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.
Страница 29 из 43
Химическая мелиорация (известкование и гипсование) почв. Методы установления нуждаемости почв и с.-х. растений в химических мелиорантах и расчёта доз. Особенности известкования почвы в севооборотах различной специализации.
Химические мелиорации — улучшают хим св-ва почвы (известкование кислых почв, гипсование солончаков и солонцов, уд). В нашей стране значительные площади занимают кислые и солонцовые почвы. Наличие в поглощённом состоянии в кислых почвах большого кол-ва ионов водорода и алюминия, а в солонцовых- катионов натрия резко ухудшает свойства этих почв, их плодородие.
ИЗВЕСТКОВАНИЕ КИСЛЫХ ПОЧВ
Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6-7).
При внесении в почву извести под влиянием C О 2 , находящегося в почвенном растворе, известь превращается в растворимый бикарбонат кальция:
СаСО 3 + H 2 O + CO 2 = Са(НСО 3) 2
Са(НСО 3) 2 + 2H 2 O =Са(ОН) 2 +2H 2 O +2 CO 2
Са(ОН) 2 ↔Са 2+ +2ОН — .
Катионы Са 2+ вытесняют из ППК ионы водорода, и кислотность нейтрализуется:
ППК Н + Са 2+ +2НСО 3 — →(ППК)Са+2Н 2 СО 3 .
При внесении полной нормы извести устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается Нг, повышается содержание Са в почвенном р-ре и степень насыщенности почвы основаниями.
При внесении необходимых норм извести снижается содержание подвижных соединений алюминия, железа и марганца, они переходят в нерастворимую форму и поэтому устраняется вредное действие их на растений.
Эффективность известкования зависит от степени кислотности почвы, особенностей возделывания культур, нормы и вида применяемых удобрений.
Степень нуждаемости почв в известковании можно установить на основе а/х анализа почвы (по величине обменной кислотности- рН КС l ). Очень сильнокислые – рН<4,0; сильнокислые рН – 4,1-4,5; среднекислые рН – 4,6-5,0; слабокислые рН – 5,1-5,5. Близкая к нейтр. 5,6-6,0. Нейтральная – рН больше 6, в известковании такая почва не нуждается! По степени насыщенности почвы основаниями (V ) судят о нуждаемости почвы в известковании.Если V =50% и ниже — нуждаемость в известковании сильная, 50-70%- средняя, 70% и выше — слабая и V >80%, почва в известковании не нуждается.
При известковании необходимо учитывать также особенности возделываемых культур в севообороте. Норму извести можно установить по величине гидролитической кислотности.
ДозаСаСО 3 = Нг*1,5 , т.к.
Если для известкования применяют известковые удобрения, содержащие не СаСО 3 , а Mg СО 3 или СаО и Са(ОН) 2 , то вычисленную норму извести умножают на коэффициент 0,84 для Mg СО 3 , 0,74- для Са(ОН) 2 и 0,56- для СаО.
Однако полная норма, рассчитанная по Нг, не для всех растений и не на всех почвах является оптимальной.
На средне- и тяжелосуглинистых д-п почвах для ржи, оз и яр пшеницы, ячменя, овса, кукурузы, сах, корм и стол свёклы, клевера, люцерны, зернобобовых, капусты, лука она равна полной норме, рассчитанной по Нг. На мало буферных лёгких почвах норму извести необходимо снижать на 25-30% по сравнению с полной. Оптимальная норма для льна, подсолнечника, томатов, картофеля, люпина, сераделлы- ½-2/3 полной нормы.
Норму извести можно определить и по величине рН с учётом мех состава.
Способы внесения
Полные нормы вносят сразу или в несколько приёмов. При внесении за 1 приём достигается более быстрая и полная нейтрализация кислотности всего пахотного слоя на длительный срок.
Известь заделывают осенью под вспашку зяби или весной под её перепашку.
Применение известковых удобрений в севообороте
В севооборотах с овощными и кормовыми культурами применяют все виды известковых удобрений; лучше вносить их в полной норме за 1 приём. В овощных севооборотах известь вносят под капусту или корнеплоды. В севооборотах с зерновыми и кормовыми в первую очередь известкуют поля, отводимые под наиболее чувствительные к кислотности растения.
