Гипсование солонцовых почв кратко

Обновлено: 05.07.2024

В нашей стране имеются значительные площади почв с щелочной реакцией. Щелочная реакция этих почв определяется наличием катионов натрия в почвенном поглощающем комплексе и соды в почвенном растворе.

В зависимости от количества поглощенного натрия почвы подразделяются на слабосолонцеватые, содержащие 5-10% Na от общей емкости поглощения, солонцеватые — 10-20% Na и солонцы — более 20% Na.

Солонцы в зависимости от глубины расположения солонцового горизонта делят на корковые — солонцовый горизонт залегает на глубине не более 7 см, среднестолбчатые — на глубине 8—15 см и глубокостолбчатые — на глубине более 15 см.

Солонцы и солонцеватые почвы характеризуются плохими физическими свойствами: во влажном состоянии набухают и заплывают, а при высыхании твердеют, образуют корку и растрескиваются на глыбы; обработка их сильно затруднена . Щелочная реакция солонцовых почв вредна для культурных растений. Плотный солонцовый горизонт препятствует проникновению корневой системы вглубь. Урожайность сельскохозяйственных культур на таких почвах крайне низкая.

Для коренного улучшения солонцов и солонцеватых почв, содержащих более 10% Na от общей емкости поглощения, необходимо проводить гипсование.

При внесении в почву гипса устраняется сода в почвенном растворе, а поглощенный почвой натрий вытесняется и заменяется кальцием с образованием в растворе нейтральной соли — сульфата натрия:

При образовании в растворе небольшого количества Na₂SO₄ он не оказывает вредного действия на растения, но при гипсовании солонцов, содержащих более 20% Na от емкости поглощения, в растворе появляется много сульфата натрия, и его необходимо удалять из почвы промыванием. В результате гипсования устраняется щелочная реакция солонцовых почв, улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства почвы, повышается ее плодородие.

Для гипсования могут быть использованы следующие материалы.

Гипс сыромолотый — CaSO₄·2H₂O — тонкоразмолотый серый или белый порошок, содержит 71-73% CaSO₄

Фосфогипс — отход туковых заводов, очень тонкий порошок, содержит 70-75% CaSO₄ и 2-3% P₂O₅

Глиногипс добывается из природных залежей, в естественном виде рыхлый, не требует размола, содержит от 63 до 92% CaSO₄ и от 1 до 19% глины,

Доза гипса в зависимости от количества поглощенного натрия и щелочности почвы может быть от 3 до 10 т на 1 га.

Для расчета дозы гипса можно пользоваться формулой:

где 0,086 — 1 мэкв Са₅О₄·Н₂О, г; Na — содержание поглощенного натрия, мэкв на 100 г почвы; 0,1—10% Na от емкости поглощения (Т), допустимое содержание поглощенного натрия в почве; Н — глубина пахотного слоя, см; d — объемная масса почвы гипсуемого слоя, г/см 3

При орошении доза гипса может быть уменьшена на 25—30%. Полную дозу его можно вносить в несколько приемов в течение 2-3 лет.

На корковых солонцах гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором. На глубокостолбчатых солонцах при залегании солонцового горизонта на глубине более 15 см всю дозу гипса рассеивают и заделывают плугом с предплужником. При расположении солонцового горизонта на глубине 7-15 см гипс можно вносить под вспашку или культивацию, а также в два приема — по половинной дозе под каждую из этих обработок почвы.

По данным опытов, гипсование без орошения в Черноземной зоне повышает урожайность зерновых в среднем на 3-6 ц, в зоне каштановых почв — на 2-3 ц на 1 га. При орошении эффективность гипсования выше. Значительно возрастает действие гипса при заделке его под глубокую перепашку с одновременным внесением навоза, компостов, применением зеленого удобрения. При гипсовании возрастает эффективность как органических, так и минеральных удобрений (табл. 1).

Таблица №1.
Действие гипса в сочетании с внесением навоза и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы (данные Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства)

Вариант опыта	Среднестолбчатые солонцы		Глубокостолбчатые солонцы
Вариант опыта	урожайность (ц с 1 га)	прибавка урожайности (ц на 1 га)	урожайность (ц, с 1 га)	прибавка урожайности (ц на 1 га)
Контроль	1,7	-	4,5	-
Гипс 5т + N₆₀P₆₀	9,5	7,8	12,6	8,1
Гипс 5т + навоз 40т	15,4	13,7	16,2	11,7
Гипс 10т + навоз 40т	12,1	10,4	18,6	14,1

Если под солонцовым горизонтом на небольшой глубине залегает слой, богатый СаСО₃ или CaSO₄, то можно проводить глубокую мелиоративную вспашку, при которой этот слой выворачивается и перемешивается с солонцовым слоем. Этот прием называется самогипсованием солонцов. Подле внесения гипса или мелиоративной вспашки на неорошаемых площадях необходимо снегозадержание, а при орошении желателен полив.

