Вопрос 33. Щёлочность почв, её виды, расчёт доз гипса

Щелочность почв различают актуальную и потенциальную.

Актуальная щелочность обусловлена наличием в почве гидролитически щелочных солей Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ и др. При их диссоциации повышается содержание ОН^– ионов: Na₂CO₃ + 2НОН ↔ Н₂CO₃ + 2Na⁺ + 2ОН^–

Потенциальная щелочность обусловлена содержанием обменно-поглощенного Na⁺, который может переходить в раствор и подщелачивать его.

Na⁺ Н⁺

[ППК] Na⁺ + Н₂CO₃ ↔ [ППК] Н⁺ + Na₂CO₃

Сильная щелочность или кислотность оказывает неблагоприятное действие на развитие растений и микроорганизмов, усиливает пептизацию почвенных коллоидов, ухудшает структурное состояние почвы и её физические свойства.

Щелочность почв – это способность почв нейтрализовывать компоненты кислой природы и подщелачивать воду. Различают актуальную и потенциальную щелочность:

Актуальная щелочность – обусловлена присутствием в почве гидролитически щелочных солей: Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂, MgCO₃, Mg(HCO₃)₂ и др.

Na₂CO₃ + 2НОН - H₂CO₃ + 2Na + 2OH^-

Эти соли увеличивают концентрацию ионов ОН^- в почвенном растворе, рН становится щелочной.

Потенциальная щелочность – определяется содержанием обменно-поглощенного натрия в ППК, который переходя в раствор, подщелачивают его. Потенциальную щелочность отдельно не оценивают, и щелочность почвы выражают по значению актуальной щелочности. Мелиорация солонцовых почв:

Определение потребности почвы в гипсовании и расчет дозы гипса

Потребность почв в гипсовании устанавливают по степени их солонцеватости, которая обусловлена долей обменного натрия (Nа) от общего количества обменных катионов (EKO). Расчет ведется по формуле:

Nа, % = Nа / EKO ×100.

Расчет дозы гипса:

Дозу гипса устанавливают по содержанию обменного натрия и определяют по формуле:

CaSO₄ ×2H₂O = 0,086 (Na – 0,1 × ЕКО) ×h×d, где

Na – содержание в почве обменного натрия, мг-экв. на 100 г почвы;

0,1 × ЕКО – количество натрия (свыше 10%), на которое гипс не вносится, мг-экв. на 100 г почвы;

0,086 – эквивалентная масса гипса, мг;

h – высота мелиорируемого слоя, см;

d – плотность сложения мелиорируемого слоя.

Непременным условием успешной мелиорации является удаление побочных продуктов реакции гипсования (Na₂SO₄) из корнеобитаемых горизонтов почвы, во избежание ее вторичного засоления, а это достигается при достаточном естественном увлажнении. Поэтому гипсование целесообразно сочетать с мероприятиями, усиливающими промывание почвы (снегозадержание, дренирование), особенно эффективно в условиях орошения. Орошение способствует удалению натриевых солей из почвенной толщи и предотвращает возможность вторичного осолонцевания или засоления почвы. Мелиорирующее действие гипса зависит от степени перемешивания его с почвой. Поэтому гипс обязательно заделывают под глубокую зяблевую вспашку, чтобы солонцовый горизонт лучше перемешать с ним и верхним надсолонцовым горизонтом. Причем, способы внесения гипса зависят от глубины залегания солонцового горизонта.

Гипсование является дорогостоящим мероприятием, а малорастворимый гипс – мелиорантом медленного действия. Среди природных соединений, содержащих кальций, в мелиорации солонцов наибольшее распространение получили глиногипс, карбонатно-гипсовая порода, фосфогипс, сыромолотый гипс. Глиногипс содержит 70-90% гипса, до 11% карбоната кальция, примеси магния, натрия, калия, ряд микроэлементов: медь и марганец. Глиногипс является эффективным мелиорантом, особенно в условиях орошения, и оказывает положительное действие на почву и ее плодородие в течение 5-6 лет после внесения.

Аналогичное воздействие на солонцовые почвы оказывает карбонатно-гипсовая порода. Она легко добывается открытым способом и не нуждается в предварительной подготовке и переработке, а по мелиоративному действию не уступает гипсу.

Фосфогипс является крупнотоннажным отходом производства двойного суперфосфата и преципитата. Представляет собой очень тонкий порошок серого или белого цвета, содержащий 75-85% гипса, 0,5-0,6% фосфорной кислоты, 5-6% глины и воду. Фосфогипс гораздо дешевле гипса, обладает более высокой растворимостью, а присутствие в нем водорастворимого фосфора усиливает мелиорирующий эффект. Его использование несколько осложняется высокой гигроскопичностью, поэтому фосфогипс рекомендуется подсушивать и гранулировать в заводских условиях, чтобы он содержал не более 15% свободной влаги.

Сыромолотый гипс получают путем размола природных залежей гипса. Это белый или серый порошок, содержит 71-73% гипса, в воде растворяется слабо. Важное значение имеет тонина его размола. Согласно принятому стандарту, все частицы гипса должны проходить через сито с отверстием 1мм и не менее 70-80% через сито с отверстиями 0,25мм. Влажность молотого гипса не должна превышать 8%, иначе он слеживается, при хранении превращается в глыбы и комки.