Топыраққа әк қосу және оның пайдасы

Кіріспе

Топыраққа кальций карбонаты және басқа да қоспалар кіретін топырақ қоспасы.

Ауыл шаруашылығы әкі, сондай-ақ аглим, ауыл шаруашылығы әктасы, бау әкі немесе әктеу деп те аталады, бұл ұнтақталған әктас немесе бордан жасалған топырақ қоспасы. Негізгі белсенді компоненті – кальций карбонаты. Қосымша химиялық заттар минералдық көзіне байланысты өзгереді және кальций оксидін қамтуы мүмкін. Қышқыл әк (кальций оксиді) және сөндірілген әк (кальций гидроксиді) сияқты әктің басқа түрлерінен айырмасы, ұнтақталған әктас әк пешінде күйдіруді қажет етпейді, тек ұнтақтауды ғана қажет етеді. Бұл әктің барлық түрлері кейде топырақ жағдайын жақсарту үшін қолданылады, олардың ортақ ерекшелігі – қышқылдықты түзетуге негіз беру болып табылады, бірақ бүгінгі күні шаруашылық егістіктері үшін көбінесе ұсақтап тасталған әктас қолданылады. Тарихи тұрғыдан алғанда, өткен ғасырларда шаруашылық егістіктерін әктеу көбінесе күйдірілген әкпен жасалатын; мұның айырмашылығы кем дегенде 19 ғасырдың ортасынан бері дамыған технологияларға байланысты тас пен кенді қолжетімді көлемде өндірудің ұсақ ұнтақталуымен түсіндіріледі. Ауыл шаруашылығы әкінің топыраққа тигізетін әсерлерінің кейбіреулері: қышқыл топырақтың pH деңгейін көтереді, топырақтың қышқылдығын азайтады және сілтілігін арттырады; өсімдіктерге кальций көзі болып табылады; қышқыл топырақтар үшін судың сіңуін жақсартады; қышқыл топырақта өсетін өсімдіктердің негізгі қоректік заттарын (азот, фосфор және калий) сіңіруін жақсартады. Доломит әкі және гидратацияланған әк сияқты әктің басқа да түрлері ауыл шаруашылығы мен бағбандарында кеңінен қолданылады. Доломит әкі ауыл шаруашылығы әкісіне ұқсас әсерді қамтамасыз ету үшін топыраққа енгізілетін зат ретінде қолданылуы мүмкін, сонымен бірге кальцийден басқа магнийді де береді. Мал шаруашылығында гидратацияланған әк дезинфекциялау шарасы ретінде қолданылуы мүмкін, бұл бактериялардың тез көбеймейтін құрғақ және сілтілік ортаны жасайды. Бағбандарында жәндіктерді қорғау үшін, зиянкестерге немесе өсімдіктерге зиян келтірмей қолдануға болады. Ауыл шаруашылығы әкісін далаларға тарату үшін спиннерлі әк себу машиналары көбінесе қолданылады. Ауыл шаруашылығы әкісі электр станцияларындағы көмір жағылғыштарына NO2 және SO2 сияқты зиянды заттарды азайту үшін қосылады.

