Tillbaka till bloggen

Förbättrad jordkvalitet med flytande kalciumklorid

Av Suren Mishra, Ph.D | Affärsutveckling, kemikalier | 26 juli 2021

Del I: Markpackning

Problemet: Markpackning

Jordpackning är ett besvärligt tillstånd inom jordbruket och vid skötsel av gräsytor. När jorden blir alltför komprimerad minskar dess förmåga att hålla kvar luft och vatten och underlätta deras flöde - jordens porositet och genomsläpplighet minskar på ett negativt sätt. Jordpackning berövar alltså rotzonen tillräckligt med fukt och luft, vilket hämmar rottillväxten och följaktligen minskar skördarna. Eftersom kompakterad jord saknar förmåga att absorbera vatten kan den också hårdna till den grad att framtida jordbearbetning och plantering kommer att kräva mycket mer tid och ansträngning.

Två allmänna orsaker till markpackning

Odlad siltlera består vanligtvis av 50 % jordpartiklar, 30 % vatten och 20 % luft, där luften och vattnet ständigt förändras. Eftersom de fasta partiklarna och vattnet är relativt okomprimerbara minskar kompakteringen luftfickorna - markstrukturens porositet och permeabilitet - genom att omorientera jordpartiklarna och därigenom blockera flödet och retentionen av luft och vatten i jorden.

Markpackningen kan vara antingen mekanisk eller kemisk - i den här artikeln behandlas den senare. En viktig skillnad mellan de två är att markpackning som orsakas av kemiska faktorer sällan är önskvärd och vanligtvis kräver sanering, medan mekanisk markpackning ofta är avsiktlig och utförs med tung utrustning för projekt som vägbyggen och strukturella fundament.

FIGUR 1. Härdad, packad jord saknar förmåga att absorbera vatten på ett tillfredsställande sätt.

Orsaker till kemisk markpackning

Den vanligaste orsaken till kemiskt inducerad markpackning är ett överflöd av vatten som antingen har för låg eller för hög salthalt, det vill säga natriumhalt. De höga natriumhalterna i saltvatten tränger undan de önskvärda kalcium- och magnesiumjonerna i markstrukturen, vilket leder till att markstrukturen kollapsar och sprids.

Vatten med låg salthalt från frekventa regn och snösmältning har en liknande effekt och lakar bort viktiga lösliga mineraler och salter vid ytan, särskilt kalcium och magnesium som stabiliserar markens struktur. I brist på positivt laddade kalciumkatjoner kollapsar markstrukturen och dräneringsförmågan minskar, vilket leder till skorpbildning och så småningom packning.

I båda fallen, oavsett om skadan orsakas av vatten med låg eller hög salthalt, måste jordpartiklarna saneras för att återställa markstrukturen och effektiv dränering samt flödet av fukt och luft till rotzonen.

Kalcium sanerar packad jord

Lösligt kalcium har visat sig vara en av de bästa metoderna för att sanera packad jord. Som framgår av tabell 1 är kalciumklorid den av de fem vanligaste kalciumföreningarna som ger bäst effekt, baserat på dess löslighet i vatten och mängden kalcium som finns tillgängligt i en mättad lösning.

TABELL 1 - Tillgängligt kalcium från olika kemiska föreningar.

†Dessa siffror representerar allmänna intervall eftersom lösligheten i vatten för både kalksten och gips varierar avsevärt med variationer i pH, salthalt och_CO2-tryck.

TETRA Hi-Cal flytande kalciumklorid

TETRA ^Hi-Cal™ flytande kalciumklorid är en klar lösning som är 100% vattenlöslig och speciellt formulerad som ett kalciumtillskott för jordbruk och underhåll av gräsmattor - den är utformad för att sanera kompakterad jord och återställa dess korrekta mineralbalans. Eftersom Hi-Cal är en vätska börjar den verka omedelbart när den appliceras på jorden, och ^Ca2+-jonerna tränger snabbt undan de skadliga natriumjonerna från markstrukturen och rotzonen. Bevattnings- eller regnvatten transporterar sedan bort natriumet tillsammans med kloridhalvan av Hi-Cal som växterna inte absorberar, och lämnar efter sig en mineralbalanserad jord med god dränering och flöde av luft och fukt till rotzonen.

Hi-Cal-behandling för kompakterad jord

Det bästa sättet att tillföra Hi-Cal är att helt enkelt tillsätta det i bevattningsvattnet för jämn täckning, oavsett om bevattningen sker med ett yt-, dropp- eller sprinklersystem. Hi-Cal kan också appliceras jämnt under markberedningen, t.ex. när jorden bearbetas före plantering. Den erforderliga doseringen av Hi-Cal varierar från fall till fall, beroende på markens och bevattningsvattnets kemi, men en typisk applicering kan innebära:

1. en första applicering av 20 gallon per acre-inch av Hi-Cal;
2. en andra applicering av 10 gal/acre-inch av Hi-Cal; och
3. om jorden fortfarande är för kompakt, en tredje applicering av 10 gal/acre-inch.

