29 Билет

25. Основные закономерности трансформации фосфора в разных почвах при внесении фосфорных удобрений.

При обосновании подхода к выбору фосфорного удобрения в той или иной зоне руководствуются следующим:

4. Стоимость удобрений

5. Свойства удобрений

6. Свойства почвы

8. При внесении суперфосфата в кислую почву:

Са(Н₂РО₄)₂ → Са²⁺ + Н₂РО₄ ^2- →

Т.е. в кислых почвах

ОН

Al (Fe) ОН + Н⁺ → Al(OH)₂⁺.

ОН

Таким образом, при внесении суперфосфата в кислый почвы происходит ретрограыация (переход в труднодоступную форму).

Т.е. взаимодействуют Н₂РО₄ ^2- с Al(OH)₂⁺.

В щелочных почвах Н₂РО₄ ^2- не может взаимодействовать с Al(OH)₂О^-

9. При внесении суперфосфата в щелочную (карбонатную) почву

10. При внесении фосфоритной муки в кислую почву

=Са =Са

=Мg

ППК + Са₃(РО₄)₂ → ППК=Мg +

-Н

-Н =Са

+ СаНРО₄.

Таким образом, при внесении фосфоритной муки на кислых почвах, кальций из труднодоступной переходит в доступную для растений форму. Почва начинает разлагать фосфорит при Нг не менее 2,5 мг-экв/ 100 г почвы.

11. Преципитат

В качестве основного удобрения преципитат на большинстве почв так же эффективен, как суперфосфат. На кислых почвах он может даже превосходить суперфосфат по действию на урожай, потому что суперфосфат на кислых почвах подвержен ретроградации и превращается в фосфаты полуторных окислов в большей степени, чем преципитат.

Учитывая всё вышесказанное, приходим к заключению, что:

На кислых д-п почвах в качестве основного эффективна фосфоритная мука, припосевного- растворимая форма (простой, двойной суперфосфат), а также комплексные удобрения.

На чернозёмах в качестве основного удобрения можно применять фосфоритную муку, но только в том случае, если она есть в хозяйстве, поскольку эффект проявится только через несколько лет. Поэтому лучше всего использовать растворимые (простой, двойной суперфосфат) и полурастворимые (термофосфаты- преципитат).

На южных почвах в качестве основного- термофосфаты (преципитат), при посеве- растворимые формы.

53.Засоленные почвы

Засоленные почвы - почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в токсичных для с/х растений количествах. К ним относятся солончаки, солонцы, солоди. Распространены преимущественно в зоне сухих и пустынных степей, пустынях, иногда - в степной, лесостепной и таежно-лесной зоне.

Источники солей в почвах:

* Солесодержащие породы;

* Антропогенный источник;

* Засоленные грунтовые воды;

* Перенос солей ветром (в районах распространения соленых озер, солончаков и на морском побережье);

* Биогенная аккумуляция (вынос растениями солей из глубоких горизонтов на поверхность).

* Вулканическая деятельность (излияния солевых грязей).

СОЛОНЧАКИ - очень сильно засоленные почвы с поверхности и по всему профилю. Сущность солончакового процесса - накопление солей в почве. Образуются при высоком залегании засоленных грунтовых вод в условиях выпотного режима, на засоленных породах, иногда - в результате приноса солей ветром, часто - вследствие неправильного орошения.

Характерная особенность - равномерное распределение илистых ч-ц, кремния и полуторных окислов. рН засоленных нейтральными солями 7,3-7,5, содовых 9-11. Имеют карбонаты с поверхности.

Соли высокогигроскопичны, т.е. снижается количество доступной растениям влаги и элементов минерального питания. Чем легче соли проникают в растения, тем выше их токсичност (сульфаты<хлориды<сода).

Освоение солончаков возможно при проведении сложной мелиорации, например, промывки (часто с одновременным возделыванием риса на фоне глубокого дренажа. Поливные воды только пресные. Существует опасность подъема грунтовых вод при переливе и как следствие - вторичное засоление).

Предупредить вторичное засоление - посадка древесной растительности (много воды расходуется на транспирацию, => уровень грунтовых вод понижается), либо покрыть дно оросительных каналов водонепроницаемым материалом.

СОЛОНЦЫ: содержат в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте В.

Приурочены к территориям с солевыми аккумуляциями, подверженными колебательным процессам засоления/рассоления.

Главный фактор и причина солонцеватости - присутствие в почве обменного натрия. По Гедройцу, солонцы образовались при рассолении солончаков, засоленных нейтральными солями натрия.

Натрий вытесняет из ППК другие ионы (т.к. его много), насыщенные натрием почвенные частицы теряют агрегатное состояние из-за высокой гидратации иона Na. Резко возрастает растворимость органических и минеральных соединений вследствие появления щелочной реакции (гидролиз минералов и обменная реакция между Na из ППК и кальцием углекислых солей почвенного раствора). Подщелачивание раствора ведет к дальнейшему диспергированию коллоидов, к-рые из-за большой подвижности выщелачиваются из верхнего горизонта и на некоторой глубине превращаются в гели, образуя иллювиальный (солонцовый) горизонт. Для образования солонцов из солончаков необходима периодическая смена процессов засоления и рассоления (рассоление: удаление растворимых солей, образование соды, диспергирование и вынос почвенных частиц вниз по профилю). Солонцы образуются только при соотношении

Na/(Ca+Mg) > =4.

