Расчёт доз и́звести

Расчёт необходимого количества CaCO₃ (т/га) может производиться исходя из величины гидролитический кислотности (H) по формуле

P_CaCO3 = H•5•h•d ,

где h - мощность пахотного слоя, d - его плотность.

Расчёт необходимого количества CaCO₃ (т/га) также может приблизительно производиться по величине pH солевой вытяжки с учётом гранулометрического состава почвы.

Грансостав	pH солевой вытяжки
	<4,5	4,6	4,8	5,0	5,2	5,4-5,5
Песчаный	2,5	2,1	1,6	1,3	1,0	0,7-0,5
Супесчаный	3,5	3,0	2,5	2,0	1,5	1,2-1,0
Легкосуглинистый	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,0
Среднесуглинистый	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0
Тяжелосуглинистый	7,0	6,5	6,0	5,5	5,0	4,5
Глинистый	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5

Наиболее точно рассчитать дозу CaCO₃ можно по кривым буферности. Их строят, добавляя в несколько колб с равными навесками почвы и прилитыми к ним равными объёмами 1,0 н. раствора CaCl₂ возрастающие количества Ca(OH)₂. После взбалтывания и 24-часового настаивания измеряют pH и строят график зависимости pH от количества прилитой щелочи. Аналогично строится вторая ветвь графика, но в этом случае добавляется не Ca(OH)₂, а HCl. По полученной кривой можно найти количество Ca(OH)₂, необходимое для доведения pH до любого значения, и пересчитать его в CaCO₃.

В то же время, при слишком частом известковании существует риск исчезновения питательных веществ в почве, так как повышение количества растений требует повышения этих веществ в почве, а известковые удобрения их не воспроизводят.

40. Физико-механические свойства почвы

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, усадка, связность, твердость и сопротив­ление при обработке.

Пластичность — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии.

Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные — непластичны). На пластичность влияют состав колло­идной фракции почвы, поглощенных катионов и содержание гуму­са. Например, при содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием — снижается. При высо­ком содержании гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость — способность почвы прилипать к различным поверх­ностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям ма­шин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость возрастает при увлажнении. Высокогумусированные почвы (например, черноземы) даже при высоком увлажнении не проявляют липкости. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных — наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием — увеличению липкости. С липкостью свя­зано такое агрономическое и ценное свойство почвы, как физичес­кая спелость. Состояние, когда почва при обработке не прилипа­ет к орудиям и крошится на комки, отвечает ее физической спе­лости.

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Почвы с большим содер­жанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Набухание может вы­звать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы мо­гут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Усадка — уменьшение объема почвы при высыхании. Это об­ратный процесс набуханию. При высушивании почвы вследствие усадки появляется трещиноватость.

Связностью и твердостью почвенной массы определяются такие важнейшие технологические показатели, как сумма энергетичес­ких затрат, расход горючего и смазочных материалов, износ ма­шин и орудий.

Связность почвы — способность сопротивляться внешнему уси­лию, стремящемуся разъединить ее частицы. Обусловливается она силами сцепления между частичками почвы. Связность определя­ет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает поч­ва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами — твердоме­рами. Высокая твердость является признаком плохих физико-хи­мических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влия­ет на сопротивление при обработке.

Удельное сопротивление — усилие, затрачиваемое на подреза­ние пласта, его оборот и трение о рабочую плужную поверхность. В зависимости от механического состава, физико-химических свойств, влажности и агрохозяйственного состояния земли удель­ное сопротивление почвы изменяется в пределах от 0,2 до 1,2 кг/см2.

Физико-механические свойства почв улучшают химической ме­лиорацией при условии применения передовой агротехники.

41.