Гипс вносят не только для химической мелиорации солонцов, но и с целью улучшения питания растений кальцием и серой на других почвах, прежде всего в Нечерноземной зоне.

Гипс, содержащий кальций и серу, как удобрение применяют прежде всего под бобовые травы — клевер и люцерну, которые потребляют этих элементов значительно больше, чем другие культуры. Вносят ею на травах поверхностно, под другие культуры — в почву в дозе 3-4 ц на 1 га. Положительное действие гипса на рост, развитие и урожайность растений на кислых почвах обусловлено не только улучшением питания кальцием и серой, но и повышением устойчивости растений к кислотности при увеличении коицешрации кальция в почвенном растворе, улучшением доступности калия. Прибавки урожая клеверного сена от внесения гипса на дер ново-подзол истых почвах составляют 7-10 ц, на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах до 6-7 ц на 1 га.

Добрый день, дорогие друзья, садоводы и огородники! Приветствую вас на канале "Дачные истории" .

В этой статье поговорим об очень важном приёме усиления, сохранения и восстановления почвенного плодородия не в огороде, а защищённом грунте - в теплице.

Очень многие кто выращивает томаты, огурцы, перцы, баклажаны жалуются на урожайность. Несмотря на все усилия у них не всегда получается хороший урожай, они не очень довольны этим урожаем. Вроде и мульчируют и много подкормок делают, однако растениям чего-то не хватает, какие-то они мелкие, какие-то они хилые, какие-то они больные.

Это и есть первые признаки усталости почвы. При постоянном выращивании одних и тех же растений в почве накапливаются корневые выделения, которые на те же самые растения потом действуют подавляюще, угнетающе. Именно поэтому в теплице надо соблюдать хотя бы минимальный севооборот, проводить сидерацию.

Но есть ещё один тип усталости почвы – это минеральная усталость почвы. Это когда в почве накапливаются излишние дозы минеральных веществ. Они туда могут попадать в результате внесения минеральных удобрений. НО как оказывается не только минеральных удобрений, но и органических, например, когда мы вносим в почву навоз. Почему навоз? Навоз в своём составе содержит не только какие-то фекальные выделения животных, но также значительное количество мочи, а моча что у человека что у коров содержит в себе большое количество натрия, также содержится поваренная соль и вместе с органикой в почве накапливается большое количество натрия.

Но усугубляется в защищённом грунте это тем что нет естественных осадков, нет естественного промывания почвы. Кто-то советует промывать почву водой, делать промывы, но на самом деле это мало эффективно, особенно если мы говорим об избавления от натрия. И здесь нам на помощь приходит один такой похожий на известкование способ восстановления почвенного плодородия как гипсование.

Сейчас о гипсовании и поговорим .

С химической точки зрения гипс является сульфатом кальция. Он не обладает щелочной реакцией как например доломитовая мука, мел, известь, хотя является отличным источником кальция, а также сульфатов для многих растений. Для томатов это очень актуально, они очень привязаны к кальцию, ну а лук, чеснок, капуста и сидераты такие как редька масличная и рапс очень хорошо реагируют на дополнительное количество сульфатов.

Для гипсования почвы выпускается промышленностью фосфорный гипс, но населению он практически недоступен, так как он используется в основном в промышленном производстве. Им восстанавливают солёные почвы после внесения против гололедных реагентов в условиях города. Население же может использовать любой гипс, который можно найти в любом строительном магазине.

Смысл гипсования состоит в том, что эти элементы, которые находятся в гипсе, а гипс хоть и является малорастворимым соединением, но всё-таки очень медленно растворятся и при этом вытесняет натрий и другие вредные для растений, в избытке находящиеся в почве элементы. И при более сильных поливах это всё уходит в более глубокие слои почвы и уходит из зоны роста корней. Таким образом проливы почвы, дождевание почвы в защищённом грунте без гипсования можно сказать практически не имеет смысла.

Кроме того, гипс является источником серы, а сера можно сказать четвёртый по значимости после азота, фосфора и калия. Поэтому про серу не стоит забывать. Хотя те, кто любит выращивать томаты, огурцы вносят достаточное количество серы с сульфатом калия. Ну а те садоводы кто использует только золу как источник калия не стоит забывать о внесении в почву серы, и обязательно вносить гипс. Поскольку он является производным минералов добытых горнодобывающей промышленностью его не стоит относить к химически синтезированным удобрениям. Это естественное удобрение.

