Агрохимия, агропочвоведение и агроэкология – Химическая мелиорация

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 CО₂, находящегося в почвенном растворе, известь превращается в растворимый бикарбонат кальция:

СаСО₃ + H₂O + CO₂ = Са(НСО₃)₂

Са(НСО₃)₂ + 2H₂O=Са(ОН)₂+2H₂O+2 CO₂

Са(ОН)₂↔Са²⁺+2ОН^–.

Катионы Са²⁺ вытесняют из ППК ионы водорода, и кислотность нейтрализуется:

     Н

ППК  Н + Са²⁺ +2НСО₃^–→(ППК)Са+2Н₂СО₃.

     Н

 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_КСl). 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.

ДозаСаСО₃ = Нг*1,5, т.к.

Если для известкования применяют известковые удобрения, содержащие не    СаСО₃, а MgСО₃ или СаО и Са(ОН)₂, то вычисленную норму извести умножают на коэффициент 0,84 для MgСО₃, 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:

Na₂CO₃+CaSO₄=CaCO₃+Na₂SO₄.

(ППК)NaNa+ CaSO₄= (ППК)Са+ Na₂SO₄.

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)*100 000 000 / 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 СаS0₄.2Н₂0 (в т на 1 га) = 0,086 (Nа-КТ) Нd, где 0,086— 1 мг-экв. СаS0₄*2Н₂О (в г); H —глубина мелиорируемого слоя (в см);d — объемная масса мелиорируемого слоя почвы; Nа — 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.