ALKALIMAAT: OMINAISUUDET, KOOSTUMUS JA KORJAUS - YMPÄRISTÖ - 2025

Emäksinen maaperä on maaperä, joilla on korkea pH-arvo (suurempi kuin 8,5). PH on vesiliuoksen happamuus- tai emäksisyysasteen mitta ja sen arvo osoittaa läsnä olevien H ⁺ -ionien pitoisuuden.

Maaperän pH on yksi tärkeimmistä indikaattoreista maaperän analysoinnissa, koska se vaikuttaa ratkaisevasti tässä matriisissa tapahtuviin biologisiin prosesseihin, mukaan lukien kasvien kehitys.

Kuva 1. Alkalisissa maaperäissä on suuri savipitoisuus, mikä aiheuttaa paisumista ja supistumista. Lähde: flickr.com/photos/eddgarreve

Erittäin happamat tai emäksiset pH-arvot luovat haitalliset olosuhteet kaikenlaisten elämänmuotojen kehittymiselle maaperässä (kasvit ja eläimet).

Matemaattisesti pH ilmaistaan:

pH = -logi

missä on H ⁺ -ionien tai vetyionien moolipitoisuus.

PH: n käyttö on erittäin käytännöllistä, koska sillä vältetään pitkien lukujen käsittely. Vesiliuoksissa pH asteikko vaihtelee välillä 0 ja 14. Happamat liuokset, joissa pitoisuus H ⁺ ioneja on korkea ja suurempi kuin OH ^- ionien (oxyhydryl), on pH-arvo alempi kuin 7. emäksisiä liuoksia, joissa OH-ionipitoisuudet ^- ovat hallitsevia, pH: n arvot ovat yli 7.

Puhtaaseen veteen 25 ^° C: ssa, pitoisuus on H ⁺ ioneja yhtä kuin pitoisuus OH ^- ioneja ja näin ollen sen pH on yhtä suuri kuin 7. Tämä pH-arvo pidetään neutraalilla.

Kuva 2. Hortensiakasvin (Hydrangea macrophylla) kukat ovat sinisiä, jos sen kasvun maaperässä on happama pH ja vaaleanpunaista, jos maaperä on alkalinen. Lähde: Raul654

Alkalisen maaperän yleiset ominaisuudet

Alkalisen maaperän ominaisuuksista voidaan mainita:

Rakenne

Ne ovat maaperää, jolla on erittäin huono rakenne ja erittäin heikko vakavuus, eivät ole kovin hedelmällisiä ja vaikeita maataloudelle. Heillä on ominainen pintatiiviste.

Niissä on usein kova ja kompakti kalkkikerros, jonka syvyys on 0,5–1 metriä, ja erityyppisiä tiivistyksiä kuorien ja kerrosten muodossa.

Tämä johtaa korkeaan mekaaniseen vastustuskykyyn kasvien juurten tunkeutumiseen ja vähentyneen ilmaston ja hypoksiaongelmiin (käytettävissä olevan hapen alhainen pitoisuus).

Sävellys

Niillä on määräävä natriumkarbonaatin läsnä ollessa Na ₂ CO ₃. Ne ovat savimaita, joissa enimmäkseen savea esiintyy maaperän laajentumista turpoamalla veden läsnä ollessa.

Jotkut ylimääräiset ionit ovat myrkyllisiä kasveille.

Vedenpidätys

Heillä on huono vedenkeräys ja varastointi.

Niillä on alhainen tunkeutumiskapasiteetti ja alhainen läpäisevyys, joten huono vedenpoisto. Tämä johtaa siihen, että sade tai kasteluvesi pysyy pinnalla, aiheuttaen myös niukkojen saatavissa olevien ravintoaineiden alhaisen liukoisuuden ja liikkuvuuden, mikä lopulta muuttuu ravintoainevajeiksi.

Sijainti

Ne sijaitsevat yleensä puolikuivilla ja kuivilla alueilla, joilla sateita on vähän ja emäksisiä kationeja ei huuhtoa maaperästä.

Kemiallinen koostumus ja korrelaatio kasvien kehitykseen

Savimaisina maalaisina, joiden koostumus on pääosin savia, niillä on hydratoitujen alumiinisilikaattien yhdistelmiä, joilla voi olla erilaisia ​​värejä (punainen, oranssi, valkoinen) tiettyjen epäpuhtauksien läsnäolon vuoksi.

Alumiini-ionien liialliset pitoisuudet ovat myrkyllisiä kasveille (fytotoksisia), ja siksi ne ovat ongelma kasveille.

Maaperän emäksinen tila tuottaa luonteenomaisen kemiallisen koostumuksen muun muassa seuraavilla tekijöillä:

Liukoisten suolojen korkea suolapitoisuus tai liiallinen pitoisuus vedessä

Tämä tila vähentää kasvien kulkeutumista ja veden imeytymistä juuriin sen tuottaman osmoottisen paineen takia.

Natrium- tai ylimääräinen natriumioni (Na

Korkea suolapitoisuus vähentää maaperän hydraulista johtavuutta, vähentää veden varastointikapasiteettia sekä hapen ja ravinteiden kuljetusta.

Suuri pitoisuus liukoista booria

Boori on myrkyllistä kasveille (fytotoksinen).

Ravinteiden rajoittaminen

Korkean pH-arvot sekä alkaalinen maaperä, jossa on hallitseva pitoisuudet OH ^- ionien, rajoittavat saatavuus kasvien ravinteita.

Bikarbonaatti-ioni (HCO

Bikarbonaatti on myös fytotoksinen, koska se estää juurten kasvua ja kasvien hengitystä.

Alumiini-ionin (Al

Alumiini on toinen fytotoksinen metalli, jolla on vaikutuksia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin bikarbonaattien liiallinen läsnäolo.

Muut fytotoksiset ionit

Emäksisissä maaperäissä on yleensä fytotoksisia konsentraatioita kloridi (Cl ^-), natrium (Na ⁺), boori (B ³⁺), bikarbonaatti (HCO ₃ ^-) ja alumiini (Al ³⁺) -ioneissa.

ravinteet

Emäksisillä maaperäillä on myös vähentynyt kasviravinteiden, erityisesti makroravinteiden, kuten fosforin (P), typen (N), rikin (S) ja kaliumin (K), sekä mikrotravinteiden, kuten sinkin (Zn), kuparin (Cu), mangaanin (Mn) ja molybdeeni (Mo).

Emäksisen maaperän korjaus

Vihanneskasvien tuotantoa kuivilla ja puolikuisilla ympäristöillä rajoittavat vähäisten ja vaihtelevien sateiden aiheuttamat rajoitukset, nykyinen hedelmättömyys ja alkalisen maaperän fysikaaliset ja kemialliset rajoitukset.

Emäksisen maaperän sisällyttäminen maataloustuotantoon on yhä kiinnostuneempaa ottamalla käyttöön menetelmiä niiden olosuhteiden korjaamiseksi ja parantamiseksi.

Strategia alkalisen maaperän parantamiseksi

Alkalisen maaperän hallinta sisältää kolme päästrategiaa niiden tuottavuuden lisäämiseksi:

• Strategiat alkalisen maaperän syvien kerrosten tai pohjarajoitusten lieventämiseksi.
• Strategiat viljelykasvien sietokyvyn lisäämiseksi alkalisen maaperän rajoituksille.
• Strategiat ongelman välttämiseksi sopivilla maataloustieteellisillä ratkaisuilla.

Maaperän alkalinen korjauskäytäntö

- Ohimenevä suolapitoisuuden korjaus

Ohimenevien suolapitoisuuksien (suolapitoisuuden, jota ei liity pohjaveden nousuun) parantamiseksi ainoa käytännöllinen menetelmä on pitää sisävesivirta maaperän profiilin läpi.

Tämä käytäntö voisi sisältää kipsin (CaSO ₄) levittämisen suolauutteen osuuden lisäämiseksi juurien kehitysvyöhykkeeltä. Natriumalustoissa sitä vastoin vaaditaan asianmukaisia ​​muutoksia natriumionien uuton tai pesun lisäksi.

Liukoinen boori voidaan myös pestä pois. Natriumin ja boorin huuhtoutumisen jälkeen ravintoaineiden puutteet korjataan.

-Mala-aura tai syvä maanporaus

Maaperän auraus tai syvä maaporaus koostuu matriisin poistamisesta pohjakerroksesta tiivistettyjen kovettuneiden kerrosten hajottamiseksi ja hedelmällisyyden ja kosteuden parantamiseksi lisäämällä vettä.

Tämä tekniikka parantaa maaperän tuottavuutta, mutta sen vaikutukset eivät pysy pitkällä tähtäimellä.

Maaperän suolapitoisuuden (tai ylimääräisen natriumionin, Na ⁺) korjaamisella syvällä pohjamaalauksella on positiivisia vaikutuksia pitkällä tähtäimellä vain, jos maaperän rakenne vakautetaan lisäämällä kemiallisia parantajia, kuten kalsium kipsi (CaSO) ₄) tai orgaaniset aineet, ihmisten, karjan ja ajoneuvojen liikenteen tai kulun hallinnan lisäksi maaperän tiivistymisen vähentämiseksi.

-Korjaus lisäämällä kipsiä

Kipsiä kalsiumionien (Ca ²⁺) lähteenä natriumionien (Na ⁺) korvaamiseksi maaperässä on käytetty laajasti vaihtelevalla menestyksellä, tavoitteena parantaa natriummallien rakenneongelmia.

Kipsikorjaus estää savipartikkeleiden liiallisen turpoamisen ja leviämisen, lisää huokoisuutta, läpäisevyyttä ja vähentää maaperän mekaanista kestävyyttä.

On myös tutkimustyötä, jossa kerrotaan suolojen, natriumin ja myrkyllisten alkuaineiden suotoveden lisääntymisestä kipsin avulla alkalisen maaperän korjauksena.

- Parannus polymeerien käytöllä

Natrium maaperän parantamiseksi on äskettäin kehitetty tekniikoita, joihin sisältyy erilaisten polyakryyliamidipolymeerien (PAM) käyttö.

PAM: t lisäävät tehokkaasti natriummaltojen hydraulista johtavuutta.

- Korjaus orgaanisella aineella ja pehmusteella

Pinta-murskeilla (tai englanniksi murskeilla) on useita suotuisia vaikutuksia: ne vähentävät pintavesien haihtumista, parantavat tunkeutumista ja vähentävät veden ja suolojen liikkumista ulkopuolelle.

Orgaanisen jätteen pintakäsittely kompostin muodossa johtaa Na ⁺ -ionien vähenemiseen, mahdollisesti johtuen siitä, että jotkut kompostimateriaalin liukoiset orgaaniset yhdisteet voivat tarttua natriumioniin muodostamalla monimutkaisia ​​kemiallisia yhdisteitä.

Lisäksi kompostin orgaaninen aine lisää makroravinteita (hiili, typpi, fosfori, rikki) ja mikrotravinteita maaperään ja edistää mikro-organismien aktiivisuutta.

Korjaus orgaanisilla aineilla suoritetaan myös syvissä maakerroksissa, vuoteiden muodossa, samoin eduin kuin pinnallisella levityksellä.

Kuva 3. Muutokset vulkaanisella tuhkalla vedenpidätyksen parantamiseksi, El Palmar, Tenerife, (Kanariansaaret). Lähde: Patrick.charpiat, Wikimedia Commonsista

-Kemiallisten lannoitteiden levitys maaperään

Kemiallisten lannoitekerrosten levittäminen pohjaan on myös alkalisen maaperän korjauskäytäntö, joka parantaa maatalouden tuottavuutta, koska se korjaa makro- ja mikrotravinteiden puutteen.

-Ensimmäiset viljelykasvit

Useissa tutkimuksissa on tarkasteltu ensimmäisen käytön viljelykasvien käytäntöä mekanismina maaperän rakenteen muokkaamiseksi luomalla huokosia, joiden avulla juuret voivat kehittyä vihamielisessä maaperässä.

Monivuotisia puumaisia ​​kotoperäisiä lajeja on käytetty tuottamaan huokosia läpäisemättömissä savialustoissa, joiden ensimmäisen käytön viljely muuttaa suotuisasti maaperän rakennetta ja hydraulisia ominaisuuksia.

- Suolaisen suolaisen maaperän rajoituksia sietävien kasvilajien uusinta

Valikoivan jalostuksen käyttö viljelykasvien sopeutumisen parantamiseksi alkalisen maaperän rajoittaviin olosuhteisiin on kyseenalaistettu, mutta se on tehokkain pitkäaikainen ja taloudellisin menetelmä parantaa sadon tuottavuutta näissä vihamielisissä maaperäissä.

-Vältä maaperän rajoitukset

Vältämiskäytäntöjen periaate perustuu resurssien maksimointiin suhteellisen hyvänlaatuisesta emäksisestä maaperäpinnasta vihanneskasvien kasvua ja satoa varten.

Tämän strategian käyttö edellyttää varhaisessa vaiheessa kypsyvien viljelykasvien käyttöä, jotka ovat vähemmän riippuvaisia ​​pohjakosteuden kosteudesta ja joihin sen haitalliset tekijät vaikuttavat vähemmän, ts. Kykyyn välttää alkalisessa maaperässä esiintyvät haitalliset olosuhteet.

-Agronomiset käytännöt

Yksinkertaiset maatalouden käytännöt, kuten varhainen sadonkorjuu ja lisääntynyt ravinnepanos, lisäävät juurien paikallista kehitystä ja mahdollistavat siten myös kasvussa käytetyn pinta-maaperän määrän lisäämisen.

Karsinnan ja sängen pidätys ovat myös agronomisia tekniikoita emäksisten maaperien viljelyolosuhteiden parantamiseksi.

Viitteet

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Johdon rooli vehnän sadon parantamisessa - katsaus painottaen erityisesti Länsi-Australiaa. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Kompostoidun kuivikkeiden levitys Vertosolin ja Sodosolin maaperään. 1. Vaikutukset viljelykasvien kasvuun ja maaperän veteen. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
3. Brand, JD (2002). Karkean siementen lupiinien (Lupinus pilosus ja Lupinus atlanticus Glads.) Seulominen tai kalkkimallien sietokyky. Kasvi ja maaperä. 245, 261 - 275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA ja Anderson, WK (2003). Maaperän ominaisuuksien ja viljasatojen vaikutukset syvään repeytymiseen ja kipsin levitykseen tiivistetyssä savimaisessa hiekkamaassa vastakohtana hiekkaiselle savimustalle Länsi-Australiassa. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. ja Rathjen, AJ (2003). Alumiinin fytotoksisuus vehnäkasveille korkean pH: n liuoksissa. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153