Д.С. Орлов - Химия почв (1114534), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Если равновесный рН принимается равным 7,5—8,0 или 8,5, то, по Каппену, используют коэффициент 2,0; 2,5 и 3,25 соответственно.Найденные с учетом поправочного коэффициента величины гидролитической кислотности обозначаются символом Н. По этой величиненаходят необходимую для известкования почвы дозу извести и рассчитывают степень насыщенности почвы основаниями V:V=—^— -100,S+Hгде S — сумма поглощенных оснований.Распространение кислых почв и влияниекислотности на их продуктивностьПочвы, обладающие актуальной кислотностью (рН водной вытяжки или почвенного раствора ниже 7,0), а также потенциальной кислотностью как в обменной, так и гидролитической форме, распространеныочень широко и в бореальных поясах (почвы таежных зон), и в условиях влажных тропиков и субтропиках. В Индии около 30% всех возделываемых площадей занято кислыми почвами; это ферраллитныепочвы, подзолистые, некоторые болотные, сульфатные засоленные почвы. Большие площади занимают кислые почвы на востоке США, в Канаде, Южной Америке, в Западной Европе, в Западной и ЦентральнойАфрике, во многих странах Азии.В Великобритании (Англия, Уэльс и Шотландия) из числа всехпочв, занятых под сельскохозяйственными культурами, травами и неокультуренными пастбищами, нуждались к 1945 г.
в известкованииоколо 6,6 млн. га земель, или 34%. Как показали Г. Гарднер и Г. Гарнер еще в 1953 г., потребность эта возростала, поскольку количествовносимого в Англии известняка не восполняло даже потери от вымывания кальция дренажными водами.Значительные площади кислых почв имеются в СССР. По даннымгосударственной агрохимической службы в 1978 г. только в РСФСРкислые почвы занимали 51 млн.
га сельскохозяйственных угодий, в томчисле 43% всей пашни. При этом нужно иметь в виду, что преобладаютсильно- и среднекислые почвы (рНка менее 5,0), площадь которых составляла 28 млн. га. В РСФСР кислые почвы распространены в Нечерноземной зоне и на Дальнем Востоке. До 80—90% всех сельскохозяйственных угодий занято кислыми почвами в Ивановской, Калининской,Костромской, Смоленской, Ярославской и других областях.
Значительны площади кислых почв в Прибалтике, Белоруссии, Грузии и рядедругих регионов страны.Во многих странах площади, занятые кислыми почвами, растут,увеличивается и степень их кислотности. Причин тому несколько. Однаиз важных причин — широкое и нарастающее внесение минеральныхудобрений, часто физиологически кислых, которое не сопровождаетсянеобходимым известкованием. Как показала Л. А. Лебедева, обменнаякислотность дерново-подзолистой почвы (агробиостанция МГУ «Чашниково», Московская обл.) увеличилась вдвое за 8 лет после внесения;132аммиачной селитры, простого суперфосфата и КС1 (суммарная дозаN480P480K480).
При высоких и сверхвысоких дозах удобрений этот процесс ускоряется.Выщелачиванию почв и развитию кислотности способствует улучшение дренированности полей, орошение. Для многих, особенно промышленных, районов характерно выпадение в последние десятилетиякислых и даже сильнокислых дождевых осадков с рН порядка 4—4,5,содержащих серную и частично азотную кислоты. Кислые дожди служат дополнительным фактором ускорения развития кислотности почв.Вынос кальция с фильтрующимися водами из различных почвАнглии достигает 200—1000 кг/га-год в пересчете на СаСОз.
В Нечерноземной зоне РСФСР потери достигают 400—450 кг/га-год СаСОзСущественное влияние на размеры площадей, занятых кислымипочвами, оказывают и социально-экономические факторы. После тогокак правительство Великобритании отменило в 1976 г. государственныесубсидии на известкование, кислотность почв многих районов страныстала быстро нарастать.В СССР расходы на известкование полностью несет государство,ассигнуя с этой целью в каждой пятилетке сотни миллионов рублей.Высокая кислотность почв неблагоприятна для развития культурных растений и способствует развитию процессов оподзоливания.
Поэтому известкование, как мера борьбы с кислотностью почвы, применяется в сельском хозяйстве уже более 2000 лет.Негативное влияние повышенной кислотности на растения обусловлено несколькими причинами, среди которых наибольшее значениеимеют следующие:1) недостаток Са24-, необходимого для растений элемента питания;2) повышенная концентрация токсичных для растений ионов, А134-,МП1* Н+;3) изменение доступности растениям элементов питания (макро- имикроэлементов);4) изменение физических свойств почвы.От величины рН зависит подвижность и доступность растениямпрактически всех элементов питания растений.
Усвояемость фосфорамаксимальна при рН 6,5, снижаясь как в более кислой, так и в щелочной среде. Только в сильнощелочных почвах при рН около 9 и вышерастворимость фосфатов вновь нарастает.В кислых почвах повышается растворимость соединений железа,марганца, алюминия, бора, меди, цинка; при избытке этих элементовпродуктивность растений снижается. В то же время высокая кислотность понижает доступность такого важного микроэлемента, как молибден.Оптимальный интервал рН зависит не только от растворимостипочвенных компонентов, но и от физиологических особенностей возделываемых культур.
Для одних растений оптимум рН лежит в интервале 4,0—5,0, для других — от 7,0 до 8,0. Чувствительность растений креакции среды зависит от общих условий питания, и поэтому приводимые разными авторами оптимальные интервалы рН неодинаковы.В табл. 32 приведены интервалы рН, благоприятные для развития различных культур; в скобках даны интервалы рН, приводимые различными авторами.Неодинаковая требовательность сельскохозяйственных культур креакции почвенного раствора не позволяет считать оптимальным какойто единый интервал рН для всех почв и всех видов сельскохозяйственных растений.
Но регулировать рН почв применительно к каждой от133Т а б л и ц а 32Интервалы рН, благоприятные для развития различных сельскохозяйственных культурКультураБобы кормовыеБрюкваВикаВиноградВишняГолубикаГорохГречихаГрушаЕжа сборнаяЗемляникаКапуста цветнаяКапуста кочаннаяКапуста листоваяКартофельКлеверКлюкваКонопляКукурузаЛенЛюпинЛюцернаЛукМалинаМорковьОвесИнтервал рН6,0—7,04,8—5,56,0—7,06,0—8,06,0—8,05,0—6,06,0-8,0(6—7)4,7—7,5(5—6)6,0—8,06,0—8,05,0—6,05,5—6,66,0—7,0(7,0—7,4)6,0—8,04,8—5,4(4,5—6,3)6,0—7,04,0—5,06,7—7,46,0—7,0(6,0—7,5)6,0—7,0(5,5—6,5)4,6—6,0(4,0—5,0)6,0—7,0(7,2—8,0)6,0—7,0(6,4—7,5)5,0—6,05,3—6,0(5,6—7,0)6,0—7,0(5,0—6,0)КультураОгурцыОрех грецкийПастернакПерсикПодсолнечникПолевицаПомидорыПросоПшеницаРедисРепаРожьСалатСалат-латукСвеклаСвекла сахарнаяСельдерейСлива'СояСпаржаТимофеевкаФасольХлопчатникЧайный кустШпинатЯблоняЯчменьИнтервал рН6,0-8,0(6,4-7,5)6,8—8,06,0—8,06,0—8,06,0—6,86,0—7,06,0-7,05,5-7,56,0—7,0(6,0-7,5)5,0—7,36,0—8,05,0—7,7(6,0—7,0)6,0—7,06,0-7,05,8—7,07,0—7,5(6,0-8,0)6,0—6,56,0—8,06,5-7,56,0—7,06,0-7,0(4,5-7,6)5,3—6,0(6,4-7,1)6,5-7,34,0—5,06,5-7,06,0—8,06,0-7,5дельной культуре практически невозможно.
Поэтому условно выбираюттот интервал рН, который близок к требованиям главных культур зоныи обеспечивает наибольшую подвижность элементов питания. В ФРГтаким интервалом принят диапазон 5,5—7,0, в Англии — 5,5—6,0.Способы регулирования кислотностиДля снижения почвенной кислотности используют в качестве химических мелиорантов различные материалы. Наиболее употребительныосадочные породы, состоящие преимущественно из кальцита СаСОз, доломита CaMg(C03h, доломитизированные известняки, мергели, т. е.глинисто-карбонатные осадочные породы, содержащие 50—70% карбонатов. Кроме того, применяют известковые туфы и различные промышленные отходы: дефекат (отход свеклосахарного производства), доменные шлаки и др. В большинстве мелиорантов действующим веществомявляется СаС0 3 .С химической точки зрения карбонат кальция является лучшимсредством для снижения почвенной кислотности.
При внесении его вкислую почву происходит реакция:ПН 2 ++СаСОз-^ПСа 2 ++Н2СОз-^ПСа 2 ++Н 2 0+С02|,илиПА1 2 ^+ЗСаСОз + ЗН 2 0->ПСаз 2 ++2А1(ОН) 3 +ЗС0 2 |.В результате этих реакций создаются наиболее благоприятные условия: почвенный поглощающий комплекс насыщается кальцием, а впочвенном растворе образуется слабая угольная кислота, которая134легко разлагается, поставляя в приземный слой воздуха С0 2 , необходимый для фотосинтеза. При реакции с обменным алюминием в твердую фазу дополнительно переходит осадок А1(ОН)з. Появлениесвежеосажденного гидроксида алюминия может отрицательно сказаться на растениях, поскольку из аморфного осадка А1 может поступатьв растение при прямом контакте гидроксида с корневой системой.
Чтобы избежать негативного влияния А1 и исключить возможность разрушения ППК вследствие самопроизвольных переходов ПН+-^ПА13+-»-»-ПН+, режим известкования должен быть рассчитан на созданиеустойчивого во времени значения рН.Для снижения кислотности пригодны кроме СаСОз все вещества,реагирующие с кислой почвой как основание, т. е. нейтрализующиекислоты. К таким веществам относится гашеная известь Са(ОН) Е(пушенка) — отход при производстве хлорной извести. Едкие щелочии соответствующие карбонаты, как ЫагСОз, для нейтрализации кислотности непригодны; они дороги, а в результате обменной реакциипочва насыщается ионами Na и приобретает неблагоприятные физические свойства.Нельзя применять с этой целью и соли сильных кислот, напримергипс CaS04-2H 2 0. Гипс эффективно используется при мелиорации солонцов, но при внесении в кислые почвы он активно вытесняет водородный ион; в результате реакции в почве образуется серная кислота:nH 2 ++CaS0 4 -^nCa 2 + + H 2 S0 4 .Таким образом, лучшими мелиорантами кислых почв являютсявещества, в которых катионная часть представлена кальцием, а анионная часть — гидроксильными ионами или остатками слабых кислот(Н2С03, H 2 Si0 3 ).Необходимое для снижения кислотности количество СаСОз находят или по величине гидролитической кислотности, или по кривым буферное™ почв.Дозу извести по гидролитической кислотности Я можно вычислитьпо формуле:Pcaco3=H-5-h-d,где Рсасо,— Доза извести в т/га, h — толщина пахотного слоя в м,d — объемный вес пахотного слоя, 5 — коэффициент, учитывающийвеличину мг-экв СаСОз и перевод всех показателей в т/га.Если принять мощность пахотного слоя равной 20 см (0,2 м), аобъемный вес — 1,5, тогда эта формула преобразуется в простое выражение:Р С асо 3 =Я-5-0,2-1,5 = 1,5-Я.Вычисление дозы извести по гидролитической кислотности сопряжено с недостатками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
