Химическая мелиорация почв реферат

Обновлено: 07.07.2024

К химической мелиорации (мелиорация — коренное улучшение почв) приходится прибегать в тех случаях, когда необходимо быстро изменить их неблагоприятные для растений свойства, повысить плодородие. Для этого в почву вносят химические соединения, улучшающие или изменяющие ее свойства. В сельском хозяйстве наиболее часто применяют известкование кислых почв и гипсование, а иногда кислование щелочных.

Известкование кислых почв

На постсоветском пространстве около половины всех пригодных для обработки земель расположено в нечерноземной зоне. Атмосферных осадков здесь выпадает достаточно, а временами и слишком много. Но урожаи на подзолистых и дерново-подзолистых почвах, преобладающих в этой зоне, невелики. Причина их низкого плодородия — недостаток питательных веществ, плохая структура и кислая реакция многих из них. Кислотность почвы вызывают органические и отчасти минеральные кислоты и водородный ион, находящийся на поверхности самых мелких, коллоидных частиц почвы.

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

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

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

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

В повышении плодородия кислых почв известкованию принадлежит одно из первых мест. Оно устраняет кислотность, переводит некоторые ядовитые соединения, например алюминия, в нерастворимую, а потому безвредную для растений форму и, наоборот, способствует растворимости некоторых других веществ, в том числе фосфатов (связывая подвижные алюминий и железо), и тем самым повышает доступность их для растений. Одновременно улучшаются условия жизни полезных микроорганизмов, их активность возрастает. В почве накапливаются гумусовые вещества, улучшающие ее структуру. Почва становится более водо – и воздухопроницаемой, ее легче обрабатывать.

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

В известкованные почвы нужно обязательно вносить минеральные и органические удобрения. Только при этом условии можно получить наибольший эффект от устранения кислотности почв. Лучшие результаты дает внесение извести вместе с органическими и минеральными удобрениями. Известь повышает эффективность минеральных и органических удобрений на 25—50%. Например, урожай ячменя и многолетних трав при внесении 20 т навоза и 6 т извести на гектар равен урожаю, который бывает при внесении 40 т навоза. Даже внесение половинных доз извести значительно повышает урожай. На известкованных почвах урожай озимой пшеницы повышается в среднем на 3—6 ц с гектара, яровой пшеницы, ячменя и ржи — на 2—5 ц, клевера на сено — на 10—15 ц, кормовых корнеплодов — на 60 ц.

Чем кислее почва, тем большие прибавки урожая дает внесение извести. Но одно известкование очень

бедных почв может не дать положительного результата, так как известь понижает растворимость некоторых других веществ, например калия и микроэлементов. Поэтому на бедных почвах часто приходится при известковании вносить микроэлементы: бор, на некоторых почвах марганец, серу, молибден. Микроэлементы повышают не только урожайность растений, но и устойчивость их против различных заболеваний.

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

Гипсование и кислование почв

Почвы степной зоны — черноземы, каштановые и другие обладают высоким естественным плодородием. Они характеризуются нейтральной реакцией и в химической мелиорации не нуждаются. Однако среди них встречаются почвы щелочные. Это прежде всего солонцы. Солонцы неплодородны, на них плохо развиваются даже дикорастущие растения. Сухие солонцы очень плотны и при обработке разбиваются на крупные глыбы. Вода на солонцах застаивается. Обрабатывать такие почвы очень трудно и часто бесполезно: урожая с них не получишь. Солонцы нередко встречаются небольшими пятнами среди других, более плодородных почв, занимая от 10 до 50 % всей площади. Это сильно осложняет использование хороших почв.

Пятна, не покрытые растительностью, — это солонцы. Такие почвы нуждаются в гипсовании.

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

Удалить из солонца натрий можно, только промыв его раствором какой-либо соли, например кальция. Ион кальция вытеснит натрий. После этого неблагоприятные свойства солонца исчезнут. Однако вносить в почву для вытеснения обменного натрия углекислый кальций, как делается при известковании, бесполезно. В солонцах он остается недеятельным. Вносить надо более легко растворимую сернокислую соль кальция — тонко размолотый гипс или фосфогипс, в котором кроме гипса содержится 2—3% фосфорного ангидрида. Обычно приходится вносить от 5 до 25 т сырого (водного) гипса на один гектар солонцов. Гипс рассыпают по поверхности почв, а затем запахивают.

