Зачем регулировать кислотность почвы?

Подкисление пахотных земель происходит помимо воли земледельца, который вдобавок через некоторые агротехнические мероприятия может ускорять темпы этого процесса. Почвы подкисляются по следующим причинам: 

• за счет естественного выноса кальция с урожаем и вымывания его в нижележащие слои почвенного профиля;
• минерализации органического вещества, кислотных дождей;
• в результате применения некоторые видов азотных удобрений.

Определять кислотность почв (показатель рН) необходимо для эффективного использования питательных элементов растениями из вносимых удобрений. От кислотности почвенной среды зависят физические, химические и биологические свойства почвы, что непосредственно влияет на рост растений, потенциал продуктивности которых полнее всего проявляется в наиболее подходящих для них условиях кислотности (табл. 1). Кислотность пахотных земель должна быть в пределах рН 5,0-7,0. Процессы снижения плодородия почвы отмечаются при рН ниже 5,0.

Таблица 1. Оптимальная кислотность почвы для правильного роста и развития важнейших культур

Кислая среда почвы определяет нежелательных физических и химических свойств, которые с точки зрения земледелия являются очень важными:

• уменьшается усвояемость питательных элементов растениями, особенно фосфора, магния и молибдена;
• в почвах с рН 5,0 повышается подвижность элементов, которые в больших дозах становятся небезопасными (химически активный алюминий), особенно для ячменя, пшеницы, сахарной свеклы, горчицы;
• в кислой почве увеличивается концентрация растворимого магния, токсичного для клевера и люцерны;
• повышается доступность тяжелых металлов, которые при сильной концентрации в почве могут поступать в растения, снижая качество растениеводческой продукции;
• кислые катионы оказывают негативное влияние на культурные растения, что проявляется в угнетении роста корневой системы, слабом кущении и низкой устойчивостью к засухе (фото 1);

• замедляются процессы нитрификации азота, уменьшается потребление азота растениями, так как при слишком кислой реакции почвы растения неохотно усваивают азот в аммонийной форме;
• легко разрушается структура почвы, поскольку из-за низкого содержания кальция агрегаты распадаются под влиянием механической обработки и осадков. Почва покрывается коркой и уплотняется во время засухи, а при избытке влаги начинает мазаться;
• тормозится активность почвенных микроорганизмов, что замедляет скорость разложения пожнивных остатков (соломы, стерни и т.д.).

На содержание кальция в растениях, которое изменяется в пределах от 0,05% до 4,5% СаО, влияют биологические особенности культур, плодородие почвы и факторы, влияющие на его усвоение. Кальций усваивается растениями из солей кальция в виде ионов Ca2+, растворенных в почвенном растворе, либо из поглощающего комплекса почвы.

Количество усвоенного кальция может составлять от 20 кг/га для однодольных растений до 300 кг/га для некоторых двудольных культур. Присутствие этого элемента в почве обеспечивает:

• повышение доступности для растений многих элементов питания и тем самым рост их продуктивности;
• ускорение процесса разложения органического вещества и процессов нитрификации;
• развитие в почве полезной микрофлоры;
• улучшение роста и развития корневой системы, что повышает устойчивость растений к засухе;
• улучшение физических свойств пахотного слоя почвы.

Хозяйства должны контролировать и поддерживать оптимальный уровень кислотности почвы, не допуская критического снижения этого показателя. В то же время обеспечение оптимальной кислотности почвы требует длительного времени и усилий. Часто только после того, когда появляются признаки угнетения роста растений, проводится анализ кислотности почвы, но быстро изменить ситуацию уже невозможно. Считается, что коррекцию уровня рН почвы следует проводить каждые 3-5 лет. С этой точки зрения легкие по гранулометрическому составу почвы, обладающие меньшей сорбционной способностью, известкуют чаще, но меньшими дозами. На тяжелых почвах с высокой сорбционной способностью известкование проводят более высокими дозами извести, но реже. При этом однократная доза кальция не должна превышать 2 т/га СаО на легких почвах и 3 т/га — на средних и тяжелых почвах.

