Влияние известкования на питательный режим, свойства почвы и урожай

При внесении в почву извести (СаСО₃) она взаимодействует с угольной кислотой, находящейся в почвенном растворе, и нейтрализует ее. При этом нерастворимый в воде карбонат кальция превращается в растворимый бикарбонат, который представляет собой гидролитически щелочную соль:

СаСО₃ + Н₂О + СО₂ = Са ( НСО₃)₂

Са ( НСО₃)₂ + 2 Н₂О = Са(ОН)₂ + 2 Н₂СО₃

Са (ОН )₂ Cа²⁺ + 2ОН ^—
В почвенном растворе повышается концентрация ионов кальция, которые вытесняют водород из почвенного поглощающего комплекса:

Са²⁺ Са²⁺

(ППК) Н⁺ + Са²⁺ + 2НСО₃^-- (ППК)Са²⁺ + 2Н₂СО₃

Н⁺

Са²⁺ Са²⁺

(ППК) Н⁺ + Са²⁺ + 2ОН^-- (ППК)Са²⁺ + 2Н₂О

Н⁺

Известь также нейтрализует свободные органические (гуминовые) кислоты, содержащиеся в кислых почвах, и азотную кислоту, образующуюся в процессе нитрификации.

Таким образом, при внесении извести нейтрализуются кислоты в почвенном растворе и водород в почвенном поглощающем комплексе, т. е. устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почвы основаниями. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы и ее плодородие.

Улучшается азотное питание растений как за счет разложения белковых соединений азота, так и за счет более интенсивной фиксации атмосферного азота, так как при известковании не только увеличивается численность бактерий - азотфиксаторов, но сильно повышается их активность.

После известкования улучшается жизнедеятельность бактерий, разлагающих органические фосфаты почвы, создаются благоприятные условия для деятельности силикатных бактерий, разлагающих труднодоступные для растений калийсодержащие минералы.

Известкование представляет собой мощный фактор мобилизации питательных веществ почвы. С одной стороны, это объясняется интенсивной деятельностью различных групп микробов, с другой — переходом труднодоступных соединений в легкодоступные под влиянием изменения реакции среды.

Сильное действие оказывает известкование на такие организмы, как нитрификаторы, клостридиум и целлюлозоразрушающие бактерии. В результате этого улучшается приживаемость клубеньковых бактерий и увеличивается общая их численность. Количество же различных грибов, наоборот, уменьшается, например, погибает возбудитель килы у крестоцветных, фитофтора.

Как уже отмечалось, при наличии подвижных полуторных оксидов (алюминия и железа) в кислой почве преобладают труднодоступные фосфаты железа и алюминия. При известковании алюминий и железо переводятся в неподвижное состояние и фосфор связывается преимущественно в фосфаты кальция, более доступные для растений.

Под влиянием извести значительно увеличиваются подвижность фосфатов почвы и коэффициент использования их растениями. Поэтому при известковании почвы дозы внесения фосфорных удобрений можно несколько уменьшить.

В связи с интенсификацией микробиологической деятельности увеличивается содержание нитратов в почве. В растениях при этом накапливается большее количество азота.

При известковании улучшается и калийное питание растений в связи с мобилизацией труднорастворимых соединений калия. Содержание калия в растениях под влиянием известкования увеличивается незначительно, а иногда даже уменьшается. Объясняется это тем, что мобилизация калия в почве при внесении извести идет не так интенсивно, как мобилизация азота и фосфора.

Кроме того, при внесении больших доз извести может проявиться антагонизм кальция и калия. Таким образом, создается широкое соотношение между азотом и калием, а также между кальцием, фосфором, магнием и калием. Поэтому при известковании нужно вносить достаточное количество калийных удобрений для уравновешивания питательного раствора и для более полного использования азота и фосфора. В результате известкования улучшается питание кальцием, который очень сильно вымывается из кислой почвы, вследствие чего улучшается развитие корневой системы растений.

Известкование также способствует переводу труднодоступных соединений молибдена в усвояемую форму, поэтому молибденовые удобрения должны применяться в первую очередь на кислых почвах.

Известкование способствует мобилизации запасов магния в суглинистых почвах. В легких почвах обменного магния очень мало, поэтому при известковании таких почв необходимо вносить магнийсодержащие удобрения, например, доломитовую муку.

Многочисленные данные подтверждают, что магниевые удобрения важны и при известковании суглинистых почв при возделывании на них бобовых, пропашных, технических культур, гречихи. К недостатку бора чувствительны многие культуры: сахарная свекла заболевает гнилью сердечка, картофель — паршой, лен — бактериозом, снижается выход и качество семенной продукции у бобовых, овощных, гречихи, замедляется синтез углеводов и т.д. По этой причине эффективность известкования снижается. Вот почему под культуры, чувствительные к недостатку бора, на фоне извести должны вноситься борные удобрения. Они сильно повышают выход продукции и ее качество.

Борные удобрения устраняют возникновение парши и пятнистости у картофеля, бактериоза у льна и гнили сердечка у свеклы. Под влиянием бора повышается абсолютный вес семян и их сортовые качества, идет более интенсивное накопление каротина, увеличивается содержание хлорофилла в растениях, а фосфора, азота, кальция и магния уменьшается. Происходит более экономное расходование питательных элементов для образования органического вещества. При устранении кислотности почвы некоторые культуры могут испытывать недостаток марганца (сахарная свекла), вместе с тем в большинстве кислых почв Нечерноземной зоны известкованием устраняется вредное действие имеющегося здесь избыточного количества подвижного марганца. Кроме того, при известковании снижается подвижность меди и цинка. Поэтому на нейтральных и слабощелочных почвах растения ощущают недостаток этих элементов.

При известковании становится актуальным применение кобальтовых удобрений, которые способствуют повышению урожайности многих сельскохозяйственных культур (клевер, лен, озимая рожь, ячмень) и усилению действия известкования. Известь увеличивает активность почвенных ферментов — амилазы, уреазы, некоторых протеаз. Все это делает известкование чрезвычайно эффективным приемом химической мелиорации кислых почв.

Действие извести не исчерпывается влиянием на агрохимические свойства почвы и ее пищевой режим. В результате известкования коренным образом изменяются и физические свойства почвы. Прежде всего кальций, внесенный с известью, улучшает микроструктуру почвы, делает коллоиды более водопрочными, причем часто количество водопрочных агрегатов возрастает с увеличением доз извести. Понижается плотность почвы, повышается влагоемкость и гигроскопичность. При этом изменяется аэрация, почва быстрее прогревается, улучшается водный режим. Под влиянием известкования легкие почвы становятся более связными, а тяжелые — более рыхлыми, что уменьшает тяговое усилие при их обработке на 10 - 15%.

Известкование способствует развитию крепких, здоровых растений, способных при повреждениях вредителями и болезнями быстрее оправиться и дать хороший урожай. В результате интенсивного роста культурных растений энергично подавляются сорняки, на которых поселяются вредные насекомые и болезни. Видовой состав сорняков при известковании менее разнообразен, так как многие из них ( щавелек, хвощ, торица, пикульник, луговой мятлик и др.) предпочитают кислую реакцию среды.

В связи с изменением реакции среды известкование кислых дерново-подзолистых почв различно проявляется на урожае сельскохозяйственных культур (табл.4.3).
4.4. Роль кальция и магния в жизни растений
Кальций оказывает многостороннее положительное действие на растение. В природе растения редко испытывают недостаток в этом элементе. Он необходим на сильнокислых и солонцовых почвах, что объясняется насыщенностью поглощающего комплекса в первом случае водородом, во втором — натрием.

Кальций содержится во всех растительных органах; больше его в стареющих клетках в виде щавелевокислого кальция, а иногда в форме солей пектиновой, фосфорной и серной кислот. В растениях 20 - 65 % соединений кальция растворимы в воде, остальное количество может быть извлечено слабыми растворами уксусной и соляной кислот.

