Ёмкость катионного обмена. Какого размера ваш почвенный бак и сколько удобрений может вместить?

Лучшим показателем способности почвы удерживать питательные вещества является Ёмкость катионного обмена (ЕКО). Определение ЕКО является частью любого базового отчета лаборатории по тестированию почвы. В почве многие питательные вещества для растений принимают форму катионов — положительно заряженных ионов (например, кальция, магния и калия). И наоборот, частицы ила, глины и гумуса в основном заряжены отрицательно, что притягивает и удерживает эти полезные катионы. Анионы — отрицательно заряженные ионы — либо вообще не удерживаются (как в случае некоторых форм азота, бора и серы), либо удерживаются посредством сложных химических механизмов (как в случае фосфора). 

Эти довольно подвижные анионы представляют собой питательные вещества, которые следует добавлять ежегодно.Проще говоря, ЕКО измеряет количество катионов в почве. Ученые-почвоведы называют место, где хранятся и обмениваются питательные вещества, обменным комплексом. Представьте себе ЕКО почвы размером с топливный бак в вашем автомобиле. Если бак вмещает три галлона, вам придется часто останавливаться на заправке; если он вмещает двадцать галлонов, вы можете ехать намного дальше. Точно так же, если ЕКО почвы равняется трем, для того, чтобы культурное растение имело постоянный доступ к питательным веществам, вам придется либо часто вносить добавки, либо использовать удобрения с медленным высвобождением. 

Диапазон ЕКО большинства сельскохозяйственных земель в Соединенных Штатах составляет от трех до сорока.Знание ЕКО вашей почвы жизненно важно для определения того, как и когда вносить удобрения. Вообще говоря, CEC почвы в первую очередь определяется содержанием в ней песка, ила и глины, и, как уже упоминалось, в большинстве сельскохозяйственных условий вы действительно не можете это изменить — это слишком дорого, чтобы добавить балансирующие тонны песка, ила или глины. 

Например, чтобы увеличить содержание песка в почве на 10 процентов, вам нужно будет добавить 200 тысяч фунтов или 100 тонн песка на акр(40 соток), что будет стоить около 2500 долларов(187 тыс руб), не считая разбрасывания. В небольшом замкнутом пространстве, таком как арочная теплица или постоянная высокая грядка, вы можете позволить себе добавить достаточно материала, чтобы изменить физический состав почвы. Но в поле вместо этого вы должны научиться жить с почвой, на которой вы находитесь, и управлять ею. 

Какого размера ваш почвенный бак?  

 Жители Среднего Запада наслаждаются великолепными почвами прерий с ЕКО 20. Образно говоря, эти почвы имеют большие топливные баки, а это означает, что они могут принимать добавки плодородия в больших дозах реже. Питательные вещества, которые вносятся перед посевом семян, все еще будут присутствовать через несколько месяцев, когда урожай достигнет зрелости. Однако у фермеров на более негубоких и бедных почвах ЕКО ниже десяти. У песчаных почв ЕКО от трех до пяти. Эти топливные баки относительно небольшие.Это означает, что внесение большого количества быстро доступных удобрений (например, большинства традиционных химических удобрений) перед посадкой расточительно — почва просто не обладает химической способностью удерживать все эти питательные вещества. Они будут двигаться вглубь почвы, вне досягаемости растений. 

Вместо этого вам придется либо использовать небольшие дозы высокодоступных удобрений несколько раз в течение сезона, либо использовать удобрения, которые будут медленно и постепенно высвобождать свои питательные вещества, такие как компост, каменный фосфат и другие природные добытые материалы. В то же время вам необходимо улучшить содержание органических веществ в этих почвах. Чем больше органики вы накопите, тем больше корма для растений сможет вместить почва. Помните также, что разлагающиеся органические вещества будут выделять питательные вещества в почву, так что это дает двойную отдачу от ваших инвестиций — увеличение количества и содержания питательных веществ! 

Уровень pH почвы

PH почвы определяется как водородныйпоказатель и является отрицательным логарифмом концентрации водорода в почве. Атеперь по-русски: по сути, это мера того, сколько мест обмена катионами (ЕКО)заполнено водородом. Чем больше водорода, тем кислее почва. Важная вещь,которую нужно знать о логарифмической шкале pH, заключается в том, что разницамежду pH 6,0 и 7,0 составляет не один балл, а десять баллов — почва 6,0 вдесять раз более кислая, чем почва 7,0.

В обменных процессах водородне питает ваши посевы — они получают достаточное количество водорода из воздухаи воды. Вместо этого эти атомы водорода в почве занимают места, где нужны питательныевещества, такие как кальций или магний, поэтому эффективная ЕКО снижается.

PH почвы влияет на обменвсех питательных веществ растений. По существу нейтральный pH от 6,8 до 7,2(истинный нейтральный — 7,0) — это золотая середина, где наибольшее количествопитательных веществ являются наиболее доступными.

Когда почва очень кислая(ниже 6,5) или очень щелочная (выше 7,5), многие питательные вещества длярастений «закрепляются» в почве — они все еще присутствуют, но химическинедоступны для корней растений.

И наоборот, при значениях pHза пределами оптимального диапазона определенные металлы чрезмерно доступны имогут стать ядовитыми как для растений, так и для животных.

Доступность минералов в зависимости от кислотности:

Азот

Фосфор

Калий

Сера

Кальций

Магний

Железо

Марганец

Бор

Медь и Цинк

Молибден

По всем этим причинам выдолжны сбалансировать почву до нейтрального pH (за исключением несколькихкультур, которые процветают в кислых почвах, таких как черника и картофель).

Внесение извести (карбонатакальция или CaCO3) является лекарством от кислых почв, где pH ниже нейтрального7,0. Известь — это просто известняк или мел, измельченный до состояния мелкогорастекающегося порошка, чтобы он мог выполнять свою нейтрализующую магию.

С химической точки зренияизвесткование на самом деле работает следующим образом: в кислой почве карбонат(CO3) отделяется от кальция, вступает в реакцию с водородом и образует воду(H2O) и углекислый газ (CO2). Ион кальция обменивается местами с водородом ипопадает в комплекс обмена. Именно карбонат действительно заставляет вещипроисходить, удаляя избыток водорода. Если мы будем использовать доломитовуюизвесть (CaCO3 и MgCO3), тогда и кальций, и магний займут эти открытыепространства комплекса.

Известь обычно вносится вколичестве многих сотен фунтов, до 2 тонн на акр(40 соток). Агенты пораспространению вашего округа могут помочь при расчете нормы внесения извести.Агенты по распространению знаний — это государственные служащие, чья работасостоит в том, чтобы «распространять» исследования и информацию, полученнуюсельскохозяйственными университетами среди фермеров и производителей.

Как известь нейтрализует кислую почву:

Кислая почва + Известь = Нейтральная глина + Вода + Двуокись углерода + Оксидалюминия

И наоборот, средство отщелочных (или обычных) почв — элементарная сера. Почвенные бактерии со временемпревратят ее в серную кислоту, которая подкисляет почву.

Никогда не используйте более500 фунтов(225 кг) серы на акр(40 соток) в год.

Важно правильно подобрать pHпочвы. И это не без затрат. Рассматривая различные участки для вашей фермы,включите в свой бюджет расходы на корректировку pH.

Питательные вещества и удобрения 

Сама по себе земля, кажется, прекрасно выращивает растения. Это утешает, но что может быть не сразу очевидным, так это то, что в ненарушенной естественной системе существует замкнутый цикл питательных веществ. Если оставить в покое, все биологические продукты растений и животных более или менее остаются внутри экосистемы. Именно так наши почвы были построены с самого начала — эоны за эонами возвращения питательных веществ туда, откуда они пришли. Затем пришло современное сельское хозяйство, и весь цикл стал хаотичным.Сегодня мы выращиваем продукты питания (растения и животных) и экспортируем все это изобилие за пределы фермы. Проблема в том, что, в отличие от природной экосистемы с относительно замкнутым циклом, мы почти никогда не возвращаем эти питательные вещества в виде отходов. 

В результате кормления людей образуются два продукта: отходы жизнедеятельности человека и человеческие тела. Ни один из них никогда не возвращается на ферму, где выращивали еду. Человеческие сточные воды смываются «прочь» в водные пути или улавливаются, обрабатываются и используются на пастбищах, в лесах или, иногда, на сенокосах. Этот разорванный цикл означает, что фермы становятся нетто-экспортерами питательных веществ. Это фундаментальная загадка для общества, которую нужно решить немедля. Между тем, знание того, что питательные вещества вытекают из вашей фермы, важно для изучения того, как управлять питательными веществами, доступными для выращивания сельскохозяйственных культур.Коммерческие производители не могут просто сидеть сложа руки и позволить природе идти своим чередом — вспомните, по определению, это не самообеспечение. 

