Мелиорация солонцов и солонцовых почв

• Название: Мелиорация солонцов и солонцовых почв
• Дата: 23.04.2018
• Размер: 24.95 Kb.
• Имя файла: Melioratsia_solontsov_lektsia.docx
• Тип: Документы; #41981

Мелиорация солонцов и солонцовых почв
1. Гипсование солонцов и солонцовых почв.
Засоленные почвы и солонцы занимают в России около 40 млн. га. Распространены они в пустынной и степной зонах. Больше всего засоленных почв среди каштановых почв, меньше – среди черноземов. В ЦЧЗ солонцы занимают 35 тыс. га, в т.ч. 25 тыс. га на пашне. В ППК солонцов ЦЧЗ натрий занимает от 20 до 40 %. Но больший удельный вес в пашне нашей зоны занимают солонцовые черноземы (около 220 тыс. га), в которых натрий занимает от 3 до 20 % ЕКО. Солонцы и солонцовые почвы имеют щелочную реакцию.

Количество поглощенного Na, выраженное в % от ЕКО почвы, называется степенью солонцеватости.

Степень солонцеватости x = (Na⁺*100)/T, %,

где Na+ - количество поглощенного натрия, мг-экв./100 г почвы, Т – емкость поглощения (ЕКО), мг-экв./100 г почвы.

По степени солонцеватости в зависимости от количества поглощенного натрия, почвы делятся на: несолонцеватые – содержат до 5 % Na⁺ от ЕКО, слабосолонцеватые – 5-10 %, солонцеватые – 10-20 % и солонцы > 20 %. Остальная часть емкости поглощения занята Са²⁺, Mg²⁺, К⁺, NН₄⁺. Иногда на долю натрия приходится до 80 % емкости поглощения.

Содержание водорастворимых солей в солонцах обычно не превышает 0,25 % от массы почвы.

Солонцы обладают неблагоприятными свойствами. При насыщении натрием почвенные коллоиды пептизируются, поэтому почвенные агрегаты легко распыляются. Разрушаясь, коллоиды легко вымываются и образуют плотный солонцовый горизонт.

По глубине залегания солонцового горизонта солонцы делят на:

1) мелкие или корковые – солонцовый горизонт залегает на глубине до 7 см;

2) среднестолбчатые – на глубине 7-15 см;

3) глубокостолбчатые - > 15 см.

Для химической мелиорации солонцов раньше использовали в основном гипс, поэтому этот прием называют гипсованием.

При гипсовании происходят следующие реакции:

1) [ППК]2Na⁺ + CaSO₄ → [ППК]Ca²⁺ + Na₂SO₄

Na⁺ замещается в ППК на Ca²⁺.

2) Устраняется щелочность почвенного раствора:

Na₂CO₃ + CaSO₄ → Na₂SO₄ + CaCO₃.

В небольшом количестве сульфат натрия достаточно безвреден для растений.

При содержании натрия в ППК > 20 %, сульфат натрия следует удалять из пахотного горизонта с помощью орошения. Гипс устраняет щелочную реакцию, улучшает физико-химические и биологические свойства почвы, обеспечивает благоприятные условия для роста растений и обработки почвы. Средняя прибавка урожая от внесения гипса в ЦЧЗ составляет 3 - 6 ц/га без орошения, в зоне каштановых почв 2 - 7 ц/га.

Гипс медленно взаимодействует с почвой. Орошение повышает эффективность этого приема. Однако при орошении следует учитывать глубину залегания грунтовых вод. При близком их залегании возможно вторичное засоление.

Среди факторов влияющих на эффективность гипсования следует назвать глубокую вспашку, снегозадержание, внесение минеральных удобрений. На солонцах лучше применять (NH₄)₂SO₄ и простой порошковидный суперфосфат.

Значительно повышает действие гипса внесение навоза.

Положительное действие гипса сохраняется в течение 8-10 лет.

По данным А.Т. Цурикова, применение мелиорантов на солонцах в нашей зоне экономически оправданное мероприятие. Затраты на применение гипса окупаются через 5,5 лет, через 1,5 года, мела молотого через 2 года 7 месяцев.
2. Химические мелиоранты, их характеристика, дозы, сроки и способы внесения.
В качестве мелиорантов для гипсования используют:

1. Гипс сыромолотый СаSO₄*2Н₂О. Содержит 70-85 % СаSО₄. Белый или серый порошок слаборастворимый в воде. Важна тонина помола. через сито с отверстиями 1 мм должны проходить все частицы гипса, а через сито 0,25 мм – 70-80 %. Влажность не должна превышать 5 %, в противном случае наблюдается слеживание.

2. Фосфогипс – отход производства преципитата и двойного суперфосфата. Содержит от 70 до 95 % CaSО₄ и 1-3 % Р₂О₅. Негативным показателем фосфогипса является содержание фтора от 0,3 до 4 %, что может привести к загрязнению почвы. Отрицательное действие фтора наблюдается при внесении 10 мг/кг почвы в виде водорастворимых соединений. В фосфогипсе фторид Са не растворим в воде и слаборастворим в кислотах. Опыты показали, что хотя накопление F в растениях невелико ддаже при внесении 40-50 т/га фосфогипса, необходимо систематически осуществлять контроль за его накоплением.

3. Глиногипс – добывают из природных залежей, рыхлый не требует размола. Содержит 60 - 90 % CaSO₄ и 1 - 11 % глины.

Все эти мелиоранты хранят в сухих, крытых помещениях.

Дозу гипса устанавливают по формуле:

Д_CaSO4*2H2O = 0.086*(Na⁺ - K*T)*d*h, где

0,086 – 1 мг-экв. СаSO₄*2Н₂О, г;

Na⁺ - количество обменно-поглощенного натрия, мг-экв. на 100 г почвы;

К – допустимое содержание натрия в почве (10 % от емкости поглощения), в долях от единицы = 0,1;

Т – емкость поглощения, мг-экв./100 г почвы;

d – плотность мелиорируемого слоя, г/см³;

h – глубина мелиорируемого горизонта, см.

Расчеты показывают, что для вытеснения 1 мг-экв./100 г Na⁺ требуется около 1 т CaSO₄ при глубине вспашки 10 см и 2 т при глубине 20 см. Фактическую норму гипса рассчитывают по формуле:

Дф = , т/га
В качестве мелиорантов для улучшения солонцов, как показали исследования сотрудников кафедры почвоведения: проф. М.С. цыганова, А.Т. Цурикова, доц. К.Д. Кирпиченко, Н.М. Тарасенко, К.Е. Стекольникова, можно использовать дефекат и мел. Доза внесения рассчитывается по формуле:

ДСаСО₃ = 0,05*(Na – К*Т)*d*h, т/га

0,05 – эквивалент СаСО₃, г.

Фактическая доза мела:

Дф = , где

С – содержание СаСО3, %; В – влажность, %; К – количество частиц > 1 мм, %.

Высокие нормы удобрений вносят в течение 3-5 лет. При орошении они снижаются на 25 - 30 %.

Если солонцы встречаются пятнами и они занимают до 30 % площади поля, то мелиоранты вносят на эти пятна. если солонцы занимают более 30 % площади, то мелиорируют весь участок.

При выборе способа внесения гипса надо учитывать глубину залегания солонцового горизонта:

1) На корковых солонцах весь гипс вносят после вспашки под культивацию для лучшего перемешивания мелиоранта с почвой.

2) На средне- и глубокостолбчатых солонцах (глубина 7-20 см) вносят в 2 приема: часть под плуг, часть под культивацию.

3) При залегании солонцового горизонта на глубине > 20 см всю дозу вносят под вспашку плугом с предплужником.

Мелиоранты вывозят в поле в день внесения. Вначале разбрасывают навоз в дозе 30 – 40 т/га, а затем гипс (РУМ-8, 1РМГ-4, КСА-3). Так как гипс, фосфогипс, дефекат, мел являются слабопылящими удобрениями, то агротехнические требования к внесению те же, что и к внесению известковых материлов.

Гипс используется не только как мелиорант, но и как удобрение под бобовые и крестоцветные культуры, так как они нуждаются в большом количестве серы. Зерновые потребляют 7-15 кг/га, а бобовые до 20-30 кг, корнеплоды 30-40 кг, капуста 50-80 кг/га.

Почвы содержат достаточное количество серы, но 70-90 % ее находится в труднодоступной органической форме.

Гипс вносят под клевер, люцерну с осени или весной в дозе 3-5 ц/га. Применяют на дерново-подзолистых почвах, серых лесных и черноземах.

Прибавки урожая сена клевера колеблются от 6,5 ц/га на черноземах до 16,2 ц/га на подзолистых почвах.
3. Агротехнические и биологические приемы улучшения солонцовых почв.
Иногда под солонцовым черноземом на глубине 30-40 см находятся слои богатые гипсом или карбонатом кальция. Их можно использовать для рассоления солонцов. Для этого проводят вспашку солонцовых почв плантажным плугом на глубину 35-50 см. Гипсоносный слой перемешивается с солонцовым горизонтом и степень солонцеватости снижается. Прием этот получил название – самогипсование. Его проводят на средне и глубостолбчатых солонцах.

Агромелиоративный эффект плантажной вспашки можно повысить:

1) пополняя запасы влаги в почве путем проведения орошения, снегозадержания;

2) применяя органические и минеральные удобрения;

3) проводя посев люцерны для активации деятельности микроорганизмов, которые переводят Ca в более растворимые формы и он лучше вытесняет Na из ППК.

Солонцовые почвы можно улучшить – землеванием. Для этого на солонцовые пятна вывозят черноземную почву и наносят слоем 1-1,5 см ежегодно. За ротацию такой слой составляет 6-10 см. НИИ с/х ЦЧР им. Докучаева предложено проводить землевание в один прием, покрывая солонцовые пятна черноземной почвой богатой кальцием, слоем 15-20 см. В этом случае на 1 га поступает около 10 т Ca.

Третий способ – биологический. Это посев донника белого, люцерны желтой, костра безостого, житняка широколистного.

1) Они способны поглощать большое количество Na и отчуждать его из почвы;

2) Могут поглощать Ca²⁺ (люцерна, донник) из нижележащих горизонтов и переносить в верхние слои, изменяя тем самым состав ППК.

Более подробно с этим вопросом ознакомиться самостоятельно.