Récupération chimique des sols acides. Réhabilitation chimique des sols, chaulage et gypse. Méthodes agrotechniques et agrobiologiques pour améliorer les sols solonetz
Afin d'amener la réaction du sol dans la plage légèrement acide à légèrement alcaline, ce qui est nécessaire pour presque toutes les plantes, des agents chimiques sont utilisés. remise en état des sols. Les sols acides sont périodiquement chaulés et les sols alcalins, en particulier les solonetzes, sont gypsés.
La plupart des cultures et des micro-organismes du sol se développent mieux dans un sol légèrement acide ou neutre. En même temps, certaines plantes ne supportent pas sols acides, d'autres grandissent et se développent magnifiquement. Grâce à remise en état des sols nous déterminons quel effet l'acidité du sol peut avoir sur les plantes, et l'effet peut être à la fois négatif direct et indirect. Action directe ralentit la croissance du système racinaire, sa perméabilité aux nutriments, modifie le rapport correct dans l’absorption des cations et des anions par la plante et perturbe le métabolisme.
L'effet indirect se traduit par une forte diminution de la fertilité des sols et l'effet néfaste des ions hydrogène sur la partie minérale du sol. Il s’appauvrit en colloïdes, qui sont emportés à une profondeur inaccessible aux plantes. Le manque de calcium et de magnésium absorbés dans le sol provoque une forte détérioration des propriétés physiques et proprietes physiques et chimiques sol. Des ions libres d'aluminium et de manganèse apparaissent dans la solution du sol, qui sont toxiques pour les plantes, et la quantité de molybdène dans le sol diminue également. L'acidité du sol inhibe les organismes du sol et, surtout, les nitrophicateurs et les bactéries fixatrices d'azote, la faune du sol. La principale raison du changement de réaction du sol est l’élimination du calcium et du magnésium avec la culture et leur lessivage du sol.
Chaulage du sol
Pour neutraliser l'acidité, effectuez chaulage des sols acides. Tous les engrais à base de chaux peuvent être divisés en deux groupes : les roches carbonatées naturelles, à la fois dures et meubles, et les déchets industriels riches en chaux.
Le principal matériau naturel de chaux est le calcaire broyé, qui contient jusqu'à 95 % de carbonates de calcium et de magnésium. Les calcaires nécessitent un broyage pour être ajoutés au sol. Plus la mouture est fine, mieux la farine se mélange au sol, agit plus rapidement et réduit plus fortement l'acidité. Lors de la cuisson de calcaires naturels, on obtient de la chaux calcinée qui, lorsqu'elle interagit avec l'eau, se transforme en chaux éteinte.
La chaux éteinte est un microfertilisant à base de chaux à action rapide, particulièrement utile pour sols argileux. Cela est dû à sa relativement bonne solubilité dans l’eau. L'efficacité de la chaux éteinte est bien supérieure à celle du calcaire broyé. Les roches calcaires friables sont d'une grande importance dans les applications de chaulage. Ils ne nécessitent pas de broyage, ne sont pas moins efficaces que le calcaire broyé et sont beaucoup moins chers car ils peuvent être extraits de manière économique. Ceux-ci comprennent : le tuf, la marne, le tuf de tourbe, le tuf naturel farine de dolomie. Les tufs calcaires contiennent de 70 à 98 % de carbonate de calcium. On les trouve dans les vallées fluviales, là où émergent des sources, d'où leur deuxième nom – tilleul de source.
Par apparence les tufs calcaires sont des roches granuleuses lâches, grises, parfois avec des taches de couleur rouille. Avant l'application, les tufs sont tamisés à travers des tamis pour éliminer les grosses particules.
La marne est un matériau calcaire dans lequel du carbonate de calcium est mélangé à de l'argile et du sable, contenant de 25 à 50 % de carbonate de calcium. On le trouve à la fois meuble et dense, mais s'il est laissé pour l'hiver, sous l'influence de la pluie et de la neige, il se transforme en meuble.
Les tufs de tourbe sont des tourbes de basse altitude dans lesquelles la présence de chaux est de 10 à 70 %. Il est utilisé sur des sols où il y a très peu d'humus, principalement sur des sols podzoliques.
La farine de dolomite naturelle est une roche à haute teneur en carbonates de calcium et de magnésium. L'engrais à base de chaux le plus précieux pour le chaulage des sols acides. sols sableux qui souffrent souvent de carences en magnésium.
Besoin estimé chaulage du sol La couleur blanche de la couche arable, ainsi que la croissance de plantes indicatrices sur le site : oseille, prêle, violette tricolore, peuvent servir de motif. L'exactitude du besoin de chaulage est déterminée par une analyse agrochimique basée sur le pH de l'extrait salin, après quoi un cartogramme est établi. Les sols fortement acides sont d'abord chaulés. Les chaux moyennes et légèrement acides sont chaulées de manière sélective en tenant compte des cultures qui seront cultivées sur le site. Les sols neutres ou similaires n’ont pas besoin d’être chaulés. Lors de la détermination du degré de besoin du sol en chaulage, il convient de prendre en compte composition mécanique et un ensemble de cultures en rotation des cultures. La dose de chaux est le plus souvent calculée en fonction de l'acidité hydrolytique.
Il est préférable d'appliquer la chaux par temps sec et sans vent. Les doses calculées de chaux sont appliquées immédiatement ou en plusieurs doses. Cela est dû au fait que certaines cultures réagissent négativement à un changement brusque de pH. Des doses complètes de chaux sont appliquées lors des labours d'automne. De petites doses sont appliquées pour la culture ou le hersage.
La chaux brûlée ou éteinte ne peut pas être appliquée avec des engrais organiques : fumier, lisier ou engrais minéraux ammoniaqués, car cela entraînerait leur perte d'azote. Chaulage des sols acidesà faible fertilité potentielle devrait s'accompagner de l'introduction de cultures biologiques et engrais minéraux, car le chaulage à lui seul ne résout pas le problème du travail du sol.
Plâtrage
Les solonetz et les sols très salins contiennent des cations sodium qui, à l'état absorbé, provoquent de mauvaises propriétés physiques du sol, notamment physiques et mécaniques : collant, cohésion, résistance au travail du sol. La réaction alcaline des sols solonetziques et solonetz est préjudiciable aux plantes. La culture et l'augmentation de la fertilité des solonetzes sont réalisées par le gypse. Lorsque du gypse est ajouté au sol, l'ion calcium déplace l'ion sodium, le sol entre dans un état structurel et ses propriétés physiques et biologiques s'améliorent. Simultanément au gypse, le sol est lavé avec de l'eau pour éliminer le sulfate de sodium de la couche arable, qui se forme lors de l'ajout de gypse. L'utilisation simultanée de l'irrigation, de l'application de fumier et d'engrais minéraux augmente considérablement l'effet du gypse.
La dose de gypse dépend du degré de salinité du sol et est de 3 à 10 tonnes pour 1 ha, mais la dose est généralement calculée par analyse agrochimique. Action plâtrage apparaît généralement entre 8 et 10 ans.
>> Chimie : Récupération chimique sols
La mélioration (du latin melioratio - amélioration) sont des méthodes par lesquelles les propriétés des sols sont améliorées à long terme. Il s'agit notamment du génie hydraulique, de la foresterie et des méthodes chimiques.
Pour les plantes, à chaque étape de leur développement, le plus Conditions favorables sont créés avec une certaine composition de la solution du sol. Sens spécial a une réaction en solution en fonction de la concentration d'ions hydrogène qu'elle contient, c'est-à-dire l'acidité du sol.
L'acidité du sol est l'un des indicateurs les plus importants caractérisant sa fertilité.