Agricultural lime, also called aglime, agricultural limestone, garden lime or liming, is a soil additive made from pulverized limestone or chalk. The primary active component is calcium carbonate. Additional chemicals vary depending on the mineral source and may include calcium oxide. Unlike the types of lime called quicklime (calcium oxide) and slaked lime (calcium hydroxide), powdered limestone does not require lime burning in a lime kiln; it only requires milling. All of these types of lime are sometimes used as soil conditioners, with a common theme of providing a base to correct acidity, but lime for farm fields today is often crushed limestone. Historically, liming of farm fields in centuries past was often done with burnt lime; the difference is at least partially explained by the fact that affordable mass production scale fine milling of stone and ore relies on technologies developed since the mid 19th century. Some effects of agricultural lime on soil are:
it increases the pH of acidic soil, reducing soil acidity and increasing alkalinity
it provides a source of calcium for plants
it improves water penetration for acidic soils
it improves the uptake of major plant nutrients (nitrogen, phosphorus, and potassium) of plants growing on acid soils. Other forms of lime have common applications in agriculture and gardening, including dolomitic lime and hydrated lime. Dolomitic lime may be used as a soil input to provide similar effects as agricultural lime, while supplying magnesium in addition to calcium. In livestock farming, hydrated lime can be used as a disinfectant measure, producing a dry and alkaline environment in which bacteria do not readily multiply. In horticultural farming it can be used as an insect repellent, without causing harm to the pest or plant. Spinner style lime spreaders are generally used to spread agricultural lime on fields. Agricultural lime is injected into coal burners at power plants to reduce the pollutants such as NO2 and SO2 from the emissions.

Ауыл шаруашылығы әкінің қажеттілігін анықтау

Известь қышқыл топырақтарда өсімдіктер мен шөптердің түбір жүйесін жақсартуға және егін шығымын арттыруға көмектеседі. Бұл топырақты көбірек негіздік етеді, соның арқасында өсімдіктерге көбірек қоректік заттарды сіңіруге мүмкіндік туады. Известь тыңайтқыш емес, бірақ тыңайтқыштармен бірге қолданылуы мүмкін. Топырақтардың қышқылдануына бірнеше себеп бар. Көп жауын жауатын аймақтарда топырақтар ылғалдан қышқылданады. Егіншілік және мал шаруашылығы үшін пайдаланылатын жерлер уақыт өте келе егін жинау және минералдардың жоғалуы салдарынан қышқылданады. Қазіргі заманғы химиялық тыңайтқыштардың қолданылуы топырақтағы өсімдіктерге қажетті заттардың реакциясы арқылы топырақ қышқылдығының күшеюіне себепші болады. Аглим мал өсіруге және шөп жинауға пайдаланылатын жерлердегі топыраққа да пайдалы. Жаңа туған жануардың дамуы үшін сүйектердің өсуі маңызды, ал сүйектердің құрамында негізінен кальций мен фосфор болады. Жас сүтқоректілерге қажетті кальцийді сүт арқылы алады, ал кальций сүттің негізгі құрамының бірі болып табылады. Сүт шаруашылығымен айналысатындар аглимни жиі қолданады, себебі ол сүт өндірісін арттырады. Топырақтың қышқылдығын немесе кальций мен магний тапшылығын анықтаудың ең дұрыс жолы – топырақ сынағы жасау. АҚШ тұрғындары үшін университеттердің ауыл шаруашылығы білім беру бөлімдері мұндай сынақты 30 доллардан кем бағамен жүргізеді. Шаруалар көбінесе тыңайтқыштарға өсімдіктердің жауабы төмендеген кезде топырақ сынағына қызығушылық танытады. Топырақ сынау зертханаларында "түзетілген известь потенциалы" известь қажеттігін көрсету үшін қолданылады.

Сапасы

Аграрлық әк тастың сапасы оның химиялық құрамымен және тастың қаншалықты ұсақ ұнтақталғанымен анықталады. Фермерлерге бәсекелес ауыл шаруашылығы әк материалдарының салыстырмалы құнын анықтауға көмектесу үшін бірнеше университеттердің ауыл шаруашылығын дамыту қызметтері екі рейтингтік жүйені пайдаланады. Кальций карбонатының эквиваленті (CCE) және тиімді кальций карбонатының эквиваленті (ECCE) әртүрлі әк материалдарының тиімділігін сандық түрде бағалайды. CCE белгілі бір карьердегі тастың химиялық құрамын таза кальций карбонатының нейтралдау қабілетімен салыстырады. Магний карбонатының әрбір молекуласы кальций карбонатынан жеңіл болғандықтан, магний карбонаты бар әктастар (доломит) CCE көрсеткіші 100 проценттен жоғары болуы мүмкін. Топырақтағы қышқылдар салыстырмалы түрде әлсіз болғандықтан, ауыл шаруашылығы әк тастарын тиімді ету үшін ұсақ бөлшектерге дейін ұнтақтау қажет. Әртүрлі штаттардың кеңейту қызметтері тас бөлшектерінің мөлшерін әлдеқандай өзгеше бағалайды. Дегенмен, олардың барлығы келіседі, бөлшектердің мөлшері неғұрлым кішкентай болса, тас топырақтағы реакцияға соғұрлым тиімді болады. Бөлшектердің мөлшерін өлшеу әк тастың қандай өлшемдегі тордан өтетініне негізделген. Тордың мөлшері – бір дюймге сымдардың саны. 8 торға ілініп қалған тас BB оқшалауыштарының мөлшерінде болады. 60 торлы экраннан өткен материал бет ұнтағына ұқсайды. 8 тордан ірі бөлшектердің құндылығы шамалы немесе жоқ, 8 тор мен 60 тор арасындағы бөлшектер біршама тиімді, ал 60 тордан кішкентай бөлшектер 100 процентке дейін тиімді. Белгілі бір өнімнің химиялық құрамын (CCE) және оның бөлшектерінің мөлшерін біріктіру арқылы тиімді кальций карбонатының эквиваленті (ECCE) анықталады. ECCE – бұл белгілі бір ауыл шаруашылығы әк тасының таза кальций карбонатымен салыстырылған пайызы, барлық бөлшектері 60 тордан кішкентай. Әдетте, коммерциялық қолданыстағы аглиме материалдарының ECCE көрсеткіші 45 проценттен 110 процентке дейін ауытқиды.

Бразилияның жағдайы

Нобель сыйлығының лауреаты, американдық өсімдіктер ғалымы Норман Борлогтың айтуынша, Бразилияның кең жазықтық аймағы 1960 жылға дейін егіншілікке жарамсыз деп есептелді, себебі топырағы тым қышқыл және қоректік заттарға жеткіліксіз болған. Бірақ, 1960 жылдан бастап топырақтың қышқылдығын азайту үшін үлкен мөлшерде әк (ұнтақталған борпы немесе әктас) құйылды. Бұл жұмыс жалғасты, ал 1990 жылдардың соңында Бразилияның егістік жерлеріне жыл сайын 14-16 миллион тонна әк себілді. 2003 және 2004 жылдары бұл көрсеткіш 25 миллион тоннаға жетті, шамамен әр гектарына 5 тонна әк шашылды. Осының нәтижесінде Бразилия әлемдегі екінші ірі соя экспортеріне айналды, ал мал азығы өндірісінің өркендеуіне байланысты Бразилия қазір әлемдегі ең ірі сиыр еті мен құс етінің экспортері болып табылады.

Тарихи мобильділік зерттеулеріне әсері

2019 жылғы зерттеуде ауыл шаруашылығы әкі стронцийге негізделген жылжу зерттеулеріне әсер ететіні көрсетілді, бұл зерттеулер тарихқа дейінгі жеке адамдардың қай жерде өмір сүргенін анықтауға бағытталған. Ауыл шаруашылығы әкі кальцийға жеткіліксіз топырақта маңызды рөл атқарады. Даниядағы Каруп өзенін жүйелі зерттеу барысында, өзеннің су жиналатын алабындағы стронцийдің жартысынан астамы қоршаған ортадан емес, ауыл шаруашылығы әкінің шайылуынан түсетіні анықталды. Ауыл шаруашылығы әкінің осылайша енгізілуі зерттеушілердің кейбір тарихқа дейінгі адамдардың жерленген жерлерінен қашықта туған жерлерінен келген деген жаңылыс қорытындыға әкелді, себебі олардың қалдықтары мен жеке заттарынан өлшенген стронций изотоптарының нәтижелері ауыл шаруашылығы әкімен ластанған жерлеу орындарымен салыстырылды.