АЛКАЛНИ ПОЧВИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СЪСТАВ И КОРЕКЦИЯ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

На алкални почви са почви, които имат високо рН (по-голямо от 8.5). PH е мярка за степента на киселинност или алкалност на воден разтвор и стойността му показва концентрацията на присъстващите Н ⁺ йони.

PH на почвата е един от най-важните показатели в почвения анализ, тъй като решаващо влияе върху биологичните процеси, които протичат в тази матрица, включително развитието на растенията.

Фигура 1. Алкалните почви имат високо съдържание на глини, което причинява разширяване и свиване. Източник: flickr.com/photos/eddgarreve

Изключително киселинните или основни стойности на pH създават неблагоприятни условия за развитието на всички форми на живот в почвата (растения и животни).

Математически pH се изразява като:

pH = -log

където е молната концентрация на Н ⁺ йони или водородни йони.

Използването на pH е много практично, тъй като избягва боравенето с дълги цифри. Във водни разтвори скалата на рН варира между 0 и 14. Киселинните разтвори, при които концентрацията на Н ⁺ йони е по-висока и по-висока от тази на ОН ^- йони (оксихидрил), имат рН по-ниско от 7. В алкални разтвори, където Концентрациите на OH йони ^- са доминиращи, pH има стойности по-големи от 7.

Чистата вода при 25 ^o C има концентрация на Н ⁺ йони, равна на концентрацията на OH ^- йони и следователно нейното рН е равно на 7. Тази стойност на pH се счита за неутрална.

Фигура 2. Цветовете на растението хортензия (Hydrangea macrophylla) са сини, ако почвата, където расте, има киселинно рН и розово, ако почвата е алкална. Източник: Raul654

Обща характеристика на алкални почви

Сред характеристиките на алкални почви можем да споменем:

структура

Те са почви с много лоша структура и много ниска стабилност, не много плодородни и проблемни за селското стопанство. Те имат характерно повърхностно уплътнение.

Те често представят твърд и компактен варовиков слой между 0,5 и 1 метър дълбочина и различни видове уплътнения под формата на корички и плоскости.

Това води до висока механична устойчивост на проникване в корените на растенията и проблеми с намалена аерация и хипоксия (ниска концентрация на наличния кислород).

композиция

Те имат доминиращо присъствие на натриев карбонат Na ₂ CO ₃. Те са глинести почви, където по-голямата част от присъствието на глина причинява разширяване на почвата чрез подуване в присъствието на вода.

Някои йони, които присъстват в излишък, са токсични за растенията.

Задържане на вода

Те имат лошо събиране и съхранение на вода.

Те имат ниска инфилтрационна способност и ниска пропускливост, следователно, лош дренаж. Това води до задържане на дъжд или вода за напояване на повърхността, което също генерира ниска разтворимост и подвижност на оскъдните налични хранителни вещества, което в крайна сметка се превръща в дефицит на хранителни вещества.

местоположение

Обикновено са разположени в полусухи и засушливи райони, където валежите са малко и алкалните катиони не се излугват от почвата.

Химичен състав и корелация с развитието на растенията

Като глинести почви с преобладаване на глини в състава си, те имат агрегати от хидратирани алуминиеви силикати, които могат да проявяват различни цветове (червено, оранжево, бяло), поради наличието на конкретни примеси.

Прекомерните концентрации на алуминиеви йони са токсични за растенията (фитотоксични) и следователно представляват проблем за културите.

Алкалното състояние на почвата създава характерен химичен състав с фактори като:

Висока соленост или прекомерна концентрация на разтворими соли във вода

Това състояние намалява транспирацията на растенията и усвояването на водата от корените, поради осмотичното налягане, което създава.

Натриевост или излишък от натриев йон (Na

Високата калциевост намалява хидравличната проводимост на почвата, намалява капацитета за съхранение на вода и транспортирането на кислород и хранителни вещества.

Високи концентрации на разтворим бор

Борът е токсичен за растенията (фитотоксичен).

Ограничение на хранителните вещества

Високите стойности на pH, свързани с алкални почви, с преобладаващи концентрации на OH ^- йони, ограничават наличието на растителни хранителни вещества.

Бикарбонатен йон (HCO

Бикарбонатът също е фитотоксичен, тъй като инхибира растежа на корените и дишането на растенията.

Наличие на алуминиев йон (Al

Алуминият е друг фитотоксичен метал, който има ефекти, подобни на прекомерното присъствие на бикарбонати.

Други фитотоксични йони

Като цяло алкалните почви представят фитотоксични концентрации на хлоридни (Cl ^-), натриеви (Na ⁺), бор (В ³⁺), бикарбонатни (HCO ₃ ^-) и алуминиеви (Al ³⁺) йони.

Хранителните вещества

Алкалните почви също имат намалена разтворимост на растителни хранителни вещества, по-специално на макронутриенти като фосфор (P), азот (N), сяра (S) и калий (К) и на микроелементи като цинк (Zn), мед (Cu), манган (Mn) и молибден (Mo).

Алкална корекция на почвата

Производството на зеленчукови култури в суха и полусуха среда е ограничено от ограниченията, наложени от ниски и променливи валежи, съществуващото безплодие и физическите и химичните ограничения на алкалната почва.

Нараства интересът към включване на алкални почви в селскостопанско производство чрез прилагане на методи за коригиране и подобряване на техните условия.

Стратегии за подобряване на алкални почви

Управлението на алкални почви включва три основни стратегии за повишаване на тяхната производителност:

• Стратегии за смекчаване на ограниченията на дълбоките слоеве или недра на алкални почви.
• Стратегии за повишаване на толерантността на културите към ограниченията на алкални почви.
• Стратегии за избягване на проблема чрез подходящи агрономически инженерни решения.

Практики за корекция на алкална почва

-Преходна корекция на солеността

За подобряване на преходните условия на соленост (солеността не е свързана с скокове на подземни води), единственият практичен метод е поддържането на вътрешен поток на водата през почвения профил.

Тази практика би могла да включва прилагането на гипс (CaSO ₄) за увеличаване на фракцията на солевия секрет от зоната на развитие на корените. За разлика от натриевите подпочви, в допълнение към излугването или промиването на натриевите йони се налага прилагането на подходящи изменения.

Разтворимият бор също може да се отмие. След измиване на натрий и бор, дефицитът на хранителни вещества се коригира.

-Разливи на подпочвените почви или дълбоки недра

Почвеното оран или дълбоко подпочване се състои в отстраняване на матрицата от недрата, за да се разрушат уплътнените втвърдени слоеве и да се подобри плодородието и влагата чрез добавяне на вода.

Тази техника подобрява производителността на почвата, но нейните ефекти не се запазват в дългосрочен план.

Коригирането на киселинността на почвата (или излишък от натриев йон, Na ⁺) с дълбоко подпочване има само положителни ефекти в дългосрочен план, ако структурата на почвата е стабилизирана с добавяне на химически подобрители, като калций под формата на гипс (CaSO ₄) или органична материя, в допълнение към контрола на движението или преминаването на хора, добитък и превозни средства, за намаляване на уплътняването на почвата.

-Корекция чрез добавяне на мазилка

Гипсът като източник на калциеви йони (Са ²⁺) за заместване на натриевите йони (Na ⁺) в почвата се използва широко с променлив успех, с цел подобряване на структурните проблеми в натриевите почви.

Гипсовата корекция предотвратява прекомерното подуване и диспергиране на глинени частици, повишава порьозността, пропускливостта и намалява механичната устойчивост на почвата.

Съществуват и изследователски работи, които отчитат увеличаване на отделянето на соли, натрий и токсични елементи, с използването на гипс като корекция на алкални почви.

-Подобряване с използването на полимери

Наскоро са разработени техники за подобряване на натриевите почви, които включват използването на различни полиакриламидни полимери (PAMs).

PAMs са ефективни за увеличаване на хидравличната проводимост в натриеви почви.

-Корекция с органични вещества и подплънки

Повърхностните мулчи (или на английски мулчи) имат няколко благоприятни ефекта: те намаляват изпарението на повърхностните води, подобряват инфилтрацията и намаляват движението на вода и соли навън.

Повърхностното приложение на органични отпадъци под формата на компост води до намаляване на Na ⁺ йони, вероятно поради факта, че някои разтворими органични съединения в компостния материал могат да улавят натриевия йон чрез образуването на сложни химични съединения.

Освен това, органичното вещество на компоста допринася макронутриенти (въглерод, азот, фосфор, сяра) и микроелементи в почвата и насърчава активността на микроорганизмите.

Корекцията с органична материя се извършва и в дълбоки слоеве на почвата, под формата на легла, със същите ползи като повърхностното приложение.

Фигура 3. Изменения с вулканична пепел, за да се подобри задържането на вода, Ел Палмар, Тенерифе, (Канарските острови). Източник: Patrick.charpiat, от Wikimedia Commons

-Прилагане на химически торове в недра

Прилагането на легла с химически торове в недрата също е корекционна практика за алкални почви, която подобрява производителността на селското стопанство, тъй като коригира дефицита на макро- и микроелементи.

-Первични култури

Няколко проучвания са разгледали практиката на първокачествените култури като механизъм за промяна на структурата на почвата, създавайки пори, които позволяват на корените да се развиват във враждебни почви.

Многогодишните дървесни местни видове са били използвани за производство на пори в непроницаеми глинести недра, чието отглеждане при първа употреба благоприятно променя структурата и хидравличните свойства на почвата.

-Размножаване на растителни видове, толерантни към ограниченията на солените недра

Използването на селективно развъждане за подобряване на приспособяването на културите към рестриктивните условия на алкални почви е силно поставено под въпрос, но това е най-ефективният дългосрочен и най-икономичен метод за подобряване на производителността на културите в тези враждебни почви.

-Избягвайте ограниченията на недрата

Принципът на практиките за избягване се основава на максималното използване на ресурси от относително доброкачествената алкална почвена повърхност за растеж и добив на зеленчукови култури.

Използването на тази стратегия предполага използване на ранни зреещи култури, по-малко зависими от влажността на подпочвата и по-малко повлияни от нейните неблагоприятни фактори, тоест способността да се избягват неблагоприятните условия, присъстващи в алкална почва.

-Агрономически практики

Простите агрономически практики, като ранна реколта и увеличен принос на хранителни вещества, увеличават локализираното развитие на корените и по този начин позволяват увеличаване на обема на повърхностната почва, експлоатирана в културата.

Задържането на резитбата и стърнищата също са агрономични техники за подобряване на условията на отглеждане в алкални почви.

Препратки

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Ролята на мениджмънта в подобряването на добива на житни култури - преглед със специален акцент върху Западна Австралия. Австралийски журнал за селскостопански изследвания. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Армстронг, РД, Орел. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Нанасяне на компотирана постеля върху постелята на Vertosol и Sodosol. 1. Ефекти върху растежа на културите и почвените води. Австралийски журнал за експериментално земеделие. 47, 689-699.
3. Марка, JD (2002). Проучване на грубо засети лупини (Lupinus pilosus и Lupinus atlanticus Glads.) Или поносимост към варовити почви. Растение и почва. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA и Anderson, WK (2003). Отговорите на почвените свойства и добивите на зърното при дълбоко разкъсване и полагане на гипс в уплътнена глинеста почва, контрастирана с глинеста глинеста почва в Западна Австралия. Австралийски журнал за селскостопански изследвания. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. and Rathjen, AJ (2003). Фитотоксичност на алуминия за растенията от пшеница в разтвори с високо pH. Австралийски журнал за експериментално земеделие. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153