalkinti reikia tik vidutiniškai ir stipriai rūgščiose dirvose linai ir bulvės. Bulvės nėra labai jautrios rūgštingumui, o linai geriau auga silpnai rūgščioje dirvoje (pH 5,5 - 6,5). Didelės kalkių normos neigiamai atsiliepia šių pasėlių derliaus kokybei: bulves stipriai pažeidžia šašas, gumbuose mažėja krakmolo kiekis, linai suserga bakterioze, prastėja pluošto kokybė.
5. Gerai toleruoja rūgščią dirvą ir neigiamai reaguoja į lubinų, seradelių ir arbatkrūmių kalkinimą, todėl kalkinant padidintomis normomis mažina derlių.
Taigi, padidėjęs dirvožemio rūgštingumas neigiamai veikia daugumą žemės ūkio augalų, todėl jie teigiamai reaguoja į kalkinimą.
Rūgščioji dirvožemio reakcija turi įvairiapusį neigiamą poveikį augalams, tačiau jas galima sujungti į dvi grupes: tiesioginį neigiamą poveikį ir netiesioginį neigiamą poveikį.
tiesioginis neigiamas veiksmas yra tai, kad prastėja ląstelių membranų pralaidumas, todėl apsunkinamas vandens ir dirvožemio maisto medžiagų bei trąšų naudojimas, sutrinka medžiagų apykaita, susilpnėja baltymų sintezė, slopinami paprastųjų angliavandenių pavertimo sudėtingesniais procesai. organiniai junginiai, pablogėja šaknų augimas ir šakojimasis. Augalai ypač jautrūs rūgštinei reakcijai pirmuoju augimo periodu, iškart po sudygimo.
Netiesioginis neigiamas poveikis rūgštingumas toks pat universalus. Rūgštūs dirvožemiai turi nepalankias biologines, fizines ir chemines savybes. Jų koloidinėje dalyje trūksta kalcio ir kitų bazių. Dėl kalcio išstūmimo vandenilio jonais iš dirvožemio humuso padidėja jo sklaida ir mobilumas, o mineralinių koloidinių dalelių prisotinimas vandeniliu lemia jų laipsnišką sunaikinimą. Tai paaiškina mažą koloidinės frakcijos kiekį rūgščiuose dirvožemiuose, todėl jie turi nepalankias fizines, biologines, fizikines ir chemines savybes, blogą struktūrą, mažą sugeriamumą ir silpną buferinę galią.
Neigiamas padidėjusio rūgštingumo poveikis daugiausia susijęs su aliuminio ir mangano mobilumo padidėjimu ir fosforo bei molibdeno prieinamumo sumažėjimu. Be to, rūgščiame dirvožemyje kalcis ir magnis sunkiai patenka į augalus, todėl prastėja ir jų mityba šiais elementais.
Kalkių įtaka dirvožemio savybėms ir mitybos režimui
Kalkių įvedimas neutralizuoja laisvąsias organines mineralines rūgštis dirvožemio tirpale, taip pat vandenilio jonus dirvožemį sugeriančiame komplekse, tai yra, pašalinamas tikrasis ir keičiamasis rūgštingumas, žymiai sumažėja hidrolizinis rūgštingumas, padidėja dirvožemio prisotinimas bazėmis.
PPC absorbuotą vandenilį pakeitus kalciu, vyksta dirvožemio koloidų koaguliacija, dėl to sumažėja jų irimas bei išplovimas, pagerėja dirvožemio fizinės savybės - struktūra, vandens pralaidumas, aeracija.
Įterpus kalkes, dirvožemyje sumažėja judrių aliuminio ir mangano formų kiekis, todėl pašalinamas jų žalingas poveikis augalams.
Sumažėjus rūgštingumui ir pagerėjus dirvožemio fizinėms savybėms, kalkinant, sutrinka naudingųjų dirvožemio mikroorganizmų gyvybinė veikla ir iš dirvožemio mobilizuojamas azotas, fosforas, siera ir kiti makro ir mikroelementai. patobulintas. Gali sumažėti tik boro ir mangano judrumas, tačiau tai galima pakoreguoti naudojant atitinkamas mikrotrąšas.
Augalų mitybą azoto ir pelenų elementais pagerina ir tai, kad kalkingose dirvose augalai išvysto daugiau galios. šaknų sistema galintis pasisavinti daugiau maistinių medžiagų.
Greitas būdas radikaliai pagerinti solonecinius dirvožemius įžeminant – solonecinių dėmių paviršius padengiamas grandikliu, šalia kurio yra 15-20 cm sluoksnis, kuriame gausu kalcio ir humuso. chernozem dirvožemis per vieną kartą. Esant tokiam dirvožemio kiekiui 1 ha, patekimas į solonetų horizontą jį pagerina.
Dirvožemio gipsavimui naudojamos medžiagos:
1. Neapdorotas maltas gipsas (CaSO 4 2H 2 O) – yra gipso 71-73%. Tai smulkiai sumaltas natūralus gipsas iš balto arba pilka spalva. Jo drėgnumas neturi viršyti 8%, kitaip jis susitraukia ir virsta gumuliukais.
2. Fosfogipsas yra dvigubo superfosfato ir nuosėdų gamybos atliekos. Labai smulkūs balti arba pilki milteliai, kuriuose yra 70-75% CaSO 4 ir nedidelis kiekis P 2 O 5 2-3%.
3. Molio gipsas išgaunamas iš gamtinių telkinių. Natūralioje būsenoje birūs nereikalauja šlifavimo. Sudėtyje yra nuo 60 iki 90 % CaSO 4 ir nuo 1 iki 11 % molio.
9 paskaita
1. Lankomumo patikrinimas
2. Klausimai apie praeitą paskaitą
1. Kaip pasėliai susiję su dirvožemio rūgštingumu?
2. Kuo svarbus dirvožemio kalkinimas?
3. Kokios yra kalkinės trąšos?
4. Kokie dirvožemiai gipsuojami?
5. Kokie procesai vyksta dirvožemyje gipsuojant?
>> Chemija: cheminis dirvožemio melioravimas
Melioracija (iš lot. melioracija – gerinimas) – tai metodai, kuriais ilgą laiką gerinamos dirvožemio savybės. Tai apima hidrotechninius, miškininkystės ir cheminius metodus.
Kiekviename jų vystymosi etape augalams sudaromos palankiausios sąlygos tam tikra dirvožemio tirpalo sudėtimi. Ypatinga prasmė turi tirpalo reakciją, priklausomai nuo vandenilio jonų koncentracijos jame, t.y dirvožemio rūgštingumo.
Dirvožemio rūgštingumas yra vienas iš svarbiausių rodiklių, apibūdinančių jo derlingumą.
Dirvožemio tirpalo rūgštingumą lemia jame esantys H+ katijonai, o šarmingumą – OH- anijonai. IN svarus vanduo turi tiek pat H+ ir OH- jonų. Didėjant H + koncentracijai, tirpalas tampa rūgštus, o OH - - šarminis. H + koncentracija išreiškiama neigiamomis galiomis 10, pavyzdžiui, 10-3, 10-4 mol jonų 1 litre. Rūgštingumui apibūdinti naudojamas vienas eksponentas, imant jį su priešingu ženklu. Jis vadinamas pH arba pH. Skaičius prie pH ženklo rodo rūgštingumo laipsnį. Pavyzdžiui, pH = 5 reiškia, kad tirpale yra 0,00001 mol H + jonų, t.y., dirvožemio tirpalo terpė yra vidutinio rūgštingumo; esant pH \u003d 7 - terpė yra neutrali, ty H + ir OH- jonų koncentracijos yra vienodos; kai pH > 7, terpės reakcija yra šarminė.
Daugelis Rusijos dirvožemių yra rūgštūs. Vandenilio jonai, esant dideliam pertekliui, žalingi augalams ne tik patys. Pernelyg rūgščiame dirvožemyje labai sumažėja naudingų mikroorganizmų gyvybinė veikla. Tokių dirvožemių fizinės savybės yra nepatenkinamos, jie prastai pralaidūs orui ir vandeniui.
Rūgščių dirvožemių savybių gerinimas pasiekiamas cheminiu melioravimu kalkinant, tai yra į dirvą įterpiant kalkines medžiagas - gesintas kalkes Ca (OH) 2 arba kalkakmenį CaCO3. Dažniausiai naudojamas susmulkintas kalkakmenis, labai paplitęs natūralus mineralas. IN rūgštus dirvožemisšie junginiai reaguoja su vandenilio jonais:
CaCO3 + 2H + = Ca 2+ + H20 + CO2
Kalkinant gerėja gumbelių ir azotą fiksuojančių bakterijų veikla, didėja dirvožemio dalelių jonų mainų pajėgumas, todėl mineralinių trąšų efektyvumas padidėja 30-40%, pagerėja dirvožemio struktūra, jų vanduo ir. oro režimas, prisideda prie augalų šaknų sistemos vystymosi.
Kultūriniai augalai skirtingai reaguoja į dirvožemio rūgštingumą ir kalkinimą. Liucernos, kopūstai, dobilai, burokėliai labai jautrūs dirvos rūgštingumui, jiems reikalinga dirvos reakcija artima neutraliai (pH 6,2-7,2), todėl gerai reaguoja į kalkinimą. Kviečiai, miežiai, kukurūzai, žirniai, pupos, vikiai, ropės, rūtos gerai auga su silpnai rūgštine reakcija (pH 5,1-6) ir kalkėmis. Rugiai, avižos, motiejukai, grikiai toleruoja vidutinį rūgštingumą (pH 4,5-5,0) ir teigiamai reaguoja į dideles kalkių dozes. Bulvės, linai, saulėgrąžos lengvai pakenčia vidutinį rūgštingumą, o kalkinti reikia tik stipriai ir vidutiniškai rūgščiose dirvose. Lubinai, seradelės, arbatkrūmiai nejautrūs dideliam dirvožemio rūgštingumui, jų kalkinti nereikia.
Be kalkakmenio, kaip kalkių trąšos naudojamas kalkingas tufas, mergelis, dolomitas, kreida ir kt.
1. Melioracija.
2. Cheminė melioracija.
3. Dirvos rūgštingumas.
4. Kalkinimas ir jo reikšmė.
Parašykite molekulinės reakcijos lygtį, atitinkančią skyriuje pateiktą sutrumpintą joninę lygtį. Kodėl tirpsta netirpus kalcio karbonatas?
Koks yra seilių pH ir skrandžio sulčių? Prisiminkite iš biologijos pamokų, kad seilės yra šarminės. Tai, kad skrandžio sulčių aplinka rūgšti, žinote ir iš chemijos kurso. Kodėl odontologai rekomenduoja pavalgius išsivalyti dantis arba kramtyti tam tikros rūšies kramtomąją gumą?
Smėlingose priemolio dirvose, kurių pH yra mažesnis nei 4,5 (ką tai reiškia?), kalkių norma – 4 t/ha. Apskaičiuokite kalkių dozę, reikalingą 6 arų plote priemiesčio zona su tokio tipo dirvožemiu. Parašykite lygtis reakcijų, vykstančių dirvožemio tirpale kalkinimo metu.
Dolomito formulė yra CaCO 3 MgCO 3. Parašykite lygtis reakcijų, atsirandančių kalkinant dirvožemį dolomitu.
Kokius žinote hidrotechninės ir miškininkystės melioracijos būdus? Ar galima apsiriboti tik viena melioracijos metodų grupe?
