ALKALISK JORDSMONN: EGENSKAPER, SAMMENSETNING OG KORREKSJON - MILJØ - 2026

De alkaliske jordsmonnene er jordsmonn med høy pH (større enn 8,5). PH er et mål på surhetsgraden eller alkaliteten til en vandig løsning, og dens verdi indikerer konsentrasjonen av H ⁺ -ioner som er til stede.

Jord-pH er et av de viktigste indeksene i jordanalyse, siden det påvirker avgjørende de biologiske prosessene som forekommer i denne matrisen, inkludert utvikling av planter.

Figur 1. Alkalisk jordsmonn har et høyt innhold av leire, noe som forårsaker ekspansjon og sammentrekning. Kilde: flickr.com/photos/eddgarreve

Ekstremt sure eller basiske pH-verdier skaper ugunstige forhold for utvikling av alle livsformer i jorden (planter og dyr).

Matematisk blir pH uttrykt som:

pH = -log

hvor er molkonsentrasjonen av H ⁺ -ioner eller hydrogenioner.

Bruken av pH er veldig praktisk, da den unngår å håndtere lange tall. I vandige oppløsninger varierer pH-skalaen mellom 0 og 14. Syreoppløsninger, der konsentrasjonen av H ⁺ -ioner er høy og større enn for OH ^- ioner (oksyhydryl), har en pH lavere enn 7. I alkaliske oppløsninger hvor OH-ionkonsentrasjoner ^- er de dominerende, pH har verdier større enn 7.

Rent vann ved 25 ^o C har en konsentrasjon av H ⁺ ioner lik konsentrasjonen av OH ^- ioner og derfor dens pH-verdi er lik 7. Denne pH-verdi anses nøytral.

Figur 2. Blomstene i hortensiaplanten (Hydrangea macrophylla) er blå hvis jorda der den vokser har en sur pH og rosa, hvis jorden er alkalisk. Kilde: Raul654

Generelle kjennetegn ved alkalisk jordsmonn

Blant egenskapene til alkalisk jord kan vi nevne:

Struktur

De er jordsmonn med veldig dårlig struktur og veldig lav stabilitet, ikke veldig fruktbare og problematiske for landbruket. De har en karakteristisk overflatetetning.

De presenterer ofte et hardt og kompakt kalkholdig lag mellom 0,5 og 1 meter dypt og forskjellige typer komprimeringer i form av skorper og leiligheter.

Dette fører til en høy mekanisk motstand mot penetrering av planterøtter, og problemer med redusert lufting og hypoksi (lav konsentrasjon av tilgjengelig oksygen).

sammensetning

De har en dominerende tilstedeværelse av natriumkarbonat Na ₂ CO ₃ . De er leirholdig jord, der majoriteten av tilstedeværelsen av leire forårsaker utvidelse av jorda ved å hevelse i nærvær av vann.

Noen ioner som er til stede i overkant er giftige for planter.

Væskeansamling

De har dårlig vanninnsamling og lagring.

De har lav infiltrasjonskapasitet og lav permeabilitet, og derfor dårlig drenering. Dette fører til at regn eller irrigasjonsvann blir holdt på overflaten, noe som også gir lav oppløselighet og bevegelighet av de knappe tilgjengelige næringsstoffene, noe som ender med å oversette til næringsmangel.

plassering

De er vanligvis lokalisert i halvtørre og tørre regioner, der nedbøren er mangelvare og alkaliske kationer ikke utvaskes fra jorden.

Kjemisk sammensetning og korrelasjon med planteutvikling

Som leirholdig jord med en overvekt av leire i deres sammensetning har de aggregater av hydratiserte aluminiumsilikater som kan utvise forskjellige farger (rød, oransje, hvit) på grunn av tilstedeværelsen av spesielle urenheter.

For høye 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:

Høy saltholdighet eller overdreven konsentrasjon av løselige salter i vann

Denne tilstanden reduserer transpirasjonen av plantene og absorpsjonen av vann fra røttene, på grunn av det osmotiske trykket det genererer.

Natrium eller overflødig natriumion (Na

Den høye sodisiteten reduserer jordens hydrauliske ledningsevne, reduserer vannlagringskapasiteten og transporten av oksygen og næringsstoffer.

Høye konsentrasjoner av løselig bor

Bor er giftig for planter (fytotoksisk).

Næringsstoffbegrensning

De høye pH-verdier i forbindelse med alkalisk jord, med dominerende konsentrasjoner av OH ^- ioner , begrense tilgjengeligheten av plantenæringsstoffer.

Bikarbonation (HCO

Bikarbonat er også fytotoksisk, siden det hemmer rotvekst og plante respirasjon.

Tilstedeværelse av aluminiumion (Al

Aluminium er et annet fytotoksisk metall som har effekter som tilsvarer overdreven tilstedeværelse av bikarbonater.

Andre fytotoksiske ioner

Generelt har alkaliske jordarter fytotoksiske konsentrasjoner av klorid (Cl ^- ), natrium (Na ⁺ ), bor (B ³⁺ ), bikarbonat (HCO ₃ ^- ) og aluminium (Al ³⁺ ) -ioner .

næringsstoffer

Alkalisk jordsmonn har også redusert løselighet av plantenæringsstoffer, spesielt av makronæringsstoffer som fosfor (P), nitrogen (N), svovel (S) og kalium (K) og av mikronæringsstoffer som sink (Zn), kobber (Cu), mangan ( Mn) og molybden (Mo).

Alkalisk jordkorrigering

Produksjonen av vegetabilske avlinger i tørre og halvtørre miljøer er begrenset av begrensningene som er pålagt av lite og variabelt nedbør, den eksisterende ufruktbarheten og de fysiske og kjemiske begrensningene i alkalisk jord.

Det er en økende interesse for å innlemme alkalisk jordsmonn i landbruksproduksjonen gjennom implementering av metoder for å korrigere og forbedre forholdene.

Strategier for å forbedre alkalisk jordsmonn

Håndtering av alkalisk jord inneholder tre hovedstrategier for å øke produktiviteten:

• Strategier for å dempe begrensningene i de dype lagene eller undergrunnen av alkalisk jordsmonn.
• Strategier for å øke toleransen for avlinger til begrensningene av alkalisk jordsmonn.
• Strategier for å unngå problemet gjennom passende agronomiske ingeniørløsninger.

Alkalisk jordkorrigering

-Korrigering av transient saltholdighet

For forbedring av forbigående saltholdighetsforhold (saltholdighet ikke assosiert med grunnvannsstøt) er den eneste praktiske metoden å opprettholde en innstrømning av vann gjennom jordprofilen.

Denne praksisen kan omfatte påføring av gips (CaSO ₄ ) for å øke brøkdelen av saltutvask fra rotutviklingssonen. I natriumundergrunner er det derimot påkrevd å bruke passende endringer i tillegg til utvasking eller vasking av natriumionene.

Løselig bor kan også vaskes bort. Etter utvasking av natrium og bor korrigeres næringsmangler.

-Blanding av jordsmonn eller dyp underlag

Brøyting av undergrunnen, eller dyp underlag, består i å fjerne matrisen fra undergrunnen for å bryte komprimerte herdede lag og forbedre fruktbarhet og fuktighet ved å tilsette vann.

Denne teknikken forbedrer jordproduktiviteten, men virkningene av den opprettholdes ikke på lang sikt.

Korreksjon av jordens sodisitet (eller overskudd av natriumion, Na ⁺ ) med dyp underlag, har bare positive effekter på lang sikt hvis jordstrukturen er stabilisert med tilsetning av kjemiske forbedringsmidler, for eksempel kalsium i form av gips (CaSO ₄ ) eller organisk materiale, i tillegg til å kontrollere ferdsel eller ferdsel av mennesker, husdyr og kjøretøyer, for å redusere jordkomprimering.

-Korrigering ved å legge til gips

Gips som en kilde til kalsiumioner (Ca ²⁺ ) for å erstatte natriumioner (Na ⁺ ) i jorda har blitt brukt mye med variabel suksess, med sikte på å forbedre strukturelle problemer i natriumjord.

Gipskorrigering forhindrer overdreven hevelse og spredning av leirpartikler, øker porøsiteten, permeabiliteten og reduserer jordens mekaniske motstand.

Det finnes også forskningsarbeider som rapporterer en økning i utvaskingen av salter, natrium og giftige elementer, med bruk av gips som en korreksjon av alkalisk jordsmonn.