Как вносить гипс?

Вносить гипс очень легко.

Необходимо взять двести грамм гипса на квадратный метр и легонько разбросать под перекопку, под рыхление. Это можно сделать как осенью, так и весной.
Необходимо помнить, что гипс немного подкисляет почву в отличие от доломитовой муки и других известковых удобрений, поэтому на кислых почвах гипсование лучше всего совместить с известкованием. Необходимо смешать двести грамм доломитовой муки, мела, извести или золы и двести грамм гипса и таким образом внести в почву. Таким образом мы скомпенсируем небольшое подкисление почвы.

Обязательно гипс вносите в компосты. Стакан гипса на три, четыре ведра компоста. Когда переслаиваете растительными остатками обязательно вносите гипс. Можно даже на глаз определить сколько необходимо гипса. Когда вы будете вносить этот компост в почву вам уже не потребуется отдельное гипсование.

Поскольку гипс подкисляет почву его очень хорошо вносить под растения, которые с одной стороны устойчивы к кальцию, то есть им нужен кальций, и с другой стороны любят более кислые почвы. Это всегда дилемма как обеспечить растения кальцием если они любят более кислые почвы. И здесь гипс приходит к нам на помощь.

Очень хорошо вносить гипс под голубику, красную или чёрную смородину, а также крыжовник. Не забывайте об этом. Мероприятие по гипсованию почвы — это долгоиграющее мероприятие, поэтому вы его можете делать раз в три года, а впоследствии раз в пять лет.

Спасибо за интерес к моей статье.

07.11.2019

Качество почвы оказывает непосредственное влияние на получение хорошего урожая. К сожалению, в нашей стране значительную часть земельных ресурсов занимают грунты, имеющие щелочную реакцию ( рН ), которая определяется наличием в почве катионов натрия.

Солонцеватые почвы и солонцы обладают низкими плодородными свойствами и не подходят для большинства видов растений. Кряжистый засоленный горизонт обычно препятствует проникновению корневой системы в глубину, к тому же такой грунт обрабатываются с большим трудом. При повышенной влажности он набухает и заплывает, а при высыхании значительно твердеет, образуя неподатливую корку, которая впоследствии растрескивается на прочные глыбы.

По этим причинам урожайность сельскохозяйственных растений на таких почвах является крайне невысокой.

Типы солончаков

В зависимости от глубины залегания солонцы обычно подразделяются на три вида:

· Корковые (размещаются на глубинах, не превышающих 7 см)

· Среднестолбчатые (размещаются на глубине от 8 до 15 см)

· Глубокостолбчатые (находятся на глубине 15 и более сантиметров)

Как избежать засоленности верхнего горизонта

Чтобы преодолеть проблему засоленности, в грунт обычно вносится гипс. Этот минерал обладает способностью нейтрализовать натриевые соли (замещая натрий кальцием), что оказывает благоприятное воздействие на физический и химический состав почвы.

Однако перед тем как приступать к работам по гипсованию участка следует помнить, что все солончаки, в зависимости от объема поглощенного натрия подразделяются на три основных типа:

· Слабосолонцеватые почвы (содержат от 5 до 10 процентов натрия)

· Солонцеватые почвы (содержат от 10 до 20 процентов натрия)

· Солонцы (содержат более 20 процентов натрия)

Поэтому, прежде чем использовать гипс, необходимо предварительно точно определить тип почвы, поскольку бездумное применение мелиорантов может не только оказаться напрасной тратой времени и ресурсов, но и способно нанести вред плодородным свойствам земли.

Чтобы этого избежать, на участке обычно производится химический анализ грунта, в результате которого и определяется количество обменного натрия, какое требуется заменить кальцием.

Если возможности проведения такого исследования нет, но есть абсолютная уверенность, что почва на самом деле содержит избыток солей натрия, следует позаботиться о подготовке гипса, поскольку обычный строительный для этой цели не подходит.

Для гипсования солонцов желательно использовать либо сыромолотый гипс, который не прошел термическую обработку (он имеет вид светлого порошка), либо вносить фосфогипс, представляющий собой отходы туковых предприятий, либо применять глиногипс, добываемый из природных залежей.

