Co je chemická rekultivace půdy?

Kyselost půdy je nejdůležitějším aspektem kvalitativního hodnocení půd v zóně dostatečné vláhy a její snížení je základem pro zvýšení jejich úrodnosti.

V Rusku z 50 milionů hektarů kyselých půd zabírají silně a středně kyselé půdy 25 milionů hektarů. Kyselost těchto půd je genetická vlastnost spojená s klimatickými a půdotvornými podmínkami na nekarbonátových půdotvorných horninách. Podle K.K. Gedroits [1], je to kvůli přítomnosti vodíkových iontů ve výměnném komplexu. Následné studie ukázaly, že kyselost může být způsobena jak ionty vodíku (na organické části půdy), tak ionty hliníku (na minerální části). Ty druhé jsou pro rostliny nejvíce škodlivé [2, 3].

Hlavní metoda pro odstranění kyselosti půdy, kterou poprvé navrhl K.K. Gedroitové, – vápnění. Jeho mechanismem je vytěsnění absorbovaných vodíkových iontů z PC vápníkem z vápenatého materiálu. Analýza prací moderních výzkumníků [4] o použití vápna ke snížení hydrolytické kyselosti, provedená v pracích [5, 6], nám umožnila konstatovat, že mechanismus interakce vápna s PC kyselých půd je spojen s alkalickou hydrolýzou svých uhličitanových iontů převážně 1. stupněm.

V tomto případě výsledné hydroxylové ionty neutralizují kyselost půdy. Místa neutralizovaných iontů zaujímají ionty vápníku. V tomto případě se teoretická hodnota koeficientu využití blíží hodnotám vypočítaným z terénních experimentů výzkumníků. Tyto závěry a ustanovení nebyly v rozporu s následujícími studiemi [7].

V pracích [8-12] bylo navrženo použít sádrovec a fosfosádrovec pro zvýšení tloušťky kořenové vrstvy kyselých půd. Tento článek prezentuje výsledky experimentálních studií interakce dolomitové mouky a sádry s PC v kyselých půdách.

Materiály a metody

Práce analyzuje výsledky výzkumu ve 4 sériích modelových experimentů s půdami různého stupně kyselosti [13]. V každé sérii byly provedeny studie s jednou ze zemin v kolonách, v jejichž horních dvou oddělených vrstvách (každá 10 cm) nebyly přidány různé dávky dolomitové moučky (DM), sádry a její kombinace s melioranty přidán do posledních dvou vrstev. Po dvou dnech bylo kolonami propuštěno 50 ml destilované vody v dávkách po 500 ml, což odpovídalo polovině normy (300 mm) ročních srážek (600 mm).

V řadě možností se kolonami nechalo projít 1000 ml vody. Filtrát se shromáždil kvantitativně po částech. Bylo v něm stanoveno pH a složení aniontů a kationtů. Na konci experimentu byly kolony rozebrány na vrstvy půdy, které byly vysušeny při 50 °C a rozemlety v porcelánovém hmoždíři a analyzovány pomocí obecně uznávaných metod agrochemické analýzy. Hodnota pH každé vrstvy půdy byla stanovena při poměru půda:voda 1:0,5 (pH; 5). Přiblížila se pH půdních roztoků ve vrstvách kolony.

Výsledky a diskuse

V 1. sérii experimentů byl k výzkumu použit iluviální horizont sodno-podzolové lehké hlinité půdy [14]. Jeho orný horizont měl poměrně příznivé vlastnosti: mírně kyselou reakci prostředí (pHCI 5,23), stupeň nasycení zásadami asi 83 %. Z hlediska hodnoty pHKCI je potřeba vápnění slabá a z hlediska stupně nasycení zásadami není potřeba.

Iluviální horizont (hloubka 44-66 cm) měl tyto fyzikálně-chemické vlastnosti: součet absorbovaných bází (S) 6,90, Kappenova hydrolytická acidita (Hr) 9,10, výměnná acidita (Nobm) 4,16 mEq/100 g půdy; výměnný hliník podle Sokolova 35 mg/100 g půdy; pHKCI 3,66; obsah fyzického jílu 38,4 %. Agregace PC je velmi slabá [15].

V kontrolní koloně (bez meliorantu) po průchodu 500 ml destilované vody se množství absorbovaných bází pohybovalo od 7,05 do 5,92 mEq/100 g (průměr za vrstvy 6,51), Hr – od 8,66 do 8,22 (průměr 8,44), Nobm – od 4,20 do 3,80 mEq/100 g (průměr 4,00); pH1:0,5 – od 4,70 do 4,46 (průměr 4,60); vyměnitelný obsah hliníku – od 36,0 do 30,7 mg AI/100 g (průměr 33,8) (Tab. 1).

Tabulka 1. Úplnost interakce meliorantů s PC sodno-podzolové půdy

Možnost	Sloupcová vrstva, cm	Hr mg-ekv./100 g půdy	pH 1:0,5	Stupeň nasycení báze, %	Nerozpuštěné uhličitany, mEq/100 g (%)	Míra využití reklamací, %
Ovládání	0-10	8,66	4,70	43,9	Nepřispěl	–
	10-20	8,49	4,68	45,4
	20-30	8,40	4,58	42,9
	30-40	8,20	4,46	41,9
Sádra ve vrstvě 0-20 cm	0-10	7,17	4,72	50,5	Nepřispěl	18,3
	10-20	7,70	4,34	45,8
	20-30	8.05	4,33	44,6
	30-40	8,22	4,37	44,1
DM ve vrstvě 0-20 cm při 0,52 Hr	0-10	4,29	5,20	72,4	Ne	93,2
	10-20	4,37	5,38	92,2	>>
	20-30	8,84	4,78	45,0	Nepřispěl
	30-40	9,10	4,62	43,0
DM + sádra ve vrstvě 0-20 cm, po 0,52 Nr	0-10	3,50	5,51	74.1	Ne	95,4 – pro uhličitany, 14,2 – pro sádru
	10-20	3,67	5,07	74,3	>>
	20-30	8.38	4.41	46,0	Nepřispěl
	30-40	7,70	4,17	48,6
DM ve vrstvě 0-20 cm při 1,05 Hr	0-10	1,84	6,11	88,1	Ne	80,8
	10-20	1,66	6,21	89,3	>>
	20-24	5,77	Ne def.	61,9	Nepřispěl
	24-30	8,57		46,1
	30-40	8,57	4,56	43,4
DM ve vrstvě 0-20 cm při 2,09 Hr	0-10	1,22	6,53	92.0	7,28 (40,0%)	67,6 / 40,4 *
	10-20	1,22	6,48	92,1	7,36 (40,4%)
	20-30	8.49	4.68	42.5	Nepřispěl
	30-40	8,40	4,58	45,7

• * V čitateli je koeficient použití rozpuštěného meliorantu (dolomitová mouka), ve jmenovateli – aplikovaného meliorantu (dolomitová mouka).

Při průchodu 0,52 ml vody kolonami s různými dávkami DM (1,05 Нr, 2,09 Нr, 500 Нr) se fyzikálně-chemické vlastnosti iluviálního horizontu výrazně zlepšily pouze ve vrstvě aplikace meliorantu. Při použití sádry (1,05 hod.) oproti kontrolní koloně byl pozorován pokles Hr o 7,8 %, Nobm o 6,5, katexová kapacita o 3,6, pH 1:0,5 o 3,5, výměnný hliník o 15,1 %; zvýšení množství absorbovaných zásad (5) o 4,0 %.

Kombinace polovičních dávek (0,52 Nr) DM a sádry oproti samotné dolomitové mouce vedla k dalšímu zlepšení fyzikálně-chemických vlastností horizontu B1: pokles Hr o 12,6 %, Nobm o 19,4, výměnný AI o 16,7 % . Hodnota pH5,2:1 se však snížila o 0,5 %.

Přes vyšší rozpustnost sádry ve vodě (asi o 2 řády) oproti uhličitanu vápenatému, včetně dolomitové mouky, byl účinek použití plné dávky sádry na snížení hydrolytické kyselosti 5-5,8krát nižší než u plné dávky DM. 3,3. XNUMXkrát méně než poloviční dávka.

Sádra oproti DM také velmi slabě redukovala Nobm (o 11-6,5 % ve vrstvě 0-20 cm). Průměrná koncentrace součtu kationtů Ca2+ a Mo2+ u kontrolních variant v podílech filtrátu, použití dolomitové mouky 0,52, 1,05, 2,09 Nr, sádry 1,05 Nr a kombinace 0,5 Nr DM a 0,5 Nr sádry byla resp. 1,05; 1,13; 1,46; 2,13; 50,0 a 36,4 mEq/l.

Následně v případě použití různých dávek DM a jeho kombinace se sádrovcem došlo k poklesu kyselosti slabě agregovaného, ​​silně kyselého horizontu B1 sodno-podzolové půdy v důsledku alkalické hydrolýzy uhličitanových iontů na obou stupních. Hodnoty stupně hydrolýzy uhličitanových iontů DM vypočtené pomocí pH1:0,5 byly blízké koeficientům využití (Kisp) rozpuštěného DM ke snížení Hr (Tabulka 2). To potvrzuje rozhodující roli hydrolýzy vápnitých materiálů při jejich interakci s PC silně kyselých půd při snižování hydrolytické acidity.

Tabulka 2 – Stupeň hydrolýzy uhličitanových iontů dolomitové moučky v aplikační vrstvě při její interakci ve sloupcích s horizontem PC B1 sodno-podzolové půdy

DM do vrstvy půdy

0-20 cm při 0,52 hod

DM + sádrovec v půdní vrstvě

0-20 cm při 0,52 hod

DM do vrstvy půdy

0-20 cm při 1,05 hod

DM do vrstvy půdy

0-20 cm při 2.09 hod

Stejný mechanismus byl stanoven pro interakci DM s PC silně kyselého iluviálního horizontu sodno-podzolové půdy, jehož Hr je z 94 % určeno vodíkovými ionty. Snížení hydrolytické kyselosti vlivem sádry (1,17 hod.) však činilo pouze asi 5 % aplikované dávky.

Na půdách s Hr 3-4 mEq/100 g půdy probíhalo použití dolomitové moučky (0,66-1,31 Hr) hydrolýza CO32- v 100. stupni o 1 % a ve 10. o 20-2 %. Vyšší dávka meliorantu (1,31 hod) poskytla znatelnější pokles hydrolytické acidity ve vrstvě 20-30 cm.

Samotné použití sádry nesnížilo Hr. Při kombinaci DM a sádry byla odhalena neutralizace (díky hydrolýze DM) a koagulace (díky vazbě kyselých a solných skupin PC s vysokou koncentrací vápenatých iontů s uvolňováním vodíkových iontů do kapalné fáze). Vzniklé vodíkové ionty byly neutralizovány hydroxylovými ionty vzniklými při hydrolýze hydrogenuhličitanů.

Tím je zajištěno zvýšení míry využití vápenného hnojiva (z 0,55 na 0,83). Při použití pouze sádry se proces koagulace půdních koloidů rychle zastaví kvůli nedostatku látek, které vážou vodíkové ionty uvolněné do kapalné fáze [13].

Je známo, že na šedých lesních půdách je pozorován intenzivní rozvoj vodoerozních procesů. Na příkladu šedých lesních půd oblasti Horní Povolží se ukázalo [13], že tyto procesy závisí na jejich granulometrickém a mineralogickém složení, fyzikálním a chemickém stavu, které ovlivňují peptizaci půdních koloidů a zhutňování půdy [15]. Jak se zvyšuje, míra infiltrace klesá, zvyšují se procesy vodní eroze a ztráty živin v důsledku odtoku vody a smývání půdy.

šedé lesní půdy

V modelových laboratorních pokusech bylo zjištěno [16], že pro zvýšení infiltračních vlastností šedých lesních půd s nadměrnou vlhkostí a snížení jejich hydrolytické kyselosti na polovinu lze použít dolomitovou mouku v plné hodině a kombinovat se sádrou v dávce 1/3. Hr.

Nejdlouhodoběji na udržení zvýšené infiltrační schopnosti má kombinace DM v dávce 1,5 Nr se sádrou v dávce 0,5 Nr. Ztráta agregační stability (koagulace) půdních koloidů v šedých lesních půdách (zvýšení míry infiltrace) byla pozorována v důsledku:

• neutralizace vodíkových iontů hydroxylovými ionty vzniklými při hydrolýze uhličitanových iontů dolomitové moučky;
• neutralizační koagulace – vazba s vysokou koncentrací 2-valentních kationtů vápníku a hořčíku funkčních skupin absorbujícího komplexu s vytěsněním vodíkových iontů do kapalné fáze a jejich následnou vazbou s hydroxylovými ionty (kombinace DM a sádry);
• koncentrační koagulace, která spočívá ve stlačení elektrické dvojvrstvy (DEL) vysokou koncentrací solí (pomocí sádry v dávce 1/3H).

Založenože na šedých lesních půdách s absorpční schopností 34-36 mEq/100 g půdy jsou množství odstraňování solí do hlubších vrstev při použití sádrovce 2-3x nižší než na sodno-podzolických půdách, což umožňuje širší využití vápencových směsí materiálů obsahujících sádru.

šedé lesní půdy

1. K poklesu hydrolytické acidity silně kyselých, slabě agregovaných iluviálních horizontů sodno-podzolových půd s vápennými hnojivy dochází v důsledku neutralizace H+ iontů hydroxylovými ionty a tvorby s nimi špatně rozpustných hydroxidů hlinitých. Hydroxylové ionty vznikají jako výsledek alkalické hydrolýzy meliorantu CO32, která probíhá v dutině přes 1. a částečně přes 2. stupeň. Místa vázaných iontů vodíku a hliníku jsou obsazena ionty vápníku (hořčíku). K interakci meliorantu s absorbujícím komplexem dochází především ve vrstvě jeho aplikace.
2. Na půdách více agregovaných a hojně využívaných v zemědělské výrobě s hydrolytickou aciditou 4-6 mg-eq/100 g dochází při hydrolýze CO32 hlavně v 1. stupni k interakci vápenných hnojiv s PC. Mírný pokles Hr je také pozorován hlouběji než v aplikační vrstvě meliorantu. Ke spolehlivému a rychlému snížení Hr hlouběji než je vrstva podkladu meliorantu (zvýšení tloušťky kořenové vrstvy) je nezbytná kombinace materiálů obsahujících vápno a sádru. V tomto případě se zvyšuje stupeň hydrolýzy uhličitanových iontů meliorantů a koeficienty jejich použití ke snížení hydrolytické kyselosti.

1. Gedroits K.K. Nauka o absorpční kapacitě půd. – M.: Selchozgiz, 1932. – 203 s.

2. Vápnění kyselých půd / Ed. N.S. Avdonina, A.V. Petersburgsky, S.G. Šederová. – M.: Kolos, 1976. – 304 s.

3. Yulushev I.G. Půdně-agrochemické základy adaptivně-krajinné organizace systémů hospodaření VKZP: Učebnice. – M.: Akademický projekt; Kirov, Constanta, 2005. – 368 s.

4. Problematika vápnění půd / Ed. I.A. Shilniková, N.I. Akanova. – M.: Agroconsult, 2002; – 292 s.

5. Okorkov V.V. O mechanismu a účinnosti interakce vápna s kyselými půdami // Agrochemie. – 2004. – č. 7. – S. 11-21.

6. Okorkov V.V. Absorpční komplex a mechanismus vápnění kyselých půd. – Vladimír, 2004. – 181 s.

7. Moderní problémy a perspektivy vápnění kyselých půd. Materiály vědecké konference k 75. výročí narození doktora zemědělství. Sc., prof. A.N. Nebolsina. – Petrohrad, 2010. – 100 s.

8. Reeve NG, Summer ME Meliorace kyselosti podloží v Natal Oxisoils vyluhováním povrchově aplikovaných meliorantů // Agrochemophysica. – 1972. – č. 4. – R. 1-16.

9. Radcliffe DE, Clark RL, Sumner ME Vliv sádrovce a hluboko kořenících trvalek na mechanickou impedanci podloží // Soil Sci. Dopoledne. J. – 1986. – č. 50. – R. 1566-1570.

10. Summer ME, Fey MY, Farina MPW Meliorace kyselých podloží s fosfosádrovcem. – Proc. 2 Int. Symp. Phosphogypsum, University of Miami, Florida. – 1987. – R. 41-45.

11. Farina MPW, Channon P. Acid-subsoil melioration I. Srovnání několika mechanických postupů // Soil Sci. Soc. Dopoledne. J. – 1988. – č. 52. – R. 169-174.

12. Farina MPW, Channon P. Acid-subsoil melioration II. Účinky sádry na růst a chemické vlastnosti podloží // Soil Sci. Soc. Dopoledne. J. – 1988. – č. 52. – R. 175-180.

13. Okorkov V.V. Teoretické základy chemické rekultivace kyselých půd. – Ivanovo, 2016. – 332.

14. Okorkov V.V., Okorkova L.A. Mechanismus interakce vápna a sádry s absorbujícím komplexem kyselých půd // Ruská zemědělská věda. – 2013. – č. 5. – S. 39-43.

15. Okorkov V.V. Fyzikálně-chemická podstata stability půdní struktury šedých lesních půd Vladimíra Opolye // Pochvovedenie. – 2003. – č. 11. – S. 1346-1353.

16. Okorkov V.V. Chemické metody pro zlepšení infiltračních vlastností podmáčených kyselých půd // Siberian Bulletin of Agricultural Science. – 2015. – č. 4. S. 5-13.

Buďte první, kdo se na našich stránkách dozví nejnovější agronomické novinky z Ruska a světa

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Hlavní problémy úrodnosti půdy a jejich vliv na výnosy plodin (2. část)
Přednášející: Akanova N.I.

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Hlavní těžké kovy a jejich vliv na půdu
Přednášející: Nosov V.V.
Vedoucí kompetenčního centra společnosti Apatit as, Ph.D. n.
Přednáška: Zdraví půdy
Osnova přednášky

zdraví půdy
Přednášející: Sokolová E.A.
Manager for Sustainable Business Development ve společnosti Syngenta, Ph.D. n.
Přednáška: Způsoby zachování zdraví půdy
Osnova přednášky

Způsoby, jak udržet půdu zdravou
Přednášející: Mozharenko M.N.
Hlavní specialista obchodního oddělení fosfosádry společnosti Apatit JSC, Ph.D. n.
Přednáška: Úrodnost půdy – celosvětový trend desetiletí
Osnova přednášky

Úrodnost půdy – celosvětový trend desetiletí
Přednášející: Kholomieva L.N.
Zemědělský expert
Přednáška: Perspektivy využití fosfosádry v zemědělství
Osnova přednášky

Perspektivy využití fosfosádry v zemědělství
Přednášející: Kholomieva L.N.
Zemědělský expert
Přednáška: Vliv vápníku na kyselost půdy
Osnova přednášky

Vliv vápníku na kyselost půdy
Přednášející: Akanova N.I.

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Přednáška: Optimalizace úrovně kyselosti půdy při použití chemických meliorantů
Osnova přednášky

Optimalizace úrovně kyselosti půdy při použití chemických meliorantů
Přednášející: Akanova N.I.

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Přednáška: Výpočet bilance organické hmoty v půdě
Osnova přednášky

Výpočet bilance organické hmoty v půdě
Přednášející: Dabakhova E.V.
Profesor katedry ekologie Ruské státní agrární univerzity-Moskevské zemědělské akademie pojmenované po K. A. Timiryazevovi, doktoru zemědělských věd n.

Přednáška: Význam organických hnojiv na bázi vedlejších produktů hospodářských zvířat pro zvýšení úrodnosti půdy

Význam organických hnojiv na bázi vedlejších produktů hospodářských zvířat pro zlepšení úrodnosti půdy

Přednášející: Dabakhova E.V.
Profesor katedry ekologie Ruské státní agrární univerzity-Moskevské zemědělské akademie pojmenované po K. A. Timiryazevovi, doktoru zemědělských věd n.

Přednáška: Perspektivy uhlíkového zemědělství na samovolně zarostlých zemědělských pozemcích na příkladu regionu Vologda

Perspektivy uhlíkového zemědělství na samovolně zarostlých zemědělských pozemcích na příkladu regionu Vologda

Přednášející: Sharapova N.R.
New Product Development Manager ve společnosti Apatit JSC
Přednáška: Aplikace chemických meliorantů v závlahových systémech a No-Till
Osnova přednášky

Aplikace chemických meliorantů v závlahových a bezorebných systémech
Přednášející: Akanova N.I.

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Přednáška: Degradované pastviny a inovativní technologie ke zvýšení jejich produktivity
Osnova přednášky

Degradované pastviny a inovativní technologie ke zvýšení jejich produktivity
Přednášející: Gafurova L.A.
Profesor na Národní univerzitě Uzbekistánu. Mirzo Ulugbek

Vědecký základ pro zvýšení úrodnosti zavlažovaných degradovaných suchých půd
Přednášející: Gafurova L.A.
Profesor na Národní univerzitě Uzbekistánu. Mirzo Ulugbek

Hlavní výzkumný pracovník, Laboratoř vápenných hnojiv a chemické rekultivace, Federální státní rozpočtová instituce „VNII Agrochemistry“, Dr. n.

Manager for Sustainable Business Development ve společnosti Syngenta, Ph.D. n.

Profesor na Národní univerzitě Uzbekistánu. Mirzo Ulugbek

Hlavní specialista obchodního oddělení fosfosádry společnosti Apatit JSC, Ph.D. n.

Vedoucí kompetenčního centra společnosti Apatit as, Ph.D. n.

New Product Development Manager ve společnosti Apatit JSC

Profesor katedry ekologie Ruské státní agrární univerzity-Moskevské zemědělské akademie pojmenované po K. A. Timiryazevovi, doktoru zemědělských věd n.
Další směry
© Skupina společností PhosAgro 2001 – 2024

Systém hodnocení Systém hodnocení

Poslech přednášek, on-line testy a kurzy dalšího odborného vzdělávání přispívají k růstu vašeho hodnocení a zvyšují vaši atraktivitu na trhu práce. Poslech přednášek, on-line testy a kurzy dalšího odborného vzdělávání přispívají k růstu vašeho hodnocení a zvyšují vaši atraktivitu na trhu práce.

Podívejte se na přednášky –
udělejte za ně testy Podívejte se na přednášky –
udělat pro ně testy

Na složení testu je dán omezený čas.
čas a pouze tři pokusy.
Úspěšné absolvování dává
bodů v hodnocení. Pro úspěšné absolvování testu je dáno
omezený čas a pouze tři pokusy.
Úspěšné dokončení
dává body do hodnocení.

Kurzy dalšího vzdělávání Kurzy dalšího vzdělávání

Zvýšit úroveň odborného vzdělání. Staňte se více
poptávka pro zaměstnavatele. Zvýšit úroveň odborného vzdělání. Staňte se žádanějšími zaměstnavateli.

Kariérní trajektorie Kariérní trajektorie

Pomůžeme vám vybrat profesi vašich snů a řekneme vám, jaké dovednosti vám chybí
dosáhnout toho. Pomůžeme vám vybrat profesi vašich snů a řekneme vám, jaké dovednosti k jejímu dosažení potřebujete.

Vyvíjíme službu
hledání práce a stáže
pro mladé profesionály
v oblasti zemědělsko-průmyslového komplexu. Vyvíjíme službu
hledání práce a stáže
pro mladé profesionály
v oblasti zemědělsko-průmyslového komplexu.