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

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

Гипс рассыпают по поверхности почвы, а затем запахивают.

Кислование применяют также на почвах, засоленных содой. Эту самую токсичную из встречающихся в почвах солей не удается удалить промывками. Приходится предварительно разрушить соду — соединить ион натрия с сернокислым ионом — и после этого промыть почву.

Химическая мелиорация — важная часть той огромной работы по коренному улучшению земель, которая развернулась на всей обширной территории нашей страны.

На юге проводится орошение и устраняется засоление и щелочность почв, на севере осушаются переувлажненные земли и ведется борьба с вредной кислотностью почв.

Химическая мелиорация почв — это регулирование состава катионов почвенного поглощающего комплекса заменой водорода, алюминия, железа, марганца в кислых почвах или натрия, иногда магния в щелочных почвах, на кальций. На кислых почвах проводят известкование, на почвах с щелочной реакцией — гипсование или кислотование.

Исследованиями известкования и его влияния на плодородие почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур занимались российские ученые И.А. Стебут, Д.И. Менделеев, А.Н. Энгельгардт, П.А. Костычев, Д.Н. Прянишников, П.С. Коссович, К.К. Гедройц, О.К. Кедров-Зихман и др.

В научную основу теории и практики известкования легло учение о почвенном поглощающем комплексе, разработанную К.К. Гедройцем. Согласно положения учения, многие агрономические свойства почвы зависят от степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса кальцием.

Известкование, как прием улучшения свойств почвы, известен давно, однако его применение для повышения урожаев культур стало проводиться только с прошлого столетия. По экономической эффективности и ресурсообеспеченности известкованию нет альтернативы.

Значение известкования

Известкование — прием химической мелиорации, заключающийся во внесении в почву карбоната, оксида или гидроксида кальция и/или магния для нейтрализации избыточной кислотности. Известкование способствует улучшению агрохимических, агрофизических и биологических свойств почвы, повышает обеспеченность растений кальцием и магнием, мобилизует или иммобилизует макро- и микроэлементы, снижает поступление радионуклидов и тяжелых металлов в растения, улучшает почвенные факторы жизни растений.

Почвы с избыточной кислотность характеризуются:

низким содержанием подвижных форм азота, фосфора, калия, микроэлементов;
неблагоприятными агрохимическими, агрофизическими свойства;
повышенным содержанием подвижных форм алюминия и марганца;
низкой биологической активностью;
негативным влиянием высокой концентрации ионов водорода H + на физико-химическое состояние протоплазмы, рост корневой системы и обмен веществ растений;
развитием патогенной микрофлоры, например, грибов пенециллиума, фузариума, трикходерма;
мобилизацией тяжелых металлов.

Систематическое внесение физиологически кислых удобрений, например, аммиачной селитры, ухудшает агрохимические свойства почвы, что снижает урожай культур.

Таблица. Влияние агрохимических свойств почвы на урожай ячменя (после 18 лет применения аммиачной селитры) 1 Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

устранить обменную и уменьшить гидролитическую кислотность;
улучшить катионный состав ППК;
активизировать микробиологические процессы;
усилить все виды азотфиксации;
повысить содержание нитратов, кальция, магния, подвижного фосфора;
снизить содержание токсичных форм алюминия и марганца;
снизить доступность растениям железа, меди, цинка, марганца, тяжелых металлов;
повысить доступность растениям азота, фосфора, кальция, серы, магния, молибдена, калия;
повысить качество гумуса;
улучшить агрофизические свойства почв, водный режим почв;
повысить эффективность минеральных удобрений;
улучшить качество продукции;
благодаря коагуляции кальцием почвенных коллоидов, улучшить структуру, водопрочность, водопроницаемость и аэрированность почв;
уменьшить возможность образования корки;
облегчить обработку тяжелосуглинистых и глинистых почв.

Известкование изменяет соотношение кальция и калия в почве в сторону преобладания кальция, при этом ухудшается калийное питание растений, что отрицательно сказывается на развитии калиелюбивых культур, таких как лен, картофель, люпин, травы и кукуруза.