Структурность и структура почвы

Структурность и структура почвы - очень важные понятия для агронома. Структурность - это способность почвы распадаться на отдельные агрегаты различной величины. Структура - показатель физического состояния почвы. Она определяет благоприятное состояние пахотного слоя, физические и технологические свойства почвы. В понятии структуры почвы выделяется водопрочная структура - способность почвенных агрегатов противостоять размыванию водой. Естественно, чем почва меньше размывается, тем лучше. Также в агрономии существует понятие водопроницаемости почвы - способность почвы впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость зависит от гранулического состава почвы, структуры почвы и степени увлажнения. Структура почвы создается образованием структурных агрегатов, благодаря процессам взаимного осаждения коллоидов почвы, коагуляции. для улучшения структуры почвы применяют следующие агротехнические приемы: вспашка плугом с культурными формами отвала, изменение глубины вспахивания почвенного горизонта, изменение характеристик атаки отвала (в частности угла наклона) на почву. В агрономии ценными считаются размеры почвенных агрегатов от 0,25 до 10 мм. Эрозионно опасными, т.е. способными вымываться и исчезать под действиями ветра считаются почвенные агрегаты величиной 0,1-0,5 мм.

42. Структурные почвы обладают высокой водопроницаемостью и большой водоудерживающей способностью. В таких почвах хороший газообмен с атмосферой, что обеспечивает активную жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и мобилизацию элементов питаниярастений.

Структурные почвы легко обрабатывать, на них проще равномерно заделать семена, всходы появляются дружно, созревание наступает одновременно.

Бесструктурные распыленные почвы трудно обрабатывать, при этом образуются крупные глыбы. После дождей и полива эти почвы расплываются, а при высыхании образуют корку.

Важную роль в борьбе с эрозией играют комковатая и зернистая структуры. Почва считается структурной, если в пахотном слое на комковатые и зернистые водопрочные агрегаты размером 10,00...0,25 мм приходится более 55 %.

43. Процесс структурообразования заключается в том, что отдельные

глинистые и пылеватые частицы под влиянием коллоидов образуют

почвенные агрегаты. Особую роль в этом процессе играют

органические коллоиды, то есть гумус. В структурообразовании

участвуют и минеральные коллоиды при их взаимодействии с

органическими коллоидами.

При внесении навоза, торфа, компостов и других органических веществ

структура почвы улучшается.

В процессе обработки почвы комковатая структура разрушается, почва

становится бесструктурной и распыленной.

Чтобы избежать разрушения структуры, почву нужно обрабатывать в

состоянии физической спелости.

Систематическое восстановление агрономически ценной структуры

почвы достигается с помощью правильной обработки почвы, внесения

органических удобрений, известкования кислых почв, гипсования

солонцов, введения севооборотов с многолетними травами (клевер,

люцерна, тимофеевка и др.).

44. Плотностью почвы называют массу единицы объема

абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении,

выраженную в граммах на кубический сантиметр.

 Плотность почвы зависит от гранулометрического и

минералогического составов, структуры, содержания гумуса

и обработки. После обработки почва вначале бывает

рыхлой, а затем постепенно уплотняется, и через некоторое

время ее плотность мало изменяется до следующей

обработки. Самую низкую плотность имеют верхние

гумусированные и оструктуренные горизонты. Плотность твердой фазы почвы — это масса сухой почвы

в единице объема твердой фазы почвы без пор.

 Плотность твердой фазы используют для расчета

пористости почвы.

 От плотности почвы зависят поглощение влаги,

воздухообмен в почве, жизнедеятельность

микроорганизмов и развитие корневых систем растений.

45. Пористость (скважность) почвы — это суммарный объем

всех пор между частицами твердой фазы почвы.

 Пористость зависит от гранулометрического состава,

структурности, содержания органического вещества.

 В пахотных почвах пористость обусловлена обработкой и

приемами окультуривания. При любом рыхлении почвы

пористость увеличивается, а при уплотнении уменьшается.

Чем структурнее почва, тем больше общая пористость. Наряду с общей пористостью различают еще капиллярную

и некапиллярную пористость почвы. Капиллярная

пористость характерна для ненарушенных суглинистых

почв, а некапиллярная — для структурных и рыхлых почв.

 Пористость почвы обеспечивает передвижение воды в

почве, водопроницаемость и водоподъемную способность,

влагоемкость и воздухоемкость. По общей пористости

можно судить о степени уплотнения пахотного слоя почвы.

От пористости в значительной степени зависит плодородие

почв.

46.  Это пластичность, липкость, набухание, усадка, связность,

твердость и удельное сопротивление (сопротивление при

обработке). От этих свойств зависят условия обработки

почвы, работа посевных и уборочных агрегатов.

 Пластичность и липкость почвы обусловлены наличием в

ней глинистых частиц и воды.

