ALKALICKÉ PŮDY: VLASTNOSTI, SLOŽENÍ A KOREKCE - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Tyto zásadité půdy jsou půdy, které mají vysokou hodnotu pH (větší než 8,5). Hodnota pH je měřítkem stupně kyselosti nebo zásaditosti vodného roztoku a jeho hodnota označuje koncentraci přítomných iontů H ⁺.

Půdní pH je jedním z nejdůležitějších ukazatelů v analýze půdy, protože rozhodujícím způsobem ovlivňuje biologické procesy, které se vyskytují v této matrici, včetně vývoje rostlin.

Obrázek 1. Alkalické půdy mají vysoký obsah jílu, což způsobuje expanzi a kontrakci. Zdroj: flickr.com/photos/eddgarreve

Extrémně kyselé nebo bazické hodnoty pH vytvářejí nepříznivé podmínky pro rozvoj všech forem života v půdě (rostlin a živočichů).

Matematicky je pH vyjádřeno jako:

pH = -log

kde je molární koncentrace H ⁺ iontů nebo vodíkových iontů.

Použití pH je velmi praktické, protože zabraňuje manipulaci s dlouhými čísly. Ve vodných roztocích se stupnice pH pohybuje mezi 0 a 14. Kyslé roztoky, kde je koncentrace H ⁺ iontů vysoká a vyšší než koncentrace OH ^- iontů (oxyhydril), mají pH nižší než 7. V alkalických roztocích, kde Koncentrace OH iontů ^- jsou dominantní, pH má hodnoty vyšší než 7.

Čistá voda při 25 ^o C má koncentraci iontů H ⁺ rovnou koncentraci iontů OH ^- a proto je její pH rovné 7. Tato hodnota pH je považována za neutrální.

Obrázek 2. Květy rostliny hortenzie (Hydrangea macrophylla) jsou modré, pokud má půda, na které roste, kyselé pH a růžová, pokud je půda zásaditá. Zdroj: Raul654

Obecné vlastnosti alkalických půd

Mezi charakteristiky alkalických půd lze zmínit:

Struktura

Jsou to půdy s velmi špatnou strukturou a velmi nízkou stabilitou, pro zemědělství nejsou příliš úrodné a problematické. Mají charakteristické povrchové těsnění.

Často představují tvrdou a kompaktní vápenatou vrstvu o hloubce 0,5 až 1 metr a různé typy zhutnění ve formě krust a bytů.

To vede k vysoké mechanické odolnosti proti pronikání kořenů rostlin a problémům se sníženým provzdušňováním a hypoxií (nízká koncentrace dostupného kyslíku).

Složení

Mají dominantní přítomnost uhličitanu sodného Na ₂ CO ₃. Jsou to jílovité půdy, kde většina přítomnosti jílu způsobuje expanzi půdy bobtnáním v přítomnosti vody.

Některé ionty, které jsou přítomny v nadbytku, jsou pro rostliny toxické.

Zadržování vody

Mají špatný sběr a skladování vody.

Mají nízkou infiltrační kapacitu a nízkou propustnost, proto špatnou drenáž. To vede k zadržování deště nebo zavlažovací vody na povrchu, což také vede k nízké rozpustnosti a mobilitě vzácných dostupných živin, což nakonec vede k nedostatku živin.

Umístění

Obvykle se nacházejí v polosuchých a vyprahlých oblastech, kde je málo srážek a alkalické kationty nejsou vyluhovány z půdy.

Chemické složení a korelace s vývojem rostlin

Jako jílovité půdy s převahou hlíny ve svém složení mají agregáty hydratovaných hlinitokřemičitanů, které mohou díky přítomnosti zvláštních nečistot vykazovat různé barvy (červená, oranžová, bílá).

Nadměrné koncentrace iontů hliníku jsou pro rostliny toxické (fytotoxické), a proto představují problém pro plodiny.

Alkalický stav půdy vytváří charakteristické chemické složení s faktory, jako jsou:

Vysoká slanost nebo nadměrná koncentrace rozpustných solí ve vodě

Tento stav snižuje transpiraci rostlin a absorpci vody kořeny v důsledku osmotického tlaku, který vytváří.