L'acidité de la solution du sol est déterminée par la présence de cations H+ et l'alcalinité est déterminée par la présence d'anions OH-. DANS eau propre contenu même nombre Ions H+ et OH-. Avec une concentration croissante de H+, la solution devient acide et avec une concentration croissante de OH-, elle devient alcaline. La concentration en H+ est exprimée en puissances négatives de 10, par exemple 10-3, 10-4 moles d'ions par litre. Pour caractériser l'acidité, un exposant est utilisé, en le prenant avec le signe opposé. C'est ce qu'on appelle la valeur du pH ou pH. Le chiffre à côté du signe pH indique le degré d'acidité. Par exemple, pH = 5 signifie que la solution contient 0,00001 mole d’ions H+, c’est-à-dire que la solution du sol est modérément acide ; à pH = 7 - l'environnement est neutre, c'est-à-dire que les concentrations en ions H+ et OH- sont égales ; à pH > 7, la réaction du milieu est alcaline.
De nombreux sols russes sont acides. Les ions hydrogène, lorsqu'ils sont en excès significatif, ne sont pas seulement nocifs pour les plantes elles-mêmes. Dans les sols trop acides, l'activité vitale des micro-organismes bénéfiques diminue fortement. Les propriétés physiques de ces sols ne sont pas satisfaisantes ; ils sont peu perméables à l'air et à l'eau.
L'amélioration des propriétés des sols acides est obtenue par la régénération chimique par chaulage, c'est-à-dire par l'introduction de matières calcaires dans le sol - chaux éteinte Ca(OH)2 ou calcaire CaCO3. Le plus couramment utilisé est le calcaire concassé, un minéral naturel très courant. Dans un sol acide, ces composés réagissent avec les ions hydrogène :
CaCO3 + 2H + = Ca2+ + H20 + C02
Le chaulage améliore l'activité des nodules et des bactéries fixatrices d'azote, augmente la capacité d'échange d'ions des particules du sol et augmente donc l'efficacité de l'utilisation des engrais minéraux de 30 à 40 %, améliore la structure des sols, leur eau et mode aérien, favorise le développement du système racinaire des plantes.
Les plantes cultivées réagissent différemment à l’acidité du sol et au chaulage. La luzerne, le chou, le trèfle et les betteraves sont très sensibles à l'acidité du sol ; ils ont besoin d'une réaction du sol proche de la neutralité (pH 6,2-7,2), ils réagissent donc bien au chaulage. Le blé, l'orge, le maïs, les pois, les haricots, la vesce, les navets et le rutabaga poussent bien avec une réaction acide faible (pH 5,1-6) et un chaulage. Le seigle, l'avoine, la fléole des prés et le sarrasin tolèrent une acidité modérée (pH 4,5-5,0) et réagissent positivement à des doses élevées de chaux. Les pommes de terre, le lin et les tournesols tolèrent facilement une acidité modérée et ne nécessitent un chaulage que sur des sols fortement et modérément acides. Le lupin, la seradelle et le théier sont insensibles à l’acidité accrue du sol et n’ont pas besoin de chaulage.
En plus du calcaire, du tuf calcaire, de la marne, de la dolomite, de la craie, etc. sont utilisés comme engrais à la chaux.
1. Remise en état des terres.
2. Récupération chimique.
3. Acidité du sol.
4. Le chaulage et son importance.
Écrivez l’équation moléculaire de la réaction qui correspond à l’équation ionique abrégée donnée dans la section. Pourquoi le carbonate de calcium insoluble se dissout-il ?
Quelles sont les valeurs du pH de la salive et du suc gastrique ? Rappelez-vous des cours de biologie que la salive est alcaline. Vous savez aussi grâce à votre cours de chimie que le suc gastrique est acide. Pourquoi les dentistes recommandent-ils de se brosser les dents ou de mâcher certains types de chewing-gum après avoir mangé ?
Pour les sols limoneux sableux dont le pH est inférieur à 4,5 (qu'est-ce que cela signifie ?), le taux d'application de chaux est de 4 t/ha. Calculez la dose de chaux nécessaire à appliquer sur un terrain de 6 acres avec ce type de sol. Écrivez les équations des réactions qui se produisent dans la solution du sol pendant le chaulage.
La formule de la dolomite est CaC0 3 MgCO 3. Écrivez les équations des réactions qui se produisent lorsque les sols sont chaulés avec de la dolomite.
Quelles méthodes de génie hydraulique et de valorisation forestière connaissez-vous ? Est-il possible de se limiter à un seul groupe de méthodes de valorisation ?
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Principes théoriques de base
1. Répartition des sols éluviaux et nécessité de leur amélioration
Étendue méridionale du territoire Territoire de Krasnoïarsk de l'océan Arctique aux systèmes montagneux du Sayan occidental et oriental, couvre tout espaces naturels entre toundra et steppes sèches. Cela détermine la diversité de la couverture du sol. Une place importante dans la distribution appartient aux types de sols caractérisés par une acidité, à un degré ou à un autre, nocive pour les plantes agricoles.
Les sols territorialement acides sont répandus dans la région. La plupart d'entre eux sont concentrés dans la forêt d'Achinsk zone steppique– 46% de superficie totale sols acides de la région. Dans les zones de banlieue centrale et de forêt-steppe de Kansk, leurs superficies sont presque égales (16,2 et 16,3 %). Il y en a un peu plus dans la zone de la sous-taïga nord - 18,5 %. Une petite part - seulement 3 % - revient à la zone sud de forêt-steppe. Il n'y a absolument aucun sol acide dans la zone steppique sud.
Il convient de noter que, contrairement à leurs homologues européens, les acides les sols du territoire de Krasnoïarsk sont moins podzolisés, ce qui s'explique principalement par la teneur en carbonate des roches formant le sol. Caractéristique de ces sols est structure basse. Ils pulvérisent rapidement et forment une croûte. Ils ont mauvaise perméabilité à l'eau. En conséquence, l’érosion hydrique se développe lors de la fonte des neiges et des périodes de précipitations intenses.
Superficie totale des sols acides dans le territoire de Krasnoïarsk, selon le service agrochimique, est 586,8 mille hectares. La part des sols fortement acides et modérément acides, c'est-à-dire les sols nécessitant un chaulage, représente 243 000 hectares. Il convient de garder à l'esprit que les champs de foin et les pâturages des zones de taïga et de forêt-steppe sont situés sur des sols de moindre qualité et sont représentés par des types de sols plus ou moins caractérisés par l'acidité du sol.
La principale caractéristique des sols acides est un manque d’ions calcium et un excès d’ions hydrogène. dans l'horizon arable, ce qui détermine leurs propriétés agrochimiques extrêmement défavorables. Tout d'abord, le calcium élément important la nutrition des plantes et sa carence provoquent un manque de calcium : les plantes se développent et portent mal leurs fruits et ne peuvent pas survivre à l'hivernage. Une diminution de la réaction de la solution du sol affecte négativement l'absorption de l'azote, du phosphore, du potassium et d'autres éléments par les plantes.
Une concentration élevée d'ions hydrogène entrave la croissance et le développement du système racinaire des plantes, l'absorption du calcium diminue fortement et s'arrête parfois complètement, et l'apport de phosphore est inhibé, car il modifie partiellement la composition du protoplasme des cellules racinaires. Dans un environnement acide, les processus métaboliques des plantes sont perturbés par l'accumulation de composés intermédiaires (nitrites, glucides simples, acides organiques) au lieu de composés complets (protéines, graisses, amidon). Les plantes perdent leur résistance au gel et à la chaleur, à la sécheresse, aux maladies et aux ravageurs, et le passage de certaines phases de croissance et de développement est retardé.
Dans les sols à forte acidité, l'activité vitale des micro-organismes bénéfiques est supprimée, la microflore ammonifiante et nitrifiante ne se développe presque pas, ce qui inhibe la formation de nitrates et la fixation de l'azote atmosphérique. Par conséquent la nutrition azotée des plantes est perturbée. Dans le même temps formulaires séparés les champignons (penicilium, fusarium, trichoderma), qui sécrètent des substances toxiques pour les plantes, se développent dans les sols acides, ce qui crée conditions défavorables pour la vie et le développement des plantes.