Недостаток кальция прежде всего сказывается на развитии корневой системы. На корнях перестают образовываться корневые волоски, через которые в растение из почвы поступает основная масса питательных веществ и воды. При отсутствии кальция корни ослизняются и загнивают, наружные клетки их разрушаются, так как пропитывающие клеточные стенки пектиновые вещества и липоиды без кальция растворяются; ткань превращается в слизистую бесструктурную массу. Это может быть и при недостатке кальция и преобладании в питательном растворе одновалентных катионов (водорода, натрия, калия), что приводит к нарушению физиологической уравновешенности питательного раствора. Введение в питательный раствор кальция восстанавливает физиологическую уравновешенность раствора.

Являясь сильным антагонистом других катионов, кальций препятствует избыточному их поступлению в растение. Положительное действие оказывает кальций и на рост надземных органов растений. При резком его недостатке появляется хлоротичность листьев, отмирает верхушечная почка и прекращается рост стебля. Определенную роль, по-видимому, кальций играет в процессе фотосинтеза, так как в зеленых листьях растений этого вещества содержится больше.

Кальций усиливает обмен веществ в растениях, играет важную роль в передвижении углеродов. Он оказывает влияние на превращение азотистых веществ, ускоряет расход запасных белков семени при прорастании. Одной из важных функций этого элемента является его влияние на физико- химическое состояние протоплазмы — ее вязкость, проницаемость и другие свойства, от которых зависит нормальное протекание биохимических процессов. Соединения кальция с пектиновыми веществами склеивают между собой стенки отдельных клеток.

Влияет кальций и на активность ферментов. Например, под влиянием извести усиливается активность инвертазы в растениях овса и возрастает активность каталазы.

Больше всего кальция потребляют капуста, люцерна, клевер, которые отличаются высокой чувствительностью к повышенной кислотности почвы.
Т а б л и ц а 4. 4. Вынос кальция и магния с урожаем сельскохозяйственных культур в пересчете на СаСО ₃ ( кг на 10 ц продукции)

Культура	СаСО3	MgСО3	Сумма ** карбонатов
Озимая рожь *	8,8	6,0	14,8
Озимая пшеница*	6,3	6,5	12,8
Яровая пшеница*	5,6	7,8	13,4
Ячмень яровой*	7,7	6,3	14,0
Овес*	9,7	7,2	16,9
Гречиха*	18,0	8,5	26,5
Горох*	31,5	10,0	41,5
Лен-долгунец*	17,1	16,4	33,5
Сахарная свекла (корни)	2,9	1,3	4,3
Картофель (клубни)	0,5	1,5	2,0
Кормовые корнеплоды	0,5	1,0	1,5
Кормовой люпин (зеленая масса)	2,9	1,5	4,4
Клевер красный (сено)	42,2	19,0	1,2
Люцерна	45,5	7,8	53,3
Многолетние травы (сено)	27,0	12,5	39,5
Однолетние травы (сено)	30,0	10,6	40,6
Капуста	1,3	0,8	2,1
Луговые бобово-злаковые травы (сено)	17,1	10,2	27,3
Луговые злаковые травы (сено)	7,2	5,0	12,2
* Зерно+ солома.
** Из произвесткованных почв вынос кальция и магния выше на 10 - 20 %

Наличие в почве высокой концентрации других катионов (Н⁺, Nа⁺, К⁺ и др.) препятствует поступлению кальция в растение, что объясняется антагонизмом катионов. Наличие в растворе нитратного азота усиливает, а аммиачного — снижает поступление кальция в ткани растений. На кислых песчаных и супесчаных почвах при внесении извести улучшаются не только физико-химические свойства почвы вследствие нейтрализации избыточной кислотности, но и питание растений кальцием. Это особенно важно учитывать при возделывании культур, выносящих с урожаем большое количество кальция (табл.4.4).

Кальция больше содержится в вегетативных частях растений. Например, в клубнях картофеля содержится около 7% этого катиона, а в листьях и стеблях — 93 %; в семенах кукурузы содержится 3,4% кальция, а в других частях растений — 96,6 %. Поэтому большая часть кальция в отличие от других питательных веществ не отчуждается с сельскохозяйственной продукцией, а возвращается на поля.