47. Для улучшения физических и физико-

механических свойств почвы применяют комплекс

мероприятий: внесение органических удобрений,

возделывание многолетних трав, посев

сидератов, выбор сроков и приемов обработки

почвы в зависимости от состояния ее влажности.

При известковании кислых почв и гипсовании

щелочных изменяется состав поглощенных

катионов и улучшаются физико-механические

свойства. Этому способствуют также ме-

роприятия, снижающие уплотнение почвы

машинами (минимизация обработок, глубокое

рыхление и др.).

48. Физико-химическая поглотительная способность

(обменная адсорбция).

 Это способность почвы обменивать некоторую часть

катионов диффузного слоя коллоидной мицеллы на

эквивалентное количество катионов, находящихся в

почвенном растворе. Известно, что минеральные соли и

кислоты в почвенном растворе в определенной степени

диссоциируют (распадаются) на катионы и анионы.

 Обмен катионов почвенного раствора на катионы,

находящиеся в твердой фазе почвы, происходит

эквивалентно. Так, один двухвалентный катион Са2

+

обменивается на два одновалентных катиона Н+

, или К

+.

 Например, при внесении в кислую почву молотого

известняка происходит обмен поглощенных катионов Н+

на

катионы Са

2+

49. Вода в почве — один из основных ее компонентов. Она нахо­дится в сложном взаимодействии с твердой фазой.

Почвенная вода имеет большое значение, является одним из факторов плодородия и урожайности растений. От содержания и качества воды в почве зависят произрастание растений и деятель­ность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветрива­ния, производственная деятельность человека.

Основной источник влаги — атмосферные осадки, которые про­никают в почву и заполняют ее поры. В почве влага активно вза­имодействует с твердой фазой (частью) почвы. Передвижение влаги, ее доступность растениям зависят от состава и свойств почвы.

В естественных условиях почва обладает различной степенью влажности. Понятие «влажность» характеризует содержание воды в почве, выраженное в процентах от массы сухой почвы (весовая влажность) или от объема почвы (объемная влажность).

50. В зависимости от подвижности и доступности растениям раз­личают несколько форм воды в почве: 1) гравитационную; 2) капиллярную; 3) сорбированную; 4) парообразную; 5) грунто­вую; 6) твердую; 7) химически связанную и кристаллизационную.

Непосредственно для питания растений имеет значение только гравитационная и капиллярная вода, а остальные формы почвенной влаги, кроме небольшой части пле­ночной, растениям недоступны.

Гравитационная вода заполняет капиллярные поры между структур­ными — отдельностями, по которым она передвигается под влиянием си­лы тяжести (отсюда и ее название).

Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, главным об­разом, внутри структурных отдельностей. Она может передвигать­ся в почве во всех направлениях.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц сорбционными силами, то есть молекулы воды притягива­ются к твердым частицам почвы и прочно удерживаются ими. Эту форму воды подразделяют на два вида: пленочную и гигро­скопическую.

Пленочная вода окружает твердые частицы почвы в виде плен­ки, притягиваясь к ним под действием поверхностной энергии. Она передвигается только под влиянием молекулярных сил в раз­ных направлениях, но всегда от более толстых пленок к тонким.

Пленочная вода определяет смачивание почвы, но растениям почти недоступна, так как притягивается к поверхности частиц твердой фазы почвы с силой в несколько тысяч атмосфер (от 6 до 10 тыс.).

Гигроскопическая влага представляет собой молекулы водяно­го пара, удерживаемые поверхностным притяжением почвенных частиц подобно тому, как удерживается пленочная вода. Поэтому гигроскопическая влага не принимает участия в газовом давле­нии окружающей среды и не способна передвигаться. Для расте­ний она недоступна, полностью удаляется при высушивании поч­вы в течение нескольких часов при температуре 100—105 °С.

Свободная парообразная влага входит в состав почвенного воздуха в виде отдельных молекул водяного пара и поэтому при­нимает участие в газовом давлении и передвигается из мест с большей упругостью пара в места с меньшей упругостью. Она не­доступна для растений, но при переходе в капельно жидкую мо­жет усваиваться ими.

Грунтовая вода — это влага водоносного слоя почвы, лежаще­го ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Ис­пользование грунтовой воды растениями возможно, но при близ­ком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

Твердая вода (лед) — переход влаги из жидкого состояния в твердое происходит у свободных форм влаги при температуре ниже 0 °С.

