Введение
Применение минералов в почве
Известкование – это внесение в почву материалов, богатых кальцием (Ca) и магнием (Mg), в различных формах, включая мергель, мел, известняк, жженую или гашеную известь. В кислых почвах эти материалы реагируют как основание и нейтрализуют кислотность почвы. Это часто улучшает рост растений и повышает активность почвенных бактерий. Свидетельства применения этих практик датируются 1200-ми годами, а самые ранние примеры происходят из современной Великобритании и Ирландии. Степень повышения pH почвы при внесении определенного количества извести на единицу объема почвы зависит от буферной способности почвы (которая обычно связана с емкостью катионного обмена почвы или CEC). Большинство кислых почв насыщены ионами алюминия, а не водорода. Следовательно, кислотность почвы является результатом гидролиза алюминия. Эта концепция "скорректированного известкового потенциала" для определения степени насыщенности почвы основаниями легла в основу методик, используемых в настоящее время в лабораториях анализа почвы для определения "потребности в известковании" почвы. Почвы с низкой CEC обычно показывают более заметное повышение pH, чем почвы с высокой CEC. Однако в почвах с низкой CEC наблюдается более быстрое вымывание внесенных оснований, что приводит к более быстрому возвращению к исходной кислотности, если не проводится дополнительное известкование. Переизвесткование наиболее вероятно на почвах с низкой CEC, таких как песок, в которых не хватает буферных агентов, таких как органическое вещество и глина.
Влияние на органический углерод почвы
Чистое влияние известкования почвы на содержание органического углерода в почве обусловлено главным образом тремя процессами. Повышение продуктивности растений, приводящее к увеличению поступления органического вещества. Поскольку известкование улучшает почвенные условия, сдерживающие рост растений, ожидается увеличение продуктивности. Более высокие урожаи, полученные в результате внесения извести, приведут к увеличению возврата органического вещества в почву в виде отмирающих корней и разлагающихся растительных остатков. Усиление минерализации органического вещества благодаря более благоприятному pH. Известно, что внесение извести оказывает кратковременное стимулирующее воздействие на биологическую активность почвы, тем самым способствуя минерализации органического вещества и, вероятно, ускоряя скорость его круговорота в почве. Улучшение структуры почвы, приводящее к снижению минерализации за счет защиты органического углерода. Известно, что известкование улучшает структуру почвы, поскольку высокие концентрации Ca2+ и высокая ионная сила почвенного раствора усиливают флокуляцию минералов глины и, как следствие, формируют более устойчивые почвенные агрегаты.