Prekomjerna kiselost tla jedan je od važnih razloga niske produktivnosti poljoprivrednih kultura u nečernozemskoj zoni. Na kiselim tlima ah, učinkovitost gnojiva (mineralnih i organskih) značajno je smanjena i povećava se nakupljanje teških metala u biljkama.

Visok pozitivan učinak vapnenja tla na prinos usjeva bio je poznat mnogo prije. znanstveno objašnjenje razlozi iza ovih procesa. Optimalna reakcija medija omogućuje vam da dobijete visoki prinosi(40-50 c/ha) žitarica s prosječnim sadržajem raspoloživih hraniva u tlu, dok za postizanje istih prinosa na kiselim tlima sadržaj tih elemenata treba biti 1,5-2,0 puta veći.

Vapnenje kiselih tala je najviše jeftin način poboljšanje uvjeta ishrane biljaka dušikom, fosforom i kalijem, što je posebno važno u vezi s visokim troškovima gnojiva u današnje vrijeme. Uz optimalnu reakciju tla za biljke, isto povećanje prinosa usjeva može se postići uz mnogo nižu cijenu gnojiva.

Ipak, u posljednjih 20 godina vapnenje tla u našoj zemlji praktički nije provedeno, što je značajno povećalo površinu kiselih tala u nečernozemskoj zoni Rusije, smanjilo učinkovitost gnojiva i stvarnu plodnost tla.

Trenutno, površina kiselih i jako kiselih oranica u našoj zemlji iznosi oko 46 milijuna hektara, ili više od 50% ukupne količine oranica, a uzimajući u obzir poljoprivredno zemljište koje zauzimaju livade i pašnjaci, kisela tla su 1,5 puta više.

Prema višegodišnjim poljskim pokusima VNIIA-e, primjena 1 tone CaCO 3 osigurava plodored od 6-7 polja sa svakog hektara tla povećanje prinosa usjeva u iznosu od 6-8 centi zrnastih jedinica. Istodobno, što je veća kiselost tla, veći je i prinos od vapnenja (tablica 3.1). Važnost vapnenja posebno je velika u gospodarstvima u kojima se koriste visoke doze. mineralna gnojiva, što je povezano s povećanjem uklanjanja kalcija i magnezija usjevom i unošenjem fiziološke kiseline.

(Šilnikov, 2001.)

lykh dušična gnojiva. Vapnenje ima višestrani pozitivan učinak na plodnost tla.

Primjena vapna uklanja kiselost tla, povećava stupanj zasićenosti tla bazama na optimalnu razinu, povećava dostupnost dušika, fosfora i molibdena biljkama, obogaćuje tlo kalcijem i magnezijem, smanjuje pokretljivost i negativan učinak aluminij i mangan na biljkama, povećava biološku aktivnost tla, poboljšava agrofizička i fizikalno-kemijska svojstva tla, što zajedno dovodi do većih prinosa, najbolja kvaliteta proizvodnja i učinkovitost mineralnih gnojiva.

Važno je napomenuti da je štetan učinak kiselosti na tla ne samo zbog povećanog sadržaja vodikovih iona, već i zbog prekomjernog nakupljanja mobilnog aluminija, mangana i željeza. Toksičnost aluminija posebno je vidljiva na tlima s malo humusa, a mangana i željeza - na tlima koja su preplavljena vodom. Na tresetnim i pjeskovitim tlima, koja praktički ne sadrže pokretni aluminij, negativan učinak kiselosti na biljke mnogo je slabiji nego na ilovastim i ilovastim tlima. glinena tla Oh.

Unatoč visokom bruto sadržaju aluminija u obradivom sloju ilovastog i glinenog tla (3-5%, odnosno 90-150 t/ha), najveći dio je u sastavu netopivih spojeva i nema štetan učinak na biljke. . Značajno povećanje topljivosti aluminija uočeno je u kiselim (pH 8,9) tlima. Ovisno o reakciji tla, aluminij može biti prisutan u njemu u obliku kationa A1 3+ (pH

Sadržaj humusa i izmjenjivog fosfora u tlu također značajno utječe na pokretljivost aluminija. S povećanjem njihovog sadržaja u tlima, količina izmjenjivog aluminija značajno se smanjuje. To je zbog činjenice da Al, Mn, Fe tvore slabo topive organo-mineralne komplekse s huminskim kiselinama tla i fulvičnim kiselinama, zbog čega je njihov štetni učinak na biljke značajno smanjen, međutim, potpuna precipitacija aluminija uočava se kod pH > 5,6. Pozitivan učinak fosfora povezan je s stvaranjem netopivih fosfata - A1 P0 4, A1P0 4 2H 2 0, A1 2 (OH) 3 (P0 4), A1 3 (P0 4) 2 (0H) 3 5H 2 0, A1, FeP0 4 2H 2 0, Fe 2+, A1 2 (0H) (P0 4) 2 8H 2 0, itd.

Omjer biljaka i kiselosti tla. Sve biljke imaju značajno različitu osjetljivost na kiselost i različito reagiraju na povećani sadržaj H + u tlu, mobilni aluminij i mangan (A1 3+ i Mn 2+). Ovisno o kiselosti tla i osjetljivosti na vapnenje, poljoprivredne kulture dijele se u pet skupina.

Do prva grupa uključuju usjeve za koje je optimalan slabo alkalni (pH H20 7,0-8,0; pH x.6,8-7,5) medij: šećerna, krmna i stolna repa, bijeli kupus, lucerna, esparzeta, gorušica, repica, luk, češnjak, celer, špinat , paprika, pastrnjak, ribiz i dr. Kada se ovi usjevi uzgajaju na vrlo kiselim tlima, njihov prinos se smanjuje za 2-3 puta i biljke su jako pogođene bolestima. Stoga je potrebno prvo vapniti tla namijenjena njihovom uzgoju.

Co. druga grupa uključuju pšenicu, ječam, kukuruz, grašak, djetelinu, grahoricu, grah, slanutak, bradu, leću, cvjetaču i stočni kupus, korabicu, švedru, repu, salatu, poriluk, krastavac, krijes, lisičji rep, za koje su najpovoljnija tla , blizu neutralnog (optimalna pH vrijednost KS1 je 6,0-6,5). Dobro reagiraju na vapnenje. Povećanje kiselosti tla na pH 4,5 smanjuje prinos ovih usjeva za 1,5-2,0 puta i značajno povećava njihovu pojavnost.

NA treća grupa uključuje ozimu raž, zob, heljdu, timotiju, rajčicu, suncokret, mrkvu, bundevu, tikvice, peršin, rotkvicu, repu, rabarbaru, jeruzalemsku artičoku i druge kulture koje podnose umjerenu kiselost i lužnatost tla. Ove kulture nemaju jasno izraženu optimalnu vrijednost reakcije okoline. Veliki utjecaj imaju popratne faktore rasta. Uz povoljan režim ishrane i okolišne uvjete, kao i pri pH KS1 5.-7.5, mogu davati visoke prinose.

Do četvrta grupa uključuju krumpir, vlaknasti lan, proso, sirak itd. Za ove kulture optimalna pH vrijednost KC1 je 5,1-5,6. Dosta dobro podnose umjerenu kiselost tla, pozitivno reagiraju na vapnenje uz održavanje optimalnog omjera kalcija, kalija, magnezija, bora i drugih hranjivih tvari u tlu.

Optimalni uvjeti za rast i razvoj peta grupa kulture (čaj, kava, kakao, žuta i plava lupina, kozja ruta, kiseljak, seradela) stvaraju se pri pH COP | 4.5-4.8. Neosjetljivi su na visoku kiselost i zahtijevaju vapnenje samo jako kiselim (pH KC1

Unatoč različitim stavovima prema kiselosti odraslih biljaka, većina usjeva tijekom klijanja i u mladoj dobi zahtijeva okruženje blizu neutralnog (pH KS1 5,8-6,2 ili pH H2 () 6,4-7,0. Takva reakcija je najpovoljnija za fiziološki rast procesa.

Fiziološki (biološki) optimum ekološke reakcije koju zahtijevaju biljke može se značajno razlikovati od ekološkog (tehnološkog) povezanog s promjenama u pokretljivosti hranjivih tvari i uvjetima za razvoj bolesti. Tako npr. za krumpir i lan, ako biljke i tlo nisu zaraženi bolestima, biološki optimum reakcije okoliša je pH KS] 6,0-6,2, međutim zbog oštećenja biljaka u tim uvjetima od strane bolesti (krumpir neutralne i blago alkalne reakcije tlo je zahvaćeno krastavošću uzrokovanom aktinomicetama, lan Fusariumom) u terenski uvjeti njihov prinos i kvaliteta raste pri pH KC1 5,2-5,6

(ekološki optimum). Nesklad između bioloških i ekoloških optimalnih vrijednosti odgovora okoliša za mnoge poljoprivredne kulture najčešće je posljedica promjene dostupnosti hranjivih tvari s promjenom pH tla, a ne drugih čimbenika.

U tom smislu treba uzeti u obzir ne samo odnos različitih usjeva prema reakciji tla, već i promjenu dostupnosti dušika, fosfora, kalija i elemenata u tragovima uzrokovanu vapnenjem. Vapnenje tala do pH > 6,6 je neučinkovito, jer se značajno povećava uklanjanje i ispiranje unesenog kalcija iz tla, a smanjuje se mobilnost mikroelemenata, osim Mo. Za različite usjeve optimalni raspon pH varira (tablice 3.2 i 3.3). Preporučljivo je provesti vapnenje ako je pH KC1 i stupanj zasićenosti PPC bazama (V, %) ispod navedenih vrijednosti.

Tablica 3.2

Optimalne razine reakcije okoliša i stupanj zasićenosti bazama pri uzgoju žitarica na buseno-podzolistim tlima

(Mineev, 2005.)

Optimalne vrijednosti pH ks | za razne plodorede

(Sheugen, 2006.)

Kako bi se reakcija tla dovela u raspon od slabo kisele do blago alkalne, što je neophodno za gotovo sve biljke, kemijski rekultivacija tla. Kisela tla se povremeno vapnena, dok su alkalna tla, a posebno soloneti, gipsana.

Većina usjeva i mikroorganizama u tlu najbolje uspijeva u blago kiselom ili neutralnom tlu. Istodobno, neke biljke ne podnose kisela tla, dok druge dobro rastu i razvijaju se. Zahvaljujući rekultivacija tla utvrđujemo kakav utjecaj kiselost tla može imati na biljke, a učinak može biti i izravan i neizravan negativan. Izravno djelovanje usporava rast korijenskog sustava, njegovu propusnost za hranjive tvari, pomiče ispravan omjer u apsorpciji kationa i aniona od strane biljke, remeti metabolizam.

Neizravni učinak izražava se u oštrom smanjenju plodnosti tla i štetnom djelovanju vodikovih iona na mineralni dio tla. Osiromašen je koloidima koji se ispiru do dubine nedostupne biljkama. Nedostatak apsorbiranog kalcija i magnezija u tlu uzrokuje naglo pogoršanje fizičkog i fizička i kemijska svojstva tlo. U otopini tla pojavljuju se slobodni ioni aluminija i mangana koji su otrovni za biljke, a smanjuje se i količina molibdena u tlu. Kiselost tla inhibira organizme u tlu i prije svega nitrifikatore i bakterije koje fiksiraju dušik, faunu tla. Glavni razlog promjene u odgovoru tla je uklanjanje kalcija i magnezija iz usjeva i njihovo ispiranje iz tla.

Vapnenje tla

Za neutralizaciju kiselosti, vapnenje kiselih tla. Sva vapnena gnojiva možemo podijeliti u dvije skupine: prirodne karbonatne stijene, krute i rastresite, te industrijski otpad bogat vapnom.

Glavni prirodni vapneni materijal je mljeveni vapnenac koji sadrži do 95% kalcijevih i magnezijevih karbonata. Vapnenci zahtijevaju mljevenje kako bi se nanijeli na tlo. Što je mljevenje finije, to se brašno bolje miješa sa zemljom, brže djeluje i više smanjuje kiselost. Pri pečenju prirodnih vapnenaca dobiva se spaljeno vapno koje se u interakciji s vodom pretvara u gašeno vapno.

Hidrirano vapno je brzodjelujuće vapnenasto mikrognojivo, posebno vrijedno za glinena tla. To je zbog relativno dobre topljivosti u vodi. Učinkovitost gašenog vapna je mnogo veća od mljevenog vapnenca. Rastresite vapnenačke stijene su od velike važnosti u primjeni vapnenca. Ne zahtijevaju mljevenje, nisu ništa manje učinkoviti od mljevenog vapnenca, a mnogo su jeftiniji s obzirom na činjenicu da se mogu kopati na ekonomičan način. Tu spadaju: tuf, lapor, tresetni tufovi, prirodni dolomitno brašno. Vapnenaste sedre sadrže 70 do 98% kalcijevog karbonata. Ima ih u riječnim dolinama, na mjestima gdje izlaze ključevi, pa otuda i drugi naziv - ključno vapno.

Po izgled vapnenački tufovi su rahla zrnasta stijena, siva, ponekad s hrđavim mrljama. Prije izrade tufovi se prosijavaju kroz sita kako bi se uklonile velike čestice.

Lapor je vapnenački materijal u kojem je kalcijev karbonat pomiješan s glinom i pijeskom, sadrži kalcijev karbonat od 25 do 50%. Javlja se i labav i u gustom stanju, ali ostavljen za zimu, pod utjecajem kiše i snijega, prelazi u labavo stanje.

Tresetni tufovi - su niski treset, u kojem je prisutnost vapna 10-70%. Koristi se na tlima gdje ima vrlo malo humusa, uglavnom na podzolastim tlima.

Prirodno dolomitno brašno je stijena s visokim sadržajem kalcijevih i magnezijevih karbonata. najvrijednije vapneno gnojivo za vapnenje kiselih pjeskovitih tala, koja često pate od nedostatka magnezija.

Indikativni pokazatelj u potrebi vapnenje tla može poslužiti bijela boja obradivog sloja, kao i rast na mjestu indikatorskih biljaka: kiseljak, preslica, trobojna ljubičica. Točnost potrebe za vapnenjem utvrđuje se agrokemijskom analizom prema pH ekstrakta soli, nakon čega se izrađuje kartogram. Prije svega, jako kisela tla se vapne. Srednje i slabo kiselo vapno selektivno, uzimajući u obzir usjeve koji će se uzgajati na mjestu. Neutralna ili bliska neutralnim tlima ne treba vapneti. Pri određivanju stupnja potrebe tla za vapnenjem treba uzeti u obzir njegov mehanički sastav i skup usjeva u plodoredu. Doza vapna najčešće se izračunava iz hidrolitičke kiselosti.

Najbolje je nanositi vapno po suhom, mirnom vremenu. Procijenjene doze vapna primjenjuju se odmah ili u nekoliko doza. To je zbog činjenice da neke kulture negativno reagiraju na oštru promjenu pH. Pune doze vapna primjenjuju se pod jesensko oranje. Male doze se primjenjuju pod uzgojem ili drljanjem.

Spaljeno ili gašeno vapno ne smije se primjenjivati ​​zajedno s organskim gnojivima: stajskim gnojem, gnojivom ili amonijačnim mineralnim gnojivima, jer će to dovesti do gubitka dušika. Vapnenje kiselih tla s niskom potencijalnom plodnošću treba biti popraćena primjenom organskih i mineralnih gnojiva, budući da samo vapnenje ne rješava problem obrade tla.

žbukanje

Solonce i visoko solonetična tla sadrže katione natrija, koji u apsorbiranom stanju uzrokuju loša fizikalna svojstva tla, posebice fizikalno-mehanička: ljepljivost, koheziju, otpornost na obradu tla. Alkalna reakcija solonetnih i solonetnih tala štetna je za biljke. Uzgoj i povećanje plodnosti solonetze provodi se gipsom. Kada se gips unese u tlo, kalcijev ion istiskuje natrijev ion, tlo prelazi u strukturno stanje, a fizička i biološka svojstva tla se poboljšavaju. Istodobno s gipsom, tlo se pere vodom kako bi se iz obradivog sloja uklonio natrijev sulfat koji nastaje primjenom gipsa. Istodobna uporaba navodnjavanja, gnojiva i mineralnih gnojiva dramatično povećava učinak gipsa.

Doza gipsa ovisi o stupnju slanosti tla i iznosi 3-10 tona po 1 ha, ali se obično doza izračunava agrokemijskom analizom. Akcijski žbukanje obično se pojavljuje u dobi od 8-10 godina.

U skladu s člankom 5. Federalnog zakona od 10. siječnja 1996. N 4-FZ "O melioraciji zemljišta" (sa izmjenama i dopunama od 10. siječnja 2003.), usvojenom od strane Državne dume 8. prosinca 1995. "Vrste i vrste melioracije zemljišta " ovisno o prirodi melioracijskih mjera razlikuju se sljedeće vrste melioracije: hidromelioracija; agrošumarstvo; kulturno-tehnička melioracija; kemijska melioracija. Kao dio pojedinih vrsta melioracije, isti savezni zakon utvrđuje vrste melioracije.

1. Kemijska melioracija

U skladu s člankom 9. Saveznog zakona, kemijska melioracija se sastoji u provođenju kompleksa melioracijskih mjera za poboljšanje kemijskih i fizičkih svojstava tla. Tijekom kemijske rekultivacije štetne za poljoprivredne kulture uklanjaju se iz korijenskog sloja tla. solinske biljke, u kiselim tlima smanjuje se sadržaj vodika i aluminija, a u solonetzama - natrija, čija prisutnost u kompleksu za upijanje tla pogoršava kemijska, fizikalno-kemijska i biološka svojstva tla i smanjuje plodnost tla.

Metode kemijske melioracije: 1) vapnenje tla(uglavnom u zoni nečernozema) - primjena vapnenih gnojiva za zamjenu iona vodika i aluminija u apsorpcijskom kompleksu tla s ionima kalcija, što eliminira kiselost tla; 2) gips tla(alkalna i solonetska tla) - unošenje gipsa, čiji kalcij zamjenjuje natrij u tlu, kako bi se smanjila lužnatost; 3) zakiseljavanje tla (s alkalnom i neutralnom reakcijom) - zakiseljavanje tla namijenjenog uzgoju pojedinih biljaka (npr. čaja) unošenjem sumpora, natrijevog disulfata i dr. Kemijska rekultivacija uključuje i unošenje organskih i mineralnih gnojiva u velike doze, što dovodi do radikalnog poboljšanja režima ishrane melioriranih tala, poput onih pjeskovitih.

1.1 Vapnenje tla

Najmanje čestice tla nabijene vodikovim ionima H+ djeluju kao slaba kiselina, uzrokujući kiselu reakciju tla, nizak pH. Naprotiv, čestice tla koje zadržavaju kalcij, magnezij, kalij i natrij uzrokuju alkalnu reakciju, visok pH. Tla postaju kisela zbog istiskivanja kationa kalcija, magnezija, natrija i kalija ionima H+. Ovaj proces je reverzibilan, pH tla se može povećati unošenjem navedenih elemenata, dok je najekonomičnija upotreba kalcija. Kalcij je također vrlo važan element ishrane biljaka, poboljšava strukturu tla, čini ga mrvičastim, zrnatim, potiče razvoj korisnih mikroorganizama u tlu, posebice bakterija koje obogaćuju tlo dušikom. Magnezij ima slična svojstva, često se ti elementi koriste zajedno. Uvođenje spojeva kalcija i magnezija dovodi do značajnog poboljšanja rasta biljaka.

Dodavanje kalcija ili kalcij-magnezijevih spojeva za smanjenje kiselosti naziva se vapnenje. Iako se izraz "vapno" odnosi na CaO (živo vapno), drugi spojevi kalcija ili kalcija i magnezija također se nazivaju vapnom. Vapnenje se provodi kako bi se pH tla doveo na blago kiselu (pH 6,5). Ako je potrebno, naprotiv, povećati kiselost tla, tada će pomoći neka dušična gnojiva, kao što je amonijev sulfat, ali elementarni sumpor je najučinkovitiji.

U našoj zemlji zauzimaju tla visoke kiselosti (pH ispod 5,5). velike površine- više od 60 milijuna hektara, uključujući oko 50 milijuna hektara oranica. Većina kiselih tala nalazi se u zoni travnato-podzoličastih tala. Osim toga, krasnozemi, siva šumska tla, mnoga tresetna tla i djelomično izluženi černozemi karakteriziraju kiselu reakciju. Vapnenje je najvažniji uvjet za intenziviranje poljoprivredne proizvodnje na kiselim tlima, povećanje njihove plodnosti i učinkovitosti mineralnih gnojiva.

Omjer različitih biljaka prema reakciji tla i vapnenju.

Za svaku biljnu vrstu postoji određena vrijednost reakcije okoliša koja je najpovoljnija za njezin rast i razvoj. Većina usjeva i korisnih mikroorganizama u tlu najbolje uspijevaju kada je reakcija blizu neutralne (pH 6-7).

U odnosu na reakciju okoline i osjetljivost na vapnenje, poljoprivredne kulture možemo podijeliti u sljedeće skupine.

1. Alfalfa, esparzeta, šećer, stolna i stočna repa, konoplja, kupus ne podnose kiselu reakciju - za njih je optimalni pH u uskom rasponu od 7 do 7,5. Snažno reagiraju na primjenu vapna čak i na slabo kiselim tlima.

2. Pšenica, ječam, kukuruz, suncokret, sve mahunarke, osim lupine i seradele, krastavci, luk, zelena salata osjetljivi su na visoku kiselost. Bolje rastu uz blago kiselu ili neutralnu reakciju (pH 6-7) i dobro reagiraju na vapnenje ne samo jakog nego i umjereno kiselog tla.

3. Raž, zob, proso, heljda, timoteja, rotkvica, mrkva, rajčica manje su osjetljivi na visoku kiselost. Zadovoljavajuće mogu rasti u širokom rasponu pH s kiselim i slabo alkalnim reakcijama (od pH 4,5 do 7,5), no najpovoljnija za njihov rast je slabo kisela reakcija (pH 5,5-6). Ovi usjevi pozitivno reagiraju na vapnenje jako i umjereno kiselih tala punim dozama, što se objašnjava ne samo smanjenjem kiselosti, već i povećanjem mobilizacije hranjivih tvari i poboljšanjem prehrane biljaka dušikom i elementima pepela.

4. Vapnenje je potrebno samo za lan i krumpir na srednje i jako kiselim tlima. Krumpir nije jako osjetljiv na kiselost, a za lan je bolja slabo kisela reakcija (pH 5,5-6,5). Visoke količine CaCO 3, posebno uz ograničene količine gnojiva, negativno utječu na kvalitetu usjeva ovih usjeva, krumpir je jako zahvaćen krastavošću, smanjuje se sadržaj škroba u gomoljima, a lan obolijeva od bakterioze i vlakana kvaliteta se pogoršava. Negativan učinak vapnenja objašnjava se ne toliko neutralizacijom kiselosti, koliko smanjenjem asimilabilnih spojeva bora u tlu i viškom koncentracije kalcijevih iona u otopini, što biljci otežava ulazak drugih kationa. , posebice magnezija i kalija.

U plodoredu s velikim udjelom krumpira i lana, pri korištenju visoki standardi gnojiva, posebno potaša, vapno se može provoditi u punim normama, dok je bolje primijeniti vapnena gnojiva koja sadrže magnezij, pepeo iz uljnih škriljaca ili metalurške troske, a pri korištenju CaCO 3 istovremeno primijeniti i borna gnojiva. U tom slučaju se ne uočava negativan učinak vapnenja na lan i krumpir, a istovremeno se povećava prinos djeteline, ozime pšenice i drugih usjeva osjetljivih na kiselost.

5. Lupin, seradella i grmovi čaja dobro podnose kiselu reakciju i osjetljivi su na višak kalcija topljivog u vodi u tlu, stoga kod velikih doza vapna smanjuju prinos. Pri uzgoju lupine i seradele za zelenu gnojidbu preporuča se nanošenje vapna ne prije sjetve, već prilikom oranja tih usjeva u tlo.

Dakle, povećana kiselost tla negativno utječe na većinu poljoprivrednih kultura i one pozitivno reagiraju na vapnenje. S povećanom kiselošću otopine tla, rastom i grananjem korijena, pogoršava se propusnost stanica korijena, pa se pogoršava korištenje vode i tla hranjivih tvari i gnojiva od strane biljaka. Kiselom reakcijom dolazi do poremećaja metabolizma u biljkama, slabljenja sinteze proteina, potiskivanja procesa pretvaranja jednostavnih ugljikohidrata (monošećera) u druge složenije organske spojeve. Biljke su posebno osjetljive na povećanu kiselost tla u prvom razdoblju rasta, neposredno nakon nicanja.

Osim izravnog negativnog učinka, povećana kiselost tla ima višestrani neizravni učinak na biljku.

Negativan učinak visoke kiselosti je uvelike

Utjecaj vapna na svojstva i režim ishrane tla

Unošenjem vapna neutraliziraju se slobodne organske i mineralne kiseline u otopini tla, kao i vodikovi ioni u kompleksu za upijanje tla. Uklanjanje kiselosti, vapnovanje ima višestrani pozitivan učinak na svojstva tla, njegovu plodnost.

Zamjena apsorbiranog vodika s kalcijem prati zgrušavanje koloida tla, uslijed čega se smanjuje njihovo uništavanje i ispiranje, a poboljšavaju se fizička svojstva tla - struktura, vodopropusnost, prozračnost.

Kada se doda vapno, sadržaj mobilnih spojeva aluminija i mangana u tlu se smanjuje, oni prelaze u neaktivno stanje, stoga se eliminira njihov štetan učinak na biljke.

Kao rezultat smanjenja kiselosti i poboljšanja fizičkih svojstava tla, pod utjecajem vapnenja, povećava se vitalna aktivnost mikroorganizama i njihova mobilizacija dušika, fosfora i drugih hranjivih tvari iz organske tvari tla. U vapnenastim tlima intenzivnije se odvijaju procesi amonifikacije i nitrifikacije, bolje se razvijaju bakterije koje fiksiraju dušik (kvržice i slobodnoživuće), koje obogaćuju tlo dušikom zbog dušika iz zraka, zbog čega se poboljšava ishrana biljaka dušikom.

Vapnenje pospješuje pretvorbu aluminijskih i željeznih fosfata, koji su biljkama teško dostupnima, u pristupačnije kalcijeve i magnezijeve fosfate. Vapnenje utječe na pokretljivost u tlu i dostupnost elemenata u tragovima za biljke. Poboljšanje ishrane biljaka elementima dušika i pepela također je posljedica činjenice da na vapnenačkim tlima biljke razvijaju snažnije korijenski sustav sposoban apsorbirati više hranjivih tvari iz tla.

Određivanje potrebe tla za vapnom i norme vapna

Učinkovitost vapnenja ovisi o kiselosti tla: što je kiselost veća, to je akutnija potreba za vapnenjem i veći je prinos. Stoga je prije primjene vapna na pojedinom polju potrebno utvrditi stupanj kiselosti tla i potrebu za vapnenjem, utvrditi količinu vapna u skladu s karakteristikama tla i kultiviranih biljaka.

Potreba za vapnenjem tla može se okvirno odrediti nekim vanjskim znakovima. Kisela snažno podzolasta tla obično imaju bjelkastu nijansu, izražen podzolisti horizont, koji doseže 10 cm ili više. Na povećanu kiselost tla i potrebu za vapnenjem upućuju i slab rast i veliki gubitak djeteline, lucerne, ozime pšenice tijekom prezimljavanja, obilan razvoj korova otpornih na kiselost: kiseljak, pikulnik, poljska toriza, puzava ranunculus, bijeli -bradati, štuka.

Potreba tla za vapnenjem može se s dovoljnom točnošću za praktične svrhe odrediti izmjenjivom kiselošću (pH ekstrakta soli). Pri pH vrijednosti ekstrakta soli od 4,5 i niže, potreba za vapnenjem je jaka, 4,6-5 - srednja, 5,1-5,5 - slaba, a pri pH većoj od 5,5 - izostaje. Stope vapna također ovise o mehaničkom sastavu tla i karakteristikama kultiviranih usjeva.

Količina vapna potrebna za smanjenje povećane kiselosti obradivog sloja tla do blago kisele reakcije (do pH vrijednosti ekstrakta soli od 5,6-5,8), povoljne za većinu usjeva i korisnih mikroorganizama, naziva se punom normom.

Za bolju organizaciju vapnenja, zonski agrokemijski laboratoriji, na temelju agrokemijskog pregleda tla, sastavljaju i dostavljaju gospodarstvima kartograme kiselosti tla na kojima se utvrđuju površine s različitim stupnjevima kiselosti i potrebe za vapnenjem.

Koristite sljedeće vapneni materijali:

Ne gašeno vapno- CaO. Mora se otkupiti prije upotrebe, t.j. navlažite vodom dok ne postane mrvičasta. Kao rezultat reakcije nastaje gašeno vapno - paperje. Sadrži samo kalcij, bez magnezija.

Hidrirano vapno (puh) - Ca (OH) 2. Rezultat reakcije s vodom s živim vapnom. Vrlo brzo reagira s tlom, oko 100 puta brže od vapnenca (kalcijev karbonat). Kada koristite paperje, njegova se količina smanjuje za 25%. Sadrži samo kalcij, bez magnezija.

Mljeveni vapnenac (brašno) - CaCO3, osim kalcija sadrži i do 10% magnezijevog karbonata MgCO3. Što je finije mljevenje vapnenca, to bolje. Jedan od najprikladnijih materijala za deoksidaciju tla.

Dolomitski vapnenac (brašno) sadrži do 50% dolomita (CaCO3*MgCO3), najmanje 13-23% magnezijevog karbonata. Jedan od najbolji materijali za vapnenje tla.

kreda (zdrobljena)

lapor je muljeviti materijal uglavnom sastavljen od kalcijevog karbonata. Ako ima primjesa zemlje, potrebno je povećati količinu primjene.

troska otvorenog ložišta (u zdrobljenom obliku),

školjaka (u zdrobljenom obliku).

drveni pepeo je složeno gnojivo, osim kalcija sadrži kalij, fosfor i druge elemente. Ne možete koristiti pepeo iz novina, jer. može sadržavati štetne tvari.

Može se preporučiti prvenstveno drobljeni vapnenac, posebno dolomit – dolomitno brašno koje sadrži i kalcij i magnezij. U tom slučaju ne neutralizira se samo kiselost tla, već se isporučuju važne hranjive tvari za biljke. Unošenjem ovih elemenata u tlo poboljšava se njegova struktura i potiče razvoj korisnih mikroorganizama tla, posebice bakterija koje obogaćuju tlo dostupnim dušikom.

Gašeno vapno-puh je lužina, pa je njime lako ponovno vapniti tlo. Dolomit, mljeveni vapnenac, kreda su karbonati koji se otapaju ugljičnom kiselinom u tlu, pa ne spaljuju biljke, njihovo djelovanje je znatno mekše. Najbolji materijal za vapnenje je dolomitno brašno koje istovremeno sadrži kalcij i magnezij.

Gips (kalcijev sulfat) i kalcijev klorid nisu prikladni za deoksidaciju tla. Ovi spojevi ne deoksidiraju tlo, iako sadrže kalcij.

Gips (kalcijev sulfat - CaSO4) osim kalcija sadrži i sumpor te stoga ne alkalizira tlo. Gips se koristi kao kalcijevo gnojivo na slanim (a samim tim i alkalnim) tlima s viškom natrija i nedostatkom kalcija.

Kalcijev klorid (CaCl2) osim kalcija sadrži klor, te stoga također ne alkalizira tlo.

Potrebno je pribjeći kemijskoj melioraciji (temeljnom poboljšanju) tla u onim slučajevima kada je potrebno brzo promijeniti njihova svojstva nepovoljna za biljke, povećati plodnost. Za to se u tlo unose kemijski spojevi koji poboljšavaju ili mijenjaju njegova svojstva. NA poljoprivreda najčešće se koristi vapnenje kiselih tala i gipsa, a ponekad i zakiseljavanje alkalnih tala.

Vapnenje kiselih tla

U SSSR-u, oko polovice svih zemljišta pogodnih za uzgoj nalazi se u zoni bez černozema. Padalina ima dovoljno, a ponekad i previše. No, prinosi na podzolastim i buseno-podzolskim tlima koji prevladavaju u ovoj zoni su mali. Razlog niske plodnosti ovih tala je nedostatak hranjivih tvari, loša struktura i kisela reakcija mnogih od njih.

Samo u nečernozemskom pojasu europskog dijela SSSR-a nalazi se oko 35 milijuna hektara tla s kiselom reakcijom.

Kiselost tla uzrokuju organske i djelomično mineralne kiseline te vodikov ion koji se nalazi na površini najmanjih koloidnih čestica tla.

Većina poljoprivrednih usjeva ne uspijeva dobro na visoko kiselim tlima i daje niske prinose. Posebno su osjetljivi na kiselost tla cikla, kupus, gorušica, djetelina, lucerna, esparzeta, slatka djetelina, luk, češnjak, ribiz. Nešto manje, ali i vrlo osjetljiva na visoku kiselost, pšenica, ječam, kukuruz, grah, grašak, rutabaga, repa, cvjetača, krastavci; od voćaka - jabuka, šljiva, trešnja; od bilja - krijes, lisičji rep. Slabo osjetljiv na kiselu reakciju, ali pozitivno reagira na vapnenje zobi, raži, heljde, timoteja.

Postoje kulture koje lako podnose povećanu kiselost i obično ne trebaju vapnenje tla. Neki od njih povećavaju prinos nepotpunim vapnenjem, kada se jaka kiselost zamjenjuje slabom kiselošću. To su lan, suncokret, mrkva, peršin, repa, rotkvice.

Kakav je negativan učinak kiselosti na biljke i tla? Kiseli vodikov ion doprinosi uništavanju minerala u tlu i iscrpljivanju tla. Osim toga, otrovan je za biljke i korisne mikroorganizme. Zbog visoke kiselosti u otopinama tla pojavljuju se spojevi aluminija, željeza, mangana, štetni za biljke i mikroorganizme. Aluminij otopljen u kiselim tlima može uzrokovati više štete biljkama od vodikovog iona.

Za neutralizaciju kiselosti tla u tlo se dodaju mljeveni vapnenac (vapneno brašno) ili kreda, spaljeno vapno, tuf, škriljac ili pepeo od treseta. Ali neke biljke, poput krumpira, obolijevaju od viška vapna. U takvim slučajevima bolje je koristiti mljeveni dolomit, lapor koji osim kalcijevog karbonata sadrži magnezijev karbonat. Kalcij i magnezij su također potrebni kao gnojiva.

Jara pšenica na kiselom podzolskom tlu bez gnojiva (lijevo) i s dodanim vapnom, superfosfatom i dušikom u tlo.

Ovisno o stupnju kiselosti tla, količini humusa i čestica gline u njemu, potrebno je dodati u tlo različit iznos vapno. Na primjer, na glinenim tlima potrebno je dodati oko jedan i pol puta više vapna nego na laganim ilovastim i pjeskovitim ilovastim tlima.

Blago kiselim tlima nije potrebno vapnenje.

U povećanju plodnosti kiselih tala, vapnenje spada na jedno od prvih mjesta. Uklanja kiselost, pretvara neke otrovne spojeve, kao što je aluminij, u netopivi oblik, te stoga bezopasan za biljke, i, obrnuto, pospješuje topljivost nekih drugih tvari, uključujući i fosfate (vezujući mobilni aluminij i željezo), te time povećava njihova dostupnost za biljke.

Istodobno se poboljšavaju uvjeti života korisnih mikroorganizama, povećava se njihova aktivnost. Huminske tvari se nakupljaju u tlu, poboljšavajući njegovu strukturu. Tlo postaje vodenije i prozračnije, lakše je raditi.

Najveći porast prinosa i povećanje plodnosti tla postiže se fugom

primjena vapna s organskim i mineralnim gnojivima. Vapno povećava učinkovitost mineralnih i organskih gnojiva za 25-50%. Primjerice, prinos ječma i višegodišnjih trava pri primjeni 20 tona stajskog gnoja i 6 tona vapna po hektaru jednak je prinosu koji nastaje pri primjeni 40 tona stajskog gnoja. Čak i uvođenje pola doze vapna značajno povećava prinos.

Na vapnenim tlima prosječno se povećava prinos poljoprivrednih kultura: ozime pšenice - za 3-6 centi po hektaru; jara pšenica, ječam i raž - za 2-5 centi, djetelina za sijeno - za 10-15 centi, krmne korjenaste usjeve - za 60 centi.

Što je tlo kiselije, veće povećanje prinosa daje unošenje vapna. Ali jedno vapnenje vrlo siromašnih tla možda neće dati pozitivan rezultat, budući da vapno smanjuje topljivost nekih drugih tvari, poput kalija i elemenata u tragovima. Stoga je na siromašnim tlima često potrebno unositi mikroelemente prilikom vapnenja: bor, na nekim tlima mangan, sumpor, molibden. Elementi u tragovima povećavaju ne samo prinos biljaka, već i njihovu otpornost na bolesti.

Na vapnena tla moraju se primijeniti mineralna i organska gnojiva. Samo pod tim uvjetom može se postići najveći učinak od eliminacije kiselosti tla.

Vapno uneseno u tlo postupno se ispire prodiranjem vode u dublje slojeve. Stoga se vapnenje mora ponavljati svakih 7-10 godina.

Kukuruz nije niknuo na slanom lizu.

Sol nakon rekultivacije. Biljke se normalno razvijaju

Gips i zakiseljavanje tla

Tla stepske zone - černozem, kesten itd. - imaju visoku prirodnu plodnost. Karakteriziraju ih neutralna reakcija i ne trebaju kemijsku rekultivaciju. Međutim, među njima postoje alkalna tla. Prije svega, to su slani lizavci. Slani lizači su neplodni, čak se ni divlje biljke na njima ne razvijaju dobro. Suhe slane lizače su vrlo guste i razbijaju se u velike blokove tijekom obrade. Kada su mokre, nabubre i postaju viskozne. Voda stagnira na slanim lizanjima. Vrlo je teško i često beskorisno obrađivati ​​takva tla: od njih nećete dobiti žetvu.

Slani lizači često se nalaze na malim mjestima među drugim, plodnijim tlima, zauzimajući od 10 do 50% ukupne površine. Ova kombinacija uvelike otežava korištenje dobrih tla.

Nepovoljna svojstva solonca uzrokovana su prisutnošću natrijevog iona na površini najmanjih, koloidnih čestica tla. Koloidne čestice se ponašaju drugačije u prisutnosti natrija nego s drugim ionima, zbog čega ta tla postaju bez strukture.

Natrij se iz solonca može ukloniti samo ispiranjem otopinom neke soli, kao što je kalcij. Kalcijev ion će istisnuti natrij. Nakon toga će nestati nepovoljna svojstva slanog lizanja. Međutim, beskorisno je unositi kalcijev karbonat u tlo kako bi se istisnuo izmjenjivi natrij, kao što se radi s vapnom. U slanim lizanjima ostaje neaktivan. Potrebno je uvesti topljiviju sol kalcijevog sulfata - fino mljeveni gips ili fosfogips, koji osim gipsa sadrži 2-3% fosfornog anhidrida.

Obično je potrebno primijeniti od 5 do 25 tona sirovog (vodenog) gipsa po hektaru solonca.

Gips se raspršuje po površini tla, a zatim se ore.

Umjesto gipsa može se dodati kalcijev klorid. Isporučuje se kao koncentrirana otopina sa kemijska postrojenja gdje se nakuplja kao otpad u proizvodnji sode. Kalcijev klorid je kemijski aktivniji od gipsa, ali je loš jer je kloridni ion povezan s njim otrovan za biljke. Nakon rekultivacije kalcijevim kloridom, tlo je potrebno brže ispiranje, što je moguće samo uz umjetno navodnjavanje. Nakon pranja, slana lizanja postaju dobra, plodna tla.

Slani lizavci, koji sadrže kalcijev karbonat počevši od najvišeg sloja, mogu se poboljšati unošenjem kiselog industrijskog otpada u tlo, po mogućnosti otpada od proizvodnje industrijske sumporne kiseline. Ova tehnika se zove acidifikacija soli lizanja.

Ponekad se kiselina koristi na tlima izdvojenim za plantaže čaja. Čajni grm raste u suptropima. Razvija se samo na blago kiselim tlima, čije područje je nedovoljno na jugu: većina tla suhih i polusuhih subtropa sadrži kalcijev karbonat. Tretiranje i pranje tla koje sadrži kalcijev karbonat može ih učiniti pogodnim za uzgoj čaja.

Postoje i drugi načini rekultivacije solonaca i nekih drugih alkalnih tala.

Tijekom stoljetne povijesti poljoprivrede, čovječanstvo je ovladalo ukupno oko 10% površine kontinenata. Možda se čini da to nije puno, ali rezerve plodnih zemljišta pogodnih za uzgoj na našem planetu gotovo su iscrpljene. Preostala područja zauzimaju neplodna i neplodna tla, uključujući ona koja zahtijevaju kemijsku melioraciju. Na primjer, samo u SSSR-u ima više od 40 milijuna hektara solonetze. Ovo je ogromno područje. Osigurati hranu za brzo rastuću populaciju globus, važno je na svaki mogući način poboljšati plodnost svih korištenih tala, kao i poboljšati neka neplodna i neplodna tla.

Kemijska melioracija važan je dio ogromnog rada na temeljnom poboljšanju zemljišta, koji se odvija na cijelom ogromnom području naše zemlje. Na jugu se vrši navodnjavanje te se eliminira zaslanjivanje i lužnatost tla, a na sjeveru se isušiva rastopljena zemljišta i suzbija štetna kiselost tla. U bliskoj budućnosti naše će zadruge i državne farme dobiti od ovih zemalja dodatne tone žita, pamuka, povrća i drugih vrijednih poljoprivrednih proizvoda.

Kemijska melioracija tla. Vapnenje kiselih tla.

Osnovne teorijske odredbe

1. Rasprostranjenost tala eluvijalne serije i potreba za njihovim poboljšanjem

Meridijanski opseg teritorija Krasnojarski teritorij sa sjevera Arktički ocean na planinske sustave zapadnog i istočnog Sayana pokriva sve prirodna područja između tundre i suhih stepa. To određuje raznolikost pokrova tla. Značajno mjesto u rasprostranjenosti imaju tipovi tla koje karakterizira kiselost u određenoj mjeri štetna za poljoprivredno bilje.

Teritorijalno kisela tla u regiji su široko rasprostranjena.. Većina ih je koncentrirana u zoni šumske stepe Ačinsk - 46%. ukupna površina kiselim tlima regije. U središnjim prigradskim i šumsko-stepskim zonama Kansk, njihova su područja gotovo jednaka (16,2 i 16,3%). Nešto ih je više u zoni sjeverne podtajge - 18,5%. Beznačajan udio - samo 3% otpada na južnu šumsko-stepsku zonu. U zoni južne stepe apsolutno nema kiselih tla.

Treba napomenuti da je, za razliku od svojih europskih kolega, kiselo tla Krasnojarskog teritorija su manje podzolizirana, što je uglavnom zbog sadržaja karbonata u stijenama koje tvore tlo. karakteristično obilježje ova tla je niska struktura. Brzo prskaju, formiraju koru. Oni imaju slaba vodopropusnost. Kao rezultat toga, tijekom topljenja snijega i tijekom razdoblja intenzivnih oborina, razvija se vodena erozija.

Ukupna površina kiselih tala na Krasnojarskom teritoriju, prema agrokemijskoj službi, je 586,8 tisuća hektara. Udio jako kiselih i srednje kiselih tala, odnosno tala koje zahtijevaju vapnenje, iznosi 243 tisuće hektara. Treba imati na umu da se sijeno i pašnjaci u zonama tajge i šumske stepe nalaze na tlima slabije kvalitete i zastupljeni su tipovima tla koje su manje ili više obilježene kiselošću tla.

Glavna značajka kiselih tala je nedostatak iona kalcija i višak vodikovih iona. u obradivom horizontu, što uzrokuje njihova izrazito nepovoljna agrokemijska svojstva. Prije svega, kalcij je važan nutrijent za biljke i njegov nedostatak uzrokuje njihovu gladovanje kalcijem: biljke se slabo razvijaju i donose plodove, ne podnose prezimljavanje. Smanjenje reakcije otopine tla negativno utječe na apsorpciju dušika, fosfora, kalija i drugih elemenata od strane biljaka.

Visoka koncentracija vodikovih iona ometa rast i razvoj korijenskog sustava biljaka, apsorpcija kalcija se naglo smanjuje, a ponekad i potpuno zaustavlja, inhibira se protok fosfora, jer djelomično mijenja sastav protoplazme stanica korijena. U kiseloj sredini dolazi do poremećaja metaboličkih procesa u biljkama nakupljanjem međuspojeva (nitriti, jednostavni ugljikohidrati, organske kiseline) umjesto potpunih (bjelančevine, masti, škrob). Biljke gube otpornost na mraz i toplinu, otpornost na sušu, bolesti i štetnike, odgađa se prolazak pojedinih faza rasta i razvoja.

U tlima s visokom kiselošću vitalna aktivnost korisnih mikroorganizama je potisnuta, amonificirajuća i nitrificirajuća mikroflora gotovo se ne razvija, što inhibira stvaranje nitrata i fiksaciju atmosferskog dušika. Kao rezultat poremećena je ishrana biljaka dušikom. Istodobno se u kiselim tlima razvijaju pojedini oblici gljiva (penicilij, fusarium, trichoderma), koji luče tvari otrovne za biljke, što stvara nepovoljni uvjeti za život i razvoj biljaka.

Povećana kiselost smanjuje topljivost spojeva brojnih elemenata u tragovima, potrebna biljkama(molibden, bor, cink i bakar). Stoga su biljke koje se uzgajaju na tlima eluvijalne serije značajno inferiornije u pogledu sadržaja proteinskih spojeva od usjeva uzgojenih na tlima tipa černozem. Naprotiv, u kiseloj sredini raste topljivost i, posljedično, sadržaj mobilnih oblika aluminija i mangana, koji su otrovni za biljke.

Kisela tla također imaju nepovoljna fizikalna svojstva. Uz nedostatak kalcija i magnezija koji tvore netopive humate, humusne tvari se slabo zadržavaju u tlu, što ne samo da smanjuje opskrbu hranjivim tvarima, već i pogoršava strukturu tla. Tla eluvijalne serije, u pravilu, imaju fino-muljezni granulometrijski sastav i bezstrukturna su, siromašna koloidnim česticama i humusom, što je popraćeno kršenjem povoljnog vodno-zračnog režima.

2. Određivanje potrebe za vapnenjem u tlima i izračunavanje doze vapna

Nepovoljna svojstva kiselih tala mogu se eliminirati istiskivanjem vodikovih i aluminijevih iona iz upijajućeg kompleksa tla i njihovom zamjenom kalcijem. To se postiže vapnenjem tla, t.j. uvođenje melioranata koji sadrže vapno u njega. Utvrđivanje potrebe tla za vapnenjem i određivanje potrebnih doza vapnenih materijala temelje se na proučavanju kiselosti tla.

Reakcija otopine tla odraz je sastava stijena koje tvore tlo, prirode, intenziteta glavnih procesa i režima koji se javljaju u specifični uvjeti kombinacije čimbenika stvaranja tla. Veću izmjenjivu kiselost imaju ona tla u kojima je podzolizacija u većoj mjeri izražena, a ispiranje karbonata i baza je jače.

Postoje dvije vrste kiselosti tla: stvarna i potencijalna.

Stvarna kiselost je kiselost otopine tla (vodeni ekstrakt). Intenzitet (stupanj kiselosti) karakterizira aktivnost vodikovih iona, izražena kao negativni logaritam koncentracije vodikovih iona. Kiselost otopine tla nastaje zbog otopljenog u njoj kemikalije. Na pH vrijednost otopine tla utječu slobodne organske kiseline. Njihove mineralne kiseline veliku važnost ima ugljičnu kiselinu, na čiju količinu utječe otapanje ugljičnog dioksida u otopini tla.

Potencijalna kiselost povezan s čvrstim fazama tla i očituje se samo kada tlo stupi u interakciju sa slanim otopinama. U sastavu potencijalne kiselosti razlikuje se izmjenjiva kiselost, određena interakcijom tla s otopinom neutralne soli, i hidrolitička, određena djelovanjem hidrolitički alkalne soli na tlo. Hidrolitička kiselost tlo je latentno i pokazuje gotovo pun potencijal kiselosti tla. Pri određivanju izmjenjive kiselosti dio vodikovih iona ne istiskuje se u otopinu zbog jače apsorpcije i uspostavljanja dinamičke ravnoteže između količine apsorbiranih vodikovih iona i njihove koncentracije u otopini. Stoga, ako nema izmjenjive kiselosti, onda nije štetna za biljke. Vrijednost hidrolitičke kiselosti određena je funkcionalnim skupinama huminskih tvari (karboksilne, fenolne, alkoholne hidroksilne skupine, aminokiseline, jednostavne organske kiseline). Važan pokazatelj potreba za vapnenjem je prisutnost i veličina izmjenjive kiselosti. Izmjenjiva kiselost svoj podrijetlo duguje zajedničkoj prisutnosti vodikovih i aluminijevih iona u tlima, koji su u apsorbiranom stanju, i predstavlja mali, ali najopasniji dio kiselosti tla. Uočava se u tlima u kojima se proces ispiranja baza odvija vrlo intenzivno i tlu je potrebno vapno.

Opća ideja o izmjenjivoj kiselosti može se dobiti određivanjem pH ekstrakta soli. Utvrđeno je da kada:

a) pH ekstrakta soli tlo u velikoj potrebi za vapnenjem,

b) pri pH od 4,5 do 5,5 potreba za vapnenjem je smanjena i karakterizirana je kao prosječna potreba, a

c) pri pH > 5,5 vapnenje postaje nepotrebno.

Budući da velika većina tala ima hidrolitičku kiselost, sama se po njezinoj vrijednosti ne može procijeniti potreba tla za vapnenjem. Stoga je za procjenu potrebe tla za vapnom, osim hidrolitičke kiselosti, potrebno odrediti stupanj zasićenosti bazama (V, %):

V,% \u003d S * 100 / S + H G,

gdje je S zbroj apsorbiranih baza, mg-eq na 100 g tla;

HG - vrijednost hidrolitičke kiselosti, mg-eq na 100 g tla.

Potreba tla za vapnenjem ovisno o njihovoj zasićenosti bazama, utvrđena empirijski, izražena je sljedećom ljestvicom (A.E. Vozbutskaya, 1968).

Tla koja:

V, jako treba vapna,

iz 50 do 70%- umjereno potrebno vapno,

V - ne treba vapno.

Biljke, podvrgnute stalnoj i dugotrajnoj izloženosti specifičnim uvjetima karakterističnim za pojedine provincije tla, odražavaju te uvjete u svojim biološkim svojstvima i karakteristikama. U procesu prirodnog i umjetna selekcija u raznim ekološko-geografskim područjima poljoprivrede postupno su se formirale tzv. ekološko-geografske vrste biljaka, za koje je jedan od najvažnijih bio drugačiji i specifičan odnos prema reakciji otopine tla. "Optimalni raspon pH vrijednosti" je neizvjestan zbog složenosti odnosa u sustavu tlo-biljka. Stoga pH vrijednost tala sama po sebi ne može biti dijagnostičko obilježje kemijske melioracije kiselih tala. Kultivirane biljke su genetski prilagođene određenim uvjetima uzgoja. U odnosu na reakciju okoline, mogu se grupirati na sljedeći način:

Prvoj skupini uključuju usjeve koje karakterizira vrlo visoka osjetljivost na kiselu reakciju okoliša tla. Dobro rastu samo s neutralnom ili blago alkalnom reakcijom i karakteriziraju ih visoka osjetljivost na vapnenje - to su lucerna, esparzeta, djetelina, šećerna i stolna repa.

U drugu grupu uključuje usjeve koji su umjereno osjetljivi na kiselost tla (rastu s blago kiselom ili neutralnom reakcijom) i dobro reagiraju na vapnenje - jara pšenica, kukuruz, soja, grah, grašak, suncokret, luk.

Trećoj skupini uključuju biljke koje zadovoljavajuće rastu u širokom rasponu pH - slabo osjetljive na kiselost tla (raž, zob, proso, heljda, timoteja). Pozitivno reagiraju na korištenje visokih doza vapna.

četvrta grupa make up kulture:

a) ne podnosi višak kalcija u tlu - lan;

b) krumpir koji zadovoljavajuće podnosi kiselost tla i ne treba vapnenje.

U odnosu na reakciju okoliša tla ne razlikuju se samo biljne vrste, već i različite sorte iste vrste. Najveću osjetljivost na vapnenje odlikuju sorte uzgojene na tlima s neutralnim i alkalnim okolišem.

Agroekološki uvjeti biljaka koje rastu na kiselim tlima uvelike su u njima uvjetovani pojedinim elementima koji „odredjuju kiselinu“.

Prilikom provođenja vapna vrlo je važno uspostaviti optimalnu dozu vapna u skladu s karakteristikama tla i kultiviranih biljaka. Proračun doze vapna potrebne za neutralizaciju tla temelji se na vrijednosti hidrolitičke kiselosti, izraženoj u mg-ekv. na 100 g zemlje. Za izračunavanje doze vapna na ovaj način, vrijednost hidrolitičke kiselosti množi se s koef. 1,5 .

Doza CaCO 3 \u003d H G * 1,5 * D * G P.

Ovisno o stupnju potrebe za vapnom, unosi se dopuna u izračunatu dozu vapna. Kod jake potrebe koristi se puna izračunata doza vapna, s prosječnom -1/2 ili ?, sa slabom -1/3 ili 1/4 doze. Osim toga, uzima se u obzir omjer usjeva i vapnenja. Vrijednost korekcijskog faktora ovisi o granulometrijskom sastavu tla i uzgojenom usjevu.

3. Bit i značenje vapna

Teorija i praksa vapnenja kiselih tala obrađena je u djelima I. A. Stebuta (1865) i dovršena u klasičnim djelima D. N. Pryanishnikova, K. K. Gedroitsa.

Glavno vapneno gnojivo je vapnenac CaCO 3- praktički netopiv u vodi, međutim, pod utjecajem ugljičnog dioksida sadržanog u otopini tla, kalcijev karbonat postupno prelazi u topljivi kalcijev bikarbonat: CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2.

Kalcijev bikarbonat disocira na ione Ca 2+ i 2 HCO 3 - i djelomično prolazi kroz hidrolizu:

Ca (HCO 3) 2 + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 +2 H 2 O + 2CO 2;

Ca (OH) 2 \u003d Ca 2+ + 2 OH -.

U otopini tla koja sadrži kalcijev bikarbonat povećava se koncentracija iona Ca 2+ i OH -. Kalcijevi kationi istiskuju vodikove ione iz kompleksa koji apsorbira tlo, a kiselost se neutralizira:

PPC] H H + Ca 2+ + 2 HCO 3 - > PPC] Ca + 2 H 2 O + 2CO 2;

PPC] 3 H + Ca 2+ + 2OH - > PPC] H Ca + 2H 2 O.

Što liming pozitivnog daje?

Uvođenjem vapna eliminira se stvarna i izmjenjiva kiselost, hidrolitička kiselost je značajno smanjena.

1. U otopini tla povećava se stupanj zasićenosti tla bazama i sadržaj kalcija. Kalcij koagulira koloide u tlu, a kao rezultat toga nastaju strukturni agregati, nakon čega slijedi poboljšanje vodozračnog režima, povećanje vodopropusnosti. Tlo se lakše obrađuje. Fizička zrelost tla nastupa 2-3 dana ranije.

2. Zbog povećanja upijajućeg kapaciteta tla smanjuje se gubitak hranjivih tvari ispiranjem. Smanjuje se sadržaj mobilnog aluminija, mangana, pokretljivost teških metala i zagađivača.

3. Povećava se mikrobiološka aktivnost tla, posebice aktivnost mikroorganizama koji fiksiraju dušik, nitrifikatora. Aktivnost patogene mikroflore je potisnuta.

4. Dolazi do mobilizacije zaliha fosfora zbog intenziviranja mineralizacije organska tvar te prijelaz fosfata aluminija i željeza u pokretnije kalcijeve fosfate.

5. Povećana je dostupnost brojnih elemenata u tragovima za biljke.

6. Poboljšava ishranu biljaka kalcijem i magnezijem. Završeni biokemijski spojevi (proteini, masti, ugljikohidrati) aktivno se sintetiziraju u biljkama.

7. Povećava se učinkovitost organskih i mineralnih gnojiva i bakterijskih pripravaka.

Što daje liming negativa?

Povećana mineralizacija organske tvari tla, ako vapnenje nije popraćeno primjenom organska gnojiva, može biti popraćeno iscrpljivanjem tla. “Vapno obogaćuje roditelje, ali uništava djecu”, kaže nizozemska poslovica.

Nakon vapnenja aktivira se kalij u tlu, ali omjer K:Ca može biti poremećen prevladavanjem potonjeg. Stoga u nekim slučajevima postoji potreba za povećanjem doza kalijevih gnojiva.

Potrebno je kontrolirati opskrbu biljaka određenim mikroelementima.

Nakon vapnenja povećava se ispiranje baza i organskog ugljika, od čega 78-87% predstavljaju fulvo i niskomolekularne organske kiseline, a 13-22% tvari slične huminskim kiselinama.

Okolišne i ekonomske napetosti u poljoprivrednoj proizvodnji uključuju potragu za drugim netradicionalnim pristupima i korištenje kiselih tala:

a) stvaranje i selekcija sorti otpornih i tolerantnih na visoku kiselost, na visok sadržaj mobilnog aluminija kultivirane biljke. Biljke sudjeluju u regulaciji reakcije okoline putem izlučivanja korijena: ako u tlu ima više kationa, biljke ponajprije izlučuju anione; ako je u tlu više aniona biljke oslobađaju katione.

b) korištenje mineralnih gnojiva na kiselim tlima na pozadini organskih;

c) razvoj alternativnih poljoprivrednih sustava koji isključuju korištenje fiziološki kiselih gnojiva.

Kemijski melioransi- gnojiva dugog djelovanja. S višestrukim strojna obrada tla, temeljito se miješaju s cijelom masom obradivog sloja. Puna doza vapna pozitivno utječe na prinos ratarskih usjeva na srednjim i teškim ilovastim tlima 15-20 godina, a na tlima lakog granulometrijskog sastava 8-10 godina. Glavni uvjet je da je potrebno da se maksimalni pomak pH indikatora prema alkalnom intervalu vremenski poklopi s postavljanjem na vapneno polje kulture koja najviše reagira na ovaj događaj. I obrnuto, usjeve na koje negativno utječe vapnenje treba staviti na ovu njivu u trenutku kada učinak melioransa izblijedi.

4. Zahtjevi za unošenje i ugradnju vapna

Glavni zahtjev je ravnomjerna raspodjela (prosijavanje) vapna, nakon čega slijedi temeljito miješanje s tlom.

Kod vapna s punom dozom ponovno se unošenje vapna provodi nakon 6-8 godina.

Puna doza vapna primjenjuje se u dvije doze: veći dio doze sadi se u jesen za oranje, a manji za uzgoj.

Preduvjet za učinkovito vapnenje je optimalna vlažnost tlo.

Neprihvatljivo je nanositi vapno u proljeće, jer će se vlaga tla koristiti za gašenje vapna, a tlo će se isušiti.

Dodavanje limete u zimsko vrijeme može biti u iznimnim slučajevima pod strogo određenim uvjetima: na tankom snijegu, na izravnanim mjestima, po mirnom vremenu.

Zajednička primjena vapna sa stajskim i amonijačnim gnojivima je neprihvatljiva, zbog gubitaka dušika.

Za prosijavanje materijala s malo prašine koriste se rasipač mineralnog gnojiva RUM-3, univerzalna traktorska prikolica za rasipanje 1-PTU-3.5; rasipač mineralnih gnojiva i vapna RMI-2, montiran na rasipač-prikolicu gnojiva RPTU 2A, te sijačice za gnojivo.

5. Vapneno gnojivo

Vapnena gnojiva se dijele na čvrsta (zahtijeva mljevenje), meka ili labava (ne zahtijevaju mljevenje) i industrijski otpad.

Tvrde vapnenačke stijene sadrže različite količine CaCO 3 i MgCO 3, razlikuju se po količini netopivog ostatka (glina i pijesak). Prema sadržaju CaO i MgO ove se stijene dijele u sljedeće skupine: vapnenci sadrže 55-56% CaO i do 0,9% MgO; dolomitski vapnenci - 42-55% CaO i 0,9-9% MgO; dolomiti - 32-30% CaO i 18-20% MgO.

Vapnenci i kreda- sedimentne stijene pretežno morskog porijekla. Vapnenci se sastoje uglavnom od minerala kalcita, ali su češće dolomitni i osim CaCO 3 sadrže MgCO 3 . Prisutnost MgCO 3 povećava čvrstoću i tvrdoću vapnenačkih stijena i smanjuje njihovu topljivost. Tvrde vapnenačke stijene su izvorni materijal za proizvodnju industrijskih vapnenih gnojiva - vapnenca i dolomitnog brašna, paljenog i gašenog vapna.

Vapnenac ili dolomitno brašno dobiva se mljevenjem i drobljenjem vapnenca i dolomita u tvornicama. Vapnenačko brašno sastoji se od CaCO 3 i male količine MgCO 3 ; u smislu CaCO 3 sadrži 85-100%.

Dolomitizirano brašno treba koristiti na tlima laganog granulometrijskog sastava, osobito kod uzgoja usjeva u plodoredu osjetljivih na nedostatak magnezija - krumpira, lana, mahunarki. Brzina interakcije s tlom i učinkovitost mljevenog vapnenca i dolomita u velikoj mjeri ovisi o finoći mljevenja. Čestice vapnenca i dolomita veće od 1mm slabo su topive i vrlo malo smanjuju kiselost tla. Što je finije mljevenje vapnenca i dolomita, to se bolje miješa s tlom, prije i potpunije se otapa, brže djeluje i veća je njegova učinkovitost.

Paljeno i gašeno vapno. Pri izgaranju čvrstih vapnenaca, kalcijevi i magnezijevi karbonati gube ugljični dioksid i pretvaraju se u kalcijev oksid ili magnezijev oksid, što rezultira spaljenim (grudastim) vapnom. U interakciji s vodom nastaje kalcijev ili magnezijev hidroksid, odnosno takozvano gašeno vapno "puh" je tanak prah koji se mrvi. Spaljeno vapno može se ugasiti izravno u polju, posuti vlažnom zemljom.

Hidrirano vapno dobiva se kao otpad iz tvornica vapna i u proizvodnji bjelila. Pushenka je najbrže djelujuće vapneno gnojivo, posebno vrijedno za glinena tla.

meke vapnenačke stijene- sekundarne slatke vode naslage vapna. To uključuje vapnenačke tufove, laporce, prirodno dolomitno brašno. Njihova ležišta su obično manja, ali se često nalaze u blizini polja, što njihovu upotrebu čini ekonomski isplativom, ne zahtijevaju mljevenje, već samo sušenje i prosijavanje.

vapnenački tufovi nazivaju ih i ključno vapno, budući da se nalaze uglavnom na mjestima gdje ključevi izlaze u terasastim poplavnim područjima; sadrže od 80 do 90% CaCO 3 .

Mergeli sadrže uglavnom CaCO 3 , ponekad zajedno s primjesom gline. Stoga se sadržaj ovdje kreće od 25 do 50%. Lapori mogu biti labavi i gusti, zahtijevaju mljevenje.

Dolomitno brašno- prirodna rastresita stijena, koja se sastoji od MgCO 3 i CaCO 3 , s ukupnim udjelom CaCO 3 95-108%. Ne zahtijeva mljevenje. Depoziti su rijetki. Dobro vapneno gnojivo za tla pluća raspodjela veličine čestica, siromašna magnezijem.

Otpad vapna iz industrije. To uključuje: pepeo iz škriljaca, defekaciju, belit brašno.

Pepeo iz škriljaca. Dobiva se spaljivanjem uljnog škriljevca industrijska poduzeća i elektrane. Sastoji se od silikata, oksida i karbonata kalcija i magnezija s ukupnim sadržajem u pogledu CaCO 3 - 65-80%. Osim toga, sadrži malu količinu kalija i sumpora. Po djelovanju je blizak vapnenačkom brašnu. Pepeo iz uljnih škriljaca pogodan je za većinu ratarskih usjeva, uključujući mahunarke, krumpir i lan.

Srati- Otpad proizvodnje šećerne repe. Sadrži CaCO 3 s primjesom Ca (OH) 2 s ukupnim udjelom CaCO 3 do 70%. Dobro vapneno gnojivo za korištenje u blizini rafinerija šećera. Osim vapna, defekacija sadrži 0,3-0,5% dušika, 1-2% fosfora, 0,6-0,9% kalija, do 15% organske tvari.

Belitno brašno– otpad aluminijske industrije, ima sljedeće kemijski sastav: CaO - 45-50%, Na 2 O + K 2 O- 2,05, SiO 3 - 30, Fe 2 O 3 - 2,9, MnO -0,04, Al 2 O 3 - 3,4%, a također i mala količina fosfora, sumpor i neki elementi u tragovima.

Utvrđivanje izvedivosti zamjene superfosfata fosfatnom stijenom prema metodi B.A. Golubeva

Fosforitno brašno za većinu usjeva postaje dovoljno dobar izvor ishrana fosforom samo kada tlo ima povećanu kiselost dovoljnu za razgradnju fosfatne stijene.

Istraživanjem B.A. Golubeva utvrđeno je da se djelovanje fosfatne stijene počinje manifestirati kada hidrolitička kiselost tla dosegne 2-2,5 meq / 100 g tla. Kada je hidrolitička kiselost tla viša od navedene vrijednosti, učinak fosfatne stijene unesene u dvostrukoj dozi superfosfata može se približiti učinku superfosfata.

Međutim, učinak fosfatne stijene ne ovisi samo o vrijednosti hidrolitičke kiselosti. Prognoza mogućeg pozitivno djelovanje fosforit postaje točniji i potpuniji, poznata je sposobnost upijanja gnojenog tla, a također se izračunava stupanj zasićenosti tla bazama. Možete očekivati ​​puni učinak fosfatne stijene kada H g \u003d 3 + 0,1 CEC.

Tablica 1. Ovisnost učinkovitosti fosfatne stijene o fizičkim i kemijskim svojstvima tla

Potenciometrijsko određivanje izmjenjive kiselosti

(laboratorijski rad)

Materijali i oprema: tehnička vaga, tikvice od 100 ml, destilirana voda, čaše od 50 ml, ionomer, pomoćna srebro-kloridna elektroda, staklena elektroda, prethodno odležana u 0,1 N otopini klorovodične kiseline.

Izmjenjiva kiselost naziva se dio potencijalne kiselosti, koji se nalazi kada tlo stupi u interakciju s otopinom neutralne soli.

Načelo metode. Metoda se temelji na određivanju aktivnosti vodikovih iona. Za mjerenje pH vrijednosti koristi se elektronički sklop sa staklenom elektrodom u koji je zalemljena litijeva šipka. Kada je elektroda uronjena u otopinu, litijevi ioni se izmjenjuju s površine slojeva za vodikove ione. Zbog razlike potencijala nastaje elektromotorna sila čija vrijednost odgovara aktivnosti vodikovih iona u otopini. Ekstrakcija izmjenjivih vodikovih kationa provodi se otopinom kalijevog klorida koncentracije 1 mol/dm 3 (1n) u omjeru tla i otopine 1:2,5.

Napredak definicije

Izvagano u stožastu tikvicu od 100 ml za tehničke vage Ulije se 10 g zračno suhe zemlje, propuštene kroz sito s otvorima od 1 mm, i 25 ml 1N otopine kalijevog klorida (potpišite tikvice). Sadržaj tikvica se temeljito promiješa i mućka na rotatoru 30 minuta, zatim se suspenzija prenese u čašu i pH se odredi pomoću ionskog mjerača. Elektrode se urone u čašicu s ispitnom otopinom, očekuje se smirivanje pokazivača uređaja i očitanje na gornjoj skali uređaja. Istodobno se uspoređuju očitanja na gornjoj ljestvici i položaj prekidača "granice mjerenja".

Rasprava o rezultatima

Dok radiš laboratorijski rad svaki učenik dobiva pojedinačni uzorak tla obilježen podacima na etiketi.

1. Na temelju dobivenih rezultata:

a) Izračunava se stupanj zasićenosti tla bazama;

b) Utvrđuje se potreba tla za vapnenjem;

c) Izračunava se doza melioransa koji sadrži vapno;

d) Ispunite radna bilježnica zaključke i potkrijepiti nalaze.

Svaki učenik dobiva individualni računski zadatak prema kojemu slijedi:

Zadaci i vježbe

1. Izračunajte količinu vapna za krumpir na buseno-podzoličnom tlu: S = 21 mmol/100 g, Hg = 9,0 mmol/100 g.

2. Koje od dostupnih gnojiva (superfosfat, fosfat, fosfat bez fluora) treba koristiti na tlu podzol sa sljedećim agrokemijskim parametrima: S = 8 mmol / 100 g, Hg = 6,9 meq / 100 g, pH Kcl = 4,2?

3. Koliko vapna treba dodati za krumpir ako je Hg = 5 mmol / 100 g, V = 70%?

4. Farma ima jednostavan superfosfat, dvostruki superfosfat, fosfat. Koje ćete gnojivo koristiti: a) za mahunarke, b) pri S = 20 mmol / 100 g, Hg = 7 mmol / 100 g, c) u redovima kod sjetve?

5. Doza vapna, izračunata prema Hg, iznosi 2,8 t/ha. Kolika je fizikalna količina primjene sljedećih melioransa: vapnenačko brašno (80%), pepeo od uljnih škriljaca (60%), vapneni tuf (40%).

6. Za stvaranje kultiviranog obradivog sloja (0-20 cm) potrebno je utvrditi da li tlo treba rekultivator iu kojoj dozi prema sljedećim pokazateljima:

stol 1

7. Prema zadanim podacima, izraženim u mmol/100g tla, utvrditi da li tlo treba kemijsku melioraciju; ako treba, koji?

a) Ca 2+ = 2,5; Mg2+ = 1; Hr=8;

b) S=12; Hr=4;

c) ECO=21; Nr=5;

d) Ca2+ =4,6; Mg2+ = 1,3; ECO=7,4;

e) S=10,4; EKO = 14,2;

e) S=4,4; Hr=3,5;

g) Ca2+ = 2,9; Mg2+ = 0,7; Hr=7,3;

8. Odrediti mjesto i redoslijed vapnenja sljedećih karika plodoreda na svijetlosivom šumskom tlu pri S = 28 mmol/100 g, Hg = 5,8 mmol/100 g, pH Kcl = 5,1:

a) para - lan - ječam;

b) krumpir - pšenica - zob;

c) slatka djetelina - pšenica - ječam;

d) stočna repa - pšenica - zob;

e) repa - pšenica - zob + grašak - pšenica;

f) lucerna - lucerna - pšenica - pšenica;

9. Dajte prognozu korištenja fosfatne stijene. Tla: busenasto-podzolična, sa S = 14 mmol/100 g, Hg = 6,0 mmol/100 g; siva šuma pri S = 25 mmol/100 g, Hg = 4,8 mmol/100 g.

10. Odrediti stupanj potrebe tla za kemijsku rekultivaciju i dozu vapna za obradivi sloj (0-20 cm) tla prema sljedećim pokazateljima:

tablica 2