Нормы внесения гипса

Обычно расчет нормы внесения гипса вычисляются по формуле:

где 0,086 – 1 мэкв Са ₅ О ₄ ·Н ₂ О, г;

Na – содержание поглощенного натрия, мэкв на 100 г почвы;

0,1 – 10% Na от емкости поглощения (Т), допустимое содержание поглощенного натрия в почве;

Н – глубина пахотного слоя, см;

d – объемная масса почвы гипсуемого слоя, г/см 3 .

Гипс в почву следует вносить в несколько приемов.

На корковых солонцовых участках его вносят сразу после вспашки, а затем заделывают при помощи культиватора.

На среднестолбчатых солонцах гипс можно вносить как под вспашку, так и под культивацию.

На глубокостолбчатых солонцах, глубина залегания которых превышает 15 см, гипс сначала разбрасывается по поверхности, а только затем заделывается в почву.

Если солонцы залегают в почве достаточно глубоко, то весь изначальный объем гипса желательно разделить на четыре равные части. При этом три части минерала следует внести во время непосредственной обработки грунта, которая производится при помощи плуга с предплужником или под перекопку, а четвертую, уже по окончании работ, необходимо равномерно распределить по поверхности участка.

Как определить норму гипсования на дачном или приусадебном участке

Что касается определения нормы внесения гипса на дачном или приусадебном участке, то в данном случае можно поступить следующим образом:

· Если почва слабосолонцеватая, количество гипса должно составлять около 2 или 3 килограмм на каждые 10 квадратных метров

· Если почва чрезвычайно засолена, то в данном случае потребуется внести уже около 5 и более килограмм на каждые 10 квадратных метров участка

Важно ! После окончания работ по гипсованию участка желательно произвести обильный полив. Этот нехитрый прием позволит значительно усилить эффект от внесения гипса.

Сроки внесения мелиорантов

Процесс гипсования, как правило, производится не за один раз, а включает нескольких приемов. Работы следует производить осенью и весной, при этом желательно использовать равное количество гипса. Для удобства весь предназначенный для внесения мелиорант изначально следует распределить таким образом, чтобы использовать его в течение 2 – 3 лет.

Для удобства и экономии ресурсов, гипсование желательно производить одновременно с внесением удобрений или параллельно с посевом зеленого удобрения и многолетних трав.

Глубокая зяблевая вспашка (перекопка) совместно с внесением органических удобрений (компоста, перегноя или сидератов) значительно повысит эффективность последних.

О чем необходимо помнить при гипсовании

Как было сказано выше, при внесении гипса в солонцовые грунты в почвенном горизонте происходит устранение соды, а поглощенный натрий заменяется кальцием.

При этом происходит образование нейтральной соли – сульфата натрия.

Если количество полученного в результате гипсования сульфата натрия невелико, то он не способен оказывать на растения заметного негативного воздействия. Но в том случае, если солонцы содержат более 20% натрия, его избыток следует удалять из почвы методом вымывания.

Часто встречаются солонцовые грунты, у которых под поверхностным почвенным горизонтом располагается слой земли богатый карбонатом или сульфатом кальция. В этом случае необходимо произвести максимально глубокую вспашку, чтобы вывернуть и хорошенько перемешать один слой с другим (данный прием называется самогипсованием).

В любом случае, правильно произведенное гипсование устранит щелочную реакцию почвы, улучшит ее физико-химические свойства, и значительно поднимет степень плодородности. При этом следует помнить, что усовершенствование почвы при помощи мелиорантов – это процесс длительный. Мгновенного результата ждать не стоит. Однако качественные показатели почвы, благодаря физическим, биологическим и химическим процессам будут из года в год постепенно улучшаться. Следует быть готовым к тому, что этот период может занять в общей сложности до 10 лет.

Гипсование почв — прием химической мелиорации солонцовых почв, имеющих большую долю натрия в почвенном поглощающем комплексе (ППК) и щелочную реакцию с помощью гипса (СаSO₄⋅2Н₂O). Солонцовые почвы характеризуются неблагоприятными физическими, химическими, физико-химическими и биологическими свойствами и низким плодородием.

Метод гипсования научно обоснован и разработан отечественными учеными. Главной заслугой в изучении солонцовых почв принадлежит академику К.К. Гедройцу.

Свойства солонцовых почв

Солонцы и солонцеватые почвы занимают в России более 30 млн га (26 млн га [1] ), из которых около 11 млн га пашни. [2] В целом, солонцы и сильносолонцеватые почвы занимают в странах СНГ около 115 млн га, из которых пашни — 23,9 млн га. [1]

Солонцы распространены в южных районах Поволжья, Западной и Восточной Сибири, Южном Урале и Северном Кавказе, степных районах Казахстана. Встречаются отдельные участки солонцов в виде вкраплений в основных земельных массивах.

Эти почвы характеризуются высокой связностью, плохими физико-химическими свойствами. Во влажном состоянии они диспергируют под действием высоких концентраций натрия, превращаясь в мажущую массу. Обработка таких почв приводит к высокой глыбистости. В сухом состоянии их обработка невозможна. Урожаи в этом случае низкие и плохого качества. Микробиологическая деятельность ослаблена из-за высокой щелочности и неустойчивым водным режимом.

Улучшение солонцовых почв путем изменения реакции и состава катионов достигается гипсованием.

К.К. Гедройцем предложен метод гипсования солонцов, заключающийся в вытеснении из почвенного поглощающего комплекса катионов Na + и заменой их на Са 2+ с одновременным внесением органических удобрений.

При этом пептизированные натрием органические и минеральные коллоиды вымываются из верхних слоев почвы в нижние, образуя плотный солонцовый горизонт. Натрий, поглощенный ППК, вытесняется раствором углекислого газа (угольной кислотой), образуя карбонаты и гидрокарбонаты — гидролитически щелочные соли натрия, щелочность (рН) почвенного раствора при этом становится более 9:

Щелочная реакция почвы неблагоприятна для большинства сельскохозяйственных культур и почвенных микроорганизмов. При этом снижается доступность растениям фосфора, железа, марганца, бора.

Часто солонцы располагаются пятнами различного размера (от нескольких метров до сотен метров в поперечнике) среди преобладающих зональных почв, например, каштановых, бурых, черноземных почв лесостепной, степной и полупустынной зон.

Коренное улучшение солонцов достигается вытеснением из ППК натрия и заменой его на катионы кальция, удалением образующихся солей натрия за счет вымывания и разрушением солонцового горизонта. Для мелиорации солонцовых почв устраняют углекислые соли натрия заменой кальцием, а образующийся Na₂SO₄ — вымыванием.

Отрицательное влияние натрия на физические свойства почвы зависят от его содержанием в ППК. Значительное действие натрия на свойства почвы и урожайность культур отмечается при содержании обменного Na более 10% от ЕКО. Поэтому гипсование проводят, если доля обменного натрия в ППК более 10%.

Наряду с натрием в составе обменных катионов может содержаться до 15-35% магния.

Значение гипсования

Гипсование способствует улучшению водного режима почв, физических и химических свойств солонцов, повышает их плодородие, снижает щелочность и содержание обменного натрия в ППК, повышает степень насыщенности его кальцием.

Согласно данным полевых опытов, внесение гипса в качестве удобрения на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых почвах в дозе 300-500 кг/га под клевер дает среднюю прибавку урожая сена 1,62 т/га, на средних и легких суглинистых почвах — 1,11 т/га, на супесях — 0,72 т/га, на серых лесных и выщелоченных черноземных почвах — 0,65 т/га. Действие гипса на урожайность культур на кислых почвах обусловлено повышением кальциевого и серного питания растений, а также повышением доступности калия, который больше вытесняется из ППК.

Средняя эффективность гипсования на черноземных почвах составляет 3-6 ц/га зерна, на каштановых — 2-3 ц/га. Гипсование дает прибавку урожая зерна на 0,3-0,6 т/га, сена клевера — на 0,6-1 т/га, повышается урожайность сахарной свеклы.

Классификация солонцовых почв

В зависимости от содержания натрия в ППК почвы подразделяются на:

несолонцеватые с долей натрия до 3-5% от ёмкости поглощения,
слабосолонцеватые — 5-10%,
солонцеватые — 10-20%,
солонцы — свыше 20%.

Солонцы также подразделяются на мелкие, или корковые, с глубоким залеганием солонцового горизонта до 7 см, средние — с глубиной залегания 7-15 см, и глубокостолбчатые — с залеганием на глубине свыше 15 см.

Помимо солонцов распространены засолённые почвы. По степени засоления, то есть по количеству солей и глубине залегания соленосных горизонтов, засоленные почвы подразделяются на:

слабосолончаковатые с долей солей более 0,25% на глубине 80-150 см;
солончаковатые с долей солей более 0,25% на глубине 30-80 см;
солончаковые с залеганием соленосного горизонта на глубине 5-30 см;
солончаки с содержанием в верхнем слое не менее 1% солей, достигая иногда более 10%.

По составу солей солончаки разделяют на:

сульфатные с преимущественным содержанием Na₂SO₄,
содовые — Na₂CO₃ и NaHCO₃,
хлоридные — NaCl и MgCl₂,
смешанные.

