Химические способы улучшения почв

Мелиорация — коренное улучшение почвы регулированием водно-воздушного режима (орошение и осушение); проведением культур-технических мероприятий (уборка камней, корчевка пней и деревьев, удаление кустарниковой растительности, разделка кочек и первичная обработка почвы), химических мелиорации (известкование кислых и гипсование солонцовых земель), а также выращиванием полезащитных лесных полос.

В нашей республике разработана и планомерно развивается комплексная программа улучшения почвы и ее охраны. Главные ее направления следующие: высокоэффективное использование всех орошаемых и осушаемых земель с достижением каждым хозяйством в установленные сроки проектной урожайности; ускорение развития орошаемого земледелия в степной зоне страны для гарантированного производства сельскохозяйственной продукции, особенно зерна.

Известкование кислых почв.

Известкование — прием коренного улучшения кислых почв в результате обогащения почвенного поглощающего комплекса кальцием. В известковании нуждаются пашня, сенокосы и пастбища подзолистых, дерново-подзолистых и красноземных почв. Его проводят один раз в пять лет.

Под действием известкования урожайность зерновых культур увеличивается на 0,4—0,6 т/га, сахарной свеклы — на 5—6, кукурузы (зеленая масса) — на 5—9 и сена злаково-бобовых многолетних трав — на 5—6 т/га. За ротацию севооборота известь увеличивает выход продукции не менее чем на 600— 800 корм. Ед. с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышается на 35—50 %. Длительное применение минеральных удобрений без известкования, даже на слабокислых почвах, резко ухудшает их плодородие и снижает эффективность удобрений. Особенно чувствительны к пониженной кислотности озимая, яровая пшеница, сахарная, кормовая свекла, люцерна, клевер, эспарцет, горох и вика.

Чтобы полностью нейтрализовать потенциальную кислотность почвы, известкуют в дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности.

Поскольку известь за один год не может нейтрализовать кислотность во всем пахотном слое, наиболее чувствительные к ней культуры (свеклу, люцерну, пшеницу и др.) высевают на второй-третий год после известкования.

Наиболее целесообразно распределять полную дозу извести послойно. При этом 60—70 % ее вносят под вспашку, а остальное количество — под предпосевную культивацию.

При известковании дозы калийных удобрений увеличивают на 20—30 %, так как в связи с изменением в почвенном растворе соотношения между кальцием и калием последний хуже используется растениями. В результате известкования снижается подвижность бора, меди, цинка и др. Это следует учитывать, возделывая лен, сахарную и кормовую свеклу.

Норму известковых материалов лучше устанавливать по гидролитической кислотности (Нг), принимая во внимание, что в большинстве севооборотов следует вносить полные нормы, соответствующие гидролитической кислотности почвы. При этом полная норма (в т СаСОз на 12 га) определяется по формуле:

СаСОз = Н r х 1,5.

Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справочные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.

При определении норм по Нr и pHkcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения извести.

При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.

Для этого используют следующую формулу:

Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)

где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;

X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;

В – влажность известкового материала, %;

Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %;

Качество известкования зависит от равномерности распределения материалов по площади. Для разбрасывателей центробежного типа (КСА-3, РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16) по ширине разбрасывания допустимы отклонения до ±25%, для пневматических (АРУП-8; РУП-8; РУП-14) — до ±30%. Отклонение фактически вносимой дозы от заданной — не более ±10 %.

Гипсование солонцеватых почв.

Внесение в почву гипса (CaS04 -2H2 O) для химической мелиорации солонцеватых почв называют гипсованием. Солонцеватые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора.

Чтобы улучшить физические, физико-химические и биологические свойства солонцеватых почв, необходимо устранить поглощенный  натрий,  заменить  его  кальцием,  а  образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Следует гипсовать солонцы и солонцеватые почвы, содержащие более 10 % поглощенного натрия от общей емкости поглощения. Слабосолонцеватые почвы (натрия менее 10 %) улучшают, внося большие дозы органических удобрений, высевая засухо- и солонцово-устойчивые культуры. Солонцеватые почвы подразделяют на две группы, отличающиеся по способам мелиорации.

Степные солонцы.

Преимущественно распространены в зоне каштановых и бурых почв. Они характеризуются нейтральной реакцией почвенного раствора и глубоким залеганием грунтовых вод, поэтому соли не поступают в верхний корнеобитаемый слой. Улучшить эти почвы можно и без внесения гипса: вовлекать в мелиорирующий процесс кальций нижележащего слоя, применять плантажную вспашку плугами ППУ-50А, ППН-50, ППН-40 и мелиоративную вспашку трехъярусным плугом ПТН-3-40А.

Луговые, или содовые, солонцы.

Распространены в зоне черноземных почв. Имеют щелочную реакцию почвенного раствора и близкий уровень стояния грунтовых вод, поэтому подвержены вторичному осолонцеванию. Для улучшения указанных почв необходимо вносить гипс. Наиболее быстрый и эффективный способ — гипсование в сочетании с глубокой обработкой и высевом многолетних травосмесей (донник белый и желтый, житняки узкоколосые и ширококолосые, кострец, люцерна желтая и др.).

Обычно доза гипса колеблется в пределах 3—10 т/га. Положительное действие гипса проявляется в течение восьми – десяти лет. Важное условие быстрой мелиорации солонцов под влиянием гипса — достаточная влажность почвы. В сухой почве растворение гипса, замещение кальцием поглощенного натрия и удаление последнего из верхнего слоя не происходит или совершается очень медленно. В условиях неполивного земледелия гипсование сочетают с глубокой вспашкой, снегозадержанием. При орошении   эффективность данного   приема повышается.

В результате гипсования урожай зерновых на черноземных землях без орошения увеличивается на 0,3—0,6 т/га, на каштановых почвах — на 0,2—0,7 т/га. Гипс вносят с помощью разбрасывателей РУМ-5, РУМ-16, КСА-3. Гипсование. Это прием, предусматривающий внесение в пахотный слой химических мелиорантов извне. Такой способ — единственное средство повышения плодородия солонцов с глубоким залеганием карбонатов и гипса (глубже 40 — 50 см), широко распространенных в лесостепной зоне.