Вы не просто надеетесь, что какие-то растения вырастут — вы выращиваете тщательно отобранные, специализированные разновидности, которые хотят есть ваши клиенты или ваш домашний скот. Во многих случаях эти виды не встречаются в дикой природе в выбранной вами экосистеме. Фундаментальный момент заключается в том, что вам необходимо убедиться, что ваши культуры, какими бы привередливыми или экзотическими они ни были, получили то, что им нужно для успеха. Понимание удобрений жизненно важно. 

Удобрения плохи? 

Существует множество заблуждений и дезинформации относительно относительной полезности или вредности почти всех аспектов сельского хозяйства.В социальных сетях и в прессе темы сельскохозяйственных дебатов варьируются от ГМО (генетически модифицированных организмов) и никотиноидов (нейротоксичных инсектицидов) до гидропоники и защиты животных. Часто попадается идея о том, что не так с обычными удобрениями Big Ag. И это во вред нашему коллективу. Теперь, когда вы понимаете проблему потока питательных веществ, вы можете видеть, что вы должны сбалансировать почву, импортируя некоторые питательные вещества.Вот что из себя представляют удобрения — питательные вещества, импортируемые для поддержки растениеводства. 

Итак, удобрения не обязательно плохие. Определение того, является ли удобрение хорошим или плохим, зависит от того, что это такое, как оно используется и в каком количестве. Это детали, о которых большинство случайных потребителей не хотят задумываться, и поэтому публичный диалог у них застревает. Несомненно, удобрения виноваты в загрязнении наших водных путей, но это не значит, что все удобрения плохие. Старый добрый природный навоз может быть огромным источником загрязнения — в виде мочевины — так же, как и химический азот. 

А как насчет чрезмерной концентрации питательных веществ?

В то время как недостаточная концентрация питательных веществ часто встречается на фермах, чрезмерная концентрация питательных веществ наблюдается в традиционной системе животноводства в Соединенных Штатах, что приводит к собственным проблемным результатам. До того, как сельское хозяйство стало высокомеханизированным и специализированным, большинство ферм выращивали некоторых животных для собственных нужд, а также для продажи. Сейчас большинство кур, свиней и говядины выращиваются в условиях концентрированного кормления животных (CAFO).  

Эти системы импортируют огромное количество кормов (т. Е. Питательных веществ). Конечным результатом является огромное количество навоза, сосредоточенное на очень маленьких площадях. Почвы некоторых сельских районов страны, особенно вблизи перерабатывающих предприятий (например, для цыплят возле Водораздела Чесапикского залива или свиней в Айове), стали перенасыщены навозом животных, что привело к загрязнению ручьев и рек и аэробным мертвым зонам (где цветение водорослей блокирует солнечный свет) в заливах.

Важно то, какие продукты используются, а также сроки и объем их применения. Определенное на федеральном уровне слово «органический» служит для обозначения того, что разрешено или не разрешено в производстве органических продуктов питания. Национальная органическая программа Министерства сельского хозяйства США (NOP) определяет, какие продукты и вещества разрешены. Основное правило — удобрения должны быть натуральными, а не синтетическими... за исключением того, что разрешено использование некоторых синтетических материалов. Видите, как глубоко мы можем залезть в бурьян на этом? Если вы хотите пройти органическую сертификацию, вы можете начать свое образование на веб-сайте NOP.

Для тех, кто не выбирает органическую сертификацию и по-прежнему хочет быть лучшими биологическими хранителями земли, вопрос становится не только о сравнении синтетических и природных удобрений, но и о влиянии любых удобрений на биологию почвы. Это еще более трудная задача, потому что нет официального списка, какие вещества хорошие или плохие. Таким образом, каждый из нас должен найти свой собственный путь. Я решил последовать мудрости почвенного эксперта Гэри Циммера из Midwestern BioAg. С его точки зрения, некоторые химические удобрения, которые были запрещены для органического производства, одобренного на федеральном уровне, на самом деле хороши с точки зрения биологии почвы и могут быть очень полезными добавками в почву (например, сульфат аммония или моноаммонийфосфат).

Конечно, есть некоторые очень распространенные химические синтетические удобрения, которые вредны для биологии почвы, такие как безводный аммиак и тройной суперфосфат. Как устойчивые или биологические фермеры, мы наверняка избежали бы их. Но в больших дозах почти любое удобрение (включая навоз) может быть токсичным для жизни почвы или окружающей среды. Таким образом, вы берете на себя важную ответственность, становясь покупателем удобрений. 

anagaminx.livejournal.com/1005384.html