گچ: محصولی قدیمی با کاربری جدید

سنگ گچ سولفات کلسیم (CaSO) است₄). گچ تصفیه شده به شکل انیدریت (بدون آب) 29.4 درصد کلسیم (Ca) و 23.5 درصد گوگرد (S) است. معمولاً گچ دارای آب مرتبط در ساختار مولکولی (CaSO) است₄·2H2O) و تقریباً 23.3 درصد کلسیم و 18.5 درصد S (گچ پاریس) است. کود گچ معمولاً ناخالصی‌های دیگری دارد، بنابراین عیار آن تقریباً 22 درصد کلسیم و 17 درصد S است. گچ به ندرت محلول است (دلیل اینکه تخته دیواری نرم می‌شود اما وقتی خیس می‌شود بلافاصله حل نمی‌شود، حداقل اگر گاهی اوقات مرطوب شود). گچ نمک خنثی یک اسید قوی و باز قوی است و اسیدیته را کم یا زیاد نمی کند. انحلال گچ در آب یا خاک منجر به واکنش زیر می شود: CaSO₄·2H₂O=Ca₂به علاوه به علاوه SO₄2- به اضافه 2 ساعت₂O. یون های کلسیم (Ca₂به علاوه) و یون های سولفات (SO₄2-)، اما یون های هیدروژن (H plus ) را اضافه یا حذف نمی کند. بنابراین، به عنوان یک ماده آهکی یا اسیدی عمل نمی کند. CA₂به علاوه یون ها به سادگی با مکان های تبادلی در خاک تعامل دارند و سولفات ها در آب خاک حل می شوند.

گچ به عنوان کود؟

گچ یک محصول کودی است و شکل قابل دسترس کلسیم (Ca) محصول را تامین می کند.₂به علاوه) و گوگرد (SO₄2-). اگر این اشکال در خاک کمبود داشته باشند، در صورت استفاده از گچ، بهره وری محصول سودمند خواهد بود. این یک "اگر" بزرگ برای خاک های آیووا است. تحقیقات کمبود کلسیم را نشان نداده است و به طور معمول هرگونه مشکل احتمالی با سطوح پایین کلسیم با استفاده از سنگ آهک (CaCO3) برطرف می شود. مشکلات اسیدی قبل از کمبود کلسیم رخ می دهد، بنابراین آهک زدن به طور موثر از کلسیم نیز مراقبت می کند. جدول 1 سطوح کلسیم قابل تعویض معمولی را در چندین خاک آیووا فهرست می کند و آنها بسیار بالا هستند. برای خاکهای آهکی (حاوی آهک آزاد) سیستم خاک با کلسیم اشباع می شود و تامین کلسیم و pH خاک توسط آهک آزاد کنترل می شود.

برای S، اساساً یکسان است. تحقیقاتی که برای بیش از 35 سال در آزمایش‌های مزرعه‌ای متعدد در سراسر آیووا انجام شده است، تنها واکنش‌های جدا شده و بسیار کوچک ذرت یا سویا را به لقاح S (دو مثبت و یک منفی) نشان داده است. جدول 2 نتایج آزمایشات اخیر S را بر روی ذرت و سویا نشان می دهد که در سال 2000 و 2001 در شش سایت در سراسر آیووا انجام شد. این نتایج نمونه‌ای از تحقیقاتی است که برای سال‌های طولانی انجام شده است، زیرا هیچ افزایش بازدهی در S، گچ یا کلسیم اعمال نشده است. بنابراین، اگر نیازی به کوددهی کلسیم یا S نباشد، به دلایل کوددهی نیازی به استفاده از گچ نیست.

گچ به عنوان اصلاح کننده خاک

ساختار خاک تحت تاثیر کاتیون های قابل تعویض (یون های با بار مثبت) قرار می گیرد. کاتیون های چند ظرفیتی (بیش از یک بار مثبت) به نگه داشتن ذرات خاک در کنار هم کمک می کنند زیرا آنها می توانند جاذبه الکترواستاتیکی (مغناطیسی) بین دو یا چند محل بار منفی داشته باشند (خاک رس خاک و مواد آلی دارای بار منفی خالص هستند). کاتیون های چند ظرفیتی شامل Ca₂به علاوه، Mg₂پلاس، روی₂پلاس، و ال₃به علاوه . کاتیون‌های تک ظرفیتی (فقط یک بار مثبت) به دلیل تنها یک بار مثبت نمی‌توانند به ساختار خاک کمک کنند، و برای مثال با سدیم (Na plus)، می‌توانند ساختار خاک را زمانی که مقادیر زیادی مکان‌های تبادل خاک را اشغال می‌کنند (همچنین تحت تأثیر اندازه یونی بزرگ) تخریب کنند. از Na)؛ بنابراین، خاک هایی با نمک کم اما سطوح بالای سدیم قابل تعویض (Na plus) ساختار خاک ضعیفی دارند. به جز سطح بسیار کمی از خاک ناپا در دره رودخانه میسوری، سدیم اضافی در خاک های آیووا، از جمله خاک های با pH بالا، مشکلی ایجاد نمی کند. در مناطق خشک که نمک و سدیم تجمع می‌یابد (خاک‌های شور-سدیک)، احیا می‌تواند شامل استفاده از گچ باشد. از گچ برای افزودن مقادیر زیادی کلسیم استفاده می شود₂یون‌های بعلاوه‌ای که یون‌های Na به اضافه را از محل‌های تبادل جابجا می‌کنند و وقتی با آب تمیز شسته می‌شوند، نمک‌ها و Na از خاک حذف می‌شوند (به‌دلیل حلالیت بالاتر و عدم افزایش pH خاک، به جای سنگ آهک از گچ استفاده می‌شود). با این حال، حتی در این سایت‌ها نیز زمانی که زیر خاک‌ها نفوذپذیری پایینی نسبت به آب دارند، این عمل مؤثر نیست. اگر خاکی فقط نمک محلول بالایی داشته باشد، از گچ استفاده نمی شود زیرا مشکل نمک را افزایش می دهد.

ساختار خاک نیز توسط مواد آلی خاک که به چسباندن ذرات خاک به یکدیگر کمک می کند تا حد زیادی بهبود می یابد. خاک های آیووا دارای مواد آلی بالایی هستند که به اندازه کاتیون های چند ظرفیتی قابل تعویض برای ساختار خوب خاک اهمیت دارد. بیشترین تأثیر مخرب بر ساختار خاک سطحی ناشی از تأثیر فیزیکی قطرات باران است. بقایای سطحی بهترین دفاع در برابر این ضربه است و هیچ هزینه ای از بقایای محصول حاصل نمی شود. بنابراین، بهبود نفوذ آب می‌تواند با محدود کردن خاک‌ورزی برای باقی ماندن بیشترین بقایای محصول تا حد ممکن به جای استفاده از گچ، به بهترین وجه حاصل شود. جدول 2 عدم پاسخ عملکرد ذرت و سویا به گچ کاربردی را نشان می دهد.

به طور خلاصه، گچ یک منبع کود عالی از کلسیم و S است. اگر استفاده از این مواد مغذی ضروری گیاه مورد نیاز باشد، به خوبی کار می کند. با این حال، برای خاک آیووا، هر دو کلسیم یا S در عرضه خوبی هستند. خاک آیووا ذاتاً دارای ظرفیتی برای تأمین سطوح مناسب کلسیم و S قابل تبادل برای تولید محصول است. بنابراین، بیشتر لزوما بهتر نیست.