Кислотность почвы: что это такое и как ее скорректировать?

Содержание

1. Следите за реакцией!
2. Чем опасна повышенная кислотность
3. Агрохимическая мелиорация
4. Как, где, когда проводить известкование?
5. Фитомелиорация
6. Влияние удобрений на кислотность почв
7. Резюмируем

Следите за реакцией!

Один из основных показателей плодородия почв, который сильно влияет на урожайность сельхозкультур и всегда определяется при проведении агрохимического обследования, — это реакция почвенного раствора, которая зависит от соотношения в нем ионов водорода (Н+) и гидроксила (ОН–). Если преобладают ионы водорода, почвы считаются кислыми, гидроксила — щелочными. Реакцию почвенного раствора принято измерять в единицах рН. Градация представлена в табл. 1.

Табл. 1. Градация почв в зависимости от pH почвенного раствора

— Для возделывания большинства сельскохозяйственных культур оптимальными являются нейтральная и близкая к нейтральной реакция среды почвенного раствора (рН 6,0–7,5), — рассказывает управляющий товарной группой Ростсельмаш Даниел Латария. — Однако есть растения, которые предпочитают более кислые или щелочные почвы. Так, к первой группе можно отнести чай, картофель, томаты, рис, гречиху, овес, кукурузу и лен. На более кислых почвах эти культуры чувствуют себя комфортно и показывают хороший урожай. А, например, лук, огурец, сахарная свекла, соя, пшеница, сорго и люцерна без проблем растут при щелочной реакции среды.

Чем опасна повышенная кислотность

На территории России значительные площади занимают почвы с кислой реакцией среды. Часто именно кислотность почвы (способность почв нейтрализовать компоненты щелочной природы, подкислять воду и растворы нейтральных солей) является основным фактором, ограничивающим урожайность сельхозкультур. Так, например, при снижении рН до 5,0 урожайность пшеницы падает на 20%. При этом кислая реакция среды почвенного раствора, по данным ученых, отрицательно влияет не только на величину урожая, но и на его качество. У той же пшеницы снижается количество белка в зерне, а содержание небелкового азота, напротив, увеличивается.

На территории России значительные площади занимают почвы с кислой реакцией среды. Часто именно кислотность почвы (способность почв нейтрализовать компоненты щелочной природы, подкислять воду и растворы нейтральных солей) является основным фактором, ограничивающим урожайность сельхозкультур. Так, например, при снижении рН до 5,0 урожайность пшеницы падает на 20%. При этом кислая реакция среды почвенного раствора, по данным ученых, отрицательно влияет не только на величину урожая, но и на его качество. У той же пшеницы снижается количество белка в зерне, а содержание небелкового азота, напротив, увеличивается.

Такое негативное влияние повышенной кислотности почвы обусловлено сразу несколькими факторами. В частности, при сильном подкислении почвенного раствора ухудшается физико-химическое состояние протоплазмы клеток корня, затрудняются рост и ветвление корневой системы, нарушается нормальная проницаемость клеточных мембран. Как итог — условия питания растений становятся значительно хуже.

На почвах с повышенной кислотностью также снижается активность полезных микроорганизмов, в том числе участвующих в процессах преобразования азота, зато активность вредных, наоборот, увеличивается. Доказано, что азот, например, лучше всего усваивается растениями при pH от 6 до 7. Если рН ˂6,0, этот элемент поглощается только на 85–90%, а при рН 5,0 — примерно на 40%. Из-за высокой кислотности страдает доступность и других важных элементов питания, ухудшаются условия гумусообразования.

Одновременно с этим увеличивается растворимость соединений алюминия, в избыточном количестве накапливаются подвижные формы марганца и железа, что оказывает фитотоксическое действие на растения. Так, по данным российских ученых, если в 100 г почвы содержится 8–10 мг подвижного алюминия, растения кукурузы, яровой пшеницы или ячменя могут погибнуть. Похожий эффект при низких значениях рН оказывает на растения и марганец.

Во многом поэтому считается, что для растений сдвиг значения рН почвы в щелочную сторону менее опасен, чем в кислую.

Агрохимическая мелиорация

Кислотность почвы зависит от многих факторов:

• климата,
• состава почвенно-поглощающего комплекса (ППК),
• содержания органического вещества,
• степени развития эрозионных процессов,
• хозяйственной деятельности человека и др.

— Но прежде всего этот показатель определяется химическим и минеральным составом почвообразующей породы, — отмечает Даниел Латария. — Поэтому глобально повлиять на кислотность теоретически можно, но по факту очень сложно и затратно. На сегодняшний день самым эффективным способом нормализации уровня рН является агрохимическая мелиорация. На кислых почвах проводят известкование, а на почвах с щелочной реакцией — гипсование.

Для оценки нуждаемости почв в химической мелиорации, как правило, определяют рН солевой вытяжки. А нормы внесения извести или гипса рассчитываются и корректируются уже с учетом таких показателей, как гидролитическая кислотность, степень насыщенности почвы основаниями, содержание в пахотном горизонте гумуса и гранулометрический состав. Эти параметры обычно определяются с помощью агрохимического анализа почвы.

— Агрохимическое обследование почвы желательно проводить под всеми культурами севооборота как минимум один раз в сезон. Но из-за довольно высокой стоимости многие сельхозпроизводители в попытке сэкономить выполняют почвенное диагностирование значительно реже, — сожалеет Даниел Латария.

Кроме того, при проведении агрохимической мелиорации необходимо учитывать отношение культур к этому агроприему и качество применяемых материалов (карбонаты, гидроксиды, оксиды кальция или магния), которые, в свою очередь, отличаются содержанием д. в., размером частиц и их растворимостью.

Как правило, для раскисления почв используются известняковая и доломитовая мука, известковые туфы, дефекат — отходы сахарного производства, а также молотый мел. К слову, не лишним будет определить рН применяемых мелиорантов. Это позволит еще точнее скорректировать норму внесения.

При выборе известьсодержащего материала нужно ориентироваться не только на его технические характеристики, но и на гранулометрический состав почвы, где планируется известкование. Считается, например, что карбонат кальция больше подходит для легких почв, а оксид кальция (негашеная известь, перед использованием следует погасить, т. е. смочить водой) — для тяжелых. Кстати, применение гашеной извести позволяет обеспечить высокую скорость вступления в реакцию с почвой, которая в 100 раз быстрее, чем у карбоната кальция.

Стоит также помнить о том, что далеко не все культуры положительно реагируют на вносимый вместе с известью кальций. Например, в севооборотах с картофелем предпочтение стоит отдать известковым материалам на основе магния (доломитовой муке).

Как, где, когда проводить известкование?

Как правило, известкование проводится осенью (под вспашку зяби) или ранней весной (оптимально — по талому снегу). Полную норму извести можно вносить один раз в несколько лет или же понемногу каждый год. При внесении нормы в один прием достигается более быстрая и полная нейтрализация кислотности всего пахотного слоя почвы на длительный срок (6–10 лет).

Если вносить известь в меньших количествах (25–50% от полной нормы), прибавки урожая будут ниже, зато суммарная площадь обработанных земель — больше. С другой стороны, и эффект от известкования закончится быстрее.

Известьсодержащие материалы отличаются большим объемным весом, чем другие удобрения и химические мелиоранты. Поэтому техника, которая будет использоваться для их внесения, должна обладать соответствующими характеристиками: высокой прочностью, надежностью и проходимостью (учитывая сроки проведения этой операции), большим объемом кузова и достаточной грузоподъемностью. Всем этим требованиям отвечают специализированные прицепы-разбрасыватели (или полуприцепы), которые часто применяются для внесения органических удобрений. Кстати, можно объединить выполнение этих агротехнологических операций. Единственное, не рекомендуется одновременно вносить навоз, а также жженую или гашеную известь, что связано с увеличением потерь аммиака.

Для известкования можно также использовать машины для внесения минеральных удобрений. Но с учетом высоких норм и низкого качества мелиорантов (они часто слеживаются, имеют посторонние примеси и др.) это не всегда оправданно. Исключение составляют разбрасыватели, которые можно дополнительно оборудовать специальными комплектами для внесения порошкообразных материалов.

Что касается качества проведения самой операции, то главным требованием является равномерное распределение извести с последующим тщательным перемешиванием с почвой на глубину 15–20 см.

Фитомелиорация

Когда мы говорим о нормализации кислотности почвы, нельзя недооценивать влияние растений на этот показатель. Ведь покровные культуры могут не только защищать поле от эрозии, способствовать накоплению в почве органического вещества, но и менять показатели рН почвенного раствора!

— Например, многие растения из семейства бобовых, которые выращиваются в качестве сидератов и кормовых трав, сдвигают значения рН к нейтральным как на щелочных, так и на кислых почвах, — комментирует Даниел Латария. — Для эффективной фитомелиорации солонцов рекомендуется использовать солеустойчивые культуры, такие как донник, люцерна, ячмень, сорго, рапс и горчица. Своей корневой системой они оструктуривают почву, в связи с чем улучшаются водно-воздушный баланс и агрегатный состав почвы, повышается активность почвенной биоты. В итоге качественно улучшаются физико-химические характеристики почвы, в том числе рН.

Но есть нюансы. Так, например, ученые установили, что люпин в процессе роста сдвигает реакцию среды от кислой до нейтральной. Тогда как клевер и люцерна положительно влияют на почву, только когда нет острых проблем с повышенной кислотностью.

К растениям, нормализующим уровень рН кислых почв, также относятся некоторые злаки, например рожь. Кроме того, этим свойством обладает фацелия из семейства водолистниковых.

Влияние удобрений на кислотность почв

Применение удобрений как органических, так и минеральных также оказывает существенное влияние на кислотность почвы. Интересно, что при внесении свежего навоза происходит снижение рН почвенной среды (окисление). Однако в течение пары месяцев этот показатель повышается и в дальнейшем становится даже больше исходного.

С минеральными удобрениями ситуация противоположная. Доказано, что их регулярное использование приводит к подксилению почвы. Так, к примеру, ученые из ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова» по итогам семилетнего опыта выяснили, что при выращивании ячменя с запланированной урожайностью 40 ц/га исключительно с применением минеральных удобрений кислотность почвы независимо от предшественника повысилась на 0,3–0,5 ед. pH по сравнению с контролем (без удобрений).

Во многом поэтому известкование часто рекомендуется не только на почвах с повышенной кислотностью, но и там, где ведется интенсивное производство с использованием высоких норм минеральных удобрений, особенно физиологически кислых.

— Большинство минеральных удобрений, применяемых в нашей стране, содержат в своем составе аммонийные соли, хлориды и сульфаты, в связи с чем в том числе они повышают кислотность почвы, — поясняет Даниел Латария. — При этом, например, сульфат аммония, аммофос, аммиачная селитра сильнее снижают рН, чем нитроаммофоска или диаммофоска. Так что если есть проблемы с кислотностью почвы, к выбору удобрений нужно подходить очень тщательно.

Так, при уровне рН 5–5,5 работу с физиологически кислыми удобрениями лучше ограничить и отдать предпочтение щелочным или нейтральным видам, при систематическом применении которых рН почвенной среды будет повышаться:

• фосфоритной муке,
• кальциевой селитре,
• аммиачно-кальциевой селитре и др.

Есть и другой вариант: для нейтрализации кислотности удобрений можно вносить компенсационное количество извести (СаСО3 на 100 кг удобрений). Например, для аммиачной селитры — 75 кг, мочевины — 80 кг, сульфата аммония — 125 кг и т. д.

Резюмируем

Повышенная кислотность почвы, так же как и повышенная щелочность, существенно ухудшает условия для роста и развития растений. Однако этот параметр поддается успешной коррекции при помощи известкования/гипсования, правильно выстроенных систем обработки почвы и применения органоминеральных удобрений, а также посредством возделывания определенных видов растений — фитомелиорантов (в том числе в виде сидератов). Такой комплекс мер позволит существенно повысить агрономическую ценность почвы, увеличить эффективность системы питания растений, и как результат — получать запланированные урожаи возделываемых культур с высокими качественными характеристиками.