Химическая мелиорация почв

Питание растений, удобрения, средства защиты растений, стимуляторы роста
Ответить
Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Химическая мелиорация почв

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 10:39 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.

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Химическая мелиорация почв

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 10:39 pm

Растения неодинаково относятся к почвенной кислотности и известкованию. По отношению к кислотности почвы полевые куль-туры делятся на группы:
I группа – свекла (сахарная, кормовая), клевер красный, люцерна, горчица; наиболее чувствительны к кислотности почвы, требуют нейтральной или слабощелочной реакции (рН 6,2–7,0) и очень хорошо отзываются на известкование;
II группа – кукуруза, пшеница, ячмень, горох, бобы, турнепс, капуста кормовая, клевер шведский, лисохвост, костер и пелюшка, вика; нуждаются в слабокислой и близкой к нейтральной реакции (рН 5,1–6,0), хорошо отзываются на известкование;
III группа – рожь, овес, тимофеевка, гречиха, переносят умерен-ую кислотность почвы (рН 4,6–5,0), положительно отзываются на высокие дозы извести;
IV группа – подсолнечник, картофель, лен; легко переносят умеренную кислотность и лишь на сильно- и среднекислых почвах требуют известкования;
V группа – люпин и сераделла; малочувствительны к повышен-ной кислотности почвы.

Оптимальными на дерново-подзолистых и серых лесных почвах являются дозы известковых удобрений, близкие к полным по гидролитической кислотности. Из зерновых культур на кислых почвах особенно хорошо отзываются на известкование озимая пшеница и ячмень, а из зернобобовых – горох и кормовые бобы.

Наибольший эффект получается при сочетании известкования, внесения минеральных удобрений и навоза. Известкование почв должно опережать применение минеральных удобрений, эффективность которых на фоне извести повышается.

Известь, внесенная в почву совместно с органическими удобрениями (навоз, торфокомпосты), понижая кислотность, существенно изменяет условия их разложения. Микроорганизмы, активность которых при известковании возрастает, быстрее переводят в доступное для растений состояние содержащиеся в органических удобрениях питательные вещества. Чем кислее почва, тем выше эффективность сочетания известкования с органическими удобрениями. Карбонатные формы известковых удобрений – известняковую и доломитовую муку, известковый туф, мел и др. – можно вносить вместе с навозом, торфом или компостом, а также смешивать или компостировать с органическими удобрениями.

Известкование изменяет соотношение кальция и калия в почве в сторону резкого преобладания кальция. Нарушение нормального соотношения между кальцием и калием отрицательно сказывается на развитии и урожае растений, особенно льна, картофеля, люпина, трав и кукурузы, поэтому дозы калийных удобрений на произвесткованных почвах следует увеличивать. Известкование, понижая кислотность почвы, уменьшает растворимость фосфоритной муки и, следовательно, ее эффективность. Предварительное компостирование фосфоритной муки с навозом и торфом для перевода фосфора в доступные растениям формы.

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Химическая мелиорация почв

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 10:41 pm

Известковые удобрения делятся на:

1) твердые извест-ковые породы, требующие размола или обжига;

1. известняки Основными известковыми удобрениями являются – 75–100% оксидов Са и Mg в пересчете на СаСО3.
2. Доломитизированный известняк с 79–109% (д.в.) в пересчете на СаСО3 в севооборотах с бобовыми, картофелем, льном, корне-плодами, а также на сильно-оподзоленных почвах.
3. Доломитовая мука СаСО3 и MgCO3 около 100% действует медленнее, чем известковые туфы. Ее важно применять там, где требуется магний.
4.Мергель с СаСО3 до 25–75% и глины с песком до 20–40% действует также медленно. Целесообразно применять на легких почвах.

2) мягкие известковые породы, не требующие размола;

1.Известковые туфы – 75–96% СаСО3, примеси до 25% глины и песка, также до 0,1% Р2О5, действуют быстрее известняка. Встречаются в пониженных местах в Нечерноземной зоне.
2.Гашеная известь (Са(ОН)2) с содержанием СаСО3 до 135% –сильное и быстродействующее известковое удобрение.
3.Жженая известь (СаО) с содержанием СаСО3 больше 170% –сильно- и быстродействующий известковый материал.
4.Гажа (озерная известь) 80%

3) отходы промышленности, богатые известью.

Сланцевая зола циклонов – это сухой пылевидный материал с содержанием действующего вещества 60–70%. Применяется в Прибалтике и Белоруссии.
Пыль печей и цементных заводов с СаСО3 свыше 60%. Обычно применяется в хозяйствах, прилегающих к цементным заводам. Эти известковые материалы вносят машинами с закрытыми емкостями и с пневмоустройствами.
Дефекационная грязь (дефекат) – отходы свеклосахарных заводов. Состоит в основном из СаСО3 и Са(ОН)2. Содержание

По содержанию СаО и MgO твердые породы делятся на следующие группы: известняки – 55–56% СаО и до 0,9% MgO; известняки доломитизированные – 42–55% СаО и до 9% MgO; доломиты – 32–30% СаО и 18–20% MgO. Кроме этого, используются также металлургические шлаки, в основном в областях Урала и Сибири. Обычно они негигроскопичны, хорошо распыляются.

Основное известковое удобрение – известняковая мука – получается путем разлома твердых пород – известняков. Это высоко-эффективное известковое удобрение, пригодное для всех сельскохозяйственных культур. Доломитовую и магнезиальную известняковую муку, содержащую магний, в первую очередь необходимо применять на почвах легкого гранулометрического состава. Цементная пыль содержит значительное количество калия, имеет очень тонкий гранулометрический состав и является быстродействующим известковым удобрением. Ее применение особенно эффективно на бедных подвижными соединениями калия почвах и под чувствительные к недостатку этого элемента культуры.

Дополнительными источниками, положительно влияющими на изменение кислотности почвы, могут быть также органические удобрения (содержание кальция в пересчете на СаСО3 составляет 0,32 – 0,40%) и фосфоритная мука (нейтрализующая способность около 22% СаСО3). Кроме того, кальций может поступать в почву с атмосферными осадками (около 15–25 кг/га). Баланс кальция на основе лизиметрических опытов показывает, что на кислых почвах отмечается постоянный дефицит кальция .

Аватара пользователя
Глея
Старейшина
Сообщения: 1258
Зарегистрирован: Пн фев 25, 2013 6:28 pm

Re: Химическая мелиорация почв

Сообщение Глея » Вс мар 10, 2019 10:46 pm

ГИПСОВАНИЕ ПОЧВ

Гипсование почв – внесение в почву гипса для улучшения ее химических, физических и биологических свойств.
В России солонцы и солонцеватые почвы занимают немалые площади. Эти почвы отличаются большой связностью, плохими физико-химическими свойствами. Во влажном состоянии они дис-пергируют благодаря высокому содержанию натрия, превращаясь в мажущую массу.

При обработке таких почв образуются глыбы.

Почвы разделяются на в зависимости от содержания поглощенного Na:
несолонцеватые – не больше 3–5% Na от емкости поглощения,
слабосолонцеватые – 5–10,
солонцеватые – 10–20,
солонцы – больше 20.

Солонцы подразделяются на мелкие, или корковые, у которых солонцовый горизонт залегает на глубине не более 7 см, средние – с залеганием на глубине 7–15 см, и глубокостолбчатые – с залеганием солонцового горизонта на глубине более 15 см.

Помимо солонцов встречаются засоленные почвы.

По степени засоления (количеству солей и глубине залегания соленосных горизонтов) их подразделяют на: 1) слабосолончаковатые (более 0,25% солей находится на глубине 80–150 см); 2) солончаковатые (более 0,25% солей находится на глубине 30–80 см); 3) солончаковые (соленосный горизонт на глубине 5–30 см); 4) солончаки (в верхнем слое почвы содержится не менее 1% солей). Количество солей в солончаках может быть от 1 до 10% и более.

По составу преобладающих солей солончаки разделяют на сульфатные (главным образом Na2SO4), содовые (главным образом Na2CO3 и NaHCO3), хлоридные (NaCl и MgCl2) и смешанные.

Для улучшения солонцовых почв нужно устранить из них углекислые соли натрия, заменить кальцием, а образующийся Na2SO4 удалить промыванием.

Эффективность гипсования


При гипсовании почвы происходит следующая химическая реакция:
Na2CO3+CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4,
(почва)Na и Na + CaSO4 = (почва) Са + Na2SO4.

Na2SO4 – нейтральная соль и в небольших количествах не вредит растениям. Если натрия больше 20% от емкости поглощения, необходимо удаление Na2SO4 путем орошения. Вследствие этого устраняется щелочная реакция, улучшаются физико-химические и биологические свойства почвы, облегчается их обработка, улучшается аэрация. Это приводит к усилению микробиологической деятельности и улучшению плодородия почвы.

Средняя эффективность гипсования на черноземе 3–6 ц/га зерна, а в зоне каштановых почв – 2–3 ц/га.
Лучшими формами удобрений на солонцовых почвах являются сульфат аммония и простой суперфосфат. Изменения, вызванные гипсованием, сохраняются на протяже-нии многих лет.

Формула расчета дозы гипса для гипсования почвы:

CaSO4 * 2H2O = 0,086 (Na – 0,1 T)* Hп * d,

где Na – содержание Na, ммоль на 100 г почвы; Т – емкость поглощения, ммоль на 100 г почвы; Hп – глубина пахотного слоя, см; d – объемный вес солонцового горизонта, г/см3.

Норма гипса для многонатриевых солонцов должна соответствовать сумме замещаемого поглощенного натрия (до уровня 10%) и той части магния, которая превышает 30% от суммы обменных катионов:

Г = 0,086 (Na – 0,1 T ) + (Mg – 0,3 T ) H * d.

Для малонатриевых солонцов потребность в химических мелиорантах определяется по содержанию поглощенного магния:

Г = 0,086 (Mg– 0,3 T ) H * d.

Для солонцовых почв, содержащих соду, необходимо увеличить норму гипса для нейтрализации токсического действия соды на растения. Насыщение почвенного поглощающего комплекса кальцием в сухостепной и полупустынной зонах до 65–70% подавляет диспергирующую роль натрия и магния.

Большие дозы гипса могут вноситься постепенно в течение 2–3 лет. Гипс можно вносить под яровую пшеницу, пропашные куль-туры. На корковых солонцах гипс вносят после вспашки и заделывают культивацией. На средних и глубоких столбчатых солонцах при мощности перегнойного горизонта не менее 20 см гипс перед вспашкой заделывают плугом с предплужником.

На солонцах с меньшей мощностью перегнойного горизонта гипс вносится в два приема: перед вспашкой и под культивацию после вспашки. Разделение дозы гипса зависит от солонцового горизонта, который выворачивается на поверхность при вспашке.

Гипсовые удобрения:

1) гипс сыромолотый (CaSO4  2H2O содержит 71–73% CaSO4);
2) фосфогипс (CaSO42H2O – 70–75% CaSO4 и 2–3% Р2О5) является отходом заводов, производящих двойной суперфосфат и преципитат.

Ответить