Валовое содержание кальция определяется прежде всего типом почвы. Например, его содержание ( % от сухого вещества) на подзолистых почвах составляет 0,73, на серых лесных — 0,90, на черноземах — 1,44.

Убыль кальция из почвы происходит не столько в результате выноса его с урожаем сельскохозяйственных культур, сколько вследствие выщелачивания из почвы. Эти потери достигают значительных величин. По данным И.А. Шильникова (1984), соотношение между потерями кальция с инфильтрационными водами и выносом урожаем растений в среднем составило 4:1. Потери же кальция из почв различного генетического типа и гранулометрического состава были следующими (кг/га): из дерново-подзолистой суглинистой почвы — 151 - 162, из супесчаной — 198 - 207, из торфяной — 196. При известковании миграция этого элемента за пределы пахотного слоя возрастала на 5 - 7 %. Внесение удобрений ускоряет потерю кальция из почвы. Например, аммоний удобрений вытесняет кальций из поглощающего комплекса, который теряется с просачивающимися водами. Внесение 1ц сульфата аммония влечет за собой потерю кальция, эквивалентную примерно 1 ц карбоната кальция.

Дополнительными источниками, положительно влияющими на изменение кислотности почвы, могут быть также органические удобрения (содержание кальция в пересчете на СаСО₃ составляет 0,32 - 0,40 %) и фосфоритная мука (нейтрализующая способность около 22 % СаСО₃ ). Кроме того, кальций может поступать в почву с атмосферными осадками (около 6 – 8 кг СаО), но его роль во влиянии на кислотность ничтожна и при расчете баланса не учитывается. Содержащийся в суперфосфате кальций также не влияет существенно на реакцию почвы.

Баланс кальция на основе лизиметрических опытов показывает, что на кислых почвах отмечается постоянный дефицит кальция — этого «стража» плодородия почвы, т.е. идет систематическое обеднение пахотного слоя почвы кальцием. Поэтому известкование следует рассматривать как важное средство охраны и повышения плодородия кислых почв.

Магний входит в состав хлорофилла, фитина, пектиновых веществ; содержится он в растениях и в минеральной форме. В хлорофилле сосредоточено около 10 % всего магния, усвояемого растениями. Больше его в семенах и молодых растущих частях растений, а в зерне он локализуется главным образом в зародыше. Исключением являются корне- и клубнеплоды, большая часть бобовых культур, у которых магния больше в листьях. Магний играет важную физиологическую роль в процессе фотосинтеза. Он влияет также на окислительно-восстановительные процессы в растениях.

При недостатке магния увеличивается активность пероксидазы, усиливаются процессы окисления в растениях, а содержание аскорбиновой кислоты и инвертного сахара снижается. Хорошее же обеспечение растений магнием способствует усилению в них восстановительных процессов и приводит к большему накоплению восстановленных органических соединений — эфирных масел, жиров и др. Магний активизирует многие ферментативные процессы, особенно фосфорилирование и регулирование коллоидно-химического состояния протоплазмы клеток.

Недостаток магния тормозит синтез азотсодержащих соединений, особенно хлорофилла. Внешним признаком недостаточности этого элемента является хлороз листьев. У хлебных злаков недостаток магния вызывает мраморность и полосчатость листьев, у двудольных растений желтеют участки листа между жилками. Постепенно пожелтевшая часть листьев буреет и отмирает. Признаки магниевого голодания проявляются прежде всего на старых листьях растений.

Среднее содержание магния выражается следующими величинами ( в % MgО к воздушно-сухому веществу): в зерне озимой пшеницы — 0,14, гороха — 0,13, гречихи — 0,15, клубнях картофеля — 0,06, в соломе — соответственно 0,11; 0,27; 0,19, ботве картофеля — 0,21.

Содержание магния в почве может колебаться от десятых долей до 1 - 1,5%. Мало магния содержится в песчаных и супесчаных почвах.