Известкование уменьшает растворимость фосфоритной муки и её эффективность, поэтому исключают непосредственный контакт этих удобрений в почве:

известь и фосфоритную муку на один и тот же участок вносят в разные сроки под различные культуры (фосфоритную муку раньше, а известь позже);
послойное внесение этих удобрений — фосфоритную муку под вспашку, известь под культивацию;
предварительное компостирование фосфоритной муки с навозом или торфом для перевода фосфора в доступные формы.

На полях, произвесткованных половинными дозами известковых удобрений, применение фосфоритной муки эффективно. На почвах, в которых после известкования реакция не превышает pH 5,1-5,2 в солевой вытяжке, можно применять фосфоритную муку.

Снижение кислотности способствует росту урожайности зерновых на 0,25 т/га, капусты — на 3-8 т/га, картофеля — на 3 т/га.

В таблице приведены данные Шильникова (2001) по средним прибавкам урожая сельскохозяйственных культур от внесения извести в почвы с различной кислотностью.

Таблица. Примерные прибавки урожая различных культур в зависимости от дозы внесенной извести, ц/га (Шильников, 2001)

Культура	Кислотность почвы, рН	Доза извести (CaCO₃), т/га
2-4	4-6	6-8	8
Озимая пшеница	4,5 и ниже	3,9	4,6	5,4	6,6
	4,6-5,0	2,7	4,0	4,6	5,0
	5,1-5,5	1,0	1,5	2,0	2,5
Ячмень	4,5 и ниже	3,6	4,0	4,5	5,1
	4,6-5,0	3,0	3,6	4,1	4,4
	5,1-5,5	1,4	1,8	2,0	2,0
Озимая рожь	4,5 и ниже	2,0	3,0	3,4	3,8
	4,6-5,0	1,7	2,0	2,4	2,8
	5,1-5,5	0,5	1,0	1,2	1,2
Овес	4,5 и ниже	2,0	2,3	2,6	2,9
	4,6-5,0	1,7	2,0	2,2	2,5
	5,1-5,5	0,5	1,0	1,2	1,2
Кукуруза (на силос)	4,5 и ниже	40	60	70	80
	4,6-5,0	20	30	40	40
	5,1-5,5	10	15	20	20
Яровая пшеница	4,5 и ниже	2,0	2,4	2,6	2,8
	4,6-5,0	1,0	1,5	2,0	2,0
	5,1-5,5	0,5	0,8	0,8	1,0
Многолетние травы (сено)	4,5 и ниже	18	25	27	30
	4,6-5,0	12	15	18	20
	5,1-5,5	9	12	13	15
Однолетние травы (сено)	4,5 и ниже	12	14	16	16
	4,6-5,0	6	8	10	10
	5,1-5,5	5	8	8	8
Сахарная свекла	4,5 и ниже	35	60	80	110
	4,6-5,0	30	40	60	90
	5,6 и выше*	40	40	40	50
Корнеплоды	4,5 и ниже	60	90	120	140
	4,6-5,0	20	40	50	60
	5,1-5,5	10	15	15	15
Картофель	4,5 и ниже	10	14	18	20
	4,6-5,0	13	17	17	10
	5,1-5,5	5	5	5	-
Лен (соломка)	4,6 и ниже	1,4	2,1	2,6	3,0
Лен (соломка)	4,6-5,0	1,8	2,0	2,2	2,2
Капуста кочанная	4,6-5,0	40	44,0	41,0	39,0
Капуста кочанная	5,1-5,5	-	-	-	-
Томаты	4,5 и ниже	-	-	48,0	18,0
	4,6-5,0	-	22,0	12,0	-
	5,1-5,5	-	-	-	-
Морковь	4,5 и ниже	-	29,0	-	34,0
	4,6-5,0	-	-	-	-
	5,1-5,5	-	-	-	-
Сеяные луга и пастбища и бобово-злаковые (сено)	4,5 и ниже	10	15	18	20
	4,6-5,0	6	8	12	-
	5,1-5,5	4	-	-	-
Естественные луга (сено)	4,5 и ниже	3	4	4	-
Естественные луга (сено)	4,6-5,0	2	2	-	-
Соя (зерно)	4,5 и ниже	-	-	3,0	-
Соя (зерно)	4,6-5,0	1,7	-	1,5	-

Из зерновых культур на кислых почвах хорошо отзываются на известкование озимая пшеница и ячмень, из зернобобовых — горох и кормовые бобы. Прибавки урожая этих культур при внесении извести более высокие, чем озимой ржи и овса. Клевер под покровную культуру также хорошо отзывается на внесение извести.

