Charakterystyczne gleby alkaliczne, skład i korekcja

The podłogi alkaliczne 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⁺  obecny.

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

Wartość pH kwasu lub podstawowych wartości ekstremalnych generuje niekorzystne warunki dla rozwoju wszystkich form życia w glebie (rośliny i zwierzęta).

Matematycznie, pH wyraża się jako:

pH = -log [H⁺]

gdzie [H⁺] to stężenie molowe jonów H⁺ lub uwodornienia.

Zastosowanie pH jest bardzo praktyczne, ponieważ pozwala uniknąć długich figur. W roztworach wodnych skala pH waha się od 0 do 14. Roztwory kwasowe, w których stężenie jonów H⁺ jest wysoka i większa niż jonów OH^- (tlenowodorek), mają pH niższe niż 7. W roztworach alkalicznych, w których stężenie jonów OH^- są dominujące, pH ma wartości większe niż 7.

Czysta woda o 25^oC ma stężenie jonów H⁺ równe stężeniu jonów OH^- a zatem jego pH jest równe 7. Ta wartość pH jest uważana za neutralną.

Indeks

• 1 Ogólna charakterystyka gleb alkalicznych
  • 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 soli rozpuszczalnych w wodzie
  • 2.2 Sodyczność 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 Korekcja gleb alkalicznych
  • 3.1 Strategie poprawy gleb alkalicznych
• 4 Praktyki korekty gleby alkalicznej
  • 4.1 - Korekta przejściowego zasolenia
  • 4.2 - Przenoszenie podłoża lub głębokie głęboszowanie
  • 4.3 -Korekcja przez dodanie gipsu
  • 4.4 - Poprawa dzięki wykorzystaniu polimerów
  • 4.5 -Korekcja z materią organiczną i wyściółką
  • 4.6 -Zastosowanie nawozów chemicznych w podłożu
  • 4.7 - Uprawy pierwszego użycia
  • 4.8 - Reprodukcja gatunków roślin odpornych na ograniczenia podłoża solnego
  • 4.9 - Unikanie ograniczeń podłoża
  • 4.10 - Praktyki agronomiczne
• 5 referencji

Ogólna charakterystyka gleb alkalicznych

Wśród cech gleb alkalicznych można wymienić:

Struktura

Są to gleby o bardzo słabej strukturze i bardzo niskiej stabilności, niezbyt żyzne i problematyczne dla rolnictwa. Przedstawiają charakterystyczne powierzchowne uszczelnienie.

Często stanowią twardą i zwartą warstwę wapienną o głębokości od 0,5 do 1 metra i kilka rodzajów zagęszczeń w postaci skorup i podłóg.

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

Skład

Mają dominującą obecność węglanu sodu Na₂CO₃. Są to gleby gliniaste, gdzie większość gliny powoduje ekspansję gleby przez pęcznienie w obecności wody.

Niektóre jony obecne w nadmiarze są toksyczne dla roślin.

Retencja wody

Mają słabe gromadzenie i przechowywanie wody.

Mają niską zdolność infiltracji i niską przepuszczalność, dlatego słabe odprowadzanie wody. Prowadzi to do zatrzymania wody deszczowej lub nawadniania na powierzchni, generując również niską rozpuszczalność i mobilność kilku dostępnych składników odżywczych, co kończy się niedoborem składników odżywczych.

Lokalizacja

Znajdują się one na ogół w regionach półsuchych i jałowych, gdzie występują rzadkie deszcze, a zasadowe kationy w glebie nie są wymywane..

Skład chemiczny i korelacja z rozwojem roślin

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

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

Alkaliczny stan gleby wytwarza charakterystyczny skład chemiczny z czynnikami takimi jak:

Wysokie zasolenie lub nadmierne stężenie soli rozpuszczalnych w wodzie

Warunek ten zmniejsza transpirację roślin i absorpcję wody przez korzenie z powodu wytwarzanego ciśnienia osmotycznego.

Sodyczność lub nadmiar jonów sodu (Na⁺)

Wysoka sodowość zmniejsza przewodność hydrauliczną gleby, zmniejsza pojemność magazynowania wody i transportu tlenu i składników odżywczych.

Wysokie stężenia rozpuszczalnego boru

Bor jest toksyczny dla roślin (fitotoksyczny).

Ograniczenie składników odżywczych

PH o wysokich wartościach związane z glebami alkalicznymi, z dominującymi stężeniami jonów OH^-, ograniczyć dostępność składników pokarmowych roślin.

Jon wodorowęglanowy (HCO₃^-) występuje w wysokich stężeniach

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

Obecność jonów glinu (Al³⁺) w wysokich stężeniach

Aluminium jest innym fitotoksycznym metalem, który ma podobne działanie do nadmiernej obecności wodorowęglanów.

Inne jony fitotoksyczne

Na ogół gleby alkaliczne wykazują fitotoksyczne stężenia jonów chlorkowych (Cl^-), sodu (Na⁺), bor (B³⁺), wodorowęglan (HCO)₃^-) i aluminium (Al³⁺).

Składniki odżywcze

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

Korekta gleby alkalicznej

Produkcja upraw warzyw w środowiskach suchych i półsuchych jest ograniczona przez ograniczenia nałożone przez niskie i zmienne opady deszczu, istniejącą bezpłodność oraz ograniczenia fizyczne i chemiczne gleby alkalicznej.

Rośnie zainteresowanie włączaniem gleb alkalicznych do produkcji rolnej poprzez wdrożenie metod korekcyjnych i poprawę ich warunków.

Strategie poprawy gleb alkalicznych

Zarządzanie glebami alkalicznymi obejmuje trzy główne strategie zwiększenia wydajności:

• Strategie łagodzenia ograniczeń głębokich lub podziemnych warstw gleb alkalicznych.
• Strategie zwiększenia tolerancji upraw na ograniczenia gleb alkalicznych.
• Strategie unikania problemu za pomocą odpowiednich agronomicznych rozwiązań inżynieryjnych.

Praktyki korekty gleby alkalicznej

-Przejściowa korekcja zasolenia

Aby poprawić warunki przejściowego zasolenia (zasolenie nie związane z pojawieniem się wód gruntowych), jedyną praktyczną metodą jest utrzymanie przepływu wody do wnętrza poprzez profil gleby.

Ta praktyka może obejmować nakładanie tynku (CaSO₄) zwiększenie frakcji ługowanych soli ze strefy rozwoju korzeni. Natomiast w podłożu sodowym wymagane jest zastosowanie odpowiednich zmian oprócz wymywania lub przemywania jonów sodu.

Rozpuszczalny bor można również usunąć za pomocą prania. Po wymyciu sodu i boru niedobory składników odżywczych są korygowane.

-Oranie podłoża lub głębokie głęboszowanie

Orka gruntu lub głębokie głęboszowanie polega na usunięciu matrycy podglebia w celu rozbicia utwardzonych zagęszczonych warstw i poprawienia płodności i wilgotności przez dodanie wody.

Ta technika poprawia wydajność gleby, ale jej efekty nie są utrzymywane w długim okresie.

Korekta sodowości gleby (lub nadmiaru jonów sodu, Na⁺) z głębokim głęboszowaniem, ma pozytywny wpływ tylko w dłuższej perspektywie, jeśli struktura gleby jest stabilizowana przez dodanie polepszaczy chemicznych, takich jak wapń w postaci gipsu (CaSO)₄) lub materii organicznej, oprócz kontrolowania ruchu ludzi, zwierząt gospodarskich i pojazdów, w celu zmniejszenia zagęszczenia gleby.

-Korekta przez dodanie tynku

Gips jako źródło jonów wapnia (Ca²⁺) zastąpić jony sodu (Na⁺) gleby, był szeroko stosowany ze zmiennym sukcesem, w celu poprawy problemów strukturalnych w glebach sodowych.

Korekta tynkiem zapobiega nadmiernemu pęcznieniu i dyspersji cząstek gliny, zwiększa porowatość, przepuszczalność i zmniejsza odporność mechaniczną gleby.

Istnieją również prace badawcze, w których odnotowano wzrost wymywania soli, sodu i pierwiastków toksycznych, przy zastosowaniu gipsu jako korekty dla gleb alkalicznych..

-Poprawa przy użyciu polimerów

Ostatnio opracowano techniki ulepszania gleb sodowych, które obejmują stosowanie kilku polimerów poliakrylamidowych (PAM w języku angielskim).

PAM są skuteczne w zwiększaniu przewodności hydraulicznej w glebach sodowych.

-Korekta materią organiczną i wyściółką

Powierzchowne podkładki (lub ściółki po angielsku) mają kilka korzystnych efektów: zmniejszają parowanie wód powierzchniowych, poprawiają infiltrację i zmniejszają ruch wody i soli na zewnątrz.

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

Ponadto materia organiczna kompostu przyczynia makroskładniki odżywcze (węgiel, azot, fosfor, siarkę) i mikroelementy do gleby i wspomaga aktywność mikroorganizmów.

Korekta za pomocą materii organicznej jest również wykonywana w głębokich warstwach gleby, w postaci łóżek, z takimi samymi korzyściami jak aplikacja powierzchniowa.

-Stosowanie nawozów chemicznych w podłożu

Zastosowanie złóż nawozów chemicznych w podłożu jest również praktyką korygowania gleb alkalicznych, które poprawiają wydajność rolnictwa, ponieważ koryguje niedobór makro i mikroelementów.

-Najpierw użyj upraw

W kilku badaniach przeanalizowano praktykę upraw pierwszego użycia jako mechanizmu modyfikacji struktury gleby, tworząc pory, które umożliwiają rozwój korzeni na wrogich glebach.

Odwieczne wieloletnie gatunki drzewiaste były używane do produkcji porów w nieprzepuszczalnych glebach gliniastych, których pierwsza uprawa korzystnie wpływa na strukturę i właściwości hydrauliczne gleby.

-Rozmnażanie gatunków roślin odpornych na ograniczenia podłoża solnego

Kwestionowano stosowanie selektywnej hodowli w celu poprawy adaptacji upraw do restrykcyjnych warunków gleb alkalicznych, ale jest to najskuteczniejsza metoda w perspektywie długoterminowej i najbardziej ekonomiczna w celu poprawy wydajności upraw w tych wrogich glebach..

-Unikanie ograniczeń podłoża

Zasada unikania opiera się na maksymalnym wykorzystaniu zasobów ze stosunkowo łagodnej alkalicznej powierzchni gleby, na wzrost i plonowanie roślin warzywnych.

Zastosowanie tej strategii oznacza wykorzystanie wczesnych dojrzewających roślin, mniej zależnych od wilgoci podłoża i mniej dotkniętych przez ich niekorzystne czynniki, tj. Zdolność do unikania niekorzystnych warunków występujących w glebie alkalicznej..

-Praktyki agronomiczne

Proste praktyki agronomiczne, takie jak wczesne zbiory i zwiększone spożycie składników odżywczych, zwiększają miejscowy rozwój korzeni, a tym samym umożliwiają wzrost objętości gleby powierzchniowej wykorzystywanej w uprawie..

Zachowanie przycinania i ścierniska są również technikami agronomicznymi w celu poprawy warunków hodowli w glebach alkalicznych.

Referencje

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 polepszaniu plonów 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). Zastosowanie kompostowanej ściółki na glebę Vertosol i Sodosol. 1. Wpływ na wzrost roślin i wodę glebową. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
3. Brand, J. D. (2002). Badanie przesiewu łubin o surowych nasionach (Lupinus pilosus i Lupinus atlanticus Cieszę się.) Lub tolerancja na gleby wapienne. Roślina i gleba. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, M. A. i Anderson, W. K. (2003). Reakcje właściwości gleby i plonu na głębokie zrywanie i nakładanie gipsu w zagęszczonej gliniastej glebie piaszczystej kontrastującej z piaszczystą gliną w Zachodniej Australii. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. i Rathjen, A. J. (2003). Fitotoksyczność glinu do roślin pszenicy w roztworach o wysokim pH. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153