Кальций, магний, известкование, обменная кислотность

[garri333]

Цитаты из учебника агрохимии П.М.Смирнов, Э.Л.Муравин.

Кальций Магний
Кальций потребляется растениями в значительных количествах.
С урожаями сельскохозяйственных культур выносится этого
элемента (в расчете на СаО): зерновых 20—40 кг, зернобобовых и
лубяных 40—60 кг, картофеля, сахарной свеклы, кукурузы, люпина
60 — 120 кг, бобовых трав, подсолнечника, табака — 120—250 кг,
капусты — до 500 кг с 1 га.
Кальций играет важную роль в фотосинтезе и передвижении угле­ -
водов, в процессах первичной ассимиляции и обмене азота у растений.
Он участвует в формировании клеточных оболочек и обусловливает
физико-химическое состояние цитоплазмы клеток.
Недостаток кальция сказывается прежде всего на состоянии корневой
системы растений: рост корней замедляется, не образуются
корневые волоски, корни ослизняются и загнивают. При дефиците
кальция задерживается также рост листьев, появляется хлоротичная
пятнистость, они желтеют и отмирают. Кальций в растениях по­вторно не может использоваться, и признаки кальциевого голодания проявляются прежде всего на молодых листьях. Кальция больше в
старых листьях.
В семенах содержится меньше кальция, чем в листьях и стеблях.
Например, в зерне гороха кальция в расчете на СаО около 0,1% , а в
соломе — до 2 %.
Магния потребляют сельскохозяйственные культуры от 10
до 70 кг (в расчете на MgO) с 1 га. Больше его выносят с урожаем картофель, сахарная свекла, табак, бобовые культуры. Магний входит в состав хлорофилла, участвует в передвижении фосфора в расте­ниях и углеводном обмене, влияет на активность окислительно-вос­становительных ферментов.
При недостатке магния снижается содержание хлорофилла в зе­леных частях растений, наблюдается «мраморовидность» листьев
вследствие развития хлороза между жилками. Листья желтеют, скру­чиваются и преждевременно опадают. Магний способен к реутилиза­ции, и признаки его недостатка появляются сначала на старых листь­ях. Недостаток магния больше сказывается на урожае товарной про­дукции — зерна, клубней и корнеплодов.
Особенно бедны магнием песчаные и супесчаные почвы.

[garri333]

Извескование

Под влиянием известкования резко повышается урожайность
сельскохозяйственных культур. На основании многочисленных опы­тов установлено, что этот прием на кислых дерново-подзолистых поч­вах увеличивает урожайность ржи, яровой пшеницы и ячменя на 2 —
5 ц, озимой пшеницы на 3—7, клеверного сена на 8 —15 и больше, са­харной, кормовой свеклы и капусты на 40—100, кукурузы (зеленая
масса) на 50—70 ц на 1 га.
На известкованных почвах значительно возрастает эффективность минеральных и органических удобрений. Сильное действие наблюдается от совместного внесения извести и навоза.
Опыты показывают, что на кислых подзолистых почвах внесение
извести и 1 0 — 2 0 т навоза в большинстве случаев дает такую же или
более высокую прибавку урожайности сельскохозяйственных куль­тур, как и двойная доза навоза (20—40 т на 1 га) на неизвесткованной почве.
Положительное действие извести на урожайность при внесении
полной дозы проявляется в течение 8 —10 лет. За это время каждая
тонна извести дает общую прибавку урожайности всех выращивае­мых культур, равную в пересчете на зерно 12—15 ц на 1 га.
Известь медленно растворяется и взаимодействует с почвой,
поэтому действие ее проявляется постепенно, эффект от известкования
ежегодно возрастает и достигает максимума на второй-третий год.

Сроки и способы внесения извести
Эффективность извести в большой степени зависит от правильного
ее внесения в почву и тщательного перемешивания с ней. Известь
должна быть хорошо измельчена и перед заделкой равномерно рас­сеяна по поверхности почвы, что лучше всего достигается с помощью известковых сеялок и разбрасывателей. Пылевидные известковые
удобрения — известняковая мука, сланцевая зола, цементная пыль
и пылевидные отходы металлургической промышленности вносят це­ментовозами или другими машинами этого типа. Необходимо приме­нять такой способ заделки извести, при котором обеспечивается хо­рошее перемешивание ее со всем пахотным слоем почвы. Полную, а
также половинную дозу следует заделывать с осени под зяблевую
вспашку или весной под перепашку зяби, лучше вместе с органиче­скими удобрениями. Жженую и гашеную Известь желательнее вно­сить раздельно от навоза, чтобы избежать потерь аммиака. Фосфо­ритную муку лучше заделывать под вспашку зяби, а известь — под перепашку или культивацию. В Нечерноземной зоне в севооборотах
с клевером местом первоочередного известкования является покров­ная культура, в пропашных севооборотах — кукуруза и корнеплоды,
в овощных — капуста и свекла Или их предшественники.
Известь можно вносить и зимой с последующей заделкой под весен­нюю вспашку. Частичное известкование в зимний период снижает напряженность работ осенью, сокращает затраты на хранение изве­сти и обеспечивает более равномерную загрузку техники. Во избе­жание смыва удобрений талыми водами вносить известь зимой мож­но лишь на выровненные площади с уклоном не более 5° и при
скорости ветров не свыше 4 м в сек. При таких условиях эффектив­ность зимнего внесения извести может не уступать осеннему и ве­сеннему.
На естественных сенокосах и пастбищах известь вносят поверх­ностно. Она резко повышает продуктивность кормовых угодий, при
этом не только возрастает урожайность, но и улучшается состав
травостоя, кормовые достоинства сена и пастбищного корма. Извест­кование — одно из основных мероприятий при залужении и создании культурных пастбищ на кислых почвах. Известь заделывают под
вспашку при проведении культуртехнических работ. Поскольку кор­невая система многих лугово-пастбищных трав развивается преиму­щественно в верхнем 1 0 -сантиметровом слое почвы, допустимо
внесение извести и под культивацию. При окультуривании лугов и
пастбищ наряду с известью применяют фосфоритную муку, которую заделывают под вспашку, а известь — под культивацию.


ГИПСОВАНИЕ СОЛОНЦОВ
В нашей стране имеются значительные площади почв со щелочной
реакцией. К таким почвам относятся солонцы и сильносолонцеватые
почвы полупустынной и степной зон СССР. Особенно много солонцов
в районах целинных и залежных земель. Щелочная реакция этих
почв определяется наличием катионов натрия в почвенном поглощаю­щем комплексе и соды в почвенном растворе.
В зависимости от количества поглощенного натрия почвы подраз­деляются на слабосолонцеватые, содержащие 5—10% Na от общей емкости поглощения, солонцеватые — 10—20% Na и солонцы — бо­лее 20% Na.
Солонцы в зависимости от глубины расположения солонцового
горизонта делят на к о р к о в ы е — солонцовый горизонт залегает
на глубине не более 7 см, с р е д н е с т о л б ч а т ы е — на глу­
бине 8 —15 см и г л у б о к о с т о л б ч а т ы е — на глубине бо­
лее 15 см.
Солонцы и солонцеватые почвы характеризуются плохими физи­ческими свойствами: во влажном состоянии набухают и заплывают,
а при высыхании твердеют, образуют норку и растрескиваются на
глыбы; обработка их сильно затруднена. Щелочная реакция солонцевых почв вредна для культурных растений. Плотный солонцовый го­ризонт препятствует проникновению вглубь корневой системы. Уро­жайность сельскохозяйственных культур на таких почвах очень низ­кая.
Для коренного улучшения солонцов и солонцеватых почв, содер­жащих более 10% Na от общей емкости поглощения, необходимо гип­сование.
При внесении в почву гипса устраняется сода в почвенном растворе, а поглощенный почвой натрий вытесняется и заменяется кальцием с образованием в растворе нейтральной соли — сульфата
натрия;
При образовании в растворе небольшого количества Na2S04 он
не оказывает вредного действия на растения, но при гипсовании со­лонцов, содержащих более 20% Na от емкости поглощения, в растворе появляется много сульфата натрия, и его необходимо удалять из поч­
вы промыванием. В результате гипсования устраняется щелочная
реакция солонцовых почв, улучшаются физические , физико-химиче­ские и биологические свойства почвы, повышается ее плодородие.

[sergey59]

нехватка кальция в почве

[URL=http://www.2-foto.ru] [/URL]

[garri333]

Поглотительная способность почвы

Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность
имеет исключительно важное значение при взаимодействии удобре-'
ний с почвой. Физико-химическое поглощение — это способность мелкодисперсных (от 0,2 до 0,001 мкм) коллоидных частиц почвы
поглощать из раствора различные катионы. Поглощение одних ка­тионов сопровождается вытеснением в раствор эквивалентного коли­чества других, ранее связанных твердой фазой почвы.
Вся совокупность органических и минеральных коллоидных
частиц почвы (представленных гумусовыми веществами, глинистыми минералами и гидроокислами железа и алюминия), участвующих
в обменном поглощении катионов, была названа К. К. Гедройцем
почвенным поглощающим комплексом или, сокращенно, ППК.
Способность органических и минеральных коллоидных частиц
к обменному поглощению катионов обусловлена их отрицательным
зарядом. В почве имеются и положительно и отрицательно заряжен­ные коллоиды, но, как правило, в большинстве почв преобладают отрицательно заряженные частицы.
В естественном состоянии почвы всегда содержат определенное
количество поглощенных катионов. В поглощенном состоянии в поч­вах могут быть катионы Са2+, Mg2+, Н +, Al3+, Na+, К +, NH4" и др.
Эти катионы могут обмениваться на другие катионы, находящиеся
в растворе.
Обмен катионами между раствором и почвенным поглощающим комплексом происходит в строго эквивалентных количествах.
Реакция обмена катионов протекает очень быстро. При внесении
в почву легкорастворимых удобрений (КСl, NH4Cl, NH4NО3 и др.)
они сразу же вступают во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом, катионы их поглощаются почвой в обмен на катионы,
ранее находившиеся в поглощенном состоянии.
Реакция обмена катионов обратима, так как поглощенный почвой
катион может быть снова вытеснен в раствор:
(ППК) Са + 2КС1 =(ППК) К2+СаС12;
(ППК) Са + 2NH4C1 = (ППК)2NH4 + СаС12.
В зависимости от концентрации раствора, его объема и природы обменивающихся катионов между катионами раствора и катионами почвенного поглощающего комплекса устанавливается некоторое
подвижное равновесие. При изменении состава почвенного раствора
это равновесие смещается, в результате одни катионы переходят из
раствора в поглощенное состояние, а другие — из поглощенного
состояния в почвенный раствор. При внесении минеральных удоб­рений, например КСl, концентрация почвенного раствора повы­шается, катионы удобрения вступают в обменную реакцию с катио­нами почвенного поглощающего комплекса и поглощаются почвой
При усвоении какого-либо катиона растениями концентрация
его в растворе уменьшается, что вызывает переход этого катиона из поглощенного состояния в раствор в обмен на другие катионы, со­держащиеся в почвенном растворе. Чем выше степень насыщенности поглощающего комплекса данным катионом, тем легче и быстрее он вытесняется в раствор. Количество катионов, вытесняемых из поглощенного состояния в раствор, возрастает с повышением концентрации раствора, а при одинаковой концентрации — с увеличением объема
раствора вытесняющей соли.
Разные катионы обладают неодинаковой способностью к погло­щению. Чем больше заряд (валентность) катиона и его атомная масса, тем сильнее он поглощается и труднее вытесняется из погло­щенного состояния другими катионами. Исключение из этого пра­вила составляют ионы Н +, которые имеют наименьшую атомную
массу, но обладают высокой энергией поглощения и способностью вытеснять другие катионы из ППК.
Емкость поглощения и состав поглощенных катионов у разных
почв. Разные почвы содержат неодинаковое количество способных
к обмену поглощенных катионов. Общее содержание
в почве всех обменнопоглощенных катионов называется емкостью поглощения. Она выражается в миллиграмм-эквивалентах на 100 г
почвы
Величина емкости поглощения характеризует поглотительную
способность почв. Она зависит от механического и минералогиче­ского состава почвы и общего содержания в ней органического ве­щества. Почвы с малым количеством коллоидной фракции (песчаные
и супесчаные) имеют невысокую емкость поглощения. Чем больше
в почве минеральных и органических коллоидных частиц, тем выше
ее поглотительная способность. У глинистых и суглинистых почв
емкость поглощения больше, чем у песчаных и супесчаных. Богатые перегноем черноземы отличаются значительно более высокой ем­костью поглощения (40—60 м.-экв. на 100 г), чем подзолистые почвы
и сероземы (10—15 м.-экв. на 100 г).
Невысокая емкость поглощения дерново-подзолистых почв обус­ловливается более низким содержанием перегноя и преобладанием
в минеральной коллоидной фракции глинистых минералов типа као­линита, которые имеют малую поглотительную способность
(5—15 м.-экв. на 100 г минерала). Черноземы не только богаче
перегноем, но и в мелкодисперсной минеральной фракции этих почв
больше минералов монтмориллонитовой группы, которые отлича­ются высокой поглотительной способностью (80—100 м.-экв. на
100 г минерала).
Поглотительная способность почвы оказывает большое влияние
на превращение в ней минеральных удобрений, определяет степень
подвижности их в почве. На почвах с малой поглотительной способ­ностью (песчаных и супесчаных) при внесении легкорастворимых удобрений возможно вымывание питательных веществ и излишнее повышение концентрации раствора, поэтому азотные и калийные
удобрения на таких почвах лучше вносить небольшими дозами и
незадолго до посева. На почвах с высокой поглотительной способ­ностью вымывания питательных веществ и избыточного увеличения концентрации раствора не происходит.
Разные почвы отличаются не только по общей емкости поглоще­ния, но и но составу поглощенных катионов. В большинстве почв в со­ставе поглощенных катионов преобладает Са2+, второе место занимает Mg2+ и в значительно меньших количествах находится К + и NH4+.
Сумма Са2+ и Mg2+ обычно составляет около 90% общего коли­чества обменнопоглощенных катионов. В кислых почвах (подзо­листых и красноземах) среди поглощенных катионов значитель­ную часть занимают Н+ и А13+, а в солонцовых почвах — Na+