По расчетам специалистов ФРГ, увеличение pH сильнокислых почв на единицу в среднем ежегодно может привести к повышению урожаев сельскохозяйственных культур на 5-6 ц/га в пересчете на зерно.

Расходы на известкование окупаются как правило в течение двух лет, а действие извести сохраняет на протяжении длительного времени. Значение известкования кислых почв возрастает с переходом на интенсивные системы земледелия.

При известковании у бобовых увеличивается содержание белка в связи с деятельностью клубеньковых бактерий. Растительная продукция на известкованных почвах содержит на 2-5% белка больше, чем на кислых. Качество продукции возрастает благодаря иммобилизации токсических элементов и радионуклидов.

Известковые удобрения

Известковые удобрения — материалы и смеси веществ, содержащие соединения кальция, иногда магния, используемые для известкования кислых почв и в качестве источника кальция и магния в питании растений.

В качестве известковых удобрений используют:

известковую и доломитовую муку;
отходы промышленности (жженую и гашеную известь, сланцевую золу, дефекат, шлаки, белитовую муку и др.);
местные известковые удобрения (известковые туфы, озерную известь, торфотуфы, мергель, мел).

Научное обоснование известкования

Влияние на рост и развитие растений

Кислая реакция среды отрицательно отражается на росте и развитии растений. Высокая концентрация ионов водорода ухудшает физико-химическое состояние протоплазмы клеток корневой системы, препятствует её росту, нарушает проницаемость корневых мембран и обмен веществ в корнях, ухудшая тем самым условия питания растения.

Гибель озимых зерновых культур и многолетних трав при перезимовке под покровом снега в Нечернозёмной зоне связана не с воздействием низких температур, а с кислой реакцией среды и повышенным содержанием подвижных форм алюминия. Например, при перезимовке в одинаковых температурных условиях -12…-14°С (ниже которых температура под снежным покров 15-20 см редко опускается) растения клевера, озимой пшеницы полностью погибали на кислых, неизвесткованных почвах, тогда как на известкованных сохранялись на 70-90% с урожайностью сена 50-80 ц/га и 25-35 ц/га зерна озимой пшеницы.

Оптимальная реакция почвы для большинства возделываемых культур и почвенной биоты является слабокислая и близкая к нейтральной, то есть с рН 6,0-7,5. Для некоторых культур оптимальная реакция может смещаться в более кислую сторону или находится в широком диапазоне рН. Все растения в течение первых 2-3 недели с момента прорастания чувствительны к неблагоприятной реакции среды.

Основные группы сельскохозяйственных культур по отношению к кислотности почв и известкованию

Реакция среды влияние на питательный режим почв и условия питания растений, подвижность макро- и микроэлементов, активность микрофлоры, свойства почвы. Оптимальные значения pH для роста и развития одной и той же культуры могут отличаться в зависимости от типа почвы. На почвах с повышенным содержанием органического вещества и легкого гранулометрического состава оптимальный интервал рН смещается в кислую сторону.

По отношению к кислотности почвы и отзывчивости на внесение извести сельскохозяйственные культуры условно подразделяются на пять групп.

Физиологический (биологический) оптимум реакции среды для растений может отличаться от экологического (технологического), который связан с подвижностью элементов питания и условиями развития болезней. Например, для растений картофеля и льна, если почва не заражена болезнями, биологический оптимум составляет рН_KCl 6,0-6,2, однако в условиях поражения болезнями (картофель при нейтральной и слабощелочной реакции поражается паршой, вызываемой актиномицетами, лен — фузариозом), в полевых условиях урожайность и качество этих культур выше при рН_KCl 5,2-5,6, то есть при экологическом оптимуме. Несовпадение биологического и экологического оптима реакции среды для многих сельскохозяйственных культур обусловливается изменением доступности питательных веществ при изменении pH почвы.

В этой связи следует учитывать изменение доступности макро- и микроэлементов при известковании. Известкование почвы с pH выше 6,6 неэффективно, так как увеличивается вынос и вымывание кальция из почвы и снижается подвижность микроэлементов за исключением молибдена.

