Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Оценка и прогноз качества земель

Критерии и показатели оценки агроэкологического состояния кислых и засоленных земель

Общая площадь кислых почв на территории Украины, преимущественно в Полесье, северной Лесостепи и в регионах Карпат, Передкарпатгя и Закарпатья, по данным последнего тура агрохимического обследования, составляет около 11 млн. Га, в том числе 4500000. Га пашни с pH меньше 5.6 единиц. Солонцовые комплексы занимают 4100000. Га, в том числе 2.7 млн. Га пахотных земель. По Р.С. Трускавецким, агроэкологическое состояние данных почв оценивается по следующим основным критериям:

- Показателем pH водной и солевой экстракции;

- Коэффициентом pH- буферной емкости;

- Величиной гидролитической кислотности;

- Степенью насыщенности коллоидного комплекса почвы кальцием, магнием и натрием;

- Показателями известкового (pH-0,5 РСА) и солонцовых (pNa-0,5pCa) потенциалов;

- Содержанием подвижного алюминия.

Нормативы оценок по данным критериям приведены в таблице 4.34, согласно которым кислые и солонцовые почвы за агроэкологическим состоянию разделены на следующие категории: благоприятного состояния, слабо, средне и сильновираженого предкризисного и кризисного состояний. Такое разделение позволяет заблаговременно, уже на этапе слабо выраженной деградации земель, принимать решение о приостановлении дальнейшего развития деградационных процессов.

Таблица 4.34

Нормативы оценок экологического состояния кислых и солонцовых почв

оценочные критерии

единицы измерения

Нормативы оценок агроэкологического состояния

спринтливого

предкризисного

кризисного

слабо выраженного

средне выраженного

сильно выраженной

pH водной вытяжки солонцовых почв

в условных

<7.2

7.2-7,5

7.5-8,0

8,0-8,5

> 8.5

кислых почв

> 6,0

6.0-5,5

5,5-5,0

5,0-4,5

<4,5

pH солевой вытяжки кислых почв

> 5,5

5,5-5,0

5,0-4,5

4,5-4,0

<4,0

гидролитическая кислотность

мэкв / 100 г

<2,0

2,0-3,0

3,0-4,0

4,0-6,0

> 6, 0

Насыщенность коллоидного комплекса почвы кальцием

% От суммы катионов

> 80,0 "

80-70

70-60

60-50

<50,0

нагрей

<5,0

5,0-10.0

10,0-15,0

15.0-20,0

> 20,0

Известковый потенциал (рН-0,5рСа)

единиц

> 4,5

4,5-3,5

3.5-3,0

3,0-2,5

<2.5

Коэффициент рН буфернои емкости

-

<0,2

0,2-0,4

0.4-0,6

0,6-0,8

> 0,8

Солонцовых потенциал (pNa - 0.5 РСА)

<4,2

4,2-5,0

5,0-6,5

6,5-7,0

> 7,0

Кроме общепризнанных критериев состояния кислых почв и солонцовых комплексов (гранулометрический состав, содержание гумуса, запасы NPK, актуальна и потенциальные формы кислотности, содержание обменного кальция, подвижного алюминия) учтены также новые показатели, такие как коэффициенты pH-буферной емкости, показатели известкового и солонцовых потенциалов. На основании названных критериев выделены категории солонцовых почв, которые приведены в таблице 4.35.

Таблица 4.35

Категории солонцовых комплексов по их экологической оценке и податливостью к мелиорации

категории

Название почвы

наиболее высокая

Степные и лугово-степные солонцовые комплексы: темнокаштанови и каштановые солонцеватые, солонцы степные и лугово-степные. Подпочвенные воды ниже 7 м; карбонатный горизонт залегает близко к поверхности (45-60 см)

высокая

Степные и лугово-степные солонцовые комплексы, черноземы южные остаточно солонцеватые, темнокаштанови, каштановые солонцеватые, лугово-каштановые солонцеватые в комплексе с солонцами подпочвенных вод от 3-7 м; карбонатный горизонт находится на глубине 60-70 см (реже 55-60 см)

Средняя (удовлетворительная)

Степные солонцовые комплексы: черноземы солонцеватые и солонцы на третичных глинах подпочвенных вод - глубже 10 м, содержащие хлористые соли, которые нередко служат причиной реставрации солонцюватости

низкая

Луговые и лугово-степные солонцовые комплексы: черноземно-луговые солонцеватые-солончаковые, луговые солонцеватые-солончаковые в комплексе с солонцами - солончаками

Очень низкая (кризисная)

Луговые, лугово-болотные и болотные солончаковых-солонцеватые комплексы: поверхностно солонцеватые-солончаковые, солонци- солончаки заболоченные. Подпочвенные воды 0,8-1,5 м, засоление с поверхности, оглеения сильно выражено, содовый химизм

Площади кислых и солонцовых земель постоянно меняются под влиянием удобрения, химической мелиорации, интенсификации свеклосеяния и могут переходить из одной категории в другую, нередко более деградированную. Такая трансформация - из одной категории кислотности (щелочности) в другую, и наоборот - происходит в некоторых случаях очень быстро или почвы проявляют большую устойчивость (сопротивление) по сдвигу кислотно-щелочного равновесия, которая генетически им присуща. Это очень важный показатель оценки агроэкологического значимости земель различных категорий качества. Кислые почвы и солонцовые комплексы делятся на:

1. практически не податливые;

2. слабо податливые;

3. середньопиддатливи;

4. сильнопиддатливи;

5. практически неустойчивы по подкисление или ощелачивания.

Практика химической мелиорации и земледелия свидетельствует, что именно на неустойчивых почвах с очень уязвимым кислотно-щелочной средой (с низкой рН-буферность) чаще всего возникают кризисные агроэкологические ситуации. Так, например, известкование кислых песчаных и даже супесчаных почв Полесья очень быстро меняет реакцию почвы с кислой среды в нейтральное и даже в слабо щелочная. Это создает неблагоприятные условия для выращивания таких основных для Полесья культур как картофель, люпин, рожь, лен и другие, адаптированные к кислой среде почвы.

С другой стороны, пренебрежение мерами по химической мелиорации почв приводит к существенному недобору урожая, величина которого с продолжительностью сельскохозяйственного использования будет расти из-за возможной трансформацию слабокислых почв в средне- и сильнокислые. На последних недобор урожая и его низкое качество проявляются достаточно отчетливо. Отсутствие известкование кислых почв интенсифицирует процесс накопления тяжелых металлов и радионуклидов в растениеводческой, а по трофической цепи и животноводческой продукции, повышенном их вымыванию в подпочвенных-дренажные воды. Эти явления ухудшают агроэкологическую обстановку является весомой преградой для постепенного перехода на устойчивое социально-экономическое развитие.

В условиях систематического известкование на кислых почвах получают устойчивые урожаи, уровень которых был разным в зависимости от типа почвы, величины кислотности и гранулометрического состава. Начиная с 1965 года объемы известкования кислых почв в Украине непрерывно росли и в 1986-1990 pp. было достигнуто максимума применения этого агромероприятия. Ежегодно вапнувалось около 1,5 млн. Га земель со средней дозой внесения мелиоранта до 5,1 т на 1 га. При этом ежегодно вывозилось на поля у 8 млн. Т извести. Благодаря химической мелиорации площади сильно- и середньокислих почв уменьшились почти на 41% в Полесский зоне и на 48% в Лесостепи. Это положительно повлияло на улучшение физико-химических и агрофизических свойств кислых почв. Так, средневзвешенные показатели pH почв Полесья за 25 лет увеличились с 5,5 до 5,8.

Положительное действие от известкования кислых почв проявилась также в приросте урожаев сельскохозяйственных культур. По данным многочисленных исследований 1 тонна внесенного извести на сильно- и середньокислих фунтах обеспечивала получение такого прироста урожаев (ц / га): зерна озимой пшеницы и ячменя - 1,5-3,0; зерна кукурузы - 3,5-4,5; корней сахарной свеклы - 20-25. В условиях систематического известкование кислых фунтов ежегодно получали дополнительной продукции, в пересчете на зерновые единицы, почти 650 тыс. Т. Это было положительным явлением, так как объекты хозяйствования не несли никаких вифат. Но в масштабе государства офимана дополнительная продукция от известкования фунта не оправдывала затрат на проведение этого мероприятия.

Кроме этого, несмотря на положительные стороны химической мелиорации кислых фунтов, средства и методы, которыми она проводилась, имели существенные недостатки. Так, небывалой вреда окружающей среде, экономике хозяйств наносило перевапнування кислых фунтов, особенно фунтов легкого грануломефичного состава распространены в зоне Полесья. Последствиями этого было выщелачивания в подпочвенные воды кальция и магния почти до 30% от внесенного, а поэтому и резкое повышение жесткости воды в близлежащих водоемах и реках, колодцах и т.

Мелиорация проводилась часто низкокачественными известняковыми материалами грубого помола с низким содержанием СаСО3. Недостаточно использовались местные сырьевые известняковые ресурсы. Известь завозилось из других отдаленных регионов, заранее было экономически невыгодным. Не предоставлялись должного значения Фитобиологическоре мелиорации, как дешевом способа улучшения свойств и повышения плодородия кислых фунтов.

В то же время в период интенсивной химизации, особенно в условиях несбалансированного применения минеральных удобрений, широко распространились процессы вторичного подкисление фунтов, даже нейтральных по своей природе черноземов. Распространение этого явления связано с техногенным загрязнением почв, чаще выпадением кислотных атмосферных осадков, использованием физиологически кислых минеральных удобрений, особенно азотных, на нейтрализацию которых нужно использовать известняковые удобрения. Вторичное подкисления почв проявлялось также через усиление элювиальных (подзолистых) процессов после закладки дренажа на переувлажненных почвах, глубокой заделки свежих органических удобрений в важкосуглинкови слабоаеровани и оглеенные горизонты почвы.

На практике уже доказано, что любое сдвиги кислотности является временным фактором. Через 3-5 лет после известкования почва снова возвращается к исходному уровню кислотности, который ему генетически присущ, и требует повторного известкования. По данным научных исследований кислые почвы Украины требуют повторного известкования через каждые 4-9 лет в зависимости от генезиса почвы и региона его распространения.

При разработке и выборе приемов мелиорации почв необходимо учитывать не только свойства, но и генезис галогенных почв.

Важнейшей, основополагающей концепцией происхождения солонцов является физико-химическая теория, предложенная К.К. Гедройц еще в 1912 году, в соответствии с которой солонцы образуются при рассоления солончаков по схеме солончак-солерос-солода. Формирование солонцов при этом осуществляется путем поглощения грунтовыми коллоидами натрия с грунтовых растворов. Поглощенных натрий способствует диспергирования почвенной массы, коллоиды, образующиеся передвигаются вниз по профилю, способствуя формированию в почвенном профиле элювиального и илювиального горизонтов. Натрий обусловливает ряд негативных свойств почвенной массы в сухом состоянии грунт плотный, трещиноватый, брилистий, во влажном - вязкая, липкая, очень медленно отдает воду при высыхании, в результате чего физическая спелость этих почв наступает значительно позже, чем зональных почв.

В настоящее время мелиоративное улучшение солонцовых почв осуществляется в трех основных направлениях, которые сформировались еще в 50-х годах прошлого века: химическая мелиорация, улучшение солонцов за счет Внутрипочвенное запасов кальциевых солей и мелиорация с помощью глубокой обработки. Из приемов химической мелиорации в большинстве стран СНГ и за рубежом наибольшее развитие получило гипсование. Эта проблема рассматривается в двух аспектах: как основной прием мелиорации глибокогипсових и глибококарбонатних солонцов и как вспомогательный прием при комплексной мелиорации средне- и багатонатриевих висококарбонатних солонцов. В последнем случае гипс используется для устранения корки и интенсификации самомелиорации за счет грунтовых запасов карбоната кальция.

Теоретической основой гипсование является концепция К.К. Гедройца о ведущей роли иона натрия в солонцовых процессе почвообразования. Действие гипса проявляется в том, что внесен кальций вытесняет обменный натрий, вследствие чего уменьшается подвижность почвенных коллоидов (гумуса, глины, железа и др.) И создаются условия для окультуривания почвы. С внесением гипса в солонцовых фунт улучшаются его агрономические свойства, снижается щелочность, повышается доступность для растений азота, фосфора и калия, уменьшается токсичность подвижных форм железа и алюминия, активизируются микробиологические процессы, повышается урожайность сельскохозяйственных культур. В случае незначительного содержания в почве впитанная натрия и высокого - магния, гипсование снижает возможность образования токсичных гуматов магния и улучшает условия кальциевого питания растений.

Исходя из теории генезиса и мелиорации солонцов, разработанной К.К. Гедройцем, в практике мелиорации широко распространен метод расчета необходимого количества мелиоранта по содержанию обменного натрия в фунтовому поглощающий комплекс, который требует эквивалентной замены катионом кальция. И.Н. Антипов-Каратаев считал, что нет необходимости полностью выжимать обменный натрий из поглотительного комплекса фунту, поскольку в нем около 5-10% принадлежит "неактивном" натрия. Присутствие такого количества впитанная натрия не производит негативного влияния на свойства солонцов.

Целесообразность использования того или иного способа расчета кальцийсодержащих мелиорантов определяется свойствами и генезисом солонцовых почв. Для солонцов лесостепной зоны Украины и луговых солонцов Степи, которые в своем большинстве относятся к багатонатриевих, норму гипса рекомендуется определять по содержанию обменного натрия. Для малонатриевих солонцов Юга Украины такой расчет принципиально неприемлем, и вместо него расчет осуществляется по поглощению кальция солонцовых грунтом или коагуляционно-пептизацийним методом.

В степной зоне на малонатриевих солонцах наиболее целесообразно применять агробиологические способы мелиорации, основой которых является глубокая вспашка. В процессе проведения глубокой обработки (трехъярусный, плантажный) разрушается плотный солонцовых горизонт и до пахотного слоя привлекаются природные мелиоранты - соли кальция пидсолонцевих горизонтов, способствует "самомелиорации" фунтов. В определенной степени этот метод альтернативный традиционному гипсованию является более экономичным, поскольку устраняются вифаты на доставку и внесение кальцийсодержащих мелиорантов. Начало этому направлению в мелиорации солонцов положен в работах В.А. Ковда и А.Ф. Большакова в Прикаспии, И.Н. Антипова-Каратаева и К.П. Панова в Поволжье, А.Н. Можейко, Е.П. Семеновой-Забродин, В. Новиковой, Н.М. Лаврентьева в Украине. В дальнейшем он развился в Казахстане, Сибири, Канаде.

Глубокая мелиоративная вспашка эффективна на солонцовых фунтах, где карбонаты (или гипсоносные горизонты) находятся на сравнительно небольшой глубине, доступной для обработки. Глубина вспашки зависит от глубины залегания этих горизонтов и от мощности солонцовых горизонта. На лугово-степных и степных солонцовых комплексах Украины наиболее эффективна плантажная вспашка на глубину 55-60 см. В случае меньшей глубины вспашки на поверхность почвы выносится нижняя часть солонцовых горизонта, в котором отсутствуют соли-мелиоранты и свойства фунта не улучшаются, а даже ухудшаются .

В процессе глубокой плантажной вспашки происходит механическое разрушение плотного солонцовых горизонта, перемешивание слоев горизонтов, некоторое разведения массы солонцовых горизонта массой карбонатного, что вызывает снижение солонцюватости и улучшения агрономических свойств почв, в первую очередь водопроницаемости и воздушного режима. При этом установлено, что гипсование является кратковременным приемом (5-6 лет действия) и нуждается в периодическом его повторения. Положительное действие мелиоративной плантажной вспашки прослеживается на протяжении 15-20 лет.

Мелиорация солонцов-солончаков с близким (1.5-2.0 м) залеганием грунтовых вод возможна только при применении комплекса приемов, включающих дренаж, внесение химических мелиорантов, повышенных доз органических и минеральных удобрений, посев соле и солонцестийких культур.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее