Лекция 4. МЕЛИОРАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ

Мелиорация -

улучшение лугов и пастбищ,

защитное лесонасаждение

ВТОРИЧНОЕ ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ И МЕТОДЫ ЕГО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

Основной фактор ускоренного засоления почв – неправильное орошение. При необоснованно увеличенных нормах полива, а также при потерях оросительной воды из каналов уровень грунтовых вод повышается и растворимые соли поднимаются по капиллярам почвы. При этом происходит вторичное засоление почв.

Избыток растворимых солей отрицательно сказывается на развитии растений. Концентрация 0,10--0,15 % предельна для очень чувствительных к засолению культур, а 0,15-0,35 % для большей части культур вредна.

Урожайность пшеницы при слабом засолении снижается на 50-60%, кукурузы – на 40-50, хлопчатника – на 20-30%. На среднезасоленных почвах урожайность хлопчатника уменьшается в 2 раза по сравнению с урожайностью при слабом засолении, пшеница угнетается и погибает.

Чем выше степень минерализации грунтовых вод, тем с большей глубины идет засоление почв. В среднем при минерализации грунтовых вод 10-15 г/л критическая глубина их залегания составляет 2-2,5 м, поэтому при орошении рекомендуется поддерживать уровень грунтовых вод на глубине более 2-2,5 м.

Для предотвращения вторичного засоления необходимо устраивать дренаж, проводить полив строго по оросительным нормам, отводить минерализованные грунтовые воды в дренажную сеть, применять полив дождеванием, создавать лесные насаждения вдоль каналов. Перспективно капельное и внутрипочвенное орошение.

Для удаления солей из почвы применяют многократную промывку пресной водой.

Эффективный способ мелиорации - возделывание на засоленных почвах растений, способных поглощать 20-50 % солей по отношению к собственной сухой массе. К таким растениям относятся донник, лядвенец, полевица луговая.

ОРОШЕНИЕ И ОСУШЕНИЕ

В засушливых степных и полупустынных районах орошение является одним из самых надежных и действенных приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Оно высокоэффективно и в районах неустойчивого увлажнения, где время от времени возникают засухи. В увлажненных районах лесостепи и центральных районах Нечерноземной зоны широко применяется орошение культурных пастбищ.

На Волге, Дону и в других районах созданы каскады водохранилищ, позволяющие в значительных размерах расширить орошаемые площади земель.

Источники воды и виды орошения. Основным условием для устройства оросительной системы или поливных участков является наличие надежного водоисточника с необходимым количеством пригодной для полива сельскохозяйственных культур воды. Источниками орошения могут служить воды рек, озер, водохранилищ, а также подземные воды.

Если уровень воды любого водоема выше уровня поверхности орошаемого участка, то возможно самотечное орошение , то есть вода на поля поступает самотеком. Если же для орошения воду нужно поднимать до уровня поверхности орошаемого поля, то приходится создавать специальные установки – насосные станции (механическое орошение).

В зависимости от способа распределения воды на поле и характера увлажнения корнеобитаемого слоя почвы выделяют следующие виды орошения: поверхностное (наземное), подпочвенное, орошение дождеванием и лиманное.

При наземном орошении вода к растениям подается по бороздам или сплошь по поверхности почвы. При этом на поле нарезают специальную сеть оросительных каналов (рис. 2). Такая сеть оросительных каналов с временными оросителями и поливными бороздами обеспечивает широкое использование сельскохозяйственной техники при уходе за посевами и уборке урожая.

В наземном орошении применяют следующие способы полива: полив по мелким (10-14 см) и глубоким (18-20 см) бороздам (для пропашных культур – сахарной свеклы, кукурузы, картофеля и др.); полив напуском по узким полосам (для культур сплошного посева - пшеницы, ржи, ячменя, многолетних трав и др.) и полив затоплением чеков (при выращивании риса).

Рис. 1. Оросительная система и ее элементы:

1- источник орошения; 2 - головное сооружение; 3 - магистральный канал; 4 - межхозяйственные распределители; 5 - хозяйственные распределители; 6 - распределители севооборотных участков; 7 - участковые распределители; 8 - временные оросители; 9 - межхозяйственная и внутрихозяйственная водосборная сеть; 10 - полевые и хозяйственные дороги; 11 - сооружения на оросительной и дорожной сети; 12 - лесозащитные полосы

При подпочвенном орошении вода под давлением непрерывно подается к корням растений по специальным трубам, расположенным в подпахотном горизонте на глубине 40-50 см и на расстоянии одна от другой 70-120 см. Трубы или дрены имеют отверстия, через которые вода поступает в почву. Преимущество такого орошения в сравнении с наземным состоит в том, что оно не требует тщательной планировки поля и не затрудняет работу сельскохозяйственных машин.

При орошении дождеванием вода разбрызгивается по полю в виде дождя при помощи специальных дождевальных установок (ДЦН-70, ДЦА-ЮОМА, «Фрегат», «Волжанка», «Днепр» и др.). Дождевание – наиболее прогрессивный вид орошения, оно все шире применяется при поливе полевых и овощных культур и культурных пастбищ.

При лиманном (паводковом) орошении почва увлажняется затоплением талыми водами в период паводка. Талые воды при этом удерживаются на склонах, в поймах рек системой сооружаемых валов, что обеспечивает хорошую весеннюю влагозарядку почв, но исключает возможность применения вегетационных поливов.

Лиманное орошение широко применяется в засушливых степных и лесостепных районах страны при выращивании как яровых зерновых, так и озимых культур, а также для повышения продуктивности естественных сенокосов и пастбищ.

Под посев яровых культур участки затапливают талой водой на 6-10 дней перед началом полевых работ. При этом почва промачивается на глубину 1,5-2 м. Затем воду сбрасывают и поле готовят к посеву. Площади, занятые озимыми культурами, затапливают водой слоем 20 см на 2-3 сут., кормовыми многолетними травами – на 4-6 сут., луга и пастбища - на срок до 15 сут. При лиманном орошении урожайность зерновых возрастает на 0,6- 0,8 т/га, а сена – в 2-4 раза по сравнению с урожаями на суходольных лугах.

Нормы полива. Для определения степени обеспеченности растений водой в данной климатической зоне надо знать, какое количество ее расходуют растения за вегетацию для создания планируемого урожая. Сопоставив расходы воды с естественной обеспеченностью ею данной территории, можно судить о ее достаточности и о необходимости и размерах дополнительного увлажнения.

Количество воды, расходуемое растениями на создание единицы урожая основной продукции той или другой культуры, называется коэффициентом водопотребления. Его величина зависит от зональных условий, агротехники, урожайности возделываемых культур и вида орошения.

Так, для зоны орошения Ростовской области профессор Б. А. Шумаков установил следующие ориентировочные значения коэффициента водопотребления: у озимой пшеницы, яровых колосовых культур, подсолнечника он равен 1000, у кукурузы на зерно - 500, у корнеплодов - 100, у картофеля - 150, у многолетних трав - 500.

Помножив значение коэффициента водопотребления на величину планируемой урожайности основной продукции в тоннах с 1 га, получим значение общего расхода воды за период вегетации в кубических метрах с 1 га. Такой общий расход воды называют суммарным водопотреблением.