Известковые удобрения имеют длительное действие, поэтому учитывают отношение к ней всех (или ведущих) культур севооборота, то есть специализацию севооборота и гранулометрический состав почвы.

Почва как основной источник питания растений нуждается в разностороннем уходе и поддержании баланса агротехнических показателей плодородного слоя. Наряду с механической обработкой в решении подобных задач активно применяются удобрения и мелиоранты. Комплексно способами улучшения питания сельскохозяйственной растительности занимается химическая мелиорация, изучающая не только технологические параметры применения энергетических добавок, но и экологические аспекты стороннего воздействия на почвенный покров.

Основные понятия мелиорации

Вам будет интересно: Сидеральные пары. Технология обработки сидерального пара

Мелиорация в системе питания растений

Вам будет интересно: Мода на разноцветных цыплят: почему не стоит их покупать?

Процесс энергетического снабжения растительности представляет собой сложную физико-химическую задачу, в ходе решения которой происходит образование и преобразование органических веществ. В этом контексте химическую мелиорацию следует понимать как один из способов регуляции баланса полезных элементов в системе кругооборота почва-растение. Путем точечного изменения отдельных параметров этого взаимодействия с учетом особенностей выращивания конкретных растений и характеристик почвы агротехники повышают продуктивность возделываемого участка. Однако добиться ощутимого результата удается лишь при систематическом использовании средств химизации в рамках применения технологий интенсивного земледелия. Конкретно способы мелиорации выражаются в обеспечении минерального питания как регуляционной основы, но на этом не ограничиваются. Комплексный подход требует также учета других факторов, влияющих на рост и развитие растений – в их числе баланс влажности, света и тепла.

Известкование почвы

Один из методов мелиорации, который, впрочем, имеет немало ограничений и рекомендуется к применению только в определенных условиях севооборота. Какие почвы требуют известкования? Данная процедура проводится на кислых почвах, которые также подвергаются интенсивному возделыванию под зерновые сорта растений. При этом на сильнокислотных почвах мелиорация такого типа может рассматриваться и как фактор защиты окружающей среды, что обусловлено снижением антропогенной нагрузки на природу. Если говорить о технологическом аспекте, то известкование действует как средство компенсации потерь магния и кальция в составе почвы в целях предупреждения подкисления и ухудшения питательного режима растений.

Данная технология используется не только крупными агротехническими предприятиями, но и мелкими фермерами и дачниками. Специалисты рекомендуют улучшать баланс кислотности на участке за счет внесения гашеной извести пушенки, которую получают в результате переработки мела и известняка. Внесение данного наполнителя производят осенью или весной в процессе перекапывания. Повторяется данная процедура раз в несколько лет.

Гипсовая мелиорация

Даже на кислых почвах не всегда оправдывает себя операция известкования, не говоря о том, что и растениям далеко не во всех случаях требуется слабокислая реакция от питающей среды. В зонах, где доминируют щелочные и нейтральные почвенные среды, вместо известкования применяется гипсование. В России данный подход успешно используют в Западной Сибири и Казахстане. В условиях резкого подщелачивания необходимо добавление органических удобрений, и уже как радикальный способ стимуляции свойств питающей среды применяется химическая мелиорация гипсованием. Достигаемый таким способом эффект выражается в образовании нейтрального сульфата натрия, который при относительно небольшом содержании в почве не вредит растениям. При сбалансированном орошении удается вывести остатки натрия. Для культур, которые чувствительны к балансу кальция в минеральной базе почвы, гипсование в несколько раз увеличивает урожайность.

Особенности мелиорации на солонцовых почвах

Наличие солонцовых пятен на поверхностях пашен свидетельствует о деградации плодородного слоя и обуславливает необходимость применения специальных восстановительных мер. В их числе и химические методы мелиорации, которые имеют превосходство перед агробиологическим подходом к решению проблемы распространения солонцов. Это связано с тем, что для самомелиорации обычно не хватает кальциевых солей, что требует подключения специальных средств именно химической регуляции. Кроме того, альтернативные виды мелиорации наподобие комплексных и гидротехнических методов оказываются малоэффективными в условиях высокого увлажнения почвы, так как производные продукты их реакций быстро вымываются. Что касается химического подхода к мелиорации, то он в данном случае представляет собой набор мер по регуляции щелочности и солонцеватости почвы путем изменения концентрации магния и натрия. Но и эта группа методов реализуется разными способами.