Состав поглощенных катионов оказывает большое влияние на
свойства почвы и условия роста растений. Кальций коагулирует органические и минеральные коллоиды. Поэтому преобладание в
составе поглощенных катионов Са2+, например на черноземах,
способствует поддержанию прочной структуры и обусловливает хо­рошие физические свойства почвы. Насыщение почвы натрием (у солонцовых почв) вызывает пептизацию коллоидов, что приводит к их вымыванию, разрушению структурных агрегатов и ухудшению физи­ческих свойств почвы (плотное сложение, вязкость и т. д.). Кроме
того, при наличии натрия в почвенном поглощающем комплексе про­исходит вытеснение его в раствор в обмен на другие катионы с обра­зованием соды, что вызывает щелочную реакцию раствора, неблаго­приятную для развития растений:
(ППК)2Na +Са(Н СО 3)2 = (ППК)Са + 2NaHC03.
При большом содержании в почвенном поглощающем комплексе
ионов водорода и алюминия они могут переходить в раствор при вза­имодействии с другими катионами и подкислять его:

(ППК) H + КС1 = (ППК) K + НСl
(ППК) Al + 3КСl = (ППК) 3K + AlСl3

Повышенная кислотность раствора и особенно высокое содержа­ние в нем алюминия оказывают вредное действие на растения.


Обменная кислотность
К и с л о т н о с т ь п о ч в ы создается ионами Н + в почвенном растворе
и в поглощающем комплексе. Различают актуальную и потенциаль­
ную кислотность почвы. Актуальная кислотность об­
условлена ионами Н+ в почвенном растворе. Определяется она в вод­ной вытяжке из почвы и измеряется величиной pH, которая обозна­чает отрицательный логарифм концентрации ионов Н+ в растворе.
В зависимости от значения pH реакция почвенного раствора ха­рактеризуется следующим образом: pH 7,1—8 и более — щелочная,
7 — нейтральная, 6—6,5 — близкая к нейтральной, 5—5,5 — слабо­кислая, 4,5—5 — среднекислая и 4,5—4 и ниже — сильнокнслая.
Как щелочная, так и сильнокислая реакция почвенного раствора
оказывает отрицательное действие на развитие растений и почвенных микроорганизмов.
Актуальная кислотность тесно связана с п о т е н ц и а л ь н о й
(скрытой кислотностью), которая подразделяется на о б м е н н у ю
и г и д р о л и т и ч е с к у ю .
Ионы Н+ и А1+, находящиеся в почвенном поглощающем комп­лексе, при взаимодействии с растворами солей вытесняются из погло­щенного состояния и подкисляют почвенный раствор. В растворе об­разуется соляная кислота и хлористый алюминий — гидролитически
кислая соль:
(ППК)H+(ППК)Al + 4КС1= (ППК) 4K + НСl + А1Сl3;
А1С13 + ЗН2О = ЗНС1 + А1(ОН)3
Кислотность, обусловленная ионами водорода и алюминия, нахо­дящимися в поглощенном состоянии и способными вытесняться в рас­твор при действии на почву какой-либо нейтральной соли, называется
о б м е н н о й к и с л о т н о с т ь ю . Определяется она обработкой
почвы раствором 1 н. КС1 (солевая вытяжка) и выражается в м.-экв.
на 100 г почвы или величиной pH. В солевой вытяжке определяют актуальную и обменную кислотность, поэтому pH солевой вытяжки
обычно ниже, чем pH водной вытяжки.
Обменная кислотность характерна для дерново-подзолистых почв
и красноземов, а также оподзоленных и выщелоченных черноземов.
Это скрытая кислотность, но при действии на почву нейтральных со­лей она переходит в актуальную и оказывает отрицательное влияние
на развитие растений. Особенно вредно действует переходящий в рас­твор алюминий.