ЩЕЛОЧНЫЕ ПОЧВЫ: ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ И КОРРЕКЦИЯ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2025

В щелочных почвах являются почвы , которые имеют высокое значение рН (более 8,5). PH - это мера степени кислотности или щелочности водного раствора, и его значение указывает на концентрацию присутствующих ионов H ⁺ .

PH почвы - один из важнейших показателей при анализе почвы, поскольку он решающим образом влияет на биологические процессы, происходящие в этой матрице, включая развитие растений.

Рисунок 1. Щелочные почвы имеют высокое содержание глин, что вызывает расширение и сжатие. Источник: flickr.com/photos/eddgarreve

Чрезвычайно кислые или основные значения pH создают неблагоприятные условия для развития всех форм жизни в почве (растений и животных).

Математически pH выражается как:

pH = -log

где - молярная концентрация ионов H ⁺ или ионов водорода.

Использование pH очень практично, поскольку позволяет избежать обработки длинных цифр. В водных растворах шкала pH варьируется от 0 до 14. Кислые растворы, в которых концентрация ионов H ⁺ высока и больше, чем концентрация ионов OH ^- (оксигидрила), имеют pH ниже 7. В щелочных растворах, где Концентрации ионов ОН ^- доминирующие, pH имеет значения больше 7.

Чистая вода при 25 ^o C имеет концентрацию ионов H ⁺ , равную концентрации ионов OH ^- , и поэтому ее pH равен 7. Это значение pH считается нейтральным.

Рис. 2. Цветки гортензии (Hydrangea macrophylla) синие, если почва, на которой она растет, имеет кислый pH, и розовые, если почва щелочная. Источник: Raul654

Общая характеристика солонцовых почв

Среди характеристик солонцеватых почв можно отметить:

Структура

Это почвы с очень плохой структурой и очень низкой стабильностью, не очень плодородные и проблемные для сельского хозяйства. У них характерное поверхностное уплотнение.

Они часто представляют собой твердый и плотный известковый слой глубиной от 0,5 до 1 метра и различные типы уплотнений в виде корок и плоских отложений.

Это приводит к высокому механическому сопротивлению проникновению корней растений и проблемам снижения аэрации и гипоксии (низкой концентрации доступного кислорода).

Сочинение

В них преобладает карбонат натрия Na ₂ CO ₃ . Это глинистые почвы, где большая часть глины вызывает расширение почвы за счет набухания в присутствии воды.

Некоторые ионы, присутствующие в избытке, токсичны для растений.

Задержка воды

У них плохой сбор и хранение воды.

У них низкая инфильтрационная способность и низкая проницаемость, следовательно, плохой дренаж. Это приводит к тому, что дождевая или поливная вода задерживается на поверхности, что также приводит к низкой растворимости и подвижности дефицитных доступных питательных веществ, что в конечном итоге приводит к их дефициту.

Расположение

Обычно они расположены в полузасушливых и засушливых регионах, где мало осадков и щелочные катионы не вымываются из почвы.

Химический состав и взаимосвязь с развитием растений

Как глинистые почвы с преобладанием глин в их составе, они содержат агрегаты гидратированных силикатов алюминия, которые могут иметь различную окраску (красный, оранжевый, белый) из-за наличия определенных примесей.

Чрезмерные концентрации ионов алюминия токсичны для растений (фитотоксичны) и поэтому представляют проблему для сельскохозяйственных культур.

Щелочное состояние почвы определяет характерный химический состав с такими факторами, как:

Высокая соленость или чрезмерная концентрация растворимых солей в воде

Это состояние снижает транспирацию растений и поглощение воды корнями из-за создаваемого ими осмотического давления.

Натриевая соль или избыток ионов натрия (Na

Высокое содержание натрия снижает гидравлическую проводимость почвы, снижает способность удерживать воду и перенос кислорода и питательных веществ.

Высокая концентрация растворимого бора

Бор токсичен для растений (фитотоксичен).

Ограничение питательных веществ

Высокие значения pH, связанные с щелочными почвами, с преобладающими концентрациями ионов OH ^- ограничивают доступность питательных веществ для растений.

Бикарбонат-ион (HCO

Бикарбонат также является фитотоксичным, поскольку подавляет рост корней и дыхание растений.

Наличие иона алюминия (Al

Алюминий - еще один фитотоксичный металл, действие которого аналогично чрезмерному присутствию бикарбонатов.

Другие фитотоксические ионы

Как правило, щелочные почвы содержат фитотоксичные концентрации ионов хлорида (Cl ^- ), натрия (Na ⁺ ), бора (B ³⁺ ), бикарбоната (HCO ₃ ^- ) и алюминия (Al ³⁺ ).

Питательные вещества

Щелочные почвы также имеют пониженную растворимость питательных веществ для растений, в частности макроэлементов, таких как фосфор (P), азот (N), сера (S) и калий (K), а также микронутриентов, таких как цинк (Zn), медь (Cu), марганец ( Mn) и молибден (Mo).

Коррекция щелочной почвы

Производство овощных культур в засушливых и полузасушливых средах ограничено ограничениями, налагаемыми низким и переменным количеством осадков, существующим бесплодием и физическими и химическими ограничениями щелочной почвы.

Растет интерес к включению солонцеватых почв в сельскохозяйственное производство посредством внедрения методов исправления и улучшения их условий.

Стратегии улучшения щелочных почв

Управление щелочными почвами включает три основных стратегии повышения их продуктивности:

• Стратегии смягчения ограничений глубоких слоев или недр солонцовых почв.
• Стратегии повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к ограничениям солончаковых почв.
• Стратегии, позволяющие избежать проблемы с помощью соответствующих решений агрономической инженерии.

Практики коррекции щелочных почв

-Коррекция переходной солености

Единственный практический метод улучшения условий кратковременного засоления (засоление, не связанное с нагонами грунтовых вод) - поддержание внутреннего потока воды через профиль почвы.

Эта практика может включать применение гипса (CaSO ₄ ) для увеличения доли солевого фильтрата из зоны развития корней. В натриевых подпочвах, напротив, требуется внесение соответствующих поправок в дополнение к выщелачиванию или промыванию ионов натрия.

Растворимый бор также можно смыть. После выщелачивания натрия и бора дефицит питательных веществ устраняется.

-Распашка почвы или глубокое глубокое углубление

Вспашка почвы, или глубокая обработка почвы, заключается в удалении матрицы из почвы для разрушения уплотненных затвердевших слоев и улучшения плодородия и влажности за счет добавления воды.

Этот метод улучшает продуктивность почвы, но его эффекты не сохраняются в долгосрочной перспективе.

Коррекция натренированности почвы (или избытка ионов натрия, Na ⁺ ) при глубоком подпочвении имеет положительный эффект в долгосрочной перспективе только в том случае, если структура почвы стабилизируется добавлением химических улучшителей, таких как кальций в форме гипса (CaSO ₄ ) или органических веществ, в дополнение к контролю движения или проезда людей, домашнего скота и транспортных средств, для уменьшения уплотнения почвы.

-Коррекция путем добавления штукатурки

Гипс как источник ионов кальция (Ca ²⁺ ) для замены ионов натрия (Na ⁺ ) в почве широко используется с переменным успехом с целью решения структурных проблем натриевых почв.

Гипсовая коррекция предотвращает чрезмерное набухание и диспергирование частиц глины, увеличивает пористость, проницаемость и снижает механическое сопротивление почвы.

Существуют также исследования, в которых сообщается об увеличении выщелачивания солей, натрия и токсичных элементов с использованием гипса для коррекции щелочных почв.

-Улучшение за счет использования полимеров

Недавно были разработаны методы улучшения натриевых почв, которые включают использование различных полиакриламидных полимеров (ПАМ).

ПАМ эффективны для увеличения гидравлической проводимости натриевых почв.

-Коррекция органикой и утеплителем

Поверхностная мульча (или мульча по-английски) имеет несколько благоприятных эффектов: они уменьшают испарение поверхностной воды, улучшают инфильтрацию и уменьшают перемещение воды и солей наружу.

Поверхностное внесение органических отходов в виде компоста приводит к уменьшению количества ионов Na ⁺ , возможно, из-за того, что некоторые растворимые органические соединения в компостном материале могут улавливать ионы натрия за счет образования сложных химических соединений.

Кроме того, органическое вещество компоста вносит в почву макроэлементы (углерод, азот, фосфор, сера) и микроэлементы, а также способствует активности микроорганизмов.

Коррекция органическими веществами также проводится в глубоких слоях почвы в виде грядок, что дает те же преимущества, что и поверхностное внесение.

Рисунок 3. Поправки с вулканическим пеплом для улучшения удержания воды, Эль-Пальмар, Тенерифе (Канарские острова). Источник: Patrick.charpiat, Wikimedia Commons

-Внесение химических удобрений в недра

Внесение грядок химических удобрений в почву также является корректирующей практикой для солонцовых почв, которая повышает продуктивность сельского хозяйства, поскольку устраняет дефицит макро- и микроэлементов.

-Первая культура

В нескольких исследованиях изучалась практика выращивания сельскохозяйственных культур в первый раз в качестве механизма изменения структуры почвы, создания пор, позволяющих корням развиваться во враждебных почвах.

Местные многолетние древесные породы использовались для образования пор в непроницаемых глинистых грунтах, обработка которых при первом использовании благоприятно изменяет структуру и гидравлические свойства почвы.

-Воспроизведение видов растений, устойчивых к ограничениям засоленных недр.

Использование селективной селекции для улучшения адаптации сельскохозяйственных культур к ограничительным условиям солончаковых почв вызывает большие сомнения, но это наиболее эффективный долгосрочный и наиболее экономичный метод повышения урожайности сельскохозяйственных культур на этих враждебных почвах.

-Избегайте ограничений недр

Принцип практики предотвращения основан на максимальном использовании ресурсов относительно мягкой щелочной поверхности почвы для роста и урожайности овощных культур.

Использование этой стратегии подразумевает использование скороспелых культур, менее зависимых от влажности почвы и менее подверженных ее неблагоприятным факторам, то есть с возможностью избежать неблагоприятных условий, существующих в щелочной почве.

-Агрономическая практика

Простые агрономические приемы, такие как ранний сбор урожая и повышенное поступление питательных веществ, увеличивают локальное развитие корней и, таким образом, также позволяют увеличить объем поверхности почвы, используемой для выращивания сельскохозяйственных культур.

Сохранение обрезки и стерни - также агрономические методы улучшения условий выращивания на щелочных почвах.

Ссылки

1. Андерсон, В.К., Хамза, Массачусетс, Шарма, Д.Л., Д'Антуоно, М.Ф., Хойл, Ф.К., Хилл, Н., Шекли, Б.Дж., Амджад, М., Зайку-Кунеш, К. (2005). Роль менеджмента в повышении урожайности пшеницы - обзор с особым вниманием к Западной Австралии. Австралийский журнал сельскохозяйственных исследований. 56, 1137–1149. DOI: 10.1071 / AR05077
2. Армстронг, Р. Д., Орел. К., Матасса, В., Ярвал, С. (2007). Применение компостированной подстилки на почве Vertosol и Sodosol. 1. Воздействие на рост сельскохозяйственных культур и почвенную влагу. Австралийский журнал экспериментального сельского хозяйства. 47, 689-699.
3. Бренд, JD (2002). Просеивание грубосеменных люпинов (Lupinus pilosus и Lupinus atlanticus Glads.) Или толерантности к известковым почвам. Растение и почва. 245, 261-275. DOI: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Хамза, М.А., и Андерсон, В.К. (2003). Реакция свойств почвы и урожайности зерна на глубокое рыхление и нанесение гипса в уплотненной суглинистой песчаной почве на контрасте с супесчаной глинистой почвой в Западной Австралии. Австралийский журнал сельскохозяйственных исследований. 54, 273–282. DOI: 10.1071 / AR02102
5. Ма, Г., Ренгасами, П. и Ратхен, AJ (2003). Фитотоксичность алюминия для растений пшеницы в растворах с высоким pH. Австралийский журнал экспериментального сельского хозяйства. 43, 497-501. DOI: 10.1071 / EA01153