Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ГИПСОВАНИЕ СОЛОНЦОВ

Солонцы и солонцеватые почвы занимают в нашей стране более 30 млн га, из них около 11 млн га — пашни. Солонцы широко распространены в южных районах Поволжья, в Западной и Восточной Сибири, на Южном Урале и на Северном Кавказе. Наличие в солонцах большого количества обменного натрия и их высокая щелочность оказывают негативное влияние на водно-физические свойства почв и делают их малопригодными для сельскохозяйственного использования из-за низкой продуктивности растений. В солонцах выделяют элювиальный (надсолонцовый), солонцовый и подсолонцовый горизонты. Солонцовый горизонт отличается столбчато-призматической структурой, тяжелым гранулометрическим составом, щелочной реакцией среды, высокой набухаемостью во влажном состоянии и сильным уплотнением при высыхании. Подсолонцовые горизонты часто содержат карбонаты, гипс и токсичные для растений растворимые соли.

В зависимости от условий образования солонцы существенно отличаются друг от друга по мощности и глубине залегания генетических горизонтов, содержанию обменного натрия в ППК, количеству и составу растворимых солей. Обменный Na в ППК солонцового горизонта составляет 10—60% и выше от суммы обменных оснований (ЕКО). Наряду с натрием, в составе обменных катионов может содержаться много (15—35% и более) магния. Высокое содержание натрия вызывает пептизацию почвенных коллоидов и их постепенное вымывание из верхнего в нижний слой почвы, где они образуют плотный столбчатый горизонт.

Солонцы имеют неблагоприятные водно-физические свойства: при увлажнении солонцовый горизонт сильно набухает и становится водонепроницаемым, а при высыхании превращается в плотную глыбистую массу, препятствующую росту корней растений и обработке почвы.

В связи с большим многообразием солонцов методы их мелиорации сильно различаются. Пестрота агрохимических, биологических, водно-физических свойств и плотности сложения почв отдельных участков поля при наличии большого количества пятен солонцов значительно затрудняет их освоение и использование.

Солонцы характеризуются низким естественным плодородием. Урожаи сельскохозяйственных культур на солонцовых землях также очень низки. После гипсования почвы приобретают благоприятные агрофизические свойства, вследствие чего повышается их плодородие. Урожайность зерновых культур на солонцеватых черноземах после гипсования повышается на 6—14 ц/га, на каштановых почвах — на 6—8 ц/га.

Целесообразность мелиорации определяется состоянием солонцовых почв, климатическими и хозяйственными ресурсами. В зависимости от характера засоления окультуривание солонцов проводят с помощью следующих агротехнических приемов: за счет фитомелиорации и внутрипочвенных запасов кальция (самомелиорации) и химической мелиорации (внесения гипса и других мелиорантов). В первую очередь мелиорируют солонцы с высокой степенью засоления.

В зависимости от содержания обменного натрия в ППК почвы подразделяются на несолонцеватые — при содержании натрия менее 5% от ЕКО, слабосолонцеватые — 5—10, солонцеватые — 10—20 и солонцы — более 20%.

По характеру засоления солонцы подразделяются на нейтральные и щелочные. К первым относятся хлоридно-сульфатные и суль- фатно-хлоридные солонцы, к щелочным — содовые, сульфатно-содовые и содово-сульфатные, в которых кроме обменного натрия содержатся бикарбонаты и карбонаты натрия, растворимые в воде и обусловливающие высокую щелочность почвы.

В зависимости от глубины залегания солонцового горизонта выделяют мелкие, или корковые (не глубже 7 см от поверхности почвы), среднестолбчатые (глубиной 7—15 см) и глубокостолбчатые (глубже 15 см) солонцы.

Установлено, что негативное влияние натрия на физические свойства почв определяется его долевым содержанием в ППК. Существенное отрицательное действие натрия на свойства почв и урожайность культур наблюдается лишь при содержании обменного Na в почве более 10% от ЕКО. Поэтому гипсование почв проводят, если доля обменного натрия в ППК выше 10%.

Следует отметить, что некоторые хлоридно-сульфатные и суль- фатно-хлоридные солонцы каштановых почв на глубине 35—45 см содержат слои гипса. Для окультуривания таких солонцов можно применять самогипсование путем проведения плантажной вспашки трехъярусным плугом на глубину 45—50 см, при которой гипсоносный слой перемешивается с верхним солонцовым горизонтом. При высоком содержании в подпахотном слое почвы карбоната кальция его также можно использовать для самомелиорации солонцов, хотя СаС03 действует значительно хуже, чем CaS04 • 2Н20. Наряду с глубокой обработкой, в систему агротехнических мероприятий по улучшению плодородия солонцов входят посев многолетних трав, внесение органических и минеральных удобрений.

Химическая мелиорация является основным способом окультуривания содовых и сульфатно-содовых солонцов. Применение гипса на содовых солонцах устраняет избыток натрия в ППК и соду в почвенном растворе:

Поскольку содержание обменного натрия менее 10% от ЕКО (0,17), он не оказывает заметного отрицательного влияния на физические свойства почв, поэтому нет необходимости удалять его из почв. Дозы гипса рассчитывают по эквивалентному количеству Na в П ПК, подлежащему замене на Са2+. Количество Na+, подлежащее замене на Са2+, представляет собой разницу между общим количеством обменного натрия и безопасным его содержанием (Na — 0,17) в почве.

Для химической мелиорации солонцов используют кальцийсодержащие соединения (гипс, фосфогипс, мел, известняк и их смеси, реже — хлористый кальций). Можно использовать также серу, сульфат железа, пирит, однако они не получили широкого распространения. Для химической мелиорации солонцов применяют в основном гипс и фосфогипс. Дозу гипса рассчитывают, исходя из допустимого содержания обменного натрия в ППК, по следующей формуле:

где Д — доза гипса, т/га; Na — содержание обменного натрия, мг- экв/100 г почвы; Т — емкость катионного обмена (ЕКО), мг-экв/ 100 г почвы; Н — глубина мелиорируемого слоя, см; d — объемная масса мелиорируемого слоя, г/см3; 0,086 — коэффициент, равный У2 массы гипса.

Способы внесения гипса зависят от глубины залегания солонцового горизонта.

Основным способом улучшения агрофизических и биологических свойств солонцов является внесение в почву гипса CaS04 • 2Н20, который вытесняет из ППК обменный натрий по схеме

Образующийся сульфат натрия хорошо растворим в воде, имеет нейтральную реакцию и легко вымывается из почвы атмосферными осадками или при орошении.

При неглубоком залегании солонцового слоя после равномерного внесения гипс заделывают дисковой бороной или культиватором, а затем плугом без предплужников. При залегании солонцового горизонта глубже 20—25 см всю дозу гипса заделывают в солонцовый слой плугом с предплужником.

Важно отметить, что в условиях степного богарного (неполивного) земледелия гипсование солонцов эффективно лишь в зоне с годовым количеством осадков более 400—420 мм. В сухостепной зоне, где среднегодовое количество осадков менее 300— 350 мм, химическая мелиорация эффективна при орошении.

При гипсовании многонатриевых солонцов (более 20% натрия) образующийся Na2S04 необходимо удалять путем промывания при орошении.

Для химической мелиорации солонцов используют в основном гипс и фосфогипс, являющийся побочным продуктом производства фосфорной кислоты.

Для гипсования используют природные залежи гипса и других минералов, а также отходы промышленности. Для гипсования солонцов и солонцеватых почв используют в основном молотый гипс и фосфогипс.

Молотый гипс — белый мягкий порошок, его класс А содержит более 85% CaS04 • 2Н20, а класс Б — 70%. Получается он путем размола природного гипса. Остаток на сите с размером ячеек 0,25 мм не должен быть более 25%. Растворимость гипса в воде — 2 г/л при температуре 20 °С. В почве он постепенно вступает в обменные реакции с ППК.

Фосфогипс — мелкий порошок белого или сероватого цвета, слеживающийся при повышенной влажности. Он является отходом производства экстракционной фосфорной кислоты и содержит около 92% CaS04 • 2Н20 и 1,5—2,5% (15—25 кг/т) фосфора (Р205). Применяя фосфогипс, при расчете доз фосфорных удобрений необходимо учитывать количество содержащегося в нем фосфора.

Глиногипс — природная смесь гипса и глины. Содержание в нем CaS04 • 2Н20 различное, размола он не требует. Для вытеснения натрия из ППК можно применять также кальцийсодержащие отходы промышленности (дефекат и др.), однако их использование ограничено.

Солонцы и солонцеватые почвы встречаются обычно пятнами среди зональных почв. Если они занимают меньше 30% площади поля, то гипс вносят только на солонцовые пятна, если больше — то гипсование проводят на всей площади. Дозы гипса обычно составляют: для хлоридно-сульфатных солонцов — 4—6 т/га; для солонцов с содовым засолением — 8—10 т/га.

При использовании в севообороте лучшим местом для внесения гипса являются чистые пары и пропашные культуры. Применяют его обычно под зяблевую вспашку.

Гипсование позволяет наиболее эффективно улучшать водно-физические и химические свойства солонцов и значительно повышать их плодородие. Применение гипса снижает щелочность почв и содержание обменного натрия в ППК и повышает степень насыщенности ППК кальцием.

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. В чем состоит вредное действие почвенной кислотности на растения?
  • 2. Приведите группировку почв, характеризующую кислотность почв.
  • 3. Назовите группировку основных сельскохозяйственных культур по отношению к кислотности почвы.
  • 4. Какова зависимость потерь кальция и магния из почвы при разных погодных условиях, гранулометрическом составе почв и дозах минеральных удобрений?
  • 5. Как рассчитывают дозы доломита, гашеной и негашеной извести?
  • 6. Каковы особенности известкования в овощных севооборотах при выращивании картофеля и льна?
  • 7. От чего зависит повторное известкование почв?
  • 8. Какие почвы называются солонцами?
  • 9. Почему необходима химическая мелиорация солонцов и солонцеватых почв?
  • 10. Что положено в основу расчета дозы гипса, используемого для мелиорации солонцов?
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>