Вильямс - биологическая теория развития солонцов: степная и полупустынная растительность выносит на поверхность большое количество солей, в т.ч. соды. Если источником Na является сода (выветривание магматических и осадочных пород, содержащих Na, к-рый реагирует с углекислотой почвы), солонцы возникают минуя стадию солончаков.

Лимитирующие факторы для растений:

* Обменные Na и Mg;

* Высокая щелочность почвы;

* Засоленность;

* Плохие физические свойства солонцового горизонта.

Коренное улучшение возможно:

* Гипсование

* Внесение железа, серной кислоты

* Трехъярусная или плантажная

* При мелких пятнах - землевание (нагребание на солонцы плодородного слоя скреперами).

Наиболее эффективное средство повышения плодородия солонцов – замена натрия на кальций гипса или другой кальциевой слои. Гипсование позволяет улучшить водно-физические и химические свойства солонцов. Также можно использовать карбонаты кальция и гипса самой почвы путем глубокой вспашки, внесение органических и минеральных удобрений, а также травосеяние на фоне орошения, внесение искусственных структурообразователей.

СОЛОДИ.

Распространены в лесостепи, степи, сухой степи, полупустыне. Повсеместно приурочены к понижениям. По Гедройцу, образуются из солонцов путем их деградации в результате замещения обменного натрия на водород. В условиях щелочной реакции, возникающей из-за взаимодействия освобожденного Na с углекислотой, происходит разрушение ППК. Характерный признак солодей - наличие аморфной кремнекислоты, образующейся в результате некоторого распада алюмосиликатов под воздействием щелочных растворов. Свободная кремнекислота может образоваться как при рассолении солонцов, так и при периодическом воздействии на незасоленную почву слабых растворов натриевых солей. В последнем случае профиль сначала осолонцовывается, потом нисходящие токи воды интенсивно промывают почву и выносят продукты щелочного гидролиза. Кремнекислота может накапливаться и биогенным путем (развитие диатомей).

Временный анаэробиозис способствует образованию активных органических кислот и подвижных форм Fe и Mn, что способствует выносу элементов из вышележащих горизонтов.

Низкое естественное плодородие. Необходимо внесение органики и минералки. Часто имеют кислую реакцию в верхних горизонтах – желательно известкование. Глубокое рыхление благотворно влияет на плохие водно-физические свойства солодей (пылеватость, бесструктурность, слабая водопроницаемость, высокая плотность). Использование ограничено из-за рельефа (в западинах, долго переувлажнены). Если расположены мелкими пятнами - возможно землевание.

Целесообразно оставлять под древесной растительностью.

Характер и интенсивность использования засоленных почв зависят от климатических и почвенно-мелиоративных условий. В степной зоне глубокосолончаковатые почвы по характеру использования в неорошаемых условиях не отличаются от их типовых аналогов с более глубоким засолением или незасоленных.

На солончаковатых почвах этой зоны и тем более солончаковых требуется дифференцированное размещение культур и агротехника в соответствии с условиями засоления. При подборе культур используют региональные группировки и шкалы солеустойчивости растений.

Большая часть засоленных почв степной зоны, вовлеченных в активный сельскохозяйственный оборот, используется в неорошаемых условиях. Орошение практикуется на более благополучных почвах.

В пустынной и полупустынной зонах и в значительной мере в южной части сухой степи интенсивное земледелие связано в основном с орошением и соответственно с преодолением засоления, поскольку все почвы здесь в той или иной мере засолены или существует опасность засоления в процессе орошения. Освоение солончаковых почв возможно лишь при удалении солей в основном путем промывки. В мелиоративной практике применяются различные ее виды: поверхностная промывка, вмывание солей, сквозная промывка.

При орошении засоленных почв важное значение имеет выбор способов орошения и их комбинаций. Известные способы орошения (поверхностное, дождевание, аэрозольное или мелкодисперсное, внутрипочвенное, субирригация, капельное) имеют определенные преимущества и недостатки, которые следует учитывать сообразно мелиоративным и климатическим условиям.

Вторичное засоление - главная причина неудач при орошении земель в полуаридных и аридных районах земного шара. Оно возникает в результате перемещения к поверхности водорастворимых солей из глубоких слоев почвообразующих и подстилающих пород и грунтовых вод или в результате орошения минерализованными водами. Оно может быть связано и с притоком минерализованных грунтовых вод с вышерасположенных орошаемых массивов.

Угроза вторичного засоления возрастает по мере повышения уровня грунтовых вод и степени их минерализации.

Уровень грунтовых вод, при котором происходит накопление солей в верхних горизонтах почв, приводящее к угнетению и гибели сельскохозяйственных растений, называется критическим.

Этот уровень зависит прежде всего от водоподъемной способности грунтов и изменяется, в зависимости от гранулометрического состава, преимущественно, в пределах 1,5 до 3,5 м. При этом наиболее высокой способностью к капиллярному подъему воды характеризуются средние суглинки, особенно лессы (до 3,5 - 4 м); в тяжелосуглинистых породах она снижается до 2 м, в тяжелоглинистых до 1,5 м, в песчаных и супесчаных до 0,5 - 1,5 м.

Критический уровень грунтовых вод зависит также от их минерализации. Чем она выше, тем с большей глубины грунтовые воды могут вызывать засоление почв.

Опасность вторичного засоления возрастает по мере усиления засушливости климата.

В совокупности задач, которые приходится решать при эксплуатации ирригационных систем в районах массового орошения все более обостряется проблема утилизации дренажного стока, которая ранее не возникала при локальном орошении. Пока что она остается нерешенной ни в технико-экономическом, ни в экологическом аспектах, хотя разрабатываются различные варианты решений, в том числе: сброс минерализованных вод в местные понижения; отвод их в море; закачка в глубоко залегающие водоносные слои; использование на промывку и освоение солончаковых почв; очистка и опреснение, в том числе на атомных станциях.

Важнейшим условием орошения является оптимальное качество оросительной воды. При оценке пригодности воды для полива учитывается опасность засоления, осолонцевания почв, подщелачивания, загрязнения токсичными веществами.

Успех мелиорации засоленных почв зависит от характера их использования в мелиоративный и последующий периоды. Определяющую роль в данном отношении играет выбор культур и технологий их возделывания. Растения облегчают проведение мелиорации уже на начальном этапе. В тех случаях, когда необходимо промыть сильнозасоленную почву, опреснение которой не может быть достигнуто в течение одного промывного сезона, применение специальных культур-освоителей особенно важно. При этом, помимо затенения поверхности почвы, существенную роль играет разрыхляющее действие корневой системы, улучшение структуры почвы, фильтрационной способности.

Сильное воздействие на водно-солевой режим и физические свойства почв оказывает культура многолетних трав, особенно люцерны. Она благоприятствует значительному ускорению мелиоративного процесса. Благодаря высокой транспирации на полях с хорошо развитой люцерной в течение вегетационного периода уровень грунтовых вод часто на 70-100 см ниже, чем на соседних полях с пропашными культурами.

В качестве культуры-освоителя на недопромытых почвах нередко используется подсолнечник, обладающий высокой солеустойчивостью. Он развивает большую массу, потому хорошо затеняет поверхность почвы и улучшает ее свойства.

В качестве важного мелиоративного мероприятия, своего рода "биологического дренажа" следует рассматривать посадку двух-трехрядных лесополос вдоль всех постоянных элементов оросительной сети. Лесные насаждения расходуют большое количество грунтовых вод на транспирацию. Лесополосы вдоль оросительных каналов снижают уровень грунтовых вод на 1 м и более, создавая уклон их к каналу. Кроме того, полосные лесонасаждения уменьшают скорость ветра, ослабляют физическое испарение влаги с поверхности почвы, уменьшают сухость воздуха.

Создание оросительных систем на засоленных почвах часто имеет неблагоприятные экологические последствия, связанные с тем, что дренажный сток транспортирует в водоприемник большие количества солей, различных токсичных соединений (остатков пестицидов и их дериватов, тяжелых металлов). Происходит повышение концентрации солей в водах водоисточников, их эвтрофикация.

Задача

Определить степень и тип засоления почвы по содержанию токсичных ионов на основании данных анализа водной вытяжки

Сумма ионов	Ионы, % / мг-экв. на 100 г почвы
	CO3--	HCO3-	Cl-	SO4--	Ca++	Mg++	Na+
3,75	нет	0,126	0,434	2,028	0,158	0,130	0,874
113,08	-	2,06	12,23	42,25	7,88	10,69	37,97
Содержание токсичных ионов, мг-экв на 100 г почвы	-	-	12,23	36,43	-	10,69	37,97
Содержание токсичных ионов, %	-	-	0,434	1,749	-	0,130	0,874

Решение

Na⁺ CO₃^-- Cl^- Mg^{++ -} всегда токсичные

1)Содержание HCO₃^-_токс.= Ca⁺⁺ - HCO₃^-- = 7,88-2,06 = 5,82 мг-экв/100 г почвы . HCO₃^- взаимодействует полностью.

2) SO₄^—_токс - Ca⁺⁺=42,25 -5,82=36,43 мг-экв/100 г почвы. Ca⁺⁺ взаимодействует полностью

Пересчитываем содержание SO₄^—_токс в %

42,25 мг -экв– 2,028 %

36,43 мг-экв – X% X= 1,749 %

3) Тип засоления определяется по отношению Cl^- : SO₄^—(мг-экв)=12,23 : 36,43=0,33 мг-экв/100 г почвы

По таблице определяем, что тип засоления – хлоридно-сульфатный.

4) Чтобы определить степень засоления находим сумму токсичных ионов в %: 0,434+1,749+0,130+0,874=03,187 %.

По таблице определяем, что степень засоления: очень сильнозасоленные (солончаки)