Лён и картофель отрицательно реагируют на известкование высокими нормами. При достаточном внесении органических и минеральных удобрений с повышенной нормой калия известкование полными нормами можно проводить и в севооборотах со льном и картофелем.
ГИПСОВАНИЕ СОЛОНЦЕВАТЫХ И СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ.
Эти почвы хар-ся большим сод-ем натрия в ППК и щелочной реакцией почвенного р-ра. Слабосолонцеватые сод-т 5-10% поглощённого натрия, солонцеватые- 10-20% и солонцы- более 20%.
При внесении в почву гипса в почвенном р-ре устраняется сода, а поглощённый натрий вытесняется и заменяется кальцием:
Na 2 CO 3 +CaSO 4 =CaCO 3 +Na 2 SO 4 .
(ППК)NaNa+ CaSO 4 = (ППК)Са+ Na 2 SO 4 .
Гипс вносят в почву в количестве, достаточном для замещения избытка поглощенного натрия кальцие
м. Разница м/у общим кол-вом обменного натрия и допустимым его содержанием (Na —KT )- кол-во обменного натрия, подлежащего замене на Са.
Для замещения избытка обменного натрия в 1 г почвы потребуется 0,086*(Na —KT )/100 граммов гипса; для вытеснения избытка натрия из слоя почвы в 1 см на площади 1 га необходимо внести гипса (в т на 1 га): 0,086*(Na -КТ)*100000000 / 100 * 1 000 000, или после сокращения 0,086*(Na —KT ), а для удаления обменного натрия из всего мелиорируемого слоя почвы при объемной массе ее d требуется внести гипса: норма СаS 0 4 .2Н 2 0 (в т на 1 га) = 0,086 (N а-КТ) Нd , где 0,086- 1 мг-экв. СаS 0 4 *2Н 2 О (в г); H -глубина мелиорируемого слоя (в см);d - объемная масса мелиорируемого слоя почвы; N а - общее содержание обменного натрия (в мг-экв. на 100 г почвы); Т- ёмкость обменного поглощения мелиорируемого слоя (в мг-экв. на 100 г почвы); К-допустимое содержание обменного натрия в почве (в долях Т).
Мелиорирующее действие гипса зависит от степени перемешивания его с почвой, поэтому гипс обязательно заделывают глубокой зяблевой вспашкой, чтобы солонцовый горизонт лучше перемешать с ним и верхним надсолонцовым слоем. На мелких, корковых солонцах весь гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором, на средне и глубоко столбчатых солонцах, в которых солонцовый горизонт залегает на глубине 7-20 см, гипс вносят в два приема - часть нормы под плуг с предплужником, а остальное - после вспашки под культиватор.
Химическая мелиорация
система мер химического воздействия на почву для улучшения её свойств и повышения урожайности с.-х. культур. При Х. м. из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для с.-х. растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, в солонцах - натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие. Лит.:
Известкование кислых почв нечерноземной полосы СССР, Л., 1971; Солонцы и их сельскохозяйственное использование, М., 1975.
Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .
Смотреть что такое "Химическая мелиорация" в других словарях:
ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ - система приёмов хим. воздействия на почву для улучшения её свойств и повышения урожайности с. х. культур. Способы X. м.: известкование почв (в осн. дерново подзолистых и др. с кислой реакцией) внесение известковых удобрений для устранения вредной … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Химическая мелиорация земель - состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Химическая мелиорация земель включает в себя известкование почв, фосфоритование почв и гипсование почв... Источник: Федеральный закон от… … Официальная терминология
химическая мелиорация почв - Улучшение физико химических свойств кислых и солонцовых почв путем проведения известкования и гипсования почв. [ГОСТ 20432 83] Тематики удобрения … Справочник технического переводчика
Химическая мелиорация земель - проведение комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв; Х.м.з. включает в себя известкование почв, фосфоритование почв и гипсование почв … Экологическое право России: словарь юридических терминов
МЕЛИОРАЦИЯ, коренное улучшение неблагоприятных гидрологических, почвенных и других условий земель с целью наиболее эффективного их использования. Виды мелиорации: орошение, осушение, химическая мелиорация, агролесомелиорация … Современная энциклопедия
- (от лат. melioratio улучшение) система организационно хозяйственных и технических мероприятий по коренному улучшению неблагоприятных гидролических, почвенных и др. условий земель с целью наиболее эффективного их использования. Виды мелиорации:… … Большой Энциклопедический словарь
Мелиорация - МЕЛИОРАЦИЯ, коренное улучшение неблагоприятных гидрологических, почвенных и других условий земель с целью наиболее эффективного их использования. Виды мелиорации: орошение, осушение, химическая мелиорация, агролесомелиорация. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
- (от лат. melioratio улучшение) совокупность организационно хозяйственных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение земель. М. даёт возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических и др.)… … Большая советская энциклопедия
И; ж. [от лат. melioratio улучшение] Система мероприятий по улучшению плодородных свойств земель в целях повышения их урожайности (путем осушения, орошения, укрепления сыпучих песков и т.п.). М. заболоченных земель. М. сельскохозяйственных угодий … Энциклопедический словарь
- … Википедия
В соответствии со статьей 5 Федерального закона от 10 января 1996 г. N 4-ФЗ "О мелиорации земель" (с изменениями от 10 января 2003 г.), принятого Государственной Думой 8 декабря 1995 года «Типы и виды мелиорации земель» в зависимости от характера мелиоративных мероприятий различают следующие типы мелиорации земель: гидромелиорация; агролесомелиорация; культуртехническая мелиорация; химическая мелиорация. В составе отдельных типов мелиорации земель этим же Федеральным законом устанавливаются виды мелиорации земель.
1. Химическая мелиорация земель
В соответствии со статьей 9 ФЗ Химическая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. При химической мелиорации из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для с.-х. растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, а в солонцах - натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие.
Способы химической мелиорации: 1) известкование почв (в основном в нечернозёмной зоне) - внесение известковых удобрений для замены в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция, что устраняет кислотность почвы; 2) гипсование почв (солонцов и солонцовых почв) - внесение гипса, кальций которого заменяет в почве натрий, для снижения щёлочности; 3) кислование почв (с щелочной и нейтральной реакцией) - подкисление почв, предназначенных для выращивания некоторых растений (например, чая) при внесении серы, дисульфата натрия и др. К химической мелиорации относят также внесение органических и минеральных удобрений в больших дозах, приводящее к коренному улучшению питательного режима мелиорируемых почв, например песчаных.
1.1 Известкование почв
Мельчайшие частички почвы, заряженные ионами водорода H+ действуют как слабая кислота, обуславливая кислую реакцию почвы, низкий pH. Напротив, частички почвы удерживающие кальций, магний, калий и натрий обуславливают щелочную реакцию, высокий pH. Почвы становятся кислыми вследствие вытеснения ионами водорода H+ катионов кальция, магния, натрия и калия. Процесс этот обратимый, pH почвы можно повысить внесением перечисленных элементов, при этом наиболее экономичным является использование кальция. Кальций также является очень важным элементом питания растений, улучшает структуру почвы, делает ее рассыпчатой, гранулированной, стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, особенно бактерий обогащающих почву азотом. Подобными свойствами обладает и магний, часто эти элементы используют вместе. Внесение кальциевомагниевых соединений приводит к значительному улучшению роста растений.
Внесение кальция или кальциевомагниевых соединений с целью снижения кислотности называется известкованием. Хотя термин "известь" относится к CaO (негашеная известь), известью называют и другие соединения кальция или кальция и магния. Известкование проводят с целью довести pH почвы до слабокислой (pH 6,5). Если нужно наоборот, повысить кислотность почвы, то помогут некоторые азотные удобрения, например сернокислый аммоний, но наиболее эффективна элементарная сера.
В нашей стране почвы с повышенной кислотностью (рН ниже 5,5) занимают большие площади - более 60 млн. га, в том числе около 50 млн.- га приходится на пашню. Большая часть кислых почв находится в зоне дерново-подзолистых почв. Кроме того, кислой реакцией характеризуются красноземы, серые лесные, многие торфяно-болотные почвы и частично выщелоченные черноземы. Известкование - важнейшее условие интенсификации сельскохозяйственного производства на кислых почвах, повышения их плодородия и эффективности минеральных удобрений.
Отношение различных растений к реакции почвы и известкованию.
Для каждого вида растений существует определенная наиболее благоприятная для его роста и развития величина реакции среды. Большинство сельскохозяйственных культур и полезных почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции, близкой к нейтральной (рН 6-7).
По отношению к реакции среды и отзывчивости на известкование сельскохозяйственные культуры можно подразделить на следующие группы.
1. Не переносят кислой реакции люцерна, эспарцет, сахарная, столовая и кормовая свекла, конопля, капуста - для них оптимум рН лежит в узком интервале от 7 до 7,5. Они сильно отзываются на внесение извести даже па слабо кислых почвах.
2. Чувствительны к повышенной кислотности пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры, за исключением люпинов и сераделлы, огурцы, лук, салат. Они лучше растут при слабокислой или 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 при кислой и слабощелочной реакции (от рН 4,5 до 7,5), но наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5-6). Эти культуры положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв полными дозами, что объясняется не только снижением кислотности, но и усилением мобилизации питательных веществ и улучшением питания растений азотом и зольными элементами.
4. Нуждаются в известковании только на средне- и сильнокислых почвах лен и картофель. Картофель мало чувствителен к кислотности, а для льна лучше слабокислая реакция (рН 5,5-6,5). Высокие нормы СаСО 3 , особенно при ограниченных нормах удобрений, оказывают отрицательное действие на качество урожая этих культур, картофель сильно поражается паршой, снижается содержание крахмала в клубнях, а лен заболевает бактериозом, ухудшается качество волокна. Отрицательное влияние известкования объясняется не столько нейтрализацией кислотности, сколько уменьшением усвояемых соединений бора в почве и избыточной концентрацией ионов кальция в растворе, из-за чего затрудняется поступление в растение других катионов, в частности магния и калия.
В севооборотах с большим удельным весом картофеля и льна при использовании высоких норм удобрений, особенно калийных, известкование можно проводить полными нормами, при этом лучше вносить известковые удобрения, содержащие магний, сланцевую золу или металлургические шлаки, а при использовании СаСО 3 вносить одновременно борные удобрения. В этом случае не наблюдается отрицательного действия" известкования на лен и картофель, и в то же время повышается урожай клевера, озимой пшеницы и других культур, чувствительных к кислотности.
5. Хорошо переносят кислую реакцию и чувствительны к избытку водорастворимого кальция в почве люпин, сераделла и чайный куст, поэтому при известковании повышенными дозами они снижают урожай. При возделывании люпина и сераделлы на зеленое удобрение рекомендуется вносить известь не перед посевом, а при запашке этих культур в почву.
Таким образом, на большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие и они положительно отзываются на известкование. При повышенной кислотности почвенного раствора ухудшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому ухудшается использование растениями воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений. При кислой реакции нарушается обмен веществ в растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические соединения. Особенно чувствительны растения к повышенной кислотности почвы в первый период роста, сразу после прорастания.
Помимо непосредственного отрицательного действия, повышенная кислотность почвы оказывает на растение многостороннее косвенное действие.
Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной
Влияние извести на свойства и питательный режим почвы
При внесении извести нейтрализуются свободные органические и минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы, ее плодородие.
Замена поглощенного водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшаются их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы - структурность, водопроницаемость, аэрация.
При внесении извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия -и марганца, они переходят в неактивное состояние, поэтому устраняется вредное действие их на растения.
В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из почвенного органического вещества. В известкованных почвах интенсивнее протекают процессы аммонификации и нитрификации, лучше развиваются азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), обогащающие почву азотом за счет азота воздуха, в результате чего улучшается азотное питание растений.
Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. Известкование влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов. Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную больше усваивать питательных веществ из почвы.