Он слагается из расхода воды на транспирацию (испарение воды листьями), испарение поверхностью почвы и расход на фильтрацию.

Вычитая из суммарного водопотребления используемое растением количество осадков, выпадающих в данном районе в течение вегетации, а также потребляемый запас воды, накопившейся в почве к началу вегетации за счет осадков осенне-зимнего периода и грунтовых вод, получают так называемую

оросительную норму, то есть количество воды (м 3), которое надо подать дополнительно на 1 га за весь период вегетации той или другой сельскохозяйственной культуры.

Оросительную норму, м 3 /га, рассчитывают по формуле

где Е- размер суммарного водопотребления, м 3 ; Р - количество продуктивных осадков за время вегетации, м 3 ; Л - количество влаги, используемой за счет запасов корнеобитаемого слоя, м 3 .

Количество воды (м 3), подаваемое за один полив на 1 га, называется поливной нормой. Значение поливной нормы зависит от вида почвы, глубины увлажняемого слоя и запаса воды в почве.

Для установления поливной нормы т (м 3 /га) необходимо знать: полевую влагоемкость W{ % от массы абсолютно сухой почвы); плотность почвы d (г/см 3); глубину расчетного слоя почвы h (м) и влажность почвы V перед поливом (% от массы абсолютно сухой почвы). Имея эти данные, поливную норму рассчитывают по формуле

m=dh{W~ F)100.

Во всех случаях для каждой культуры водный режим устанавливают с учетом предельной полевой влагоемкости - максимального значения влажности, при котором вода удерживается почвой без отекания.

Расчетный (активный) слой почвы - это слой, в котором располагается наибольшее количество корней растений. Его глубина изменяется в зависимости от фаз развития растений. Для таких культур, как сахарная свекла, кукуруза, она равна 70-100 см, для зерновых и зерновых бобовых культур - 60-70 см.

Виды поливов и их назначение. В практике применяют следующие виды поливов: влагозарядковый, предпосевной, подпитывающий, вегетационный, удобрительный, освежительный и промывной.

Влагозарядковый полив проводят до посева: осенью, зимой, ранней весной и летом перед повторными посевами. Этот полив, создавая запасы влаги не только в верхних, но и в более глубоких слоях почвы, предотвращает возможность возникновения почвенной засухи. Особенно ценна осенняя влагозарядка. Она улучшает тепловой режим почвы, а следовательно, и перезимовку озимых культур, многолетних трав.

В засушливые годы влагозарядка эффективна для всех орошаемых культур. Самые высокие прибавки урожая от нее дает озимая пшеница. Нередко влагозарядковые поливы приобретают и самостоятельное значение. Установлено, что при влагозарядковом поливе урожайность озимой пшеницы возрастает в 1,5-2 раза.

Норма расхода воды при влагозарядковом поливе 800-1200 м 3 /га.

Под культуры, высеваемые ранней весной, влагозарядковый полив проводят в первую половину осени, потому что при поздне-осенних поливах почва поспевает для обработки позже. Это может нарушить сроки сева ранних яровых культур.

Предпосевной полив делают незадолго до посева. Этот полив ускоряет появление всходов. Глубину увлажнения рассчитывают на слой 0,4-0,5 м.

Подпитывающий полив проводят после посева в том случае, когда верхний слой почвы иссушен и существует угроза, что семена не смогут прорасти или дадут недружные всходы. В этих случаях рекомендуется дождевание. Норма расхода воды 150-250 м 3 /га.

Вегетационные поливы - основные при орошении. Их проводят в период вегетации растений. Эти поливы создают благоприятный водный режим во время роста и плодоношения выращиваемых культур. Нормы вегетационных поливов устанавливают исходя из местных условий.

Удобрительные поливы - это поливы растворами минеральных удобрений. Их применяют как самостоятельные подкормочные поливы или совмещают с очередным вегетационным поливом. При самостоятельном поливе норма расхода раствора 100м 3 /га. Удобрительные поливы лучше всего проводить дождеванием. Раствор удобрений в передвижных дождевальных агрегатах подают через гидроподкормщик.

Освежительный полив проводят дождеванием в летние месяцы в жаркие часы дня для овощных и других культур в самые ответственные фазы развития растений. Норма расхода воды 50 м 3 /га.

Промывные поливы применяют на засоленных почвах. Цель этих поливов - удалить из почвы водорастворимые соли. Промывные поливы широко распространены в старых районах орошения СНГ и служат эффективным средством мелиорации засоленных почв. При такой промывке необходимо предусматривать отвод воды с растворенными в ней солями, чтобы она не могла снова причинить ущерб плантациям.

Сроки полива. Растения нуждаются в постоянном притоке воды и растворенных в ней питательных веществ. В условиях орошения нельзя допускать, чтобы растения завядали от недостатка влаги.

Показателем начала полива является влажность, соответствующая 65-70 % полной полевой влагоемкости. Этот показатель служит нижним пределом, за которым происходит заметное ослабление роста растений.

В зависимости от выпадения осадков сроки поливов корректируют, руководствуясь следующим: если осадков выпадает 20 мм и больше, очередной полив в данный период отменяют; когда количество осадков составляет 10-20 мм, очередной полив переносят на 3-4 дня; при выпадении осадков менее 10 мм полив проводят в назначенный срок.

Продолжительность поливного периода (время, в течение которого на поле подается количество воды, соответствующее поливной норме) для пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы, трав и культурных пастбищ 5-7 дней.

Межполивной период определяется главным образом состоянием погоды. Для сахарной свеклы и кукурузы он длится 20- 30 сут между первым и вторым поливом, а между последующими - 10-15сут.

При орошении культурных пастбищ поливы согласовывают с циклами стравливания. Начинают дождевание злакового травостоя через 5-бсут после стравливания и повторяют через 15- 20сут.

Осушение. Основные объекты осушения находятся в Нечерноземной зоне России. Значительные осушительные работы ведут на Дальнем Востоке. Некоторые осушаемые массивы расположены в Западной и Восточной Сибири.

Для нормальной жизнедеятельности культурных растений необходимо, чтобы в корнеобитаемом слое почвы воздух и вода находились в определенном соотношении. Если вода занимает большую часть пор и содержание воздуха составляет менее 20%их объема, то в почве создаются анаэробные условия, снижающие ее плодородие.

Осушаемую территорию, оборудованную сооружениями или устройствами для отвода из корнеобитаемого слоя почвы избыточной влаги, называют осушительной системой (система одностороннего действия). Если мелиоративная система, кроме того, подает воду в корнеобитаемый слой почвы в засушливые периоды вегетации, то ее именуют осушительно-увлажнительной (двустороннего действия).

Осушительная система включает разнообразные элементы (рис. 3). Регулирующая осушительная сеть (закрытые дрены или открытые осушители, ложбины, закрытые и открытые коллекторы) служит для непосредственного удаления избыточной воды из почвы и отведения ее в коллекторы. Проводящая сеть включает закрытые и открытые коллекторы-собиратели, а также магистральный канал. Водоприемником осушительной системы служат реки, ручьи, озера, водохранилища, балки, овраги. Оградительная сеть - ловчие каналы и дрены - перехватывает поступающие поверхностные и грунтовые воды и отводит их в проводящую сеть или непосредственно в водоприемник. В состав осушительной сети входят также гидротехнические и эксплуатационные сооружения, дороги, оградительные дамбы, насосные станции.

В осушительно-увлажнительных системах создают также сооружения и устройства, обеспечивающие орошение осушаемых земель. Оросительные системы и их отдельные элементы, применяемые на осушительных системах, называют увлажнительными. Они могут быть совершенно независимыми (автономными) от осушительной системы и частично или полностью совмещенными с осушительной системой (некоторые элементы последней используют и для увлажнения почвы). К наименованию таких элементов добавляют определение «увлажнитель» (например, дрена-увлажнитель, коллектор-увлажнитель).

По характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные системы подразделяются на системы одностороннего и двустороннего действия.

Осушительная система одностороннего действия обеспечивает только отвод воды в водосборники по каналам и другим сооружениям.

Осушительная система двустороннего действия (осушительно-увлажнительная) позволяет регулировать водный режим путем отвода, задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов ее в почве в засушливые периоды. Применение такой системы дает возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое почвы водный режим, близкий к оптимальному для сельскохозяйственных растений. Пополнение запасов воды в почве в засушливые периоды осуществляется подпочвенным орошением (по дренам) или дождеванием.

Осушительную систему создают из открытой отводящей сети и закрытой регулирующей – дренажа.

Для удаления избытка воды из поверхностного слоя почвы устраивают канавы глубиной 50-60 см и шириной в верхней части 100-120, а в нижней – 20-30 см. Такие канавы располагают поперек общего склона местности на расстоянии одна от другой 50-200 м и более (в зависимости от местных условий). При сооружении сети канав необходимо учитывать, что чем больше в данной местности выпадает осадков и меньше испарение, тем гуще должна быть сеть осушительных канав.

Открытые осушительные канавы занимают до 15-20%полезной площади и осложняют работу почвообрабатывающих и уборочных машин. Кроме того, они быстро разрушаются, зарастают сорняками и потому требуют очень больших эксплуатационных расходов.

Закрытая осушительная система (дренаж). Это более совершенный способ осушения. Для закрытых дрен используют керамические, гончарные или пластмассовые трубки. Наиболее распространен гончарный дренаж. Диаметр гончарных трубок 5 см, длина 33,3 см. Вода в дрену поступает через стыки, которые даже при очень плотной укладке имеют достаточное водоприемное отверстие. Чтобы предотвратить попадание в дрены частиц почвы, стыки между трубками защищают фильтром: мхом, стекловолокном, стеклохолстом. Дрены закладывают на глубину не менее 1-1,1 м.

Культуртехнические работы. Данные мероприятия включают удаление древесно-кустарниковой растительности (корчевку деревьев, пней, срезку кустарника), разделку кочек, первичную вспашку и окультуривание пахотного слоя.

После корчевки пней, удаления кустарников на осушенном участке остаются разрозненные мелкие кусты, появляется поросль от не полностью выкорчеванных пней, сохраняется травянистая растительность. При первичной обработке разрывают дернину, сплетение древесных и кустарниковых корней, корневищ и стеблей различных растений.

Чтобы превратить дернину и растительность в гумус, проводят несколько последовательных операций.

Пашут осушенную почву кустарниково-болотными плугами. Глубина вспашки зависит от мощности гумусового слоя: на минеральных почвах, где его мощность составляет около 20 см, пашут на глубину 20-22 см, на торфяниках - на глубину 35-40 см. На легких. минеральных почвах со слабой дерниной применяют обычные плуги. На торфяных почвах с плотной дерниной сначала тяжелыми дисковыми боронами обрабатывают поверхность в два следа (вдоль и поперек поля), затем пашут на глубину 35-40 см с полным оборотом пласта. Вспашку целесообразно проводить летом или осенью в год, предшествующий освоению участка под посев сельскохозяйственных культур. Это позволяет использовать технику в наименее напряженный период года. Кроме того, почва при летней вспашке хорошо аэрируется, в результате интенсивнее минерализуются корневые остатки древесной и травянистой растительности.

Для разделки пластов после первичной вспашки осушенных болот и заболоченных земель используют болотную навесную фрезу ФБН-1,5 в один-два следа или тяжелую дисковую борону БДТ-7А в два-четыре следа. В сухую погоду недопустимы большие перерывы между вспашкой и обработкой пласта. Лучшее направление движения агрегата - диагонально-перекрестное, так как при этом пласт интенсивнее обрабатывается, дернина не выворачивается на поверхность и хорошо выравнивается поле.

Нормально осушенные почвы обязательно прикатывают до посева, а иногда и после него. Основным орудием для прикатывания торфяных и перегнойно-луговых почв служит водоналивной трех-секционный болотный каток ЗКВБ-1,5 или более легкий водоналивной каток ЗКВГ-1,4.

Лекция 5. Многофункциональное назначение лесомелиоративных насаждений в преобразовании, сохранении и восстановлении агроландшафта

Основное направление исследований по архитектурно-ландшафтному анализу - это выбор решений, при которых растущий город не вытесняет и не подавляет ландшафт, а вбирает его в себя, обогащается им. Проведение архитектурно-ландшафтного анализа предполагает определённую, поэтапную последовательность действий, связанную с процессом проектирования.

1. Предварительное ознакомление с природной и градостроительной ситуацией, учет существующих тенденций их развития и исторического прошлого города (ретроспективный анализ). Изучение данных архитектурно-ландшафтной оценки на более высоком уровне проектирования (т. е. в масштабах районной планировки). Выявление основных проблем развития города в природном окружении и основных целей его архитектурно-ландшафтной организации. Ориентировочная параметризация, т. е. количественная характеристика этих целей.

2. Определение конкретных задач и стратегии производства оценки. Разработка таких качественных и количественных критериев, которые соответствуют поставленным целям архитектурно-ландшафтной организации города и могут быть учтены в ходе проектирования. Определение объектов, границ, масштабов оценки территории с учетом трудоемкости отдельных операций, сроков, исполнителей («тактика» оценки).

3. Ориентировочная оценка ситуации на топографическом материале и в ходе натурного обследования (в том числе архитектурно-ландшафтная структура территории, дифференциация территории по эстетической ценности, экологической устойчивости и другим факторам).

4. Разработка принципиальных альтернативных вариантов - гипотез архитектурно-ландшафтной организации рода, обеспечивающих достижение целей (могут быть использованы рабочие эскизы генерального плана с соответствующим уточнением их архитектурно-ландшафтных аспектов).

5. Сравнительный анализ и ранжирование вариантов по архитектурно-ландшафтным критериям, в том числе с учетом комплекса «горизонтальных» и других типов связей между застройкой города и ОП смежных уровней, контрольных показателей. Сопоставление результатов архитектурно-ландшафтного анализа с данными других разделов комплексной градостроительной оценки - экономической, инженерно-геологической, транспортной и т. д.

6. Изучени потенциальных архитектурно-ландшафтных возможностей выбранного в результате комплексной оценки варианта и определение задач детальной последующей оценки.

7. Детальная архитектурно-ландшафтная оценка в соответствии с направлениями территориального развития города, расположением его центров, зон массового отдыха, районов первоочередного строительства, с учетом критических точек и т. п. (детализация связана как с более подробным анализом отдельных ключевых участков, так и с уточнением оценок по отдельным факторам развития города в целом). Формулировка выводов оценки и их учёт в процессе разработки окончательного проектного варианта. Оформление материалов оценки для демонстрации в составе генплана города.

Ландшафтная архитектура представляет собой искусство формировать гармоничную среду для человека, используя для этого ландшафтные компоненты и искусственные объекты.

Выявление возможностей улучшения и формирования исходного ландшафта в соответствии с принятым в обществе на данный момент времени вкусом и стилем, является основной целью архитектурно-ландшафтного анализа территорий.

В ландшафтной архитектуре используются следующие основные принципы создания культурного ландшафта – это:

• максимально возможное сохранение участков с естественной средой
• гармоничное сочетание элементов искусственной и естественной среды
• разнообразие и живописность пейзажей

В настоящее время проектирование культурных ландшафтов является одним из важнейших направлений деятельности ландшафтной архитектуры. Здесь решаются градостроительные, географические, демографические, экономические, социальные, эстетические и художественные задачи.

Горнопромышленный ландшафт

Характеризуется наличием выемок карьеров, часто террасированных провальных воронок, иногда заполненных водой, озер, похожих на карстовые. Эти отрицательные формы рельефа чередуются с положительными - отвальными холмами и терриконами, узкими валообразными грядами-насыпями железных дорог. Меняется даже окраска ландшафтов: в горнопромышленном ландшафте появляются буро-желтые тона, в ландшафтах районов угольной разработки преобладают черные тона, а на поверхности добычи каолинов или мела - белые.

Горнопромышленный ландшафт может быть сформирован в очень короткие сроки и может занимать обширные площади. Характерен в этом отношении ландшафт в районе КМА. До разработки руд здесь существовал пологохолмистый рельеф, прорезанный неглубокими долинами ручьев и оврагами. В настоящее время здесь наблюдаются многочисленные узкие, протяженностью до 3 км котловины (карьеры) глубиной свыше 100 м, по их краям располагаются высокие плоские и конусообразные холмы, сложенные отвалами. Полностью уничтожена древесная и преобразована травяная растительность.

Военный ландшафт

Характеризуется мелкобугорчатым рельефом, возникшим в результате образования большого количества мелких положительных форм - холмов, насыпей (в прежние времена - курганов, крепостных стен), а также отрицательных форм - противотанковых рвов, воронок, окопов, подземных убежищ и т. д.

Лекция 4. МЕЛИОРАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ

Мелиорация - система организационно-хозяйственных и технологических мероприятий, направленных на коренное улучшение сельскохозяйственных угодий путем регулирования их водного (и связанных с ним воздушного, питательного и теплового) режима для повышения плодородия почвы.

К мелиоративным мероприятиям относятся:

орошение и обводнение земель в районах, подверженных сильной засухе,

осушение переувлажненных земель,

борьба с водной и ветровой эрозией,

улучшение лугов и пастбищ,

защитное лесонасаждение

химическая мелиорация земель (известкование кислых и гипсование засоленных почв).

Мелиорация земель значительно повышает их продуктивность. Орошение увеличивает урожайность зерновых культур на 1,5-2 т/га, то есть практически удваивает урожай. В 1,5-2 раза возрастает продуктивность земель при осушении, а при создании орошаемых культурных пастбищ их продуктивность повышается в 3-4 раза. С орошаемых земель с 1 га получают по 4-5 т пшеницы, 5-6 т риса, а продуктивность кормовых культур составляет 40-60 корм, ед/га.

ИЗВЕСТКОВАНИЕ И ГИПСОВАНИЕ ПОЧВ

Для нормального роста и развития растениям необходима различная реакция почвенной среды. При рН 4 почва считается очень кислой, при рН 5 – сильнокислой, рН 6 – слабокислой, рН 7 – нейтральной, рН 8 – щелочной, рН 9 – сильнощелочной; рН большинства почв колеблется от 5 до 8.

По отношению к кислотности почвенного раствора растения можно разделить на пять групп.

1. Не переносят кислой реакции (люцерна, эспарцет, сахарная и кормовая свекла, конопля) . Оптимум рН для них в пределах 7-7,5. Они сильно реагируют на известкование даже слабокислых почв.

2. Чувствительны к повышенной кислотности (пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры, кроме люпина и сераделлы) . Для них наиболее пригодна слабокислая или нейтральная реакция (рН 6-7). Эти культуры хорошо отзываются на известкование сильно- и среднекислых почв.

3. Менее чувствительны к повышенной кислотности (рожь, овес, просо, гречиха) . Они удовлетворительно растут при кислой и слабощелочной реакции (рН 4,5-7,5), но лучше удаются при рН 5,5-6. Растения этой группы весьма положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв.

4. Слабочувствительны к кислотности (лен и картофель) . Для них известкование необходимо только на сильнокислых почвах. Для льна предпочтительна слабокислая реакция (рН 5,5-6,5), для картофеля рН 5-6.

5. Хорошо переносят кислую реакцию и чувствительны к избытку водорастворимого кальция в почве люпин и сераделла , снижающие урожай при известковании повышенными дозами.

Наиболее чувствительны растения к кислотности почвы в первый период вегетации. При повышенной кислотности замедляется рост корней и уменьшается проницаемость их клеток, что ухудшает использование растениями воды, питательных веществ почвы и удобрений. Ослабляется синтез белков, углеводов, и в результате снижается урожайность.

Определенная реакция почвенного раствора нужна и полезным почвенным микроорганизмам. Химические соединения, изменяющие реакцию и физико-химические свойства почвы и улучшающие условия развития растений, называются косвенными удобрениями (известкование, гипсование).

Известкование. В нашей стране большие площади кислых почв, в том числе и пахотных, нуждаются в известковании. Особенно много кислых дерново-подзолистых почв в Нечерноземной зоне. Снижение кислотности этих почв известкованием повышает урожайность зерновых на 0,25 т, картофеля - на 3 т/га. Нередки случаи удвоения урожаев культур.

Известь изменяет физические свойства почвы, она обладает длительным последействием. На известкованных почвах значительно повышается эффективность местных и минеральных удобрений. При различных показателях кислотности почвы дозы извести могут колебаться от 1-2 до 6-8 т/га. Для расчета полной дозы извести (т СаСОз на 1 га) значение гидролитической кислотности Нг (мг экв/100 г почвы) умножают на коэффициент 1,3. От внесения 1 т извести смещение рН солевой вытяжки в первый год на суглинистых почвах составляет 0,15-0,2 ед., а на супесчаных – 0,2-0,35 ед.

Чаще всего известь вносят в паровом поле под озимые или во время зяблевой обработки. При углублении пахотного слоя дерново-подзолистых почв применение извести обязательно для нейтрализации повышенной кислотности припахиваемого подзолистого горизонта.

Для нейтрализации кислотности почвы в сельскохозяйственном производстве используют в основном известняковые породы и отходы промышленности, содержащие кальций. Широко применяют глинистые и мергелистые известняки, содержащие 12-15% СаСО 3 , известковые туфы (луговая известь), мергель, доломитовую муку, содержащую 95% СаСО 3 . Используют также гашеную известь, дефекационную грязь (отходы сахарных заводов).

Гипсование. Для нейтрализации щелочности почвенного раствора и улучшения физико-химических и биологических свойств почв, содержащих поглощенный катион натрия, вносят гипс.

Большие площади солонцовых почв находятся в Сибири, Поволжье, на Урале. Встречаются отдельные пятна солонцов в виде вкраплений в основных массивах земель. В целом солонцы занимают в СНГ около 115 млн га, из них под пашней 23,9 млн га.

Из-за значительного содержания поглощенного натрия и высокой щелочности солонцовая почва приобретает отрицательные качества - большую связность, бесструктурность, содержит мало подвижных питательных элементов и гумуса, отличается плохой водопроницаемостью, сильной набухаемостью при увлажнении и значительной усадкой при высыхании. Деятельность микроорганизмов в солонцовых почвах существенно ослаблена из-за высокой щелочности и крайне неустойчивого водного режима.

Большие заслуги в изучении солонцов и разработке методов их окультуривания принадлежат академику К. К. Гедройцу. Предложенный им метод гипсования солонцов заключается в вытеснении из почвенного поглощающего комплекса катиона Na + и замене его на катион Са 2+ при одновременном внесении навоза и компостов.

В зависимости от степени солонцеватости почвы дозы гипса варьируют от 2,5 до 10-15 т/га.

Гипсование проводят обычно в черном пару, но гипс можно вносить также под однолетние травы, пропашные культуры и яровую пшеницу.

Для снижения щелочности почв применяют сыромолотый гипс (до 85 % CaSO 4), фосфогипс (89-93 % CaSO 4).

Гипсование увеличивает урожайность зерновых на 0,3-0,6 т/га и более, клеверного сена – на 0,6-1 т/га, значительно повышает урожайность сахарной свеклы и других культур.

Мелиорация - это меры, направленные на коренное и ускоренное комплексное окультуривание (расширенное воспроизводство плодородия) малопродуктивных почв, охрана их от деградации и устранения негативных явлений во время землепользования в результате улучшения их морфологии, состава, свойств и режимов. Среди различных мелиоративных мероприятий, направленных на улучшение качества сельскохозяйственных угодий, химическая мелиорация почв занимает одно из ведущих мест в системе интенсивного земледелия.

Химической мелиорацией почвы называют комплекс мероприятий, направленных на коренное улучшение его свойств с целью повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Это замена нежелательных в составе почвенного поглотительного комплекса катионов (водорода, алюминия, железа, марганца в кислых почвах и натрия - в щелочных почвах кальцием). Чрезмерную кислотность почвы устраняют известкованием, а чрезмерное щелочность - Гипсование. Химическую мелиорацию проводят до внесения удобрений с целью создания оптимальной реакции почвенного раствора, лучшего усвоения элементов питания из почвы и внесенных удобрений. Ее обычно проводят один раз за ротацию севооборота или через несколько лет. Основное целевое задача - создать высокую буферную емкость почв, обеспечивать их устойчивое функционирование в различных условиях внешних воздействий и нагрузок. Химическую мелиорацию почв не следует понимать слишком упрощенно - только как способ нейтрализации излишней кислотности или щелочности. Как ее составляющие также надо рассматривать способы коренного за запасного обогащения почв биогенными элементами, применение природных и искусственных мелиорантов (так называемых структурных мелиорантов) для создания в нем устойчивого органо-минерального комплекса, поливные воды с добавками соответствующих мелиоративно активных веществ, вовлечение в мелиоративную действие (например, вследствие плантажа) внутрипочвенный вещественных ресурсов и других, в том числе и косвенные воздействия, коренным образом меняют агрохимической качество почвы.

Химические мелиоранты - вещества или смеси веществ природного или техногенного происхождения, которые вносят в почву с целью их химической мелиорации (гипс, фосфогипс, мел, дефекат, породы, содержащие более 10% соединений кальция - лёсс, красно-бурые глины, кальциево- железосодержащие шламы металлургических и других предприятий и т.п.).

Почвы с повышенной кислотностью наиболее распространены на Полесье, в западных регионах Лесостепи и Карпатской буроземно-лесной области. Солонцовые комплексы и повторно осолонцованного почвы встречаются почти во всех регионах Левобережной Украины, но крупнейшие их площади в Южной Степи.

Регионы распространения грунтов достаточно обеспечены влагой (ГТК> 1), с меньшей континентальностью климата и преобладанием элювиального (промывочного, застойно-промывного) типа почвообразования. В южных регионах, наоборот, преобладают дефицит влаги и аккумулятивный (непромывной) Тип почвенных процессов. Почвы Лесостепи занимают промежуточное положение - им присущ как элювиальный, так и аккумулятивный типы почвообразования. Они занимают почти 35% общей площади сельскохозяйственных угодий и имеют разную кислотно-основное буферную способность. Кислотно-основное буферная способность почвы - это его способность противодействовать явлениям подкисление или ощелачивания и нейтрализовать добавления кислоты или щелочи, поступивших в него.

Естественная кислотность почв формируется при трансформации органической части почвы. При низком содержании в растительных остатках щелочно-земельных металлов и белковых соединений, прежде всего в анаэробной среде, процесс брожения завершается образованием различных органических кислот. Они сильно подкисляют почву, особенно при отсутствии их нейтрализаторов.

За поступление в почву большого количества органических веществ начинают интенсивно развиваться глинистые процессы, которые расшатывают кристаллические решетки глинистых минералов, приводят к образованию свободных оксидов алюминия и железа. Эти оксиды вместе с реакционно-активными органическими кислотами образуют комплексы и вымываются из верхней части почвенного профиля.

Важную роль в формировании кислотно-основного режима играют буферные свойства почв, как их способность противостоять вторичном подкислению или ощелачивания. Эту способность оценивают по буферной емкостью - безразмерной величиной, которая определяется в кислотном и щелочном интервалах нагрузок и обычно указывают по 100-балльной шкале (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Классы почв по кислотной и щелочной буферной емкостью (С. А. Балюк, Р. С. Трускавецкий, Ю. Л. Цапко и др., 2012)

В соответствии со статьей 5 Федерального закона от 10 января 1996 г. N 4-ФЗ "О мелиорации земель" (с изменениями от 10 января 2003 г.), принятого Государственной Думой 8 декабря 1995 года «Типы и виды мелиорации земель» в зависимости от характера мелиоративных мероприятий различают следующие типы мелиорации земель: гидромелиорация; агролесомелиорация; культуртехническая мелиорация; химическая мелиорация. В составе отдельных типов мелиорации земель этим же Федеральным законом устанавливаются виды мелиорации земель.

1. Химическая мелиорация земель

В соответствии со статьей 9 ФЗ Химическая мелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. При химической мелиорации из корнеобитаемого слоя почвы удаляются вредные для с.-х. растений соли, в кислых почвах уменьшается содержание водорода и алюминия, а в солонцах - натрия, присутствие которых в почвенном поглощающем комплексе ухудшает химические, физико-химические и биологические свойства почвы и снижает почвенное плодородие.

Способы химической мелиорации: 1) известкование почв (в основном в нечернозёмной зоне) - внесение известковых удобрений для замены в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия ионами кальция, что устраняет кислотность почвы; 2) гипсование почв (солонцов и солонцовых почв) - внесение гипса, кальций которого заменяет в почве натрий, для снижения щёлочности; 3) кислование почв (с щелочной и нейтральной реакцией) - подкисление почв, предназначенных для выращивания некоторых растений (например, чая) при внесении серы, дисульфата натрия и др. К химической мелиорации относят также внесение органических и минеральных удобрений в больших дозах, приводящее к коренному улучшению питательного режима мелиорируемых почв, например песчаных.

1.1 Известкование почв

Мельчайшие частички почвы, заряженные ионами водорода H+ действуют как слабая кислота, обуславливая кислую реакцию почвы, низкий pH. Напротив, частички почвы удерживающие кальций, магний, калий и натрий обуславливают щелочную реакцию, высокий pH. Почвы становятся кислыми вследствие вытеснения ионами водорода H+ катионов кальция, магния, натрия и калия. Процесс этот обратимый, pH почвы можно повысить внесением перечисленных элементов, при этом наиболее экономичным является использование кальция. Кальций также является очень важным элементом питания растений, улучшает структуру почвы, делает ее рассыпчатой, гранулированной, стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, особенно бактерий обогащающих почву азотом. Подобными свойствами обладает и магний, часто эти элементы используют вместе. Внесение кальциевомагниевых соединений приводит к значительному улучшению роста растений.

Внесение кальция или кальциевомагниевых соединений с целью снижения кислотности называется известкованием. Хотя термин "известь" относится к CaO (негашеная известь), известью называют и другие соединения кальция или кальция и магния. Известкование проводят с целью довести pH почвы до слабокислой (pH 6,5). Если нужно наоборот, повысить кислотность почвы, то помогут некоторые азотные удобрения, например сернокислый аммоний, но наиболее эффективна элементарная сера.

В нашей стране почвы с повышенной кислотностью (рН ниже 5,5) занимают большие площади - более 60 млн. га, в том числе около 50 млн.- га приходится на пашню. Большая часть кислых почв находится в зоне дерново-подзолистых почв. Кроме того, кислой реакцией характеризуются красноземы, серые лесные, многие торфяно-болотные почвы и частично выщелоченные черноземы. Известкование - важнейшее условие интенсификации сельскохозяйственного производства на кислых почвах, повышения их плодородия и эффективности минеральных удобрений.

Отношение различных растений к реакции почвы и известкованию.

Для каждого вида растений существует определенная наиболее благоприятная для его роста и развития величина реакции среды. Большинство сельскохозяйственных культур и полезных почвенных микроорганизмов лучше развивается при реакции, близкой к нейтральной (рН 6-7).

По отношению к реакции среды и отзывчивости на известкование сельскохозяйственные культуры можно подразделить на следующие группы.

1. Не переносят кислой реакции люцерна, эспарцет, сахарная, столовая и кормовая свекла, конопля, капуста - для них оптимум рН лежит в узком интервале от 7 до 7,5. Они сильно отзываются на внесение извести даже па слабо кислых почвах.

2. Чувствительны к повышенной кислотности пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, все бобовые культуры, за исключением люпинов и сераделлы, огурцы, лук, салат. Они лучше растут при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6-7) и хорошо отзываются на известкование не только сильно- но и среднекислых почв.

3. Менее чувствительны к повышенной кислотности рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка, редис, морковь, томаты. Они могут удовлетворительно расти в широком интервале рН при кислой и слабощелочной реакции (от рН 4,5 до 7,5), но наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5-6). Эти культуры положительно реагируют на известкование сильно- и среднекислых почв полными дозами, что объясняется не только снижением кислотности, но и усилением мобилизации питательных веществ и улучшением питания растений азотом и зольными элементами.

4. Нуждаются в известковании только на средне- и сильнокислых почвах лен и картофель. Картофель мало чувствителен к кислотности, а для льна лучше слабокислая реакция (рН 5,5-6,5). Высокие нормы СаСО 3 , особенно при ограниченных нормах удобрений, оказывают отрицательное действие на качество урожая этих культур, картофель сильно поражается паршой, снижается содержание крахмала в клубнях, а лен заболевает бактериозом, ухудшается качество волокна. Отрицательное влияние известкования объясняется не столько нейтрализацией кислотности, сколько уменьшением усвояемых соединений бора в почве и избыточной концентрацией ионов кальция в растворе, из-за чего затрудняется поступление в растение других катионов, в частности магния и калия.

В севооборотах с большим удельным весом картофеля и льна при использовании высоких норм удобрений, особенно калийных, известкование можно проводить полными нормами, при этом лучше вносить известковые удобрения, содержащие магний, сланцевую золу или металлургические шлаки, а при использовании СаСО 3 вносить одновременно борные удобрения. В этом случае не наблюдается отрицательного действия" известкования на лен и картофель, и в то же время повышается урожай клевера, озимой пшеницы и других культур, чувствительных к кислотности.

5. Хорошо переносят кислую реакцию и чувствительны к избытку водорастворимого кальция в почве люпин, сераделла и чайный куст, поэтому при известковании повышенными дозами они снижают урожай. При возделывании люпина и сераделлы на зеленое удобрение рекомендуется вносить известь не перед посевом, а при запашке этих культур в почву.

Таким образом, на большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие и они положительно отзываются на известкование. При повышенной кислотности почвенного раствора ухудшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому ухудшается использование растениями воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений. При кислой реакции нарушается обмен веществ в растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические соединения. Особенно чувствительны растения к повышенной кислотности почвы в первый период роста, сразу после прорастания.

Помимо непосредственного отрицательного действия, повышенная кислотность почвы оказывает на растение многостороннее косвенное действие.

Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной

Влияние извести на свойства и питательный режим почвы

При внесении извести нейтрализуются свободные органические и минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы, ее плодородие.

Замена поглощенного водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшаются их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы - структурность, водопроницаемость, аэрация.

При внесении извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия -и марганца, они переходят в неактивное состояние, поэтому устраняется вредное действие их на растения.

В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из почвенного органического вещества. В известкованных почвах интенсивнее протекают процессы аммонификации и нитрификации, лучше развиваются азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), обогащающие почву азотом за счет азота воздуха, в результате чего улучшается азотное питание растений.

Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. Известкование влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов. Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную больше усваивать питательных веществ из почвы.

Определение нуждаемости почв в известковании и нормы извести

Эффективность известкования зависит от кислотности почв: чем выше кислотность, тем острее потребность в известковании и больше прибавки урожая. Поэтому прежде чем вносить известь на то или иное поле, необходимо определить степень кислотности почвы и нуждаемость ее в известковании, установить норму извести в соответствии с особенностями почвы и возделываемых растений.

Необходимость известкования почвы ориентировочно можно определить по некоторым внешним признакам. Кислые сильноподзолистые почвы обычно имеют белесый оттенок, ярко выраженный подзолистый горизонт, достигающий 10 см и более. На повышенную кислотность почвы и нуждаемость ее в известковании указывают также плохой рост и сильное выпадение клевера, люцерны, озимой пшеницы при перезимовке, обильное развитие устойчивых к кислотности сорняков: щавелька, пикульника, торицы полевой, лютика ползучего, белоуса, щучки.

Потребность почвы в известковании с достаточной для практических целей точностью может быть определена по обменной кислотности (рН солевой вытяжки). При значении рН солевой вытяжки 4,5 и ниже потребность в известковании сильная, 4,6-5 - средняя, 5,1-5,5 - слабая и при рН больше 5,5 - отсутствует. Нормы извести зависят также от механического состава почвы и особенностей возделываемых культур.

Количество извести, необходимое для уменьшения повышенной кислотности пахотного слоя почвы до слабокислой реакции (до значения рН солевой вытяжки 5,6-5,8), благоприятной для большинства культур и полезных микроорганизмов, называется полной нормой.

Для лучшей организации известкования зональные агрохимические лаборатории на основе агрохимического обследования почв составляют и передают хозяйствам картограммы кислотности почвы, на которых выделяются участки с разной степенью кислотности и нуждаемости в известковании.

Используют следующие материалы для известкования:

Негашеная известь - CaO. Перед использованием следует погасить, т.е. смочить водой до рассыпчатого состояния. В результате реакции образуется гашеная известь - пушенка. Содержит только кальций, не содержит магния.

Гашеная известь (пушенка) - Ca(OH)2. Результат реакции с водой негашеной извести. Очень быстро вступает в реакцию с почвой, приблизительно в 100 раз быстрее известняка (карбоната кальция). При использовании пушенки, ее количество уменьшают на 25%. Содержит только кальций, не содержит магния.

Молотый известняк (мука) - CaCO3, кроме кальция содержит до 10% карбоната магния MgCO3. Чем тоньше помол известняка, тем лучше. Один из наиболее подходящих материалов для раскисления почвы.

Доломитовый известняк (мука) содержит до 50% доломита (CaCO3 * MgCO3), не менее 13-23% карбоната магния. Один из лучших материалов для известкования почвы.

мел (в измельченном виде),

мергель - илистый материал, в основном состоящий из карбоната кальция. Если имеет примесь земли, то норму внесения следует увеличить.

мартеновский шлак (в измельченном виде),

ракушечник (в измельченном виде).

древесная зола является комплексным удобрением, кроме кальция содержит калий, фосфор и др элементы. Нельзя использовать золу от газет, т.к. она может содержать вредные вещества.

Можно рекомендовать использовать в первую очередь измельченый известняк, особенно доломитовый - доломитовую муку, содержащую и кальций и магний. При этом не только нейтрализуется кислотность почвы, но поставляются важные элементы питания растений. Внесение этих элементов в почву улучшает ее структуру и стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, особенно бактерий, обогащающих почву доступным азотом.

Гашеная известь-пушенка является щелочью, поэтому ею легко переизвестковать почву. Доломит, молотый известняк, мел - это карбонаты, которые растворяются угольной кислотой в почве, поэтому они не обжигают растения их действие много мягче. Лучший материал для известкования - доломитовая мука, содержащая кальций и магний одновременно.

Не годятся для раскисления почвы гипс (сульфат кальция) и хлорид кальция. Эти соединения не раскисляют почву, хотя содержат кальций.

Гипс (сульфат кальция - CaSO4) кроме кальция содержит серу и поэтому не подщелачивает почву. Гипс применяют в качестве кальциевого удобрения на засоленных (и поэтому щелочных) почвах, имеющих избыток натрия и недостаток кальция.

Хлорид кальция (CaCl2) кроме кальция содержит хлор, и поэтому тоже не подщелачивает почву.

Химическая мелиорация земель заключается в проведении комплекса мелиоративных мероприятий по улучшению химических и физических свойств почв. Химическая мелиорация включает в себя работы по известкованию, гипсованию и фосфоритованию почв путем внесения в них добавок в необходимом количестве и в определенное время.

Задачей химической мелиорации является коренное улучшение химического состояния и структуры почв при помощи специальных веществ - химических мелиорантов.

Каждое сельскохозяйственное растение нормально развивается и дает хороший урожай при оптимальном для его вида значении кислотности, определяемой величиной pH водной вытяжки. Большинство растений предпочитают почвы с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией среды .

При помощи химических мелиорантов регулируют реакцию почвенного покрова и создают благоприятные условия для возделывания сельскохозяйственных культур.

Подавляющее большинство пахотных земель России относится к кислым почвам, которые без химической мелиорации являются малопродуктивными. Неблагоприятные свойства кислых почв могут быть устранены в том случае, если содержащиеся в почвенном поглощающем комплексе этих почв ионы водорода и алюминия будут замещены ионами кальция. Для этих целей используют известь СаСОз, вследствии чего данный метод мелиорации получил название известкования .

Известкование почв - это осеннее мероприятие по внесению в почву известковых удобрений для устранения избыточной кислотности , вредной для многих сельскохозяйственных культур. Этот способ мелиорации применяют для раскисления подзолистых, торфяных и редко серых лесных и красноземных почв .

Известкование повышает pH водной вытяжки почвенного раствора и значительно улучшает многие свойства почвы, в результате чего существенно повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Почвы, имеющие высокие значения pH, относят к щелочным, в природе они встречаются намного реже, чем кислые. Однако, эти почвы распространены в южных регионах России, максимально подходящих по климатическим условиям для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Кроме того, щелочная реакция крайне неблагоприятна для растений, которые практически не могут расти и развиваться при значениях pH водной вытяжки более 8.

Для нейтрализации щелочности, обусловленной присутствием в почве карбонатов и гидрокарбонатов натрия (№ 2 СОз и NaHCCb), используют слабые растворы различных кислот, чаще - серной кислоты. Такой метод химической мелиорации носит название кислования. Кроме кислоты аналогичное действие оказывают гидролитически кислые соли, которые вследствие реакции гидролиза образуют кислоты. В качестве подобного мелиоранта на щелочных почвах используют железный купорос .

Нейтрализуют кислотность почв также путем внесения в них фосфорных удобрений, в основном фосфорной муки (фосфоритование ).

Химическую мелиорацию применяют и для улучшения свойств солонцовых почв. Солонцовые почвы отличаются крайне неблагоприятными для растений свойствами, обусловленными присутствием в почвенном поглощающем комплексе (ППК) этих почв значительных количеств ионов натрия. Именно повышенное содержание в почве ионов натрия вызывает процесс осолонцевания почв, в результате чего образуются солонцы, обладающие неблагоприятными водно-физическими свойствами. Эти почвы отличаются высокой вязкостью, липкостью, сильным набуханием во влажном состоянии и способностью к уплотнению при иссушении, и также слабой физиологической доступностью влаги .

Мелиорацию щелочных и солнцовых почв проводят методом гипсования, путем внесения в них гипса CaS042H 2 0. При этом происходит замещение двух ионов натрия, входящих в состав ППК, на один ион кальция гипса. В результате гипсования химические свойства солонцов значительно улучшаются, и эти почвы становятся пригодными для выращивания сельскохозяйственных культур.

Гипсование почв представляется работами по внесению в почву гипса для устранения избыточной щелочности , также вредной для многих сельскохозяйственных культур. Применяется гипсование при мелиоративных работах с солонцами и солонцеватыми почвами.

Солонцы представлены особым типом почв степных, полупустынных и пустынных зон. Этот тип почв проявляется на территориях с пониженными отметками рельефа местности в виде отдельных бслссных пятен на черноземных, лугово-черноземных разновидное гях почв с содержанием до 9 % гумуса и с повышенным присутствием, главным образом, легкорастворимых солей натрия .

Солончаки на территории России распространены в степных, полупустынных и пустынных зонах. Содержат водорастворимые соли и до 8 % гумуса. Особенно распространены на территориях Прикаспийской низменности, юге Западной Сибири и др. При сельскохозяйственном использовании такие почвы для обессоливания требуют промывки.

Фосфоритование почв - это действие по внесению в почву фосфоритной муки как фосфорного удобрения, представленного в основном Са 3 (Р0 4) 2 , для кислых почв иод различные сельскохозяйственные культуры. Эти удобрения используются часто в компостах как источник фосфора для питания растений. К таким удобрениям относят также суперфосфат, фосфоритовую муку и преципитат.

Преципитат - фосфорное удобрение, применяемое для различных типов почв под многие сельскохозяйственные культуры. Преципитат представлен химической формулой СаНРС>4 2Н 2 0 как основное солсоб- разующее соединение некоторых химических элементов с кислородом. Он содержит от 27 до 35 % оксида фосфора Р 2 0 5 .

ИЗВЕСТКОВАНИЕ ПОЧВЫ

Величина рН почвенного раствора определяется его составом: наличием в растворе свободных органических или минеральных кислот, оснований, кислых или основных солей. Это очень важная характеристика почвы, и по ней почвы делят на семь групп:

1.Сильно кислые 3,0 - 4,5
2.Кислые 4,5 - 5,5
3.Слабо кислые 5,5 - 6,5
4.Нейтральные 6,5 - 7,0
5.Слабо щелочные 7,0 - 7,5
6.Щелочные 7,5 - 8,5
7.Сильно щелочные Более 8,5

Известкование совершенно необходимо на кислых почвах. Чаще всего это подзолистые, дерново-подзолистые, подзолисто-глеевые почвы, солоди, бывшие торфяники, иногда серые и бурые лесные. Известь вносят отнюдь не для того, чтобы обеспечить растения кальцием. Обычно растениям хватает кальция, содержащегося в почве, к тому же он имеется в фосфорных удобрениях. Таким образом, цель известкования совершенно иная: повысить величину рН почвенного раствора или, что то же самое, снизить кислотность почвы. Известкование также улучшает кислые тяжелые почвы, придавая им рыхлую структуру. Однако пользоваться этим приемом надо осторожно, и при необходимости внесения высоких доз извести лучше вносить ее в два приема, в течение двух последовательных лет, так как избыточное количество извести может привести к подщелачиванию среды.

Прежде чем проводить известкование, надо определить рН почвенного раствора. Сделать это не трудно. В магазинах, где продают химические реактивы, можно приобрести универсальные бумажные индикаторы. Они представляют собой полоски пористой бумаги, пропитанной соответствующим реактивом. Если опустить такую полоску в раствор или приложить к мокрой почве, она меняет свой цвет. Сравнив его со шкалой, помещенной на обложке индикатора, Вы узнаете величину рН. Если рН ниже 4,5-5,0, то известкование, безусловно, необходимо, потому что среди культурных растений только люпин переносит такую высокую почвенную кислотность.

В почву вносят известь в различных формах: в виде молотого известняка, известкового туфа, мела, мергеля. Чем мельче помол, тем эффективнее действие приема. Не требует размола мергель – это природная смесь глины и извести с примесью песка.

Вносят известь осенью или весной после перекопки. Норма внесения колеблется от 2 до 10 кг на 10 кв. метров. Она зависит, прежде всего, от гранулометрического состава и величины рН. На кислых почвах средне- и тяжелосуглинистого состава вносят 5 кг извести на 10 кв. метров площади, на слабокислых - дозу извести снижают до 4,5 кг. Легкие почвы (супесчаные и легкосуглинистые) требуют меньшее количество извести: 3 кг на кислых почвах и 2,5 кг на слабокислых. Вносят известь 1 раз в 4-5 лет. Но при определении дозы извести имеет значение и форма, в которой Вы собираетесь ее внести. На одних и тех же почвах мергеля вносят примерно в два раза больше, чем молотого известняка или мела.

Не рекомендуют вносить известь одновременно с навозом, так как это приведет к потере азота из навоза. Нельзя вносить известь и под некоторые культуры. Например, картофель можно высаживать не раньше, чем через 3 года после внесения извести на данном участке.

ГИПСОВАНИЕ ПОЧВЫ

Очень трудная задача – повысить плодородие солонцовых почв. Происхождение этих почв связано с содержанием натрия в материнской породе или участием в засолении когда-то в далеком прошлом высоко стоявших щелочных грунтовых вод. Хуже всего, если образование солонцов связано с современным подъемом уровня грунтовых вод. Наиболее часто такие почвы встречаются в прибалочных и приовражных понижениях, по склонам и террасам речных долин, в поймах степных рек. Особенность таких почв – высокое содержание натрия в поглощенном состоянии. Именно натрий придает почве высокую щелочность и способствует потере ценной структуры, образованию глыб, делает почву вязкой, липкой во влажном состоянии, и чрезвычайно твердой, плотной – в сухом.

Если осолонцевание почвы идет за счет подтока щелочных грунтовых вод, необходимо сначала отвести их с участка с помощью отводных канав. Затем солонцы прогипсовать, внести навоз и глубоко вспахать. В том случае если солонцовые свойства остались от прошлых стадий развития почвы, можно сразу приступать к гипсованию. Вносят гипс в дозе 6–10 кг на 10 кв. метров обычно в два приема. Первая половина – под вспашку или перекопку, вторая – под культивацию вместе с удобрениями. Внесение гипса совместно с навозом значительно повышает урожайность культур. Эффективность приема значительно повышается, если одновременно на солонцовых пятнах проводить снегонакопление.

Если солонцы разбросаны по участку мелкими пятнами по микропонижениям, то можно провести землевание. Так называют прием, когда на солонцовое пятно нагребается земля с окружающей территории. Тем самым выравнивается рельеф, и солонцовое пятно оказывается погребенным под слоем плодородной земли. В первый год после проведения гипсования желательно посеять многолетние травы: донник, житняк, люцерну желтую. Они способствуют улучшению структуры почвы. Затем можно с успехом возделывать такие культуры как подсолнечник, ячмень, просо, кормовую тыкву. При систематическом внесении органических и минеральных удобрений через несколько лет почва пригодна и для других более требовательных к уровню почвенного плодородия культур.