Мелиорация солонцов кальцием и фосфором

Внесение кальция является одним из самых эффективных и экономически выгодных способов регуляции почвенных солонцов. В качестве исходного материала применяются отходы промышленности и природные залежи с содержанием кальция. Также используется фосфогипс на основе фосфорной кислоты. Как показывают исследования, значение химической мелиорации почв кальциевыми и фосфорсодержащими материалами является решающим с точки зрения поддержания продуктивности плодородного слоя. Уже на следующий год после внесения активного сырья происходит изменение водно-физических свойств земли. В частности, повышается эффективность дренажа, исчезает характерная почвенная корка и в целом улучшается структура покрова.

Мелиорация солонцов органоминеральными компостами

Отчасти данный подход можно назвать комплексным, так как в нем используется комбинация кальциевых, кислотосодержащих, фосфорных и удобрительных веществ. Эти и другие компоненты включаются в навозный компост и применяются в целях улучшения пищевого режима почвы на фоне общей борьбы с солонцами. На практике применения выяснилось, что химическая мелиорация органоминеральными компостами создает благоприятные условия для улучшения гумусного состояния плодородного слоя. Например, коэффициент кальциевых гуминовых кислот возрастает примерно в 1,3 раза, а содержание подвижных веществ, нарушающих питательный баланс, снижается на 25 %.

Заключение

Без правильно подобранной к конкретным условиям системы мелиорации в современных условиях интенсивного возделывания почв невозможно и получение регулярных богатых урожаев. Для определения методов и технологий, которые позволят решить текущие задачи мелиорации, необходимо проведение комплексного исследования. Даже на бытовом уровне сегодня возможен анализ состояния почвы прибором для измерения кислотности с выведением показаний pH, влажности и освещенности. Эти и другие данные позволяют точечно подбирать рецептуры вносимых органических и минеральных добавок с поправкой и на требования выращиваемых культур. Если говорить о конечном эффекте, то польза от мелиорации будет носить долговременный характер ввиду активного воздействия на гранулометрический состав плодородного слоя.

Мелиорация — коренное улучшение почвы регулированием водно-воздушного режима (орошение и осушение); проведением культур-технических мероприятий (уборка камней, корчевка пней и деревьев, удаление кустарниковой растительности, разделка кочек и первичная обработка почвы), химических мелиорации (известкование кислых и гипсование солонцовых земель), а также выращиванием полезащитных лесных полос.

В нашей республике разработана и планомерно развивается комплексная программа улучшения почвы и ее охраны. Главные ее направления следующие: высокоэффективное использование всех орошаемых и осушаемых земель с достижением каждым хозяйством в установленные сроки проектной урожайности; ускорение развития орошаемого земледелия в степной зоне страны для гарантированного производства сельскохозяйственной продукции, особенно зерна.

Известкование кислых почв. Известкование — прием коренного улучшения кислых почв в результате обогащения почвенного поглощающего комплекса кальцием. В известковании нуждаются пашня, сенокосы и пастбища подзолистых, дерново-подзолистых и красноземных почв. Его проводят один раз в пять лет.

Под действием известкования урожайность зерновых культур увеличивается на 0,4—0,6 т/га, сахарной свеклы — на 5—6, кукурузы (зеленая масса) — на 5—9 и сена злаково-бобовых многолетних трав — на 5—6 т/га. За ротацию севооборота известь увеличивает выход продукции не менее чем на 600— 800 корм. Ед. с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышается на 35—50 %. Длительное применение минеральных удобрений без известкования, даже на слабокислых почвах, резко ухудшает их плодородие и снижает эффективность удобрений. Особенно чувствительны к пониженной кислотности озимая, яровая пшеница, сахарная, кормовая свекла, люцерна, клевер, эспарцет, горох и вика.

Чтобы полностью нейтрализовать потенциальную кислотность почвы, известкуют в дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности.

Поскольку известь за один год не может нейтрализовать кислотность во всем пахотном слое, наиболее чувствительные к ней культуры (свеклу, люцерну, пшеницу и др.) высевают на второй-третий год после известкования.

Наиболее целесообразно распределять полную дозу извести послойно. При этом 60—70 % ее вносят под вспашку, а остальное количество — под предпосевную культивацию.

При известковании дозы калийных удобрений увеличивают на 20—30 %, так как в связи с изменением в почвенном растворе соотношения между кальцием и калием последний хуже используется растениями. В результате известкования снижается подвижность бора, меди, цинка и др. Это следует учитывать, возделывая лен, сахарную и кормовую свеклу.

Норму известковых материалов лучше устанавливать по гидролитической кислотности (Нг), принимая во внимание, что в большинстве севооборотов следует вносить полные нормы, соответствующие гидролитической кислотности почвы. При этом полная норма (в т СаСОз на 12 га) определяется по формуле:

Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справочные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.

При определении норм по Нr и pH_kcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения извести.

При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.

Для этого используют следующую формулу:

Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)

где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;

X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;

В – влажность известкового материала, %;

Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %;

Качество известкования зависит от равномерности распределения материалов по площади. Для разбрасывателей центробежного типа (КСА-3, РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16) по ширине разбрасывания допустимы отклонения до ±25%, для пневматических (АРУП-8; РУП-8; РУП-14) — до ±30%. Отклонение фактически вносимой дозы от заданной — не более ±10 %.

Гипсование солонцеватых почв. Внесение в почву гипса (CaS0₄-2H₂O) для химической мелиорации солонцеватых почв называют гипсованием. Солонцеватые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора.

Чтобы улучшить физические, физико-химические и биологические свойства солонцеватых почв, необходимо устранить поглощенный натрий, заменить его кальцием, а образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Следует гипсовать солонцы и солонцеватые почвы, содержащие более 10 % поглощенного натрия от общей емкости поглощения. Слабосолонцеватые почвы (натрия менее 10 %) улучшают, внося большие дозы органических удобрений, высевая засухо- и солонцово-устойчивые культуры. Солонцеватые почвы подразделяют на две группы, отличающиеся по способам мелиорации.

Степные солонцы. Преимущественно распространены в зоне каштановых и бурых почв. Они характеризуются нейтральной реакцией почвенного раствора и глубоким залеганием грунтовых вод, поэтому соли не поступают в верхний корнеобитаемый слой. Улучшить эти почвы можно и без внесения гипса: вовлекать в мелиорирующий процесс кальций нижележащего слоя, применять плантажную вспашку плугами ППУ-50А, ППН-50, ППН-40 и мелиоративную вспашку трехъярусным плугом ПТН-3-40А.

Луговые, или содовые, солонцы. Распространены в зоне черноземных почв. Имеют щелочную реакцию почвенного раствора и близкий уровень стояния грунтовых вод, поэтому подвержены вторичному осолонцеванию. Для улучшения указанных почв необходимо вносить гипс. Наиболее быстрый и эффективный способ — гипсование в сочетании с глубокой обработкой и высевом многолетних травосмесей (донник белый и желтый, житняки узкоколосые и ширококолосые, кострец, люцерна желтая и др.).

Обычно доза гипса колеблется в пределах 3—10 т/га. Положительное действие гипса проявляется в течение восьми – десяти лет. Важное условие быстрой мелиорации солонцов под влиянием гипса — достаточная влажность почвы. В сухой почве растворение гипса, замещение кальцием поглощенного натрия и удаление последнего из верхнего слоя не происходит или совершается очень медленно. В условиях неполивного земледелия гипсование сочетают с глубокой вспашкой, снегозадержанием. При орошении эффективность данного приема повышается.

В результате гипсования урожай зерновых на черноземных землях без орошения увеличивается на 0,3—0,6 т/га, на каштановых почвах — на 0,2—0,7 т/га. Гипс вносят с помощью разбрасывателей РУМ-5, РУМ-16, КСА-3. Гипсование. Это прием, предусматривающий внесение в пахотный слой химических мелиорантов извне. Такой способ — единственное средство повышения плодородия солонцов с глубоким залеганием карбонатов и гипса (глубже 40 — 50 см), широко распространенных в лесостепной зоне.

Раздел: Ботаника и сельское хозяйство
Количество знаков с пробелами: 75623
Количество таблиц: 21
Количество изображений: 0

Читайте также: