SOLURILE ALCALINE: CARACTERISTICI, COMPOZIȚIE ȘI CORECTARE - MEDIU INCONJURATOR - 2025

Cele Solurile alcaline sunt soluri care au un pH mare (mai mare de 8,5). PH-ul este o măsură a gradului de aciditate sau alcalinitate a unei soluții apoase, iar valoarea sa indică concentrația ionilor H ⁺ prezenți.

PH-ul solului este unul dintre cei mai importanți indici în analiza solului, deoarece influențează decisiv procesele biologice care apar în această matrice, inclusiv dezvoltarea plantelor.

Figura 1. Solurile alcaline au un conținut ridicat de argile, ceea ce provoacă expansiune și contracție. Sursa: flickr.com/photos/eddgarreve

Valorile de pH extrem de acide sau de bază creează condiții adverse pentru dezvoltarea tuturor formelor de viață din sol (plante și animale).

Matematic, pH-ul este exprimat astfel:

pH = -log

unde este concentrația molară a ionilor H ⁺ sau a ionilor de hidrogen.

Utilizarea pH-ului este foarte practică, deoarece evită manipularea cifrelor lungi. În soluții apoase, scara pH - ului variază între 0 și 14. Soluții acide, unde concentrația de H ⁺ ioni este mare și mai mare decât cea a grupării OH ^- ioni (oxyhydrile), au un pH mai mic de 7. în soluții alcaline unde Concentrațiile de ioni OH ^- sunt cele dominante, pH-ul are valori mai mari de 7.

Apa pura la 25 ^° C, are o concentrație de H ⁺ ioni egală cu concentrația de OH ^- ioni și , prin urmare , pH - ul este egal cu 7. Această valoare pH este considerat neutru.

Figura 2. Florile plantei de hortensie (Hydrangea macrophylla) sunt albastre dacă pământul în care crește are un pH acid și roz dacă solul este alcalin. Sursa: Raul654

Caracteristicile generale ale solurilor alcaline

Printre caracteristicile solurilor alcaline putem menționa:

Structura

Sunt soluri cu o structură foarte slabă și stabilitate foarte scăzută, nu foarte fertile și problematice pentru agricultură. Au un sigiliu de suprafață caracteristic.

Aceștia prezintă frecvent un strat calcar dur și compact între 0,5 și 1 metru adâncime și diferite tipuri de compactări sub formă de cruste și apartamente.

Aceasta duce la o rezistență mecanică ridicată la pătrunderea rădăcinilor plantelor și la probleme de aerare redusă și hipoxie (concentrație scăzută de oxigen disponibil).

Compoziţie

Ei au o prezență dominantă de carbonat de sodiu Na ₂ CO ₃ . Sunt soluri argiloase, unde prezența majoritară a argilei determină extinderea solului prin umflarea în prezența apei.

Unii ioni care sunt prezenți în exces sunt toxici pentru plante.

Retentie de apa

Au colectare și depozitare slabă a apei.

Au o capacitate de infiltrare scăzută și o permeabilitate scăzută, deci un drenaj slab. Acest lucru duce la menținerea apei de ploaie sau irigare la suprafață, generând, de asemenea, solubilitate redusă și mobilitatea substanțelor nutritive rare, ceea ce se traduce prin deficiențe de nutrienți.

Locație

Acestea sunt în general situate în regiuni semi-aride și aride, unde precipitațiile sunt rare și cationii alcalini nu se scurg din sol.

Compoziția chimică și corelația cu dezvoltarea plantelor

Ca soluri argiloase cu predominanță a argilelor în compoziția lor, acestea au agregate de silicati de aluminiu hidratat care pot prezenta diverse culori (roșu, portocaliu, alb), datorită prezenței impurităților particulare.

Concentrațiile excesive de ioni de aluminiu sunt toxice pentru plante (fitotoxice) și, prin urmare, sunt o problemă pentru culturi.

Starea alcalină a solului generează o compoziție chimică caracteristică cu factori precum:

Salinitate mare sau concentrație excesivă de săruri solubile în apă

Această condiție reduce transpirația plantelor și absorbția apei de către rădăcini, datorită presiunii osmotice pe care o generează.

Sodicitate sau exces de ion de sodiu (Na

Sodicitatea ridicată reduce conductivitatea hidraulică a solului, scade capacitatea de stocare a apei și transportul de oxigen și nutrienți.

Concentrații mari de bor solubil

Borul fiind toxic pentru plante (fitotoxic).

Limitarea nutrienților

Cele mai mari valori ale pH - ului asociate cu soluri alcaline, cu concentrații predominante ale OH ^- ioni , limitează disponibilitatea nutrienților pentru plante.

Ion bicarbonat (HCO)

Bicarbonatul este de asemenea fitotoxic, deoarece inhibă creșterea rădăcinilor și respirația plantelor.

Prezența ionului de aluminiu (Al

Aluminiul este un alt metal fitotoxic care are efecte similare cu prezența excesivă a bicarbonatelor.

Alți ioni fitotoxici

În general, solurile alcaline prezintă concentrații fitotoxice de ioni de clorură (Cl ^- ), sodiu (Na ⁺ ), bor (B ³⁺ ), bicarbonat (HCO ₃ ^- ) și aluminiu (Al ³⁺ ).

Nutrienți

Solurile alcaline au, de asemenea, o solubilitate redusă a nutrienților vegetali, în special a macronutrienților cum ar fi fosforul (P), azotul (N), sulful (S) și potasiul (K) și micronutrienți precum zinc (Zn), cupru (Cu), mangan ( Mn) și molibden (Mo).

Corecția solului alcalin

Producția de culturi de legume în medii aride și semi-aride este limitată de restricțiile impuse de precipitațiile scăzute și variabile, infertilitatea existentă și limitările fizice și chimice ale solului alcalin.

Există un interes din ce în ce mai mare în încorporarea solurilor alcaline în producția agricolă prin implementarea metodelor de corectare și îmbunătățire a condițiilor acestora.

Strategii de îmbunătățire a solurilor alcaline

Gestionarea solurilor alcaline include trei strategii principale pentru creșterea productivității acestora:

• Strategii de atenuare a restricțiilor straturilor profunde sau subsolului solurilor alcaline.
• Strategii de creștere a toleranței culturilor la limitările solurilor alcaline.
• Strategii pentru evitarea problemei prin soluții adecvate de inginerie agronomică.

Practici de corectare a solurilor alcaline

-Rectificarea salinității tranzitorii

Pentru îmbunătățirea condițiilor tranzitorii de salinitate (salinitatea care nu este asociată cu creșterea apelor subterane), singura metodă practică este menținerea unui flux interior de apă prin profilul solului.

Această practică ar putea include aplicarea gipsului (CaSO ₄ ) pentru a crește fracția de lixifiat de sare din zona de dezvoltare a rădăcinilor. În subsoluri de sodiu, în schimb, este necesară aplicarea modificărilor corespunzătoare pe lângă scurgerea sau spălarea ionilor de sodiu.

Borul solubil poate fi, de asemenea, spălat. După scurgerea de sodiu și bor, deficiențele de nutrienți sunt corectate.

-Plusirea solului sau subsolarea profundă

Aratarea subsolului sau subsolarea profundă constă în îndepărtarea matricei din subsol pentru a sparge straturile împietrite compactate și a îmbunătăți fertilitatea și umiditatea prin adăugarea de apă.

Această tehnică îmbunătățește productivitatea solului, dar efectele sale nu sunt susținute pe termen lung.

Corecția sodicității solului (sau a excesului de ioni de sodiu, Na ⁺ ) cu subsolarea profundă, are efecte pozitive numai pe termen lung dacă structura solului este stabilizată cu adăugarea de îmbunătățiri chimice, cum ar fi calciul sub formă de gips (CaSO ₄ ) sau materie organică, pe lângă controlul traficului sau al trecerii de persoane, animale și vehicule, pentru a reduce compactarea solului.

-Correcție prin adăugare de tencuială

Gipsul ca sursă de ioni de calciu (Ca ²⁺ ) pentru a înlocui ionii de sodiu (Na ⁺ ) în sol, a fost utilizat pe scară largă cu succes variabil, cu scopul de a îmbunătăți problemele structurale din solurile de sodiu.

Corecția de gips previne umflarea excesivă și dispersia particulelor de argilă, crește porozitatea, permeabilitatea și reduce rezistența mecanică a solului.

Există, de asemenea, lucrări de cercetare care raportează o creștere a levigatului de săruri, sodiu și elemente toxice, cu utilizarea de gips ca corecție a solurilor alcaline.

-Ameliorarea folosirii polimerilor

Există tehnici dezvoltate recent pentru îmbunătățirea solurilor de sodiu, care includ utilizarea diferiților polimeri de poliacrilamidă (PAM).

PAM-urile sunt eficiente în creșterea conductivității hidraulice în solurile de sodiu.

-Corectia cu materia organica si captusirea

Mulciile de suprafață (sau mulchs în engleză) au mai multe efecte favorabile: reduc evaporarea apei de suprafață, îmbunătățesc infiltrarea și scad mișcarea apei și a sărurilor spre exterior.

Aplicarea superficială a deșeurilor organice sub formă de compost, determină o scădere a ionilor de Na ⁺ , posibil datorită faptului că unii compuși organici solubili în materialul de compost pot captura ionul de sodiu prin formarea de compuși chimici complexi.

În plus, materia organică a compostului contribuie la sol cu ​​macronutrienți (carbon, azot, fosfor, sulf) și micronutrienți și promovează activitatea microorganismelor.

Corecția cu materia organică se realizează și în straturi adânci ale solului, sub formă de paturi, cu aceleași beneficii ca și aplicarea superficială.

Figura 3. Modificări cu cenușă vulcanică, pentru îmbunătățirea retenției de apă, El Palmar, Tenerife, (Insulele Canare). Sursa: Patrick.charpiat, de la Wikimedia Commons

-Aplicarea îngrășămintelor chimice în subsol

Aplicarea paturilor de îngrășăminte chimice în subsol este, de asemenea, o practică de corecție a solurilor alcaline care îmbunătățește productivitatea agricolă, deoarece corectează deficiența de macro și micronutrienți.

-Culturile de primă utilizare

Mai multe studii au examinat practica culturilor de primă utilizare ca mecanism de modificare a structurii solului, creând pori care permit rădăcinilor să se dezvolte în soluri ostile.

Speciile autohtone lemnoase perene au fost folosite pentru a produce porii în subsolurile de lut impermeabile, a căror cultivare de primă utilizare modifică favorabil structura și proprietățile hidraulice ale solului.

-Reproducerea speciilor de plante tolerante la restricțiile subsolului salin

A fost pusă sub semnul întrebării utilizarea reproducerii selective pentru a îmbunătăți adaptarea culturilor la condițiile restrictive ale solurilor alcaline, dar este cea mai eficientă metodă pe termen lung și cea mai economică pentru a îmbunătăți productivitatea culturilor în aceste soluri ostile.

-Evitati limitele subsolului

Principiul practicilor de evitare se bazează pe utilizarea maximă a resurselor de la suprafața relativ benignă a solului alcalin, pentru creșterea și randamentul culturilor vegetale.

Utilizarea acestei strategii presupune utilizarea culturilor de maturizare timpurie, mai puțin dependente de umiditatea subsolului și mai puțin afectate de factorii săi adversi, adică cu capacitatea de a evita condițiile adverse prezente în solul alcalin.

-Practici agronomice

Practicile agronomice simple, cum ar fi recoltarea timpurie și creșterea aportului de nutrienți, sporesc dezvoltarea localizată a rădăcinilor și permit, de asemenea, o creștere a volumului de sol de suprafață exploatat în cultură.

Păstrarea și prăjirea sunt, de asemenea, tehnici agronomice pentru îmbunătățirea condițiilor de cultivare în solurile alcaline.

Referințe

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Rolul managementului în îmbunătățirea randamentului culturii de grâu - o revizuire cu accent special pe vestul Australiei. Jurnalul australian de cercetare agricolă. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Vultur. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Aplicarea așternutului de așternut compostat pe un sol Vertosol și Sodosol. 1. Efecte asupra creșterii culturilor și a apei din sol. Jurnalul australian de agricultură experimentală. 47, 689-699.
3. Brand, JD (2002). Screeningul lupinului cu semințe aspre (Lupinus pilosus și Lupinus atlanticus Glads) sau toleranța la solurile calcaroase. Plantă și sol. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA și Anderson, WK (2003). Răspunsurile proprietăților solului și producția de cereale la spargerea adâncă și aplicarea gipsului într-un sol nisip compact compact a contrastat cu un sol nisipos de argilă din vestul Australiei. Jurnalul australian de cercetare agricolă. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. și Rathjen, AJ (2003). Fitotoxicitatea aluminiului pentru plantele de grâu în soluții cu pH ridicat. Jurnalul australian de agricultură experimentală. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153