Химическая мелиорация почв: способы и значение
Почва как основной источник питания растений нуждается в разностороннем уходе и поддержании баланса агротехнических показателей плодородного слоя. Наряду с механической обработкой в решении подобных задач активно применяются удобрения и мелиоранты. Комплексно способами улучшения питания сельскохозяйственной растительности занимается химическая мелиорация, изучающая не только технологические параметры применения энергетических добавок, но и экологические аспекты стороннего воздействия на почвенный покров.
Основные понятия мелиорации
В переводе с латинского «мелиорация» означает улучшение. Но применительно к сельскохозяйственной отрасли ее следует понимать и как вполне определенный набор технико-организационных мероприятий, направленных на повышение эффективности севооборота за счет стимуляции благоприятных почвенных условий. Сам характер воздействия на плодородный слой может быть разным, что определяет и базовое разделение мелиорации на виды в зависимости от методов повышения продуктивности земли. Наряду с химическими приемами мелиорации также применяются технические и гидротехнические методы, направленные на улучшение водно-физических свойств почвы. Однако только химические способы позволяют коренным образом улучшить состояние плодородного слоя по широкому спектру показателей, что отражается и на цифрах урожайности. Но и химический подход к мелиорации неоднороден. На базовом уровне выделяют солеобогатительные и кислоторегулирующие мероприятия, которые по-разному регулируют содержание питательных элементов почвенного слоя.
Мелиорация в системе питания растений
Процесс энергетического снабжения растительности представляет собой сложную физико-химическую задачу, в ходе решения которой происходит образование и преобразование органических веществ. В этом контексте химическую мелиорацию следует понимать как один из способов регуляции баланса полезных элементов в системе кругооборота почва-растение. Путем точечного изменения отдельных параметров этого взаимодействия с учетом особенностей выращивания конкретных растений и характеристик почвы агротехники повышают продуктивность возделываемого участка. Однако добиться ощутимого результата удается лишь при систематическом использовании средств химизации в рамках применения технологий интенсивного земледелия. Конкретно способы мелиорации выражаются в обеспечении минерального питания как регуляционной основы, но на этом не ограничиваются. Комплексный подход требует также учета других факторов, влияющих на рост и развитие растений – в их числе баланс влажности, света и тепла.
Известкование почвы
Один из методов мелиорации, который, впрочем, имеет немало ограничений и рекомендуется к применению только в определенных условиях севооборота. Какие почвы требуют известкования? Данная процедура проводится на кислых почвах, которые также подвергаются интенсивному возделыванию под зерновые сорта растений. При этом на сильнокислотных почвах мелиорация такого типа может рассматриваться и как фактор защиты окружающей среды, что обусловлено снижением антропогенной нагрузки на природу. Если говорить о технологическом аспекте, то известкование действует как средство компенсации потерь магния и кальция в составе почвы в целях предупреждения подкисления и ухудшения питательного режима растений.
Данная технология используется не только крупными агротехническими предприятиями, но и мелкими фермерами и дачниками. Специалисты рекомендуют улучшать баланс кислотности на участке за счет внесения гашеной извести пушенки, которую получают в результате переработки мела и известняка. Внесение данного наполнителя производят осенью или весной в процессе перекапывания. Повторяется данная процедура раз в несколько лет.
Гипсовая мелиорация
Даже на кислых почвах не всегда оправдывает себя операция известкования, не говоря о том, что и растениям далеко не во всех случаях требуется слабокислая реакция от питающей среды. В зонах, где доминируют щелочные и нейтральные почвенные среды, вместо известкования применяется гипсование. В России данный подход успешно используют в Западной Сибири и Казахстане. В условиях резкого подщелачивания необходимо добавление органических удобрений, и уже как радикальный способ стимуляции свойств питающей среды применяется химическая мелиорация гипсованием. Достигаемый таким способом эффект выражается в образовании нейтрального сульфата натрия, который при относительно небольшом содержании в почве не вредит растениям. При сбалансированном орошении удается вывести остатки натрия. Для культур, которые чувствительны к балансу кальция в минеральной базе почвы, гипсование в несколько раз увеличивает урожайность.
Особенности мелиорации на солонцовых почвах
Наличие солонцовых пятен на поверхностях пашен свидетельствует о деградации плодородного слоя и обуславливает необходимость применения специальных восстановительных мер. В их числе и химические методы мелиорации, которые имеют превосходство перед агробиологическим подходом к решению проблемы распространения солонцов. Это связано с тем, что для самомелиорации обычно не хватает кальциевых солей, что требует подключения специальных средств именно химической регуляции. Кроме того, альтернативные виды мелиорации наподобие комплексных и гидротехнических методов оказываются малоэффективными в условиях высокого увлажнения почвы, так как производные продукты их реакций быстро вымываются. Что касается химического подхода к мелиорации, то он в данном случае представляет собой набор мер по регуляции щелочности и солонцеватости почвы путем изменения концентрации магния и натрия. Но и эта группа методов реализуется разными способами.
Мелиорация солонцов кальцием и фосфором
Внесение кальция является одним из самых эффективных и экономически выгодных способов регуляции почвенных солонцов. В качестве исходного материала применяются отходы промышленности и природные залежи с содержанием кальция. Также используется фосфогипс на основе фосфорной кислоты. Как показывают исследования, значение химической мелиорации почв кальциевыми и фосфорсодержащими материалами является решающим с точки зрения поддержания продуктивности плодородного слоя. Уже на следующий год после внесения активного сырья происходит изменение водно-физических свойств земли. В частности, повышается эффективность дренажа, исчезает характерная почвенная корка и в целом улучшается структура покрова.
Мелиорация солонцов органоминеральными компостами
Отчасти данный подход можно назвать комплексным, так как в нем используется комбинация кальциевых, кислотосодержащих, фосфорных и удобрительных веществ. Эти и другие компоненты включаются в навозный компост и применяются в целях улучшения пищевого режима почвы на фоне общей борьбы с солонцами. На практике применения выяснилось, что химическая мелиорация органоминеральными компостами создает благоприятные условия для улучшения гумусного состояния плодородного слоя. Например, коэффициент кальциевых гуминовых кислот возрастает примерно в 1,3 раза, а содержание подвижных веществ, нарушающих питательный баланс, снижается на 25 %.
Заключение
Без правильно подобранной к конкретным условиям системы мелиорации в современных условиях интенсивного возделывания почв невозможно и получение регулярных богатых урожаев. Для определения методов и технологий, которые позволят решить текущие задачи мелиорации, необходимо проведение комплексного исследования. Даже на бытовом уровне сегодня возможен анализ состояния почвы прибором для измерения кислотности с выведением показаний pH, влажности и освещенности. Эти и другие данные позволяют точечно подбирать рецептуры вносимых органических и минеральных добавок с поправкой и на требования выращиваемых культур. Если говорить о конечном эффекте, то польза от мелиорации будет носить долговременный характер ввиду активного воздействия на гранулометрический состав плодородного слоя.