Киселинност и алкалност на почвата
Повишена киселинност и висока алкалност на почвите ограничи производителността на пшеница в света. Степента на киселинност или алкалност - е относителното количество водород в почвата на Н + йони, изразено по отношение на мащаба на рН теоретични (възможни) стойности от 1 до 14. Тъй като скалата е логаритмична, промяна на рН от само една единица означава промяна десетократно на киселинност или алкалност.
Например, рН на почвата = 5 до 10 пъти киселинността на почвата, където рН е 6, и рН на почвата = 4 100 надвишава почвата киселинност рН = 6. почвата, рН = 7, се считат неутрален, и тези, в които стойност по-долу - кисела, горе - алкална. Почви с рН под 6.6 в селскостопанското производство се считат кисели. За пшеница рН между 5.5 и 7.5 е най-благоприятна за растежа на пшеница и висок добив формация. Но тези стойности на рН могат да бъдат различни за различните почви и различни места отглеждане на различни сортове пшеница (фиг. 1).
Концентрацията на кисели почви на киселинни обмен на катиони на алуминий и манган ще бъде по-голяма от концентрацията на основните калциеви катиони, магнезий, калий и натрий, и алкални почви обратно. Смята се, че за пшеница растителни хранителни вещества, налични оптимално при рН между 6 и 7 (фиг. 2). Чрез намаляване на рН на споменатия наличност на ключови хранителни вещества или много намалява или увеличава, така че елементите стават токсични за растението.
Киселинност и алкалност също засяга много биологични процеси, протичащи в почвата, както и патогени, които причиняват вреда пшеница възлите бактерии, които се развиват върху корените на бобови растения и са в състояние да абсорбират азот от атмосферата. Азот се свързва добре Rhizobia в неутрални или алкални почви и в кисели почви, този процес се инхибира.
кисели почви
киселинност на почвата винаги е бил потенциален ограничаващ фактор за реколта пшеница в регионите на Северна Америка, където почвата в естественото му състояние е кисела. Въпреки това, този феномен се превърна в проблем за други региони, в които почвата се подкисляват с азотни торове. Прилагане на вар за повишаване на рН на почвата в районите, където е намалял с два блока, както и за намаляване на алуминий токсичност и подобряване на наличността на хранителни вещества се превърна в нормално явление (снимка 1).
Причини за промени в киселинността на почвата
Химичният състав на материала, от който е оформена почвата, - определящ фактор в неговата киселинност. Например почвата формира на вар или варовик шисти и имат висока начална рН. За да стане кисела, имате нужда от повече време, отколкото тези, генерирани в гранит и. В допълнение, алкално-киселинното равновесие (рН) на почвата засяга геоложката възраст на ландшафта - времето, през което се образува почвата от изходен материал. Колкото по-дълго време на излагане на атмосферните условия и по-интензивно този процес, толкова по-голям ще бъде премахнат от суровия материал на почвата, а оттам и ще бъде по-ниско рН. Когато валежите надвишава годишен скоростта на изпарение и влага се натрупва в почвата, има висок потенциал за извличане на разтворими соли и основни минерали през профила на почвата извън зоната на корените. Постепенно почвата става по-киселинна. Излужване при напояване може да предизвика повишаване на киселинността на почвата, в зависимост от интензивността на използване на вода и база баланс (рН).
Амоняк азот (NH + 4), се въвежда в почвата или полученият остатък и разграждането на органични вещества от почвата бактерии, тя се превръща в нитратен азот (азотна киселина сол N03 +). Тази трансформация на амониев азот до нитрат се дължи на микроорганизми. В резултат на тази реакция се освобождава два водородни йони Н +, което води до повишаване на киселинността на почвата. Освен това, амониеви йони се смесват в концентрирана форма с повърхностния слой на почвата, те могат да бъдат заместени с други основни йони като калций и калий, които са след това постепенно се понижава за определяне профила на почвата по време на излугването. През последните няколко десетилетия, този процес се счита за причина за увеличаване на киселинността на почвата на места, където почвата първоначално е бил неутрален или леко алкална.
Азотни торове са активно използвани за отглеждане на пшеница и други култури от 1950 г. насам. С появата през 1960 г. на нови високодобивни сортове джуджета пшеница, които са склонни да реагират положително на използването на високи дози азотни торове, т.е., без опасност от подаване стъбла, интензивността на използването на азотни торове се увеличи още повече.
Отстраняването на калций от реколта, калий и магнезий са също малко засяга подкисляването почвата. Стъблата и листата съдържат 3-4 пъти по-важни минерали от семена. Използването на растения като фураж или отстраняване на сламата от областта в продължение на много години, от своя страна, води до по-нататъшно отстраняване на минерали от областта в сравнение със случая, когато само почистени семена.
Друга причина за повишена киселинност на почвата - разграждането на органичен материал, особено в много влажни почви. Ако възникне разлагане при липса на достатъчно кислород, Н + йони се освобождават, много органични киселини и голямо количество въглероден двуокис (С02). Въглероден диоксид реагира с вода за образуване на въглена киселина. Ако изпълнява дренаж на почвата и възстановени в почвата за доставяне на кислород много киселина се отстранява от почвата с помощта на микроорганизми или чрез други химични процеси. Принос към почвата подкисляване от разлагането на органична материя е малък. За малки промени, които се случват в резултат на този процес, това ще отнеме много години.
Ефект на почвата киселинност на физическото състояние и производителността на пшеница
Пшеница реколта започва да намалява с намаляване на рН на почвата до 5.5-6. Степента на намаляване добив с увеличаване на киселинността на почвата зависи от условията на сорт, типа на почвата и климатичните в региона. Прогресивно намаляване на добива с намаляване на рН стойност не се дължи на по-високата концентрация на водородни йони в по-кисела почвата. На директния ефект на киселинност от високата концентрация на водород в растеж пшеница се наблюдава само при рН под 3. Намаляването на пшеница производителността с повишена киселинност промяна на почвата е разтворимостта на много йони, съдържащи хранителни вещества.
Разтворимостта на някои йони се повишава до такава степен, че те стават токсични за пшеница. Други йони, а напротив, стават неразтворими до такава степен, че заводът им липсва. Високата концентрация на алуминий или магнезий в неутрални почви не проявяват токсичност, но води до драматично намаляване в кисела добив почви. Алуминиева не играе значителна роля в растежа на пшеница, но манган, мед и цинк значително влияят на този процес.
Ниска стойност на рН може да доведе до това, че мед, цинк и борен станат токсични. В този случай, високата концентрация на тези йони може да предизвика симптоми на хранителни дефицит симптоми растения. Високите концентрации на разтворими алуминиеви и манган може да бъде пречка в абсорбцията, транспортиране или използват някои растителни хранителни вещества, а именно калций, калий, фосфор, магнезий и молибден. Това води до дефицит в почвата на тези елементи, макар че би било достатъчно за пшеница при различни условия това количество хранителни вещества. фосфор дефицит е важен фактор в кисели почви, защото се свързва с желязо и алуминий в неразтворим съединение. Свободно дефицит фосфор може да възникне, ако стойността на рН е в другия край на скалата на рН, т.е. в алкални почви, в които фосфор също образува слабо разтворимо съединение. Един пример в този случай може да бъде калциев фосфат.
Корекция на почвата киселинност
Фиг. 3. химическа реакция на вар (калциев карбонат SaSO3) и кисели почвените частици, в резултат на което рН на разтвора на почвата става неутрален (G. Johnson, P Uzsterman и Minter D., 1988)
алкални почви
Алкални почви оказват влияние върху състоянието на пшеницата и неговата производителност чрез намаляване на наличието на хранителни вещества, налични в почвата (фиг. 2). Когато рН е равно на или по-голяма от 8, особено фосфор става ограничен. може да възникне дефицит на микроелементи като цинк и мед,, но това не влияе значително производителността на културата (ако наличието на тези елементи не ще бъде твърде малък в зоната на корените). Лента Добавяне на фосфор в алкален почвата, особено с амониев азот, може да помогне на тези микроелементи в него. вземане на лента фосфор А намалява контакт си с почвата, и това допринася за образуването на по-малко разтворими соли като калциев фосфат. Друго важно влияние от алкални почви за растежа, развитието и добива на пшеница е присъствието на излишък от сол в разтвор на почвата.
Cchitaetsya че пшеницата растителни хранителни вещества, ще бъдат достъпни за оптимално при рН в диапазона 6.0-7.0. Ако рН е по-ниска, основните хранителни вещества, са или по-малко на пазара, или напротив, стават токсични за растенията
Много сол - вода стрес
Основното въздействие на сол на растението - корени ограничават консумацията на вода. Чрез повишаване на концентрацията на сол в разтвор на почвата става трудно корени абсорбират вода от разтвора на сол. На почви с висока концентрация на соли в стрес за растителна вода се наблюдава, така че растежа на растенията е спрян. Това се наблюдава особено при намаляване на съдържанието на влага на почвата, тъй като това води до рязко нарастване на концентрацията на сол в разтвор на почвата.
В отговор на соленост, насочва електроцентрала не е на растежа, както и да се запази способността на кореновата система да абсорбира вода. То се изразява предимно в промени в размера на клетката. Клетките продължават да се разделят, но не увеличават размера си до голяма степен. Cootvet-правителствени, пшеница, отглеждани на физиологичен разтвор на почвата, винаги ще има малък размер. Клетките с ограничен размер също се появяват в голямо количество в части на растенията, които са получили стрес вода, те обикновено имат тъмно синьо-зелен цвят. Почва соленост в зависимост от броя и вида на наличните соли може да бъде причина за дисбаланс на хранителни вещества в растението. Високото ниво на натриев съдържание може да доведе до недостиг на калций в растението, и дори магнезий.
Растението е по-чувствителен към присъствието на соли по време на покълването и разсад поникване, отколкото в по-късна фаза. В ранните етапи на увреждане на растенията и намаляване на завод стои в началото проводимост на 4 mmho / cm.
Солени блата на сушата
Култивирани площ от полупустинна земя в северната част на големите равнини и на други места са загубени заради солените блата (снимка 2). Много от тези почви, както и майка скала в естественото му състояние се насища с разтворими соли, главно натриев сулфат, калций и магнезий. Saltmarshes образувани в резултат на излишната вода прониква надолу през почвения профил съдържа разтворима сол. Образува подпочвените води над водоустойчиви слоеве (глина, шисти или камениста земя) или концентрират слоеве висока пропускливост (пясък, въглищните пластове), под който се намира на вода непропускащ слой на скала. А мястото, където има дълбоко проникване на вода, наречен презареждане на сайта.
С течение на времето, тази вода се издига до нивото на 1.2-1.5 м, а на други места, нивото на подпочвените води може да бъде 4-5 м от повърхността. След това на почвата капиляри смлени издига вода към повърхността на почвата, което води до малка част може да се формира соленост. След изпаряване на вода води до увеличаване на концентрацията на сол на повърхността на почвата.
Времето, необходимо за образуване solonchak пластири време зависи от количеството на валежите, дълбочина непропусклив или до голяма степен непропусклив слой, неговото подземни релеф, както и системи от култури. Някои солени петна увеличават сравнително бързо, но тя все още е дълъг процес - около 20 години и повече. Учудващо е, че солени петна може да бъде проблем дори и в райони с валежи от 10 инча (250 мм). Основната причина за образуването на плитките подпочвени солени петна, които формират, е система на стопанството, в които наличната валежи използват неефективно. Растително въртене е основен фактор в проникването на вода и образуване на физиологичен разтвор източници. В почвата се натрупва повече вода, отколкото тя може да побере на почвата в зоната на корените. Дълбоко проникване на вода под зоната на корените се изразява не само в ниски действителното реколтата култури и физиологичен разтвор петна, но също така за намаляване на добивите поради липсата на влага за растението.
