- Generelle karakteristika ved alkaliske jordarter
- Struktur
- Sammensætning
- Vandopbevaring
- Beliggenhed
- Kemisk sammensætning og sammenhæng med planteudvikling
- Høj saltholdighed eller overdreven koncentration af opløselige salte i vand
- Sodicitet eller overskydende natriumion (Na
- Høje koncentrationer af opløselig bor
- Næringsstofbegrænsning
- Bicarbonation (HCO
- Tilstedeværelse af aluminiumion (Al
- Andre fytotoksiske ioner
- næringsstoffer
- Alkalisk jord korrektion
- Strategier til forbedring af alkaliske jordarter
- Alkalisk jordkorrektion
- -Korrigering af transient saltholdighed
- -Bundsbunden pløjning eller dyb undergrund
- -Korrigering ved at tilføje gips
- -Forbedring med brugen af polymerer
- -Korrigering med organisk stof og polstring
- -Anvendelse af kemisk gødning i undergrunden
- -Først brug afgrøder
- -Gengivelse af plantearter, der er tolerante over for begrænsningerne i saltvand undergrunden
- -Andgå begrænsningerne i undergrunden
- -Agronomisk praksis
- Referencer
De alkaliske jordarter er jord, der har en høj pH-værdi (større end 8,5). PH er et mål for graden af surhed eller alkalitet af en vandig opløsning, og dens værdi indikerer koncentrationen af H + -ioner, der er til stede.
Jordens pH er et af de vigtigste indekser i jordanalyse, da det afgørende påvirker de biologiske processer, der forekommer i denne matrix, herunder udviklingen af planter.
Figur 1. Alkaliske jordarter har et højt indhold af ler, hvilket forårsager ekspansion og sammentrækning. Kilde: flickr.com/photos/eddgarreve
Ekstremt sure eller basiske pH-værdier skaber ugunstige betingelser for udvikling af alle former for liv i jorden (planter og dyr).
Matematisk udtrykkes pH som:
pH = -log
hvor er den molære koncentration af H + -ioner eller hydrogenioner.
Brug af pH er meget praktisk, da det undgår at håndtere lange tal. I vandige opløsninger varierer pH-skalaen mellem 0 og 14. Syreopløsninger, hvor koncentrationen af H + -ioner er høj og større end for OH - ioner (oxyhydryl), har en pH-værdi under 7. I alkaliske opløsninger, hvor OH-ionkoncentrationer - er de dominerende, pH har værdier større end 7.
Rent vand ved 25 ° C, har en koncentration af H + -ioner svarende til koncentrationen af OH - ioner, og dets pH er derfor lig med 7. Denne pH-værdi betragtes som neutral.
Figur 2. Blomsterne fra hortensiaplanten (Hydrangea macrophylla) er blå, hvis jorden, hvor den vokser, har en sur pH og lyserød, hvis jorden er basisk. Kilde: Raul654
Generelle karakteristika ved alkaliske jordarter
Blandt kendetegnene ved alkalisk jord kan vi nævne:
Struktur
Det er jord med en meget dårlig struktur og meget lav stabilitet, ikke meget frugtbar og problematisk for landbruget. De har en karakteristisk overfladetætning.
De præsenterer ofte et hårdt og kompakt kalkholdigt lag mellem 0,5 og 1 meter dybt og forskellige typer komprimeringer i form af skorpe og lejligheder.
Dette fører til en høj mekanisk modstand mod penetration af planterødder og problemer med reduceret luftning og hypoxi (lav koncentration af tilgængeligt ilt).
Sammensætning
De har en dominerende tilstedeværelse af natriumcarbonat Na 2 CO 3. Det er leret jord, hvor størstedelen af tilstedeværelsen af ler forårsager udvidelse af jorden ved at kvælde i nærværelse af vand.
Nogle ioner, der er til stede i overskydende, er giftige for planter.
Vandopbevaring
De har dårlig vandopsamling og opbevaring.
De har lav infiltrationskapacitet og lav permeabilitet, derfor dårlig dræning. Dette fører til, at regn eller vandingsvand holdes tilbage på overfladen, hvilket også genererer lav opløselighed og mobilitet af de knappe tilgængelige næringsstoffer, hvilket ender med at det oversættes til næringsmangel.
Beliggenhed
De er generelt placeret i halvtørre og tørre regioner, hvor nedbør er sparsomme og alkaliske kationer ikke udvaskes fra jorden.
Kemisk sammensætning og sammenhæng med planteudvikling
Som leretjord med en overvægt af ler i deres sammensætning har de aggregater af hydratiserede aluminiumsilikater, der kan udvise forskellige farver (rød, orange, hvid) på grund af tilstedeværelsen af særlige urenheder.