При определении потребности в магниевых удобрениях необходимо прежде всего учитывать наличие магния в почвенно-поглощающем комплексе в обменном состоянии.

Сумма кальция от всей емкости поглощения ориентировочно составляет на торфяно-подзолистых почвах 57 %, на дерново-подзолистых - 53, лесостепных - 80, обыкновенных черноземах - 85, мощных черноземах - 90 , на каштановых почвах - 92 и в сероземах - 93 %. Из общего количества кальция и магния в поглощающем комплексе почвы на долю магния приходится 20%, а на легких дерново-подзолистых почвах — меньше.

Недостаток магния наблюдается в том случае, когда в почве обменного магния содержится 60 мг/кг почвы и меньше. Он проявляется прежде всего на дерново-подзолистых кислых почвах легкого гранулометрического состава. Чем легче почвы по гранулометрическому составу и чем они кислее, тем меньше содержат магния и тем острее необходимость во внесении магниевых удобрений. Группировка почв по содержанию обменного магния приведена в табл. 4.5.

Поглощение магния растениями зависит не только от содержания его в доступной форме в почве; на нем сказывается и антагонизм катионов, присутствующих в почвенном растворе. Например, аммиачные формы азотных удобрений, а также калийные удобрения ухудшают поглощение магния растениями, а нитратные - улучшают.

Вынос магния с урожаем зависит от культуры, урожая, типа почвы и других условий (см. табл. 4.4). При высоких урожаях сельскохозяйственными культурами выносится 10 - 70 кг MgО с 1 га. Наибольшее количество магния поглощают картофель, сахарная и кормовая свекла, табак, зерно-бобовые и бобовые травы. Чувствительны к недостатку этого элемента конопля, просо, сорго, кукуруза.

Потери магния из почвы в результате вымывания составляют примерно 10 - 20 кг MgО с 1 га. Более высокими они бывают во влажные годы и на легких почвах, а также при внесении сопутствующих минеральных удобрений. Например, при внесении хлористого калия усиливаются потери магния с дренажными водами. Несколько меньше теряется его при внесении сульфата калия и простого суперфосфата. Резко уменьшается вымывание магния при замене простого суперфосфата двойным, что связано с отсутствием в последнем гипса.

Для поддержания положительного баланса магния в почве требуется ежегодное его внесение в количестве 30 - 40 кг на 1 га. Магний вносят в почву с известковыми материалами, калийными удобрениями, содержащими этот элемент, с навозом и т.д. В 30 т полуперепревшего навоза содержится 30 - 40 кг MgО.

4. 5. Формы известковых удобрений
Известковые удобрения делятся: 1) твердые известковые породы, требующие размола или обжига; 2) мягкие известковые породы, не требующие размола; 3) отходы промышленности, богатые известью.

По содержанию СаО и MgО твердые породы делятся на следующие группы: известняки — 55 - 56% СаО и до 0,9% MgО; известняки доломитизированные — 42 - 55% СаО и до 9% МgО; доломиты — 30 - 32% СаО и 18 - 20 % MgО. По содержанию глины, песка и других примесей твердые породы делятся на чистые известковые породы - не более 5% примесей (известняк, доломит); мергелистые или песчанистые, известковые породы — 5 - 25%; мергели или песчаные, известковые породы — от 25 до 50% глины или песка.

К мягким известковым породам относятся известковые туфы — 80 -98 % СаСО₃; гажа ( озерная известь) — 80 - 95% СаСО₃ и др. Из промышленных отходов сланцевая зола содержит 30 -50 % СаО, 1,5 - 4,0 % MgО , а также другие элементы; дефекат — 60 - 75% СаСО₃, 10 - 15% органического вещества, а также N, Р₂О₅, К₂О.

На территории Беларуси известно более 470 месторождений карбонатных пород с общим запасом около 2,5 млрд.тонн.

Известняковая мука, полученная размолом доломитизированных карбонатных пород и доломитов, благодаря наличию магния для песчаных и супесчаных почв ценится выше, чем известковые удобрения не содержащие магния. Доломитизированные известняки и доломиты обладают повышенной твердостью и малой растворимостью (не вскипают от разбавленного раствора холодной соляной кислоты).

Наиболее рациональным источником для известкования в республике служат доломиты месторождения Руба (Витебская область).

Мел — наиболее распространенная в Республике Беларусь карбонатная порода, почти всецело состоящая из СаСО₃ (90-100 % на сухое вещество). Залегает по обрывистым берегам Днепра, Сожа и их притоков. Коренные залежи мела часто обнажаются на глубину 10 м и более на больших расстояниях. В ряде районов встречаются отложения во вторичном залегании в виде отторженцев. Здесь мел нередко залегает на поверхности или прикрыт слоем почвы в 20 - 50 см. Мел от других твердых карбонатных пород отличается большей мягкостью и легче поддается размолу.

Под влиянием увлажнения мел сравнительно легко расплывается в почве, и его частицы размером 3 - 5 мм не уступают по нейтрализующей способности тонко измельченным породам. В Беларуси встречаются месторождения мела-рухляка, залегающего толстым слоем на плотной меловой породе. Рыхлый мел - продукт выветривания верхних слоев мелового отложения - является дешевым материалом для известкования кислых почв.

Согласно техническим условиям мел должен содержать не менее 80% СаСО₃, частиц крупнее 5 мм - не более 20%, влажность - не более 15%. Он отличается от известняков большей мягкостью, легче размалывается, действует быстрее молотого известняка и поэтому эффективнее последнего, особенно в первый год. Его целесообразно использовать на почвах, обеспеченных обменным магнием.

Доломитовая мука. Получают размолом доломита, который содержит 25 - 32% СаО и 17 - 21% MgО (в среднем 95% действующего вещества в пересчете на СаСО₃), влажность — менее 1%. Это основной известковый мелиорант в республике, производимый Витебским ОАО “Доломит”. Доломитовая мука является очень хорошим известковым удобрением для многих сельскохозяйственных культур (свекла, картофель, лен, клевер, люцерна, гречиха, морковь, лук и др.). Особенно эффективно ее применение на бедных магнием песчаных и супесчаных почвах.

В условиях слабокислой реакции доломитовая мука в год внесения взаимодействует с почвой медленнее, чем другие известковые удобрения. Но уже на второй и третий год ее действие проявляется в полной мере. Наиболее целесообразная схема ее применения: завод - железнодорожная цистерна (цементовоз) - прирельсовый склад силосного типа на базах снабжения РО “ Сельхозхимия “ - АРУП-8, РУП-8 - поле. Этот вид мелиоранта универсален, в первую очередь используют его для известкования почв I и II группы кислотности, слабообеспеченных обменным магнием.

Гашеная известь (пушенка) содержит 135% СаСО₃. Для получения пушенки приходится добавлять к комовой извести 70 - 100% воды от ее веса, хотя по теоретическим расчетам требуется всего 32,5%. Это обусловлено тем, что большая часть воды при повышении температуры испаряется, не успевая вступить в химическую реакцию. Комовую известь можно гасить в поле путем присыпки ее влажной почвой. Такой способ гашения не позволяет, однако, получить материал необходимого качества, так как часто остается мажущаяся масса.

Гашеная известь, являясь более растворимой, чем углекислая, быстрее взаимодействует с почвой и поэтому в первый год после внесения сильнее повышает урожай растений, чем известняковая мука. Уже на второй год разница в действии между ними сглаживается и в последующие годы сравнивается.

Гашеную и негашеную известь следует заделывать в почву не позднее чем за полторы - две недели до посева ( в противном случае возможны ожоги корней молодых растений).

Важным свойством большинства известковых туфов является их высокая эффективность без особой доработки. В этом отношении они не уступают или мало уступают молотому известняку. Все же для усиления действия их желательно просеять через сито с отверстиями 3 - 5 мм.

Свойства и условия залегания озерной извести могут быть различными. В связи с этим различают: а) озерную известь – породу, отложенную на дне озера с открытой водной поверхностью; б) болотную известь — породу, залегающую под торфом. В некоторых местах озерную известь называют озерным мергелем или известковым сапропелем. Если озерная известь подвергалась выветриванию и подсушиванию с потерей органического вещества, то ее называют гажей.