Процессы, протекающие при внесении гипса в почву

При попадании гипса в щелочную среду происходит реакция:

кальций постепенно вытесняет натрий из ППК:

Образующийся сульфат натрия является гидролитически нейтральной солью, в небольших количествах не наносит вреда растениям, однако при гипсовании солонцов, где содержание натрия более 20% ЕКО, его удаляют вымыванием из корнеобитаемого слоя.

Устранение карбоната натрия из почвенного раствора и замена в ППК натрия на кальций если не ликвидирует, то снижает щелочность среды. При этом происходит коагуляция почвенных коллоидов, улучшая физические, физико-химические и биологические свойства солонцовых почв (улучшаются условия обработки, аэрация и водопроницаемость).

Гипс одновременно является источником кальция и серы для питания растений.

Эффективность гипсования

На повышение эффективности гипсования оказывает влияние:

орошение;
глубокая вспашка;
снегозадержание;
применение местных и промышленных удобрений;
при внесении навоза прибавки урожая от гипса и навоза суммируются.

Оптимальными формами удобрений на солонцовых почвах являются сульфат аммония и простой суперфосфат.

Изменения, вызванные гипсованием, сохраняются на протяжении многих лет.

В лесостепной зоне гипсование солонцов эффективнее, чем в степной зоне, преимущественно гипсованию подвергаются солонцовые пятна с участием до 30% в луговостепных комплексах с глубиной залегания грунтовых вод более 1,5-2,0 м. Солонцовые почвы степной зоны вместо гипсования подвергают самомелиорации, то есть обрабатывают плантажными трехъярусными или мелиоративными плугами для припахивания СаСO₃ или СаSO₄, залегающих под солонцовым горизонтом.

Некоторые солонцы подвергают комплексной мелиорации, включающую мелиоративную обработку с поверхностным внесением стартовых доз гипса для устранения почвенной корки, а также фитомелиорацию для активации самомелиорации за счет внутрипочвенных запасов кальция.

Наряду с гипсованием в систему агротехнических мелиоративных мероприятий входит посев многолетних трав, внесение органических и минеральных удобрений. На слабосолонцеватых почвах способствуют их улучшению повышенные дозы навоза, компостов и других органических удобрений, вносимые под глубокую вспашку.

Почвы сухостепной и полупустынной зон, как правило, характеризуются высоким содержанием поглощенного кальция. С развитием солонцеватости доля поглощенного кальция уменьшается, а поглощенного натрия и магния увеличивается. Процесс рассолонцевания должен сопровождаться замещением обменного натрия и части магния кальцием. Коренное преобразование солонцов возможно при:

замещении натрия кальцием, при содержании натрия более 10% от суммы катионов;
вытеснении части поглощенного магния, которая составляет более 30% от суммы катионов;
насыщении кальцием поглощающего комплекса до 70% от суммы катионов.

Перекос в структуре посевных площадей мелиоративных севооборотов, например, преобладание многолетних трав в неорошаемых условиях степной зоны, приводит к снижению интенсивности рассоления, или преобладание зернопаровых звеньев в севообороте приводит к дефициту органического вещества в почве.

В богарных (неорошаемых) условиях из-за медленного взаимодействия мелиорантов с почвой положительное действие продолжается долго, полный эффект проявляется через 4-5 лет. Для повышения эффективности гипсования необходимо улучшать влагообеспеченность богарных почв, для чего применяют снегозадержание, глубокую заделку мелиорантов. При орошении возникает опасность вторичного засоления солонцовых почв.

Эффективность гипсования возрастает в сочетании с внесеним органических и минеральных удобрений. Среди минеральных удобрений наибольший эффект достигается от физиологически и гидролитически кислых форм.

Изменения агрохимических и физических свойств солонцовых почв происходят медленно, сохраняются длительное время, поэтому повторные мелиорации при необходимости проводят не ранее чем через 10 и более лет.

Дозы, сроки и способы внесения гипса

В основе расчета потребности солонцовых почв в химических мелиорантах заложена степень насыщенности почвенного поглощающего комплекса кальцием. Необходимость в химической мелиорации солонцовых почв возрастает при переходе от слабосолонцеватых к солонцеватым почвам и солонцам, то есть с увеличением доли натрия в ЕКО с 5-10 до 20% и более.

