Metody rekultywacji

Naprawa gruntów zakwaszonych

Neutralizacja

Utwory

zwałowiskowe

mogą

niekiedy

charakteryzować się niekorzystnym odczynem.
W

przypadku

występowania

utworów

toksycznie kwaśnych należy doprowadzić
odczyn do do przedziałów gwarantujących
prawidłowy wzrost zalecanej do wprowadzenia
roślinności.

Istnieje szereg metod pozwalających na
określenie stopnia zakwaszenia, przy czym
niektóre z nich są metodami trudnymi lub
czasochłonnymi.

W Niemczech stosuje się klasyfikację potencjalnego
zagrożenia fitotoksycznością uwzględniającą zagrożenie
związane z obecnością w skałach nadkładu związków
siarki.
Metoda nosi nazwę SBQ która jest skrótem od
Schwefel-Basen-Quotient czyli - iloraz siarki i zasad).

Metoda ta polega na wyznaczeniu ilorazu zawartości
siarki całkowitej (w przeliczeniu na SO

3

) do sumy zasad

(Ca i Mg w przeliczeniu na formy tlenkowe)
występujących w gruncie. Wymaga ona oznaczenia
zawartości siarki całkowitej oraz ilości Ca i Mg w
wyciągu 10% kwasu solnego.

Wskaźnik wyliczamy ze wzoru:

Wynik obliczeń porównuje się do skali zawartej w tabeli:

Uzyskana wartość wskaźnika SBQ pozwala na stwierdzenie

stopnia zagrożenia zakwaszeniem, a więc może być przydatna

do rozdzielenia utworów potencjalnie produktywnych od

toksycznych. Utwory o wyższej wartości wskaźnika wymagają

dodatkowych analiz dla obliczenia niezbędnych dawek

neutralizatora lub opracowania innych metod postępowania

jak rozproszenie czy izolacja.

(%)

(%)

(%)

3

MgO

CaO

SO

SBQ





SBQ

Wielkość wskaźnika

 1,0 Niski ( brak fitotoksyczności)

1,0 – 3,5 Średni (umiarkowana fitotoksyczność)

3,5 – 6,0 Duży ( silna fitotoksyczność)

 6,0 Bardzo duży ( bardzo silna fitotoksyczność)

Inną metodą jest bilans kwasów i zasad – SBB
(Saüre-Basen-Bilanz).
Metoda ta polega na wyliczeniu sumy czynników
„kwasowych” (siarki całkowitej w przeliczeniu na
SO

3

oraz kompleksu sorpcyjnego - T) i odjęciu od

nich czynników zasadowych (Ca i Mg w wyciągu
10% HCl, w przeliczeniu na formy tlenkowe):

SBB = (SO

3

+ T) – (CaO + MgO)

[cmol

(+)

/kg]

Metoda ta wymaga czasochłonnych oznaczeń
laboratoryjnych, w tym oznaczenia całkowitej
pojemności sorpcyjnej (T).

W Polsce, początkowo dawki neutralizatora
ustalano na podstawie wyników badań pH,
kwasowości

hydrolitycznej

i

pojemności

kompleksu sorpcyjnego. Jednak w przypadku gleb
zawierających zredukowane formy siarki metody
te, wykazywały zbyt małe, w stosunku do
rzeczywistych potrzeb, ilości neutralizatora.

Dla utworów zbyt silnie kwaśnych, w których nie
ma zredukowanych form siarki w pełni przydatną
w jest metoda oznaczenia potrzeb neutralizatora
na

podstawie

oznaczonej

kwasowości

hydrolitycznej stosując np. wzór Lityńskiego:

Dawka neutralizatora (kg CaCO

3

/ha) = H

h

x 1500

lub
Dawka neutralizatota (kg CaOha) = H

h

x 840

gdzie: H

h

– kwasowość hydrolityczna w cmol(+)/kg

Wyliczona dawka odnosi się do 20 cm warstwy,
przy

wyliczeniu

potrzeb

neutralizatora

dla

większych

głębokości

należy

uwzględnić

kwasowość hydrolityczną i miąższość oznaczanej
warstwy.

W

przypadku

występowania

w

utworach

zredukowanych

związków

siarkowych

do

określenia stopnia zakwaszenia, może być

przydatna, metoda oznaczenia wartości pH po

zalaniu próbki 30 % nadtlenkiem wodoru w

stosunku 1: 2,5.

Próbki (o masie 10 g) pozostawia się zalane

perhydrolem przez 48 h, aby mogła zajść reakcja

utleniania. Po tym czasie próbki się suszy w 50

o

C. Do wysuszonych próbek dodaje się 25 ml

wody destylowanej, mierzy pH a następnie

odmiareczkowuje roztworem 0,1 M KOH do

wartości pH = 8,2.

Ilość zużytego roztworu KOH odpowiada ilości

neutralizatora wyrażonego w cmol(+)/kg

Przebieg zabiegu

neutralizacji

skuteczność zabiegu neutralizacji

zależy od:

- dawki neutralizatora,
- stopnia kontaktu neutralizatora z

gruntem

- rodzaju neutralizatora,

Im większa jest dawka neutralizatora tym lepszy

efekt neutralizacji, ale...

-

rozprowadzenie dużej ilości neutralizatora jest trudne i

kosztowne.

-

rośliny leśne preferują odczyn lekko kwaśny, mnie ma

więc potrzeby doprowadzania odczynu gleby do zbyt

wysokich wartości

-

odczyn alkaliczny może również być niekorzystny

-

jednorazowe zastosowanie dużych dużych dawek

neutralizatora nie jest korzystne ze względu na

antagonistyczne oddziaływanie dużych ilości wapnia

na przyswajanie innych pierwiastków.

