Caracteristicile, compoziția și corecția solurilor alcaline

4433
Philip Kelley

soluri alcaline sunt soluri care au o valoare ridicată a pH-ului (mai mare de 8,5). PH-ul este o măsură a gradului de aciditate sau alcalinitate a unei soluții apoase și valoarea sa indică concentrația ionilor H+  prezent.

PH-ul solului este unul dintre cei mai importanți indici în analiza solului, deoarece influențează decisiv procesele biologice care apar în această matrice, inclusiv dezvoltarea plantelor..

Figura 1. Solurile alcaline au un conținut ridicat de argile, ceea ce determină expansiunea și contracția. Sursa: flickr.com/photos/eddgarreve

Valorile pH-ului extrem de acide sau bazice creează condiții adverse pentru dezvoltarea tuturor formelor de viață din sol (plante și animale)..

Matematic pH-ul este exprimat ca:

pH = -log [H+]

unde [H+] este concentrația molară a ionilor H+ sau ioni de hidrogen.

Utilizarea pH-ului este foarte practică, deoarece evită manipularea cifrelor lungi. În soluțiile apoase, scara pH-ului variază între 0 și 14. Soluțiile acide, unde concentrația ionilor H+ este mare și mai mare decât cea a ionilor OH- (oxihidril), au un pH mai mic de 7. În soluții alcaline în care concentrațiile ionilor OH- sunt cele dominante, pH-ul are valori mai mari de 7.

Apă pură la 25sauC, are o concentrație de ioni H+ egală cu concentrația de ioni OH- și, prin urmare, pH-ul său este egal cu 7. Această valoare a pH-ului este considerată neutră.

Figura 2. Florile plantei hortensiei (Hydrangea macrophylla) sunt albastre dacă solul unde crește are un pH acid și roz dacă solul este alcalin. Sursă: Raul654 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) sau CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Indice articol

  • 1 Caracteristicile generale ale solurilor alcaline
    • 1.1 Structura
    • 1.2 Compoziție
    • 1.3 Retenția apei
    • 1.4 Locație
  • 2 Compoziția chimică și corelația cu dezvoltarea plantelor
    • 2.1 O salinitate ridicată sau o concentrație excesivă de săruri solubile în apă
    • 2.2 Sodicitate sau exces de ion de sodiu (Na +)
    • 2.3 Concentrații mari de bor solubil
    • 2.4 Limitarea nutrienților
    • 2.5 Ionul bicarbonat (HCO3-) prezent în concentrații mari
    • 2.6 Prezența ionului de aluminiu (Al3 +) în concentrații ridicate
    • 2.7 Alți ioni fitotoxici
    • 2.8 Nutrienți
  • 3 Corectarea solurilor alcaline
    • 3.1 Strategii de îmbunătățire a solurilor alcaline
  • 4 Practici de corectare a solului alcalin
    • 4.1 -Corecția tranzitorie a salinității
    • 4.2 -Ararea subsolului sau subsolarea profundă
    • 4.3 -Corectarea adaosului de gips
    • 4.4 -Îmbunătățirea cu utilizarea polimerilor
    • 4.5 -Corectarea cu materie organică și căptușeală
    • 4.6 -Aplicarea îngrășămintelor chimice în subsol
    • 4.7 -Culturi de primă folosință
    • 4.8 - Reproducerea speciilor de plante tolerante la restricțiile subsolului salin
    • 4.9 -Evitarea limitărilor subsolului
    • 4.10 -Practicile economice
  • 5 Referințe

Caracteristicile generale ale solurilor alcaline

Printre caracteristicile solurilor alcaline putem menționa:

Structura

Sunt soluri cu o structură foarte slabă și stabilitate foarte scăzută, nu foarte fertile și problematice pentru agricultură. Au o etanșare caracteristică a suprafeței.

Acestea prezintă frecvent un strat calcaros dur și compact între 0,5 și 1 metru adâncime și diferite tipuri de compacții sub formă de cruste și plăci..

Acest lucru duce la o rezistență mecanică ridicată la pătrunderea rădăcinilor plantelor și la probleme de aerare redusă și hipoxie (concentrație scăzută de oxigen disponibil).

Compoziţie

Au o prezență dominantă de carbonat de sodiu NaDouăCO3. Sunt soluri argiloase, unde prezența majoritară a argilei determină expansiunea solului prin umflarea în prezența apei..

Unii ioni prezenți în exces sunt toxici pentru plante.

Retentie de apa

Au o colectare și stocare slabă a apei.

Au o capacitate scăzută de infiltrare și o permeabilitate redusă, prin urmare, un drenaj slab. Acest lucru duce la păstrarea apei de ploaie sau de irigație la suprafață, generând, de asemenea, o solubilitate și o mobilitate reduse a nutrienților puțini disponibili, ceea ce se traduce prin deficiențe de nutrienți..

Locație

Acestea sunt în general situate în regiuni semi-aride și aride, unde precipitațiile sunt rare și cationii alcalini nu sunt levigati din sol..

Compoziția chimică și corelația cu dezvoltarea plantelor

Ca soluri argiloase cu predominanță de argile în compoziția lor, acestea au agregate de silicați de aluminiu hidratate care pot prezenta diverse culori (roșu, portocaliu, alb), datorită prezenței unor impurități deosebite..

Concentrațiile excesive de ioni de aluminiu sunt toxice pentru plante (fitotoxice) și, prin urmare, reprezintă o problemă pentru culturi.

Starea alcalină a solului generează o compoziție chimică caracteristică cu factori precum:

Salinitate ridicată sau concentrație excesivă de săruri solubile în apă

Această afecțiune reduce transpirația plantelor și absorbția apei de către rădăcini, datorită presiunii osmotice pe care o generează..

Sodicitate sau exces de ion de sodiu (Na+)

Sodicitatea ridicată reduce conductivitatea hidraulică a solului, scade capacitatea de stocare a apei și transportul de oxigen și substanțe nutritive..

Concentrații mari de bor solubil

Borul fiind toxic pentru plante (fitotoxic).

Limitarea nutrienților

Valori ridicate ale pH-ului asociate cu solurile alcaline, cu concentrații predominante de ioni OH-, limitează disponibilitatea nutrienților plantelor.

Ioni bicarbonat (HCO3-) prezente în concentrații mari

Bicarbonatul este, de asemenea, fitotoxic, deoarece inhibă creșterea rădăcinilor și respirația plantelor..

Prezența ionului de aluminiu (Al3+) în concentrații mari

Aluminiul este un alt metal fitotoxic care are efecte similare prezenței excesive a bicarbonaților.

Alți ioni fitotoxici

În general, solurile alcaline prezintă concentrații fitotoxice de ioni clorură (Cl-), sodiu (Na+), bor (B3+), bicarbonat (HCO3-) și aluminiu (Al3+).

Nutrienți

Solurile alcaline au, de asemenea, o solubilitate redusă a nutrienților plantelor, în special a macronutrienților precum fosfor (P), azot (N), sulf (S) și potasiu (K) și a micronutrienților precum zinc (Zn), cupru (Cu), mangan (Mn) și molibden (Mo).

Corecția solului alcalin

Producția de culturi de legume în medii aride și semi-aride este limitată de restricțiile impuse de precipitații scăzute și variabile, de infertilitatea existentă și de limitările fizice și chimice ale solului alcalin..

Există un interes tot mai mare în încorporarea solurilor alcaline în producția agricolă prin implementarea metodelor de corectare și îmbunătățire a condițiilor acestora..

Strategii de îmbunătățire a solurilor alcaline

Gestionarea solurilor alcaline include trei strategii principale pentru creșterea productivității acestora:

  • Strategii de atenuare a restricțiilor straturilor profunde sau subsolului solurilor alcaline.
  • Strategii de creștere a toleranței culturilor la limitările solurilor alcaline.
  • Strategii de evitare a problemei prin soluții adecvate de inginerie agronomică.

Practici de corectare a solului alcalin

-Corecția tranzitorie a salinității

Pentru îmbunătățirea condițiilor de salinitate tranzitorii (salinitatea nu este asociată cu creșterile apelor subterane), singura metodă practică este menținerea unui flux de apă către interior prin profilul solului..

Această practică ar putea include aplicarea tencuielii (CaSO4) pentru a crește fracțiunea de levigat de sare din zona de dezvoltare a rădăcinii. În solurile de sodiu, în schimb, este necesară aplicarea unor modificări adecvate, în plus față de leșierea sau spălarea ionilor de sodiu..

Borul solubil poate fi, de asemenea, îndepărtat prin spălare. După levigarea cu sodiu și bor, deficiențele de nutrienți sunt corectate.

-Plug de subsol sau subsol adânc

Aratul subsolului sau subsolarea profundă constă în îndepărtarea matricei din subsol pentru a sparge straturile întărite compactate și a îmbunătăți fertilitatea și umiditatea prin adăugarea de apă..

Această tehnică îmbunătățește productivitatea solului, dar efectele sale nu sunt menținute pe termen lung..

Corectarea sodicității solului (sau a excesului de ion de sodiu, Na+) cu subsol adânc, are efecte pozitive numai pe termen lung dacă structura solului este stabilizată cu adăugarea de amelioratori chimici, precum calciu sub formă de gips (CaSO4) sau materie organică, pe lângă controlul traficului sau al trecerii oamenilor, a animalelor și a vehiculelor, pentru a reduce compactarea solului.

-Corectarea adaosului de gips

Gipsul ca sursă de ioni de calciu (CaDouă+) pentru a înlocui ionii de sodiu (Na+) a solului, a fost utilizat pe scară largă cu succes variabil, cu scopul de a îmbunătăți problemele structurale din solurile de sodă.

Corecția gipsului previne umflarea excesivă și dispersia particulelor de argilă, crește porozitatea, permeabilitatea și reduce rezistența mecanică a solului..

Există, de asemenea, lucrări de cercetare care raportează o creștere a levigatului de săruri, sodiu și elemente toxice, cu utilizarea gipsului ca o corecție a solurilor alcaline..

-Îmbunătățirea cu utilizarea polimerilor

Există recent tehnici dezvoltate pentru îmbunătățirea solurilor de sodiu, care includ utilizarea diferiților polimeri poliacrilamidici (PAM)..

PAM sunt eficiente în creșterea conductivității hidraulice în solurile de sodiu.

-Corecție cu materie organică și căptușeală

Umplutură de suprafață (sau mulci în engleză) au mai multe efecte favorabile: reduc evaporarea apei de suprafață, îmbunătățesc infiltrarea și scad mișcarea apei și a sărurilor către exterior.

Aplicarea superficială a deșeurilor organice sub formă de compost are ca rezultat o scădere a ionilor de Na+, posibil datorită faptului că unii compuși organici solubili din materialul de compost pot prinde ionul de sodiu prin formarea de compuși chimici complexi.

În plus, materia organică a compostului contribuie la sol cu ​​macronutrienți (carbon, azot, fosfor, sulf) și micronutrienți și promovează activitatea microorganismelor..

Corecția cu materie organică se efectuează și în straturi adânci ale solului, sub formă de paturi, cu aceleași beneficii ca și aplicarea superficială.

Figura 3. Modificări cu cenușă vulcanică, pentru îmbunătățirea reținerii apei, El Palmar, Tenerife, (Insulele Canare). Sursă: Patrick.charpiat [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) sau CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], de la Wikimedia Commons

-Aplicarea îngrășămintelor chimice în subsol

Aplicarea paturilor de îngrășăminte chimice în subsol este, de asemenea, o practică de corecție pentru solurile alcaline care îmbunătățește productivitatea agricolă, deoarece corectează deficiența de macro și micronutrienți.

-Culturi de primă folosință

Mai multe studii au examinat practica culturilor de primă utilizare ca mecanism de modificare a structurii solului, creând pori care să permită dezvoltarea rădăcinilor în soluri ostile..

Specii native lemnoase perene au fost folosite pentru a produce pori în subsolurile de argilă impermeabile, a căror cultivare la prima utilizare modifică în mod favorabil structura și proprietățile hidraulice ale solului..

-Reproducerea speciilor de plante tolerante la restricțiile subsolului salin

Utilizarea creșterii selective pentru a îmbunătăți adaptarea culturilor la condițiile restrictive ale solurilor alcaline a fost extrem de pusă la îndoială, dar este cea mai eficientă metodă pe termen lung și cea mai economică pentru a îmbunătăți productivitatea culturilor în aceste soluri ostile..

-Evitarea limitărilor subsolului

Principiul practicilor de evitare se bazează pe utilizarea maximă a resurselor de pe suprafața solului alcalin relativ benign, pentru creșterea și randamentul culturilor de legume..

Utilizarea acestei strategii implică utilizarea unor culturi cu maturare timpurie, mai puțin dependente de umiditatea subsolului și mai puțin afectate de factorii săi adversi, adică cu capacitatea de a evita condițiile adverse prezente în solul alcalin..

-Practici agronomice

Practicile agronomice simple, cum ar fi recoltarea timpurie și aportul crescut de nutrienți, măresc dezvoltarea localizată a rădăcinilor și astfel permit, de asemenea, o creștere a volumului de sol de suprafață exploatat în cultură..

Păstrarea tăierii și a miriștilor sunt, de asemenea, tehnici agronomice pentru îmbunătățirea condițiilor de cultivare în solurile alcaline..

Referințe

  1. Anderson, W. K., Hamza, M. A., Sharma, D. L., D'Antuono, M. F., Hoyle, F. C., Hill, N., Shackley, B. J., Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Rolul managementului în îmbunătățirea randamentului culturii de grâu - o revizuire cu accent special pe Australia de Vest. Jurnalul australian de cercetări agricole. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
  2. Armstrong, R. D., Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Aplicarea așternutului de așternut compostat pe un sol Vertosol și Sodosol. 1. Efecte asupra creșterii culturilor și a apei din sol. Jurnalul australian de agricultură experimentală. 47, 689-699.
  3. Brand, J. D. (2002). Prelucrarea lupinilor cu semințe aspre (Lupinus pilosus și Lupinus atlanticus Mă bucur.) Sau toleranță la solurile calcaroase. Plantă și sol. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
  4. Hamza, M. A. și Anderson, W. K. (2003). Răspunsurile proprietăților solului și a randamentului cerealelor la rupere profundă și aplicare a gipsului într-un sol compact cu nisip argilos, contrastat cu un sol argilos nisipos din Australia de Vest. Jurnalul australian de cercetări agricole. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
  5. Ma, G., Rengasamy, P. și Rathjen, A. J. (2003). Fitotoxicitatea aluminiului pentru plantele de grâu în soluții cu pH ridicat. Jurnalul australian de agricultură experimentală. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153

Nimeni nu a comentat acest articol încă.