Влияние кислотности почвы на растения: Новости, статьи, инструкции по удобрениям Реаком

Что такое кислотность почвы и как она влияет на растения

Внимательные огородники замечают, что иногда овощные и плодовые культуры не спешат радовать богатым урожаем и постоянно страдают от каких-то болезней и вредителей. И все это — несмотря на заботу и регулярно вносимые подкормки. В чем причина? Один из факторов, имеющих основополагающее влияние на рост и развитие растений, — кислотность почвы.

Дачник поневоле становится специалистом в выращивании растений

Кем бы ни был по профессии и образованию огородник в основной жизни, на своих сотках он поневоле становится агрономом и специалистом в области физиологии растений, химиком и фитопатологом. А как же по-другому? Количество и качество плодов, декоративность цветников и долгая жизнь деревьев зависят от условий, создаваемых владельцем сада. Разберемся, что такое кислотность, как она влияет на растения, а также каковы предпочтения разных культур относительно этой почвенной характеристики.

Ads by

Пундус гидрогениум: кислая, щелочная или нейтральная?

Наверное, у всех на слуху буквосочетание pH (произносится [пэ áш]). Чаще всего про него говорят в рекламных роликах косметических продуктов. Водородный показатель pH (аббревиатура от латинского pondus Hydrogenii — «вес водорода») — важная характеристика кислотно-основных свойств различных водных растворов и биологических жидкостей. Множество химических процессов в природе и живых организмах зависят от уровня кислотности среды.

Множество химических процессов зависят от уровня кислотности

Пундус гидрогениум — это количественная мера соотношения ионов H⁺ и OH⁻, образующихся при диссоциации (разложении) молекул воды. Если количество H⁺ и OH⁻ равно (так бывает в идеально чистой дистиллированной воде), то говорят о нейтральной реакции. Если преобладают свободные ионы водорода (H⁺), то среда кислая. И наоборот: если в растворе больше гидроксид-ионов (OH⁻), то это щелочь.

pH — важная характеристика кислотно-основных свойств растворов

Относительное количество ионов водорода H⁺ выражает степень кислотности или щелочности раствора в единицах pH. Кислотность и щелочность измеряют по специальной шкале со значениями от 0 до 14, где 7 соответствует нейтральным растворам. То, что имеет показатель кислотности ниже 7, кислое, а выше — щелочное. Шкала кислотности — логарифмическая. Это значит, что кислотность, увеличиваясь на единицу, изменяется десятикратно. Например, концентрация H⁺ в растворе с pH = 5 в 10 раз больше, чем у раствора с pH = 6, и в 100 раз больше чем в дистиллированной воде с pH = 7.

Уровень pH характеризует кислотную, нейтральную или щелочную среду

Водородный показатель имеет огромную важность для живых организмов — pH влияет на протекание всех биохимических процессов. Так, например, мы чувствуем боль от пореза или ожога «благодаря» катионам водорода H⁺. Они изменяют кислотность нейтрального раствора межклеточного пространства, попадая туда из внутриклеточной жидкости поврежденных клеток. Изменение кислотности и «чувствуют» нервные окончания.

Влияние кислотности почвенных растворов на растения

Как и прочие живые организмы, растения тоже зависят от кислотно-щелочного баланса. Их процесс питания, помимо фотосинтеза, основан на ионно-катионном обмене между клетками растения и почвенным раствором. Поглощение зеленым организмом из почвы ионов питательных веществ зависит от реакции среды (кислой или щелочной). Наиболее сильное действие кислая среда оказывает на растения в их юном возрасте.

Влияние кислотности на развитие растения. Фото с сайта floragrowing.com

Влияние кислой или щелочной среды почвы на зеленых обитателей разнообразно.

• В кислой почве ухудшается рост корневой системы. Как следствие, растения недополучают питательные вещества.
• В кислой и щелочной средах увеличивается всасывание одних элементов и уменьшается — других. Значит, у растения появляется дефицит тех или иных элементов. Как видно из схемы ниже, оптимальные условия для питания растений — в среде, имеющей реакцию, близкую к нейтральной.

Влияние кислотности на усвоение питательных элементов культурными растениями. Фото с сайта bhz.ru

• Высокая кислотность почвы подкисляет и клеточный сок растений, что оказывает влияние на внутренние биохимические процессы. Снижается синтез белков — ухудшается качество плодов, также подавляется процесс превращения моносахаров в сахарозу.
• Воздействие кислой среды на раннем этапе развития значительно нарушает углеводный и белковый обмены растения, что влияет на закладку генеративных органов и последующее образование плодов.
• В почвах с низким значением pH многие вещества (например, Fe, Mn, Zn, Сu) становятся токсичными для растений.

Свекла не будет такой хорошей на кислых почвах

• В кислых почвах плохо себя чувствуют не только растения, но и микроорганизмы. Там почти не встречаются дождевые черви, вяло проходят процессы азотфиксации и нитрификации, что опять же отрицательно сказывается на питании растений.
• В кислых грунтах водород вытесняет кальций, что приводит к измельчению почвенных частиц. Такие почвы имеют плохую структуру, низкую влагоемкость. 

