Charakterystyka, skład i korekta gleb alkalicznych

3075
Philip Kelley

Plik gleby zasadowe są to gleby o wysokiej wartości pH (powyżej 8,5). PH jest miarą stopnia kwasowości lub zasadowości roztworu wodnego, a jego wartość wskazuje stężenie jonów H+  teraźniejszość.

Odczyn gleby jest jednym z najważniejszych wskaźników w analizie gleby, ponieważ ma decydujący wpływ na procesy biologiczne zachodzące w tej matrycy, w tym na rozwój roślin..

Rysunek 1. Gleby alkaliczne mają wysoką zawartość iłów, co powoduje rozszerzanie się i kurczenie. Źródło: flickr.com/photos/eddgarreve

Ekstremalnie kwaśne lub zasadowe wartości pH stwarzają niekorzystne warunki dla rozwoju wszystkich form życia w glebie (roślin i zwierząt)..

Matematycznie pH wyraża się jako:

pH = -log [H.+]

gdzie [H.+] oznacza stężenie molowe jonów H.+ lub jony wodoru.

Stosowanie pH jest bardzo praktyczne, ponieważ pozwala uniknąć zajmowania się długimi liczbami. W roztworach wodnych skala pH waha się od 0 do 14. Roztwory kwaśne, w których występuje stężenie jonów H.+ jest wysoka i większa niż jonów OH- (oksyhydrylowe), mają pH niższe niż 7. W roztworach alkalicznych, w których występuje stężenie jonów OH- są dominujące, pH ma wartości powyżej 7.

Czysta woda w 25lubC ma stężenie jonów H.+ równe stężeniu jonów OH- i dlatego jego pH jest równe 7. Ta wartość pH jest uważana za obojętną.

Rysunek 2. Kwiaty hortensji (Hydrangea macrophylla) są niebieskie, jeśli gleba, na której rośnie, ma kwaśne pH i różowe, jeśli gleba jest zasadowa. Źródło: Raul654 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) lub CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Indeks artykułów

  • 1 Ogólna charakterystyka gleb zasadowych
    • 1.1 Struktura
    • 1.2 Skład
    • 1.3 Retencja wody
    • 1.4 Lokalizacja
  • 2 Skład chemiczny i korelacja z rozwojem roślin
    • 2.1 Wysokie zasolenie lub nadmierne stężenie rozpuszczalnych soli w wodzie
    • 2.2 Sodowość lub nadmiar jonów sodu (Na +)
    • 2.3 Wysokie stężenia rozpuszczalnego boru
    • 2.4 Ograniczenie składników odżywczych
    • 2.5 Jon wodorowęglanowy (HCO3-) obecny w wysokich stężeniach
    • 2.6 Obecność jonów glinu (Al3 +) w wysokich stężeniach
    • 2.7 Inne jony fitotoksyczne
    • 2.8 Składniki odżywcze
  • 3 Korekta gleb zasadowych
    • 3.1 Strategie poprawy gleb zasadowych
  • 4 Praktyki korygujące glebę alkaliczną
    • 4.1 -Przejściowa korekta zasolenia
    • 4.2 -Ooranie podłoża lub głębokie głębosze
    • 4.3 -Poprawka na dodanie gipsu
    • 4.4 -Poprawa z użyciem polimerów
    • 4.5 -Korekcja za pomocą materii organicznej i wypełnienia
    • 4.6 -Zastosowanie chemicznych nawozów w podłożu
    • 4.7 - Uprawy pierwszego użycia
    • 4.8 - Rozmnażanie gatunków roślin tolerujących ograniczenia podłoża solnego
    • 4.9 - Ewolucja ograniczeń podłoża
    • 4.10 - Praktyki rolnicze
  • 5 Referencje

Ogólna charakterystyka gleb zasadowych

Wśród cech gleb zasadowych można wymienić:

Struktura

Są to gleby o bardzo słabej strukturze i bardzo małej stabilności, mało żyzne i problematyczne dla rolnictwa. Posiadają charakterystyczne uszczelnienie powierzchni.

Występują często w postaci twardej i zwartej warstwy wapiennej o głębokości od 0,5 do 1 metra oraz różnego rodzaju zagęszczenia w postaci skorup i spłaszczeń..

Prowadzi to do dużej odporności mechanicznej na penetrację korzeni roślin oraz problemów ze zmniejszonym napowietrzaniem i niedotlenieniem (niskie stężenie dostępnego tlenu).

Kompozycja

Dominuje w nich węglan sodu NadwaWSPÓŁ3. Są to gleby gliniaste, gdzie większość obecności gliny powoduje rozszerzanie się gleby poprzez pęcznienie w obecności wody..

Niektóre jony obecne w nadmiarze są toksyczne dla roślin.

Retencja wody

Mają słaby pobór i przechowywanie wody.

Mają niską zdolność infiltracji i niską przepuszczalność, przez co słaby drenaż. Prowadzi to do zatrzymywania wody deszczowej lub nawadniającej na powierzchni, co również powoduje niską rozpuszczalność i mobilność rzadkich dostępnych składników odżywczych, co ostatecznie przekłada się na niedobory składników odżywczych..

Lokalizacja

Znajdują się one na ogół w regionach półpustynnych i suchych, gdzie opady są rzadkie, a kationy zasadowe nie są wymywane z gleby..

Skład chemiczny i korelacja z rozwojem roślin

Jako gleby gliniaste z przewagą glin w swoim składzie posiadają agregaty uwodnionych krzemianów glinu, które mogą wykazywać różne barwy (czerwony, pomarańczowy, biały), ze względu na obecność określonych zanieczyszczeń..

Nadmierne stężenia jonów glinu są toksyczne dla roślin (fitotoksyczne), a zatem stanowią problem dla upraw.

Stan zasadowy gleby generuje charakterystyczny skład chemiczny, na który składają się takie czynniki jak:

Wysokie zasolenie lub nadmierne stężenie rozpuszczalnych soli w wodzie

Stan ten ogranicza transpirację roślin i wchłanianie wody przez korzenie ze względu na wytwarzane przez nie ciśnienie osmotyczne..

Sodowość lub nadmiar jonów sodu (Na+)

Wysoka sodowość zmniejsza przewodnictwo hydrauliczne gleby, zmniejsza zdolność magazynowania wody oraz transport tlenu i składników odżywczych..

Wysokie stężenie rozpuszczalnego boru

Bor jest toksyczny dla roślin (fitotoksyczny).

Ograniczenie składników odżywczych

Wysokie wartości pH związane z glebami zasadowymi, z przewagą jonów OH-, ograniczyć dostępność składników odżywczych dla roślin.

Jon wodorowęglanowy (HCO3-) obecne w wysokich stężeniach

Wodorowęglan jest również fitotoksyczny, ponieważ hamuje wzrost korzeni i oddychanie roślin..

Obecność jonów glinu (Al3+) w wysokich stężeniach

Glin to kolejny fitotoksyczny metal, który ma skutki podobne do nadmiernej obecności wodorowęglanów.

Inne jony fitotoksyczne

Zasadniczo gleby zasadowe wykazują fitotoksyczne stężenia jonów chlorkowych (Cl-), sód (Na+), boru (B.3+), wodorowęglan (HCO3-) i aluminium (Al3+).

Składniki odżywcze

Gleby alkaliczne mają również zmniejszoną rozpuszczalność składników pokarmowych roślin, zwłaszcza makroskładników, takich jak fosfor (P), azot (N), siarka (S) i potas (K) oraz mikroelementów, takich jak cynk (Zn), miedź (Cu), mangan (Mn) i molibden (Mo).

Korekcja gleby alkalicznej

Uprawy warzyw w środowiskach suchych i półsuchych są ograniczone ograniczeniami wynikającymi z niskich i zmiennych opadów, istniejącej bezpłodności oraz fizycznych i chemicznych ograniczeń gleby zasadowej..

Rośnie zainteresowanie włączaniem gleb zasadowych do produkcji rolniczej poprzez wdrażanie metod poprawiających i poprawiających ich warunki..

Strategie poprawy gleb zasadowych

Zarządzanie glebami alkalicznymi obejmuje trzy główne strategie zwiększania ich produktywności:

  • Strategie łagodzenia ograniczeń głębokich warstw lub podglebia gleb alkalicznych.
  • Strategie zwiększania tolerancji upraw na ograniczenia gleb zasadowych.
  • Strategie unikania problemu poprzez odpowiednie rozwiązania z zakresu inżynierii agronomicznej.

Praktyki korygujące glebę alkaliczną

-Przejściowa korekta zasolenia

W celu poprawy przejściowych warunków zasolenia (zasolenie niezwiązane z falami wód gruntowych) jedyną praktyczną metodą jest utrzymanie przepływu wody do wnętrza przez profil glebowy..

Ta praktyka może obejmować nałożenie tynku (CaSO4), aby zwiększyć udział odcieku solnego ze strefy rozwoju korzeni. Z kolei w podglebiach sodowych oprócz wypłukiwania lub przemywania jonów sodu wymagane jest zastosowanie odpowiednich poprawek..

Rozpuszczalny bor można również usunąć poprzez przemywanie. Po ługowaniu sodu i boru niedobory składników odżywczych są korygowane.

-Pług gruntowy lub głębokie podłoże

Orka gruntowa, czyli głębokie głębosze, polega na usunięciu matrycy z podłoża w celu rozbicia zagęszczonych, utwardzonych warstw i poprawy żyzności i wilgotności poprzez dodanie wody..

Technika ta poprawia produktywność gleby, ale jej efekty nie są utrzymywane w dłuższej perspektywie..

Korekta sodowości gleby (lub nadmiaru jonów sodu, Na+) przy głębokim głęboszowaniu daje pozytywne efekty w dłuższej perspektywie tylko wtedy, gdy struktura gleby jest stabilizowana dodatkiem dodatków chemicznych, np. wapń w postaci gipsu (CaSO4) lub materii organicznej, oprócz kontrolowania ruchu lub przepływu ludzi, zwierząt gospodarskich i pojazdów, w celu zmniejszenia zagęszczenia gleby.

-Korekta dodatku gipsu

Gips jako źródło jonów wapnia (Cadwa+) w celu zastąpienia jonów sodu (Na+) gleby, był szeroko stosowany z różnym powodzeniem w celu poprawy problemów strukturalnych w glebach sodowych.

Korekta gipsowa zapobiega nadmiernemu pęcznieniu i dyspersji cząstek gliny, zwiększa porowatość, przepuszczalność oraz zmniejsza wytrzymałość mechaniczną gruntu..

Prowadzone są również prace badawcze, w których odnotowano wzrost wymywania soli, sodu i pierwiastków toksycznych, przy zastosowaniu gipsu jako korekcji gleb zasadowych..

-Ulepszenie z użyciem polimerów

Niedawno opracowano techniki ulepszania gleb sodowych, które obejmują stosowanie różnych polimerów poliakryloamidowych (PAM)..

PAM skutecznie zwiększają przewodnictwo hydrauliczne w glebach sodowych.

-Korekta za pomocą materii organicznej i wypełnienia

Wypełnienie powierzchni (lub ściółki w języku angielskim) mają kilka korzystnych efektów: zmniejszają parowanie wód powierzchniowych, poprawiają infiltrację i zmniejszają wypływ wody i soli na zewnątrz.

Powierzchowne stosowanie odpadów organicznych w postaci kompostu powoduje spadek zawartości jonów Na+, prawdopodobnie ze względu na fakt, że niektóre rozpuszczalne związki organiczne w materiale kompostowym mogą uwięzić jony sodu poprzez tworzenie złożonych związków chemicznych.

Dodatkowo materia organiczna kompostu dostarcza do gleby makroskładniki (węgiel, azot, fosfor, siarka) i mikroelementy oraz wspomaga aktywność mikroorganizmów..

Korektę materią organiczną przeprowadza się również w głębokich warstwach gleby, w postaci zagonów, z takimi samymi korzyściami, jak nakładanie powierzchni.

Rysunek 3. Poprawki z popiołem wulkanicznym w celu poprawy retencji wody, El Palmar, Teneryfa (Wyspy Kanaryjskie). Źródło: Patrick.charpiat [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) lub CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], z Wikimedia Commons

-Stosowanie nawozów chemicznych w podłożu

Stosowanie nawozów chemicznych w podłożu jest również praktyką korekcyjną w przypadku gleb zasadowych, poprawiającą produktywność rolnictwa, ponieważ koryguje niedobór makro i mikroelementów..

-Uprawy pierwszego użycia

W kilku badaniach przeanalizowano praktykę upraw pierwszego wykorzystania jako mechanizm modyfikowania struktury gleby, tworząc pory, które umożliwiają korzeniom rozwój w glebach nieprzyjaznych..

Do wytworzenia porów w nieprzepuszczalnych glebach gliniastych wykorzystano wieloletnie, rodzime gatunki drzewiaste, których pierwsza uprawa korzystnie modyfikuje strukturę i właściwości hydrauliczne gleby..

-Rozmnażanie gatunków roślin tolerujących ograniczenia podłoża solnego

Stosowanie hodowli selektywnej w celu poprawy przystosowania upraw do restrykcyjnych warunków gleb zasadowych jest mocno kwestionowane, ale jest to najskuteczniejsza długoterminowa i najbardziej ekonomiczna metoda poprawy produktywności upraw na tych nieprzyjaznych glebach..

-Unikanie ograniczeń podłoża

Zasada praktyk unikania opiera się na maksymalnym wykorzystaniu zasobów ze stosunkowo łagodnej, zasadowej powierzchni gleby dla wzrostu i plonów upraw warzyw..

Stosowanie tej strategii zakłada stosowanie wczesnych upraw, mniej zależnych od wilgotności podłoża i mniej podatnych na jej niekorzystne czynniki, to znaczy posiadających zdolność unikania niekorzystnych warunków występujących w glebie zasadowej..

-Praktyki rolnicze

Proste praktyki agronomiczne, takie jak wczesne zbiory i zwiększona ilość składników odżywczych, zwiększają lokalny rozwój korzeni, a tym samym pozwalają również na zwiększenie objętości powierzchniowej gleby wykorzystywanej w uprawie..

Zachowanie przycinania i ścierniska to również techniki agronomiczne mające na celu poprawę warunków uprawy na glebach zasadowych..

Bibliografia

  1. Anderson, W. K., Hamza, M. A., Sharma, D. L., D'Antuono, M. F., Hoyle, F. C., Hill, N., Shackley, B. J., Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Rola zarządzania w poprawie plonu pszenicy - przegląd ze szczególnym uwzględnieniem Australii Zachodniej. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
  2. Armstrong, R. D., Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Aplikacja kompostowanej ściółki na glebę Vertosol i Sodosol. 1. Wpływ na wzrost upraw i wodę w glebie. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
  3. Brand, J. D. (2002). Przesiewanie łubinu gruboziarnistego (Lupinus pilosus i Lupinus atlanticus Glads.) Lub tolerancja na gleby wapienne. Roślina i gleba. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
  4. Hamza, M. A. and Anderson, W. K. (2003). Odpowiedzi dotyczące właściwości gleby i plonów ziarna na głębokie zrywanie i stosowanie gipsu w zagęszczonej gliniastej glebie piaszczystej, w przeciwieństwie do piaszczysto-gliniastej gleby gliniastej w Australii Zachodniej. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
  5. Ma, G., Rengasamy, P. i Rathjen, A. J. (2003). Fitotoksyczność glinu dla roślin pszenicy w roztworach o wysokim pH. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153

Jeszcze bez komentarzy