Агрохимия 6 апреля 2016

Текст: В. Суховеркова, канд. биол. наук, ФГБНУ «Алтайский НИИ сельского хозяйства»

Повышение кислотности грунта — одна из важнейших современных агрохимических проблем. Причинами ее возникновения могут служить различные природные и антропогенные факторы, каждый из которых приводит к серьезным последствиям.

Понятие кислотности почвы относится к реакции почвенной среды, которая может быть как кислой, так и щелочной. Зависит она от концентрации ионов водорода и обозначается как pH. Если этот уровень выше семи, то реакция почвы щелочная, ниже семи — кислая. При этом кислые почвы классифицируются на несколько подвидов в зависимости от показателей уровня pH.

ТЕНДЕНЦИИ ОКИСЛЕНИЯ

Повышение кислотности земель — основное последствие антропогенных воздействий на почвенный покров агроландшафтов. В последнее время общая площадь кислых почв в России достигла 50 млн га, и это связано с тем, что темпы известкования в стране резко сократились — с 6,5 млн га в 1988 году до 266 тыс. га в 2011 году. Государственная поддержка работ снизилась, а большинство хозяйств не имеет достаточных финансовых ресурсов для их организации. Установлено, что кислые почвы на пахотных угодьях Российской Федерации составляют 32,8 процента.

В Алтайском крае 20,8 процента пашни имеет кислую реакцию почвенной среды. Большая часть приходится на слабокислые — 17,7 процента, меньшая — на средне- и сильнокислые — 4,1 процента. Ежегодно специалисты отмечают прирост подобных почв. Например, если в 1965 году они занимали 8,3 процента всей площади, то в 2007 году — уже 20,8 процента или 1223,2 тыс. га. При этом основными почвами в Алтайском крае являются черноземы, составляющие 72,5 процента, каштановые — 15,5, и серые лесные — 3,8, которые относятся к лучшим землям России. Тенденция подкисления почвенного покрова характерна не только для Алтайского края. Результаты мониторинга, который ведет Государственная агрохимслужба МСХ РФ, свидетельствуют, что большинство регионов страны имеют эту же нерешенную проблему. На кислых почвах ухудшается качество продукции: снижается на 0,5–1 процента содержание сырого протеина в зерне, на 0,5–2,2 — крахмала в клубнях картофеля, на 0,7–1 — сахара в сахарной свекле, на 10–15 процентов уменьшается выход перевариваемого протеина в кормовых культурах.

ОБЩЕРОССИЙСКИЙ ОПЫТ

Некоторые территории РФ — Липецкая, Владимирская, Ярославская, Воронежская области, Республика Татарстан и другие, используя известкование, добились к 2000 году уменьшения площадей кислых почв. В 1990-е годы постановлением Правительства России запрещалось применение удобрений на кислых землях без предварительного известкования. После внесения извести обеспечивалась стабильность агрохимических показателей и структуры пашни в течение нескольких лет. Например, Липецкая область, где на черноземы приходится 92 процента, к 2002 году сумела уменьшить площади кислых почв с 73,7 до 65,2 процента. Средняя доза внесения составляла 6 т/га. Работы были начаты в 1970 году и проводились за счет государственного бюджета. В качестве известковых материалов использовали местные ресурсы известняка, доломита, отходы промышленных предприятий. Однако только с 1994 года стали видны результаты. Средневзвешенное значение pH повысилось с 5,1 до 5,4. Несмотря на резкое снижение количества удобрений и мелиорантов в последние годы, ухудшения агрохимических показателей почвы пока не произошло. В 1990 году, когда вносилось 187 кг минеральных удобрений, 5,6 т/га органических удобрений и 502 кг СаСО3, с одного гектара получали 32,9 ц/га. Позже в связи с сокращением элементов питания упала и продуктивность пашни, опустившись до 12–14 ц/га.

Во Владимирской области с преобладающими дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами площадь пахотных земель с сильной кислой реакцией сократилась с 38 процентов в 1965 году до двух процентов в 2000 году, а pH изменился с 4,8 до 5,8 единиц. Для получения такого результата в среднем вносили 5,1 т/га известковых материалов. Опыт известкования в Республике Татарстан показал, что наибольшая окупаемость извести в пересчете на одну тонну мелиоранта отмечается при умеренных дозах — 4–6 т/га. Здесь среднегодовая прибавка от извести была 1,3–1,5 ц/га зерновых единиц. В Воронежской области затраты на выполнение работ окупились за два года, а последействие мелиорантов длилось 5–7 лет.

ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ

На кислотность почв могут влиять многие факторы, которые можно разделить на природные и антропогенные. Первые обусловлены естественными причинами. Реакция среды некоторых почв, например серых лесных, изначально кислая. Лесной опад, в том числе хвойный, в период образования этих земель существенно отличался от растительности степей и лугов, где формировались черноземы. Лигнин и смолы, слабо разлагаясь, обеспечивали фульватный состав гумуса и кислую реакцию среды. В почве могут присутствовать свободные органические кислоты типа уксусной, щавелевой, лимонной, образовавшиеся в результате жизнедеятельности микроскопических грибов и бактерий, разложения остатков растительности, корней и насекомых. В некоторых случаях, к примеру, при выветривании горных пород и минералов, образуются сильные минеральные кислоты — соляная, серная. Также кислая реакция почвенной среды возникает там, где климат влажный и часто идут дожди. В этом случае растворимые в воде минеральные вещества вымываются. Почвенный поглощающий комплекс постепенно разрушается, и происходит замена кальция и магния на водород. В зависимости от количества выпадающих осадков эти потери колеблются от 89 до 287 кг/га.

Один из основных антропогенных факторов — регулярное внесение большого количества минеральных удобрений, которые сильно подкисляют земли. Изменяют уровень pH и кислотные осадки: дождь, град, снег, туман. Оксиды серы в нижней тропосфере реагируют с водяными парами и дают серную кислоту. Подкисляются атмосферные осадки, а затем земли, водоемы: pH снижается до 4–5 единиц, в результате чего деградируют биоценозы. Под влиянием таких дождей ухудшаются свойства почв. Если в доиндустриальную эпоху pH дождевых вод составлял примерно 5,6, то сейчас во многих регионах нередко опускается ниже 4,5.

Оказывает существенное влияние на состояние грунта и техногенное воздушное загрязнение. Согласно расчетам ученых, на сушу за год выпадает более 6,3 млрд т веществ, включая твердые и жидкие аэрозоли. В результате происходит значительное подкисление многих почв. Немецкие ученые подсчитали, что нейтрализация ежегодно выпадающих по их стране с осадками кислот требует в среднем до 7 ц/га извести.

КУЛЬТУРНЫЙ ОТВЕТ

Не все растения одинаково реагируют на тот или иной уровень кислотности. Особенно чувствительны к повышенным значениям пшеница, ячмень, кукуруза, горох и сахарная свекла. Оптимальный для них показатель pH — 6–7 единиц. Более устойчивы овес, рожь, картофель. Многие овощные культуры предпочитают нейтральные почвы с рН в 7 единиц.

Несмотря на отрицательное действие кислых почв, большинство растений хорошо растет и развивается при слабокислой реакции среды в 5,5–6,5 единиц, так как в этих условиях увеличивается число доступных полезных элементов питания и не накапливается значительное количество вредных веществ. Однако в кислой среде усиливается растворение малорастворимых солей, при этом возрастает объем доступных форм железа, марганца, кобальта, меди, алюминия. Они накапливаются в земле, что приводит к отравлению растений их высокими концентрациями. При большой концентрации в культурах они препятствуют поступлению других, более полезных элементов, а также способствуют уменьшению содержания доступных форм азота, фосфора, кальция, молибдена и ванадия.

ИЗБЕЖАТЬ ОШИБОК

Сельхозпроизводители должны помнить, что каждой разновидности почвы и культуре свойственны свои оптимальные пределы рН. Поэтому у землепользователя должны быть почвенная карта и картограмма кислотности угодий хозяйства, ведь на кислых землях снижение эффективности минеральных удобрений достигает 40 процентов.

Применение физиологически кислых удобрений — аммиачной селитры, хлористого калия, азотнокислого аммония и других — работает в пользу повышения кислотности почв. Также следует учитывать, что щелочные подкормки, к которым относят нитратные удобрения — натриевую и кальциевую селитры, способствуют повышению уровня рН. На черноземах внесение подобных удобрений не изменяет их реакцию, но длительное и систематическое использование высоких доз натриевой селитры может привести к перенасыщению натрием — засолению.

Для изменения кислотности почвы в нашей стране применяют вещества, содержащие известь: известковую и доломитовую муку, гашеную известь, молотый мел, торфяную золу, гажу, сланцевую и древесную золу, цементную пыль. Другим важным и дешевым источником пополнения запасов природных известковых материалов являются отходы промышленности, к которым относятся некоторые виды шлаков, шламов, золы сланцев, бурых углей, отходный мел, известковые доломиты, дефекат и другие. Любые изменения величины pH свидетельствуют о необходимости известкования. Поэтому для получения максимального урожая и высокого качества продукции следует создавать и поддерживать оптимальную реакцию почвенной среды.

Тэги: кислотность почвы, удобрения, известь Распечатать Поделиться

Начнем с определения, что такое pH. Если сильно не углубляться в химию, pH – это наличие в воде активных ионов водорода. Считается, что при уровне pH выше 7 в питательном растворе повышена кислотность, при уровне pH ниже 7 – повышена щелочь. Оптимальный pH для растений от 5,5 до 6,5 единиц. Давайте разберемся, какие причины влияют на изменение уровня pH в ту или иную сторону.

Что влияет на уровень pH при выращивании

В растениеводстве есть 3 основных способа влияния на уровень кислотности:

Вода

В первую очередь, это уровень pH воды для полива или питательного раствора для гидропоники. При использовании дистиллированной воды, pH которой составляет 7 единиц, нужно брать в расчет, что после приготовления питательного раствора уровень pH упадет до 5,5 – 6 единиц. Это обусловлено попаданием углекислого газа в раствор.

Если для приготовления питательного раствора вы используете водопроводную воду, нужно помнить, что в ней в большом количестве находятся растворенные соли кальция магния. При добавлении удобрений и попадании углекислого газа, уровень pH может измениться в любую сторону и контролировать этот процесс будет достаточно сложно. Поэтому для приготовления питательного раствора, если никакой воды кроме водопроводной у вас нет, нужно пользоваться обратным осмосом.

Субстрат

Во-вторых, это уровень pH почвы или используемого субстрата при выращивании гидропонным способом. Большинство субстратов является pH нейтральными, идеальным вариантом является такой субстрат, как пеностекло. В его составе нет компонентов способных взаимодействовать с питательным раствором или накапливать соли. Однако, такие субстраты как: кокос, торф, минеральная вата, керамзит способны накапливать вещества и влиять на уровень pH. Не забывайте вовремя менять или промывать ваш субстрат!

Удобрения

Не менее важны и используемые удобрения. Во многих готовых питательных растворах и удобрениях содержатся компоненты, которые сильно влияют на уровень pH. Например, если в составе присутствует мочевина, при выделении в раствор ионов аммиака произойдет изменение уровня pH. Помимо того, в процессе поглощения питательных элементов растениями, также может изменяться уровень pH.

Как стабилизировать уровень pH?

Нужно помнить, что уровень pH внутри самого взрослого растения составляет примерно 7 – 7,2 единиц. Что касается рассады и молодых корней, здесь показатель варьируется в районе 4 единиц. Поэтому неразумное использование стабилизаторов pH, на ранних этапах развития растения, может привести к печальным результатам.

Также не стоит стабилизировать уровень pH тем, что попадется под руку, например, паяльной или янтарной кислотой. Поскольку, неизвестно как растение отреагирует на такие манипуляции и насколько стабильным получится питательный раствор. Поэтому для стабилизации уровня pH рекомендуем использовать уже проверенные продукты, такие как pH-Up и pH-Down. Продукты линейки pH-Up используется, чтобы повысить уровня pH, pH-Down, чтобы понизить уровень. Также в них уже есть специальные компоненты и стабилизирующие буферы.

Для измерения уровня pH вам будут необходимы такие устройства как: pH и TDS/ЕС метры. Подробнее, с которыми, вы можете познакомиться .

Удачных вам экспериментов и большого урожая!

Бывает так, что ухаживая за садом и посвящая ему все свое свободное время мы не получаем долгожданных результатов. Любимые цветы не радуют пышным цветением, плохо растут высаженные хвойные кустарники, да и урожай не радует. Пытаясь объяснить причину, мы жалуемся на погоду, на саженцы и т.д., и даже не задумываемся о том, что причиной может стать состояние почвы. Как известно именно от плодородия почвы зависит насколько хорошо будут расти и цвести наши растения.
Конечно, многие садоводы регулярно вносят в почву минеральные удобрения и органику, повышая ее плодородность. Но о кислотности почвы задумываются далеко не все.
Кислотность почвы определяется по содержанию в ней солей, кислот и обменных ионов. Кислые почвы обычно содержат железо, алюминий, марганец, в форме ядовитой для растений. Это часто приводит к накоплению вредных веществ в почве и вредит почвенной микрофлоре. На таких почвах растения плохо растут и часто болеют.
Большинство растений хорошо растут на нейтральных и слабокислых почвах. При этом щелочная среда тоже неблагоприятна, препятствует усвоению целого ряда элементов. Кстати верески, рододендроны и гортензия древовидная растут именно на кислых и среднекислых почвах.
Определение кислотности
Степень кислотности почвы определяется показателем рН. По нему почвы делят на: сильнокислые(рН 4,0 — 4,5), среднекислые (рН 4,6 — 5,0), слабокислые (рН 5,1 — 5,5), близкие к нейтральной почвы (рН 5,6 — 6,8), нейтральные (рН 6,9 – 7,3), слабощелочные (рН 7,4 – 8,0), щелочные (рН 8,1 – 8,5) и сильнощелочные (рН 8,6 – 9,1 и более).

1. Кислотность можно определить при помощи произрастающих на ней растений. Но для этого необходимо учитывать те из них, которые росли изначально на этом участке. На кислую почву укажут подорожник, белоус, щавель, мята, голубика, хвощ, черника, иван-да-марья, фиалка трехцветная, щавелек малый. А вот василёк, полевая редька, бодяк огородный, клевер, крапива, полевой вьюнок, лебеда, мокрица (звездчатка), лютик, мятлик, мать-и-мачеха, ромашка на нейтральную и слабокислую. На щелочной почве растут живокость, дикий мак и полевая горчица.

2. Можно купить индикаторную бумагу («рифан», «мультифан», «фан», или универсальную индикаторную бумагу с узким интервалом рH) в садовом магазине. Затем в земле, для которой нужно определить степень кислотности, делается ямка глубиной на штык лопаты. Далее со стенок ямки берут немного грунта, около 25 г., и помещают в чистую воду, примерно 50 г., перемешивают, и в полученный раствор окунают индикаторную бумажку. В зависимости от цвета, в который окрашивается бумажка, определяют кислотность почвы. От жёлтого до розового — почва кислая (pH 5 — 3), от зелёного до синего — щелочная (pH 7 -10).

3. Определить кислотность можно и с помощью столового уксуса: для этого берут небольшую горсть земли и капают на нее уксусом, если почва содержит известь, то появятся пузырьки и шипение, это будет показателем щелочной почвы.

4. Еще одним способом будет размешать горсть земли в остывшем отваре из листьев вишни или смородины. Если вода покраснеет значит почва кислая, посинеет – слабокислая, позеленеет – нейтральная.

Как видно овощные культуры предпочитают почвы от слабокислых до нейтральных почв (рН6,0-7,0). Многие виды цветов, хвойники, некоторые деревья прекрасно растут на слабокислых и кислых почвах.

Если растение, предпочитающее нейтральную почву растет на почвах с повышенной кислотностью, оно начинает болеть. Поэтому нужно регулярно проверять состояние почвы.

Перед тем как менять кислотность на участке, постарайтесь разграничить территорию под посадку растений, на те которые любят кислую почву и те которые предпочитают нейтральную или щелочную. Для уменьшения повышенной кислотности почв применяют известкование. Для этого используют удобрения которые содержат кальций и магний: молотый известняк, известковый туф, известь гашеная (пушонка), доломит, цементная пыль, мергель, озерная известь (гажа), молотый мел и древесная зола. Зола содержит калий и микроэлементы, поэтому при ее использовании вносить калийные удобрения не нужно (ее вносят из расчета 1-2 кг/м²).
Наиболее широко применяется для известкования молотый известняк или известковая мука. Чем тоньше помол тем лучше, тем быстрее будет нейтрализоваться кислотность. Гашеная известь (пушонка) получают в результате гашения водой жженой извести перед тем как внести в почву. Этот порошок хорошо растворяется в воде и быстро нейтрализует кислотность почвы. Доломитовая мука действует медленнее, т.к содержит влагу, так же в состав входит углекислый кальций и углекислый магний, внесение последнего в почву положительно сказывается урожае овощей, таких как огурец, перец, томата и др., особенно хороший результат получается если почва супесчаная и песчаная.

Одним из лучших известковых материалов является печная зола (дровяная). В ней в 2 раза больше кальция чем у торфяной золы (всего 15-20%), зола хвойных пород содержит до 35 % кальция в окисной форме, а лиственных пород до 30%. Помимо кальция дровяная зола содержит целый ряд микроэлементов: фосфор, калий и т.п., поэтому считается хорошим удобрением.

Некоторые применяют для этих целей яичную скорлупу. Для этого ее нужно очень мелко истолочь.

Если частицы известкующего материала, крупнее 3-4 мм то в почве они бесполезны, чем тоньше помол, тем лучше.

Лучше всего известковать почву осенью. По участку равномерно рассеивают Известкующий материал. Затем разбрасывают навоз и заделывают.

Если применяется гашеную известь, сланцевая зола или цементная пыль, то вносить навоз лучше уже весной.

Примерные дозы (г/м) молотого известняка для известкования кислых почв:

Известкование проводят 1 раз в 4-5 лет. Злоупотреблять известкованием не стоит, т.к. это вредит почве, приводит к снижению бора и меди, а так же поступления калия в растение.

Для закисления почвы, ее либо просто смешивают с кислой почвой, либо добавляют в нее лимонную кислоту, квасцы, забродивший березовый сок, опилки из хвойных пород или лесную почву с опавшей хвоей.

Главное не перестараться.

После того как все сделано, необходимо еще раз провести тест на кислотность., чтобы быть уверенным что все сделано правильно.

При проведении агрохимического анализа почвенных субстратов, а также при описании характеристик компонентов, из которых составляются субстраты (дерновая земля, листовая земля, торф, хвойный перегной и т.д.) – используется понятие кислотность. Каждому виду растений необходима своя индивидуальная кислотность почвенной смеси.

Кислотность характеризуется значением pH.

pH – водородный показатель. Этот показатель даёт представление об уровне возможного содержания ионов водорода в почвенной смеси. Если pH равен 7.0 – почва считается нейтральной, при более низком показателе – кислой, при более высоком — щелочной.

В течение жизни растения кислотность почвенной смеси, в которой оно растет, изменяется.

Изменения кислотности в почвенной смеси по разному влияют на доступность для растения макро и микроэлементов.

Таблица зависимости доступности элементов от кислотности почвенной смеси.

Обозначения в таблице:

Д – доступен максимально;

Н – не доступен (минимально доступен 5- 10 % от максимальной доступности элемента);

ДУ – доступность элемента уменьшается от максимальной к полной недоступности;

НД – низкая доступность (20-30% от макс.).

Доступность элемента

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

азот

Н

ДУ

Д

Д

Д

ДУ

Н

фосфор

Н

ДУ

ДУ

Д

ДУ

НД

НД

калий

Н

ДУ

Д

Д

Д

Д

Д

сера

Н

ДУ

Д

Д

Д

Д

Д

кальций

Н

ДУ

ДУ

ДУ

Д

ДУ

Н

магний

Н

ДУ

ДУ

ДУ

Д

ДУ

Н

железо

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

ДУ

Н

марганец

НД

Д

Д

НД

ДУ

ДУ

Н

бор

НД

Д

Д

ДУ

НД

Д

Д

медь

НД

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

НД

цинк

НД

Д

Д

Д

ДУ

ДУ

НД

Чем можно снизить кислотность почвы?

Кислотность почвенных субстратов снижается при:

— внесении извести в состав смеси;

— добавлении доломитовой муки, которая наряду с кальцием содержит 1-20% магния;

— добавлении древесной золы.

Кислотность повышается при:

— добавлении молотой серы;

— добавлении перегноя (листового, хвойного), компоста.

Определить щелочная или кислотная почвенная смесь можно визуально. В щелочной среде на поверхности почвы появляется белый налёт, из-за недостатка железа на листьях проступают хлорозные пятна, замедляется рост растения. В сильнокислой почвенной смеси растения (в основном почти все виды) становятся чахлыми и не цветут.

Определение кислотности почвы.

На практике измеряется pH водной вытяжки почвенной смеси при соотношении

почва : вода =1:2.5 для минеральных почв и 1:25 для торфяных.

Для проведения измерений применяют дождевую или дисцилированную воду. Почвенную смесь смешивают с водой в соотношении указанном выше, в полученный раствор опускают лакмусовый индикатор. Затем полученную окраску индикатора сравнивают со стандартной шкалой, узнают кислотность почвенной смеси.

По степени кислотности почвенные смеси, субстраты делятся:

Почва

pH

Сильнокислая

3-4

Кислая

4-5

Слабокислая

5-6

Нейтральная

6-7

Щелочная

7-8

Сильнощелочная

8-9

Растение из почвы получает воду, а вместе с водой соединения азота и все зольные элементы своего тела.

Таким образом, всё, что влияет на поступление и передвижение воды в почве, на химизм почвы и т. п., влияет вместе с тем и на растения. Почва и растения находятся в постоянном взаимном обмене, и вне этого обмена немыслимы ни жизнь растения, ни жизнь почвы. Если основные черты растительности данного географического ландшафта определяются климатом и историей происхождения растений, то почвенные (или эдафические) факторы определяют детали распределения растительных группировок.

Одни растения предпочитают почвы с кислой реакцией (например, сфагнум), другие со щелочной, третьи (так называемые кальцифилы) растут на почвах с большим содержанием извести (сосна горная — Pious montana), четвёртые не переносят таких почв (люпин, сладкий каштан, сфагнум), пятые приспособились жить на почвах, обогащённых солями, вредными для других растений. Обитатели засолённых почв, или галофиты, относятся обычно к суккулентам (хотя по некоторым внутренним особенностям и отличаются от последних). Так как в их теле много воды, то соли, поступающие в организм (избежать этого поступления растение не может), не в состоянии образовать там раствор вредной концентрации. Галофиты, не имеющие облика суккулентов, борются с избытком солей путём выделения их с помощью особых желёзок наружу, так что растение (например, некоторые виды кермека) оказывается покрытым снаружи кристалликами или даже корочкой солей.

На экологии растений сказывается также и механический состав почвы, так как от него зависит водоудерживающая способность почвы, лёгкость или трудность передвижения в ней воды и циркуляции воздуха.

Почвы глинистые, как менее водопроницаемые, способствуют застаиванию воды на поверхности, отличаются плохой аэрацией, но зато богаты питательными веществами. В глинистых почвах растение обычно не образует разветвлённой корневой системы. Растения, обитающие на песках (псаммофиты), находятся в иных условиях, так как пески, как порода рыхлая, хорошо пропускают воду, относительно хорошо проветриваются, но сами подвержены выдуванию ветром. При выдувании растению грозит опасность засохнуть, если обнажатся его корни; с другой стороны, растение может погибнуть и вследствие погребения его (засыпания) песком, причём этой участи в одних случаях подвергаются целые экземпляры, в других их плоды и семена. Для ограждения от подобной опасности плоды псаммофитов покрыты щетинками, снабжены крылышками, т. е. они очень лёгкие и при движении воздуха обгоняют песчинки, так что те не могут их засыпать. Взрослые многолетние травянистые растения борются против засыпания развитием корневищ с длинными междоузлиями и острыми концами, которые быстро растут, пробивают засыпавший их слой песка и дают новые побеги на поверхности. Чтобы корни не засыхали при выдувании, они защищены чехлами из сцементированных песчинок; корень в таком чехле лежит свободно и отделён от стенок чехла слоем воздуха.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кислотность почвы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *