Известкование почв природным мелом и известковой мукой

В известковании нуждаются дерново-подзолистые, подзолистые, торфяно-болотные, серые лесные почвы, а иногда и черноземы.

Б.А. Борисов, доктор биологических наук В России большая часть кислых почв — дерново-подзолистые и подзолистые. Эти почвы бедны элементами питания и характеризуются низким плодородием. Наличие в кислых почвах большого количества ионов водорода и алюминия резко ухудшает физические, физико-химические и биологические свойства этих почв, снижает их плодородие. На таких почвах без внесения мела или извести, даже при использовании органических и минеральных удобрений, невозможно получать высокие урожаи многих сельскохозяйственных культур. Также нуждаются в известковании торфяно-болотные, серые лесные почвы, а иногда и черноземы.

Для коренного улучшения кислых почв необходима их химическая мелиорация. Для нейтрализации кислотности и повышения плодородия кислых почв основным мероприятием является известкование – внесение известковых удобрений.

Отношение сельскохозяйственных растений к реакции почвы и известкованию Большинство культурных растений и почвенных микроорганизмов лучше развиваются при слабокислой или нейтральной реакции почвы (рН 6—7); щелочная и излишне кислая реакции оказывают на них отрицательное действие. Различные растения по-разному относятся к реакции среды — имеют неодинаковый интервал рН, благоприятный для их роста и развития.

Растения по отношению к реакции среды и по отзывчивости на известкование можно разделить на несколько групп.

1. Наиболее чувствительны к кислотности хлопчатник, люцерна, сахарная, столовая и кормовая свекла, капуста. Они хорошо растут только при нейтральной или слабощелочной реакции (рН 7—8) и очень сильно отзываются на внесение извести даже на слабокислых почвах.

2. Чувствительны к повышенной кислотности ячмень яровая и озимая пшеница, кукуруза, соя, фасоль, горох, кормовые бобы, клевер, подсолнечник, огурцы, лук. Они лучше растут при слабокислой или нейтральной реакции (рН 6—7) и хорошо отзываются на известкование. Без него эти культуры не дают хороших урожаев не только на сильнокислых, но и на среднекислых почвах.

3. Слабо чувствительны к повышенной кислотности рожь, овес, просо, гречиха, тимофеевка, томат, редис, морковь. Эти культуры могут удовлетворительно расти в широком интервале рН, при кислой и слабощелочной реакции (рН 4,5-7,5), но наиболее благоприятна для их роста слабокислая реакция (рН 5,5-6,0). И все же они положительно реагируют на применение кальция. Полезное влияние известкования на урожай этих культур объясняется не столько снижением кислотности, сколько усилением мобилизации питательных веществ из почвы и улучшением питания растений азотом и зольными элементами.

4. Лен и картофель нуждаются в известковании только на сильнокислых почвах. Наиболее благоприятны для их роста слабокислые почвы.

Повышенная кислотность почвы ухудшает рост и ветвление корней, поэтому ухудшается использование растениями питательных веществ почвы и удобрений.

Растения наиболее чувствительны к кислотности почвы в первый период роста, сразу же после прорастания.

Кислая реакция в первый период роста вызывает сильные нарушения в углеводном и белковом обмене, отрицательно влияет на закладку генеративных органов, что отражается в последующем на процессе оплодотворения и наливе зерна, урожай его резко снижается.

Водород, вытесняя кальций из почвенного гумуса, уменьшает его содержание в кислых почвах. Полезные для растения микробиологические процессы в кислых почвах подавлены, образование доступных для растений форм питательных веществ протекает слабо.

Различные почвенные микроорганизмы неодинаково относятся к кислотности почвы. Плесневые грибы лучше развиваются при сильнокислой реакции. Среди грибов встречается много паразитов и возбудителей различных болезней культурных растений, Развитие их в кислых почвах усиливается. В то же время многие полезные почвенные микроорганизмы лучше развиваются при нейтральной и слабощелочной реакции. Наиболее благоприятное значение рН для нитрификаторов, свободноживущих в почве азотфиксирующих и клубеньковых бактерий люцерны, гороха и других бобовых — 6,5-7,5.

Поэтому в кислых почвах сильно ослаблена или вовсе прекращается фиксация азота воздуха, замедляется минерализация органического вещества, в результате чего резко ухудшаются условия азотного питания растений. В кислых почвах подвижные формы фосфора связываются с образованием нерастворимых и малодоступных растениям фосфатов алюминия и железа, менее интенсивно протекают процессы минерализации органических соединений фосфора, в результате чего ухудшается фосфорное питание растений. При повышенной кислотности молибден переходит в труднорастворимые формы, доступность его растениям снижается. На сильнокислых песчаных и супесчаных почвах растениям может недоставать усвояемых соединений кальция и магния.

Взаимодействие известковых материалов с почвой При внесении полной дозы мела или извести устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается содержание кальция в почвенном растворе и степень насыщенности почвы основаниями.

Чем выше доза мела или известковой муки, тем сильнее уменьшается кислотность и возрастает насыщенность почвы основаниями.

Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее действие на свойства почвы, создает благоприятную среду для роста растений и жизнедеятельности полезных микроорганизмов. Кальций улучшает структуру почвы и повышает ее водопроницаемость и аэрацию, уменьшается возможность образования корки и значительно облегчается обработка тяжелых почв.

При внесении нормальных доз мела или извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия, железа и марганца, они переходят в нерастворимую форму и поэтому устраняется вредное действие их на растения. На известкованных почвах повышается жизнедеятельность свободноживущих азотфиксирующих и клубеньковых бактерий, поэтому повышается обогащение почвы азотом за счет азота воздуха. В результате улучшается азотное питание растений, особенно в первые годы после внесения мела или извести.

Известкование подавляет вредные микроорганизмы, уменьшает поражение растений различными болезнями: капусты и других крестоцветных — килой, картофеля — фитофторой, ячменя — гельминтоспориозом.

При известковании усиливается мобилизация фосфатов почвы и улучшается питание растений фосфором. Это связано с повышением жизнедеятельности бактерий, минерализующих органические фосфаты, и с переходом в результате нейтрализации кислотности труднорастворимых фосфатов железа и алюминия в более доступные для растений фосфорнокислые соли кальция. При известковании калий труднорастворимых минералов переходит в более подвижные соединения. Однако вследствие антагонизма между кальцием и калием усвоение его растениями не увеличивается.

Известкование оказывает положительное влияние на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов.

Кальций необходим для нормального роста надземных органов и корней растений. Потребность в нем проявляется еще в фазе прорастания. При недостатке кальция прежде всего страдает корневая система растений. Рост и развитие корней приостанавливаются, они становятся утолщенными, не образуют боковых корешков и корневых волосков. В результате нарушается поглощение растениями питательных веществ.

При недостатке кальция задерживается рост листьев, на них появляются светло-желтые пятна (хлоротичность), затем листья отмирают, а ранее образовавшиеся старые листья остаются нормальными.

Эффективность известкования

Большинство сельскохозяйственных культур положительно реагирует на известкование кислых почв и дает высокие прибавки урожая.

По данным большого количества полевых опытов, проведенных в различных районах страны, на разных по степени кислотности почвах нормальные дозы извести (снижающие кислотность до слабокислой реакции) дают следующие средние прибавки урожая в первый год (в ц на 1 га):

• яровой пшеницы, ячменя, ржи, овса 2-5;
• озимой пшеницы 3-7;
• столовой свеклы и столовой капусты 30-80;
• кормовой свеклы и кормовой капусты 30-100;
• картофеля 5-30;
• клевера (сено) 8-15;
• конопли (солома) 4-10;
• конопли (семена) 1,5-2,5.

Эффективность известкования зависит от степени кислотности почвы, особенностей возделываемых культур, дозы и вида применяемых известковых удобрений. Чем больше кислотность почвы, тем выше эффект от известкования.

На сильнокислых почвах внесение извести дает значительно более высокие прибавки урожая, чем указанные выше. Урожай сена клевера возрастает на 30-50 центнеров и более с 1 га, зерна озимой пшеницы на 8-10 ц, кормовых корнеплодов и зеленой массы кукурузы на 100-150 ц.

Известкование улучшает также качество урожая сельскохозяйственных культур, особенно в том случае, когда одновременно с известковыми материалами вносят борные удобрения. Под влиянием известкования увеличивается процент хлорофилла в листьях и усиливается фотосинтез, повышается содержание сахаров в корнеплодах, белка и жира в семенах, больше накапливается каротина и аскорбиновой кислоты в травах и корнеплодах. Известкование кислых почв оказывает положительное влияние на посевные качества семян. В последующем такие семена дают более высокие урожаи.

Изменения, вызываемые в почве известкованием, сохраняются длительное время, поэтому положительное действие полной дозы извести проявляется на протяжении двух-трех ротаций семи-восьмипольного севооборота (обычно не менее 10 лет).

Каждая тонна известкового удобрения на средне- и сильнокислых почвах дает за ротацию восьмипольного севооборота общую прибавку урожая всех культур, равную в переводе на зерно 7—8 ц, а за все время действия извести — 12-15 ц на 1 га.

Продолжительность действия известкования и его эффективность тем выше, чем больше внесена доза мела и известковой муки. Известковые удобрения плохо растворяются и медленно взаимодействуют с почвой, благоприятная реакция среды после их внесения устанавливается не сразу, поэтому их действие проявляется постепенно, и в первые годы после внесения эффект от известкования возрастает из года в год. Полное действие наблюдается только на второй или на третий год после внесения раскислителя.