Należy dokładnie wyliczyć dawkę neutralizatora i

nie stosować dawek zbyt wysokich!

 

Skuteczność zabiegu zależy od stopnia

kontaktu neutralizatora z utworem.

Im większe rozdrobnienie neutralizatora i im

lepsze

jego

przemieszanie

z

kwaśnym

utworem, tym skuteczniejsza neutralizacja.

 

Neutralizację przeprowadza się najczęściej

tlenkową lub węglanową forma wapnia lub
magnezu.

Formy

tlenkowe

są

bardziej

aktywne, ale reakcja neutralizacji powoduje
gwałtowną zmianę odczynu oraz wzrost
temperatury zgodnie z reakcją:

 

CaO + H

2

O  Ca(OH)

2

+ energia

 

 

Zarówno skokowa zmiana odczynu jak i

egzotermiczny

przebieg

reakcji

może

spowodować wypad roślinności, przez co
zabieg neutralizacyjny tą formą musi być
wykonany z pewnym wyprzedzeniem w
stosunku do wprowadzenia roślinności.

Formy węglanowe są mniej aktywne, dzięki

czemu można je stosować bezpośrednio przed
siewem, tam gdzie jest już roślinność lub nawet
jako pewien zapas dla zneutralizowania
ujawniającej się po pewnym czasie kwasowości
potencjalnej.

Istnieje

kilka

sposobów

wykonania

neutralizacji:

-neutralizacja jednowarstwowa, która
może być stosowana przy dawkach do 30
Mg/ha. Polega na rozprowadzeniu pełnej
dawki, a następnie przemieszanie z
utworami

przez

orkę,

bronowanie,

kultywatorowanie itp. Neutralizuje się
warstwę do głębokości pracy normalnych
narzędzi rolniczych,

-neutralizacja

dwuwarstwowa

stosowana przy dawkach od 20 – 60
Mg /ha.
Polega na zastosowaniu części obliczonej
dawki i wykonaniu głębokiej orki mającej
za zadanie wprowadzenie neutralizatora
w głąb i wyciągnięcie kwaśnych utworów
na

powierzchnię.

Powtórne

zneutralizowanie ostrej skiby pozostałą
dawką

i

przemieszanie

zwiększa

miąższość zneutralizowanej i poprawia
kontakt neutralizator-utwór.

-neutralizacja

dwustopniowa

(wielostopniowa) stosowana w przypadku
powierzchni

o

bardzo

zróżnicowanej

kwasowości. Polega na obliczeniu na podstawie
wyników

dawki

średniej,

która

powinna

zneutralizować

większość

powierzchni.

Przeprowadza się neutralizacje tą dawką, a
następnie wprowadza się roślinność testową.
Dobry wzrost roślinności wskazuje miejsca
dostatecznie

zneutralizowane,

natomiast

żółknienie

lub

wypad

roślinności

na

niewystarczające zneutralizowanie kwasowości.
Powierzchnie te podlegają neutralizacji w
ramach tzw. drugiego (trzeciego) stopnia.

Metody naprawy gleb zasolonych

• Zwiększona podaż wody poprzez deszczowanie
czy nawadnianie powierzchni zasolonych.
• Stosowanie siarczanowych soli wapnia (np.
gipsu).
• Wprowadzanie roślin halofitycznych (słonorośli).
• Regulacja odczynu.

Deszczowanie i nawadnianie

powierzchni zasolonych.

W metodzie tej poprzez zwiększoną podaż
wody

następuje

rozcieńczenie

soli

i

zmniejszenie

ich

stężeń.

Sole

są

wypłukiwane do warstw głębszych w tym do
warstw wodonośnych.

Zwiększona podaż wody powoduje jednak
równoczesne

wypłukiwanie

składników

pokarmowych roślin. Stąd tez przed
wdrożeniem tej metody należy dokonać
szeregu analiz.

Deszczowanie i nawadnianie

powierzchni zasolonych.

Wymagane jest:
• wykonanie bilansu niezbędnych ilości wody
• ocena jakości wody
• opracowanie systemu rozprowadzania

wody
• określenie wysokości strat składników

odżywczych roślin

Przy mniejszych stężeniach soli możliwe jest

wysładzanie

gruntów

pod

wpływem

naturalnych wód opadowych.

Stosowanie siarczanowych soli

wapnia

Zabieg gipsowania gleb zapobiega

nadmiernej alkalizacji gleb, wprowadza

wapń do kompleksu sorpcyjnego, a co za

tym idzie poprawia właściwości fizyczne i

chemiczne utworów.

W praktyce stosuje się dawki od kilkuset kg

do kilku ton gipsu na hektar.

micela

Na

Na

+ CaSO

4

micela

Ca

+ Na

2

SO

4

Wprowadzenie roślin

halofitycznych

Halofity to rośliny tolerujące wysokie stężenia soli w

glebie.

Mają one tendencje do pobierania znacznych ilości

soli z roztworu glebowego.

Zebranie biomasy roślinności halofitycznej w fazie

pełnego rozwoju pozwala na zmniejszenie ilości
soli w glebie o ilość pobraną przez rośliny.

Wprowadzanie coraz szerszego wachlarza gatunków

roślin następuje wraz ze stopniowym
wysładzaniem się gleby.

Regulacja odczynu

Utwory o nadmiernie alkalicznym odczynie są

nieodpowiednie dla większości gatunków
roślin.

Doprowadzenie

odczynu

do

pożądanej

wartości

można

osiągnąć

poprzez stosowanie nawozów fizjologicznie
kwaśnych (np. NH

4

NO

3

lub (NH

4

)

2

SO

4

) lub

nawożenie siarką.

W przypadku nawożenia siarka konieczne jest

wykonanie

dodatkowych

analiz

lub

doświadczeń wegetacyjnych.