О чем речь? Гипсование почвы — агротехническая процедура, необходимая для вымывания из солончаков натрия, который значительно ухудшает плодородие и препятствует посадке большинства культур.
На что обратить внимание? Гипсование заменяет вредный натрий на полезный кальций во время легкой вспашки. Однако использование чистого гипса экономически нецелесообразно, поэтому применяют заменители на его основе.
В этой статье:
Почвы, нуждающиеся в гипсовании
Территория, подверженная солонцеванию, охватывает обширные просторы в Российской Федерации, превышающие 30 миллионов гектаров, из которых более 11 миллионов гектаров используются под сельскохозяйственные цели. На территории стран СНГ площадь солонцеватых почв составляет около 115 миллионов гектаров, из них более 23,9 миллиона гектаров используются под обработку.
Солонцы преимущественно распространены в южных районах Поволжья, Западной и Восточной Сибири, на Южном Урале и на Северном Кавказе, а также в степных зонах Казахстана. В этих регионах они встречаются в виде небольших участков и проникают в основные земельные массивы.
Почвы, нуждающиеся в гипсовании
Такие почвы имеют высокую степень связности и неблагоприятные физико-химические свойства. В условиях повышенной влажности они становятся диспергированными под воздействием высоких концентраций натрия, что приводит к образованию мажущей массы. Обработка солонцеватых почв ведет к появлению крупных глыб. В сухом состоянии эти почвы не могут быть обработаны. В результате урожайность на таких участках остается низкой и имеет плохое качество. Микробиологическая активность снижается из-за высокого уровня щелочности и нестабильного водного режима.
Щелочная реакция почвы неблагоприятно влияет на множество сельскохозяйственных культур и микроорганизмов почвы, уменьшая доступность растениям таких важных элементов, как фосфор, железо, марганец и бор.
Области солонцевания часто представлены пятнами различных размеров, встречающимися среди более распространенных зональных почв, таких как каштановые, бурые и черноземы в лесостепной, степной и полупустынной зонах.
Рассмотрим, когда и для чего производят гипсование почвы.
Гипсование почв применяют, чтобы вытеснить натрий из почвы и заменить его катионами кальция. В процессе мелиорации устраняются карбонатные соли натрия, происходит замена их кальцием, а образующийся сульфат натрия (Na2SO4) удаляется путем вымывания.
Эффективность гипсования зависит от содержания обменного натрия в почве, причем проведение процедуры рекомендуется при содержании Na более 10 % от емкости катионного обмена (ЕКО) в почвенно-поглощающем комплексе (ППК).
Одновременно с натрием в почве может присутствовать значительное количество магния, составляющее от 15 % до 35 % ЕКО.
Почвы, нуждающиеся в гипсовании
Технология гипсования почв
Гипсование почв является важным аспектом агротехники, обеспечивающим улучшение характеристик почвенного слоя для повышения его продуктивности. Этот метод представляет собой процесс внесения в почву гипса CaSO4 × 2H2O с целью коррекции ее химических, физических и биологических свойств.
Практика гипсования особенно актуальна для мелиорации солонцеватых почв. Они характеризуются высоким содержанием поглощенного натрия, превышающего 20 % от ЕКО, что приводит к неблагоприятным характеристикам и низкой плодородности почвенного слоя. Цель гипсования заключается в устранении повышенной щелочности почвы и замене натрия на кальций в ППК, что отображается в химическом равновесии:
Дополнительно гипсование способствует вымыванию избытка сульфата натрия Na2SO4 в процессе орошения, а в условиях богарных местностей предпринимаются меры по улавливанию сульфата натрия для предотвращения его негативного влияния на почвенный слой путем снегозадержания и накопления поверхностных стоков. Солонцы являются почвами с высокой потребностью к гипсованию. Солонцеватые (10–20 % Na от ЕКО) и слабосолонцеватые (5–10 % Na от ЕКО) почвы входят в категорию средней и слабой нуждаемости в гипсовании соответственно. Помимо замещения натрия кальцием в ППК, гипсование почвы направлено на замену магния в ППК до определенного уровня (менее 30 % от ЕКО).
Эта потребность особенно актуальна для ненасыщенных кальцием солонцов (менее 70 % от ЕКО), где рассолонцевание требует комплексного воздействия на почвенный слой, включая замещение магния, обладающего пептизирующим эффектом по отношению к почвенным коллоидам. Гипсование не только снижает щелочность почвы, но и уменьшает содержание поглощенного натрия и магния, улучшая почвенную структуру и увеличивая биологическую активность.
Эффективность гипсования почвы подчеркивается периодом достижения мелиоративного эффекта в течение 2–3 лет и продолжительностью его действия до 5–10 лет.
В России теоретическая основа гипсования почвы была разработана К. К. Гедройцем. Он предложил методику расчета дозы внесения гипса на основе эквивалентности обмена натрия на кальций в ППК и установил, что содержание натрия не более 5 % от ЕКО не оказывает негативного влияния на свойства почвы и рост сельскохозяйственных культур. Современные методы определения доз гипса основаны на моделировании процессов переноса солей и химического равновесия, что позволяет более точно рассчитывать необходимое количество гипса для достижения оптимальных результатов.
Технология гипсования почв
Диапазон доз гипса, вносимого при мелиорации, колеблется от скромных 2–3 тонн на гектар до 20–25 тонн на гектар, достигая в некоторых случаях даже 70 тонн на гектар. Максимальные дозы гипса наиболее необходимы на солонцах, содержащих соду, где гипсование также направлено на нейтрализацию токсического действия соды на растения:
Процесс гипсования почвы осуществляется различными методами, включая внесение гипса на поверхность почвы с последующей заделкой и добавление гипса в поливную воду. Этот последний подход позволяет улучшить соотношение кальция и натрия (Ca+/Na+) в воде, что способствует ускорению процесса мелиорации.
Эффективность гипсования может быть повышена за счет использования гипсов тонкого помола и внесения высоких доз органических удобрений, а также орошения. В качестве материалов для гипсования могут служить сыромолотый гипс, глиногипс (гажа), алебастр и фосфогипс. Однако при использовании фосфогипса необходимо осуществлять агроэкологический мониторинг в системе почва — растение — дренажные воды для контроля содержания фтора, стронция, кальция и соотношения кальция и стронция в растениях и почвах.
Интересным вариантом является возможность использования гипсовых ресурсов, которые естественным образом залегают в почве на глубине от 35 до 50 сантиметров в зонах сухих степей и полупустынных зон. Для этого производится плантажная вспашка солонцов на глубину 50–55 см и специальные мероприятия по накоплению влаги. Этот метод, предложенный А. Ф. Большаковым и В. А. Ковдой в 1930-х гг., известный как самомелиорация солонцов, позволяет получить эффект в течение 4–5 лет.
Несмотря на свою эффективность, такие техники требуют осторожного подхода и регулярного мониторинга, чтобы избежать возможного вторичного засоления почв. В случае, когда гипсовый слой находится достаточно близко к поверхности почвы, помимо стандартной методики обработки существенный эффект может быть достигнут с применением специальной трехъярусной вспашки с использованием плуга особой конструкции.
При таком подходе материал из верхнего гумусового слоя разрыхляется и остается на своем месте, в то время как солонцовый и гипсовый слои частично смешиваются, изменяя свое расположение в профиле почвы.
Средства для гипсования почвы
Гипсование почвы — это важное, но, к сожалению, дорогостоящее мероприятие, а использование малорастворимого гипса требует времени для достижения результатов. Однако существует несколько природных соединений, содержащих кальций, которые эффективны в мелиорации солонцовых почв.
Глиногипс, например, один из самых распространенных средств для мелиорации солонцовых почв. Содержащий до 70–90 % гипса, до 11 % карбоната кальция, а также примеси магния, натрия, калия и ряда микроэлементов, таких как медь и марганец, глиногипс оказывает положительное действие на почву и ее плодородие в течение длительного периода, до 5–6 лет после внесения.
Карбонатно-гипсовая порода также имеет схожее воздействие на солонцовые почвы. Легкодоступная и не требующая предварительной обработки, она обладает мелиоративным эффектом, не уступающим гипсу.
Средства для гипсования почвы
Фосфогипс, в свою очередь, представляет собой крупнотоннажный отход производства двойного суперфосфата и преципитата. Он содержит высокий процент гипса (от 75 до 85 %), что делает его более дешевым альтернативным вариантом гипсу. Благодаря присутствию в нем фосфорной кислоты (до 0,5–0,6 %), а также более высокой растворимости, фосфогипс обладает усиленным мелиоративным эффектом.
Сыромолотый гипс, получаемый размолом природных залежей гипса, также представляет собой хорошее средство для гипсования почв. Содержащий от 71 до 73 % гипса, он слабо растворяется в воде. Важным является его тонкий размол, а также влажность, не превышающая 8 %, чтобы избежать склеивания и комкования этого материала во время хранения.
Топ-5 оборудования для гипсования почвы
Разбрасыватель песка и минеральных удобрений Л-116
Это инновационное оборудование специально разработано для эффективного внесения твердых минеральных удобрений и песка на почву. В отличие от традиционных колесных моделей, этот разбрасыватель обладает уникальной конструкцией без шасси, что делает его компактным и удобным в использовании.