Hi-Cal flytande kalciumklorid är säker och effektiv för odling av majs, bomull, meloner, lök, jordnötter, potatis, vete och andra vanliga grödor, samt vanliga gräs och landskapsväxter.

Del II: Toxicitet av aluminium i jord

Problemet: Aluminiumtoxicitet i jord

Ett annat oönskat tillstånd som förekommer inom jordbruket och vid underhåll av gräsmattor är aluminiumtoxicitet i jord. Aluminium, som förekommer rikligt och utgör mer än 8 viktprocent av jordskorpan, är inte nödvändigt för växternas tillväxt och är giftigt för grödor, växter, gräs och träd om det förekommer i för stora mängder och är lösligt. Aluminiumtoxicitet hämmar rottillväxten och en mindre rotmassa och -längd minskar upptaget av vatten och viktiga näringsämnen. Faktum är att viktiga näringsämnen som svavel och fosfor binds till lösligt aluminium i stället för att absorberas i rotstrukturen.

Markens pH-värde som en funktion av aluminiumtoxicitet

Markens pH-värde - måttet på sura/alkaliska nivåer - är en viktig faktor för att mäta och kontrollera mängden lösligt aluminium i en jord. När pH-värdet i en jord sjunker under 5,0, vilket tyder på alltför sura förhållanden, ökar tillgängligheten av lösliga aluminiumjoner dramatiskt, vilket är dåligt för växternas hälsa. Korrekt markvård innebär därför att pH-värdet hålls på neutrala 6,0-7,0, så att lösliga aluminiumjoner omvandlas till kemiskt stabil aluminiumhydroxid, som fungerar som ett syrahämmande medel.

För att balansera pH-värdet och eliminera aluminiumtoxicitet applicerar jordbrukare och trädgårdsodlare ofta kalk på jorden. Kalk är en enkel och relativt billig behandling och består främst av kalciumoxid och kalciumhydroxid och är helt enkelt pulveriserad kalksten. Nackdelen med att använda kalk, särskilt i storskaliga tillämpningar, är dock dess låga löslighet och gradvisa effekt, som tar upp till tre år (eller längre) för att neutralisera markens pH.[1]

FIGUR 2. Aluminiumtoxicitet i jorden hämmar rottillväxten.
Veteplantan längst till vänster utsattes för den högsta aluminiumnivån.

Komplettering av kalk med flytande kalciumklorid

Ett snabbt och kostnadseffektivt sätt att påskynda processen med att återställa pH-värdet i marken är att tillsammans med kalk applicera en lättlöslig kalciumprodukt som TETRA ^Hi-Cal™ flytande kalciumklorid. Medan kalk har en låg löslighet är Hi-Cal 100% löslig, så dess effekt är omedelbar och effektiv. (Se Referenser för två studier om användning av kalcium för att lindra aluminiumtoxicitet i jord).

Vid applicering flockar de lösliga ^Ca2+-jonerna i Hi-Cal snabbt jorden och förbättrar dräneringen. Det gör att fukten snabbt kan tränga djupare ner i jorden och tränga undan aluminiumjonerna, som flyttar sig till ett större djup bort från rotzonen. Enbart användning av kalk ger inte denna omedelbara effekt, även om det är nödvändigt och fördelaktigt för att stabilisera markens pH-värde på lång sikt.

Hi-Cal-behandling för lågt pH och aluminiumtoxicitet

Med tanke på att behandlingsregimerna kan variera beroende på pH-värde och graden av aluminiumtoxicitet är en typisk applicering 20 gallon per acre-tum Hi-Cal, som antingen sprids genom bredsprutning före plantering eller med vatten via bevattningssystemet. Värt att notera är att endast 20 gal/acre-inch Hi-Cal för kalciumpåfyllning är mer kostnadseffektivt än gips, som kräver enorma mängder för att uppnå samma resultat.

Liksom de flesta andra behandlingar är Hi-Cal inte en permanent lösning på låga pH-värden i marken och aluminiumtoxicitet, men det är mycket effektivt för att få igång marksaneringen så att man inte förlorar tid på att vänta på effekterna av kalk. Att använda Hi-Cal är mer än bara en tillfällig åtgärd; det är en enorm förbättring.

[1] Lösligheten för kalk som består av antingen kalciumoxid eller kalciumhydroxid (eller båda) varierar mellan 0,120-0,165 g/100g vid 20°C.

Referenser

T. Guo, Y. Chen, Y. Zhang, Y. Zin, 2006. "Alleviation of Al-Toxicity in Barley by Addition of Calcium", Agricultural Sciences in China, Vol. 5: 828-833.

C. Sanzonowicz, T.J. Smith, D.W. Israel, 1998. "Calcium Alleviation of Hydrogen and Aluminum Inhibition of Soybean Root Extension from Limed Soil into Acid Sub-surface Solution", Journal of Plant Nutrition, Vol. 21: 785-804.