Определение нуждаемости почв в известковании и нормы извести
Эффективность известкования зависит от кислотности почв: чем выше кислотность, тем острее потребность в известковании и больше прибавки урожая. Поэтому прежде чем вносить известь на то или иное поле, необходимо определить степень кислотности почвы и нуждаемость ее в известковании, установить норму извести в соответствии с особенностями почвы и возделываемых растений.
Необходимость известкования почвы ориентировочно можно определить по некоторым внешним признакам. Кислые сильноподзолистые почвы обычно имеют белесый оттенок, ярко выраженный подзолистый горизонт, достигающий 10 см и более. На повышенную кислотность почвы и нуждаемость ее в известковании указывают также плохой рост и сильное выпадение клевера, люцерны, озимой пшеницы при перезимовке, обильное развитие устойчивых к кислотности сорняков: щавелька, пикульника, торицы полевой, лютика ползучего, белоуса, щучки.
Потребность почвы в известковании с достаточной для практических целей точностью может быть определена по обменной кислотности (рН солевой вытяжки). При значении рН солевой вытяжки 4,5 и ниже потребность в известковании сильная, 4,6-5 - средняя, 5,1-5,5 - слабая и при рН больше 5,5 - отсутствует. Нормы извести зависят также от механического состава почвы и особенностей возделываемых культур.
Количество извести, необходимое для уменьшения повышенной кислотности пахотного слоя почвы до слабокислой реакции (до значения рН солевой вытяжки 5,6-5,8), благоприятной для большинства культур и полезных микроорганизмов, называется полной нормой.
Для лучшей организации известкования зональные агрохимические лаборатории на основе агрохимического обследования почв составляют и передают хозяйствам картограммы кислотности почвы, на которых выделяются участки с разной степенью кислотности и нуждаемости в известковании.
Используют следующие материалы для известкования:
Негашеная известь - CaO. Перед использованием следует погасить, т.е. смочить водой до рассыпчатого состояния. В результате реакции образуется гашеная известь - пушенка. Содержит только кальций, не содержит магния.
Гашеная известь (пушенка) - Ca(OH)2. Результат реакции с водой негашеной извести. Очень быстро вступает в реакцию с почвой, приблизительно в 100 раз быстрее известняка (карбоната кальция). При использовании пушенки, ее количество уменьшают на 25%. Содержит только кальций, не содержит магния.
Молотый известняк (мука) - CaCO3, кроме кальция содержит до 10% карбоната магния MgCO3. Чем тоньше помол известняка, тем лучше. Один из наиболее подходящих материалов для раскисления почвы.
Доломитовый известняк (мука) содержит до 50% доломита (CaCO3 * MgCO3), не менее 13-23% карбоната магния. Один из лучших материалов для известкования почвы.
мел (в измельченном виде),
мергель - илистый материал, в основном состоящий из карбоната кальция. Если имеет примесь земли, то норму внесения следует увеличить.
мартеновский шлак (в измельченном виде),
ракушечник (в измельченном виде).
древесная зола является комплексным удобрением, кроме кальция содержит калий, фосфор и др элементы. Нельзя использовать золу от газет, т.к. она может содержать вредные вещества.
Можно рекомендовать использовать в первую очередь измельченый известняк, особенно доломитовый - доломитовую муку, содержащую и кальций и магний. При этом не только нейтрализуется кислотность почвы, но поставляются важные элементы питания растений. Внесение этих элементов в почву улучшает ее структуру и стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, особенно бактерий, обогащающих почву доступным азотом.
Гашеная известь-пушенка является щелочью, поэтому ею легко переизвестковать почву. Доломит, молотый известняк, мел - это карбонаты, которые растворяются угольной кислотой в почве, поэтому они не обжигают растения их действие много мягче. Лучший материал для известкования - доломитовая мука, содержащая кальций и магний одновременно.
Не годятся для раскисления почвы гипс (сульфат кальция) и хлорид кальция. Эти соединения не раскисляют почву, хотя содержат кальций.
Гипс (сульфат кальция - CaSO4) кроме кальция содержит серу и поэтому не подщелачивает почву. Гипс применяют в качестве кальциевого удобрения на засоленных (и поэтому щелочных) почвах, имеющих избыток натрия и недостаток кальция.
Хлорид кальция (CaCl2) кроме кальция содержит хлор, и поэтому тоже не подщелачивает почву.
Основные приемы химической мелиорации - известкование кислых и гипсование солонцовых почв.
Известкование - внесение в почву кальция (и магния) в виде карбоната, оксида или гидроксида для нейтрализации кислотности. В настоящее время площадь кислых почв в Российской Федерации превышает 50 млн га, что составляет 38 % общей площади сельскохозяйственных угодий. На землях с повышенной кислотностью ежегодно недобирается около 20 млн т зерна, резко снижается эффективность минеральных удобрений, ухудшается экологическая обстановка. Известкование направлено не только на нейтрализацию избыточной кислотности почвы, но и на улучшение ее агрохимических, агрофизических и биологических свойств, обеспечение растений кальцием и магнием, создание оптимальных условий для роста и развития культурных растений. Возделываемые сельскохозяйственные культуры оченьтребовательны к кислотности почвы, которая, как правило, должна соответствовать слабокислому или нейтральному уровню.
Необходимость в известковании возникает, когда создается несоответствие между реакцией почвы и биологией возделываемых культур (табл. 16).
16. Необходимость в известковании при различных значениях pH почвы
По отношению к кислотности почвы полевые культуры делят на следующие группы.
- 1. Наиболее чувствительные к кислотности почвы; нуждаются в нейтральной или слабощелочной реакции (pH 6,2-7,0); очень хорошо отзываются на известкование: сахарная и кормовая свекла, клевер луговой, люцерна, горчица.
- 2. Нуждающиеся в слабокислой и близкой к нейтральной реакции почвы (pH 5,1-6,0); хорошо отзываются на известкование: кукуруза, пшеница, ячмень, горох, бобы, турнепс, капуста кормовая, клевер шведский, лисохвост, кострец, пелюшка, вика.
- 3. Переносящие умеренную кислотность, известкование необходимо лишь на сильно- и среднекислых почвах: рожь, овес, тимофеевка, гречиха.
- 4. Легко переносящие умеренную кислотность; известкование необходимо лишь на сильно- и среднекислых почвах: подсолнечник, картофель, лен.
- 5. Малочувствительные к повышенной кислотности почвы: люпин и сераделла.
Для расчета дозы извести гидролитическую кислотность (мг-экь. на 100 г почвы) умножают на коэффициент 1,5. Дозу извести получают в тоннах на 1 га.
Известкование должно быть тесно увязано с системой удобрения, в частности с возможностью использования в качестве фосфорных удобрений фосфоритной муки.
Большинство минеральных удобрений подкисляют почву частично вследствие физико-химических, физиологических и микробиологических процессов.
Сульфаты аммония больше других удобрений подкисляют почву. Для нейтрализации физиологически кислых минеральных удобрений рекомендуют вносить дополнительно известковые материалы.
Для повышения эффективности известкования необходимы:
определение степени кислотности почвы;
выявление отношения культур севооборота к известкованию;
правильное установление дозы извести;
умелое сочетание известкования почве внесением органических и минеральных удобрений; известкование почв должно опережать внесение минеральных удобрений, эффективность которых на фоне извести повышается;
равномерное внесение известковых удобрений.
Степень кислотности почвы - важный, но не единственный показатель, характеризующий потребности почв в известковании. При определении нуждаемости в известковании важно учитывать также содержание в почве подвижных соединений алюминия и марганца, степень насыщенности почвы основаниями, гранулометрический состав. В зависимости от степени насыщенности основаниями почвы подразделяют на следующие группы: 50 % и ниже - потребность в известковании сильная; 50-70 % -средняя; 70-80 % -слабая; более 80 % - почва в известковании не нуждается. Потребность в известковании можно значительно точнее определить, учитывая одновременно величину pH солевой вытяжки, степень насыщенности основаниями и гранулометрический состав почв.