Обычно повторное известкование проводят не ранее, чем через 5 лет по результатам анализа кислотности почв.

Известкование является основным условием эффективного применения удобрений на кислых дерново-подзолистых почвах.

Особенно резко повышается при известковании эффективность физиологически кислых аммиачных и калийных удобрений.

Удобрения на неизвесткованных кислых почвах часто не дают значительного повышения урожая, особенно культур, чувствительных к кислотности — пшеницы, свеклы, кукурузы, клевера, зернобобовых, овощных. Известкование резко увеличивает эффективность органических и минеральных удобрений.

Совместное внесение известковых материалов и навоза на кислых почвах способствует получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Под влиянием извести ускоряется разложение навоза и повышается использование растениями содержащихся в нем питательных веществ, а навоз усиливает положительное действие извести на свойства почвы.

Совместное внесение извести и навоза позволяет уменьшить вдвое дозу последнего без снижения эффективности и таким образом удобрить навозом вдвое большую площадь. В этом случае, общее повышение урожая получится значительно больше, чем при раздельном примени извести и навоза. Виды известковых удобрений, их сравнительная эффективность Известковые породы содержат разное количество СаСО3 и МgCO3 а также различаются по количеству нерастворимого остатка (глина и песок). По содержанию СаО и МgO эти породы делят на следующие группы: природный мел (например, мел

Крупенниковского месторождения) содержит наибольшее количество CaCO3 – 98,2% и MgCO3 – 0,5%, известняки содержат 55-56% СаО и до 0,9% МgO, известняки доломитизированные — 42-55% СаО и 0,9-9% МgO, доломиты —30-З2% СаО и 18-20% МgO.

При содержании некарбонатных примесей более 15-20% использование этих пород как удобрения целесообразно только тогда, когда нет более чистых материалов.

Природный мел Крупенниковского месторождения (Лискинский р-н Воронежской обл.) имеет не более 1,8% примесей, поэтому считается наиболее

Известняки состоят в основном из минерала кальцита (СаСО3, но чаще они доломитизированы и, кроме СаСО3, содержат МgСO3 (до 10—15% МgO). Присутствие МgСO3 повышает прочность и твердость известковых пород и уменьшает их растворимость. Мел содержит до 55% СаО и незначительное количество (0,02—0,6%) МgO, отличается от известняков большей мягкостью, действует быстрее молотого известняка и поэтому более эффективен, особенно в первый год после внесения.

Доломиты состоят из углекислого кальция (СаСО3) и углекислого магния (МgСO3) Чистый доломит содержит 54,4% СаСО3 и 45,6% МgСO3. Доломиты характеризуются большей твердостью и они хуже растворимы, чем мел и известняк.

Меловая, известняковая или доломитовая мука получается при размоле и дроблении природного мела, известняков и доломитов на заводе.

Чем тоньше размол мела, известняковой или доломитовой муки, тем лучше она перемешивается с почвой, скорее и полнее растворяется, быстрее действует и тем выше ее эффективность. Частицы известняка и доломита крупнее 1 мм плохо растворяются и очень слабо уменьшают кислотность почвы.

Оптимальным является размер частиц 0,2-0,3 мм, так как при высоком содержании грубых частиц (крупнее 1 мм) эффективность известняковой, и особенно доломитовой муки заметно снижается. В то же время наличие в них сильно измельченной фракция серьезно затрудняет механизацию их применения.

Негашеная (жженая) и гашеная известь.

При взаимодействии негашеной комовой извести с водой образуется гидроокись кальция – Ca(OH)2, то есть так называемая гашеная известь «пушонка» — тонкий рассыпающийся порошок. Гасить жженую известь можно непосредственно в поле, присыпая ее влажной землей.

Пушонка — наиболее быстродействующие известковое удобрение, особенно ценное для глинистых почв. Она значительно лучше растворяется в воде – примерно в 100 раз, чем негашеная известь. По способности нейтрализовать кислотность почвы 1 т пушонки равна 1,35 т известняковой муки.

В свеклосеющих районах в качестве известкового удобрения используют отход сахарной промышленности – дефекат. В сухом веществе дефекат содержит 60-75% СаСО3. Таким образом, для достижения равного эффекта по нейтрализации кислотности доза внесения дефеката должна быть примерно вдвое больше, чем при внесении известняковой муки. Кроме того, имеются данные (Х.А. Джувеликян, 2004) о том, что дефекат может содержать повышенные концентрации различных тяжелых металлов (цинка, свинца, меди, кобальта, никеля, хрома, кадмия). Содержание этих металлов в некоторых случаях превышает предельно допустимые концентрации для почв в 2-3 раза, поэтому во избежание загрязнения почв и сельскохозяйственной продукции тяжелыми металлами, необходим контроль состава дефеката. Наилучшей альтернативой дефекату является дробленый природный мел и мелоизвестковая мука.

Установление необходимости известкования и расчет доз известковых удобрений Потребность в известковании приблизительно можно установить по состоянию некоторых культурных растений и развитию сорняков. Некоторые сорняки и дикие растения — щавелек, торица полевая, пикульник, лютик ползучий, белоус, щучка, ситник, багульник, вереск — хорошо растут на кислых почвах и свидетельствует о повышенной кислотности почвы и необходимости известкования.

Более точно степень нуждаемости растений в известковании можно установить на основе агрохимического анализа почвы, определения величины обменной кислотности (рН солевой вытяжки) и степени насыщенности ее основаниями (V). В зависимости от обменной кислотности почвы со средним содержанием гумуса (2-3%) подразделяют по степени нуждаемости в известковании следующим образом:

• при рН 4,5 и ниже — нуждаемость сильная,
• от 4,6 до 5,0 — средняя,
• от 5,4 до 5,5 — слабая,
• и при рН выше 5,5 — почва в известковании не нуждается.

В зависимости от степени насыщенности основаниями почвы подразделяют на следующие группы: V=50% и ниже — нуждаемость в известковании сильная, 50—70% — средняя, 70% и выше — слабая, более 80% — почва в известковании не нуждается. Потребность в известковании можно намного точнее определить, учитывая одновременно величину рН солевой суспензии, степень насыщенности основаниями и гранулометрический состав почв (табл. 1).

Таблица 1. Оценка потребности в известковании

Для лучшей организации известкования каждое хозяйство должно иметь картограммы кислотности почв, на которых выделяются участки с разной степенью нуждаемости в известковании. Под влиянием процессов, протекающих в почве, и вносимых удобрений реакция ее изменяется, поэтому периодически (через 5 лет) агрохимические анализы повторяют для уточнения ранее составленных картограмм.

Расчет доз известковых удобрений При проведении известкования очень важно установить оптимальную дозу известковых в соответствии особенностями почвы и возделываемых растений. Количество раскислителя, необходимое для уменьшения повышенной кислотности пахотного слоя почвы до слабокислой реакции (рН водной вытяжки 6,2—6,5, солевой вытяжки 5,6—5,8), благоприятной для большинства культур и полезных микроорганизмов, называется полной, или нормальной, дозой. Она зависит от величины кислотности почвы.

Более точно полную дозу извести можно определить по гидролитической кислотности. Для вычисления таким путем дозы извести (в тоннах СаСО3 на 1 га) умножают величину гидролитической кислотности (Нг), выраженную в мг-экв. на 100 г почвы, умноженную на коэффициент 1,5. Доза СаСО3 = Нг х 1,5.

Применение известковых удобрений в севооборотах Эффективность известкования в сильной степени зависит от равномерного рассева известковых удобрений и тщательного перемешивания их с почвой. Наиболее равномерное распределение мела или извести по поверхности поля достигается при механизированном рассеве ее разбросными известковыми сеялками и известеразбрасывателями. Лучше перемешивается известь с почвой при внесении ее в чистом пару или под пропашные в овощные культуры под основную зяблевую вспашку. В этом случае при последующей весенней обработке почвы и летних рыхлениях междурядий она хорошо перемешивается со всем пахотным слоем.

В севооборотах с овощными и кормовыми культурами применяют все виды известковых удобрений; лучше вносить их в полной дозе за один прием. В овощных севооборотах известь вносят под капусту или корнеплоды. В севооборотах с зерновыми и кормовыми культурами в первую очередь известкуют поля, отводимые под наиболее чувствительные к кислотности растения: клевер, корнеплоды, пшеницу, зернобобовые.

Лен и картофель отрицательно реагируют на известкование высокими дозами СаСО3. Поэтому в севооборотах со льном и картофелем дозы извести на средне- и тяжелосуглинистых почвах рекомендуется уменьшать на 25-30%, а на легких песчаных и супесчаных почвах на 50%.

На лугах известковые удобрения вносят поверхностно с заделкой бороной поздней осенью или ранней весной в дозе по 1/2 -3/4 гидролитической кислотности. При коренном улучшении лугов применяют полную дозу извести под вспашку. Под влиянием извести уменьшается количество выносливых к кислотности злаковых трав и сорняков, а количество бобовых увеличивается, улучшается рост и развитие трав, в результате сильно повышается урожай и питательность сена. При поверхностном внесении известь действует сравнительно медленно и снижает кислотность лишь в верхнем слое почвы. Внесенная под вспашку, она действует значительно сильнее.

Во время закладки плодовых садов и питомников применяют полную дозу мела или извести под глубокую вспашку. Если при закладке сада мел не вносили, то его в такой же дозе дают в приствольные круги.

Источник: www.agroyug.ru