ALKALISCHE BODEMS: KENMERKEN, SAMENSTELLING EN CORRECTIE - MILIEU - 2026

De alkalische bodems zijn bodems met een hoge pH (hoger dan 8,5). De pH is een maat voor de zuurgraad of alkaliteit van een waterige oplossing en de waarde geeft de concentratie van aanwezige H ⁺ -ionen aan .

Bodem-pH is een van de belangrijkste indices bij bodemanalyse, omdat het een beslissende invloed heeft op de biologische processen die in deze matrix plaatsvinden, waaronder de ontwikkeling van planten.

Figuur 1. Alkalische bodems hebben een hoog gehalte aan klei, wat uitzetting en krimp veroorzaakt. Bron: flickr.com/photos/eddgarreve

Extreem zure of basische pH-waarden creëren ongunstige omstandigheden voor de ontwikkeling van alle vormen van leven in de bodem (planten en dieren).

Wiskundig wordt de pH uitgedrukt als:

pH = -log

waar is de molaire concentratie van H ⁺ -ionen of waterstofionen.

Het gebruik van pH is erg praktisch, omdat lange cijfers worden vermeden. In waterige oplossingen varieert de pH-schaal tussen 0 en 14. Zure oplossingen, waar de concentratie van H ⁺ -ionen hoog en hoger is dan die van OH ^- ionen (oxyhydrile), hebben een pH lager dan 7. In alkalische oplossingen waar de OH-ionconcentraties ^- zijn de dominante, de pH heeft waarden groter dan 7.

Zuiver water van 25 ^o C heeft een concentratie van H ⁺ ionen gelijk aan de concentratie van OH ^- ionen en daarom is de pH gelijk aan 7. Deze pH waarde wordt als neutraal beschouwd.

Figuur 2. De bloemen van de hortensiaplant (Hydrangea macrophylla) zijn blauw als de grond waarop hij groeit een zure pH heeft en roze als de grond alkalisch is. Bron: Raul654

Algemene kenmerken van alkalische bodems

Onder de kenmerken van alkalische bodems kunnen we noemen:

Structuur

Het zijn bodems met een zeer slechte structuur en een zeer lage stabiliteit, niet erg vruchtbaar en problematisch voor de landbouw. Ze hebben een karakteristieke oppervlakteafdichting.

Ze vertonen vaak een harde en compacte kalklaag tussen 0,5 en 1 meter diep en verschillende soorten verdichtingen in de vorm van korsten en platen.

Dit leidt tot een hoge mechanische weerstand tegen het binnendringen van plantenwortels en tot problemen van verminderde beluchting en hypoxie (lage concentratie van beschikbare zuurstof).

Samenstelling

Ze hebben een dominante aanwezigheid van natriumcarbonaat Na ₂ CO ₃ . Het zijn kleiachtige bodems, waar de meerderheid van de aanwezigheid van klei de uitzetting van de grond veroorzaakt door zwelling in aanwezigheid van water.

Sommige ionen die teveel aanwezig zijn, zijn giftig voor planten.

Water afstotend

Ze hebben een slechte opvang en opslag van water.

Ze hebben een lage infiltratiecapaciteit en een lage doorlaatbaarheid, dus een slechte afvoer. Dit leidt ertoe dat regen- of irrigatiewater op het oppervlak wordt vastgehouden, waardoor ook een lage oplosbaarheid en mobiliteit van de schaarse beschikbare voedingsstoffen wordt gegenereerd, wat zich vertaalt in tekorten aan voedingsstoffen.

Plaats

Ze bevinden zich over het algemeen in semi-aride en aride gebieden, waar regenval schaars is en alkalische kationen niet uit de bodem worden geloogd.

Chemische samenstelling en correlatie met plantontwikkeling

Als kleiachtige bodems met een overheersing van kleien in hun samenstelling, hebben ze aggregaten van gehydrateerde aluminiumsilicaten die verschillende kleuren kunnen vertonen (rood, oranje, wit), vanwege de aanwezigheid van bepaalde onzuiverheden.

Te hoge concentraties aluminiumionen zijn giftig voor planten (fytotoxisch) en vormen daarom een ​​probleem voor gewassen.

De alkalische toestand van de bodem genereert een karakteristieke chemische samenstelling met factoren als:

Hoog zoutgehalte of overmatige concentratie van oplosbare zouten in water

Deze toestand vermindert de transpiratie van de planten en de opname van water door de wortels, vanwege de osmotische druk die het genereert.

Sodiciteit of overtollig natriumion (Na

Hoge sodiciteit vermindert de doorlatendheid van de bodem, vermindert de opslagcapaciteit van water en het transport van zuurstof en voedingsstoffen.

Hoge concentraties oplosbaar boor

Borium is giftig voor planten (fytotoxisch).

Beperking van voedingsstoffen

De hoge pH-waarden van alkalische bodems, met overheersende concentraties OH ^- ionen , beperken de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor planten.

Bicarbonaation (HCO

Bicarbonaat is ook fytotoxisch, omdat het de wortelgroei en de ademhaling van planten remt.

Aanwezigheid van aluminiumion (Al

Aluminium is een ander fytotoxisch metaal dat effecten heeft die vergelijkbaar zijn met de overmatige aanwezigheid van bicarbonaten.

Andere fytotoxische ionen

In het algemeen vertonen alkalische bodems fytotoxische concentraties van chloride (Cl ^- ), natrium (Na ⁺ ), boor (B ³⁺ ), bicarbonaat (HCO ₃ ^- ) en aluminium (Al ³⁺ ) ionen .

Voedingsstoffen

Alkalische bodems hebben ook een verminderde oplosbaarheid van voedingsstoffen voor planten, met name van macronutriënten zoals fosfor (P), stikstof (N), zwavel (S) en kalium (K) en van micronutriënten zoals zink (Zn), koper (Cu), mangaan ( Mn) en molybdeen (Mo).

Alkalische bodemcorrectie

De productie van groentegewassen in droge en semi-aride omgevingen wordt beperkt door de beperkingen die worden opgelegd door lage en wisselende regenval, de bestaande onvruchtbaarheid en de fysische en chemische beperkingen van alkalische grond.

Er is een groeiende interesse in het opnemen van alkalische bodems in de landbouwproductie door de implementatie van methoden om hun omstandigheden te corrigeren en te verbeteren.

Strategieën om alkalische bodems te verbeteren

Het beheer van alkalische bodems omvat drie hoofdstrategieën om hun productiviteit te verhogen:

• Strategieën om de beperkingen van de diepe lagen of ondergrond van alkalische bodems te verminderen.
• Strategieën om de tolerantie van gewassen voor de beperkingen van alkalische bodems te vergroten.
• Strategieën om het probleem te vermijden door middel van passende agronomische technische oplossingen.

Praktijken voor het corrigeren van alkalische grond

- Tijdelijke correctie van het zoutgehalte

Voor de verbetering van voorbijgaande zoutgehaltes (zoutgehalte niet geassocieerd met grondwaterstoten), is de enige praktische methode om een ​​waterstroom naar het binnenland door het bodemprofiel te behouden.

Deze praktijk kan de toepassing van gips (CaSO ₄ ) omvatten om de fractie van zout percolaat uit de wortelontwikkelingszone te vergroten. In natriumondergronden daarentegen zijn naast het uitspoelen of wassen van de natriumionen de toepassing van passende wijzigingen vereist.

Oplosbaar boor kan ook worden weggewassen. Na uitloging van natrium en boor worden tekorten aan voedingsstoffen gecorrigeerd.

-Ploegen onder de grond of diep woelen

Ondergrond ploegen, of diepe ondergrond, bestaat uit het verwijderen van de matrix uit de ondergrond om verdichte verharde lagen te breken en vruchtbaarheid en vocht te verbeteren door water toe te voegen.

Deze techniek verbetert de bodemproductiviteit, maar de effecten houden niet op lange termijn aan.

Het corrigeren van de bodemsodiciteit (of overtollig natriumion, Na ⁺ ) bij diepe ondergrond heeft alleen positieve effecten op de lange termijn als de bodemstructuur wordt gestabiliseerd door toevoeging van chemische verbeteraars, zoals calcium in de vorm van gips (CaSO ₄ ) of organische stof, naast het regelen van het verkeer of de doorgang van mensen, vee en voertuigen, om bodemverdichting te verminderen.

-Correctie door gips toe te voegen

Gips als bron van calciumionen (Ca ²⁺ ) ter vervanging van natriumionen (Na ⁺ ) in de bodem is op grote schaal gebruikt met wisselend succes, met als doel structurele problemen in natriumbodems te verbeteren.

Gipscorrectie voorkomt overmatige zwelling en verspreiding van kleideeltjes, verhoogt de porositeit, doorlaatbaarheid en vermindert de mechanische weerstand van de grond.

Er zijn ook onderzoeken die een toename van het percolaat van zouten, natrium en giftige elementen melden, met het gebruik van gips als correctie van alkalische bodems.

-Verbetering door het gebruik van polymeren

Er zijn recentelijk ontwikkelde technieken voor de verbetering van natriumbodems, waaronder het gebruik van verschillende polymeren van polyacrylamide (PAM voor het acroniem in het Engels).

PAM's zijn effectief in het verhogen van de hydraulische geleidbaarheid in natriumbodems.

-Correctie met organisch materiaal en opvulling

Oppervlaktemulchs (of mulchs in het Engels) hebben verschillende gunstige effecten: ze verminderen de verdamping van oppervlaktewater, verbeteren de infiltratie en verminderen de verplaatsing van water en zouten naar buiten.

De oppervlakkige toepassing van organisch afval in de vorm van compost resulteert in een afname van Na ⁺ -ionen , mogelijk als gevolg van het feit dat sommige oplosbare organische verbindingen van het compostmateriaal het natriumion kunnen vasthouden door de vorming van complexe chemische verbindingen.

Bovendien draagt ​​de organische stof van de compost macronutriënten (koolstof, stikstof, fosfor, zwavel) en micronutriënten bij aan de bodem en bevordert het de activiteit van micro-organismen.

De correctie met organische stof vindt ook plaats in diepe bodemlagen, in de vorm van bedden, met dezelfde voordelen als de oppervlakkige toepassing.

Figuur 3. Aanpassingen met vulkanische as om het vasthouden van water te verbeteren, El Palmar, Tenerife, (Canarische Eilanden). Bron: Patrick.charpiat, van Wikimedia Commons

-Toepassing van kunstmest in de ondergrond

De toepassing van kunstmestbedden in de ondergrond is ook een correctiepraktijk voor alkalische bodems die de landbouwproductiviteit verbetert, aangezien het het tekort aan macro- en micronutriënten corrigeert.

- Eerste gebruik gewassen

Verschillende studies hebben de praktijk van gewassen voor eerste gebruik onderzocht als een mechanisme voor het wijzigen van de bodemstructuur, waardoor poriën ontstaan ​​waardoor wortels zich kunnen ontwikkelen in vijandige bodems.

Meerjarige houtachtige inheemse soorten zijn gebruikt om poriën te produceren in ondoordringbare kleigronden, waarvan de eerste gebruiksteelt de structuur en hydraulische eigenschappen van de bodem gunstig beïnvloedt.

-Reproductie van plantensoorten die tolerant zijn voor de beperkingen van de zoute ondergrond

Het gebruik van selectief fokken om de aanpassing van gewassen aan de beperkende omstandigheden van alkalische bodems te verbeteren, is sterk in twijfel getrokken, maar het is de meest effectieve en meest economische methode op de lange termijn om de productiviteit van gewassen in deze vijandige bodems te verbeteren.

-Voorkom de beperkingen van de ondergrond

Het principe van vermijdingspraktijken is gebaseerd op het maximale gebruik van hulpbronnen uit het relatief goedaardige alkalische bodemoppervlak voor de groei en opbrengst van groentegewassen.

Het gebruik van deze strategie impliceert het gebruik van vroegrijpe gewassen, die minder afhankelijk zijn van de vochtigheid van de ondergrond en minder worden beïnvloed door de ongunstige factoren, dat wil zeggen, met het vermogen om de ongunstige omstandigheden in alkalische grond te vermijden.

-Agronomische praktijken

Eenvoudige agronomische praktijken, zoals vroege oogst en verhoogde toevoer van voedingsstoffen, verhogen de lokale wortelontwikkeling en maken dus ook een toename mogelijk van het volume van de oppervlakte-bodem die in het gewas wordt geëxploiteerd.

Het vasthouden van snoei en stoppels zijn ook agronomische technieken om de teeltomstandigheden in alkalische bodems te verbeteren.

Referenties

1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D'Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). De rol van het management bij het verbeteren van de opbrengst van de tarweoogst - een overzicht met speciale nadruk op West-Australië. Australian Journal of Agricultural Research. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Toepassing van gecomposteerd strooisel op Vertosol- en Sodosol-grond. 1. Effecten op gewasgroei en bodemwater. Australian Journal of Experimental Agriculture. 47, 689-699.
3. Merk, JD (2002). Screening van ruw gezaaide lupinen (Lupinus pilosus en Lupinus atlanticus Glads.) Of tolerantie voor kalkrijke bodems. Plant en bodem. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
4. Hamza, MA en Anderson, WK (2003). Reacties van bodemeigenschappen en korrelopbrengsten op diep scheuren en gipstoepassing in een verdichte leemachtige zandbodem in tegenstelling tot een zandige kleileembodem in West-Australië. Australian Journal of Agricultural Research. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
5. Ma, G., Rengasamy, P. en Rathjen, AJ (2003). Fytotoxiciteit van aluminium voor tarweplanten in oplossingen met een hoge pH. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43, 497-501. doi: 10.1071 / EA01153