Эффективность известкования во многом определяется качеством известковых удобрений. Основными известковыми удобрениями являются известняки - 75- 100 % окиси кальция и магния в пересчете на СаС0 3 . Из них наиболее распространены доломитизи- рованный известняк, мергель, мел, негашеная, гашеная известь, доломитовая мука, известковые туфы, дефекационная грязь, пыль печей, цементных заводов и металлургические шлаки. Эталоном действующего вещества известковых удобрений для расчета доз мелиорантов принят карбонат кальция - СаС0 3 .
Гипсование почв - внесение в почву гипса для улучшения ее химических, физических и биологических свойств. В Российской Федерации 18,6 млн га сельскохозяйственных угодий солонцовых комплексе сов и 8,6 млн га засоленных земель. Большие площади таких почв в Западной Сибири и Нижнем Поволжье. Эти почвы характеризуются высоким содержанием натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора, что обусловливает неблагоприятные физические, физико-химические и биологические свойства и низкое плодородие солонцовых почв.
В зависимости от содержания поглощенного натрия почвы подразделяют на несолонцеватые - не более 3-5 % емкости поглощения, слабосолонцеватые - 5-10, солонцеватые - 10-20, солонцы - больше 20 %.
Солонцы подразделяют на мелкие, или корковые, у которых солонцовый горизонт залегает на глубине не более 7 см, средние - на глубине 7-15 см и глубокостолбчатые - на глубине более 15 см.
Помимо солонцовых встречаются засоленные почвы (солончаковые и солончаки). По степени засоления (количеству солей и глубине залегания соленосных горизонтов) их подразделяют:
на слабосолончаковые - более 0,25 % солей на глубине 80-150 см; солончаковатыс - более 0,25 % солей на глубине 30-80 см; солончаковые - соленосный горизонт на глубине 5-30 см; солончаки - в верхнем слое почвы содержится не менее 1 % солей (может быть от 1 до 10 % и более).
По составу преобладающих солей солончаки разделяют на сульфатные (главным образом Na 2 S0 4), содовые, хлоридные (NaCl и MgCl) и смешанные.
Для улучшения солонцовых почв необходимо устранить из них карбонаты натрия, заменить натрий кальцием, а образующийся Na 2 S0 4 удалить промыванием, а также разрушить плотный солонцовый горизонт.
Одним из методов коренного улучшения солонцовых почв является их гипсование, т. е. химическая мелиорация - замена обменного натрия почв кальцием при внесении в пахотный слой кальцийсодержащих химических мелиорантов. Наиболее распространенными и доступными мелиорантами для гипсования почв служат фосфогипс и сыромолотый гипс. Гипс вносят в почву в количестве, достаточном для замещения избытка поглощенного натрия кальцием. В зависимости от почвы применяют следующие дозы гипса (табл. 17).
17. Дозы гипса и способы его внесения в зависимости от типа почвы
В основе расчета потребности солонцовых почв в химических мелиорантах лежит степень насыщенности почвенного поглощающего комплекса кальцием. По степени насыщенности кальцием солонцы бывают ненасыщенные кальцием, когда в поглощающем комплексе его содержится меньше 70 %, и насыщенные кальцием - его содержание в поглощающем комплексе около 70 % суммы катионов.
Гипсование необходимо для улучшения солонцов и солонцовых почв, содержащих более 10 % поглощенного натрия от общей емкости поглощения.
Слабосолонцеватые почвы (натрия меньше 10 %) улучшают агробиологическим методом - применением трехъярусной вспашки с внесением больших доз навоза, посевом люцерны и других культур, которые аккумулируют кальций почвы в корнях. Кальций освобождается и вытесняет из поглощающего комплекса натрий. Особенно эффективен этот процесс при поливах. Эффективность гипсования солонцов значительно повышается при внесении навоза и минеральных азотных и фосфорных удобрений. Лучшая форма азотных удобрений для солонцовых почв - сульфат аммония, а из фосфорных - простой суперфосфат. Важным условием быстрой мелиорации солонцов под действием гипса является достаточная влажность почвы. Большие дозы гипса обычно вносят постепенно в течение 2-3 лет.