Alkaliske jordarter: egenskaper, sammensetning og korreksjon
Alkaliske jordsmonn er jord med høy pH-verdi (større enn 8, 5). PH er et mål på graden av surhet eller alkalitet av en vandig løsning, og dens verdi indikerer konsentrasjonen av H + -ioner som er tilstede.
Jordens pH er en av de viktigste indeksene i jordanalyse, da den har en avgjørende innflytelse på de biologiske prosessene som forekommer i denne matrisen, inkludert utvikling av planter.
PH av syre eller grunnleggende ekstreme verdier, genererer uønskede forhold for utvikling av alle livsformer i jorden (planter og dyr).
Matematisk uttrykkes pH som:
pH = -log [H +]
hvor [H +] er den molare konsentrasjonen av H + -ioner eller hydrogenioner.
Bruk av pH er veldig praktisk, da det unngås å håndtere lange figurer. I vandige oppløsninger varierer pH-skalaen mellom 0 og 14. Syreoppløsninger hvor konsentrasjonen av H + -ioner er høy og høyere enn OH- (oksyhydrid), har pH lavere enn 7. I alkaliske oppløsninger hvor konsentrasjonene av OH- ioner er dominerende, pH har verdier større enn 7.
Det rene vannet ved 25oC har en konsentrasjon av H + ioner som er lik konsentrasjonen av OH-ioner, og derfor er pH-verdien lik 7. Denne pH-verdien betraktes som nøytral.
Generelle egenskaper av alkaliske jordarter
Blant egenskapene til alkaliske jordarter kan vi nevne:
struktur
De er jord med en svært dårlig struktur og svært lav stabilitet, ikke veldig fruktbar og problematisk for landbruket. De presenterer en karakteristisk overfladisk forsegling.
Ofte presenterer de et hardt og kompakt kalkholdig lag mellom 0, 5 og 1 meter dypt og flere typer komprimeringer i form av skorper og gulv.
Dette fører til høy mekanisk motstand mot penetrering av plantens røtter, og problemer med redusert lufting og hypoksi (lav konsentrasjon av tilgjengelig oksygen).
sammensetningen
De har en dominerende tilstedeværelse av natriumkarbonat Na2C03. De er leirejord, hvor størstedelen av leire forårsaker utvidelse av jorda ved hevelse i nærvær av vann.
Noen ioner som er tilstede i overkant, er giftige for planter.
Vannretensjon
De har mangelfull vanninnsamling og lagring.
De har lav infiltrasjonskapasitet og lav permeabilitet, derfor dårlig drenering. Dette fører til at regnvann eller vanning blir beholdt på overflaten, og genererer også lav oppløselighet og mobilitet for de få tilgjengelige næringsstoffene, noe som til slutt oversetter til næringsdefekt.
plassering
De er vanligvis plassert i halvtørre og tørre områder, hvor regner er knappe og alkaliske kationer i jorda ikke utlakes.
Kjemisk sammensetning og korrelasjon med utvikling av planter
Som leirejord med en overvekt av leire i deres sammensetning, har de aggregater av hydrerte aluminiumsilikater som kan vise forskjellige farger (rød, oransje, hvit) på grunn av tilstedeværelsen av spesielle urenheter.
Overdrivende konsentrasjoner av aluminiumioner er giftige for planter (fytotoksiske), og er derfor et problem for avlinger.
Jordens alkaliske tilstand genererer en karakteristisk kjemisk sammensetning med faktorer som:
En høy saltholdighet eller overdreven konsentrasjon av vannløselige salter
Denne tilstanden reduserer plantens transpirasjon og vannopptaket ved røttene, på grunn av det osmotiske trykket som det genererer.
Sodisitet eller overskudd av natriumion (Na +)
Den høye brusen reduserer jordens hydrauliske konduktivitet, reduserer lagringskapasiteten til vann og transport av oksygen og næringsstoffer.
Høye konsentrasjoner av løselig bor
Bor er giftig for planter (fytotoksisk).
Næringsbegrensning
PH med høye verdier assosiert med alkaliske jordarter, med overveiende konsentrasjoner av OH- ioner, begrenser tilgjengeligheten av plantenæringsstoffer.
Bikarbonat ion (HCO 3 -) til stede i høye konsentrasjoner
Bikarbonatet er også fytotoksisk, siden det hemmer veksten av roten og respirasjonen av plantene.
Tilstedeværelse av aluminiumion (Al3 +) i høye konsentrasjoner
Aluminium er et annet fytotoksisk metall som har lignende virkninger for overdreven forekomst av bikarbonater.
Andre fytotoksiske ioner
Generelt har alkaliske jordarter fytotoksiske konsentrasjoner av kloridioner (Cl-), natrium (Na +), bor (B3 +), bikarbonat (HCO3-) og aluminium (Al3 +).
næringsstoffer
Alkaliske jordarter har også redusert løselighet av plantenæringsstoffer, spesielt makronæringsstoffer som fosfor (P), nitrogen (N), svovel (S) og kalium (K) og mikronæringsstoffer som sink (Zn), kobber (Cu), mangan Mn) og molybden (Mo).
Alkalisk jordkorreksjon
Produksjonen av vegetabilske avlinger i tørre og halvtørre miljøer er begrenset av restriksjonene på grunn av lav og variabel nedbør, eksisterende ufruktbarhet og fysiske og kjemiske begrensninger av alkalisk jord.
Det er økende interesse for å inkorporere alkaliske jordarter i landbruksproduksjon gjennom implementering av korreksjonsmetoder og forbedring av forholdene deres.
Strategier for å forbedre alkaliske jordarter
Forvaltningen av alkaliske jordarter inneholder tre hovedstrategier for å øke produktiviteten din:
- Strategier for å redusere restriksjonene i dyp- eller undergrunnslagene av alkaliske jordarter.
- Strategier for å øke toleransen av avlinger til begrensningene av alkaliske jordarter.
- Strategier for å unngå problemet gjennom egnede agronomiske ingeniørløsninger.
Alkalisk jordkorrigeringspraksis
-Correksjon av forbigående saltholdighet
For forbedring av forholdene for forbigående saltholdighet (saltholdighet som ikke er forbundet med oppkomst av grunnvann), er den eneste praktiske metoden å opprettholde en strøm av vann til interiøret gjennom jordens profil.
Denne praksisen kan inkludere anvendelse av gips (CaSO 4 ) for å øke brøkdelene av lekte salter fra sonen av rotutvikling. I natriumundergrunner er det i motsetning til anvendelse av hensiktsmessige endringer i tillegg til utvasking eller vasking av natriumioner.
Oppløselig bor kan også fjernes med vask. Etter utvasking av natrium og bor, korrigeres mangler i næringsstoffer.
Pløying av undergrunnen eller dyp underjording
Undergrunnspløying eller dyp underjording innebærer fjerning av undergrunnsmatrisen for å bryte herdede komprimerte lag og forbedre fruktbarhet og fuktighet ved å tilsette vann.
Denne teknikken forbedrer jordproduktiviteten, men effektene holdes ikke på lang sikt.
Korrigering av jordsodaighet (eller overskudd av natriumion, Na +) med dyp underjording, har bare positive langsiktige effekter dersom jordstrukturen stabiliseres ved tilsetning av kjemiske forbedringer, for eksempel kalsium i form av gips (CaSO 4). ) eller organisk materiale, i tillegg til å kontrollere trafikk eller passasje av mennesker, husdyr og kjøretøy, for å redusere jordkomprimering.
-Correksjon ved tilsetning av gips
Gips som kilde til kalsiumioner (Ca2 +) som erstatter natriumioner (Na +) i jorda, har blitt brukt i stor utstrekning med varierende suksess, med det formål å forbedre strukturelle problemer i natriumjord.
Korrigeringen med gips forhindrer overdreven hevelse og spredning av leirepartikler, øker porøsiteten, permeabiliteten og reduserer jordens mekaniske motstand.
Det er også forskningsverk som rapporterer en økning i utvasking av salter, natrium og giftige elementer, ved bruk av gips som korreksjon for alkaliske jordarter.
-Improdering med bruk av polymerer
Det er nylig utviklet teknikker for forbedring av natriumjord, som inkluderer bruk av flere polyakrylamidpolymerer (PAM for akronym på engelsk).
PAM er effektiv for å øke den hydrauliske konduktiviteten i natriumjord.
-Correksjon med organisk materiale og polstring
De overfladiske dynene (eller mulchs på engelsk) har flere gunstige effekter: de reduserer fordampningen av overfladisk vann, de forbedrer infiltreringen og de reduserer bevegelsen av vann og salter mot utsiden.
Den overfladiske påføringen av organisk avfall i form av kompost resulterer i en reduksjon av Na + -ioner, muligens på grunn av at noen organiske forbindelser som er oppløselige i kompostmaterialet, kan fange natriumionen gjennom dannelsen av komplekse kjemiske forbindelser.
I tillegg bidrar kompostets organiske materiale til makronæringsstoffer (karbon, nitrogen, fosfor, svovel) og mikronæringsstoffer til jorda og fremmer aktiviteten til mikroorganismer.
Korrigeringen med organisk materiale er også laget i dype lag av jord, i form av senger, med samme fordeler som overflatepåføring.
-Applikasjon av kjemisk gjødsel i undergrunnen
Anvendelsen av senger av kjemisk gjødsel i undergrunnen er også en praksis for å korrigere alkaliske jordarter som forbedrer landbruksproduktiviteten, da det korrigerer mangelen på makro og mikronæringsstoffer.
-Forbruk avlinger
Flere studier har undersøkt bruken av førstegangsavlinger som en mekanisme for å modifisere jordens struktur, og skaper porene som gjør at røttene kan utvikle seg i fiendtlige jordarter.
Woody flerårige innfødte arter har blitt brukt til å produsere porene i ugjennomtrengelige leire undergrunner, hvis første bruk kultivering gunstig modifiserer jordens struktur og hydrauliske egenskaper.
-Reproduksjon av plantearter tolerant til restriksjonene av saltvann undergrunnen
Bruken av selektiv avl for å forbedre tilpasningen av avlinger til de restriktive forholdene til alkaliske jorda er blitt utspurt, men det er den mest effektive metoden på lang sikt og den mest økonomiske for å forbedre produktiviteten av avlinger i disse fiendtlige jorda.
-Forhold av undergrunnsbegrensningene
Prinsippet om unngåelsespraksis er basert på maksimal ressursbruk fra den relativt godartede alkaliske jordoverflaten, for vekst og utbytte av vegetabilske avlinger.
Bruken av denne strategien innebærer bruk av tidlig modning avlinger, mindre avhengig av fuktighet i undergrunnen og mindre påvirket av deres uønskede faktorer, det vil si evnen til å unngå de uønskede forholdene i alkalisk jord.
-Agronomisk praksis
Enkel agronomisk praksis, som tidlig innhøsting og økt næringsinntak, øker den lokale utviklingen av roten og tillater dermed også en økning i volumet av overflatejord utnyttet i avlingen.
Oppbevaring av beskjæringer og stubbler er også agronomiske teknikker for forbedring av dyrkningsbetingelsene i alkaliske jordarter.