Определение доз кальция зависит от типа почвы и уровня ее рН, определенного в лабораторных условиях. Чтобы результаты анализов были надежными, пробу почвы надо отобрать правильно, а для этого важно знать методику отбора пробы:

• средняя проба весом 0,5 кг, необходимая для анализа, должна состоять из 20-50 частичных проб, которые тщательно перемешаны;
• частичные пробы следует брать на глубине до 20 см буром или лопатой;
• одна проба берется с поля с одной культурой (максимально 4 га);
• чтобы проба была репрезентативной, частичные пробы следует брать, идя вдоль данного поля, поперек, по диагонали либо зигзагом. Нельзя брать пробы только с одного места!

На основании анализа почвы и ее типа определяют потребность в известковании (табл. 2, 3).

Таблица 2. Дозы кальцийсодержащих удобрений для известкования, т СаО/га

Таблица 3. Класс потребности известкования почв

Форма удобрения — один из важнейших факторов, обуславливающих эффективность известкования, а значит, и скорость нейтрализации избыточной кислотности почвы. Известковые мелиоранты для снижения кислотности почвы бывают в форме карбоната или оксида. В первой форме основным компонентом является карбонат кальция, а во вторых — окись кальция.

Легче растворяются в почве окиси, значительно труднее — карбонатные формы. Окись кальция рекомендована, прежде всего, для тяжелых по гранулометрическому составу почв (глинистых), реакция которых изменяется очень медленно. На таких почвах нет опасности быстрого снижения кислотности (повышения рН), так как они отличаются высокой буферной способностью, поэтому отсутствует возможность их «переизвестковать».

На легких почвах лучшей формой извести является карбонат кальция, который более медленный в действии. Внесение быстро действующей окиси кальция на легкие почвы может привести к уничтожению их структуры, сжиганию гумуса и ухудшению свойств, отвечающих за плодородие почвы. Если дефицит магния подтвержден лабораторным анализом почвы, лучше применить кальциево-магниевые удобрения (доломит).

Формы соединений кальция и магния, используемые для снижения кислотности почв, чаще всего трудно растворимы в воде. Это приводит к тому, что эффект снижения кислотности почвы вы заметите только в следующем вегетационном сезоне. Поэтому, регулируя кислотность почвы, следует учитывать биологические особенности всех культур данного севооборота (необходимо корректировать кислотность для конкретного вида севооборота).

Кальций следует вносить заблаговременно до посева культуры, стараясь при этом равномерно распределить его по полю и тщательно перемешать с почвой. Оптимальный срок внесения известковых удобрений— период от уборки культуры до зяблевой обработки почвы. Внесение кальция нельзя совмещать с применением сульфата аммония и суперфосфатом, а также вносить одновременно с навозом и другими органическими удобрениями. В то же время все виды кальцийсодержащих удобрений можно совмещать в небольших дозах с мочевиной, нитратом натрия и кальция, калийной солью.

Из представленных в таблице 4 данных видно, что переход форм кальция из разных форм известковых удобрений в активное состояние требует высокой влажности и времени.

Таблица 4. Степень растворимости в воде некоторых компонентов кальциевых удобрений (Cieśliński 2007)

Следует периодически контролировать уровень кислотности почвы. На средних и тяжелых по гранулометрическому составу почвах целесообразно применять окись кальция, на легких — карбонат кальция. Непосредственно перед известкованием почвы и сразу же после него не рекомендуется вносить фосфорные и азотные удобрения, поскольку это приводит к потере азота из-за его улетучивания, а фосфор становится недоступным для растений. Нельзя совмещать известкование с внесением органических удобрений. Если эти приемы все же необходимо применить одновременно, то их максимально разделяют по времени, внося кальций перед вспашкой, а другие удобрения под предпосевную обработку почвы. 

Перевод с польского: Анна Кислекова.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2013 г., № 19).