ALKALISCHE BÖDEN: EIGENSCHAFTEN, ZUSAMMENSETZUNG UND KORREKTUR - UMGEBUNG - 2025

Die alkalischen Böden sind Böden mit einem hohen pH-Wert (über 8,5). Der pH-Wert ist ein Maß für den Säuregrad oder die Alkalität einer wässrigen Lösung und sein Wert gibt die Konzentration der vorhandenen H ⁺ -Ionen an.

Der pH-Wert des Bodens ist einer der wichtigsten Indizes in der Bodenanalyse, da er die biologischen Prozesse in dieser Matrix, einschließlich der Entwicklung von Pflanzen, entscheidend beeinflusst.

Abbildung 1. Alkalische Böden weisen einen hohen Gehalt an Tonen auf, was zu Expansion und Kontraktion führt. Quelle: flickr.com/photos/eddgarreve

Extrem saure oder basische pH-Werte schaffen ungünstige Bedingungen für die Entwicklung aller Lebensformen im Boden (Pflanzen und Tiere).

Mathematisch wird der pH ausgedrückt als:

pH = -log

wo ist die molare Konzentration von H ⁺ -Ionen oder Wasserstoffionen.

Die Verwendung des pH-Werts ist sehr praktisch, da lange Zahlen nicht verarbeitet werden dürfen. In wässrigen Lösungen variiert die pH-Skala zwischen 0 und 14. Saure Lösungen, bei denen die Konzentration an H ⁺ -Ionen hoch und höher als die von OH ^- -Ionen (Oxyhydryl) ist, haben einen pH-Wert unter 7. In alkalischen Lösungen, bei denen OH-Ionenkonzentrationen ^- sind die dominierenden, der pH-Wert hat Werte über 7.

Reines Wasser bei 25 ^° C hat eine Konzentration von H ⁺ -Ionen , die der Konzentration von OH ^- -Ionen entspricht, und daher ist sein pH gleich 7. Dieser pH-Wert wird als neutral angesehen.

Abbildung 2. Die Blüten der Hortensienpflanze (Hydrangea macrophylla) sind blau, wenn der Boden, auf dem sie wächst, einen sauren pH-Wert aufweist, und rosa, wenn der Boden alkalisch ist. Quelle: Raul654

Allgemeine Eigenschaften alkalischer Böden

Unter den Eigenschaften alkalischer Böden können wir erwähnen:

Struktur

Sie sind Böden mit einer sehr schlechten Struktur und einer sehr geringen Stabilität, nicht sehr fruchtbar und problematisch für die Landwirtschaft. Sie haben eine charakteristische Oberflächendichtung.

Sie weisen häufig eine harte und kompakte Kalkschicht zwischen 0,5 und 1 Meter Tiefe und verschiedene Arten von Verdichtungen in Form von Krusten und Ebenen auf.

Dies führt zu einer hohen mechanischen Beständigkeit gegen das Eindringen von Pflanzenwurzeln und zu Problemen einer verringerten Belüftung und Hypoxie (geringe Konzentration des verfügbaren Sauerstoffs).

Komposition

Sie haben eine dominante Anwesenheit von Natriumcarbonat Na ₂ CO ₃ . Es handelt sich um tonige Böden, bei denen der größte Teil des Tons die Ausdehnung des Bodens durch Quellen in Gegenwart von Wasser bewirkt.

Einige Ionen, die im Überschuss vorhanden sind, sind für Pflanzen giftig.

Wasserrückhalt

Sie haben eine schlechte Wassersammlung und -speicherung.

Sie haben eine geringe Infiltrationskapazität und eine geringe Permeabilität, daher eine schlechte Entwässerung. Dies führt dazu, dass Regen- oder Bewässerungswasser an der Oberfläche zurückgehalten wird, was auch zu einer geringen Löslichkeit und Mobilität der knappen verfügbaren Nährstoffe führt, was letztendlich zu Nährstoffmängeln führt.

Ort

Sie befinden sich im Allgemeinen in semi-ariden und ariden Regionen, in denen es kaum Niederschläge gibt und keine alkalischen Kationen aus dem Boden ausgelaugt werden.

Chemische Zusammensetzung und Korrelation mit der Pflanzenentwicklung

Als tonige Böden mit einem überwiegenden Anteil an Tonen in ihrer Zusammensetzung weisen sie Aggregate von hydratisierten Aluminiumsilikaten auf, die aufgrund des Vorhandenseins bestimmter Verunreinigungen verschiedene Farben (rot, orange, weiß) aufweisen können.

Übermäßige Konzentrationen von Aluminiumionen sind für Pflanzen toxisch (phytotoxisch) und daher ein Problem für Kulturpflanzen.

Der alkalische Zustand des Bodens erzeugt eine charakteristische chemische Zusammensetzung mit Faktoren wie:

Hoher Salzgehalt oder übermäßige Konzentration löslicher Salze in Wasser

Dieser Zustand verringert die Transpiration der Pflanzen und die Aufnahme von Wasser durch die Wurzeln aufgrund des von ihr erzeugten osmotischen Drucks.

Sodizität oder überschüssiges Natriumion (Na

Die hohe Sodizität verringert die hydraulische Leitfähigkeit des Bodens, verringert die Wasserspeicherkapazität und den Transport von Sauerstoff und Nährstoffen.

Hohe Konzentrationen an löslichem Bor

Bor ist pflanzentoxisch (phytotoxisch).

Nährstoffbegrenzung

Die mit alkalischen Böden verbundenen hohen pH-Werte mit vorherrschenden Konzentrationen an OH ^- Ionen begrenzen die Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen.

Bicarbonation (HCO)

Bicarbonat ist auch phytotoxisch, da es das Wurzelwachstum und die Pflanzenatmung hemmt.

Vorhandensein von Aluminiumionen (Al

Aluminium ist ein weiteres phytotoxisches Metall, das ähnliche Auswirkungen hat wie das übermäßige Vorhandensein von Bicarbonaten.

Andere phytotoxische Ionen

Im Allgemeinen weisen alkalische Böden phytotoxische Konzentrationen von Chlorid- (Cl ^- ), Natrium- (Na ⁺ ), Bor- (B ³⁺ ), Bicarbonat- (HCO ₃ ^- ) und Aluminiumionen (Al ³⁺ ) auf.

Nährstoffe

Alkalische Böden weisen auch eine verringerte Löslichkeit von Pflanzennährstoffen auf, insbesondere von Makronährstoffen wie Phosphor (P), Stickstoff (N), Schwefel (S) und Kalium (K) sowie von Mikronährstoffen wie Zink (Zn), Kupfer (Cu), Mangan ( Mn) und Molybdän (Mo).

Alkalische Bodenkorrektur

Die Produktion von Gemüsepflanzen in ariden und semi-ariden Umgebungen wird durch die Einschränkungen begrenzt, die durch geringe und variable Niederschläge, die vorhandene Unfruchtbarkeit sowie die physikalischen und chemischen Einschränkungen alkalischer Böden auferlegt werden.

Es besteht ein wachsendes Interesse daran, alkalische Böden durch die Anwendung von Methoden zur Korrektur und Verbesserung ihrer Bedingungen in die landwirtschaftliche Produktion einzubeziehen.

Strategien zur Verbesserung alkalischer Böden

Die Bewirtschaftung alkalischer Böden umfasst drei Hauptstrategien zur Steigerung ihrer Produktivität:

• Strategien zur Minderung der Beschränkungen der tiefen Schichten oder des Untergrunds alkalischer Böden.
• Strategien zur Erhöhung der Toleranz von Kulturpflanzen gegenüber den Einschränkungen alkalischer Böden.
• Strategien zur Vermeidung des Problems durch geeignete agronomische Ingenieurlösungen.

Praktiken zur Korrektur alkalischer Böden

-Transiente Salzgehaltkorrektur

Zur Verbesserung der vorübergehenden Salzgehaltsbedingungen (Salzgehalt nicht mit Grundwasserschwankungen verbunden) besteht die einzig praktikable Methode darin, einen Wasserfluss nach innen durch das Bodenprofil aufrechtzuerhalten.

Diese Praxis könnte die Anwendung von Gips (CaSO ₄ ) umfassen, um den Anteil an Salzlaugung aus der Wurzelentwicklungszone zu erhöhen. Im Gegensatz dazu ist in Natriumuntergründen zusätzlich zum Auswaschen oder Waschen der Natriumionen die Anwendung geeigneter Änderungen erforderlich.

Lösliches Bor kann auch abgewaschen werden. Nach dem Auswaschen von Natrium und Bor werden Nährstoffmängel behoben.

- Untergrundpflügen oder tiefer Untergrund

Untergrundpflügen oder tiefer Untergrund besteht aus dem Entfernen der Matrix aus dem Untergrund, um verdichtete gehärtete Schichten aufzubrechen und die Fruchtbarkeit und Feuchtigkeit durch Zugabe von Wasser zu verbessern.

Diese Technik verbessert die Bodenproduktivität, aber ihre Auswirkungen bleiben auf lange Sicht nicht erhalten.

Die Korrektur der Bodensodizität (oder des Überschusses an Natriumionen, Na ⁺ ) mit tiefem Untergrund wirkt sich langfristig nur dann positiv aus, wenn die Bodenstruktur durch Zugabe chemischer Verbesserer wie Kalzium in Form von Gips (CaSO) stabilisiert wird ₄ ) oder organische Stoffe, zusätzlich zur Kontrolle des Verkehrs oder des Durchgangs von Personen, Tieren und Fahrzeugen, um die Bodenverdichtung zu verringern.

-Korrektur durch Hinzufügen von Gips

Gips als Quelle für Calciumionen (Ca ²⁺ ) als Ersatz für Natriumionen (Na ⁺ ) im Boden wurde ausgiebig und mit unterschiedlichem Erfolg verwendet, um strukturelle Probleme in Natriumböden zu verbessern.

Die Gipskorrektur verhindert ein übermäßiges Quellen und Verteilen von Tonpartikeln, erhöht die Porosität, Permeabilität und verringert die mechanische Beständigkeit des Bodens.

Es gibt auch Forschungsarbeiten, die über einen Anstieg des Sickerwassers von Salzen, Natrium und toxischen Elementen berichten, wobei Gips zur Korrektur alkalischer Böden verwendet wird.

-Verbesserung bei der Verwendung von Polymeren

Es gibt kürzlich entwickelte Techniken zur Verbesserung von Natriumböden, einschließlich der Verwendung verschiedener Polyacrylamidpolymere (PAMs).

PAMs erhöhen wirksam die hydraulische Leitfähigkeit in Natriumböden.

-Korrektur mit organischer Substanz und Polsterung

Oberflächenmulche (oder Mulchen auf Englisch) haben mehrere günstige Auswirkungen: Sie verringern die Verdunstung von Oberflächenwasser, verbessern die Infiltration und verringern die Bewegung von Wasser und Salzen nach außen.

Die oberflächliche Anwendung von organischem Abfall in Form von Kompost führt zu einer Abnahme der Na ⁺ -Ionen , möglicherweise aufgrund der Tatsache, dass einige lösliche organische Verbindungen im Kompostmaterial das Natriumion durch die Bildung komplexer chemischer Verbindungen einfangen können.

Zusätzlich trägt die organische Substanz des Komposts Makronährstoffe (Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel) und Mikronährstoffe zum Boden bei und fördert die Aktivität von Mikroorganismen.

Die Korrektur mit organischer Substanz erfolgt auch in tiefen Bodenschichten in Form von Beeten mit den gleichen Vorteilen wie die oberflächliche Anwendung.

Abbildung 3. Änderungen mit Vulkanasche zur Verbesserung der Wasserretention, El Palmar, Teneriffa (Kanarische Inseln). Quelle: Patrick.charpiat, aus Wikimedia Commons

-Anwendung von chemischen Düngemitteln im Untergrund

Die Anwendung chemischer Düngemittelbetten im Untergrund ist auch eine Korrekturpraxis für alkalische Böden, die die landwirtschaftliche Produktivität verbessert, da sie den Mangel an Makro- und Mikronährstoffen korrigiert.

- Verwenden Sie zuerst Pflanzen

In mehreren Studien wurde die Praxis der Erstnutzung von Pflanzen als Mechanismus zur Veränderung der Bodenstruktur untersucht, wodurch Poren entstehen, in denen sich Wurzeln in feindlichen Böden entwickeln können.

Einheimische mehrjährige Holzarten wurden verwendet, um Poren in undurchlässigen Tonuntergründen zu erzeugen, deren Erstanbau die Struktur und die hydraulischen Eigenschaften des Bodens günstig verändert.

- Vermehrung von Pflanzenarten, die gegenüber den Beschränkungen des Salzuntergrunds tolerant sind

Die Verwendung der selektiven Züchtung zur Verbesserung der Anpassung von Kulturpflanzen an die restriktiven Bedingungen alkalischer Böden wurde stark in Frage gestellt, ist jedoch die effektivste langfristige und wirtschaftlichste Methode zur Verbesserung der Pflanzenproduktivität in diesen feindlichen Böden.

- Vermeiden Sie die Einschränkungen des Untergrunds

Das Prinzip der Vermeidungspraktiken basiert auf der maximalen Nutzung der Ressourcen der relativ harmlosen alkalischen Bodenoberfläche für das Wachstum und den Ertrag von Gemüsepflanzen.

Die Anwendung dieser Strategie impliziert die Verwendung früh reifender Pflanzen, die weniger von der Luftfeuchtigkeit im Untergrund abhängig sind und weniger von ihren nachteiligen Faktoren beeinflusst werden, dh mit der Fähigkeit, die widrigen Bedingungen in alkalischen Böden zu vermeiden.

-Agronomische Praktiken

Einfache agronomische Praktiken wie frühe Ernte und erhöhter Nährstoffeintrag erhöhen die lokalisierte Wurzelentwicklung und ermöglichen somit auch eine Erhöhung des Volumens des in der Kultur genutzten Oberflächenbodens.

Das Zurückhalten von Schnitt und Stoppeln sind auch agronomische Techniken zur Verbesserung der Anbaubedingungen in alkalischen Böden.

Verweise

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