Pamokos turinys pamokos santrauka paramos rėmo pamokos pristatymo pagreitinimo metodai interaktyvios technologijos Praktika užduotys ir pratybos savikontrolės seminarai, mokymai, atvejai, užduotys namų darbai diskusija klausimai retoriniai mokinių klausimai Iliustracijos garso, vaizdo klipai ir daugialypės terpės nuotraukos, paveikslėliai, grafika, lentelės, diagramos, humoras, anekdotai, anekdotai, komiksai, palyginimai, posakiai, kryžiažodžiai, citatos Priedai tezės straipsniai lustai smalsiems cheat sheets vadovėliai pagrindinis ir papildomas terminų žodynas kita Vadovėlių ir pamokų tobulinimasklaidų taisymas vadovėlyje pamokoje naujovių elementų atnaujinimas vadovėlyje pasenusių žinių pakeitimas naujomis Tik mokytojams tobulos pamokos kalendorinis planas metams Gairės diskusijų programos Integruotos pamokosKad dirvožemio reakcija būtų nuo silpnai rūgštinės iki silpnai šarminės, kuri būtina beveik visiems augalams, cheminė medžiaga dirvožemio melioracija. Rūgščios dirvos periodiškai kalkuojamos, o šarminės, o ypač solonecos – gipsinės.
Dauguma pasėlių ir dirvožemio mikroorganizmų geriausiai klesti silpnai rūgščioje arba neutralioje dirvoje. Tuo pačiu metu kai kurie augalai neatlaiko rūgščios dirvos, o kiti gerai auga ir vystosi. Ačiū dirvožemio melioracija nustatome, kokią įtaką augalams gali turėti dirvožemio rūgštingumas, o poveikis gali būti ir tiesioginis, ir netiesioginis neigiamas. Tiesioginis veikimas sulėtina šaknų sistemos augimą, jos pralaidumą maistinėms medžiagoms, perkelia teisingą katijonų ir anijonų pasisavinimą augale, sutrikdo medžiagų apykaitą.
Netiesioginis poveikis išreiškiamas staigiu dirvožemio derlingumo sumažėjimu ir žalingu vandenilio jonų poveikiu mineralinei dirvožemio daliai. Joje trūksta koloidų, kurie išplaunami iki augalams nepasiekiamo gylio. Dėl absorbuoto kalcio ir magnio trūkumo dirvožemyje smarkiai pablogėja fizinės ir fizinės ir cheminės savybės dirvožemis. Dirvos tirpale atsiranda laisvųjų aliuminio ir mangano jonų, kurie yra toksiški augalams, taip pat sumažėja molibdeno kiekis dirvožemyje. Dirvožemio rūgštingumas slopina dirvožemio organizmus ir, svarbiausia, nitrifikatorius ir azotą fiksuojančias bakterijas, dirvožemio fauną. Pagrindinė dirvožemio reakcijos pasikeitimo priežastis yra kalcio ir magnio pašalinimas iš pasėlių ir jų išplovimas iš dirvožemio.
Dirvožemio kalkinimas
Norėdami neutralizuoti rūgštingumą, rūgščių dirvožemių kalkinimas. Visas kalkines trąšas galima suskirstyti į dvi grupes: natūralias karbonatines uolienas, tiek kietas, tiek biriąsias, ir pramonines atliekas, kuriose gausu kalkių.
Pagrindinė natūrali kalkių medžiaga yra maltas kalkakmenis, kuriame yra iki 95% kalcio ir magnio karbonatų. Kalkakmenis reikia šlifuoti ant dirvožemio. Kuo smulkesnis malimas, tuo miltai geriau susimaišo su žeme, greičiau veikia ir tuo labiau mažina rūgštingumą. Deginant natūralias kalkakmenis, gaunamos degintos kalkės, kurios, sąveikaudamos su vandeniu, virsta gesintomis kalkėmis.
Hidratuotos kalkės yra greito veikimo kalkingos mikrotrąšos, ypač vertingos molingoms dirvoms. Taip yra dėl gana gero tirpumo vandenyje. Gesintų kalkių efektyvumas yra daug didesnis nei maltos kalkakmenio. Didelę reikšmę kalkinant turi birios kalkinės uolienos. Jie nereikalauja šlifavimo, yra ne mažiau veiksmingi už maltą kalkakmenį ir yra daug pigesni, atsižvelgiant į tai, kad juos galima iškasti ekonomiškai. Tai: tufas, marlas, durpių tufai, natūralūs dolomito miltai. Kalkinguose tufuose yra nuo 70 iki 98% kalcio karbonato. Jie randami upių slėniuose, tose vietose, kur išeina raktai, iš čia ir kilęs antrasis pavadinimas – raktų liepa.
Autorius išvaizda kalkingi tufai yra biri granuliuota uoliena, pilka, kartais su aprūdijusiomis dėmėmis. Prieš gaminant tufai pertrinami per sietus, kad pašalintų dideles daleles.
Marlas yra kalkakmenio medžiaga, kurioje kalcio karbonatas maišomas su moliu ir smėliu, kalcio karbonato yra nuo 25 iki 50%. Būna ir laisvas, ir tankus, tačiau paliktas žiemai, veikiamas lietaus ir sniego, virsta palaida.
Durpių tufai - tai žemos durpės, kuriose kalkių yra 10-70%. Jis naudojamas dirvožemiuose, kuriuose yra labai mažai humuso, daugiausia podzoliniuose dirvožemiuose.
Natūralūs dolomito miltai yra uoliena, kurioje yra daug kalcio ir magnio karbonatų. Vertingiausios kalkinės trąšos, skirtos kalkinti rūgščias smėlingas dirvas, kurios dažnai kenčia nuo magnio trūkumo.
Orientacinis poreikio rodiklis dirvožemio kalkinimas gali pasitarnauti balta ariamo sluoksnio spalva, taip pat augimas vietoje indikatorinių augalų: rūgštynės, asiūklio, trispalvės violetinės. Kalkinimo poreikio tikslumas nustatomas agrochemine analize pagal druskos ekstrakto pH, po to daroma kartograma. Pirmiausia kalkinami stipriai rūgštūs dirvožemiai. Vidutinės ir silpnai rūgštinės kalkės selektyviai, atsižvelgiant į pasėlius, kurie bus auginami vietoje. Neutralių ar artimų neutralių dirvožemių kalkinti nereikia. Nustatant dirvožemio kalkinimo poreikį, reikia atsižvelgti į jo mechaninę sudėtį ir pasėlių rinkinį sėjomainoje. Kalkių dozė dažniausiai apskaičiuojama pagal hidrolizinį rūgštingumą.
Kalkes geriausia tepti sausu, ramiu oru. Numatomos kalkių dozės dedamos iš karto arba keliomis dozėmis. Taip yra dėl to, kad kai kurios kultūros neigiamai reaguoja į staigų pH pokytį. Rudeninio arimo metu išberiamos visos kalkių dozės. Mažos dozės naudojamos kultivuojant arba akėjant.
Degintų ar gesintų kalkių negalima naudoti kartu su organinių trąšų: mėšlas, srutos arba amoniako mineralinės trąšos, nes dėl to jos neteks azoto. Rūgščių dirvožemių kalkinimas esant mažam vaisingumo potencialui, reikėtų tręšti organinėmis ir mineralinėmis trąšomis, nes vien kalkinimas dirvos įdirbimo problemos neišsprendžia.
tinkavimas
Solonecuose ir labai soloneciniuose dirvožemiuose yra natrio katijonų, kurie susigėrę sukelia blogas fizines dirvožemio savybes, ypač fizines ir mechanines: lipnumą, rišlumą, atsparumą žemės dirbimui. Solonecinių ir solonecinių dirvožemių šarminė reakcija yra žalinga augalams. Solonečių auginimas ir vaisingumo didinimas atliekamas gipsu. Į dirvą patekus gipsui, kalcio jonas išstumia natrio joną, dirvožemis pereina į struktūrinę būseną, pagerėja fizinės ir biologinės dirvožemio savybės. Kartu su gipsu dirvožemis nuplaunamas vandeniu, kad iš ariamo sluoksnio būtų pašalintas natrio sulfatas, kuris susidaro dengiant gipsu. Vienu metu naudojant laistymą, mėšlą ir mineralines trąšas smarkiai padidėja gipso poveikis.
Gipso dozė priklauso nuo dirvožemio druskingumo laipsnio ir yra 3-10 tonų 1 ha, tačiau dažniausiai dozė apskaičiuojama agrocheminės analizės būdu. Veiksmas tinkavimas dažniausiai pasireiškia 8-10 metų amžiaus.
