Мероприятия предупреждения и борьбы с уплотнением почв

Основными способами борьбы с уплотнением почв является совмещение технологических операций в одном цикле, создание новой техники с допустимым давлением на единицу площади.

Эффективным мероприятием против уплотнения почвы является внесение органических удобрений в повышенных дозах (80-100 т/га). Помимо навоза эффективна запашка сидератов, соломы. Они способствуют устранению деформаций почвы, повышают упругость почвенных агрегатов, улучшают структуру почвы, увеличивают ее буферность.

Уплотнение почвы значительно снижается при проведении ос­новной обработки почвы в оптимальные сроки - при физической спелости почвы. Повышению буферности почвы способствует ее глубокое рыхление.

Особенно сильное уплотняющее действие оказывают колесные трактора, поэтому при их использовании, особенно на почвах с низкой несущей способностью необходимо снижать давление в ши­нах.

Несколько снизить давление на почву позволяет монтирова­ние сдвоенных (тандемы) и строенных колес, использование широ­копрофильных шин, но одновременно увеличивается общая площадь уплотнения.

Причины подкисления почв

Проблема кислотной деградации почв является очень акту­альной, так как процессы вторичного антропогенного подкисления почв приобретают глобальные масштабы, проявляются во многих странах мира. Повышение кислотности почв происходит и у нас в стране. Этот процесс охватывает в большей степени почвы с ме­нее устойчивым поглощающим комплексом - темно-серые оподзолен­ные, оподзоленные черноземные и даже южные черноземы. Подкис­ление почвы приводит к недобору растениеводческой продукции.

Одной из причин данного процесса являются кислотные дож­ди. По данным ЮНЕСКО, в атмосферу сейчас поступает около 1 млрд т кислотных агентов газового и аэрозольного характера, которые включаются в глобальную атмосферную циркуляцию. Это соединения хлора, сероводород и сернистый ангидрид, окислы азота и соединения аммония. При окислении они образуют соля­ную, серную, азотную кислоты и служат центрами конденсации влаги, выпадающей на поверхность. В районах с интенсивной раз­витой промышленностью кислотные агенты могут поглощаться поч­вой непосредственно из воздуха.

Кислотные дожди разрушают минеральную и органическую час­ти почвы, угнетают рост и развитие растений, микробного насе­ления почвы, нарушают биохимический цикл азота и др.

Кислотные дожди вызывают химическую деградацию органоми­неральных компонентов почвы. В условиях увлажнения активный ион водорода быстро вытесняет основания из обменного комплекса минеральной и органической частей почвы. Вытесненные катионы поступают в почвенный раствор, в результате чего происходит повышение его минерализации. Насыщенные водородом глинистые минералы нестабильны и подвержены самопроизвольному распаду с высвобождением алюминия, кремния и других элементов, входящих в структуру алюмосиликатов, составляющих минеральную часть почвы.

Органоминеральные соединения почвы очень разнообразны, их объединяют в несколько групп: нерастворимые гуматы и фульваты, гнинисто-гумусовые комплексы, слабоподвижные алюмо- и желе­зо-органические комплексы и внутрикомплексные соединения гуми­новых и фульвокислот, растворимые в воде гуматы щелочных ме­таллов и аммония. В кислой среде гуматы и фульваты вступают в реакции обмена катионов на водород с образованием соответству­ющих кислот. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде. Их водные растворы имеют сильно кислую реакцию (pH 2.6-2.8). Поэтому они обладают большой агрессивностью и являются активными агентами разрушения первичных и вторичных минералов. Их растворяющее действие сильнее, чем действие соляной и лимонной кислот той же концентрации. Гуминовые кислоты менее активны, но также мо­гут участвовать в кислотной деградации минеральной части поч­вы, вступать в обменно-химические процессы, образовывать более подвижные органо-минеральные соединения, которые при нисходя­щем токе почвенной влаги перемещаются вниз по профилю. В ре­зультате этих процессов происходит разрушение сложных агрега­тов гумусового горизонта и появляется бесструктурный материал.

Наиболее подвержены деградации под действием кислых осадков ненасыщенные основаниями почвы. В них тормозится дея­тельность микроорганизмов, в почвенный раствор вытесняются ал­юминий и марганец, оказывающие токсичное влияние на растения и блокирующие усвоение питательных элементов. В кислых почвах значительно снижается скорость разложения растительных органи­ческих остатков и процессы гумусообразования. У бобовых расте­ний нарушается фиксация азота.

Источником кислотности почв могут быть физиологически кислые удобрения в районах интенсивного и длительного их ис­пользования. При этом азотные удобрения имеют наибольшее зна­чение. Гидролиз и нитрификация одной грамм-молекулы нитрата аммония дает в результате две грамм-молекулы азотной кислоты. При нитрификации одной грамм-молекулы сульфата аммония образу­ется две грамм-молекулы азотной и одна грамм0молекула серной кислоты. Использование в течение длительного времени физиоло­гически кислых форм минеральных удобрений снижает общее содер­жание в почве гумуса с преобразованием последнего в соединения типа фульфокислот.

Большое значение для изменения кислотности почв имеет загрязнение почв промышленными выбросами, содержащими сульфиды и оксиды металлов, а также частицы сульфидсодежащих пород. Об­разующаяся в результате химических и биохимических соединений серная кислота является главной причной подкисления почв. При этом увеличивается гидролитическая кислотность и количество обменного алюминия в поглощающем комплексе почвы. Наличие в поверхностном слое чернозема кислых продуктов, дестабилизирую­щих почвенную структуру, приводит к разрушению сложных агрега­тов гумусового горизонта и появлению бесструктурного материа­ла.