Кому не кисло?

Различные растения по-разному реагируют на рН почвы. Именно поэтому наша планета зеленая, несмотря на повышенную кислотность или щелочность в некоторых регионах: дикорастущие виды адаптируются к любым условиям. Ботаники составили специальные списки (экологические шкалы Л.Г. Раменского, Д.Н. Цыганова, Г. Элленберга и Э. Ландольта), в которых классифицировали растения по потребностям во влажности, количестве азота, освещенности и кислотности почвы. Однако садовые и огородные культуры в большинстве своем предпочитают слабокислую или нейтральную (pH 6-7) реакцию почвы.

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris) предпочитает сильнокислые почвы

Кстати, на большей части нашей страны почвы именно кислые: в умеренно-холодном поясе количество осадков преобладает над испарением и транспирацией (движением воды сквозь растение). Поэтому соли кальция, магния, калия и натрия, необходимые для нейтрализации кислых продуктов разложения листового опада, вымываются из корнеобитаемого слоя в нижележащие слои.

Расположение кислых и щелочных почв (коричневый цвет — кислые, голубой — щелочные). Фото с сайта ru.wikipedia.org


Почвы по уровню кислотности рН принято делить:

• на сильнокислые — менее 4,5,
• кислые — 4,6-5,
• слабокислые — 5,1-5,5,
• близкие к нейтральным — 5,6-6,
• нейтральные — 6,1-7,
• слабощелочные — 7,1-8.

Огородные растения можно условно разделить на 3 группы, имеющие различный интервал pH, в котором они наиболее хорошо развиваются:

• ацидофилы (от 5 до 6 pH),
• нейтрофилы (от 6 до 7 pH),
• базифилы (от 7 до 7,5 pH).

Таблица оптимального рН для овощей и плодовых культур

Выше вы можете посмотреть таблицу оптимальной кислотности для наиболее распространенных овощных и плодово-ягодных культур. Некоторые растения могут нормально существовать в разных категориях, при этом изменяя свои свойства в зависимости от кислотности среды. Наиболее яркий пример — гортензия крупнолистная. Она меняет окраску своих цветков от голубой в кислой почве (pH = 4,5-5) на бело-бежевую в нейтральной (pH = 6-7) и розовую в щелочной (pH = 6,5-8).

Таблица оптимального рН для декоративных культур

Очевидно, что знать реакцию вашей почвы весьма важно для успешного огородничества и садоводства. Правда, определенный рН — еще не приговор. В следующей публикации рассмотрим, как определить уровень кислотности почвы, а также — как изменить его, чтобы выращивать растения на любой вкус.

Другие материалы нашего сайта о характеристиках почвы и растениях, предпочитающих тот или иной тип, которые вам наверняка будут интересны:

• Почему заражается почва в огороде, а на грядках царят грибы-паразиты
• Как узнать тип почвы, и зачем это нужно
• 16 декоративных растений для кислых почв
• Гуматы: в чем их польза и как они работают
• Почвы Подмосковья, или Что знают дуб и сосна про ваш сад
• Цветы, предпочитающие щелочные почвы

Как зависит урожайность почвы от её кислотности и щёлочности.

Рост

Повышенная кислотность и повышенная щелочность почв во всем мире ограничивают продуктивность пшеницы.

Степень кислотности или щелочности – это относительное количество в почве ионов водорода Н+, выраженное в единицах рН по шкале теоретических (возможных) значений от 1 до 14. Поскольку шкала логарифмическая, изменение рН всего на одну единицу означает десятикратное изменение кислотности или щелочности.

Например, почва с рН = 5 в 10 раз превышает кислотность почвы, рН которой составляет 6, а почва с рН = 4 в 100 превышает кислотность почвы с рН = 6. Почвы со значением рН = 7 считаются нейтральными, а те, в которых это значение ниже, – кислыми, выше – щелочными. Почвы с рН ниже 6,6 в сельскохозяйственном производстве считаются кислыми.

Для пшеницы значение рН между 5,5 и 7,5 является самым благоприятным для роста пшеницы и формирования высокого урожая. Но указанные значения рН могут быть разными для разных почв, разных мест выращивания и разных сортов пшеницы (рис. 1).

В кислых почвах концентрация обменных кислотных катионов алюминия и марганца будет больше, чем концентрация основных катионов кальция, магния, калия и натрия, а в щелочных почвах наоборот.

Считается, что для растения пшеницы питательные вещества оптимально доступны при значениях рН от 6 до 7 (рис. 2). При снижении указанного значения рН доступность ключевых питательных элементов либо очень снижается, либо повышается настолько, что элементы становятся токсичными для растения.

Кислотность и щелочность также влияют на многие биологические процессы, протекающие в почве, а также на болезнетворные организмы, причиняющие вред пшенице, клубеньковые бактерии, которые развиваются на корнях бобовых растений и способны поглощать азот из атмосферы.

Азот хорошо связывается клубеньковыми бактериями в нейтральных или щелочных почвах, а в кислых почвах этот процесс угнетается.

Кислые почвы

Кислотность почвы всегда была потенциальным ограничивающим фактором урожая пшеницы в регионах Северной Америки, где почва в своем естественном состоянии кислая. Однако это явление стало проблемой и для других регионов, в которых почва подкислялась азотными удобрениями. Применение извести для повышения рН почвы в регионах, где оно упало на две единицы, а также для снижения алюминиевой токсичности и повышения доступности питательных веществ стало нормальным явлением (фото 1).

Фото 1. Влияние кислой почвы (штат Оклахома)

Причины изменения кислотности почвы

Химический состав материала, из которого формируется почва, – определяющий фактор ее кислотности. Например, почвы, сформированные на известковых сланцах или известняке, имеют высокое изначальное значение рН. Для того чтобы они стали кислыми, нужно больше времени, чем для тех, которые образовались на гранитах и песчанике. Кроме того, на кислотно-щелочной баланс (рН) почвы влияет геологический возраст ландшафта – время, в течение которого из исходного материала формировалась почва.

Чем длиннее период воздействия погодных условий и чем интенсивнее этот процесс, тем больше будет удалено из почвы исходного материала и, следовательно, будет ниже рН.

Там, где годовой уровень осадков превышает годовую норму испарения и влага накапливается в почве, существует высокий потенциал выщелачивания растворимых солей и основных минералов вниз по профилю почвы, за пределы корневой зоны.

Постепенно почва становится более кислой. Выщелачивание в процессе орошения может также стать причиной повышения кислотности почвы, в зависимости от интенсивности применения воды и ее щелочного баланса (рН).

Аммонийный азот (NH+4), внесенный в почву или полученный в результате разложения пожнивных остатков и органического вещества почвенными бактериями, превращается в нитрат азот (соль азотной кислоты N03+). Это преобразование аммония в нитрат азота происходит благодаря микроорганизмам. В результате такой реакции высвобождается два иона водорода Н+, что приводит к повышению кислотности почвы. Кроме того, ионы аммония, смешанные в концентрированной форме с поверхностным слоем почвы, могут быть замещены другими основными ионами, такими как кальций и калий, которые впоследствии постепенно опускаются вниз по профилю почвы в процессе выщелачивания.

В течение последних нескольких десятилетий этот процесс считается причиной увеличения кислотности почвы в тех местах, где почвы изначально были нейтральными или слегка щелочными.
Азотные удобрения начали активно использоваться для выращивания пшеницы и других культурных растений с 1950 годов. С появлением в 1960 годах новых высокоурожайных карликовых сортов пшеницы, которые имеют свойство положительно реагировать на применение высоких доз азотных удобрений, то есть без угрозы полегания стеблей, интенсивность использования азотных удобрений увеличилась еще больше.Вынос с урожаем кальция, калия и магния также в некоторой степени влияет на подкисление почвы. Стебли и листья содержат в 3-4 раза больше основных минералов, чем семена. Использование растений в качестве фуража или удаление соломы с поля в течение многих лет, в свою очередь, приводит к еще большему удалению минералов с поля по сравнению с вариантом, когда убираются только семена.
Еще одна причина увеличения кислотности почвы – разложение органического материала, особенно в очень влажных почвах. Если разложение происходит при отсутствии достаточного количества кислорода, освобождаются ионы Н+, много органических кислот и большой объем углекислого газа (С02). Углекислый газ реагирует с водой, в результате чего образуется угольная кислота.

Если осуществляется дренаж почвы и восстанавливается поступление в почву кислорода, много кислоты удаляется из почвы с помощью микроорганизмов или в результате других химичес­ких процессов. Вклад в окисление почвы со стороны разложения органической материи будет небольшим. Для незначительных изменений, которые наступают в результате этого процесса, понадобится много лет.
Влияние кислотности почвы на физическое состояние и продуктивность пшеницы
Урожай пшеницы начинает уменьшаться с понижением рН почвы до 5,5-6. Уровень снижения урожая при повышении кислотности почвы зависит от сорта пшеницы, типа почвы и погодных условий в данном регионе. Прогрессирующее снижение урожая с понижением значения рН происходит не из-за более высокой концентрации ионов водорода в более кислой почве.

Прямое влияние кислотности со стороны высокой концентрации водорода на рост пшеницы наблюдается только при значении рН ниже 3. Причиной снижения продуктивности пшеницы с повышением кислотности почвы является изменение растворимости многих ионов, содержащих питательные элементы.
Растворимость одних ионов повышается настолько, что они становятся токсичными для пшеницы. Другие же ионы, наоборот, становятся до такой степени нерастворимыми, что растение испытывает недостаток в них. Высокая концентрация алюминия или марганца в нейтральных почвах не проявляют токсичности, но приводит к резкому снижению урожайности на кислых почвах.