Его многофункциональность позволяет работать с ним в любое время года. Л-116 легко агрегатируется с тракторами различных марок, включая МТЗ, ЛТЗ и ЮМЗ. Благодаря этому он является универсальным средством для фермеров. Его небольшой вес, не превышающий 200 кг, обеспечивает простоту установки и маневрирования на поле. Одновременно он способен переносить нагрузку до 600 кг, что обеспечивает высокую производительность при работе.
Разбрасыватель песка и минеральных удобрений Л-116
Разбрасыватель минеральных удобрений OZONE-1000
Особенности:
- Совместимость с тракторами мощностью от 75 до 90 лошадиных сил.
- Бункер емкостью 1000 литров.
- Ширина обработки составляет 24 метра.
- Относится к типу навесного оборудования.
Разбрасыватель минеральных удобрений OZONE-1000
Разбрасыватель минеральных удобрений навесной STRUMYK S500 (500 Л)
Оборудование представляет собой продукцию от польской компании Bomet, специально разработанную для использования с тракторами, оснащенными трехточечной системой крепления навесного оборудования. Этот разбрасыватель представляет собой надежное и эффективное решение для внесения минеральных удобрений на сельскохозяйственные участки.
Изготовленный из качественной оцинкованной стали и высокопрочного композитного пластика, STRUMYK S500 обеспечивает долговечность и надежность в использовании. Одним из важных его преимуществ является простота в использовании. Благодаря интуитивно понятному дизайну и удобству в управлении, этот разбрасыватель становится доступным даже для непрофессиональных пользователей.
Разбрасыватель минеральных удобрений навесной STRUMYK S500 (500 Л)
Разбрасыватель удобрений MOSH AGRI M-GS-800
Высокопроизводительное оборудование, отличающееся не только легкой и удобной конструкцией, но и компактным дизайном, что делает его идеальным выбором для малых и средних фермерских хозяйств. Одной из его ключевых особенностей является двойная гидравлическая система открывания и закрывания.
Благодаря возможности регулировки разбрасывающих лопаток, пользователь может легко контролировать дальность разбрасывания удобрений в диапазоне от 10 до 24 метров, что повышает эффективность использования данного оборудования.
Уникальность MOSH AGRI M-GS-800 проявляется также в специально разработанном бункере для загрузки удобрений с широким горлом и низкой высотой наполнения. Открытая ситовая система обеспечивает легкий доступ к бункеру и его очистке. Важным преимуществом разбрасывателя является также наличие вертикально расположенных смесителей.
Разбрасыватель удобрений MOSH AGRI M-GS-800
Разбрасыватель минеральных удобрений GMS 800H
Произведенный в Турции, этот агрегат представляет собой высококачественную технику, разработанную для совместного использования с мини-тракторами различной мощности. С габаритами 1,5 метра в длину, 1,13 метра в ширину и 1,27 метра в высоту и весом 200 килограммов разбрасыватель легко маневрирует на полях.
Его бункер вмещает до 0,8 кубических метра удобрений. Управление процессом разбрасывания осуществляется с помощью гидравлической системы, что обеспечивает простоту и эффективность работы.&
Рабочая ширина агрегата достигает 24 метров. Это позволяет равномерно распределять удобрения по всей площади поля. Разбрасыватель подключается к мини-трактору при помощи трехточечной навесной системы и вала отбора мощности. В комплект поставки входят два диска, обеспечивающие поверхностное распределение удобрений почвы, что существенно повышает урожайность культур.
Разбрасыватель минеральных удобрений GMS 800H
Часто задаваемые вопросы о гипсовании почвы
Что делать, если почва закисляется водой?
Если вода вызывает закисление почвы из-за подтока щелочных грунтовых вод, первым шагом будет отвод этих вод с участка с помощью специальных канав. После этого следует провести гипсование засоленных участков, внести навоз и осуществить глубокую вспашку. Если солонцовые свойства сохраняются с предыдущих стадий развития почвы, гипсование можно начать сразу.
Как повысить эффективность процесса гипсования почвы?
Рекомендуется внести гипс в дозе 6–10 кг на 10 кв. метров в два этапа. Половина гипса добавляется перед вспашкой или перекопкой, а вторая половина — вместе с удобрениями перед культивацией. Совместное внесение гипса с навозом существенно увеличивает урожайность. Повышает эффективность приема снегонакопление на солонцовых пятнах.
Что делать, если солонцы разбросаны по участку?
Если солонцы находятся на участке в виде мелких пятен, рекомендуется применить метод землевания. Это заключается в накоплении земли с окружающей территории на солонцовом участке, чтобы выровнять рельеф и погрузить солонцовое пятно под слой плодородной почвы.
Гипсование почвы является эффективным способом улучшения водно-физических и химических свойств солонцов, а также повышения их плодородия. Применение гипса способствует снижению щелочности почвы, уменьшению содержания обменного натрия в почвенно-растительном комплексе и повышению насыщенности кальцием.