-Forbedring med bruk av polymerer

Det er nylig utviklet teknikker for forbedring av natriumjord, som inkluderer bruk av forskjellige polymerer av polyakrylamid (PAM for dets forkortelse på engelsk).

PAM-er er effektive for å øke hydraulisk ledningsevne i natriumjord.

-Korrigering med organisk materiale og polstring

Overflatemulk (eller mulch på engelsk) har flere gunstige effekter: de reduserer fordampning av overflatevann, forbedrer infiltrasjon og reduserer bevegelsen av vann og salter til utsiden.

Den overfladiske påføringen av organisk avfall i form av kompost resulterer i en reduksjon av Na ⁺ -ioner , muligens på grunn av det faktum at noen oppløselige organiske forbindelser av kompostmaterialet kan fange natriumionen gjennom dannelse av komplekse kjemiske forbindelser.

I tillegg bidrar kompostens organiske materiale makronæringsstoffer (karbon, nitrogen, fosfor, svovel) og mikronæringsstoffer til jorden og fremmer aktiviteten til mikroorganismer.

Korreksjonen med organisk materiale blir også utført i dype lag av jord, i form av senger, med de samme fordelene som den overfladiske påføringen.

Figur 3. Endringer med vulkansk aske, for å forbedre vannretensjon, El Palmar, Tenerife, (Kanariøyene). Kilde: Patrick.charpiat, fra Wikimedia Commons

-Anvendelse av kjemisk gjødsel i undergrunnen

Påføring av kjemiske gjødselsenger i undergrunnen er også en korreksjonspraksis for alkalisk jordsmonn som forbedrer landbruksproduktiviteten, siden den korrigerer mangelen på makro- og mikronæringsstoffer.

-Først bruker avlinger

Flere studier har undersøkt praksisen med førstegangsavlinger som en mekanisme for å endre jordstruktur, og skape porer som lar røtter utvikle seg i fiendtlige jordarter.

Flerårige treholdige innfødte arter er blitt brukt til å produsere porer i ugjennomtrengelig leirunderlag, hvis førstedyrking dyrker strukturene og de hydrauliske egenskapene til jorda gunstig.

-Produksjon av plantearter som er tolerante mot begrensningene i saltvanns undergrunnen

Bruken av selektiv avl for å forbedre tilpasningen av avlinger til de begrensende forholdene til alkalisk jordsmonn har blitt stilt store spørsmålstegn, men det er den mest effektive langsiktige og mest økonomiske metoden for å forbedre avlingsproduktiviteten i disse fiendtlige jordsmonnene.

-Undgå begrensningene i undergrunnen

Prinsippet om unngåelsesmetoder er basert på maksimal bruk av ressurser fra den relativt godartede alkaliske jordoverflaten for vekst og utbytte av grønnsaksavlinger.

Bruken av denne strategien innebærer å bruke tidlig modning avlinger, mindre avhengig av fuktighet i undergrunnen og mindre påvirket av skadelige faktorer, det vil si med evnen til å unngå de ugunstige forholdene som er tilstede i alkalisk jord.

-Agronomisk praksis

Enkle agronomiske fremgangsmåter, for eksempel tidlig høsting og økt næringstilførsel, øker lokal rotutvikling og tillater dermed også en økning i volumet av overflatejord som utnyttes i avlingen.

Oppbevaring av beskjæringer og stubb er også agronomiske teknikker for å forbedre dyrkningsforholdene i alkalisk jord.

referanser

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Ledelsens rolle i avkastningsforbedring av hveteavlingen - en gjennomgang med spesiell vekt på Vest-Australia. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Påføring av kompostert sengetøy på en Vertosol- og Sodosol-jord. 1. Effekter på avlingsvekst og jordvann. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
3. Brand, JD (2002). Screening grovkornede lupiner (Lupinus pilosus og Lupinus atlanticus Glads.) Eller toleranse for kalkholdig jord. Plante og jord. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA og Anderson, WK (2003). Svar på jordegenskaper og korn gir dyp ripping og gipspåføring i en komprimert lammende sandjord i kontrast til en sandholdig leirjord i Vest-Australia. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. og Rathjen, AJ (2003). Fytotoksisitet av aluminium for hveteplanter i høy-pH-løsninger. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153