Химически связанная и кристаллизационная вода входит в со­став молекул минералов в виде ионов. Кри­сталлизационная вода находится в составе кристаллических ве­ществ в виде молекул. Растениям эти формы воды недоступны.

51. Водопроницаемость — свойство почвы как пористого тела про­пускать воду. Она зависит от механического состава, структурно­го состояния и сложения почвы.

В почвах легкого механического состава водопроницаемость выражена хорошо, а почвы тяжелые и особенно бесструктур­ные —  слабоводопроницаемы. При наличии водопрочной структу­ры суглинистые и глинистые почвы обладают высокой водопрони­цаемостью. У почв с рыхлым сложением она выше, чем у почв уплотненных.

Водоподъемная способность — способность почвы медленно поднимать воду по капиллярным порам под действием мениско­вых сил (сцепление воды с почвенными частицами). Высота и скорость поднятия воды зависят от ширины капилляров: чем меньше их диаметр, тем выше и быстрее она поднимается. В круп­ных порах вода поднимается на меньшую высоту, но с большей скоростью. Почвы тяжелые бесструктурные обладают лучшей во­доподъемной способностью по сравнению с почвами легкими и структурными.

 

52. Влагоемкость характеризует способность почвы удерживать влагу. Различают несколько видов влагоемкости, основными из которых являются наименьшая, капиллярная и полная.

Наименьшая влагоемкость (полевая) — предельное количество влаги, которое способна удерживать почва в полевых условиях после стекания гравитационной воды и при отсутствии капилляр­ного увлажнения за счет грунтовых вод. При наименьшей влаго­емкости в почве содержится максимальное количество воды, до­ступной для растений, так как водой заполнено 50—70 % пор почвы.

Капиллярная влагоемкость — количество влаги, которое спо­собна удерживать почва при наличии капиллярной связи с грун­товой водой, за счет которой она пополняется.

Полная влагоемкость — содержание влаги в почве при усло­вии полного заполнения всех пор водой.

Влагоемкость почвы зависит от механического состава, содер­жания гумуса и структуры. Суглинистые и глинистые почвы имеют наибольшую влагоемкость по сравнению с почвами супесчаными и песчаными. Почвы, богатые гумусом, структурные, способны удерживать влаги больше, чем бесструктурные и слабогумусированные. Сельскохозяйственные культуры неодинаково требова­тельны к содержанию влаги в почве. Наилучшие условия для роста зерновых культур создаются при влажности почвы 30— 50 %, для зерновых, бобовых — 50—60, корнеплодов и техничес­ких культур — 60—70, луговых трав — 80—90 % полной влаго­емкости.

53. Продуктивная влага—часть запасов влаги в почве, при поглощении которой растения не только поддерживают свою жизнедеятельность, но и синтезируют органических вещество. Нижний предел продуктивной влаги — влажность почвенная устойчивого завядания растений (ВЗ). Она же является верхним пределом непродуктивной влаги — часть запасов влаги в почве, которая не может быть использована растениями для поддержания физиологически процессов, направленных на создание органических вещества. Суммарное количество продуктивной, или доступной растениям, влаги в толще почвогрунта составляет полезный запас воды (ПЗВ) в почве. Чтобы рассчитать полезный запас влаги, нужно вычислить общий запас влаги (ОЗВ) и запас труднодоступной влаги (ЗТВ). Последний вычисляют так же, как общий ее запас, но вместо полевой влажности по тем же слоям почвы берут влажность устойчивого завядания растений: ЗТВ, м³/га = (Вз -dV, . Н,) + (В32 . dV2 . Н2) + ... + (B3n . dVn . Н ). Разность между ОЗВ и ЗТВ представляет количество полезного запаса влаги в почве (ПЗВ = ОЗВ — ЗТВ). Оптимальный запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в период вегетации должен быть в пределах от 100 до 200 мм, а в пахотном — от 20 до 50мм. Доступная, или усвояемая, влага — часть запасов влаги в почве, которая может быть поглощена растениями как в процессе их нормальной жизнедеятельности, так и во время их увядания. Нижний предел содержания доступной влаги ниже нижнего предела продуктивной влаги.