Sodičnost nebo přebytek sodíku (Na

Vysoká sodnost snižuje hydraulickou vodivost půdy, snižuje kapacitu skladování vody a transport kyslíku a živin.

Vysoké koncentrace rozpustného boru

Bór je toxický pro rostliny (fytotoxický).

Omezení živin

Vysoké hodnoty pH spojené s alkalickými zemin, s převažující koncentrací OH ^- iontů, omezují dostupnost rostlinných živin.

Bikarbonátový iont (HCO

Bikarbonát je také fytotoxický, protože inhibuje růst kořenů a dýchání rostlin.

Přítomnost iontů hliníku (Al

Hliník je další fytotoxický kov, který má účinky podobné nadměrné přítomnosti hydrogenuhličitanů.

Ostatní fytotoxické ionty

Obecně alkalické půdy představují fytotoxické koncentrace iontů chloridu (Cl ^-), sodíku (Na ⁺), boru (B ³⁺), hydrogenuhličitanu (HCO ₃ ^-) a hliníku (Al ³⁺).

Živiny

Alkalické půdy mají také sníženou rozpustnost živin rostlin, zejména makronutrientů, jako je fosfor (P), dusík (N), síra (S) a draslík (K) a mikronutrientů, jako je zinek (Zn), měď (Cu), mangan (Mn) a molybden (Mo).

Alkalická korekce půdy

Produkce zeleninových plodin ve vyprahlém a polosuchém prostředí je omezena omezeními způsobenými nízkými a proměnlivými srážkami, existující neplodností a fyzikálními a chemickými omezeními alkalické půdy.

Roste zájem o začlenění alkalických půd do zemědělské produkce prostřednictvím zavádění metod k nápravě a zlepšení jejich podmínek.

Strategie ke zlepšení alkalických půd

Řízení alkalických půd zahrnuje tři hlavní strategie ke zvýšení jejich produktivity:

• Strategie ke zmírnění omezení hlubinných vrstev nebo podloží alkalických půd.
• Strategie ke zvýšení tolerance plodin k omezením zásaditých půd.
• Strategie, jak se tomuto problému vyhnout pomocí vhodných agronomických inženýrských řešení.

Zásady korekce alkalických půd

- Korekce přechodné slanosti

Pro zlepšení přechodných slaných podmínek (slanost nesouvisející s vlnami podzemní vody) je jedinou praktickou metodou udržování průtoku vody směrem dovnitř skrze půdní profil.

Tato praxe by mohla zahrnovat aplikaci sádry (CaSO ₄) ke zvýšení frakce slaného výluhu z kořenové vývojové zóny. Naproti tomu u sodních podloží je oproti vyluhování nebo mytí sodných iontů třeba použít odpovídající změny.

Rozpustný bór lze také odplavit. Po vyluhování sodíku a boru se odstraní nedostatky živin.

- Pluhy ornice nebo hluboké podloží

Orba půdy nebo hluboké podloží spočívá v odstranění matrice z podloží, aby se rozbily zhutněné tvrzené vrstvy a zlepšila plodnost a vlhkost přidáním vody.

Tato technika zlepšuje produktivitu půdy, ale její účinky nejsou dlouhodobě udržovány.

Úprava půdní sodnosti (nebo nadbytku sodíku iontů, Na ⁺) hlubokým podložím má dlouhodobě pozitivní účinky pouze tehdy, je-li půdní struktura stabilizována přídavkem chemických zlepšujících látek, jako je vápník ve formě sádry (CaSO) ₄) nebo organické látky, kromě řízení dopravy nebo průchodu lidí, hospodářských zvířat a vozidel, ke snížení zhutnění půdy.

- Oprava přidáním omítky

Sádra jako zdroj iontů vápníku (Ca ²⁺), které nahrazují sodné ionty (Na ⁺) v půdě, byla hojně používána s proměnlivým úspěchem, s cílem zlepšit strukturální problémy v sodných půdách.

Korekce sádry zabraňuje nadměrnému bobtnání a disperzi částic jílu, zvyšuje pórovitost, propustnost a snižuje mechanickou odolnost půdy.

Existují také výzkumné práce, které uvádějí zvýšení výluhu solí, sodíku a toxických prvků, s použitím sádry jako korekce alkalických půd.

-Zlepšení s použitím polymerů

Nedávno byly vyvinuty techniky pro zlepšení sodíkových půd, které zahrnují použití různých polyakrylamidových polymerů (PAM).

PAM jsou účinné při zvyšování hydraulické vodivosti v sodných půdách.

-Korekce s organickou hmotou a polstrováním

Povrchové mulče (nebo mulče v angličtině) mají několik příznivých účinků: snižují odpařování povrchové vody, zlepšují infiltraci a snižují pohyb vody a solí směrem ven.

Povrchní aplikace organického odpadu ve formě kompostu vede ke snížení iontů Na ⁺, pravděpodobně v důsledku skutečnosti, že některé rozpustné organické sloučeniny v kompostovém materiálu mohou zachycovat ionty sodíku tvorbou komplexních chemických sloučenin.

Kromě toho organická hmota kompostu přispívá do půdy makronutrienty (uhlík, dusík, fosfor, síra) a mikroživinami a podporuje aktivitu mikroorganismů.

Korekce organickou hmotou se také provádí v hlubokých vrstvách půdy, ve formě lůžek, se stejnými výhodami jako povrchová aplikace.

Obrázek 3. Změny sopečného popela za účelem zlepšení zadržování vody, El Palmar, Tenerife (Kanárské ostrovy). Zdroj: Patrick.charpiat, z Wikimedia Commons

- Aplikace chemických hnojiv v podloží

Použití ložisek chemických hnojiv v podloží je také opravnou praxí pro alkalické půdy, která zlepšuje zemědělskou produktivitu, protože opravuje nedostatek makro a mikroživin.

-První plodiny

Několik studií zkoumalo praxi plodin prvního použití jako mechanismu pro modifikaci struktury půdy a vytváření pórů, které umožňují kořenům rozvíjet se v nepřátelských půdách.

Trvalé dřeviny původního druhu byly použity k výrobě pórů v nepropustných jílovitých podložích, jejichž kultivace při prvním použití příznivě mění strukturu a hydraulické vlastnosti půdy.

- Rozmnožování rostlinných druhů tolerantních k omezení podloží podloží

Použití selektivního šlechtění ke zlepšení přizpůsobení plodin omezujícím podmínkám alkalických půd bylo velmi zpochybněno, ale je to nejúčinnější dlouhodobá a nejúspornější metoda zlepšení produktivity plodin v těchto nepřátelských půdách.

- Vyvarujte se omezení podloží

Princip vyhýbání se praktikám je založen na maximálním využití zdrojů z relativně benigního alkalického povrchu půdy pro růst a výnos rostlinných plodin.

Použití této strategie předpokládá použití plodin s časným zráním, méně závislých na vlhkosti podloží a méně ovlivněných jeho nepříznivými faktory, tj. Se schopností vyhnout se nepříznivým podmínkám přítomným v alkalické půdě.

-Agronomické praktiky

Jednoduché agronomické postupy, jako je časná sklizeň a zvýšený přísun živin, zvyšují lokalizovaný vývoj kořenů a umožňují tak také zvýšení objemu povrchové půdy využívané v plodině.

Zadržování prořezávání a strniště jsou také agronomické techniky ke zlepšení kultivačních podmínek v alkalických půdách.

Reference

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Role managementu při zlepšování výnosu pšenice - přehled se zvláštním důrazem na západní Austrálii. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10,1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Aplikace kompostované podestýlky na půdu Vertosol a Sodosol. 1. Účinky na růst plodin a půdní vodu. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689 - 699.
3. Brand, JD (2002). Screening hrubě naočkovaných lupinů (Lupinus pilosus a Lupinus atlanticus Glads.) Nebo tolerance vůči vápenatým zeminám. Rostlina a půda. 245, 261-275. doi: 10,1263 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA a Anderson, WK (2003). Reakce vlastností půdy a výnosů zrn na hluboké trhání a aplikaci sádry v zhutněné hlinité písčité půdě v kontrastu s písčitohlinitou hlinitou půdou v západní Austrálii. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273 - 282. doi: 10,1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. a Rathjen, AJ (2003). Fytotoxicita hliníku na rostliny pšenice v roztocích s vysokým pH. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497 - 501. doi: 10,1071 / EA01153