For høje koncentrationer af aluminiumioner er giftige for planter (fytotoksiske) og er derfor et problem for afgrøder.
Jordens alkaliske tilstand genererer en karakteristisk kemisk sammensætning med faktorer såsom:
Høj saltholdighed eller overdreven koncentration af opløselige salte i vand
Denne tilstand reducerer transpirationen af planterne og optagelsen af vand fra rødderne på grund af det osmotiske tryk, det genererer.
Sodicitet eller overskydende natriumion (Na
Den høje sodicitet reducerer jordens hydrauliske ledningsevne, reducerer vandlagringskapaciteten og transporten af ilt og næringsstoffer.
Høje koncentrationer af opløselig bor
Bor er giftigt for planter (fytotoksisk).
Næringsstofbegrænsning
De høje pH-værdier, der er forbundet med alkaliske jordarter, med overvejende koncentrationer af OH - ioner, begrænser tilgængeligheden af plantenæringsstoffer.
Bicarbonation (HCO
Bicarbonat er også fytotoksisk, da det hæmmer rodvækst og plantens respiration.
Tilstedeværelse af aluminiumion (Al
Aluminium er et andet fytotoksisk metal, der har virkninger, der ligner overdreven tilstedeværelse af bicarbonater.
Andre fytotoksiske ioner
Generelt alkaliske jorde stede fytotoksiske koncentrationer af chlorid (Cl -), natrium (Na +), bor (B 3+), bikarbonat (HCO 3 -) og aluminium (AI 3+) ioner.
næringsstoffer
Alkaliske jordarter har også reduceret opløselighed af plantenæringsstoffer, især af makronæringsstoffer, såsom fosfor (P), nitrogen (N), svovl (S) og kalium (K) og af mikronæringsstoffer, såsom zink (Zn), kobber (Cu), mangan (Mn) og molybdæn (Mo).
Alkalisk jord korrektion
Produktionen af vegetabilske afgrøder i tørre og halvtørre miljøer er begrænset af de begrænsninger, der er pålagt af lavt og variabelt regn, den eksisterende infertilitet og de fysiske og kemiske begrænsninger af alkalisk jord.
Der er en voksende interesse i at inkorporere alkaliske jordarter i landbrugsproduktionen gennem implementering af metoder til korrektion og forbedring af deres forhold.
Strategier til forbedring af alkaliske jordarter
Håndtering af alkaliske jord indeholder tre hovedstrategier for at øge deres produktivitet:
- Strategier til at afbøde begrænsningerne i de dybe lag eller undergrund af alkalisk jord.
- Strategier for at øge afgrødernes tolerance til begrænsningerne af alkalisk jord.
- Strategier for at undgå problemet gennem passende agronomiske ingeniørløsninger.
Alkalisk jordkorrektion
-Korrigering af transient saltholdighed
For forbedring af forbigående saltholdighedsbetingelser (saltholdighed, der ikke er forbundet med oversvømmelse af grundvand), er den eneste praktiske metode at opretholde en indadstrømning af vand gennem jordprofilen.
Denne praksis kan omfatte påføring af gips (CaSO 4) for at forøge fraktionen af saltudvask fra rodudviklingszonen. I natriumsubsolier kræves derimod anvendelse af passende ændringer ud over udvaskning eller vask af natriumioner.
Opløselig bor kan også vaskes væk. Efter udvaskning af natrium og bor korrigeres næringsmangler.
-Bundsbunden pløjning eller dyb undergrund
Underjordisk pløjning eller dyb underlejring består af at fjerne undergrundsmatrixen for at bryde komprimerede hærde lag og forbedre frugtbarhed og fugtighed ved at tilsætte vand.
Denne teknik forbedrer jordproduktiviteten, men dens virkninger opretholdes ikke på lang sigt.
Korrigering af jordens sodicitet (eller overskydende natriumion, Na +) med dyb undergrund har kun positive virkninger på lang sigt, hvis jordstrukturen er stabiliseret med tilsætning af kemiske forbedringsmidler, såsom calcium i form af gips (CaSO 4) eller organisk materiale, foruden at kontrollere trafikken eller passagen af mennesker, husdyr og køretøjer, for at reducere jordkomprimering.
-Korrigering ved at tilføje gips
Gips som kilde til calciumioner (Ca 2+) til erstatning af natriumioner (Na +) i jorden er blevet brugt i vid udstrækning med variabel succes med det formål at forbedre strukturelle problemer i natriumjord.
