Уоррен Дик работает с гипсом более двух десятилетий. Можно подумать, что он специалист по гипсокартону и штукатурке, потому что и то, и другое сделано из гипса. Но использование гипса, которое изучает Дик, может быть вам незнакомо: на сельскохозяйственных угодьях.
«Гипс является хорошим источником как кальция, так и серы, которые нужны сельскохозяйственным культурам для получения хороших урожаев», - говорит Дик. «Мы также обнаружили, что он улучшает многие другие характеристики почвы. Гипс помогает почве лучше поглощать воду и уменьшает эрозию. Он также сокращает перемещение фосфора из почвы в озера и ручьи и улучшает качество различных фруктов и овощей, помимо других преимуществ».
Гипс - это минерал, который естественным образом встречается в различных местах и может быть добыт из-под земли. Но исследование Дика сосредоточено на гипсе, извлеченном из угольных электростанций.
Гипс, получаемый на угольных электростанциях, называется гипсом для десульфурации дымовых газов, так как он получается в результате процесса, при котором сера удаляется из дымовых труб для уменьшения загрязнения воздуха. «Извлекаемый гипс имеет хорошее качество, - говорит Дик. «Частицы гипса маленькие и однородные по размеру, что делает их довольно реакционноспособными. Это может быть реальным преимуществом в сельском хозяйстве. Мы также определили, что он безопасен для использования в сельском хозяйстве в результате многих исследований. Повторное использование его в сельскохозяйственных целях вместо того, чтобы выбрасывать на свалки., обеспечивает несколько выигрышей."
Гипс содержит большое количество кальция и серы. Кроме того, химическая формула гипса делает эти питательные вещества более доступными для растений, чем некоторые другие распространенные источники этих питательных веществ. С химической точки зрения гипс представляет собой сульфат кальция. Его часто путают с известью, которая представляет собой карбонат кальция.
Гипс очень незначительно изменит рН почвы, но он может способствовать лучшему развитию корней сельскохозяйственных культур, особенно на кислых почвах, даже без значительного изменения рН. Это связано с тем, что гипс противодействует токсичному действию растворимого алюминия на развитие корней. Алюминий встречается в природе в почве и часто не представляет проблемы для сельскохозяйственных культур. Но когда почва становится кислой, алюминий становится доступным для растений, и он может остановить или убить их.
Еще одним преимуществом гипса является то, что это умеренно растворимый минерал. Это означает, что кальций может проникнуть глубже в почву, чем кальций из извести (карбонат кальция). Это может препятствовать поглощению алюминия на глубине и способствовать более глубокому укоренению растений. Когда корней больше и они могут прорастать глубже в профиль почвы, они могут поглощать больше воды и питательных веществ даже в более засушливые периоды вегетационного периода.
Несмотря на то, что гипс умеренно растворим, он может быть отличным источником серы в течение нескольких вегетационных периодов. Исследования показали, что сера доступна не только в год внесения, но может продолжать поставлять серу в течение одного или двух лет после этого, в зависимости от начальной нормы внесения. Гипс как серное удобрение принес пользу кукурузе, сое, рапсу и люцерне.
Гипс также может помочь улучшить структуру почвы. Многие из нас смотрят на почву как на однородное статическое вещество. На самом деле почва представляет собой смесь неорганических частиц, органических частиц и сложную смесь поровых пространств, воды и почвенных микробов. Его состав меняется в зависимости от погодных явлений, таких как ливни, обработки почвы или по мере того, как растения потребляют питательные вещества для роста. Фермеры должны хорошо обрабатывать свои почвы, чтобы год за годом поддерживать хорошие урожаи.
Улучшение структуры почвы помогает фермерам решить некоторые распространенные сельскохозяйственные проблемы. Добавление гипса в почву уменьшает эрозию за счет увеличения способности почвы впитывать воду после осадков, тем самым уменьшая сток. Применение гипса также улучшает аэрацию почвы и просачивание воды через почвенный профиль. Недавнее исследование показало преимущество применения гипса для улучшения движения воды через профиль к водосточным желобам. Это также уменьшает перемещение фосфора за пределы поля.
Независимо от того, какие решения фермеры пытаются внедрить при использовании гипса, у них есть несколько вариантов применения. Конечно, тип метода нанесения будет определяться причинами использования гипса. Мелкоизмельченный гипс можно растворить в поливной воде и применить таким образом. Фермеры могут взять гипс и нанести его на верхний слой почвы перед посадкой или сразу после сбора урожая. Его также можно наносить на сенокосы после укоса. Если требуется обработка почвы (опять же, в зависимости от состояния почвы), гипс можно внести в почву с помощью почвообрабатывающего оборудования.
Несмотря на то, что гипс используется в сельском хозяйстве уже более 250 лет, его полезные свойства все еще изучаются. Кроме того, повторное использование гипсовых побочных продуктов угольных электростанций снижает потребность в добыче гипса из геологических месторождений. Это также экономит место на свалке. Гипс не может решить все сельскохозяйственные проблемы, но это проверенный ресурс для добавления питательных веществ и улучшения структуры почвы.
"Это отличный пример переработки отходов и их использования с пользой", - говорит Дик.
Дик, почетный профессор Университета штата Огайо, представил «Преимущества гипса для сельскохозяйственных культур и окружающей среды в качестве поправки к почве» на собрании Американского общества агрономии и Американского общества растениеводства в ноябре 2018 года. Тезисы собрания и записанную презентацию можно найти здесь. Финансирование исследований было получено из различных федеральных, государственных и коммерческих источников.