Озерная известь не содержит твердых включений и перед внесением в почву не требует просеивания через грохот. В ней содержится СаСО₃ 60 - 97%, MgО — 0,2 - 1,1%, К₂О - 0,17 - 1,62 %, Р₂О₅ — 0,02 - 0,22 %, SО₃ — до 0,4 %, имеются и другие полезные соединения.

Из примесей в гаже встречаются песок, глина и органические вещества ( сапропель, торф). При значительном содержании сапропеля озерную известь следует вносить в почву во влажном состоянии. Примесь торфа не ухудшает физических свойств озерной извести. В зависимости от содержания органического вещества и железа озерная известь может иметь темную, бурую, серую и белую окраску. В большинстве случаев гажа напоминает мел с сероватой окраской и отличается большой рыхлостью.

Обычно известь в торфе откладывается в его нижних слоях на глубине 0,5 - 2 м и более от поверхности и реже на глубине 30 - 40 см. Содержание СаСО₃ в торфотуфах составляет от 25 до 75%. При высыхании торфотуф покрывается белым налетом углекислого кальция. Если содержание СаСО₃ в торфотуфе составляет менее 25% на сухой вес ( от 5 до 25%), то такой известковый материал принято называть омергелеванным торфом. В одной и той же залежи верхний слой может быть представлен омергелеванным торфом, а нижний - торфотуфом или известковым туфом. Торфотуфы и омергелеванный торф — очень ценные местные удобрения, так как при внесении их в почву достигается не только устранение избыточной кислотности, но и обогащение почвы органическим веществом. Омергелеванный торф можно применять в количестве от 20 до 40 т/га, не опасаясь переизвесткования почвы. При применении же торфотуфа следует учитывать содержание в нем углекислой извести и соответственно этому установить норму его внесения в почву.

Эффективность известковых отходов промышленности нередко является более высокой, чем известняковой муки. Так, например, доменные и мартеновские шлаки, содержащие наряду с кальцием магний, фосфор, марганец и другие элементы питания, дают более высокие прибавки урожая, чем известняковая мука. В шлаках, кроме того, содержится кремниевая кислота, которая снижает содержание подвижного алюминия в почве, что обеспечивает лучшую усвояемость фосфора растениями.

В состав же сланцевой золы наряду с кальцием входят магний, калий, натрий, сера, фосфор и ряд микроэлементов, что и обусловливает более высокую ее эффективность, чем обычных известковых удобрений.

В ряде отходов промышленности могут содержатся вредные для растений соединения (сульфиды и др.), которые до внесения в почву требуют доработки. Однако большинство отходов можно применять без предварительной доработки, и только некоторые из них требуют размола.

Химический состав сланцевой золы и ее физические свойства могут быть довольно различными в зависимости от происхождения сланцев, способа сжигания и удаления золы. При внесении в почву 5 - 6 т/га сланцевой золы одновременно вносится 60 - 120 кг К₂О. Поэтому культура, под которую вносится зола, не нуждается обычно в дополнительном внесении калийных удобрений. Содержащиеся в золе микроэлементы оказывают положительное действие на урожай сельскохозяйственных культур. Нейтрализующая способность сланцевой золы эквивалентна 65 - 92% СаСО₃. Кальций и магний содержатся в ней в форме кремнекислых и углекислых солей (частично в виде оксидов и гидроокиси). Фосфорная кислота золы малодоступна, а ее магний, кальций и сера – легкоусвояемые растениями. Являясь комплексным, преимущественно известковым удобрением, сланцевая зола обладает высокой эффективностью. Она нейтрализует почвенную кислотность несколько медленнее и слабее, чем обычные известковые удобрения.

На кислых почвах в составе сорняков преобладают хвощ, щавелек, торица и др., но даже и они выглядят довольно хилыми. Разнотравье очень бедное, почти отсутствуют бобовые травы, мать-и-мачиха и др. По внешним признакам нельзя, однако, сделать заключение сколько необходимо внести извести, поэтому необходимо обратиться к лабораторным методам анализа почвы.

Основой для правильного известкования должны служить картограммы кислотности и паспорта полей. Количество необходимой для внесения извести зависит от величины кислотности почвы, степени насыщенности ее основаниями, гранулометрического состава и биологических особенностей произрастающих на ней растений. Необходимо иметь в виду нецелесообразность резкого сдвига рН более чем на единицу.

Потребность почв в известковании в Беларуси в настоящее время определяется по величине обменной кислотности рН в КСl.

Подлежат известкованию:

дерново-подзолистые песчаные, супесчаные почвы пашни, сенокосов и пастбищ, имеющие показатель кислотности пахотного горизонта рН в кс1 5,0 и ниже;

дерново-подзолистые суглинистые и глинистые почвы с рН в кс1 6,0 и ниже;

торфяно-болотные почвы с рН в кс1 5,50 и ниже;

почвы рекультивируемых земель (выработанные торфяники, карьерные участки и др.), если кислотность подготавливаемого в качестве пахотного или гумусового горизонта имеет рН в кс1 5,50 и ниже.

На землях с уровнем загрязнения более 1,0 Кu/км² по цезию-137 или более 0,15 Ku/км² по стронцию-90 дополнительно известкуются рыхлосупесчаные почвы с рН в кс1 5,51 - 5,75; связносупесчаные почвы – с рН в кс1 5,51 - 6,00.

При проведении работ по известкованию выделяется мелиоративное (на почвах I и II групп кислотности) и поддерживающее известкование, рассчитанное на компенсацию подкисляющих факторов (на почвах III и IV групп) по типам севооборотов в зависимости от их насыщения кальциефобными и кальциефильными культурами.

В севооборотах с высоким уровнем насыщения льном, картофелем и люпином известкование следует проводить при рН в кс1 5,5 и ниже (на песчаных почвах - 5,25 и ниже). Рекомендуется вносить известь непосредственно под эти культуры или за 4 и более лет до их посева.

Наиболее точно дозы извести можно определить по величине гидролитической кислотности. Полная доза извести по величине гидролитической кислотности рассчитывается следующим образом:

где Д — доза СаСО₃, т/га; 3 ^. 10⁶ — масса пахотного горизонта, кг;

Н_г — величина гидролитической кислотности, мэкв в 100 г сухой почвы;

1,5 — пересчетный коэффициент, который получают из следующих расчетов.

Для нейтрализации 1 мэкв кислотности (ионов Н⁺) в 100 г почвы требуется 1 мэкв, или 50 мг СаСО₃, а на 1 кг — 500 мг ^. 3 ^. 10⁶ — для перехода к массе пахотного горизонта (кг). Для того чтобы перейти от мг к тоннам, необходимо поделить на 1 ^. 10⁹. Потребность в известковании с достаточной для практических целей точностью может быть определена и по обменной кислотности (рН кс1). В этом случае дозы известковых удобрений в действующем веществе устанавливаются на основании гранулометрического состава почв, исходного уровня кислотности, содержания гумуса в почвах, плотности загрязнения территорий радионуклидами.

Для известкования пахотных почв применяются дозы известковых удобрений согласно табл. 4.6, сенокосов и пастбищ - табл. 4.7. В табл. 4.8 приведены средние дозы СаСО₃ для планирования общей потребности в известковых удобрениях по хозяйствам, районам, областям.

где Д_о – расчетная доза СаСО₃ на картограмме кислотности, т/га;

Д_ф – физический вес мелиоранта, т/га;

М – содержание кальция и магния в перерасчете на СаСО₃,% на сухое вещество;

В – влажность, %;

А₁ – доля частиц менее 1 мм, %;

А₂ – доля частиц 1 – 3 мм, %;

А₃ – доля частиц 3 – 5 мм, %;

А₄ – доля частиц более 5 мм, %;

0,7, 0,5, 0,2 – нейтрализующая способность частиц в сравнении с размером частиц менее 1 мм.