Из уравнения химической реакции взаимодействия гипса и карбоната натрия почвы следует, что для замещения 1 г натрия по эквивалентной массе необходимо 0,086 г СаSO₄⋅2Н₂О, тогда для замещения избытка натрия в 1 г почвы до безопасного содержания (К) — 0,086 (Na — KТ)/100 г (СаSO₄⋅2Н₂O). Для слоя почвы толщиной 1 см на площади в 1 га (10 8 см 2 ) доза гипса Д (т/га) составит:

где Na — содержание натрия, ммоль на 100 г почвы; K — коэффициент безопасного содержания натрия, как правило, равен 0,1 (10%); Т — ёмкость поглощения, ммоль на 100 г почвы.

Для всего мелиорируемого слоя (H, см) почвы при объемной массе d (г/см 3 ) эквивалентная доза гипса Д (т/га) составит:

где 0,086 — мг-экв CaSO₄⋅2H₂O, г; Na — содержание натрия, ммоль на 100 г почвы; K — коэффициент безопасного содержания натрия, как правило, равен 0,1 (10%); Т — емкость поглощения, мг-экв/100 г почвы; H — мощность мелиорируемого слоя, см; d — объемная масса мелиорируемого слоя, г/см 3 .

Пример. В массиве южного чернозема солонец характеризуется емкостью поглощения Т = 25 ммоль/100 г почвы, содержание натрия Nа = 6 мг-экв/100 г почвы, мощность мелиорируемого слоя Н = 25 см, объемная масса мелиорируемого слоя d = 1,6 г/см 3 . Доза гипса СаSO₄⋅2Н₂O при этом составит:

Д = 0,086 (5 — 0,1 ⋅ 20) ⋅ 20 ⋅ 1,7 = 12,0 т/га.

По степени насыщенности солонцов кальцием их подразделяют на:

ненасыщенные кальцием — при содержании его в поглощающем комплексе менее 70%. Такие солонцы встречаются в полупустынной зоне;
насыщенные кальцием — при его содержании в поглощающем комплексе около 70% от суммы катионов. Доза гипса для мелиорации таких солонцов может быть определена по вышеприведенной формуле.

Ненасыщенные солонцы могут быть многонатриевые, или типичные, и малонатриевые, то есть с содержанием поглощенного натрия менее 10% от суммы катионов. Норма внесения гипса для многонатриевых солонцов должна соответствовать сумме замещаемого поглощенного натрия до уровня 10% и части магния, которая превышает 30% от суммы катионов:

Для малонатриевых солонцов дозы гипса определяются по содержанию поглощенного магния:

Для солонцовых почв, содержащих карбонат натрия (соду), увеличивают норму внесения гипса для нейтрализации негативного действия соды на растения. Насыщение почвенного поглощающего комплекса кальцием почв сухостепной и полупустынной зон до 65-70% способствует подавлению диспергирующей роли натрия и магния.

В условиях степного богарного (неорошаемого) земледелия гипсование эффективно при условии среднегодового количества осадков более 400 мм. В сухостепной зоне со среднегодовым количеством осадков менее 300-350 мм химическая мелиорация эффективна только при орошении.

Большие дозы гипса можно вносить поэтапно в течение 2-3 лет. Лучшее место в севообороте для внесения гипса — чистые пары и пропашные культуры. Вносят его обычно под зяблевую вспашку. Допустимо вносить гипс под яровую пшеницу и однолетние травы. На корковых солонцах гипс вносят после вспашки с заделкой культиваторами. На средних и глубоких столбчатых солонцах с мощностью перегнойного слоя более 20 см гипс заделывают плугами с предплужниками. На солонцах с меньшей мощностью перегнойного горизонта гипс вносят в два приема: перед вспашкой и под культивацию после вспашки. Причем соотношение первой и второй частей дозы зависит от количества выворачиваемого плугами на поверхность солонцового горизонта: чем его больше, тем большая часть дозы вносится после вспашки.

Солонцы и солонцеватые почвы, как правило, встречаются пятнами среди зональных почв. Если они занимают до 30% площади поля, то гипс вносят по солонцовым пятнам, если более 30%, гипсование проводят по всей площади.

Для учета содержания действующего вещества в применяемых для гипсования материалах норму внесения корректируют по формуле:

где Д_ф — фактические нормы внесения материала для гипсования, т/га, Д_д.в. — норма внесения чистого гипса, т/га, %_д.в. — содержание гипса в материале для гипсования, %.

Для определения примерных норм внесения гипса можно пользоваться зональными рекомендациями:

Таблица. Ориентировочные нормы гипса, т/га

Мелиорирующее действие материалов для гипсования зависит от его растворимости, определяющаяся влажностью почвы, гранулометрическим составом мелиоранта и степенью перемешивания с солонцовым слоем. Поэтому в условиях орошении дозы гипса могут быть уменьшены на 25-30%, в богарных условиях его лучше вносить под чистые пары, при их отсутствии — при основной обработке под однолетние травы, пропашные или яровые зерновые культуры.

Материалы для гипсования

Гипс сыромолотый (СаSO₄⋅2Н₂O) представляет собой серый или белый мягкий порошок, содержащий 71-73% (класс Б) и 85% (класс А) CaSO₄⋅2H₂O. Получается путем размола природного гипса. Остаток на сите с размером ячеек 0,25 мм не должен быть более 25%. (до 85% [3]) СаSO₄. Получается при размоле природного гипса. В воде плохо растворим, поэтому на эффективность влияет тонина помола. Гранулометрический состав: все частицы должны иметь размер

Самогипсование

Некоторые хлоридно-сульфатные и сульфатно-хлоридные солонцы каштановых почв могут содержать на глубине 35-45 см слои гипса. Для окультуривания таких почв применяют самогипсование, то есть проводят плантажную вспашку трехъярусным плугом на глубину 45-50 см, при которой происходит перемешивание гипсоносного слоя с верхним солонцовым горизонтом. Весной после глубокой вспашки поле выдерживают до 1,5 месяца под паром, затем дискуют и проводят вспашку через каждые 30-40 дней. В зимний период применяют снегозадержание, а на следующий год высевают яровую пшеницу с подсевом многолетних трав, например, люцерны, житняка, донника и др.

При высоком содержании в подпахотном слое карбоната кальция (известковых пород) его также можно использовать для самомелиорации солонцовых почв, однако действие СаСO₃ значительно уступает гипсу CaSO₄⋅2H₂O. Образующийся при этом Na₂SO₄ удаляется орошением. Для самомелиорации проводят обработку степных и лугово-степных солонцов плантажными трехъярусными или иными мелиоративными плугами. При однократной обработке в степной зоне получают устойчивые прибавки урожаев зерновых культур — 0,4-0,6 т/га, сена трав — 0,7-0,8 т/га.

Иногда применяют метод планировки, то есть перевозят незасоленную почву на солонцовые участки на протяжении 3-5 лет из расчета 500 т на 1 га. Метод трудоёмок, требует больших экономических затрат и не может получить широкого распространения.

Для улучшения свойств слабосолонцеватых почв, как правило, прибегают к самомелиорации, землеванию и фитомелиорации.

Землевание — прием перемещения скрепером (бульдозером) на солонцеватые (солонцовые) пятна плодородной почвы прилегающего основного зонального типа почв, чаще всего черноземов, слоем 15-20 см. В расчете на 1 га попадает примерно 10 т кальция, часть которого вовлекается в мелиорацию нижележащего солонцеватого (солонцового) горизонта.

Фитомелиорация эффективна при любых видах мелиорации при условии правильного подбора культур, чередования и оптимальных технологиях возделывания. Для различных регионов России разработаны группировки культур по соле- и солонцеустойчивости, устойчивости к засухе, переувлажнению и иным неблагоприятным условиям. Так, в структуре мелиоративного севооборота соотношение площадей пара и культур должны способствовать интенсивному рассолению и рассолонцеванию с учетом используемых видов мелиорации (гипсование, кислование, самогипсование, землевание).

Фитомелиорация в комплексе с другими видами мелиорации должна способствовать обеспечению оптимального режима органического вещества почвы для улучшения водопрочной структуры, повышения биологической активности и активации взаимодействия мелиоранта с ППК.

Гипсованием называется внесение в почву гипса для химической мелиорации солонцовых почв. Эти почвы характеризуются большим содержанием натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора, которые обусловливают главным образом неблагоприятные физические, физико-химические и биологические свойства и низкое плодородие солонцовых почв. В зависимости от содержания поглощенного натрия солонцовые почвы подразделяются на слабосолонцеватые — содержат 5—10 % поглощенного натрия, солонцеватые — 10—20 % и солонцы — более 20 % поглощенного натрия. Остальная часть емкости поглощения в солонцовых почвах заполнена кальцием и магнием. Иногда содержание поглощенного натрия в солонцах достигает 80 % и более от емкости их поглощения, т. е. он становится почти единственным поглощенным катионом. Количество водорастворимых солей в солонцах обычно невысокое — не превышает 0,25 % массы почвы.
Минеральные и органические коллоиды почвы при насыщении натрием (в отсутствие водорастворимых солей) легко пептизируются, частично переходят в золь, поэтому почвенные агрегаты распыляются, пептизированные коллоиды вымываются из верхних слоев почвы в нижние, образуя плотный солонцовый горизонт.

Читайте также: