Химическая мелиорация почв
Добавлено: Вс мар 10, 2019 9:39 pm
Химическая мелиорация, ее влияние на агрохимические свойства и биологическую активность:
1)Известкование кисилых почв, 2)Гипсование солонцовых почв, 3) Фосфорная мука (Р-мука).
Известкование – внесение в почву кальция (и магния) в виде карбоната, окиси или гидроокиси для нейтрализации кислотности. + улучшение ее агрохимических, агрофизических и биологических свойств, обеспечение растений кальцием и магнием, мобилизацию и иммобилизацию макро- и микроэлементов в почве, создание оптимальных физических, водно-физических, воздушных.
Негативные свойства кислых почв
1)Высокая кислотность почв
2)Недостаточное содержание подвижных форм N, Р2О5, К2О
3)Низкое содержание подвижных форм микроэлементов
4) Плохие агрохимические, агрофизические, и физические свойства
5)Повышенное содержание подвижных форм Al
6)Низкая биологическая активность почвы. Подавл-ся полезная микрофлора (нитрификаторы,аммонификаторы,азотбактер)
8)Активное развитие таких форм грибов, как пенициллиум, фузариум, триходерма,выдел-х токсины
7)Отрицательное влияние высокой концентрации Н+ на физико-химическое состояние протоплазмы, рост корневой системы, обмен веществ у растений
9)Активная мобилизация токсических ТМ
Изменения, вызываемые известкованием:
1)Устраняется обменная и уменьшается гидролитическая кислотность, улучшается катионный состав ППК
2) Активизируются микробиологические процессы
2.1)Усиливается азотфиксация (симбиотическая, ассоциативная и свободноживущими микроорганизмами)
3)Возрастает содержание NO3, Ca, Mg (доломит), подвижного Р2О5
3)Снижается содержание токсичных форм AI, Мп
4)Снижается доступность растениям Fe, Cu, Zn, Mn
5)Возрастает доступность растениям N, P, Ca, S, Mg, Mo 6)Возрастает качество гумуса
7)Улучшаются физические свойства почв, водопоглоща-ющая способность, водопроницаемость почв
8)Повышается эффективность минеральных удобрений
9)Возрастает иммобилизация ТМ, рандионул-в
10)Улучшается качество выращиваемой продукции
Большинство растений развивается, как правило, при нейтраль-ной или близкой к нейтральной реакции среды в почве, наиболее благоприятной для развития многих полезных почвенных микроорганизмов.
И.А. Стебут, Д.И. Менделеев, А.Н. Энгельгардт, П.А. Костычев, Д.Н. Прянишников, П.С. Кос-сович, К.К. Гедройц, О.К. Кедров-Зихман и др.
Научной основой теории и практики известкования почв явилось учение К.К. Гедройца о почвенном поглощающем комплексе. На основании этого учения установлено, что многие важные агро-номические свойства почвы находятся в тесной зависимости от степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса каль-цием.
Известь оказывает многостороннее положительное действие на почву. Нейтрализует органические кислоты в почве и вытесняет ионы Н+ из поглощающего комплекса, что приводит к устранению обменной и значительному снижению гидролитической кислотности почвы.
В органическом веществе при этом сужается соотношение углерода и азота, увеличивается содержание наиболее ценных гуминовых кислот. Внесенные в почву органические материалы, такие, как навоз, зеленое удобрение, корневые остатки и стерня в почве, обеспеченной известью, быстрее разлагаются.
Известкование приводит к лучшему обеспечению растения не только азотом, но и зольными элементами вследствие усиления активности бактерий, разлагающих органические фосфорные со-единения почвы, а также и перехода фосфатов железа и алюминия в более доступные растениям фосфорнокислые соли кальция.
С известкованием увеличивается количество кальция, а при внесении в почву доломитовой муки – и магния. При этом подвижные токсические формы алюминия и марганца переходят в нерастворимую, осажденную форму, доступность железа, меди, цинка и марганца снижается, а азота, серы, калия, кальция, магния, фосфора и молибдена возрастает.
«-«После известкования бор переходит в менее доступные для растений соединения, образуя менее растворимые соединения с известью. Кроме того, усиление микробиологической деятельности вызывает большее поглощение бора бактериями. Это создает недостаток бора для растений, поэтому внесение борных удобрений бывает особенно эффективно на почвах, подвергнутых известкованию.
«физ св-ва» Кальций способствует коагуляции почвенных коллоидов и предотвращению их вымывания, вследствие этого облегчается обработка почвы, улучшается аэрация известкован-ной почвы. На песчаных гумусных почвах хорошая обеспеченность кальцием улучшает их водопоглощающую способность, а на тяжелых глинистых почвах известь способствует образованию почвенных агрегатов и комковатости, улучшает их водопроницаемость.
Определение необходимости известкования
Признаки:
1) Плохой рост и развитие культурных растений и хорошее развитие сорных,
2) Величина pH (4.5 и ниже - высокая потребность в известковании; 4.6-5.0 - средняя, 5.1-5.5 - слабая, >5.5 - отсутствует; V - степень насыщенности почвы основаниями = 50% -> высокая потребность в известковании, V=50-70% средняя потребность),
3) Состояние Hr (гидролитическая кислотность) и S - сумма поглощенных оснований (высокая Hr, низкое S, наличие подвижного Al, специализация севооборота с культурами, плохо растущими на кислых почвах),
4) Хорошо развитый белесый подзолистый горизонт, заплывающая поверхность пахотного слоя почвы, часто наличие корки, отсутствие структуры.
На тяжелых по гранулометрическому составу почвах необходимость известкования бόльшая.
Большинство растений к этому приему относится положительно, однако урожай таких культур, как картофель, лен, люпин, может снизиться и ухудшиться его качество/ на лен, картофель и люпин, считавшихся ранее кальциефобами.
В севооборотах со льном известь лучше вносить под покровную для многолетних трав культуру, если травы являются предшественником льна. В других случаях известкование целесообразно приближать к посевам этой культуры.
В специализированных севооборотах, когда картофель занимает 30–40% в структуре посевных площадей, следует уменьшить дозы извести. В этом случае известкование приближают к посадке картофеля, что предотвращает поражение клубней паршой обыкновенной.
Лучшие формы известковых удобрений в севооборотах со льном, картофелем и люпином – магнийсодержащие (доломитовая и магнезиальная известняковая мука).
Значение известкования особенно возрастает при систематическом применении повышенных доз физиологически кислых минеральных удобрений.
Для повышения эффективности известкования необходимо выполнить следующие условия:
1) определить степень кислотности почвы;
2) учесть отношение культур севооборота к известкованию;
3) правильно установить дозу извести;
4) умело сочетать известкование почв с применением органических и минеральных удобрений;
5) равномерно внести известковые удобрения.
Дозы извести зависят от чувствительности основных культур севооборота к кислотности, гранулометрического состава почвы, ее кислотности, содержания гумуса, глубины пахотного горизонта и качества известковых удобрений. Половинные дозы извести (эквивалентные или менее 0,5 гидролитической кислотности) дают значительные прибавки урожая сельскохозяйственных культур, но не обеспечивают коренного изменения реакции почвы.
На величину сдвига реакции почвы при известковании наряду с дозой извести большое влияние оказывают емкость поглощения почвы, ее буферная способность, которые зависят главным образом от содержания гумуса, гранулометрического.
При слабокислой реакции почвы, например при рН 5,5–6,0, в большинстве случаев можно ограничиться нормой извести из расчета 2/3 от полной гидролитической кислотности. Если гидролитическая кислотность (НГ) выражена в миллимолях на 100 г почвы, то количество СаСО3 в тоннах на 1 га при полной норме численно равно гидролитической кислотности, умноженной на 1,5. (HГ*1,5)Это вытекает из формулы
СаСО3, т/га = (НГ * 50 *3 000 000)/100 000 000
Дозу конкретного известкового удобрения рассчитывают по следующей формуле:
Д = (100^3*H)/[(100-В)(100-К)*П], где
Д – доза известкового удобрения в физическом весе, т/га; В – содержание влаги, %; К – количество частиц крупнее 1 мм, %; Н – нейтрализующая способность, % СаСО3; П – полная доза СаСО3, т/га.
После известкования почвы по гидролитической кислот-ности нейтральная реакция устанавливается обычно через 2 – 3 года. Дозы извести можно определить согласно рН солевой вытяжки и гранулометрическому составу почв (смотреть по таблицам).
Для торфяно-болотных почв устанавливают следующие дозы извести (т/га СаСО3): торф верховых болот слаборазложившийся – 8–10, среднеразложившийся – 6–8; торф переходных болот с мощной наслойкой сфагнового очеса – 5–6, со слабым развитием сфагнума – 3–4; торф низинных болот (рН 4,8) – 2. Торфяно-болотные почвы с кислой реакцией почвенного раствора обычно имеют высокую потенциальную кислотность, обусловленную главным образом ионом водорода.
Если хозяйство не имеет возможности провести известкование полной дозой, то можно известковать пониженными дозами. При этом должны применяться и различные способы внесения извести. Если вносится 1/4–1/2 часть от полной дозы, то лучше заделывать культиватором или бороной. При еще меньшей дозе лучше использовать местное внесение извести в лунки при высадке капусты (5–15 ц/га) или вместе с семенами и другим посадочным материалом.
Кроме этого, целесообразно применять известкование для нейтрализации кислых минеральных удобрений:
на 1 ц: (NH4)2SO4 – 1,25 ц СаСО3;
на 1 ц: NH4NO3 – 0,75 ц СаСО3;
на 1 ц: Са(Н2РО4)2 – 0,1 ц СаСО3;
на 1 ц: (NH2)2CO – 1,2 ц СаСО3;
на 1 ц: аммиачной воды – 0,5 ц СаСО3;
на 1 ц: хлористого аммония – 1,4 ц СаСО3.
Вносить известь нужно под те культуры, которые особенно чувствительны к кислотности почвы: это сахарная свекла, кукуруза, озимая пшеница, ячмень, клевер, люцерна, донник.
Рекомендуются следующие оптимальные периоды проведения известкования:
АПРЕЛЬ – МАЙ
Под культуры ярового сева, занятые пары, покров многолетних трав, по многолетним травам, сенокосам и пастбищам
ИЮНЬ – ИЮЛЬ – АВГУСТ
После уборки озимых, однолетних трав на зеленый корм и многолетних трав.
На вновь осваиваемых землях. Под озимые культуры
СЕНТЯБРЬ – ОКТЯБРЬ
После уборки озимых
и яровых культур
по вспаханной зяби и
до вспашки зяби
на вновь осваиваемых землях
Рожь, яровая пшеница, овес легче переносят кислотность почвы и слабее реагируют на известкование, но их и не угнетают повышенные дозы извести. Лен, картофель, люпин, сераделла повышают урожай только при умеренных дозах извести.
На лугах известь применяют в дозах по 1/2 и 3/4 гидролитической кислотности осенью или весной и заделывают бороной. При коренном улучшении лугов под вспашку вносят полную дозу извести.
Известь можно вносить вместе с органическими удобрениями самыми различными способами. Не рекомендуется лишь совместное внесение навоза и жженой или гашеной извести, так как в этом случае неизбежны потери аммиака. Не следует вносить совместно фосфоритную муку и костяную с известью (кроме компостов), так как в этом случае будет задерживаться переход P2O5 из труднодоступной в усвояемую для растений форму.
На супесчаных и песчаных почвах важно применять доломитовую муку, так как на этих почвах ощущается высокая потребность не только в кальции, но и в магнии. Дол. мука- является одновременно кальциевым и магниевым удобрением. Доломитовую муку можно вносить по 1/2 гидролитической кислотности.
Сухие известковые удобрения вполне удовлетворительно высеваются различными туковысевающими машинами.
Эффективность известкования
Высокое положительное действие извести зависит от многих факторов:
1) от доз, сроков и приемов внесения извести;
2) от видов и качества известковых удобрений;
3) от отзывчивости культур на известкование;
4) от свойств почвы и ее гранулометрического состава;
5) от сочетания известкования с применением удобрений и др.
Необходимо также учитывать длительность действия известкования в севообороте.
1)Известкование кисилых почв, 2)Гипсование солонцовых почв, 3) Фосфорная мука (Р-мука).
Известкование – внесение в почву кальция (и магния) в виде карбоната, окиси или гидроокиси для нейтрализации кислотности. + улучшение ее агрохимических, агрофизических и биологических свойств, обеспечение растений кальцием и магнием, мобилизацию и иммобилизацию макро- и микроэлементов в почве, создание оптимальных физических, водно-физических, воздушных.
Негативные свойства кислых почв
1)Высокая кислотность почв
2)Недостаточное содержание подвижных форм N, Р2О5, К2О
3)Низкое содержание подвижных форм микроэлементов
4) Плохие агрохимические, агрофизические, и физические свойства
5)Повышенное содержание подвижных форм Al
6)Низкая биологическая активность почвы. Подавл-ся полезная микрофлора (нитрификаторы,аммонификаторы,азотбактер)
8)Активное развитие таких форм грибов, как пенициллиум, фузариум, триходерма,выдел-х токсины
7)Отрицательное влияние высокой концентрации Н+ на физико-химическое состояние протоплазмы, рост корневой системы, обмен веществ у растений
9)Активная мобилизация токсических ТМ
Изменения, вызываемые известкованием:
1)Устраняется обменная и уменьшается гидролитическая кислотность, улучшается катионный состав ППК
2) Активизируются микробиологические процессы
2.1)Усиливается азотфиксация (симбиотическая, ассоциативная и свободноживущими микроорганизмами)
3)Возрастает содержание NO3, Ca, Mg (доломит), подвижного Р2О5
3)Снижается содержание токсичных форм AI, Мп
4)Снижается доступность растениям Fe, Cu, Zn, Mn
5)Возрастает доступность растениям N, P, Ca, S, Mg, Mo 6)Возрастает качество гумуса
7)Улучшаются физические свойства почв, водопоглоща-ющая способность, водопроницаемость почв
8)Повышается эффективность минеральных удобрений
9)Возрастает иммобилизация ТМ, рандионул-в
10)Улучшается качество выращиваемой продукции
Большинство растений развивается, как правило, при нейтраль-ной или близкой к нейтральной реакции среды в почве, наиболее благоприятной для развития многих полезных почвенных микроорганизмов.
И.А. Стебут, Д.И. Менделеев, А.Н. Энгельгардт, П.А. Костычев, Д.Н. Прянишников, П.С. Кос-сович, К.К. Гедройц, О.К. Кедров-Зихман и др.
Научной основой теории и практики известкования почв явилось учение К.К. Гедройца о почвенном поглощающем комплексе. На основании этого учения установлено, что многие важные агро-номические свойства почвы находятся в тесной зависимости от степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса каль-цием.
Известь оказывает многостороннее положительное действие на почву. Нейтрализует органические кислоты в почве и вытесняет ионы Н+ из поглощающего комплекса, что приводит к устранению обменной и значительному снижению гидролитической кислотности почвы.
В органическом веществе при этом сужается соотношение углерода и азота, увеличивается содержание наиболее ценных гуминовых кислот. Внесенные в почву органические материалы, такие, как навоз, зеленое удобрение, корневые остатки и стерня в почве, обеспеченной известью, быстрее разлагаются.
Известкование приводит к лучшему обеспечению растения не только азотом, но и зольными элементами вследствие усиления активности бактерий, разлагающих органические фосфорные со-единения почвы, а также и перехода фосфатов железа и алюминия в более доступные растениям фосфорнокислые соли кальция.
С известкованием увеличивается количество кальция, а при внесении в почву доломитовой муки – и магния. При этом подвижные токсические формы алюминия и марганца переходят в нерастворимую, осажденную форму, доступность железа, меди, цинка и марганца снижается, а азота, серы, калия, кальция, магния, фосфора и молибдена возрастает.
«-«После известкования бор переходит в менее доступные для растений соединения, образуя менее растворимые соединения с известью. Кроме того, усиление микробиологической деятельности вызывает большее поглощение бора бактериями. Это создает недостаток бора для растений, поэтому внесение борных удобрений бывает особенно эффективно на почвах, подвергнутых известкованию.
«физ св-ва» Кальций способствует коагуляции почвенных коллоидов и предотвращению их вымывания, вследствие этого облегчается обработка почвы, улучшается аэрация известкован-ной почвы. На песчаных гумусных почвах хорошая обеспеченность кальцием улучшает их водопоглощающую способность, а на тяжелых глинистых почвах известь способствует образованию почвенных агрегатов и комковатости, улучшает их водопроницаемость.
Определение необходимости известкования
Признаки:
1) Плохой рост и развитие культурных растений и хорошее развитие сорных,
2) Величина pH (4.5 и ниже - высокая потребность в известковании; 4.6-5.0 - средняя, 5.1-5.5 - слабая, >5.5 - отсутствует; V - степень насыщенности почвы основаниями = 50% -> высокая потребность в известковании, V=50-70% средняя потребность),
3) Состояние Hr (гидролитическая кислотность) и S - сумма поглощенных оснований (высокая Hr, низкое S, наличие подвижного Al, специализация севооборота с культурами, плохо растущими на кислых почвах),
4) Хорошо развитый белесый подзолистый горизонт, заплывающая поверхность пахотного слоя почвы, часто наличие корки, отсутствие структуры.
На тяжелых по гранулометрическому составу почвах необходимость известкования бόльшая.
Большинство растений к этому приему относится положительно, однако урожай таких культур, как картофель, лен, люпин, может снизиться и ухудшиться его качество/ на лен, картофель и люпин, считавшихся ранее кальциефобами.
В севооборотах со льном известь лучше вносить под покровную для многолетних трав культуру, если травы являются предшественником льна. В других случаях известкование целесообразно приближать к посевам этой культуры.
В специализированных севооборотах, когда картофель занимает 30–40% в структуре посевных площадей, следует уменьшить дозы извести. В этом случае известкование приближают к посадке картофеля, что предотвращает поражение клубней паршой обыкновенной.
Лучшие формы известковых удобрений в севооборотах со льном, картофелем и люпином – магнийсодержащие (доломитовая и магнезиальная известняковая мука).
Значение известкования особенно возрастает при систематическом применении повышенных доз физиологически кислых минеральных удобрений.
Для повышения эффективности известкования необходимо выполнить следующие условия:
1) определить степень кислотности почвы;
2) учесть отношение культур севооборота к известкованию;
3) правильно установить дозу извести;
4) умело сочетать известкование почв с применением органических и минеральных удобрений;
5) равномерно внести известковые удобрения.
Дозы извести зависят от чувствительности основных культур севооборота к кислотности, гранулометрического состава почвы, ее кислотности, содержания гумуса, глубины пахотного горизонта и качества известковых удобрений. Половинные дозы извести (эквивалентные или менее 0,5 гидролитической кислотности) дают значительные прибавки урожая сельскохозяйственных культур, но не обеспечивают коренного изменения реакции почвы.
На величину сдвига реакции почвы при известковании наряду с дозой извести большое влияние оказывают емкость поглощения почвы, ее буферная способность, которые зависят главным образом от содержания гумуса, гранулометрического.
При слабокислой реакции почвы, например при рН 5,5–6,0, в большинстве случаев можно ограничиться нормой извести из расчета 2/3 от полной гидролитической кислотности. Если гидролитическая кислотность (НГ) выражена в миллимолях на 100 г почвы, то количество СаСО3 в тоннах на 1 га при полной норме численно равно гидролитической кислотности, умноженной на 1,5. (HГ*1,5)Это вытекает из формулы
СаСО3, т/га = (НГ * 50 *3 000 000)/100 000 000
Дозу конкретного известкового удобрения рассчитывают по следующей формуле:
Д = (100^3*H)/[(100-В)(100-К)*П], где
Д – доза известкового удобрения в физическом весе, т/га; В – содержание влаги, %; К – количество частиц крупнее 1 мм, %; Н – нейтрализующая способность, % СаСО3; П – полная доза СаСО3, т/га.
После известкования почвы по гидролитической кислот-ности нейтральная реакция устанавливается обычно через 2 – 3 года. Дозы извести можно определить согласно рН солевой вытяжки и гранулометрическому составу почв (смотреть по таблицам).
Для торфяно-болотных почв устанавливают следующие дозы извести (т/га СаСО3): торф верховых болот слаборазложившийся – 8–10, среднеразложившийся – 6–8; торф переходных болот с мощной наслойкой сфагнового очеса – 5–6, со слабым развитием сфагнума – 3–4; торф низинных болот (рН 4,8) – 2. Торфяно-болотные почвы с кислой реакцией почвенного раствора обычно имеют высокую потенциальную кислотность, обусловленную главным образом ионом водорода.
Если хозяйство не имеет возможности провести известкование полной дозой, то можно известковать пониженными дозами. При этом должны применяться и различные способы внесения извести. Если вносится 1/4–1/2 часть от полной дозы, то лучше заделывать культиватором или бороной. При еще меньшей дозе лучше использовать местное внесение извести в лунки при высадке капусты (5–15 ц/га) или вместе с семенами и другим посадочным материалом.
Кроме этого, целесообразно применять известкование для нейтрализации кислых минеральных удобрений:
на 1 ц: (NH4)2SO4 – 1,25 ц СаСО3;
на 1 ц: NH4NO3 – 0,75 ц СаСО3;
на 1 ц: Са(Н2РО4)2 – 0,1 ц СаСО3;
на 1 ц: (NH2)2CO – 1,2 ц СаСО3;
на 1 ц: аммиачной воды – 0,5 ц СаСО3;
на 1 ц: хлористого аммония – 1,4 ц СаСО3.
Вносить известь нужно под те культуры, которые особенно чувствительны к кислотности почвы: это сахарная свекла, кукуруза, озимая пшеница, ячмень, клевер, люцерна, донник.
Рекомендуются следующие оптимальные периоды проведения известкования:
АПРЕЛЬ – МАЙ
Под культуры ярового сева, занятые пары, покров многолетних трав, по многолетним травам, сенокосам и пастбищам
ИЮНЬ – ИЮЛЬ – АВГУСТ
После уборки озимых, однолетних трав на зеленый корм и многолетних трав.
На вновь осваиваемых землях. Под озимые культуры
СЕНТЯБРЬ – ОКТЯБРЬ
После уборки озимых
и яровых культур
по вспаханной зяби и
до вспашки зяби
на вновь осваиваемых землях
Рожь, яровая пшеница, овес легче переносят кислотность почвы и слабее реагируют на известкование, но их и не угнетают повышенные дозы извести. Лен, картофель, люпин, сераделла повышают урожай только при умеренных дозах извести.
На лугах известь применяют в дозах по 1/2 и 3/4 гидролитической кислотности осенью или весной и заделывают бороной. При коренном улучшении лугов под вспашку вносят полную дозу извести.
Известь можно вносить вместе с органическими удобрениями самыми различными способами. Не рекомендуется лишь совместное внесение навоза и жженой или гашеной извести, так как в этом случае неизбежны потери аммиака. Не следует вносить совместно фосфоритную муку и костяную с известью (кроме компостов), так как в этом случае будет задерживаться переход P2O5 из труднодоступной в усвояемую для растений форму.
На супесчаных и песчаных почвах важно применять доломитовую муку, так как на этих почвах ощущается высокая потребность не только в кальции, но и в магнии. Дол. мука- является одновременно кальциевым и магниевым удобрением. Доломитовую муку можно вносить по 1/2 гидролитической кислотности.
Сухие известковые удобрения вполне удовлетворительно высеваются различными туковысевающими машинами.
Эффективность известкования
Высокое положительное действие извести зависит от многих факторов:
1) от доз, сроков и приемов внесения извести;
2) от видов и качества известковых удобрений;
3) от отзывчивости культур на известкование;
4) от свойств почвы и ее гранулометрического состава;
5) от сочетания известкования с применением удобрений и др.
Необходимо также учитывать длительность действия известкования в севообороте.