Когато рН е равно на или по-голяма от 8, особено фосфор става ограничен. Лента Добавяне на фосфор в алкален почвата, особено с амониев азот, може да помогне да го микроелементи
Saltmarshes появяват поради Напояване
солени блата проблеми, причинени от напояване, също могат да причинят високо ниво на подпочвените води. Ситуация, при която водата идва до повърхността и се изпари, което води до натрупване на соли. Това явление може да е резултат от изтичане на вода от каналите, окопи, като се прилагат повече вода, отколкото то може да поеме почвата, и по-голям брой от растенията се нуждаят, или поливане твърде дълго за тази почва, както и за тази култура растение бразда. Висока концентрация на сол във водата за напояване увеличава солеността на почвата в областта на поливни независимо от дренаж и плитко ниво на подпочвените води.
За да се предотврати вторично соленост напояване се препоръчва, тъй като в резултат на предоставянето на подходяща канализация, да се използва високо качество на водата, за да се предотврати изтичане на вода от системата, когато тя е да прекосяват терена. Поливането трябва да се извършва така, че да не се излее излишната вода. Освен това следва да се предотврати увеличаването на нивото на подпочвените води.
Подобрената дренаж на почвата трябва да възстанови солени почви в напоителни съоръжения. Напояване вода и утаяване ще се премести прекомерно сол под зоната на корените. Така, ако концентрацията на натрий е високо, за подмяна на натрий в почвата заменя калций е да се добави, в повечето случаи под формата на гипс.
Физиологичен почви имат електропроводимост (ЕО) 4 mmho / cm, степента на насищане на натриеви катиони (ESP) - по-малко от 15%, съотношението на натриев абсорбция (SAR) - по-малко от 13 и рН - 8.3 е по-малко от (виж таблица 1). Появата на повърхността на бяло кора - често срещано явление след сушене физиологичен разтвор почвата. Тъй като концентрацията на натрий е относително малък, структурата на почвата и коефициента на филтър сравнима с nesolonchakovymi почви.
Nesolonchakovye натриеви почви имат електропроводимост (ЕО) е по-малко от 4 mmho / cm, степента на насищане на натриеви катиони (ESP) - по-голяма от 15%, съотношението на натриев абсорбция (SAR) - по-големи от 13 и рН - обикновено между 8,5 и 10.
Голям брой от наситен разтвор на натриев депресия причинява почвените частици и органични вещества. Такива почви имат лоша структура, ниска порьозност, нисък коефициент на филтрация на въздух и вода, и също са склонни да образуват върху повърхността на чинии. Поради ниския коефициент на филтрация наличието на вода за растенията намалява с времето пшеница. Сода (натрий) почви често се срещат в малки области в райони с малко валежи, тези области често се наричат "лъскави петна". височина пшеница, силата на растежа на растенията и постижимото реколта в такива места обикновено е много по-малко, отколкото в съседните области.
Натриев физиологичен разтвор почви имат електропроводимост (ЕО) е по-голяма от 4 mmho / cm, степента на насищане на натриеви катиони (ESP) - по-голяма от 15%, съотношението на натриев абсорбция (SAR) - по-голямо от 13 и рН - по-малко от 8.3 в присъствието на излишък на разтворими соли. Въпреки това, ако соли се излугва в профила на подземни без добавка на калций, рН може да се повиши до 8,5, тъй като натриев става доминираща катион. След това почвата може да бъде натрий и натриев ще се отрази на структурата и други свойства на почвата.
Р. Джеймс Кук,
Министерството на земеделието на САЩ, по селскостопански изследвания служба, Вашингтон държавен университет
Roger J .. Feset,
Корпоративна услуга разпространение