Известь оказывает многостороннее положительное действие на почву. Внесение высоких доз извести не оказывает существенного влияния на содержание гумуса в почве, но значительно улучшает его качество. В органическом веществе при этом сужается соотношение углерода и азота, увеличивается содержание наиболее ценных гуминовых кислот. Внесенные в почву органические материалы, такие, как навоз, зеленое удобрение, корневые остатки и стерня в почве, обеспеченной известью, быстрее разлагаются. Однако при этом образуются более стойкие гуминовые вещества, чем на неизвесткованной почве.
Известкование приводит к лучшему обеспечению растения не только азотом, но и зольными элементами вследствие усиления активности бактерий, разлагающих органические фосфорные соединения почвы, а также и перехода фосфатов железа и алюминия в более доступные растениям фосфорнокислые соли кальция.
При известковании кислых почв в результате усиления микробиологических и биохимических процессов увеличивается количество нитратов, усвояемых форм фосфора и калия. С известкованием увеличивается количество кальция, а при внесении в почву доломитовой муки – и магния. При этом подвижные токсические формы алюминия и марганца переходят в нерастворимую, осажденную форму, доступность железа, меди, цинка и марганца снижается, а азота, серы, калия, кальция, магния, фосфора и молибдена возрастает. В интервале рН 5,5-7 получаются наиболее благоприятная агрономическая структура почвы, самое высокое качество гумуса, оптимальный водный режим. Поэтому закрепление отдельных питательных элементов в почве при известковании до рН 5,5-7 рекомендуется возмещать путем внесения соответствующих удобрений.
Известкование полностью удовлетворяет потребность всех растений в кальции как элементе минерального питания, что для некоторых культур имеет большое значение, повышает эффективность физиологически кислых минеральных удобрений, особенно аммиачных и калийных. Без внесения извести положительное действие физиологически кислых удобрений затухает, а со временем переходит даже в отрицательное действие, т.е. на участках с применением минеральных удобрений урожай оказывается даже ниже, чем на неудобренных. Поэтому важно, чтобы вносимые дозы известковых материалов обеспечивали бы нейтрализацию не только почвенной кислотности, но и кислотности физиологически кислых форм минеральных удобрений. В этом случае эффективность минеральных удобрений значительно возрастает. Сочетание известкования с применением удобрений повышает их эффективность на 25-50%.
Расходы на известкование окупаются обычно в течение двух лет, а действие извести длится много лет. Значение известкования кислых почв намного возрастает в связи с переходом на интенсивные системы земледелия, где ведущими культурами являются пшеница, кукуруза, сахарная свекла, горох и другие, получить высокий урожай которых на этих почвах без внесения извести невозможно.
Известкование активизирует ферментативные процессы в почве, по которым косвенно можно судить об ее плодородии. При известковании снижается гибель озимых культур и многолетних трав, улучшается качество сельскохозяйственных растений, особенно бобовых культур. У бобовых содержание белка возрастает в связи с увеличением клубеньковых бактерий, фиксирующих азот воздуха, а у небобовых – из-за устранения излишней кислотности почвы, а также связывания подвижных форм алюминия, отрицательно влияющих на синтез белка. На известкованных почвах получают растительную продукцию с содержанием белка на 2-5% выше, чем на кислых. Качество продукции возрастает также за счет иммобилизации в почве токсических элементов и радионуклидов.
6 Химическая мелиорация почв.
Мелиорация — коренное улучшение почвы регулированием водно-воздушного режима (орошение и осушение); проведением культур-технических мероприятий (уборка камней, корчевка пней и деревьев, удаление кустарниковой растительности, разделка кочек и первичная обработка почвы), химических мелиорации (известкование кислых и гипсование солонцовых земель), а также выращиванием полезащитных лесных полос.
В нашей республике разработана и планомерно развивается комплексная программа улучшения почвы и ее охраны. Главные ее направления следующие: высокоэффективное использование всех орошаемых и осушаемых земель с достижением каждым хозяйством в установленные сроки проектной урожайности; ускорение развития орошаемого земледелия в степной зоне страны для гарантированного производства сельскохозяйственной продукции, особенно зерна.
Известкование кислых почв. Известкование — прием коренного улучшения кислых почв в результате обогащения почвенного поглощающего комплекса кальцием. В известковании нуждаются пашня, сенокосы и пастбища подзолистых, дерново-подзолистых и красноземных почв. Его проводят один раз в пять лет.
Под действием известкования урожайность зерновых культур увеличивается на 0,4—0,6 т/га, сахарной свеклы — на 5—6, кукурузы (зеленая масса) — на 5—9 и сена злаково-бобовых многолетних трав — на 5—6 т/га. За ротацию севооборота известь увеличивает выход продукции не менее чем на 600— 800 корм. Ед. с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышается на 35—50 %. Длительное применение минеральных удобрений без известкования, даже на слабокислых почвах, резко ухудшает их плодородие и снижает эффективность удобрений. Особенно чувствительны к пониженной кислотности озимая, яровая пшеница, сахарная, кормовая свекла, люцерна, клевер, эспарцет, горох и вика.
Чтобы полностью нейтрализовать потенциальную кислотность почвы, известкуют в дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности.
Поскольку известь за один год не может нейтрализовать кислотность во всем пахотном слое, наиболее чувствительные к ней культуры (свеклу, люцерну, пшеницу и др.) высевают на второй-третий год после известкования.
Наиболее целесообразно распределять полную дозу извести послойно. При этом 60—70 % ее вносят под вспашку, а остальное количество — под предпосевную культивацию.
При известковании дозы калийных удобрений увеличивают на 20—30 %, так как в связи с изменением в почвенном растворе соотношения между кальцием и калием последний хуже используется растениями. В результате известкования снижается подвижность бора, меди, цинка и др. Это следует учитывать, возделывая лен, сахарную и кормовую свеклу.
Норму известковых материалов лучше устанавливать по гидролитической кислотности (Нг), принимая во внимание, что в большинстве севооборотов следует вносить полные нормы, соответствующие гидролитической кислотности почвы. При этом полная норма (в т СаСОз на 12 га) определяется по формуле:
СаСОз = Нr х 1,5.
Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справочные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.
При определении норм по Нr и pHkcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения извести.
При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.
Для этого используют следующую формулу:
Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)
где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;
X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;
В – влажность известкового материала, %;
Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %;
Качество известкования зависит от равномерности распределения материалов по площади. Для разбрасывателей центробежного типа (КСА-3, РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16) по ширине разбрасывания допустимы отклонения до ±25%, для пневматических (АРУП-8; РУП-8; РУП-14) — до ±30%. Отклонение фактически вносимой дозы от заданной — не более ±10 %.
Гипсование солонцеватых почв. Внесение в почву гипса (CaS04-2H2O) для химической мелиорации солонцеватых почв называют гипсованием. Солонцеватые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора.
Чтобы улучшить физические, физико-химические и биологические свойства солонцеватых почв, необходимо устранить поглощенный натрий, заменить его кальцием, а образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Следует гипсовать солонцы и солонцеватые почвы, содержащие более 10 % поглощенного натрия от общей емкости поглощения. Слабосолонцеватые почвы (натрия менее 10 %) улучшают, внося большие дозы органических удобрений, высевая засухо- и солонцово-устойчивые культуры. Солонцеватые почвы подразделяют на две группы, отличающиеся по способам мелиорации.
Степные солонцы. Преимущественно распространены в зоне каштановых и бурых почв. Они характеризуются нейтральной реакцией почвенного раствора и глубоким залеганием грунтовых вод, поэтому соли не поступают в верхний корнеобитаемый слой. Улучшить эти почвы можно и без внесения гипса: вовлекать в мелиорирующий процесс кальций нижележащего слоя, применять плантажную вспашку плугами ППУ-50А, ППН-50, ППН-40 и мелиоративную вспашку трехъярусным плугом ПТН-3-40А.