Acidité accrue réduit la solubilité des composés d'un certain nombre de microéléments, nécessaire aux plantes(molybdène, bore, zinc et cuivre). Par conséquent, les plantes cultivées sur des sols éluviaux ont une teneur en composés protéiques nettement inférieure à celle des plantes cultivées sur des sols chernozems. Au contraire, en milieu acide, la solubilité et, par conséquent, la teneur en formes mobiles d'aluminium et de manganèse, toxiques pour les plantes, augmentent.
Les sols acides sont différents et défavorables propriétés physiques. En l'absence de calcium et de magnésium, qui forment des humates insolubles, les substances humiques sont mal retenues dans le sol, ce qui non seulement réduit l'apport de nutriments, mais détériore également la structure du sol. Les sols de la série éluviale ont généralement une composition granulométrique fine-limoneuse et sont sans structure, pauvres en particules colloïdales et en humus, ce qui s'accompagne d'une violation du régime eau-air favorable.
2. Détermination du besoin de chaulage du sol et calcul de la dose de chaux
Les propriétés défavorables des sols acides peuvent être éliminées en déplaçant les ions hydrogène et aluminium du complexe d'absorption du sol et en les remplaçant par du calcium. Ceci est réalisé en chaulant le sol, c'est-à-dire en y ajoutant des amendements contenant de la chaux. L'établissement des besoins du sol en chaulage et la détermination des doses requises de matériaux de chaulage reposent sur l'étude de l'acidité du sol.
La réaction de la solution du sol reflète la composition des roches formant le sol, la nature, l'intensité des principaux processus et régimes se produisant dans des conditions spécifiques de combinaison de facteurs formant le sol. Les sols dans lesquels la podzolisation est plus prononcée et le lessivage des carbonates et des bases plus intenses ont une acidité métabolique plus élevée.
Il existe deux types d’acidité du sol : réelle et potentielle.
Acidité actuelle– c’est l’acidité de la solution du sol (extrait aqueux). L'intensité (degré d'acidité) est caractérisée par l'activité des ions hydrogène, exprimée sous la forme du logarithme négatif de la concentration en ions hydrogène. L'acidité de la solution du sol est due à ce qui y est dissous produits chimiques. La valeur du pH de la solution du sol est affectée par les acides organiques libres. Leurs acides minéraux sont d'une grande importance : l'acide carbonique, dont la quantité dépend de la dissolution du dioxyde de carbone dans la solution du sol.
Acidité potentielle associé aux phases solides du sol et apparaît uniquement lorsque le sol interagit avec des solutions salines. L'acidité potentielle comprend l'acidité échangeable, déterminée par l'interaction du sol avec une solution saline neutre, et l'acidité hydrolytique, déterminée par l'action d'un sel hydrolytiquement alcalin sur le sol. Acidité hydrolytique le sol est caché et montre presque toute l’acidité potentielle du sol. Lors de la détermination de l'acidité échangeable, certains des ions hydrogène ne sont pas déplacés dans la solution en raison d'une absorption plus forte et de l'établissement d'un équilibre dynamique entre la quantité d'ions hydrogène absorbés et leur concentration dans la solution. Par conséquent, s’il n’y a pas d’acidité métabolique, elle n’est pas nocive pour les plantes. La valeur de l'acidité hydrolytique est déterminée groupes fonctionnels substances humiques (carboxyliques, phénoliques, hydroxyles d'alcool, acides aminés, acides organiques simples). Un indicateur important Le besoin de chaulage est la présence et l’ampleur de l’acidité échangeable. L'acidité échangeable doit son origine à la présence combinée d'ions hydrogène et aluminium dans les sols, qui sont à l'état absorbé, et représentent une partie petite mais très dangereuse de l'acidité du sol. On l'observe dans les sols dans lesquels le processus de lessivage des bases est très intense et le sol nécessite l'ajout de chaux.
Une idée générale de l'acidité métabolique peut être obtenue en déterminant le pH de l'extrait salin. Il a été établi que lorsque :
a) pH de l'extrait salin le sol a vraiment besoin d'être chaulé,
b) au pH de 4,5 à 5,5 le besoin de chaulage diminue et se caractérise par besoin moyen, UN
c) au pH > 5,5 le chaulage devient inutile.
Puisque la grande majorité des sols ont une acidité hydrolytique, sa valeur seule ne peut pas être utilisée pour juger du besoin du sol en chaulage. Ainsi, pour évaluer les besoins du sol en chaux, en plus de l’acidité hydrolytique, il est nécessaire de déterminer le degré de saturation en bases (V,%) :
V, % = S*100/S+H G,
où S est la somme des bases absorbées, mEq pour 100 g de sol ;
HG est la valeur de l'acidité hydrolytique, en mEq pour 100 g de sol.
La nécessité de chauler les sols, en fonction de leur saturation en bases, établie empiriquement, est exprimée par l'échelle suivante (A.E. Vozbutskaya, 1968).
Sols avec :
V, ont grand besoin de chaux,
depuis 50 à 70%- nécessitent modérément l'ajout de chaux,
V - pas besoin de chaux.
Les plantes, exposées à une exposition constante et prolongée à des conditions spécifiques caractéristiques de certaines provinces pédologiques, reflètent ces conditions dans leurs propriétés et caractéristiques biologiques. Au cours du processus de sélection naturelle et artificielle dans diverses régions écologiques et géographiques de l'agriculture, les types de plantes dits écologiques et géographiques se sont progressivement formés, pour lesquels l'un des éléments essentiels était une attitude différente et spécifique à l'égard de la réaction du sol. solution. La « plage de pH optimale » est incertaine en raison de la complexité des relations dans le système sol-plante. Par conséquent, la valeur du pH du sol ne peut pas en elle-même constituer un signe diagnostique de la régénération chimique des sols acides. Les plantes cultivées sont génétiquement adaptées à certaines conditions de croissance. Par rapport à la réaction de l'environnement, ils peuvent être regroupés comme suit :
Au premier groupe comprennent les cultures caractérisées par une très grande sensibilité à la réaction acide du milieu du sol. Ils ne poussent bien qu'avec une réaction neutre ou légèrement alcaline et se caractérisent par une grande réactivité à leur chaulage - ce sont la luzerne, le sainfoin, le trèfle, le sucre et les betteraves de table.
Au deuxième groupe comprend les cultures modérément sensibles à l'acidité du sol (elles poussent avec une réaction légèrement acide ou neutre) et qui réagissent bien au chaulage - blé de printemps, maïs, soja, haricots, pois, tournesols, oignons.
Au troisième groupe inclure les plantes qui poussent de manière satisfaisante dans une large plage de pH - celles qui sont légèrement sensibles à l'acidité du sol (seigle, avoine, millet, sarrasin, fléole des prés). Ils réagissent positivement à l’utilisation de fortes doses de chaux.
Quatrième groupe constituent des cultures :
a) intolérant à l'excès de calcium dans le sol - lin ;
b) tolérant de manière satisfaisante l'acidité du sol et ne nécessitant pas de chaulage - pommes de terre.
En ce qui concerne la réaction du milieu du sol, non seulement les espèces végétales diffèrent, mais également différentes variétés d'une même espèce. La plus grande réactivité au chaulage se trouve dans les variétés sélectionnées sur des sols à environnement neutre et alcalin.
Les conditions agroécologiques des plantes poussant sur des sols acides sont largement déterminées par des éléments individuels « déterminants pour l’acidité ».
Lors du chaulage, il est très important d'établir la dose optimale de chaux en fonction des caractéristiques du sol et des plantes cultivées. Le calcul de la dose de chaux nécessaire pour neutraliser le sol est basé sur la valeur de l'acidité hydrolytique exprimée en mEq. pour 100 g de terre. Pour calculer ainsi la dose de chaux, la valeur de l'acidité hydrolytique est multipliée par le coefficient 1,5 .
Dose de CaCO 3 = H G * 1,5* D*G P.
En fonction du degré de besoin de chaulage, une modification est introduite dans la dose de chaux calculée. En cas de fort besoin, la dose totale de chaux calculée est utilisée, en cas de moyenne - 1/2 ou ?, en cas de faible besoin - 1/3 ou 1/4 de la dose. De plus, l'attitude des cultures vis-à-vis du chaulage est prise en compte. Ordre de grandeur Facteur de correction dépend de la composition granulométrique du sol et de la culture cultivée.
3. L'essence et l'importance du chaulage
La théorie et la pratique du chaulage des sols acides ont été éclairées dans les travaux de I.A. Stebut (1865) et complétées en œuvres classiques D.N. Pryanishnikova, K.K. Gedroits.
Le principal engrais à base de chaux est le calcaire CaCO 3- pratiquement insoluble dans l'eau, cependant, sous l'influence du dioxyde de carbone contenu dans la solution du sol, le carbonate de calcium se transforme progressivement en bicarbonate de calcium soluble : CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2.
Le bicarbonate de calcium se dissocie en ions Ca 2+ et 2 HCO 3 - et est partiellement hydrolysé :
Ca (HCO 3) 2 + H 2 O = Ca (OH) 2 + 2 H 2 O + 2CO 2 ;
Ca (OH) 2 = Ca 2+ + 2 OH - .
Dans une solution de sol contenant du bicarbonate de calcium, la concentration en ions Ca 2+ et OH - augmente. Les cations calcium déplacent les ions hydrogène du complexe d'absorption du sol et l'acidité est neutralisée :
PPK] H H + Ca 2+ + 2 HCO 3 -> PPK] Ca + 2 H 2 O +2CO 2 ;
PPK]3 H + Ca 2+ + 2OH -> PPK]H Ca + 2H 2 O.
Quels sont les avantages du chaulage ?
L'ajout de chaux élimine l'acidité réelle et métabolique et l'acidité hydrolytique est considérablement réduite.
1. Le degré de saturation du sol en bases et la teneur en calcium de la solution du sol augmentent. Le calcium coagule les colloïdes du sol et, par conséquent, des agrégats structurels se forment avec une amélioration ultérieure du régime eau-air et une perméabilité à l'eau accrue. Le sol est plus facile à cultiver. La maturité physique du sol survient 2 à 3 jours plus tôt.
2. En raison de l’augmentation de la capacité d’absorption du sol, la perte de nutriments par lessivage est réduite. La teneur en aluminium mobile, en manganèse et en mobilité diminue métaux lourds et les polluants.
3. L'activité microbiologique du sol augmente, notamment l'activité des micro-organismes fixateurs d'azote et nitrifiants. L'activité vitale de la microflore pathogène est supprimée.
4. Les réserves de phosphore sont mobilisées grâce à l'intensification de la minéralisation de la matière organique et à la conversion des phosphates d'aluminium et de fer en phosphates de calcium plus mobiles.
5. La disponibilité d'un certain nombre de microéléments pour les plantes augmente.
6. La nutrition des plantes avec du calcium et du magnésium s'améliore. Des composés biochimiques complets (protéines, graisses, glucides) sont activement synthétisés dans les plantes.
7. L'efficacité des engrais organiques et minéraux et des préparations bactériennes augmente.
Que donne le chaulage du négatif ?
Minéralisation accrue de la matière organique du sol si le chaulage n’est pas accompagné de l’utilisation de engrais organiques, peut s'accompagner d'un épuisement des sols. « Le chaulage enrichit les parents, mais ruine les enfants », dit un proverbe néerlandais.
Après le chaulage, le potassium du sol est activé, mais le rapport K:Ca peut être perturbé, ce dernier étant prédominant. Par conséquent, dans certains cas, il est nécessaire d’augmenter les doses d’engrais potassiques.
Il est nécessaire de contrôler l'approvisionnement des plantes en certains microéléments.
Après le chaulage, la lixiviation des bases et du carbone organique augmente, dont 78 à 87 % sont représentés par des acides organiques fulviques et de faible poids moléculaire, et 13 à 22 % par des substances similaires aux acides humiques.
Les tensions environnementales et économiques dans la production agricole suggèrent la recherche d’autres approches non traditionnelles et l’utilisation de sols acides :
a) création et sélection de variétés végétales cultivées résistantes et tolérantes à une acidité élevée et à une teneur élevée en aluminium mobile. Les plantes participent à la régulation de la réaction du milieu à travers les sécrétions des racines : s'il y a plus de cations dans le sol, les plantes libèrent préférentiellement des anions ; S’il y a plus d’anions dans le sol, les plantes libèrent des cations.
b) l'utilisation d'engrais minéraux sur des sols acides sur fond organique ;
c) développement systèmes alternatifs agriculture, à l'exclusion de l'utilisation d'engrais physiologiquement acides.
Améliorants chimiques- les engrais longue durée d'action. Avec plusieurs traitement mécanique sol, ils sont soigneusement mélangés à toute la masse de la couche arable. Une dose complète de chaux a un effet positif sur le rendement des grandes cultures sur les sols limoneux moyens et lourds pendant 15 à 20 ans et sur les sols légers pendant 8 à 10 ans. La condition principale est que le déplacement maximum du pH vers la plage alcaline coïncide dans le temps avec le placement de la culture la plus sensible à cet événement sur le champ chaulé. A l'inverse, les cultures sur lesquelles le chaulage a un effet négatif doivent être placées sur ce champ au moment où l'effet de l'améliorant s'atténue.
4. Exigences pour l'application et la mise en place de la chaux
La principale exigence est la répartition uniforme (tamisage) de la chaux suivie d'un mélange minutieux avec le sol.
Lors du chaulage à pleine dose, une nouvelle application de chaux est effectuée après 6 à 8 ans.
La dose complète de chaux est appliquée en deux doses : la majeure partie de la dose est appliquée à l'automne pour le labour des terres labourées, la plus petite partie est utilisée pour la culture.
Une condition préalable à un chaulage efficace est humidité optimale sol.
Il est inacceptable d'appliquer de la chaux au printemps, car l'humidité du sol sera utilisée pour éteindre la chaux et le sol sera asséché.
Ajouter de la chaux à heure d'hiver peut s'effectuer dans des cas exceptionnels dans des conditions strictement définies : sur neige fine, sur terrain plat, par temps calme.
L'application combinée de chaux avec du fumier et des engrais ammoniaqués est inacceptable en raison des pertes d'azote.
Pour tamiser les matériaux peu poussiéreux, on utilise un épandeur d'engrais minéral RUM-3 et un épandeur-remorque universel 1-PTU-3.5 ; épandeur d'engrais minéraux et chaux RMI-2, monté sur remorque-épandeur d'engrais RPTU 2A, et semoirs d'engrais.
5. Engrais à base de chaux
Les engrais à base de chaux sont divisés en déchets durs (nécessitant un broyage), mous ou en vrac (ne nécessitant pas de broyage) et industriels.
Les roches calcaires dures contiennent différentes quantités de CaCO 3 et MgCO 3 et diffèrent par la quantité de résidus insolubles (argile et sable). Sur la base de la teneur en CaO et MgO, ces roches sont divisées dans les groupes suivants : les calcaires contiennent 55 à 56 % de CaO et jusqu'à 0,9 % de MgO ; calcaires dolomitisés – 42 à 55 % de CaO et 0,9 à 9 % de MgO ; dolomies – 32-30% CaO et 18-20% MgO.
Calcaires et craie– des roches sédimentaires d’origine majoritairement marine. Les calcaires sont principalement constitués de calcite minérale, mais le plus souvent ils sont dolomitisés et, en plus du CaCO 3, contiennent du MgCO 3. La présence de MgCO 3 augmente la résistance et la dureté des roches calcaires et réduit leur solubilité. Les roches calcaires dures sont matériel source pour la production d'engrais industriels à base de chaux - farine de calcaire et de dolomie, chaux brûlée et éteinte.
La farine de calcaire ou de dolomite est obtenue par broyage et concassage de calcaire et de dolomite dans des usines. La farine de calcaire est constituée de CaCO 3 et d'une petite quantité de MgCO 3 ; en termes de CaCO 3, il contient 85 à 100 %.
La farine dolomitisée doit être utilisée sur des sols de composition granulométrique légère, en particulier lors de la culture de cultures sensibles à la carence en magnésium dans la rotation des cultures - pommes de terre, lin, légumineuses. La vitesse d'interaction avec le sol et l'efficacité du calcaire et de la dolomite broyés dépendent en grande partie de la finesse de la mouture. Les particules de calcaire et de dolomite de plus de 1 mm sont peu solubles et réduisent très faiblement l'acidité du sol. Plus le calcaire et la dolomite sont finement broyés, mieux ils se mélangent au sol, se dissolvent plus rapidement et plus complètement, agissent plus rapidement et plus leur efficacité est élevée.
Brûlé et chaux . Lorsque du calcaire dur est cuit, les carbonates de calcium et de magnésium perdent du dioxyde de carbone et se transforment en oxyde de calcium ou en oxyde de magnésium, ce qui donne de la chaux brûlée (grumeleuse). Lorsqu'il interagit avec l'eau, de l'hydroxyde de calcium ou de magnésium se forme, c'est-à-dire ce qu'on appelle les « peluches » de chaux éteinte - une fine poudre émiettée. Vous pouvez éteindre la chaux vive directement sur le terrain en la saupoudrant de terre humide.
La chaux éteinte est obtenue comme déchet des usines de chaux et dans la production d'eau de Javel. Fluff est l'engrais à base de chaux à action la plus rapide, particulièrement précieux pour les sols argileux.
Roches calcaires tendres- dépôts secondaires de chaux d'eau douce. Ceux-ci comprennent des tufs calcaires, des marnes et de la farine de dolomie naturelle. Leurs gisements sont généralement plus petits, mais ils sont souvent situés à proximité des champs, ce qui rend leur utilisation économiquement réalisable ; ils ne nécessitent pas de broyage, mais seulement un séchage et un tamisage.
Tufs calcaireségalement appelé chaux clé, car on les trouve principalement dans les endroits où émergent des sources dans les plaines inondables proches des terrasses ; contiennent de 80 à 90 % de CaCO 3 .
Marnes contiennent principalement du CaCO 3 , parfois avec un mélange d'argile. Par conséquent, le contenu ici varie de 25 à 50 %. Les marnes peuvent être lâches et denses, nécessitant un broyage.
Farine de dolomie- roche naturelle meuble constituée de MgCO 3 et CaCO 3, avec une teneur totale en CaCO 3 de 95 à 108 %. Ne nécessite pas de broyage. Les dépôts sont rares. Bon engrais à base de chaux pour sols de composition granulométrique légère, pauvres en magnésium.
Déchets industriels de chaux. Ceux-ci comprennent : les cendres de schiste bitumineux, les défécations, la farine de bélite.
Cendres de schiste bitumineux. Il est obtenu en brûlant des schistes bitumineux dans des entreprises industrielles et des centrales électriques. Il se compose de silicates, d'oxydes et de carbonates de calcium et de magnésium avec une teneur totale en CaCO 3 de 65 à 80 %. De plus, il contient de petites quantités de potassium et de soufre. Son action est similaire à celle de la farine calcaire. Les cendres de schiste bitumineux conviennent à la plupart des grandes cultures, notamment les légumineuses, les pommes de terre et le lin.
défaut– les déchets issus de la production de sucre de betterave. Contient du CaCO 3 avec un mélange de Ca (OH) 2 avec une teneur totale en CaCO 3 allant jusqu'à 70 %. Bon engrais à base de chaux à utiliser à proximité des usines sucrières. En plus de la chaux, la défécation contient 0,3 à 0,5 % d'azote, 1 à 2 % de phosphore, 0,6 à 0,9 % de potassium et jusqu'à 15 % de matière organique.
Farine de bélite– les déchets de l’industrie de l’aluminium ont les caractéristiques suivantes composition chimique: CaO - 45-50%, Na 2 O+ K 2 O - 2,05, SiO 3 - 30, Fe 2 O 3 - 2,9, MnO -0,04, Al 2 O 3 - 3,4%, ainsi qu'une petite quantité de phosphore, soufre et quelques oligo-éléments.
Établir la faisabilité du remplacement du superphosphate par du phosphate naturel selon la méthode de B.A. Golubev.
Pour la plupart des cultures agricoles, la roche phosphatée ne devient une assez bonne source de nutrition en phosphore que lorsque le sol a une acidité élevée, suffisante pour la décomposition de la roche phosphatée.
Les recherches de B.A. Golubev ont établi que l'effet de la roche phosphatée commence à se manifester lorsque l'acidité hydrolytique du sol atteint 2-2,5 méq/100 g de sol. Lorsque l'acidité hydrolytique du sol est supérieure à la valeur spécifiée, l'effet de la roche phosphatée, appliquée en double dose de superphosphate, peut se rapprocher de l'effet du superphosphate.
Cependant, l’effet du phosphate naturel ne dépend pas seulement de la valeur de l’acidité hydrolytique. La prévision de l'éventuel effet positif du phosphorite devient plus précise et complète, la capacité d'absorption du sol fertilisé est connue et le degré de saturation du sol en bases est calculé. Le plein effet de la roche phosphatée peut être attendu lorsque Hg = 3 + 0,1 CEC.
Tableau 1. Dépendance de l'efficacité de la roche phosphatée sur les propriétés physiques et chimiques du sol
Détermination potentiométrique de l'acidité métabolique
(travaux de laboratoire)
Matériels et équipements : balances techniques, flacons de 100 ml, eau distillée, gobelets de 50 ml, ionomètre, électrode auxiliaire en chlorure d'argent, électrode en verre préalablement trempée dans une solution 0,1 N d'acide chlorhydrique.
L'acidité échangeable est la partie de l'acidité potentielle détectée lorsque le sol interagit avec une solution saline neutre.
Principe de la méthode. La méthode est basée sur la détermination de l'activité des ions hydrogène. Pour mesurer la valeur du pH, il est utilisé circuit électrique avec une électrode de verre dans laquelle est soudée une tige de lithium. Lorsque l’électrode est immergée dans la solution, les ions lithium sont échangés depuis la surface des couches contre des ions hydrogène. En raison de la différence de potentiel, une force électromotrice apparaît dont l'ampleur correspond à l'activité des ions hydrogène dans la solution. L'extraction des cations hydrogène échangeables est réalisée avec une solution de chlorure de potassium avec une concentration de 1 mol/dm 3 (1 n) dans un rapport sol/solution de 1 : 2,5.
Progrès de la détermination
Peser dans une fiole conique de 100 ml échelles techniques 10 g de terre séchée à l'air, passés au tamis à trous de 1 mm, et 25 ml d'une solution de chlorure de potassium 1 N sont ajoutés (signer les flacons). Le contenu des flacons est soigneusement mélangé et agité sur un rotateur pendant 30 minutes, puis la suspension est transférée dans un verre et le pH est déterminé à l'aide d'un ionomètre. Les électrodes sont immergées dans un verre avec la solution à tester, l'aiguille de l'appareil devrait se calmer et un comptage est effectué sur l'échelle supérieure de l'appareil. Dans ce cas, les lectures sur l'échelle supérieure sont comparées à la position de l'interrupteur « limites de mesure ».
La discussion des résultats
Lors de travaux de laboratoire, chaque étudiant reçoit un échantillon de sol individuel, caractérisé par les données de l'étiquette.
1. Sur la base des résultats obtenus :
a) Le degré de saturation du sol en bases est calculé ;
b) Les besoins du sol en chaulage sont déterminés ;
c) La dose d'amendement contenant de la chaux est calculée ;
d) Rédigez des conclusions dans votre cahier d'exercices et justifiez le matériel reçu.
Chaque étudiant reçoit une tâche de calcul individuelle, selon laquelle il doit :
Tâches et exercices
1. Calculer le taux de chaux pour les pommes de terre sur sol gazonné-podzolique : S = 21 mmol/100 g, N g = 9,0 mmol/100 g.
2. Lequel des engrais disponibles (superphosphate, phosphate naturel, phosphate défluoré) doit être utilisé sur un sol gazonné-podzolique avec les paramètres agrochimiques suivants : S = 8 mmol/100 g, H g = 6,9 mEq/100 g, pH Kcl = 4.2 ?
3. Quelle quantité de citron vert faut-il ajouter aux pommes de terre si H g = 5 mmol / 100 g, V = 70 % ?
4. La ferme possède du superphosphate simple, du superphosphate double et du phosphate naturel. Quel engrais allez-vous appliquer : a) sous les légumineuses, b) à S = 20 mmol/100 g, N g = 7 mmol/100 g, c) en rangées lors du semis ?
5. La dose de chaux, calculée par Ng, est de 2,8 t/ha. Quel est le taux d'application en poids physique les amendements suivants: farine de chaux (80%), cendres de schistes bitumineux (60%), tuf calcaire (40%).
6. Pour créer une couche arable culturelle (0-20 cm), vous devez savoir si le sol a besoin d'une substance de récupération et à quelle dose selon les indicateurs suivants :
Tableau 1
| Le sol | Horizon | Profondeur, cm | mmol pour 100 g de terre | Densité, g/cm3 | |||
| Ca 2+ | MG 2+ | RH+ | ÉCO | ||||
| 1 | Un 1 | 5-10 | 7,42 | 6,3 | 5,5 | 19,22 | 1,15 |
| Un 2 | 10-25 | 3,5 | 2,45 | 0,8 | 6,75 | 1,45 | |
| 2 | Un 1 | 0-15 | 22,0 | 1,9 | 3,8 | 27,7 | 1,22 |
| Un 1 Un 2 | 15-35 | 16,8 | 0,9 | 4,3 | 22,0 | 1,25 | |
| 3 | Un 1 | 2-8 | 9,9 | 3,7 | 4,7 | 18,3 | 1,15 |
| Un 2 | 8-25 | 1,15 | 0,8 | 2,2 | 4,4 | 1,35 |
7. Sur la base des données fournies, exprimées en mmol/100 g de sol, déterminez : si le sol nécessite une régénération chimique ; s'ils en ont besoin, lequel ?
a) Ca 2+ =2,5 ; Мg 2+ =1 ; Hr=8 ;
b) S=12 ; Hr=4 ;
c) ECO=21 ; Hr=5 ;
d) Ca 2+ =4,6; Mg2+ = 1,3 ; ECO=7,4 ;
e) S = 10,4 ; EKO=14,2 ;
e) S= 4,4 ; Hr = 3,5 ;
g) Ca 2+ =2,9 ; Mg2+ =0,7 ; Hr=7,3 ;
8. Déterminer le lieu et la séquence de chaulage des maillons suivants de la rotation des cultures sur sol forestier gris clair à S = 28 mmol/100 g, Hg = 5,8 mmol/100 g, pH Kcl = 5,1 :
a) vapeur – lin – orge ;
b) pommes de terre – blé – avoine ;
c) mélilot – blé – orge ;
d) betterave fourragère – blé – avoine ;
e) navets – blé – avoine + pois – blé ;
f) luzerne – luzerne – blé – blé ;
9. Donnez une prévision de l'utilisation de la roche phosphatée. Sols : gazeux-podzoliques, avec S = 14 mmol/100 g, Hg = 6,0 mmol/100 g ; forêt grise à S = 25 mmol/100 g, Ng = 4,8 mmol/100 g.
10. Déterminer le degré de besoin du sol en récupération chimique et la dose de chaux pour la couche arable (0-20 cm) du sol en fonction des indicateurs suivants :
Tableau 2
| Le sol | Horizon | Profondeur, cm | mmol pour 100 g de terre | Densité, g/cm3 | |||
| Ca 2+ | MG 2+ | RH+ | ÉCO | ||||
| 1 | Un 1 | 0-18 | 11,2 | 1,5 | 5,3 | 18,0 | 1,15 |
| Un 2 | 18-30 | 8,8 | 2,2 | 3,7 | 14,7 | 1,45 | |
| 2 | Un 1 | 0-12 | 18,4 | 3,2 | 4,5 | 26,1 | 1,11 |
| Un 2 | 12-22 | 17,4 | 0,9 | 2,1 | 20,4 | 1,32 | |
| 3 | Un 1 | 2-8 | 9,8 | 3,7 | 4,8 | 18,3 | 1,2 |
| Un 2 | 8-23 | 1,5 | 0,7 | 2,2 | 4,4 | 1,5 |
Il faut recourir à la régénération chimique (amélioration radicale) des sols dans les cas où il est nécessaire de modifier rapidement leurs propriétés défavorables aux plantes et d'augmenter leur fertilité. Pour ce faire, des composés chimiques sont ajoutés au sol pour améliorer ou modifier ses propriétés. En agriculture, le chaulage des sols acides et du gypse, et parfois l'acidification des sols alcalins, sont le plus souvent utilisés.
Chaulage des sols acides
En URSS, environ la moitié de toutes les terres cultivables se trouvent dans la zone hors chernozem. Il y a ici suffisamment, et parfois trop, de précipitations. Mais les rendements sur les sols podzoliques et gazeux-podzoliques qui prédominent dans cette zone sont faibles. La faible fertilité de ces sols s’explique par le manque de nutriments, la mauvaise structure et la réaction acide de beaucoup d’entre eux.
Dans la seule zone non chernozem de la partie européenne de l'URSS, il existe environ 35 millions d'hectares de sols à réaction acide.
L'acidité du sol est causée par des acides organiques et en partie minéraux et des ions hydrogène situés à la surface des plus petites particules colloïdales du sol.
La plupart des cultures poussent mal dans des sols très acides et produisent de faibles rendements. Les betteraves, le chou, la moutarde, le trèfle, la luzerne, le sainfoin, le mélilot, les oignons, l'ail et les groseilles sont particulièrement sensibles à l'acidité du sol. Un peu moins, mais également très sensibles à l'acidité accrue, sont le blé, l'orge, le maïs, les haricots, les pois, le rutabaga, les navets, le chou-fleur, les concombres ; arbres fruitiers - pommiers, pruniers, cerisiers; à partir d'herbes - feu de joie, sétaire. L'avoine, le seigle, le sarrasin et la fléole des prés sont peu sensibles aux réactions acides, mais réagissent positivement au chaulage.
Certaines cultures tolèrent facilement une acidité élevée et ne nécessitent généralement pas de chaulage du sol. Certains d'entre eux augmentent le rendement en cas de chaulage incomplet, lorsqu'une forte acidité est remplacée par une faible acidité. Ce sont le lin, le tournesol, les carottes, le persil, les navets, les radis.
Quel est l’effet négatif de l’acidité sur les plantes et les sols ? L'ion acide hydrogène contribue à la destruction des minéraux du sol et à l'appauvrissement des sols. De plus, il est toxique pour les plantes et les micro-organismes bénéfiques. En raison de l'acidité élevée, des composés d'aluminium, de fer et de manganèse nocifs pour les plantes et les micro-organismes apparaissent dans les solutions du sol. L'aluminium dissous dans les sols acides peut causer plus de dommages aux plantes que les ions hydrogène.
Pour neutraliser l'acidité du sol, du calcaire moulu (farine de chaux) ou de la craie, de la chaux brûlée, du tuf, du schiste ou des cendres de tourbe sont ajoutés au sol. Mais certaines plantes, comme les pommes de terre, tombent malades lorsqu'il y a trop de chaux. Dans de tels cas, il est préférable d'utiliser de la dolomite et de la marne broyées qui, en plus du carbonate de calcium, contiennent du carbonate de magnésium. Le calcium et le magnésium sont également nécessaires comme engrais.
Blé de printemps sur sol podzolique acide sans engrais (à gauche) et avec ajout de chaux, de superphosphate et d'azote au sol.
En fonction du degré d'acidité du sol, de la quantité d'humus et de particules d'argile qu'il contient, il est nécessaire d'ajouter différentes quantités de chaux au sol. Par exemple, sur les sols argileux, il est nécessaire d'ajouter environ une fois et demie plus de chaux que sur les sols limoneux légers et limoneux sableux.
Les sols légèrement acides n'ont pas besoin de chaulage.
Le chaulage occupe l'une des premières places pour augmenter la fertilité des sols acides. Il élimine l'acidité, transforme certains composés toxiques, comme l'aluminium, en une forme insoluble et donc inoffensive pour les plantes et, à l'inverse, favorise la solubilité de certaines autres substances, dont les phosphates (liant l'aluminium et le fer mobiles), et augmente ainsi leur disponibilité pour plantes.
Dans le même temps, les conditions de vie des micro-organismes bénéfiques s'améliorent et leur activité augmente. Les substances humiques s'accumulent dans le sol, améliorant sa structure. Le sol devient plus hydrique, plus respirant et plus facile à cultiver.
Les plus grandes augmentations de rendement et d'augmentation de la fertilité du sol sont obtenues avec des joints
appliquer de la chaux avec des engrais organiques et minéraux. La chaux augmente l'efficacité des engrais minéraux et organiques de 25 à 50 %. Par exemple, le rendement de l'orge et des graminées vivaces lors de l'application de 20 tonnes de fumier et de 6 tonnes de chaux par hectare est égal au rendement obtenu lors de l'application de 40 tonnes de fumier. Même l’application de demi-doses de chaux augmente considérablement le rendement.
Sur les sols chaulés, le rendement des cultures agricoles augmente en moyenne : blé d'hiver - de 3 à 6 centimes par hectare ; blé de printemps, orge et seigle - de 2 à 5 c, trèfle pour le foin - de 10 à 15 c, plantes-racines fourragères - de 60 c.
Plus le sol est acide, plus l’augmentation du rendement apportée par l’application de chaux est importante. Mais le simple chaulage de sols très pauvres peut ne pas donner de résultat positif, car la chaux réduit la solubilité de certaines autres substances, telles que le potassium et les oligo-éléments. Ainsi, sur les sols pauvres, il est souvent nécessaire d'ajouter des microéléments lors du chaulage : bore, sur certains sols manganèse, soufre, molybdène. Les microéléments augmentent non seulement la productivité des plantes, mais aussi leur résistance aux maladies.
Des engrais minéraux et organiques doivent être ajoutés aux sols chaulés. Ce n'est que dans ces conditions que l'on peut obtenir le plus grand effet en éliminant l'acidité du sol.
La chaux ajoutée au sol est progressivement emportée par l'infiltration d'eau dans les couches plus profondes. Par conséquent, le chaulage doit être répété tous les 7 à 10 ans.
Le maïs ne poussait pas sur la pierre à lécher.
Solonets après remise en état. Les plantes se développent normalement
Gypsumage et acidification des sols
Les sols de la zone steppique - chernozems, sols de châtaigniers, etc. - ont une fertilité naturelle élevée. Ils se caractérisent par une réaction neutre et ne nécessitent pas de régénération chimique. Cependant, parmi eux se trouvent des sols alcalins. Ce sont principalement des pierres à lécher. Les Solonetz sont stériles ; même les plantes sauvages y poussent mal. Les pierres à lécher sèches sont très denses et, une fois traitées, se brisent en gros blocs. Lorsqu'ils sont mouillés, ils gonflent et deviennent visqueux. L'eau stagne dans les pierres à lécher. Il est très difficile de cultiver de tels sols et souvent inutile : vous n'en tirerez aucune récolte.
Les Solonetz se trouvent souvent dans de petites parcelles parmi d'autres sols plus fertiles, occupant de 10 à 50 % de la superficie totale. Cette combinaison rend très difficile l’utilisation de bons sols.
Les propriétés défavorables du solonetz sont causées par la présence d’ions sodium à la surface des plus petites particules colloïdales du sol. En présence de sodium, les particules colloïdales se comportent différemment qu’avec les autres ions, ce qui rend ces sols sans structure.
Le sodium ne peut être éliminé du solonetz qu'en le lavant avec une solution de sel, comme le calcium. L'ion calcium déplacera le sodium. Après cela, les propriétés défavorables du solonetz disparaîtront. Cependant, ajouter du carbonate de calcium au sol pour remplacer le sodium échangeable, comme c'est le cas avec le chaulage, est inutile. Dans les salines, il reste inactif. Il est nécessaire d'ajouter un sel de sulfate de calcium plus soluble - du gypse finement broyé ou du phosphogypse, qui, en plus du gypse, contient 2 à 3 % d'anhydride phosphorique.
Il est généralement nécessaire d'appliquer de 5 à 25 tonnes de gypse brut (eau) par hectare de solonetze.
Le gypse est dispersé à la surface du sol puis labouré.
Au lieu de gypse, vous pouvez ajouter du chlorure de calcium. Il est livré sous forme de solution concentrée provenant d'usines chimiques, où il s'accumule comme déchet lors de la production de soude. Le chlorure de calcium est chimiquement plus actif que le gypse, mais il est mauvais car l'ion chlore qui lui est associé est toxique pour les plantes. Après la régénération au chlorure de calcium, les sols nécessitent un lessivage plus accéléré, ce qui n'est possible qu'avec une irrigation artificielle. Après lessivage, les solonetzes deviennent de bons sols fertiles.
Les solonetz, qui contiennent du carbonate de calcium dès la couche supérieure, peuvent être améliorés en introduisant dans le sol des déchets industriels acides, de préférence des déchets issus de la production d'acide sulfurique technique. Cette technique est appelée acidification des solonetz.
Parfois, l'acide est utilisé sur les sols réservés aux plantations de thé. Le théier pousse dans les régions subtropicales. Il ne se développe que sur des sols légèrement acides, dont la superficie est insuffisante au sud : la plupart des sols des régions subtropicales sèches et semi-sèches contiennent du carbonate de calcium. Le labourage et le lessivage des sols contenant du carbonate de calcium peuvent les rendre adaptés à la culture du thé.
Il existe également d'autres méthodes de remise en état des solonetzes et de certains autres sols alcalins.
Au cours de l'histoire de l'agriculture, vieille de plusieurs siècles, l'humanité a développé au total environ 10 % de la superficie des continents. Cela peut sembler beaucoup, mais les réserves de terres fertiles cultivables sur notre planète sont presque épuisées. Les zones restantes sont occupées par des sols infertiles et à faible fertilité, y compris ceux nécessitant une régénération chimique. Par exemple, rien qu'en URSS, il existe plus de 40 millions d'hectares de solonetzes. C'est un vaste domaine. Fournir de la nourriture à une population en croissance rapide globe, il est important d’augmenter pleinement la fertilité de tous les sols utilisés, ainsi que d’améliorer certains sols infertiles et marginaux.
La récupération chimique est une partie importante de l’énorme travail d’amélioration radicale des terres qui s’est déroulé sur le vaste territoire de notre pays. Au sud, l'irrigation est réalisée et la salinité et l'alcalinité des sols sont éliminées ; au nord, les terres gorgées d'eau sont drainées et l'acidité nocive des sols est combattue. Dans un avenir proche, nos fermes collectives et d'État recevront des tonnes supplémentaires de céréales, de coton, de légumes et d'autres produits agricoles de valeur provenant de ces terres.
L'augmentation de l'acidité a à la fois un effet négatif direct (immédiat) sur les processus physiologiques des cellules et des tissus végétaux, et indirect - en raison de la détérioration des propriétés agrochimiques et agrophysiques du sol et d'une diminution de son activité biologique.
L'acidification est caractéristique de nombreux sols et se produit constamment, car le processus de formation du sol est associé à une perte importante de bases résultant du lessivage et de l'aliénation par les plantes. La réaction du sol reflète la nature des processus chimiques et biologiques intra-sol qui s'y produisent.
L'acidité accrue des sols forestiers gazeux-podzoliques et gris est la principale raison de la faible productivité des terres agricoles, de la teneur élevée en aluminium mobile, en fer et en manganèse dans le sol, ainsi que d'une diminution de l'activité de la microflore du sol. Dans le même temps, pour de nombreuses plantes cultivées, l’augmentation de la teneur en aluminium a un effet négatif plus important que la concentration en ions hydrogène et le pH du sol.
L'effet indirect de l'augmentation de l'acidité et de l'aluminium mobile se manifeste par une diminution de la disponibilité des plantes en azote, phosphore, molybdène et une diminution de l'activité de la microflore du sol. Les formes mobiles d'aluminium, de fer et de manganèse réduisent la disponibilité du phosphore pour les plantes en liant les composés solubles du phosphore en AlPO 4 et FePO 4 insolubles.
L'acidité accrue du sol provoque un changement dans l'intensité et la direction des processus métaboliques biochimiques chez les plantes, ce qui perturbe la synthèse des protéines, des glucides et des graisses et accumule des produits métaboliques intermédiaires - acides aminés, mono- et disaccharides et nitrates.
Le chaulage des sols acides est le plus manière bon marché améliorer les conditions de nutrition des plantes en azote, en phosphore et en potassium, ce qui est particulièrement important en raison du coût élevé des engrais minéraux en Russie. Lors de l’application de chaux, la même augmentation du rendement des cultures peut être obtenue avec des doses d’engrais nettement inférieures.
La réaction optimale de l'environnement vous permet d'obtenir bonnes récoltes(40-45 c/ha) de cultures céréalières avec une teneur moyenne en nutriments disponibles dans le sol et des doses moyennes d'engrais, tandis que sur des sols acides, pour obtenir de tels rendements, la teneur en ces éléments doit être 1,5 à 2 fois plus élevée.
Lors de l'utilisation agricole des terres, l'acidification du sol se produit plus intensément que dans les peuplements d'herbe naturelle en raison de l'aliénation du calcium et du magnésium de la culture, de leur lessivage au-delà de la couche racinaire du sol et de l'application d'engrais minéraux physiologiquement acides. En raison du lessivage prolongé des bases, les sols acides sont répandus dans les zones à régime hydrique du sol lessivé.
L'influence la plus significative sur l'acidification du sol est l'élimination du calcium et du magnésium par les cultures et leur lessivage de la couche arable par les précipitations. L'élimination du Ca et du Mg par les cultures agricoles varie dans une large mesure et est principalement déterminée par caractéristiques biologiques plantes et taille de récolte. Par exemple, à partir d'une tonne de produits principaux, en tenant compte des sous-produits, les cultures céréalières contiennent 10 à 14 kg de CaO et MgO, les légumineuses à grains 40 à 45 kg. En fonction du rendement, environ 20 à 50 kg/ha de calcium et de magnésium sont retirés du champ chaque année par les céréales, et 100 à 200 kg/ha ou plus par les légumineuses. Par conséquent, plus la productivité des cultures est élevée, plus les bases sont aliénées, plus l'acidification du sol est rapide et plus le chaulage est nécessaire.
Une plus grande quantité de calcium et de magnésium est perdue dans le sol par lessivage des sédiments. Le lessivage de ces éléments du sol dépend de sa composition granulométrique, de la quantité et de la nature des précipitations, de l'état du couvert végétal et de la dose d'engrais minéraux. Les résultats des expériences lysimétriques du VIUA, de l'Institut panrusse de recherche sur les aliments pour animaux et de la Station agrochimique de Ramensk NIUIF ont montré que la perte de Ca 2+ et de Mg 2+ du sol due au lessivage dépend en grande partie des précipitations et des doses d'engrais minéraux. . Les pertes les plus faibles se sont produites dans des conditions estivales sèches sans fertilisation. Le lessivage du calcium et du magnésium augmente considérablement avec l'augmentation des doses d'engrais azotés ammoniaqués et potassiques. Lors de l'application de ces engrais, par exemple NH 4 Cl ou (NH4) 2 SO 4, les plantes utilisent principalement de l'azote ammoniacal (NH4 +) pour se nourrir en échange d'ions hydrogène (H +), qui, avec les anions chlore Cl - ou SO 4 restants dans la solution - forme les acides correspondants. Ces engrais sont physiologiquement acides. Ainsi, dans le cas où les plantes consomment majoritairement des cations issus d'engrais par rapport aux anions, ils seront physiologiquement acides (NH 4 Cl, (NH 4) 2 SO 4, KCl, K 2 SO 4), et, à l'inverse, si les plantes utilisez plus intensément les anions, la solution devient alcaline et ces engrais sont physiologiquement alcalins.
Selon des expériences lysimétriques (I.A. Shilnikov et al., 2001), dans les conditions de la région de Moscou, la perte de calcium et de magnésium du sol a augmenté avec l'augmentation des doses d'engrais minéraux et de la quantité de précipitations. Le lessivage du calcium des sols limoneux et podzoliques a été en moyenne de 35 kg/ha sur 15 ans dans des variantes sans engrais et avec l'application de doses croissantes d'engrais minéraux - 80-140 kg/ha. Les pertes dans les sols limoneux sableux étaient 1,5 à 2 fois plus élevées que dans les sols limoneux. La teneur moyenne en Ca 2+ dans les eaux lysimétriques des sols limoneux était environ 5 fois supérieure à celle de Mg 2+, et sols limoneux sableux- 6-7 fois.
DANS dernières années Une grande attention est accordée aux précipitations acides, dont la chute est associée aux émissions de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote des véhicules et de l'industrie. Cependant, comme l’ont montré des études, les précipitations « acides » ne jouent aucun rôle rôle important comme prévu dans l'acidification des sols, puisque les rejets de bases dans l'atmosphère ont également augmenté en parallèle.
Il est important de noter que les pertes de calcium et de magnésium dans les expériences lysimétriques ne doivent pas être complètement identifiées avec les conditions réelles de terrain, puisque seule la migration descendante des nutriments peut être prise en compte dans les lysimètres. DANS conditions de terrainÉtant donné que les plantes consomment de l’eau pour transpirer, la migration vers le haut des nutriments, notamment le calcium et le magnésium, est essentielle.
Si l'on tient compte du fait que dans les sols limoneux sableux, la teneur brute en Ca est de 0,10,3 %, alors avec un lessivage annuel de calcium de 200 kg/ha sur 30 à 50 ans, ses pertes dépasseraient la teneur du sol. Il s'ensuit que les résultats des expériences lysimétriques à court terme reflètent les schémas généraux de migration de l'eau des nutriments, mais ne peuvent pas donner une évaluation quantitative objective des pertes de calcium du sol.
L'étude de l'équilibre des nutriments dans les expériences sur le terrain a montré des pertes assez importantes de calcium et de magnésium, mais en général elles sont 1,5 à 2 fois inférieures à celles des expériences lysimétriques et se produisent principalement au début du printemps et de l'automne sur des sols non recouverts de plantes. Sous les plantes, pendant la période de consommation intensive d'eau et de nutriments, la perte de calcium est minime ou absente.
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