Гипсосодержащие мелиоранты, их получение, свойства и применение. Гипсование солонцевых почв

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

 

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ"

 

Кафедра Химии

РЕФЕРАТ

По теме: "Гипсосодержащие мелиоранты, их получение, свойства и применение.

Гипсование солонцевых почв."

 

 

ВЫПОЛНИЛИ:

Студент(ка) 1 курса 2 группы________________________ Храмцова Е.А. и Кок А.А.

(подпись)

ПРОВЕРИЛ:

ассистент_____________________________________ М.Н.

(подпись)

 

 

г.Горки, 2014

 

Содержание:

• Гипсосодержищие мелиоранты . Химические мелиоранты.
• Гипсование солонцевых почв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гипсосодержищие милиоранты . 

 

Гипсование является дорогостоящим мероприятием, а малорастворимый гипс – мелиорантом медленного действия. Среди природных соединений, содержащих кальций, в мелиорации солонцов наибольшее распространение получили глиногипс, карбонатно-гипсовая порода, фосфогипс, сыромолотый гипс. Глиногипс содержит 70-90% гипса, до 11% карбоната кальция, примеси магния, натрия, калия, ряд микроэлементов: медь и марганец. Глиногипс является эффективным мелиорантом, особенно в условиях орошения, и оказывает положительное действие на почву и ее плодородие в течение 5-6 лет после внесения.

 

Для удобрения дополнительно вводят гипсосодержащие мелиоранты. При этом соотношение компонентов, мас.%: окисленные отходы угледобычи 20-25, фосфоритная мука 5-6, минеральные азотные вещества 3-4, калий 0,5-1,5, гипсосодержащие мелиоранты 5-10, биохимически переработанная органическая масса 45-50. Биохимически переработанная органическая масса в любом варианте изобретения содержит органические продукты, разложившиеся совместно с другими компонентами удобрения. К таким продуктам относятся навоз различных сельскохозяйственных животных и птиц, измельченные отходы деревообработки, отходы производства кормовых белково-витаминных добавок, биологические осадки производств первичной переработки шерсти. Использование органоминеральных удобрений позволяет повысить агрохимическую эффективность при выращивании сельскохозяйственных культур.

 

Вычислив по формуле дозу гипса следует пересчитать на тот гипсосодержащий мелиорант, который будет применяться для гипсования солонцовых почв, по следующей формуле M = B CaSO4 * 2H2O *100 где М - количество гипсосодержащего мелиоранта, т/га; В - содержание гипса в мелиоранте, %, 4.6.7.3. Количество лигнина и гипса при мелиорации солонцовых почв рассчитывается по формуле W = 1,1 (0,5 A + 0,51 ), где W - суммарное количество гипса и лигнина, т/га; Д - количество лигнина, рассчитанного по формуле , т/га; М - количество гипса, рассчитанного по формуле ,т/га.

 

 

Химические мелиоранты:

 

 Химические мелиоранты — косвенные удобрения — применяют для химического и микробиологического воздействия на почву с целью улучшения условий использования удобрений например, для нейтрализации кислотностипочв (молотые известняк, доломит или гашеная известь), для мелиорации солонцов используют гипс, одновременно являющийся источником кальция, для кисло-вания почв (с целью увеличения растворимости фосфора, вносимого сфосфорными удобрениями) используют бисульфит натрия.

 Химические мелиоранты крупного помола перевозятся в крытых железнодорожных вагонах общего назначения, вагонах типа Хоппер и с разрешения получателей - в полувагонах. В связи с недостатком крытых и специализированных железнодорожных вагонов значительная часть известковых и гипсосодержащих материалов крупного помола перевозится в полувагонах.

 

Гипсование солонцевых почв.

Внесение в почву гипса (Са304-2Н20) для химической мелиорации солонцовых почв называется гипсованием. Солонцовые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора. В зависимости от содержания поглощенного натрия почвы подразделяют на следующие группы (по И. А. Антипову-Каратаеву): при содержании поглощенного натрия не более 3—5% емкости поглощения почвы считают несолонцеватыми; если содержание поглощенного натрия равно 5—10% емкости поглощения, почвы называют слабосолонцеватыми, 10—20% — солонцеватыми и более 20% — солонцами. Остальная часть емкости поглощения в солонцовых почвах заполнена кальцием и магнием. Иногда поглощенный натрий в солонцах достигает 80% и более от емкости поглощения, то есть этот элемент становится почти единственным поглощенным катионом. Количество воднорастворимых солей в солонцах невысокое — не превышает 0,25% веса почвы. Неблагоприятные физические, физико-химические и биологические свойства и низкое плодородие солонцовых почв обусловливаются главным образом большим содержанием в них поглощенного натрия.

Образовавшуюся соду невозможно удалить из солонцовых почв промыванием, так как, пока присутствует поглощенный натрий, она снова возникает в результате взаимодействия с бикарбонатом кальция или угольной кислотой, всегда находящейся в почвенном растворе. Избыточная щелочная реакция раствора неблагоприятна для большинства культурных растений и почвенных микроорганизмов. При щелочной реакции нарушается обмен веществ в растениях, уменьшается растворимость и доступность соединений железа, марганца, бора, фосфорнокислых солей кальция и магния в почве. Урожаи сельскохозяйственных культур на солонцовых почвах получаются очень низкие и плохого качества.

Солонцовые почвы распространены в полупустынной и степной зонах, больше всего их среди каштановых почв и меньше среди черноземов (главным образом в дельтах Днепра и Дона и в Западной Сибири). Солонцы редко занимают обширные сплошные массивы, они встречаются в виде пятен разного размера (от нескольких метров до нескольких сотен метров в поперечнике) среди массивов каштановых или черноземных почв. В СССР солонцовые почвы занимают большую площадь. Только в европейской части насчитывается свыше 5,5 млн. га солонцов и 8 млн. га сильносолонцеватых почв. Значительные участки таких почв встречаются в Западной Сибири, Казахстане, Закавказье. Солонцовые почвы широко распространены в районах вновь освоенных целинных земель и орошаемого земледелия.

Для коренного улучшения физических, физико-химических и биологических свойств солонцовых почв необходимо устранить из них соду, поглощенный натрий заменить кальцием, образующийся сульфат натрия удалить промыванием, а также разрушить плотный солонцовый горизонт. Наиболее быстрый и эффективный метод улучшения солонцовых почв — гипсование в сочетании с глубокой обработкой, внесением органических и минеральных удобрений, орошением и другими агротехническими приемами.

Солончаки, вследствие большого содержания воднорастворимых солей, высокой концентрации почвенного раствора, щелочной реакции и плохих физических свойств, непригодны для возделывания культурных растений. Для устранения избытка солей их промывают водой при обильном орошении. Перед промывкой, если используется вода, бедная гипсом и известью, вносят в почву гипс, чтобы избежать превращения солончаков, в которых много воднорастворимых солей натрия, в солонцы.

В нашей стране имеются значительные площади почв с щелочной реакцией. Щелочная реакция этих почв определяется наличием катионов натрия в почвенном поглощающем комплексе и соды в почвенном растворе.

В зависимости от количества поглощенного натрия почвы подразделяются на слабосолонцеватые, содержащие 5-10% Na от общей емкости поглощения, солонцеватые — 10-20% Na и солонцы — более 20% Na.

Солонцы в зависимости от глубины расположения солонцового горизонта делят на корковые — солонцовый горизонт залегает на глубине не более 7 см, среднестолбчатые — на глубине 8—15 см и глубокостолбчатые — на глубине более 15 см.

Солонцы и солонцеватые почвы характеризуются плохими физическими свойствами: во влажном состоянии набухают и заплывают, а при высыхании твердеют, образуют корку и растрескиваются на глыбы; обработка их сильно затруднена . Щелочная реакция солонцовых почв вредна для культурных растений. Плотный солонцовый горизонт препятствует проникновению корневой системы вглубь. Урожайность сельскохозяйственных культур на таких почвах крайне низкая.

Для коренного улучшения солонцов и солонцеватых почв, содержащих более 10% Na от общей емкости поглощения, необходимо проводить гипсование.

При внесении в почву гипса устраняется сода в почвенном растворе, а поглощенный почвой натрий вытесняется и заменяется кальцием с образованием в растворе нейтральной соли — сульфата натрия:

При образовании в растворе небольшого количества Na2SO4 он не оказывает вредного действия на растения, но при гипсовании солонцов, содержащих более 20% Na от емкости поглощения, в растворе появляется много сульфата натрия, и его необходимо удалять из почвы промыванием. В результате гипсования устраняется щелочная реакция солонцовых почв, улучшаются физические, физико-химические и биологические свойства почвы, повышается ее плодородие.

Для гипсования могут быть использованы следующие материалы.

Гипс сыромолотый — CaSO4·2H2O — тонкоразмолотый серый или белый порошок, содержит 71-73% CaSO4

Фосфогипс — отход туковых заводов, очень тонкий порошок, содержит 70-75% CaSO4 и 2-3% P2O5

Глиногипс добывается из природных залежей, в естественном виде рыхлый, не требует размола, содержит от 63 до 92% CaSO4 и от 1 до 19% глины,

Доза гипса в зависимости от количества поглощенного натрия и щелочности почвы может быть от 3 до 10 т на 1 га.

Для расчета дозы гипса можно пользоваться формулой:

 
где 0,086 — 1 мэкв Са5О4·Н2О, г; Na — содержание поглощенного натрия, мэкв на 100 г почвы; 0,1—10% Na от емкости поглощения (Т), допустимое содержание поглощенного натрия в почве; Н — глубина пахотного слоя, см; d — объемная масса почвы гипсуемого слоя, г/см3

При орошении доза гипса может быть уменьшена на 25—30%. Полную дозу его можно вносить в несколько приемов в течение 2-3 лет.

На корковых солонцах гипс вносят после вспашки и заделывают культиватором. На глубокостолбчатых солонцах при залегании солонцового горизонта на глубине более 15 см всю дозу гипса рассеивают и заделывают плугом с предплужником. При расположении солонцового горизонта на глубине 7-15 см гипс можно вносить под вспашку или культивацию, а также в два приема — по половинной дозе под каждую из этих обработок почвы.

По данным опытов, гипсование без орошения в Черноземной зоне повышает урожайность зерновых в среднем на 3-6 ц, в зоне каштановых почв — на 2-3 ц на 1 га. При орошении эффективность гипсования выше. Значительно возрастает действие гипса при заделке его под глубокую перепашку с одновременным внесением навоза, компостов, применением зеленого удобрения. При гипсовании возрастает эффективность как органических, так и минеральных удобрений (табл. 1).

 

 

Таблица №1.  Действие гипса в сочетании с внесением навоза и минеральных удобрений на урожайность яровой пшеницы (данные Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства)
Вариант опыта	Среднестолбчатые солонцы		Глубокостолбчатые солонцы
	урожайность (ц с 1 га)	прибавка урожайности (ц на 1 га)	урожайность (ц, с 1 га)	прибавка урожайности (ц на 1 га)
Контроль	1,7	-	4,5	-
Гипс 5т + N60P60	9,5	7,8	12,6	8,1
Гипс 5т + навоз 40т	15,4	13,7	16,2	11,7
Гипс 10т + навоз 40т	12,1	10,4	18,6	14,1

 

 

 

Если под солонцовым горизонтом на небольшой глубине залегает слой, богатый СаСО3 или CaSO4, то можно проводить глубокую мелиоративную вспашку, при которой этот слой выворачивается и перемешивается с солонцовым слоем. Этот прием называется самогипсованием солонцов. Положительное влияние гипсования на плодородие почвы наблюдается в течение 8-10 лет, причем вследствие постепенного взаимодействия гипса с почвой действие его из года в год возрастает. Гипс вносят не только для химической мелиорации солонцов, но и с целью улучшения питания растений кальцием и серой на других почвах, прежде всего в Нечерноземной зоне. Гипс, содержащий кальций и серу, как удобрение применяют прежде всего под бобовые травы — клевер и люцерну, которые потребляют этих элементов значительно больше, чем другие культуры. Вносят ею на травах поверхностно, под другие культуры — в почву в дозе 3-4 ц на 1 га. Положительное действие гипса на рост, развитие и урожайность растений на кислых почвах обусловлено не только улучшением питания кальцием и серой, но и повышением устойчивости растений к кислотности при увеличении коицешрации кальция в почвенном растворе, улучшением доступности калия. Прибавки урожая клеверного сена от внесения гипса на дер ново-подзол истых почвах составляют 7-10 ц, на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах до 6-7 ц на 1 га.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы: