ALKALI TOPRAKLAR: ÖZELLIKLER, KOMPOZISYON VE DÜZELTME - ÇEVRE - 2025

Alkalin topraklar yüksek bir pH (8.5 daha büyük) sahip lekelerdir. PH, sulu bir çözeltinin asitlik veya alkalinite derecesinin bir ölçüsüdür ve değeri, mevcut H ⁺ iyonlarının konsantrasyonunu gösterir .

Toprak pH'ı, bitkilerin gelişimi de dahil olmak üzere bu matriste meydana gelen biyolojik süreçleri kesin olarak etkilediği için toprak analizindeki en önemli göstergelerden biridir.

Şekil 1. Alkali topraklar, genişleme ve daralmaya neden olan yüksek kil içeriğine sahiptir. Kaynak: flickr.com/photos/eddgarreve

Son derece asidik veya bazik pH değerleri, topraktaki her tür yaşamın (bitkiler ve hayvanlar) gelişimi için olumsuz koşullar yaratır.

Matematiksel olarak pH şu şekilde ifade edilir:

pH = -log

H ⁺ iyonlarının veya hidrojen iyonlarının molar konsantrasyonu nerede .

Uzun rakamlarla uğraşmaktan kaçındığı için pH kullanımı çok pratiktir. Sulu çözeltiler, pH ölçeği 0 ile 14 Asidik H konsantrasyonu çözümler değişir ⁺ iyonları OH daha yüksek ve daha büyük olan ^- iyonları pH alkali çözeltiler burada 7'de daha düşük olması, (oxyhydryl) OH iyon konsantrasyonları ^- baskın olanlardır, pH 7'den büyük değerlere sahiptir.

25 ° C'de saf su ^o C, H, bir konsantrasyona sahiptir ⁺ iyonları OH konsantrasyonuna eşit ^- iyonları ve bu nedenle, bu pH değeri nötr kabul edilir 7'ye eşittir.

Şekil 2. Ortanca bitkisinin (Hydrangea macrophylla) çiçekleri, büyüdüğü toprağın asit pH'ına sahipse mavi, toprak alkali ise pembe renktedir. Kaynak: Raul654

Alkali toprakların genel özellikleri

Alkali toprakların özellikleri arasında şunlar sayılabilir:

yapı

Çok zayıf bir yapıya ve çok düşük stabiliteye sahip, çok verimli olmayan ve tarım için sorunlu olmayan topraklardır. Karakteristik bir yüzey contasına sahiptirler.

Sıklıkla 0,5 ile 1 metre arasında sert ve kompakt bir kireç tabakası ve kabuk ve düzler şeklinde çeşitli sıkıştırma türleri sunarlar.

Bu, bitki köklerinin nüfuz etmesine karşı yüksek bir mekanik dirence ve azalan havalandırma ve hipoksi (düşük oksijen konsantrasyonu) sorunlarına yol açar.

Kompozisyon

Bunlar, sodyum karbonat, Na arasında bir hakim varlığı ₂ CO ₃ . Killi topraklardır, killi toprakların çoğunluğu su varlığında şişerek toprağın genişlemesine neden olur.

Fazla miktarda bulunan bazı iyonlar bitkiler için toksiktir.

Su tutma

Su toplama ve depolaması zayıftır.

Düşük sızma kapasitesine ve düşük geçirgenliğe sahiptirler, bu nedenle zayıf drenajları vardır. Bu, yağmur veya sulama suyunun yüzeyde tutulmasına, ayrıca az bulunan besin maddelerinin düşük çözünürlük ve hareketliliğine neden olur ve bu da besin eksikliklerine dönüşür.

yer

Genellikle yağışın az olduğu ve alkali katyonların topraktan sızmadığı yarı kurak ve kurak bölgelerde bulunurlar.

Bitki gelişimi ile kimyasal bileşim ve korelasyon

Bileşimlerinde kil ağırlıklı killi topraklar olarak, belirli safsızlıkların varlığından dolayı çeşitli renkler (kırmızı, turuncu, beyaz) gösterebilen hidratlanmış alüminyum silikat agregaları vardır.

Aşırı alüminyum iyonu konsantrasyonları bitkiler için toksiktir (fitotoksik) ve bu nedenle mahsuller için bir problemdir.

Toprağın alkali durumu, aşağıdaki gibi faktörlerle karakteristik bir kimyasal bileşim oluşturur:

Suda yüksek tuzluluk veya aşırı konsantrasyonda çözünebilir tuz

Bu durum, oluşturduğu ozmotik basınç nedeniyle bitkilerin terlemesini ve suyun kökler tarafından emilmesini azaltır.

Sodiklik veya aşırı sodyum iyonu (Na

Yüksek sodisite, toprağın hidrolik iletkenliğini azaltır, su depolama kapasitesini ve oksijen ve besin maddelerinin taşınmasını azaltır.

Yüksek konsantrasyonlarda çözünür bor

Bor bitkiler için toksiktir (fitotoksik).

Besin sınırlaması

Baskın OH konsantrasyonları ile alkalin topraklar, bağlantılı yüksek pH değerleri, ^- iyon , bitki besin kullanılabilirliğini sınırlamaktadır.

Bikarbonat iyonu (HCO

Bikarbonat ayrıca kök büyümesini ve bitki solunumunu engellediği için fitotoksiktir.

Alüminyum iyonu varlığı (Al

Alüminyum, aşırı bikarbonat varlığına benzer etkilere sahip başka bir fitotoksik metaldir.

Diğer fitotoksik iyonlar

Genel olarak, alkali topraklarda fitotoksik konsantrasyonlarda klorür (Cl ^- ), sodyum (Na ⁺ ), bor (B ³⁺ ), bikarbonat (HCO ₃ ^- ) ve alüminyum (Al ³⁺ ) iyonları bulunur .

Besinler

Alkali topraklar ayrıca bitki besin maddelerinin, özellikle fosfor (P), azot (N), kükürt (S) ve potasyum (K) gibi makro besinlerin ve çinko (Zn), bakır (Cu), manganez ( Mn) ve molibden (Mo).

Alkali toprak düzeltme

Sebze mahsullerinin kurak ve yarı kurak ortamlarda üretimi, düşük ve değişken yağışların getirdiği kısıtlamalar, mevcut kısırlık ve alkali toprağın fiziksel ve kimyasal kısıtlamaları ile sınırlıdır.

Alkali toprakların, koşullarını düzeltmek ve iyileştirmek için yöntemlerin uygulanması yoluyla tarımsal üretime dahil edilmesine yönelik artan bir ilgi vardır.

Alkali toprakları iyileştirme stratejileri

Alkali toprakların yönetimi, verimliliklerini artırmak için üç ana strateji içerir:

• Alkali toprakların derin katmanlarının veya alt toprağın kısıtlamalarını azaltma stratejileri.
• Bitkilerin toleransını alkali toprakların sınırlamalarına kadar artırma stratejileri.
• Uygun agronomik mühendislik çözümleri yoluyla sorunu önleme stratejileri.

Alkali Zemin Düzeltme Uygulamaları

-Geçici tuzluluk düzeltmesi

Geçici tuzluluk koşullarının iyileştirilmesi için (yeraltı suyu dalgalanmaları ile ilişkili olmayan tuzluluk), tek pratik yöntem, toprak profili boyunca iç kısma doğru su akışını sağlamaktır.

Bu uygulama , kök gelişim bölgesinden tuz sızıntı suyunun fraksiyonunu artırmak için alçıtaşı (CaSO ₄ ) uygulamasını içerebilir . Sodyum alt topraklarında ise sodyum iyonlarının süzülmesine veya yıkanmasına ek olarak uygun değişikliklerin uygulanması gerekir.

Çözünür bor da yıkanarak uzaklaştırılabilir. Sodyum ve borla süzüldükten sonra besin eksiklikleri giderilir.

-Alt toprağı sürme veya derin topraklama

Toprak altı sürme veya derin alt topraklama, sıkıştırılmış sertleştirilmiş katmanları kırmak ve su ekleyerek verimliliği ve nemi artırmak için matrisin alt topraktan çıkarılmasını içerir.

Bu teknik, toprak verimliliğini artırır, ancak etkileri uzun vadede sürdürülemez.

Toprağın sodisitesinin (veya sodyum iyonunun, Na ⁺ fazlasının ) derin alt kirlenmeyle düzeltilmesi, uzun vadede ancak toprak yapısı alçıtaşı şeklinde kalsiyum gibi kimyasal geliştiriciler (CaSO ₄ ) veya organik madde, toprak sıkışmasını azaltmak için insanların, hayvanların ve araçların trafiğini veya geçişini kontrol etmenin yanı sıra.

-Alçı eklenerek düzeltme

Topraktaki sodyum iyonlarının (Na ⁺ ) yerini alması için kalsiyum iyonları (Ca ²⁺ ) kaynağı olarak alçıtaşı , sodyum topraklarındaki yapısal sorunları iyileştirmek amacıyla çeşitli başarılarla yaygın olarak kullanılmaktadır.

Alçı düzeltmesi kil partiküllerinin aşırı şişmesini ve dağılmasını önler, gözenekliliği, geçirgenliği artırır ve toprağın mekanik direncini azaltır.

Alkali toprakların düzeltilmesi olarak alçıtaşı kullanımıyla tuzların, sodyumun ve toksik elementlerin sızıntı suyunda bir artış olduğunu bildiren araştırma çalışmaları da vardır.

-Polimer kullanımıyla gelişme

Sodyum topraklarının iyileştirilmesi için, çeşitli poliakrilamid polimerlerin (PAM'ler) kullanımını içeren son zamanlarda geliştirilmiş teknikler vardır.

PAM'lar, sodyum topraklarda hidrolik iletkenliği arttırmada etkilidir.

Organik madde ve dolgu ile düzeltme

Yüzey malçlarının (veya İngilizce malçların) birkaç olumlu etkisi vardır: yüzey suyunun buharlaşmasını azaltır, sızmayı iyileştirir ve su ve tuzların dışarıya hareketini azaltır.

Organik atığın kompost biçiminde yüzeysel olarak uygulanması , muhtemelen kompost malzemesindeki bazı çözünür organik bileşiklerin karmaşık kimyasal bileşiklerin oluşumu yoluyla sodyum iyonunu yakalayabilmesinden dolayı Na ⁺ iyonlarında bir azalmaya neden olur.

Ek olarak, kompostun organik maddesi, makro besinleri (karbon, nitrojen, fosfor, kükürt) ve mikro besin maddelerini toprağa katar ve mikroorganizmaların aktivitesini arttırır.

Organik madde ile düzeltme, yüzeysel uygulama ile aynı faydalar ile toprağın derin katmanlarında da yataklar şeklinde yapılır.

Şekil 3. Su tutmayı iyileştirmek için volkanik kül ile yapılan değişiklikler, El Palmar, Tenerife, (Kanarya Adaları). Kaynak: Patrick.charpiat, Wikimedia Commons'tan

-Toprakta kimyasal gübre uygulaması

Alt toprakta kimyasal gübre yataklarının uygulanması, makro ve mikro besin eksikliğini düzelttiği için tarımsal verimliliği artıran alkali topraklar için de bir düzeltme uygulamasıdır.

-İlk kullanım bitkileri

Birkaç çalışma, köklerin düşman topraklarda gelişmesine izin veren gözenekler oluşturarak, toprak yapısını değiştirmek için bir mekanizma olarak ilk kullanım mahsullerini incelemiştir.

Yerli çok yıllık odunsu türler, geçirimsiz kil alt topraklarda gözenekler oluşturmak için kullanılmıştır; bu türler, ilk kullanımda ekimi toprağın yapısını ve hidrolik özelliklerini olumlu bir şekilde değiştirir.

Tuzlu alt toprağın kısıtlamalarına toleranslı bitki türlerinin çoğaltılması

Mahsullerin alkali toprakların kısıtlayıcı koşullarına adaptasyonunu iyileştirmek için seçici yetiştiriciliğin kullanımı oldukça sorgulanmıştır, ancak bu, bu düşman topraklarda mahsul verimliliğini artırmak için en etkili uzun vadeli ve en ekonomik yöntemdir.

-Alt zeminin sınırlamalarından kaçının

Kaçınma uygulamaları ilkesi, sebze mahsullerinin büyümesi ve verimi için nispeten iyi huylu alkali toprak yüzeyinden kaynakların maksimum kullanımına dayanmaktadır.

Bu stratejinin kullanılması, erken olgunlaşan mahsullerin kullanılması anlamına gelir, toprak altı nemine daha az bağımlıdır ve olumsuz faktörlerinden daha az etkilenir, yani alkali toprakta bulunan olumsuz koşullardan kaçınma yeteneği ile.

-Agronomik uygulamalar

Erken hasat ve artan besin girdisi gibi basit agronomik uygulamalar, bölgesel kök gelişimini arttırır ve böylece mahsulde kullanılan yüzey toprağı hacminde bir artışa izin verir.

Budama ve anız tutulması, alkali topraklarda yetiştirme koşullarını iyileştirmek için agronomik tekniklerdir.

Referanslar

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). Yönetimin buğday mahsulünün verimini artırmadaki rolü - Batı Avustralya'ya özel önem veren bir inceleme. Avustralya Tarımsal Araştırma Dergisi. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Bir Vertosol ve Sodosol toprağına kompostlanmış yatak altlığı uygulaması. 1. Mahsul büyümesi ve toprak suyu üzerindeki etkiler. Avustralya Deneysel Tarım Dergisi. 47, 689-699.
3. Marka, JD (2002). Kaba tohumlu acı bakla taraması (Lupinus pilosus ve Lupinus atlanticus Glads.) Veya kireçli topraklara tolerans. Bitki ve Toprak. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA ve Anderson, WK (2003). Toprak özelliklerinin ve tane veriminin tepkileri, Batı Avustralya'daki kumlu killi balçıklı toprağın aksine sıkıştırılmış tınlı bir kum toprağında derin yırtılma ve alçı uygulamasına neden olur. Avustralya Tarımsal Araştırma Dergisi. 54, 273–282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. ve Rathjen, AJ (2003). Yüksek pH çözeltilerinde alüminyumun buğday bitkileri için fitotoksisitesi. Avustralya Deneysel Tarım Dergisi. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153