Алюминий не играет существенной роли в росте пшеницы, а вот марганец, медь и цинк существенно влияют на этот процесс.
Низкое значение рН может также привести к тому, что медь, цинк и бор станут токсичными. При этом высокая концентрация этих ионов может стать причиной проявления на растениях симптомов дефицита питательных веществ. Высокая концентрация растворимого алюминия и марганца может быть помехой в поглощении, транспортировке или использовании растением некоторых питательных веществ, а именно кальция, калия, фосфора, магния и молибдена. Это приводит к дефициту в почве этих элементов, хотя при других условиях этого количества питательных элементов было бы достаточно для пшеницы.

Дефицит фосфора является существенным фактором на кислых почвах, поскольку он связывается с железом и алюминием в нерастворимые соединения. Дефицит доступного фосфора может наблюдаться, если значение рН находится у другого края шкалы рН, то есть в щелочных почвах, в которых фосфор также образует малорастворимые соединения. Примером в данном случае может служить кальциевый фосфат.

Корректировка кислотности почвы

Кислотность почвы может быть снижена путем внесения известкового материала (рис. 3). Сельскохозяйственная известь (карбонат кальция, карбонат магния или их смесь) – самое распространенное средство для нейтрализации кислоты. Другие известковые материалы включают в себя кальциевые и магниевые закиси и окиси водорода, а также другие побочные продукты горной добычи.
Чистота продукта обычно оценивается по кальциево-углеродному эквиваленту (ССЕ) либо по содержанию кальциевого карбоната (ЕСС). Большинство штатов, где кислые почвы ограничивают урожайность пшеницы, определили основные направления тестирования почвы для выявления потребности в извести, чтобы помочь производителям правильно корректировать кислые почвы.

Известковый материал должен быть перемешан с почвой на глубину 4-6 дюймов. Плохое перемешивание может привести к образованию целой сети затеков с высоким содержанием щелочи, которые будут чередоваться с кислотными затеками. При плохом перемешивании кислой почвы в верхнем слое может сформироваться слой с высоким содержанием щелочи.

Рис. 3. Химическая реакция извести (карбонат кальция СаСO3) и ки­слотных частиц почвы, в результате которой значение рН почвенного раствора становится нейтральным (Г. Джонсон, Р Узстерман, и Д. Минтер, 1988)

Щелочные почвы

Щелочные почвы влияют на состояние пшеницы и ее продуктивность через уменьшение доступности имеющихся в почве питательных веществ (рис. 2). Когда значение рН равно или больше 8, особенно дефицитным становится фосфор. Дефицит таких микроэлементов, как цинк и медь, также может иметь место, но это не очень сильно влияет на урожайность культуры (если наличие указанных элементов не будет слишком малым в корневой зоне). Ленточное внесение фосфора в щелочную почву, особенно вместе с аммонийным азотом, может помочь удержать эти питательные микроэлементы в ней.

Ленточное внесение фосфора уменьшает степень его контакта с почвой, и это способствует меньшему образованию растворимых солей, таких как кальциевый фосфат. Другим важным путем влияния щелочной почвы на рост, развитие и урожайность пшеницы является наличие лишней соли в почвенном растворе.

Засоленная почва и почва с высоким содержанием натрия

Засоленность почвы определяется содержанием в ней растворимых солей. Соли образованы в основном натриевыми, кальциевыми и магниевыми катионами с хлорными и серными анионами. Незначительную часть составляют калийные катионы, бикарбонатные, карбонатные и нитратные анионы, хотя при определенных условиях они могут быть основными составляющими частями почв.
Как кислотность, так и засоленность почвы может быть результатом унаследованных или остаточных свойств геологического исходного материала почвы, результатом процесса формирования почвы, ландшафта, результатом естественного дренажа или разграничивающих подпочвенных слоев.

Иногда же главной причиной повышения уровня засоленности почвы является сельскохозяйственная практика использования почвы в засушливых местах, где интенсивно применяется орошение.

Cчитается, что для растения пшеницы питательные вещества будут оптимально доступны при значениях рН в пределах 6,0-7,0. Если уровень рН ниже, то ключевые питательные элементы будут либо менее доступны, либо наоборот, станут для растения токсичными

Натриевая (содовая) почва – это почва с высокой концентрацией натрия. Она создает дополнительные трудности для освоения почв из-за плохой структурированности и недостаточной пористости по сравнению с другими засоленными почвами.
Традиционно используются три вида анализов для измерения содержания соли в почве: электропроводимость (ЕС), процент замещения натрия (ESP) и абсорбирующий коэффициент натрия (SAR). Показатель рН почвы также используется как индикатор наличия натрия в почве.

Обычная почва имеет электропроводимость меньше 4 mmho/cm, процент замещения натрия – меньше 10%, абсорбирующий коэффициент – меньше 13 и рН – меньше 8,3. Самозаса­ливающая почва обычно делится на три категории: засоленная, засоленная натриевая, незасоленная натриевая.

Много солей – водный стресс

Основное влияние соли на растение – ограничение потребления воды корнями. При увеличении концентрации соли в почвенном растворе корням становится труднее поглощать воду из солевого раствора.

На почвах с высокой концентрацией солей у растений наблюдается водный стресс, вследствие чего растения прекращают рост.

Особенно это наблюдается при снижении влажности почвы, так как это приводит к резкому увеличению концентрации соли в почвенном растворе.
Реагируя на засоленность, растение направляет энергию не на рост, а на сохранение способности корневой системы поглощать воду.

Это выражается в первую очередь в изменении размеров клеток. Клетки продолжают делиться, но не увеличиваются в размерах в значительной степени.

Cоответ­ственно, пшеница, выращенная на засоленной почве, всегда будет небольших размеров. Клетки с ограниченным размером также появляются в большом количестве у части растений, получивших водный стресс, обычно они имеют темный сине-зеленый цвет.

Засоленность почвы в зависимости от количества и типа имеющейся соли также может быть причиной дисбаланса питательных веществ в растении. Высокий уровень содержания натрия может привести к дефициту в растении кальция и, возможно, даже магния.
Растение более чувствительно к наличию соли в период прорастания семян и появления всходов, чем в более поздние фазы. На ранних стадиях развития повреждение растений и снижение густоты стояния начинаются при электропроводности, равной 4 mmho/cm.

Солончаки на сухих землях

Обрабатываемые площади полузасушливых земель на севере Великой Равнины и в других местах были утеряны из-за солончаков (фото 2).

Многие из этих почв, а также их материнская порода в своем естественном состоянии были насыщены растворимыми солями, в основном в виде сульфатов натрия, кальция и магния. Солончаки образуются в результате того, что избыточная вода, проникающая вниз по профилю почвы, содержит в себе растворимые соли.

Она формирует почвенные воды над водонепроницаемыми слоями (глина, сланец или скальный грунт) или концентрируется в высокопроницаемых слоях (песок, угольные пласты), под которыми лежит водонепроницаемый слой породы. Место, где происходит глубокое проникновение воды, называется участком перезарядки.
Со временем такая вода поднимается до уровня 1,2-1,5 м, причем в других местах уровень грунтовых вод может составлять 4-5 м от поверхности.

Затем по почвенным капиллярам грунтовая вода поднимается к поверхности почвы, в результате чего может сформироваться небольшой участок засоления. Испарение воды приводит к увеличению концентрации соли на поверхности почвы.
Время, необходимое для формирования солончакового пятна, зависит от количества осадков, глубины непроницаемого или в большой степени проницаемого слоя, его подпочвенной топографии, а также от системы земледелия.

Некоторые солончаковые пятна увеличиваются относительно быстро, но все-таки это длительный процесс – около 20 лет и больше. Удивительно, что солончаковые пятна могут быть проб­лемой даже в местах с годовым уровнем осадков, равным 10 дюймам (250 мм).

Основной причиной образования неглубоких грунтовых вод, которые формируют солончаковые пятна, является система земледелия, при которой неэффективно используются имеющиеся осадки. Овощной севооборот является основным фактором просачивания воды и формирования солончаковых источников.

В почве накапливается больше воды, чем может удержать почва в корнеобитаемой зоне. Глубокое проникновение воды под корнеобитаемую зону выражается не только в низком фактичес­ком урожае культур и солончаковых пятнах, но и в снижении урожая из-за недостатка влаги для растений.

Когда значение рН равно или больше 8, особенно дефицитным становится фосфор. Ленточное внесение фосфора в щелочную почву, особенно вместе с аммонийным азотом, может помочь удержать в ней питательные микроэлементы

Перед ремонтом крана сначала надо перекрыть воду. Точно так же перед проведением превентивных мер и восстановлением солончаковых почв нужно прекратить глубокое проникновение воды в грунтовые воды. Этого можно добиться с помощью интенсивного земледелия с набором культур, способных максимально использовать имеющиеся в данном регионе осадки.

Одним из подходов может быть использование летних паров в засушливые годы и посев культур исходя из имеющегося почвенного запаса влаги и предполагаемых осадков в период их роста и развития. Противоэрозийная обработка почвы, обеспечивающая увеличение сохранения запасов почвенной воды, может позволить выращивать культуры, потребляющие много воды.

Растения с глубокой корневой системой, потребляющие большое количество воды (например люцерна, подсолнечник, сафлор), на таких почвах ускоряют восстановление солончаков. При этом уровень грунтовых вод понижается, и солончаковые пятна высыхают. Выпадающие осадки будут постепенно перемещать соли в глубину почвы. В результате плодородность почвы повышается.

Посев в солончаковых местах растений, которые хорошо выдерживают засоленность, способствует дренажу и восстановлению этой почвы. В некоторых ситуациях может быть необходимо осушение солончаков. Если почва имеет высокое содержание натрия, то, возможно, будет необходимо внести кальций. Для этого, как правило, используют гипс.

Солончаки, появившиеся вследствие ирригации

Проблема солончаков, возникших вследствие ирригации, может также стать причиной высокого уровня грунтовых вод. Ситуация, когда вода подходит к поверхности и испаряется, приводит к накоплению солей.

Такое явление может возникнуть в результате просачивания воды из каналов, траншей, применения воды больше, чем ее может вобрать в себя почва, и в большем количестве, чем необходимо растениям, либо полив по слишком длинным для данной почвы и для данного культурного растения бороздам.

Высокая концентрация соли в поливной воде увеличивает засоленность почвы на орошаемом поле независимо от дренажа и неглубокого уровня грунтовых вод.
Во избежание вторичной засоленности почвы в результате орошения рекомендуется обеспечивать адекватный дренаж, использовать качественную воду, предотвращать утечку воды из систем при ее подводе к полю. Полив следует осуществлять так, чтобы не выливать лишнюю воду.

Кроме того, следует предотвращать повышение уровня грунтовых вод.
Усовершенствованный дренаж почвы необходим для восстановления засоленной почвы на орошаемых площадях. Поливная вода и осадки переместят излишнюю соль ниже, в корневую зону. При этом, если концентрация натрия высокая, для замены замещаемого в почве натрия необходимо добавлять кальций, в большинстве случаев в виде гипса.

Фото 2. Влияние просачивания соли на поверхность почвы (штат Монтана)

Справка

Солончаковые почвы имеют электропроводность (ЕС)4 mmho/cm, степень насыщенности натриевыми катионами (ESP) – меньше 15%, коэффициент поглощения натрия (SAR) – меньше 13, а рН – меньше 8,3 (см. таблицу 1). Появление на поверхности белой корки – обычное явление после высыхания солончаковой почвы.

Поскольку концентрация натрия относительно небольшая, структура почвы и коэффициент фильтрации сравнимы с несолончаковыми почвами.
Несолончаковые натриевые почвы имеют электропроводность (ЕС) меньше 4 mmho/cm, степень насыщенности натриевыми катионами (ESP) – больше 15%, коэффициент поглощения натрия (SAR) – больше 13, а рН – обычно между 8,5 и 10.

Большое количество насыщенного натрия становится причиной депрессии частиц почвы и органической материи. Такие почвы имеют плохую структуру, низкую пористость, низкий коэффициент фильтрации воздуха и воды, а также склонны к образованию блюдец на поверхности.

Из-за низкого коэффициента фильтрации доступность воды для растения пшеницы со временем уменьшается. Содовые (натриевые) почвы часто встречаются небольшими площадями в регионах с малым количеством выпадения дождей, эти места часто называют «блестящими пятнами».

Высота пшеницы, сила роста растений и достижимый урожай в таких местах обычно намного меньше, чем на прилегающих к ним полях.
Солончаковые натриевые почвы имеют электропроводность (ЕС) больше 4 mmho/cm, степень насыщенности натриевыми катионами (ESP) – больше 15%, коэффициент поглощения натрия (SAR) – больше 13, а рН – меньше 8,3 при наличии избытка растворимой соли.

Но если соли выщелачиваются в подпочвенный профиль без добавления кальция, рН может увеличиться до 8,5, потому что натрий становится доминантным катионом. Тогда почва может стать натриевой, а натрий будет влиять на структуру и другие свойства почвы.

Р. Джеймс Кук,
Министерство сельского хозяйства США, исследовательская сельскохозяйственная служба, Госуниверситет Вашингтона

 Роджер Дж. Фесет,
Служба по корпоративному распространению

WikiHow: Как определить кислотность почвы подручными средствами

WikiHow: управление кислотностью грунта

Кислотность почвы | Почва | Управление фермой

Кислотность почвы является потенциально серьезной проблемой деградации земель. Когда почва становится слишком кислой, это может:

• снизить доступность основных питательных веществ
• увеличить воздействие токсичных элементов
• уменьшить продуктивность растений и потребление воды
• повлиять на основные биологические функции почвы, такие как фиксация азота
• сделать почву более уязвимой к ухудшение структуры почвы и эрозия.

Без обработки подкисление почвы может повлиять на производительность сельского хозяйства и устойчивые сельскохозяйственные системы. Подкисление может также распространяться на подпочвенные слои, создавая серьезные проблемы для развития корневой системы растений и принятия мер по исправлению положения.

Что вызывает кислотность почвы

Подкисление почвы является естественным процессом, но его можно усилить некоторыми сельскохозяйственными приемами.

Подкисление сельскохозяйственных почв происходит в результате:

• удаления продуктов растительного и животного происхождения
• выщелачивание избытка нитратов
• добавление некоторых азотных удобрений
• накопление органических веществ преимущественно растительного происхождения.

Кислотность почвы возникает естественным образом в районах с большим количеством осадков и может варьироваться в зависимости от:

• геологии ландшафта
• минералогии глины
• текстуры почвы
• буферной способности.

Влияние кислотности на рост растений

Кислотность сама по себе не ограничивает рост растений. Вместо этого кислотность может негативно повлиять на биологические процессы, благоприятные для роста растений.

Кислотность оказывает на почву следующие эффекты:

• Она снижает доступность питательных веществ для растений, таких как фосфор и молибден, и повышает доступность некоторых элементов до токсичных уровней, особенно алюминия и марганца.
• Основные питательные вещества растений также могут выщелачиваться ниже корневой зоны.
• Кислотность может ухудшить благоприятную среду для бактерий, дождевых червей и других почвенных организмов.
• Сильнокислые почвы могут препятствовать выживанию полезных бактерий, таких как бактерии-ризобии, которые фиксируют азот для бобовых.

pH почвы как мера кислотности

pH почвы как мера кислотности или щелочности. pH 7 – нейтральный, выше 7 – щелочной, ниже 7 – кислый. Поскольку pH измеряется в логарифмической шкале, pH 6 в 10 раз более кислый, чем pH 7.

pH почвы можно измерять либо в воде (pHw), либо в хлориде кальция (pHCa). по используемому методу. Как правило, рН, измеренный в хлориде кальция, на 0,7 единицы рН ниже, чем рН, измеренный в воде.

Существует несколько различий между pHCa и pHw:

• Измерения pHCa в почве в Австралии варьируются от pHCa 3,6 до pHCa 8 для различных текстур почвы (от супеси до тяжелой глины). Значения pHw почвы находятся между pHw 4 и pHw 9.
• pHw может быть выше на 0,6–1,2 в почвах с низким содержанием солей и на 0,1–0,5 в почвах с высоким содержанием солей. Исследования показали разницу в 0,7 для широкого диапазона почв.
• Более высокие значения pHw примерно до 10 могут быть связаны с щелочными минеральными почвами, содержащими карбонаты и бикарбонаты натрия.
• Исследования показали, что сезонные колебания pHw могут составлять до 0,6 единицы pH в течение одного года. Для сравнения, измерения pHCa в почве в меньшей степени зависят от времени года.

Когда лаборатория измеряет рН вашей почвы, убедитесь, что они указали, какой метод (водный или хлорид кальция) использовался.

Уровень pH почвы

Диапазон pHCa от 5 до 6 считается идеальным для большинства растений. Кислые почвы оказывают большое влияние на продуктивность растений, когда pHCa почвы падает ниже 5:9.0003

• рН 6,5 — близкий к нейтральному — Оптимален для многих чувствительных к кислоте растений. Некоторые микроэлементы могут стать недоступными.
• pH 5,5 — слабокислый — Оптимальный баланс основных питательных веществ и микроэлементов, доступных для усвоения растениями.
• pH 5,0 — умеренно кислый — Ниже pH 4,8 алюминий (Al) может стать токсичным для растений, в зависимости от типа почвы. Фосфор соединяется с Al и может быть менее доступен растениям.
• pH 4,5 — сильнокислотный — Алюминий становится растворимым в токсичных количествах. Марганец (Mn) становится растворимым и токсичным для растений в некоторых почвах в зависимости от температуры и условий влажности. Молибден (Mo) менее доступен. Почвенная бактериальная активность замедляется.
• pH 4,0 — чрезвычайно кислый — Может произойти необратимое структурное разрушение почвы.

pH почвы влияет как на доступность питательных веществ почвы для растений, так и на то, как питательные вещества реагируют друг с другом.

Например:

• При низком pH многие элементы становятся менее доступными для растений, в то время как другие, такие как железо, алюминий и марганец, становятся токсичными для растений. Алюминий, железо и фосфор также объединяются, образуя нерастворимые соединения.
• При высоком pH кальций связывает фосфор, делая его недоступным для растений, а молибден становится токсичным в некоторых почвах. Бор также может быть токсичным в некоторых почвах.

Тестирование рН почвы

рН почвы является одним из наиболее часто измеряемых параметров почвы. Это потому что:

• тестирование относительно простое
• полевое оборудование для измерения pH относительно недорогое.

Не полагайтесь на наборы для полевых испытаний при принятии решений, таких как нормы внесения извести. Тестовые наборы только скажут вам, является ли ваша почва кислой или щелочной. Вы вряд ли получите реакцию на известь, если не хватает других питательных веществ.

Профессиональный анализ проб почвы в признанной лаборатории обеспечит получение наиболее точных результатов.

Известкование для коррекции pH почвы

Для большинства кислых почв наиболее практичным вариантом управления является добавление извести для поддержания текущего состояния pH почвы или повышения pH поверхности почвы.

Чтобы повысить шансы на успешное выращивание чувствительных к кислоте видов, рассмотрите возможность известкования, как только pH упадет ниже pHCa 5,0.

Если загоны с повышенной кислотностью не известкованы, pH почвы будет продолжать падать и установится на уровне pHCa от 3,8 до 4,2.

Внесение извести на постоянное пастбище

В условиях постоянного пастбища допускается разбрасывание извести по поверхности и ее проникновение в почву. Поверхностное приложение лучше, чем его отсутствие.

Реакция на известь обычно наблюдается в первый и второй год для систем земледелия, но может занять до 5 лет в зависимости от типа почвы, количества осадков и качества извести для постоянных пастбищных систем.

6.7 Влияние кислотности почвы и управление

Симптомы кислотности почвы

Следующие симптомы, как правило, указывают на кислотность почвы
проблема.

• Снижение доходности

• Плохая энергия растения

• Неравномерный пастбище и рост сельскохозяйственных культур (особенно кислые
  чувствительные растения).

• Плохая укореняемость и устойчивость пастбищных видов
  такие как люцерна и фаларис, где раньше они хорошо росли.

• Плохая клубеньковость бобовых.

• Задержка роста корней.

• Устойчивость кислотоустойчивых сорняков (например, щавеля и
  герань).

• Болезни повышенной заболеваемости

• Аномальная окраска листьев

• Для подтверждения кислотности почвы необходим тест pH почвы.
  проблема.

Что делает кислотность?

Кислотность почвы отрицательно влияет на плодородие,
биологическая активность и продуктивность растений.

Устойчивость растений и продуктивность

Виды и сорта с низкой устойчивостью к кислотности
снижение продуктивности и настойчивости. Больше полагаются на
кислотоустойчивые растения, которые, как правило, не столь продуктивны.

Плодородие почвы

pH почвы влияет на доступность питательных веществ. В сильной кислоте
почвы, калий, кальций и магний истощаются из-за выщелачивания. Низкий
уровни кальция и магния также могут вызвать проблемы со здоровьем поголовья, такие как
как молочная лихорадка и травяная тетания. Недостаток кальция может вызвать почву
структурные проблемы.

Алюминий, если он присутствует в почве, становится доступным один раз
pH(CaCl2) падает ниже 5. Алюминий токсичен для растений и
резко ограничивает рост корней. Кислоты разрушают минералы почвы и увеличивают
чистая потеря питательных веществ из почвы, например. марганец, медь, цинк.

В некоторых почвах марганцевая токсичность развивается при pH
(CaCl2) 5,0, хотя это необычно для большинства почв ЮАР с большим количеством осадков

Рисунок 1:
Воздействие кислоты
почвы на питательные вещества для растений.

Биологическая активность

Кислотность почвы снижает и даже останавливает деятельность и
выживания полезных почвенных организмов, таких как:

• азотфиксаторы

• разлагатели

• рециклеры питательных веществ

Органические маты часто образуются на поверхности почвы в результате
сниженная биологическая активность и органические вещества не расщепляются.

Структура почвы/деградация глины

Выщелачивание питательных веществ и повышение доступности
глинистые минералы, такие как Al и Fe, могут привести к ухудшению структуры почвы.
и некоторый необратимый ущерб содержанию глины в почве.

Внешние эффекты

В результате плохих пастбищ, ограниченного роста и мелководья
глубина корней, подпитка под кислыми почвами больше, чем под продуктивными
многолетние пастбища. Это будет способствовать повышению уровня грунтовых вод и
увеличение солености ручьев и засоление засушливых земель.

Ручьи также с большей вероятностью содержат выщелоченные питательные вещества.
из почвы из-за кислой среды.

Преимущества известкования

Повышает рН почвы.

Хорошо сбалансированный рН почвы важен для: плодородия почвы
и доступность питательных веществ, виды растений, которые можно выращивать биологически
активность почвы

Сила и продуктивность пастбищ

Внесение извести повышает продуктивность пастбищ. Испытания
во всем хребте Маунт-Лофти продемонстрировали увеличение продуктивности до 35%.

Здоровье скота

Повышение уровня кальция и магния в растении помогает
для преодоления таких проблем, как травяная тетания у крупного рогатого скота.

Экономика

Данные исследований показывают, что реакция на известь может быть
выгодно (рис. 1 и 2). Наибольший экономический эффект достигается за счет известкования
высокопродуктивные или многолетние пастбища.

Многолетнее пастбище : фалярис/подклевер. Самый
экономическая норма составляет 3,5 т/га, что достаточно для увеличения недр
рН.

Однолетнее пастбище : однолетний райграс/подклевер. Самый
экономическая норма составляет 1,5 т/га, но недостаточна для повышения кислотности недр.

Рисунок 2: 
Экономика применения извести для
многолетние или однолетние пастбища (данные NSW Agriculture, Wagga
Вагга)

Рисунок 32: 

Чистый денежный поток после применения извести
на многолетние или однолетние пастбища. Известь вносится из расчета 3,7 т/га на общую стоимость
$235/га. (данные NSW Agriculture, Wagga Wagga)

Управление кислотностью

Что мы можем сделать?

• Распознать кислотность почвы

• Контроль рН почвы

• Знать потребности сельскохозяйственных культур и пастбищ

• Вести точные записи для каждого загона

Не думайте, что в каждом загоне pH почвы одинаков.
или скорость подкисления!

Варианты управления

1. Внесение известкового материала в количестве, основанном на рН, почве
   тип, землепользование (см. следующий раздел).

2. Используйте кислотоустойчивые растения, например, ежа сборную, некоторые виды клевера.
   Это краткосрочный вариант, поскольку почва продолжает подкисляться.
   сопутствующие последствия.

3. Снизить скорость подкисления до минимума.

• Семена многолетние пастбищные — глубокие, более летние
  активны, уменьшают выщелачивание азота.

• Используйте удобрения с умом – соблюдайте требования растений,
  следить за уровнем растений и почвы и использовать наименее подкисляющий N
  удобрения.

• Подача сена на загон, в котором оно было скошено, где
  возможно — перерабатывает питательные вещества и щелочность.