ALKALISKA JORDAR: EGENSKAPER, SAMMANSÄTTNING OCH KORRIGERING - MILJÖ - 2025

De alkaliska jordarna är jord som har ett högt pH (högre än 8,5). PH-värdet är ett mått på graden av surhet eller alkalitet hos en vattenlösning och dess värde indikerar koncentrationen av närvarande H ⁺ -joner .

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

Bild 1. Alkaliska jordar har en hög lerainnehåll, 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:

pH = -log

var är den molära koncentrationen av H ⁺ -joner eller vätejoner.

Användning av pH är mycket praktisk eftersom det undviker att hantera långa siffror. I vattenlösningar, varierar pH-skalan mellan 0 och 14. Sura lösningar, där koncentrationen av H ⁺ -joner är hög och större än den för OH ^- joner (oxyhydryl), har ett pH lägre än 7. I alkaliska lösningar där OH-jonkoncentrationer ^- är de dominerande, pH har värden större än 7.

Rent vatten vid 25 ^° C, har en koncentration av H ⁺ -joner är lika med koncentrationen av OH ^- joner och därför är dess pH är lika med 7. Detta pH-värde anses vara neutral.

Bild 2. Blommorna i hortensiaväxten (Hydrangea macrophylla) är blå om jorden där den växer har ett surt pH och rosa om jorden är alkalisk. Källa: Raul654

Allmänna egenskaper hos alkaliska jordar

Bland egenskaperna hos alkaliska jordar kan vi nämna:

Strukturera

Det är jordar med en mycket dålig struktur och mycket låg stabilitet, inte särskilt bördig och problematisk för jordbruket. De har en karakteristisk yttätning.

De presenterar ofta ett hårt och kompakt kalklager mellan 0,5 och 1 meter djup och olika typer av kompakteringar i form av skorpor och lägenheter.

Detta leder till en hög mekanisk motstånd mot penetration av växtrötterna och problem med reducerad luftning och hypoxi (låg koncentration av tillgängligt syre).

Sammansättning

De har en dominerande närvaro av natriumkarbonat Na ₂ CO ₃ . Det är lera jordar, där huvuddelen av lera orsakar jordens expansion genom svullnad i närvaro av vatten.

Vissa joner som finns i överflöd 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 ger låg löslighet och rörlighet för de knappa tillgängliga näringsämnena, vilket i slutändan leder till näringsbrister.

Plats

De är vanligen belägna i halvtorra och torra regioner, där nederbörden är knapp och alkaliska katjoner inte lakas ut från jorden.

Kemisk sammansättning och korrelation med växtutveckling

Som lerjordar med en övervägande av leror i deras sammansättning har de aggregat av hydratiserade aluminiumsilikater som kan uppvisa olika färger (röd, orange, vit) på grund av närvaron av speciella föroreningar.

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 växternas transpiration och absorptionen av vatten från rötter på grund av det osmotiska trycket som det genererar.

Natrium eller överskott av natriumjon (Na

Den höga torrheten minskar jordens hydrauliska konduktivitet, minskar vattenlagringskapaciteten och transporten av syre och näringsämnen.

Höga koncentrationer av lösligt bor

Bor är giftigt för växter (fytotoxiskt).

Näringsämne begränsning

De höga pH-värden som är förknippade med alkaliska jordar, med dominerande koncentrationer av OH ^- joner , begränsa tillgången på växtnäring.

Bikarbonatjon (HCO

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

Närvaro av aluminiumjon (Al

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

Andra fytotoxiska joner

I allmänhet uppvisar alkaliska jordar fytotoxiska koncentrationer av klorid (Cl ^- ), natrium (Na ⁺ ), bor (B3 ⁺ ), bikarbonat (HCO ₃ ^- ) och aluminium (Al ³⁺ ) joner .

näringsämnen

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

Alkalisk jordkorrigering

Produktionen av grönsaksgrödor i torra och halvtora miljöer begränsas av begränsningarna av låg och variabel regn, den befintliga infertiliteten och de fysikaliska och kemiska begränsningarna av alkalisk jord.

Det finns ett växande intresse för att införliva alkaliska jordar i jordbruksproduktion genom implementering av metoder för att korrigera och förbättra deras förhållanden.

Strategier för att förbättra alkaliska jordar

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

• Strategier för att mildra restriktionerna för de djupa skikten eller undergrunden av alkaliska jordar.
• Strategier för att öka grödans tolerans till gränserna för alkaliska jordar.
• Strategier för att undvika problemet genom lämpliga agronomiska tekniska lösningar.

Alkalisk jordkorrigering

-Korrigering av transient salthalt

För förbättring av övergående salthaltningsförhållanden (salthalt som inte är förknippad med grundvattenstoppar) är den enda praktiska metoden att upprätthålla ett inre flöde av vatten genom markprofilen.

Denna praxis kan inkludera applicering av gips (CaSO ₄ ) för att öka fraktionen av saltlakvatten från rotutvecklingszonen. I natriumunderlag krävs däremot tillämpning av lämpliga ändringar utöver lakning eller tvättning av natriumjoner.

Lösligt bor kan också tvättas bort. Efter urlakning av natrium och bor korrigeras näringsbrister.

-Självplogning eller djup underlag

Grävplöjning, eller djupt underlag, består av att ta bort matrisen från undergrunden för att bryta upp komprimerade härdade skikt och förbättra fertilitet och fukt genom att tillsätta vatten.

Denna teknik förbättrar markproduktiviteten, men dess effekter upprätthålls inte på lång sikt.

Korrigering av markens sodicitet (eller överskott av natriumjon, Na ⁺ ) med djup underlag, har bara positiva effekter på lång sikt om jordstrukturen stabiliseras med tillsats av kemiska förbättrare, såsom kalcium i form av gips (CaSO). ₄ ) eller organiskt material, förutom att kontrollera trafiken eller passagen för människor, boskap och fordon, för att minska jordkompakteringen.

-Korrigering genom att lägga till gips

Gips som en källa till kalciumjoner (Ca ²⁺ ) för att ersätta natriumjoner (Na ⁺ ) i jorden har använts i stor utsträckning med varierande framgångar, i syfte att förbättra strukturella problem i natriumjord.

Gipskorrigering förhindrar överdriven svullnad och spridning av lerpartiklar, ökar porositeten, permeabiliteten och minskar jordens mekaniska motstånd.

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

-Förbättring av användningen av polymerer

Det har nyligen utvecklats tekniker för förbättring av natriumjord, som inkluderar användningen av olika polymerer av polyakrylamid (PAM för dess förkortning på engelska).

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

-Korrigering med organiskt material och stoppning

Ytmullar (eller mulch på engelska) har flera gynnsamma effekter: de minskar förångningen av ytvatten, förbättrar infiltrationen 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 kompostens organiska material med makronäringsämnen (kol, kväve, fosfor, svavel) och mikronäringsämnen till jorden och främjar aktiviteten hos mikroorganismer.

Korrigering med organiskt material utförs också i djupa skikt av jorden, i form av bäddar, med samma fördelar som ytlig applicering.

Bild 3. Ändringar med vulkanisk aska för att förbättra vattenhållningen, El Palmar, Teneriffa, (Kanarieöarna). Källa: Patrick.charpiat, från Wikimedia Commons

-Applicering av kemiska gödselmedel i undergrunden

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

-Först använda grödor

Flera studier har undersökt praxis för grödor vid första användningen som en mekanism för att modifiera jordstrukturen och skapa porer som gör att rötter kan utvecklas i fientliga jordar.

Fleråriga träartade inhemska arter har använts för att producera porer i ogenomträngliga lerunderlag, vars odling först vid användning ändrar markens struktur och hydrauliska egenskaper.

-Reproduktion av växtarter som är toleranta mot begränsningarna av saltlösningen

Användningen av selektiv uppfödning för att förbättra anpassningen av grödor till de restriktiva förhållandena för alkaliska jordar har ifrågasatt starkt, men det är den mest effektiva långsiktiga och mest ekonomiska metoden för att förbättra grödsproduktiviteten i dessa fientliga jordar.

- Undvik begränsningarna för undergrunden

Principen för undvikande är baserad på maximal användning av resurser från den relativt godartade alkaliska jordytan för tillväxt och avkastning av grönsaksgrödor.

Användningen av denna strategi innebär användning av tidiga mogna grödor, mindre beroende av underfuktighet och mindre påverkade av dess negativa faktorer, det vill säga med förmågan att undvika de negativa förhållandena som finns i alkalisk jord.

-Agronomisk praxis

Enkel agronomisk praxis, såsom tidig skörd och ökad näringsämne, ökar den lokala rotutvecklingen och möjliggör också en ökning av volymen ytjord som utnyttjas i grödan.

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

referenser

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Ledningens roll i avkastningsförbättringen av veteodlingen - en översyn med särskild tonvikt på västra Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Applicering av kompostbäddströ på en Vertosol- och Sodosoljord. 1. Effekter på grödor och markvatten. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
3. Brand, JD (2002). Screening grovkornade lupiner (Lupinus pilosus och Lupinus atlanticus Glads.) Eller tolerans för kalkhaltig jord. Växt och jord. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA och Anderson, WK (2003). Svar på markegenskaper och spannmål ger djup rivning och gipsapplikation i en komprimerad lerande sandjord i kontrast till en sandig lerjordjord i västra Australien. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. och Rathjen, AJ (2003). Aluminiums fytotoxicitet mot veteväxter i hög-pH-lösningar. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153