Gipskorrektion forhindrer overdreven hævelse og spredning af lerpartikler, øger porøsiteten, permeabiliteten og reducerer jordens mekaniske modstand.
Der findes også forskningsarbejder, der rapporterer en stigning i udvaskning af salte, natrium og giftige elementer med anvendelse af gips som en korrektion af alkaliske jordarter.
-Forbedring med brugen af polymerer
Der er for nylig udviklet teknikker til forbedring af natriumjord, som inkluderer brugen af forskellige polyacrylamidpolymerer (PAM'er).
PAM'er er effektive til at øge den hydrauliske ledningsevne i natriumjord.
-Korrigering med organisk stof og polstring
Overflademulk (eller mulch på engelsk) har adskillige gunstige virkninger: de reducerer fordampning af overfladevand, forbedrer infiltration og mindsker bevægelsen af vand og salte udefra.
Den overfladiske anvendelse af organisk affald i form af kompost resulterer i et fald i Na + -ioner, muligvis på grund af det faktum, at nogle opløselige organiske forbindelser i kompostmaterialet kan fange natriumion gennem dannelsen af komplekse kemiske forbindelser.
Derudover bidrager det organiske stof i komposten makronæringsstoffer (kulstof, nitrogen, fosfor, svovl) og mikronæringsstoffer til jorden og fremmer aktiviteten af mikroorganismer.
Korrektionen med organisk stof udføres også i dybe lag af jorden, i form af senge, med de samme fordele som den overfladiske anvendelse.
Figur 3. Ændringer med vulkansk aske for at forbedre vandretention, El Palmar, Tenerife, (De Kanariske Øer). Kilde: Patrick.charpiat, fra Wikimedia Commons
-Anvendelse af kemisk gødning i undergrunden
Anvendelse af kemiske gødningssenge i undergrunden er også en korrektion for alkaliske jordarter, der forbedrer landbrugets produktivitet, da det korrigerer manglen på makro- og mikronæringsstoffer.
-Først brug afgrøder
Flere undersøgelser har undersøgt fremgangsmåden ved førstegangsafgrøder som en mekanisme til at ændre jordstrukturen og skabe porer, der tillader rødder at udvikle sig i fjendtlige jordarter.
Flerårige træagtige indfødte arter er blevet brugt til at producere porer i uigennemtrængelige lerunderdele, hvis førstegangsdyrkning gunstigt ændrer jordens struktur og hydrauliske egenskaber.
-Gengivelse af plantearter, der er tolerante over for begrænsningerne i saltvand undergrunden
Brugen af selektiv avl til forbedring af tilpasningen af afgrøder til de restriktive betingelser for alkaliske jordarter er blevet meget tvivlsom, men det er den mest effektive langsigtede og mest økonomiske metode til at forbedre afgrødeproduktiviteten i disse fjendtlige jordarter.
-Andgå begrænsningerne i undergrunden
Princippet om undgåelsespraksis er baseret på den maksimale anvendelse af ressourcer fra den relativt godartede alkaliske jordoverflade til vækst og udbytte af grøntsagsafgrøder.
Brugen af denne strategi indebærer anvendelse af tidlige modningsafgrøder, mindre afhængige af undergrundens fugtighed og mindre påvirket af dens negative faktorer, det vil sige med evnen til at undgå de ugunstige forhold, der findes i alkalisk jord.
-Agronomisk praksis
Enkel agronomisk praksis, såsom tidlig høst og øget næringsstoftilførsel, øger den lokale rodudvikling og tillader således også en stigning i mængden af overfladejord, der udnyttes i aflingen.
Opbevaring af beskæring og stubbe er også agronomiske teknikker til forbedring af dyrkningsbetingelserne i alkaliske jordarter.
Referencer
- Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Ledelsens rolle i udbytteforbedring af hvedeafgrøden - en gennemgang med særlig vægt på det vestlige Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
- Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Påføring af komposteret strøelse på en Vertosol- og Sodosol-jord. 1. Virkninger på afgrødevækst og jordvand. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
- Brand, JD (2002). Screening grovkornede lupiner (Lupinus pilosus og Lupinus atlanticus Glads.) Eller tolerance over for kalkholdig jord. Plante og jord. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
- Hamza, MA og Anderson, WK (2003). Svar på jordegenskaber og korn giver udbytte til dyb ripning og gipspåføring i en komprimeret, lammende sandjord i modsætning til en sandet ler-loamjord i det vestlige Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
- Ma, G., Rengasamy, P. og Rathjen, AJ (2003). Phytotoksicitet af aluminium over for hvedeplanter i opløsninger med høj pH. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153