Alkaliska jordegenskaper, sammansättning och korrigering

2670
Simon Doyle

De alkaliska jordar de är jordar som har ett högt pH-värde (större än 8,5). PH är ett mått på surhetsgraden eller alkaliniteten hos en vattenlösning och dess värde indikerar koncentrationen av H-joner+  närvarande.

Jordens pH är ett av de viktigaste indexen i jordanalys, eftersom det avgörande påverkar de biologiska processerna som förekommer i denna matris, inklusive växternas utveckling..

Figur 1. Alkaliska jordar har ett högt innehåll av leror, vilket orsakar expansion och sammandragning. Källa: flickr.com/photos/eddgarreve

Extremt sura eller basiska pH-värden skapar ogynnsamma förhållanden för utveckling av alla livsformer i jorden (växter och djur)..

Matematiskt uttrycks pH som:

pH = -log [H+]

där [H+] är den molära koncentrationen av H-joner+ eller vätejoner.

Användningen av pH är mycket praktisk, eftersom man undviker att hantera långa siffror. I vattenlösningar varierar pH-skalan mellan 0 och 14. Syra lösningar, där koncentrationen av H-joner+ är hög och större än för OH-joner- (oxihydril), har ett pH-värde lägre än 7. I alkaliska lösningar där koncentrationerna av OH-joner- är de dominerande, har pH-värdena större än 7.

Rent vatten vid 25ellerC, har en koncentration av H-joner+ lika med OH-jonkoncentrationen- och därför är dess pH lika med 7. Detta pH-värde anses vara neutralt.

Figur 2. Blommorna på hortensiaväxten (Hydrangea macrophylla) är blå om jorden där den växer har ett surt pH och rosa om jorden är alkalisk. Källa: Raul654 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Artikelindex

  • 1 Allmänna egenskaper hos alkaliska jordar
    • 1.1 Struktur
    • 1.2 Sammansättning
    • 1.3 Vattenretention
    • 1.4 Plats
  • 2 Kemisk sammansättning och korrelation med växtutveckling
    • 2.1 Hög salthalt eller överdriven koncentration av lösliga salter i vatten
    • 2.2 Sodicitet eller överskott av natriumjon (Na +)
    • 2.3 Höga koncentrationer av lösligt bor
    • 2.4 Begränsning av näringsämnen
    • 2.5 bikarbonatjon (HCO3-) närvarande i höga koncentrationer
    • 2.6 Förekomst av aluminiumjon (Al3 +) i höga koncentrationer
    • 2.7 Andra fytotoxiska joner
    • 2.8 Näringsämnen
  • 3 Korrigering av alkaliska jordar
    • 3.1 Strategier för att förbättra alkaliska jordar
  • 4 Alkaliska jordkorrigeringsmetoder
    • 4.1 -Korrigering av övergående salthalt
    • 4.2 -Jordplöjning eller djup underjordning
    • 4.3 -Korrigering för tillsats av gips
    • 4.4 -Förbättring med användning av polymerer
    • 4.5 -Korrigering med organiskt material och stoppning
    • 4.6 -Användning av kemiska gödningsmedel i undergrunden
    • 4.7-Grödor för första gången
    • 4.8 - Reproduktion av växtarter som är toleranta mot restriktionerna i saltlösning
    • 4.9 -Utnyttjande av begränsningar av undergrunden
    • 4.10 -Agronomiska metoder
  • 5 Referenser

Allmänna egenskaper hos alkaliska jordar

Bland egenskaperna hos alkaliska jordar kan vi nämna:

Strukturera

De är jordar med mycket dålig struktur och mycket låg stabilitet, inte särskilt bördiga och problematiska för jordbruket. Ha en karakteristisk ytförsegling.

De presenterar ofta ett hårt och kompakt kalkhaltigt lager mellan 0,5 och 1 meter djupt och olika typer av komprimeringar i form av skorpor och lägenheter..

Detta leder till ett högt mekaniskt motstånd mot penetrering av växternas rötter och problem med minskad luftning och hypoxi (låg koncentration av tillgängligt syre).

Sammansättning

De har en dominerande närvaro av natriumkarbonat NatvåCO3. De är lerjordar, där majoriteten av lera orsakar jordens expansion genom att svälla i närvaro av vatten..

Vissa joner som förekommer i överskott är giftiga för växter.

Vattenretention

De har dålig vattenuppsamling och lagring.

De har låg infiltrationskapacitet och låg permeabilitet, därför dålig dränering. Detta leder till att regn eller bevattningsvatten hålls kvar på ytan, vilket också genererar låg löslighet och rörlighet hos de knappa tillgängliga näringsämnena, vilket slutar med att översättas till näringsbrister..

Plats

De är vanligtvis belägna i halvtorra och torra regioner, där regn är knappa och alkaliska katjoner inte lakas ut från jorden..

Kemisk sammansättning och korrelation med växtutveckling

Som lerig jord med en övervägande av leror i sin sammansättning har de aggregat av hydratiserade aluminiumsilikater som kan uppvisa olika färger (rött, orange, vitt) på grund av förekomsten av speciella orenheter..

För höga koncentrationer av aluminiumjoner är giftiga för växter (fytotoxiska) och är därför ett problem för grödor.

Jordens alkaliska tillstånd genererar en karakteristisk kemisk sammansättning med faktorer som:

Hög salthalt eller överdriven koncentration av lösliga salter i vatten

Detta tillstånd minskar transpirationen av växterna och absorptionen av vatten genom rötterna på grund av det osmotiska tryck som det genererar..

Sodicitet eller överskott av natriumjon (Na+)

Hög sodicitet minskar jordens hydrauliska ledningsförmåga, minskar lagringskapaciteten för vatten och transporterar syre och näringsämnen..

Höga koncentrationer av lösligt bor

Bor som är giftigt för växter (fytotoxiskt).

Begränsning av näringsämnen

Höga pH-värden associerade med alkaliska jordar, med dominerande koncentrationer av OH-joner-, begränsa tillgången på växtnäringsämnen.

Bikarbonatjon (HCO3-) i höga koncentrationer

Bikarbonat är också fytotoxiskt, eftersom det hämmar rottillväxt och växtandning..

Förekomst av aluminiumjon (Al3+) i höga koncentrationer

Aluminium är en annan fytotoxisk metall som har effekter som liknar den överdrivna närvaron av bikarbonater.

Andra fytotoxiska joner

I allmänhet uppvisar alkaliska jordarter fytotoxiska koncentrationer av kloridjoner (Cl-natrium (Na+), bor (B3+bikarbonat (HCO3-) och aluminium (Al3+).

Näringsämnen

Alkaliska jordar har också minskad löslighet i växtnäringsämnen, särskilt makronäringsämnen såsom fosfor (P), kväve (N), svavel (S) och kalium (K) och mikronäringsämnen såsom zink (Zn), koppar (Cu), mangan (Mn) och molybden (Mo).

Alkalisk jordkorrigering

Produktionen av grönsaksgrödor i torra och halvtorra miljöer är begränsad av begränsningarna av låg och varierande nederbörd, den befintliga infertiliteten och de fysiska och kemiska begränsningarna av alkalisk mark..

Det finns ett växande intresse för att integrera alkaliska jordar i jordbruksproduktionen genom att implementera metoder för att korrigera och förbättra deras förhållanden..

Strategier för att förbättra alkaliska jordar

Hanteringen av alkaliska jordar innehåller tre huvudstrategier för att öka deras produktivitet:

  • Strategier för att mildra begränsningarna för de djupa skikten eller undergrunden av alkaliska jordar.
  • Strategier för att öka toleransen för grödor till begränsningarna av alkaliska jordar.
  • Strategier för att undvika problemet genom lämpliga agronomiska tekniska lösningar.

Alkalisk jordkorrigering

-Övergående saltkorrigering

För förbättring av övergående saltförhållanden (salthalt som inte är förknippat med grundvattensflod) är den enda praktiska metoden att upprätthålla ett flöde av vatten mot det inre genom markprofilen..

Denna praxis kan inkludera applicering av gips (CaSO4) för att öka fraktionen av saltlakat från rotutvecklingszonen. I natriumunderlag krävs däremot tillämpning av lämpliga ändringar förutom utlakning eller tvättning av natriumjoner..

Lösligt bor kan också avlägsnas genom tvättning. Efter natrium- och borlakning korrigeras näringsbrist.

-Undergrundsplog eller djup undergrund

Underjord plöjning, eller djup underjord, består i att ta bort matrisen från underjorden för att bryta komprimerade härdade lager och förbättra fertilitet och fukt genom att tillsätta vatten..

Denna teknik förbättrar markens produktivitet, men dess effekter bibehålls inte på lång sikt..

Korrigering av jordens sodicitet (eller överskott av natriumjon, Na+) med djup undergrund har det bara positiva effekter på lång sikt om markstrukturen stabiliseras med tillsats av kemiska förbättringsmedel, såsom kalcium i form av gips (CaSO4) eller organiskt material, förutom att kontrollera trafiken eller passagen för människor, boskap och fordon, för att minska markpackningen.

-Korrigering av gipsaddition

Gips som källa till kalciumjoner (Catvå+) för att ersätta natriumjoner (Na+jorden) har använts i stor utsträckning med varierande framgång i syfte att förbättra de strukturella problemen i sodajord.

Gipskorrektion förhindrar överdriven svullnad och spridning av lerpartiklar, ökar porositet, permeabilitet och minskar jordens mekaniska motstånd..

Det finns också forskningsarbeten som rapporterar en ökning av lakvatten av salter, natrium och giftiga element, med användning av gips som en korrigering av alkaliska jordar..

-Förbättring med användning av polymerer

Det finns nyligen utvecklade tekniker för förbättring av natriumjord, som inkluderar användning av olika polyakrylamidpolymerer (PAM)..

PAM är effektiva för att öka den hydrauliska konduktiviteten i natriumjord.

-Korrigering med organiskt material och stoppning

Ytbeläggning (eller mulchs på engelska) har flera gynnsamma effekter: de minskar avdunstningen av ytvatten, förbättrar infiltration och minskar rörelsen av vatten och salter till utsidan.

Den ytliga appliceringen av organiskt avfall i form av kompost resulterar i en minskning av Na-joner+, möjligen på grund av att vissa lösliga organiska föreningar i kompostmaterialet kan fånga natriumjonen genom bildandet av komplexa kemiska föreningar.

Dessutom bidrar det organiska materialet i komposten till makronäringsämnen (kol, kväve, fosfor, svavel) och mikronäringsämnen till jorden och främjar aktiviteten hos mikroorganismer..

Korrigeringen med organiskt material utförs också i djupa lager av jorden, i form av sängar, med samma fördelar som den ytliga applikationen.

Figur 3. Ändringar med vulkanaska för att förbättra vattenretentionen, El Palmar, Teneriffa, (Kanarieöarna). Källa: Patrick.charpiat [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], från Wikimedia Commons

-Applicering av kemiska gödningsmedel i undergrunden

Tillämpningen av kemiska gödselbäddar i undergrunden är också en korrigeringsmetod för alkaliska jordar som förbättrar jordbruksproduktiviteten, eftersom det korrigerar bristen på makro- och mikronäringsämnen..

-Grödor för första gången

Flera studier har undersökt praxis med grödor för första gången som en mekanism för att ändra markstrukturen, vilket skapar porer som gör att rötter kan utvecklas i fientliga jordar..

Fleråriga träaktiga inhemska arter har använts för att producera porer i ogenomtränglig leraundergrund, vars odling för första gången ändrar jordens struktur och hydrauliska egenskaper..

-Reproduktion av växtarter som är toleranta mot begränsningarna i saltlösning

Användningen av selektiv avel för att förbättra anpassningen av grödor till de begränsande förhållandena för alkaliska jordar har varit mycket ifrågasatt, men det är den mest effektiva långsiktiga och mest ekonomiska metoden för att förbättra grödans produktivitet i dessa fientliga jordar..

-Undvikande av markgränser

Principen för undvikande av metoder baseras på maximal användning av resurser från den relativt godartade alkaliska jordytan för tillväxt och utbyte av grönsaksgrödor..

Användningen av denna strategi innebär att man använder tidigt mogna grödor, mindre beroende av underjordisk fuktighet och mindre påverkas av dess ogynnsamma faktorer, det vill säga med förmågan att undvika de ogynnsamma förhållandena i alkalisk jord..

-Agronomiska metoder

Enkel agronomisk praxis, såsom tidig skörd och ökad näringstillförsel, ökar lokal rotutveckling och möjliggör därmed också en ökning av volymen på ytjord som utnyttjas i grödan..

Retentionen av beskärning och stubb är också agronomiska tekniker för att förbättra odlingsförhållandena i alkaliska jordar..

Referenser

  1. Anderson, W. K., Hamza, M. A., Sharma, D. L., D'Antuono, M. F., Hoyle, F. C., Hill, N., Shackley, B. J., Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Ledningens roll i avkastningsförbättringen av vetegrödan - en recension med särskild tonvikt på västra Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
  2. Armstrong, R. D., Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Applicering av komposterat ströskräp på en Vertosol- och Sodosol-jord. 1. Effekter på grödotillväxt och markvatten. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
  3. Brand, J. D. (2002). Screening av grovfröda lupiner (Lupinus pilosus och Lupinus atlanticus Glada.) Eller tolerans mot kalkhaltiga jordar. Växt och jord. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
  4. Hamza, M. A. och Anderson, W. K. (2003). Svar på markegenskaper och spannmålsavkastning vid djuprivning och gipsapplikation i en komprimerad lerig sandjord kontrasterad med en sandig lerjordjordjord i västra Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
  5. Ma, G., Rengasamy, P. och Rathjen, A. J. (2003). Fytotoxicitet hos aluminium för veteplanter i hög-pH-lösningar. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153

Ingen har kommenterat den här artikeln än.