Лекция 5. Методы химической мелиорации почв

Значительные площади земли занимают кислые и щелочные солонцовые почвы. Наличие в поглощенном состоянии в кислых почвах большого количества ионов водорода и алюминия, а в солонцовых катионов Nа резко ухудшает физические, физико-химические и биологические свойства этих почв и их плодородие.

Для улучшения свойств таких почв необходима химическая мелиорация в сочетании с другими агротехническими приемами.

Для нейтрализации кислотности почвы и повышения ее плодородия основным мероприятием является известкование, а для устранения повышенной щелочности и улучшения свойств солонцовых почв- г ипсование.

Известкование кислых почв. Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6-7).

Повышенная кислотность почвенного раствора ухудшает рост и ветвление корней, отрицательно действует на физико-химическое состояние плазмы клеток корня, на их проницаемость, что ухудшает использование растениями питательных веществ почвы и удобрений.

Для получения высоких и устойчивых урожаев с-х культур и повышения эффективности вносимых удобрений на кислых почвах проводят известкование почвы. При внесении извести в почвенном растворе повышается содержание ионов Са и ОН. Ионы Са вытесняют ионы водорода из почвенного поглощающего комплекса (ППК) и кислотность нейтрализуется.

Известкование кислых почв способствует повышению урожайности возделываемых культур, его качества. Положительное действие полной нормы извести проявляется в течение 4-8 лет.

Известковые удобрения вносят в почву осенью под вспашку или весной под ее перепашку.

Гипсование солонцеватых и солонцовых почв

Гипсованием называется внесение в почву гипса (СаSO₄^. 2Н₂О) для химической мелиорации. Эти почвы характеризуются большим содержанием

Na в поглощенном комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора, что снижает плодородие почв. Содержание поглощенного натрия колеблется от 5-10% (слабосолонцеватые почвы) до 20 и более % (солонцы).

Для коренного улучшения солонцовых почв необходимо устранить из них соду (NaCO₃), поглощенный натрий заменить Са, образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Замена поглощенного натрия кальцием способствует склеиванию комковатой структуры, улучшаются физические свойства почвы, создаются благоприятные условия для развития и деятельности почвенных микроорганизмов, улучшается плодородие почвы.

Гипс в почву вносят в дозе 1-3-8-10 т/га в зависимости от содержания поглощенного натрия.

Лекция 6. Удобрение, их свойства и применение

Удобрения- это вещества органического (биологического) или неорганического (минерального) происхождения,

Органические удобрения - это свежие или биологически переработанные вещества растительного или животного происхождения, вносимые в почву для улучшения плодородия и урожая. К ним относят: навоз, торф, птичий помет, компосты, сидераты. Органические вещества при разложении в почве образуют перегной (гумус). С навозом в почву поступают все необходимые растениям питательные элементы.

Минеральные удобрения – удобрения, являющиеся продуктами промышленно-заводского производства. Они делятся на простые и сложные. Простые (ординарные) удобрения – это минеральные удобрения, содержащие один вид питательных для растения элементов- азот, фосфор и калий. Сложные удобрения-удобрения, содержащие не менее двух питательных элементов, входящие в состав одного химического соединения (хлористый калий, натриевая селитра).

Микроудобрения-это удобрения, действующим началом которых являются микроэлементы (бор, цинк, медь и др.).

Новые виды удобрений

Навоз- основное органическое удобрение. Однако в настоящее время его запасы не восполняют потребность почвы в органическом веществе. Поэтому создалась необходимость использования органического удобрения из отходов птицеводства или животноводства с добавкой насыщенного раствора гумата натрия в разных соотношениях, а также органики с минеральными удобрениями.

В последнее время появились научные публикации, посвященные использованию гуматов при выращивании посадочного материала винограда (12-15).

Гуматы- сложные почвенные биопродукты трофических (пищевых) отношений между растениями и почвообразующими микроорганизмами, представляющие собой соли гуминовых кислот. Растения используют их как естественный метаболит. В естественных условиях гуматы возникают в результате процессов гумификации, гидролиза и жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Промышленные способы получения гуматов основаны на реакции получаемых из углей или других сырьевых источников гуминовых кислот со щелочами КОН или NаОН. Гумат натрия является продуктом переработки Нарынкольского угля. Препарат, являясь природным веществом, сходным по строению с гуминовыми кислотами почв не изменяет природу сельскохозяйственных культур, вследствие чего отнесены Госкомиссией к веществам не нуждающимся в гигиеническом нормировании. Гуматы представляют особую группу универсальных регуляторов роста и стрессовых адаптогенов и в этом отношении они не имеют себе равных. Гуматы, в отличие от регуляторов роста не являются фитогорманами и не заменяют работу фитогормонов. Они стимулируют выработку самим растением естественных фитогормонов и активизируют их функциональную деятельность, поддерживая ее на оптимально высоком уровне. Гуматы обладают физиологически активными свойствами, в малых дозах стиулирую рост и деление клеток, обладают антистрессовым эффектом, т.е. повышают устойчивость растений к климатическим, техногенным и прочим стрессам. Гумат натрия усиливает рост корневой системы, а затем надземные массы растений, существенно влияет на образование хлорофилла и фотосинтез.

Особый интерес представляют различные сочетания гуматов с синтетическими регуляторами роста, микроудобрениями. Смешивание гуматов с указанными препаратами обладает ярко выраженным усилением эффекта. Сотрудниками КазНТУ им. К.Сатпаева созданы препараты гуматового класса Шубаршинского месторождения, обогащенные органическим веществом, повышающие адаптогенные свойства препарата.

Для ускоренного размножения оздоровленного посадочного материала, повышения его качества и адаптивности в лаборатории биотехнологии ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко изучаются возможности применения калийного лигногумата. В качестве источника гуминовых веществ использован калийный лигногумат марки AM. Низкомолекулярные соединения гуминовых веществ обладают повышенным биостимулирующим действием на рост и развитие растений, им свойственна высокая миграционная подвижность в почве (15,17) Высокомолекулярные соединения при меньшей миграционной подвижности и невысоком биостимулирующем действии имеют повышенные сорбционные свойства связывания элементов по механизму комплексования, что снижает возможности попадания токсичных и вредных веществ в растение. Эти особенности лигногумата обеспечивают увеличение приспособляемости растений к пестицидному токсикозу и минеральной передозировке, а также позволяют уменьшить последствия стрессовых факторов (пересадки, засухи, переохлаждения). По данным А.Н.Реброва (18) лигногумат в концентрациях 0,1, 0,3 и 0,5 %, оказывал ингибирующее действие. Наряду с ингибирующим действием им было отмечено и положительное действие лигногумата. На субстратах с применением лигногумата раньше образовывались корневые бугорки, и первые корни появлялись (через 7-8 дней) еще до прорастания почек, тогда как на контроле корневая система образовывалась только после появления первых листьев (через 2 недели).

Применение мелиорантов и удобрений в сочетании их с физиологически активными гуминовыми препаратами – адаптогенами, в совокупности с другими агротехническими приемами способствует повышению почвенного плодородия и продуктивности сельскохозяйственных культур, при этом особый интерес представляют различные сочетания гуматов с синтетическими регуляторами роста, микроудобрениями. Смешивание гуматов с указанными препаратами обладает ярко выраженным усилением эффекта.

Инновационное развитие в сфере агрохимии предполагает широкое использование достижений современной биотехнологии, в том числе и применение различных групп биологических препаратов, созданных на основе разных растительных комплексов. Практическим выражением такого подхода стало использование биопрепарата типа ККМ 17. Полученный из бурых углей Нарынкольского месторождения в его состав входит сбалансированный набор макро- и микроэлементов (азот, фосфор, калий, железо, медь, марганец, цинк, кобальт, молибден и другие), а также специальные биодобавки, повышающие адаптогенные свойства препарата, улучшающие плодородие почв. Этот препарат создан в НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова.