Тема. Хімічна меліорація грунтів



Скачати 388.57 Kb.
Дата конвертації11.04.2017
Розмір388.57 Kb.
ТипЛекція
Лекція 9.

Тема. Хімічна меліорація грунтів.

Мета. Ознайомитись з принципами хімічної меліорації.
Вступ.
Меліорація - цілеспрямоване поліпшення властивостей природно територіальних комплексів з метою оптимального використання потенціалу ґрунтів, вод, клімату, рельєфу та рослинності. Меліорація відрізняється від звичайних агротехнічних прийомів тривалим і інтенсивнішим впливом на об'єкти меліорації.
План.


  1. Вапнування кислих грунтів.

  2. Вапняні добрива.

  3. Технологія застосування вапняних добрив.

  4. Гіпсування засолених грунтів.

  5. Матеріали, що використовуються для гіпсування.


Зміст лекції.


  1. Вапнування кислих грунтів.

Вапнування як агрохімічний і меліоративний захід у сільськогосподарському виробництві відоме давно. Ще в II ст. до н. є. римський філософ і письменник М. П. Катон описав методику випалювання вапняків, а Л. Ю. Колумелла (І ст. н. є.) радив: пристосовувати їх для удобрення маслин, «що відмовлялися давати плоди». Як зазначав його сучасник Пліній Старший (79 р. н. є.), римляни на той час уже широко застосовували вапно для удобрення виноградників, маслинових і вишневих садів, а також вносили на поля, луки і пасовища крейду та мергелі. Він також повідомляв про те, що вапнування грунтів також запроваджувалося у Франції.

В Італії, як підкреслював римський письменник XVI ст. А. Галло, вапнування полів збереглося з часів Римської імперії. У Франції, як повідомляв Дюамель дю Монсо (1765), вапнування грунтів проводилося з давніх-давен. Досить древнім воно було також в Англії, про його позитивну роль повідомляли Г. Оуен, Г. Платт, Л. Юнг, А. Фріцгерберт (1534). У середині XVII ст. Г. Платт у книзі «Відкриття невичерпного кладу» писав, що той, хто відкрив, х;ій навіть випадково, спосіб удобрення грунту вапном і мергелем, зробив більше добра людям, ніж якби він побудував усі благодійні установи Англії, разом узяті.

Приблизно в цей самий період вапнування грунтів було запроваджено в Бельгії, Голландії, Німеччині, Данії та в інших країнах. Наприкінці XVIII — на початку XIX ст. вапнування в країнах Західної Європи вважалося, як і удобрення полів гноєм, основним засобом підвищення родючості грунтів. Винайдення і застосування мергелю, як вказував О. Н. Соколовський (1919), привело північну Німеччину від бідності до багатства, із безплідних пустирів було створено благословенну землю. Пізніше грунти почали вапнувати в Америці і Росії.

Перші відомості про вигоди від вапнування в Росії зробив А. А. Нартов (1771) у працях Вільного Економічного товариства, а згодом професор Ґори-Горецького сільськогосподарського Інституту Б. А. Целлінський повідомив про високу ефективність вапнування грунтів у маєтках Е. О. Цоккерта і А. Д. Менжинського Горецького повіту Могильовської губернії. Більш глибокі дослідження з використанням вапна в Росії для поліпшення властивостей кислих грунтів були проведені професорами Московського університету М. Г. Павловим (1825) та Петровської сільськогосподарської і лісової академії І. О. Стебутом (1865), відомим хіміком Д. І. Менделєєвим (1872). В опублікованих ними повідомленнях зазначалася здатність вапна поліпшувати властивості орного шару грунту, виявляти багатосторонню дію на грунт та рослини.

У 80—90-х роках минулого сторіччя на вапнування, як необхідний захід для підвищення врожайності і продуктивності сільського господарства на підзолистих грунтах, вказували О. М. Енгельгардт, П. А. Костичев, П. С. Коссович та ін. Ще тоді на дослідних станціях розпочалося широке вивчення дії вапна, що стало, основою його застосування у виробничих умовах.

В Україні дослідження із застосування вапняних матеріалів для підвищення врожайності і поліпшення якості продукції сільськогосподарських культур ведуться з кінця другої половини XIX ст., коли під керівництвом А. Є. Зайкевича в 1894—1895 рр. мережею дослідних полів Харківського товариства сільського господарства були проведені перші досліди з вивчення дії вапна на врожайність цукрових буряків. Через два роки в 1897—1899 рр. М. Я. Жуков виявив позитивну дію дефекату на врожайність цукрових буряків у дослідах на Іванівській сільськогосподарській станції. Уже в 1900 р. за ініціативою Всеросійського товариства цукрозаводчиків досліди з вапнування грунтів під цукрові буряки в Україні були значно розширені. Однак, у зв'язку з тим що застосування вапняних матеріалів проводилося без урахування особливостей грунтів, позитивних висновків з цих досліджень не зробили і в 1905 р. дослідні роботи з вапнування грунтів було припинено.

Лише в 1925 р. після двадцятирічної перерви мережею дослідних полів було відновлено дослідження із застосування дефекату під цукрові буряки (А. Ф. Нестеров, 1927; П. А. Петровський, 1929). Водночас на Поліській дослідній станції Ф. В. Турчин і X. Г. Зінов'єва розпочали дослідження з вивчення ефективності застосування мергелю на слабкоопідзолених піщаних грунтах. Згодом дослідження з вапнування грунтів були розширені П. А. Власюком на чорноземах слабковилугуваних Уманської дослідної станції, професором М. М. Годліним (1933) і О. В. Стоцьким (1940) на дерново-підзолистих грунтах в Українському НДІ землеробства, С. М. Міневичем (1937) на дерново-підзолистих грунтах Поліської дослідної станції, І. Л. Колошею (1938) на сірих і В. С. Далечуком (1940) на темно-сірих лісових грунтах Вінницької області, С. М. Міневичем і Г. Н. Самбуром (1955) на сірих лісових грунтах Вінницької і чорноземах вилугуваних Київської області, Е. І. Козаком, М. Е. Нечипоренко і М. Г. Демидю-ком (1963) на дерново-опідзолених поверхнево-оглеєних грунтах Передкарпатської дослідної станції, 3. М. Томашевським (1969) та А. І. Гуменюком (1973) на сірих і світло-сірих лісових грунтах науково-дослідного інституту землеробства і тваринництва західних районів України, Л. П. Малишевською (1971) на дерново-підзолистих грунтах Івано-Франківської дослідної станції.

Нині в Україні нараховується близько 10 млн га грунтів, у тому числі 7,7 млн га ріллі, що потребує вапнування. Потреба у вапнуванні грунтів ще більше зростає у зв'язку з інтенсифікацією сільського господарства, збільшенням виробництва та застосуванням мінеральних добрив.

За останні роки площа кислих грунтів в Лісостепу України порівняно з першим туром обстеження збільшилася на 8 %, тоді як на Поліссі вона зменшилася на 29%, а в цілому по Україні на 9 %.

Розширення площ кислих грунтів за цей самий період в Лісостепу відбулося за рахунок площ грунтів, в яких нейтральна або близька до нейтральної реакція ґрунтового розчину. Водночас площі сильнокислих і дуже сильнокислих грунтів зменшилися на Поліссі на 57%, у Лісостепу — на 59%, тобто на 500 тис. га. Приблизно в такому самому обсязі зменшилася і площа серед-ньокислих грунтів. Довготерміновою програмою передбачено щорічно вапнувати в Україні 1,9 млн га (М. В. Козлов, А. А. Плішко, 1991).

Широкі планомірні дослідження з вапнування кислих грунтів нині проводяться багатьма інститутами, дослідними станціями, проектно-пошуковими станціями хімізації та іншими дослідними установами. За їх участю з'ясовані основні питання, пов'язані з вапнуванням грунтів. Так, установлено відношення сільськогосподарських рослин до реакції грунту та вапнування, визначено норми вапна для різних типів грунтів залежно від їх кислотності, вивчено взаємодію вапна з грунтом та його вплив на фізичні, фізико-хімічні і біологічні властивості грунтів та їх поживний режим. Крім того, встановлено ефективність вапнування при довготерміновому використанні вапна в сівозміні і його дію на підвищення врожайності та поліпшення якості продукції, поєднання Вапнування з внесенням органічних, мінеральних добрив та мікродобрив.


Відношення сільськогосподарських культур до реакції

ґрунту і вапнування
Реакція ґрунтового розчину має великий вплив на життя рослин, ґрунтових мікроорганізмів, швидкість та напрямок хімічних і біохімічних процесів, що відбуваються в грунті. Вона зумовлена наявністю в ґрунтовому розчині катіонів водню Н+ та алюмінію А13+ і залежить від співвідношення їх з аніонами гідроксильної групи ОН". Якщо концентрація катіонів Н+ та А13+ переважає над концентрацією аніонів, грунт має кислу реакцію.

За відношенням до реакції середовища грунту і чутливістю до вапнування, як було встановлено українськими вченими П. А. Власюком і П. О. Дмитренко, сільськогосподарські культури поділяються на п'ять груп.

Перша група культур — це найчутливіші до кислотності грунту і до вапнування культури, що вимагають нейтральної або слабколужної реакції ґрунтового розчину (люцерна, буркун, цукрові, кормові і столові буряки, бавовник, коноплі, капуста, часник, салат, шпинат, селера, гірчиця, яблуня, вишня, слива, чорна смородина).

Друга група культур — це культури, що потребують слабко-кислої і близької до нейтральної реакції ґрунтового розчину. Вони досить добре реагують на вапнування грунту (озима та яра пшениця, кукурудза, ячмінь, горох, квасоля, кормові боби, вика, кормова капуста, конюшина, лисохвіст, огірки, цибуля-ріпка, цвітна капуста, груша, аґрус).

Третя група культур — це культури, що переносять помірну кислотність грунту і позитивно реагують на високі норми внесення вапна, можуть задовільно рости при рН = 4,5... 7,5, але найкраще вони ростуть в умовах слабкокислої реакції грунту (жито, овес, просо, гречка, тимофіївка, редиска, морква, суниці).

Четверта група культур — це культури, які легко переносять помірну кислотність грунту. Для них шкідливі високі норми внесення вапна і лише на досить кислих грунтах потребують вапнування невисокими нормами (картопля, льон, соняшник, тютюн, помідори, малина).

П'ята група культур — це культури, які малочутливі до підвищеної кислотності грунту, майже не потребують його вапнування (синій і жовтий люпин, чайні кущі, рис).Для кожної сільськогосподарської культури встановлено оптимальний інтервал рН (табл. 8), значення якого залежать від грунтово-кліматичних умов, типу грунтів, їх гранулометричного складу, стану окультуреності.

В умовах високої кислотності грунту зростає розчинність сполук алюмінію і марганцю, що посилюють її негативну дію на рослини, внаслідок чого уповільнюється розвиток кореневих систем. Корені темніють, грубішають, вкриваються слизом, перетворюються на безструктурну масу, відламуються, на них зменшується кількість кореневих волосків.

Високий вміст розчинних форм алюмінію та марганцю погіршує вуглеводний, азотний і фосфорний обміни в рослинах, що негативно впливає на утворення репродуктивних органів, підвищення врожайності і поліпшення якості продукції сільськогосподарських культур. У репродуктивних органах зменшується вміст сахарів, білків, фосфатидів, нуклеопротеїдів. Особливо це явище характерне для першого періоду росту і розвитку рослин, а також під час їх зимівлі. Висока концентрація розчинних форм алюмінію та марганцю різко знижує зимостійкість озимих, конюшини, люцерни та інших культур, що зменшує врожайність та погіршує якість сільськогосподарської продукції.

Високою концентрацією рухомого алюмінію характеризуються кислі дерново-підзолисті грунти Полісся, особливо заболочені їх відміни, кислі оглеєні дерново-сильноопідзолені грунти Передкарпаття, буроземи Карпат. Так, при дослідженні грунтів на піщаних луках Рівненської області вміст його становив 23 мг, а в буроземних грунтах лісів Карпат— 63 мг/100 г грунту.

Однак не всі сільськогосподарські культури однаково переносять підвищену концентрацію алюмінію в ґрунтовому розчині. За відношенням сільськогосподарських культур до концентрації рухомого алюмінію в ґрунтовому розчині вони поділяються на чотири групи: 1) рослини з високою стійкістю (овес, тимофіївка); 2) рослини з середньою стійкістю (люпин, картопля, кукурудза, чумиза, просо); 3) рослини з підвищеною чутливістю (яра пшениця, гречка, ячмінь, льон, горох, квасоля); 4) рослини, найчутливіші до концентрації алюмінію (озима пшениця, жито, люцерна, конюшина, цукрові, столові і кормові буряки, соняшник).

Розчинний алюміній створює певні передумови для збільшення кислотності грунту, проте між чутливістю рослин до кислотності грунту і наявністю рухомого алюмінію в ґрунтовому розчині не завжди спостерігається відповідність. Так, кукурудза і просо негативно реагують на підвищену кислотність грунту, але стійкі проти високої концентрації алюмінію в ґрунтовому розчині; льон досить чутливий до концентрації рухомого алюмінію в ґрунтовому розчині і разом з тим задовільно росте на кислих грунтах.

Внесення в грунт вапна зменшує надходження в корені іонів Н+ та А13+, внаслідок чого негативна дія їх на рослину знижується. Подібне спостерігається і під час внесення в грунт фосфорних добрив, які, взаємодіючи з ґрунтовим розчином, перетворюють рухомі форми марганцю й алюмінію на нерозчинні сполуки твердої фази грунту. Тому для поліпшення фізичних властивостей кислих грунтів вапнування поєднують з фосфоритуванням і внесенням органічних та мінеральних добрив.
Визначення потреби ґрунту у вапнуванні і норми вапна
У практиці сільськогосподарського виробництва потребу грунту у вапнуванні визначають на основі описаних нижче якісних, якісно-кількісних та кількісних методів.

За станом культурних рослин і наявністю в посівах характерних бур'янів. Якщо в польових лісосмугах ростуть дуб, бук, біла акація, шипшина, а на полях випадання культурних рослин не спостерігається, то такі грунти вапнування не потребують. Коли на полях, навіть при виконанні всіх технологічних операцій, спостерігається пригнічення і значне розрідження рослин (самовипадання), особливо таких, як грястиця збірна, конюшина, люцерна, цукрові буряки, озима пшениця тощо, то на полях слід проводити вапнування.

На кислих грунтах посилено розвиваються характерні бур'яни і дикі рослини — щавель, осока, жабрій, жовтець повзучий, щучник, багно, ситник, верес, польовий хвощ та ін. Значне поширення їх на полях і особливо на луках вказує на підвищену кислотність грунту та потребу його у вапнуванні.



За обмінною кислотністю, ступенем насиченості основами і гранулометричним складом ґрунту. Потребу грунту у вапнуванні визначають після його агрохімічного аналізу. Для цього треба знати обмінну і гідролітичну кислотність, ступінь насиченості основами, гранулометричний склад грунту. Залежно від величини обмінної кислотності потреба грунту у вапнуванні може бути великою (рН==4,5 і нижче), середньою (рН = 4,5... 5,0), малою (рН = 5,1 ... 5,5); вапнувати грунт не треба, якщо рН>5,5.

За ступенем насиченості основами потреба грунту у вапнуванні буває великою (У^50%), середньою (Т/=50...70 %), малою (У=70... 90 %); потреби у вапнуванні немає, якщо У>90%.

При однаковому значенні рН грунти, більше насичені основами, менше потребують вапнування. Наприклад, рН сольової суспензії— 5 ... 5,5, ступінь насиченості основами — 55 %, потреба у вапнуванні середня; рН сольової суспензії — 5...5,5, ступінь насиченості основами — 85 %, потреба у вапнуванні мала.

За структурою і відношенням культур сівозміни до реакції ґрунтового розчину. У польових сівозмінах з незначним насиченням льоном і картоплею, а також чутливих до кислотності грунту овочевих і кормових культур при високій потребі грунтів у вапнуванні вапняні добрива вносять у першу чергу, на грунтах з середньою потребою —в другу, на грунтах з слабкою потребою — в останню чергу. У сівозмінах із значними площами посівів льону, картоплі вапняні добрива вносять за 5—(з років до їх сівби. Залежно від відношення культур до реакції ґрунтового розчину, необхідну норму вапна вносять у грунт з таким розрахунком, щоб його максимальна дія виявилася на культурах першої і другої групи і значно менше на культурах третьої і четвертої групи. В льоно-картопляних сівозмінах Полісся вапняні добрива у неповних нормах можна вносити безпосередньо під картоплю або навесні під час переорювання зябу чи культивації. Під льон їх краще вносити восени під зяблеву оранку. У сівозмінах з овочевими^ кормовими та іншими культурами, досить чутливими до кислотності грунту, вапняні добрива слід вносити в грунт не лише при високій, а й при середній потребі їх у вапнуванні.

З метою дальшого поліпшення організації вапнування грунтів у кожному господарстві слід мати картограми їх кислотності з урахуванням ступеня потреби у вапнуванні та перспективний план вапнування.



Норми вапняних добрив визначають на основі агрохімічного аналізу грунту кількома методами.



1. За рН сольової суспензії, гранулометричним складом і ступенем насиченості грунту основами. Для грунтів Полісся та західних районів України Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О. Н. Соколовського рекомендує такі норми вапняних добрив (табл. 10). Вказані норми залежно від гранулометричного складу і глибини орного шару можуть змінюватися. Для піщаних і супіщаних грунтів Полісся, а також для сірих лісових грунтів, щомістять до 3 % гумусу, рекомендуються такі норми вапняних добрив (табл. 11).

2. За кривими титрування суспензії грунту (метод М. І. Аля-мовського). Для цього беруть 10 г грунту, обробляють його розчином нейтральної солі (хлориду калію) і, добавляючи по краплях титрованого розчину Са(ОН)2, добиваються, щоб суспензія грунту мала відповідне значення рН (для сівозмін із злаковими — €,0, з бобовими —5,8). За кількістю розчину Са(ОН)2, витраченого на доведення рН суспензії до відповідного значення, обчислюють норму СаСОз:

де Нсасо3 —норма вапняних добрив, т/га; а —кількість добавленого в пробірку розчину Са(ОН)2) мл; Ь — кількість кальцію в 1 мл розчину Са(ОН)2, мг/мл; 1,875 — коефіцієнт для перерахунку результатів аналізу, т/га.



3. За гідролітичною кислотністю. На сірих лісових грунтах, чорноземах вилугуваних, опідзолених та осолоділих, що містять понад 3 % гумусу, попередні методи визначення норм вапняних добрив не застосовують, а обчислюють їх за гідролітичною кислотністю за такою формулою:

Нг50-10-3000000 _



НсаС0»= —юоооооооо = 1>5"Нг

де Нсасо, — норма вапна, т/га; Нг — гідролітична кислотність, ммоль/100 г грунту; 50 — кількість СаСО3, що нейтралізує 1 ммоль іонів Н+ в 100 г грунту; 10—коефіцієнт для перерахунку на 1 кг грунту; 3 000 000—маса орного шару грунту з 1 га, кг; 1 000 000 000 — коефіцієнт для -перерахунку міліграмів СаСОз в тонни.

Залежно від типу грунту, кислотності, вмісту гумусу і ступеня насичення основами М. В. Козлов і А. А. Плішко (1991) рекомендують обчислювати норми вапна за такими формулами (табл. 12).

Якщо для вапнування крім СаСОз використовують інші вапнякові матеріали, то обчислену норму вапна множать на відповідні коефіцієнти: для М§СО3 — 0,84; Са(ОН)2 — 0,74; СаО — 0,56.

У складі вапняних добрив крім СаСОз містяться й інші лужні сполуки. При визначенні загальної нейтралізуючої здатності ме-ліорантів користуються коефіцієнтами для їх перерахунку на СаСОз: для М§СО3—1,2, Са(ОН)2 —1,35; СаО —1,79; М^О—2,5. Наприклад, вапнякова порода містить 50 % СаСОз і 25 % М§СОз, тоді нейтралізуюча здатність у перерахунку на СаСО3 становить 50+(25-1,2) =80%.

Вапняні добрива також містять воду та домішки, і тому їх нейтралізуюча здатність відповідно менша за 100 %. Для визначення фізичної норми вапнякового матеріалу користуються формулою

Б-100-100-100

А =


С (100 — В) (100— Г)

де А—-фізична норма вапнякового матеріалу, т/га; Б — розрахована норма СаСО3, т/га; В — вміст вологи у вапняковому матеріалі, %; Г — вміст недіяльних часточок вапна, діаметр яких понад 3 мм, %; С — вміст СаСОз у вапняковому матеріалі, %.



Примітка. Н — норма СаСОз, т/га; Нг — гідролітична кислотність, визначена за методом Каппена, мг-екв/100 г грунту; д. — об'ємна маса грунту, г/см3; к — глибина орного шару грунту, см; V—ступінь насиченості грунту основами, /о.

Оптимальна норма СаСОз для кожної культури встановлюється окремо. Так, при вирощуванні жита, озимої і ярої пшениці, ячменю, вівса, кукурудзи, цукрових буряків, конюшини, люцерни, кормових і столових буряків, зернобобових, капусти, цибулі норму вапняних добрив обчислюють за повною гідролітичною кислотністю. Для льону, соняшників, помідорів, моркви вона не повинна перевищувати 50—75 %, а для жартоплі, люпину, серадели — 50 % повної норми, обчисленої за гідролітичною кислотністю.

4. За нормативними показниками. Агрохімічна служба України під час визначення норм вапна користується нормативним методом— за величиною витрати СаСОз на зміну рН грунту на 0,1 частки (табл. 13), однак поки що розроблених диференційованих нормативів немає і цей метод застосовується лише при загальних розрахунках потреби у вапняних добривах,' а також в інтенсивних технологіях вирощування пшениці з метою оптимізації реакції ґрунтового розчину кислих грунтів.5. За обмінною кислотністю на торфових грунтах. Залежно від типу торфів на основі польових дослідів і лабораторних досліджень торфових грунтів встановлені допустимі норми вапна, т/га: верхові болота із слабкорозкладеним торфом — 8—10; верхові болота з середньорозкладеним торфом — 6—8; перехідні болота з. товстим нашаруванням сфагнового очосу — 5—6; перехідні слабко-сфагновані болота (рН = 4,8) —3—4; низинні болота (рН<4,8) — 2—3; на торфових грунтах з рН>4,8 вапняні добрива не вносять.

Примітка. На грунтах з рН = 5,6... 6,0 додатково вносять 3 т/га СаСОа на нейтралізацію мінеральних добрив.

Застосування вапняних добрив здійснюється на основі польового дослідження грунтів, яке проводять проектно-пошукові станції хімізації, після чого вони складають для сільськогосподарських підприємств картограми полів і визначають потребу їх у вапнуванні. Згідно з картограмами і з врахуванням розміщення культур в сівозміні та ґрунтових відмін на полях визначають місце, норми та способи внесення вапняних добрив.

Насамперед вапняні добрива вносять під найчутливіші до них культури і на грунтах з великою потребою у вапнуванні. На легких за гранулометричним складом грунтах вносять повільнодіючі вапняні добрива — вапняне борошно, мергелі, на важких — палене та гашене вапно, дефекат та інші швидкодіючі вапняні добрива.

У сівозмінах з конюшиною і люцерною вапняні добрива вносять під покривну культуру або безпосередньо під конюшину і люцерну при безпокривному вирощуванні, у сівозмінах без багаторічних трав вапно вносять під цукрові буряки, озиму пшеницю, горох, кормові боби. Кукурудза, як правило, використовує післядію внесених раніше вапняних добрив. У зернобурякових сівозмінах повну норму вапняних добрив (за гідролітичною кислотністю) вносять підцукрові буряки один раз за ротацію. В сівозмінах із зерновими і кормовими культурами насамперед вапнують поля, що відводяться під найчутливіші до кислотності грунту культури,— багаторічні трави, коренеплоди, озиму пшеницю, зернобобові. В овочевих сівозмінах повну норму вапняних добрив (за гідролітичною кислотністю) вносять за один раз під капусту або коренеплоди. Повна норма вапна, внесена за один раз під час основного обробітку грунту, швидше і майже повністю нейтралізує кислотність орного шару грунту на,весь період ротації сівозміни.

Льон, картопля, люпин, серадела негативно реагують на високі норми внесення вапна. У сівозмінах з цими культурами норми вапняних добрив на середньо- та важкосуглинкових грунтах знижують до 25—35 %, а на легких піщаних і супіщаних-—на 50 %. Якщо пі культури розміщують у сівозміні не раніше ніж через 3—4 роки після внесення вапняних добрив на легких за гранулометричним складом грунтах, то їх норму зменшують лише на 20— 30%, а якщо на важких і середніх — вносять повну норму. При цьому краще використовувати вапняні добрива, що містять магній або золу сланців. Наявність магнію у вапняних добривах знижує шкідливу їх дію на льон, картоплю та інші культури.

При вапнуванні культур у сівозміні слід також враховувати і форми вапняних добрив. Вапняне борошно, мергелі, дефекат, торфотуфи тощо краще виявляють свою дію не в перший, а на другий або третій рік після внесення. Тому їх доцільно вносити під культури, які в перший рік вапнування грунту майже не потребують.

У сівозмінах, в яких однорічний люпин, серадела та інші сидерати використовуються на зелене добриво, вапно вносять під час їх приорювання.

Застосування вапна в садах слід пов'язувати з обробітком грунту. Так, у період закладання плантацій плодових насаджень усю норму вапна (за гідролітичною кислотністю) розсівають по полю, вносять органічні добрива і глибоко приорюють. Якщо під час підготовки грунту вапняних добрив не застосовували, то їх вносять у посадкові ями або в пристовбурні круги.

На луках і пасовищах половину норми вапняних добрив (за гідролітичною кислотністю) вносять поверхнево пізно восени або рано навесні і заробляють боронами. Якщо проводять докорінне поліпшення лук і пасовищ, то повну норму вапняних добрив вносять під час переорювання дернини.

Повторне вапнування грунту при внесенні повної норми вапняних добрив проводять через 8—10 років або один раз за ротацію сівозміни. При внесенні половини норми вапна вапнування повторюють через кожні 5—6 років. Крім того, 'Невеликі кількості вапна застосовують у суміші з мінеральними добривами для нейтралізації їх потенціальної кислотності. Цей захід перешкоджає підкисленню грунту і значно підвищує ефективність добрив, які вносять у сівозміні під окремі культури. Для нейтралізації кислотності 1 т мінеральних добрив добавляють таку кількість вап-на, т: для сульфату амонію —1,2, хлористого амонію—1,4, аміачної селітри — 0,75, безводного аміаку— 1,5, аміачної води — 0,5, карбаміду —0,8, суперфосфату звичайного —0,1, хлористого калію—0,15.


  1. Вапняні добрива.

Для вапнування кислих грунтів використовують промислові вапняні добрива та місцеві меліоранти. Всі вони поділяються на

три групи: тверді вапняні породи, які після розмелювання та випалювання становлять групу промислових вапняних добрив; м'якї вапняні породи, що не потребують розмелювання; відходи промисловості.

Тверді вапняні породи містять різну кількість САСОз і М§СО3, а також домішки—пісок і глину. Великі поклади твердих вапняних порід є у Вінницькій, Житомирській, Івано-Франківській, Хмельницькій, Тернопільській, Львівській, Рівненській, Чернівецькій, Одеській та інших областях України. За вмістом оксидів кальцію і магнію вони поділяються на вапняки, доломітизовані вапняки і доломіти. Крім того, до твердих вапняних порід належить крейда.



Вапняки — осадочні гірські породи, переважно морського походження, що містять 55—56 % СаО, близько 0,9 % М§0 і складаються здебільшого з мінералів кальциту, кремнезему, оксидів-заліза та глауконіту.

Доломітизовані вапняки — такі самі осадочні породи, але містять 42—55 %СаО і до 9 % МдО та різні домішки.

Доломіти — осадочні гірські породи з вмістом ЗО—32 % СаО і 18—20% М§0. Складаються переважно з мінералу доломіту — подвійної солі карбонатів кальцію і магнію СаСОз-М§СО3 і різних домішок. Вміст магнію в доломітах і доломітизованих вапняках підвищує їх ефективність під час вапнування кислих грунтів.

За вмістом домішок піску і глини вапняки, доломітизовані вапняки і доломіти поділяються на чисті вапнякові породи, коли вміст домішок не перевищує 5 %; мергелізовані породи — вміст домішок становить 5—25 % і мергелі — вміст домішок понад 25 %.



Крейда — щільна, тверда осадочна гірська порода, що містить 90—98 % СаСОз, де 1 % домішок магнію, а також кварц, глауконіт та інші мінерали. Крейда є найціннішою породою для вапнування. Вона є у багатьох областях і районах Полісся та Лісостепу України, зокрема в Рівненській, Волинській, Львівській, Тернопільській, Чернігівській, Сумській та інших областях.

Усі тверді вапняні породи перед внесенням у грунт потребують переробки. При розмелюванні вапняних порід, доломітів і крейди добувають вапняне борошно, а при їх випалюванні — палене вапно..



Вапняне борошно—основне вапняне добриво. Досить ефективне на Поліссі, в Прикарпатті, Карпатах і Закарпатті. Діє повільно.

Пилоподібне вапняне борошно випускається двох класів та вапняне борошно, що мало розпилюється. Вапняне борошно першого класу виробляється із вапняків і доломітів; нейтралізуюча здатність'його не менш як 85 %, вміст вологи не більш як 1,5%, добре розпилюється, під час просіювання крізь сито з отворами1 мм повинно пройти 95 % його маси. Вапняне борошно другого жласу випускається переважно із розмеленої крейди; нейтралізуюча здатність — 85 %, вміст вологи — не більш як 4 %, розпилюється, крізь сито з отворами 1 мм поівинно пройти 80 % його маси. Вапняне борошно, що мало розпилюється; нейтралізуюча здатність — 85%, вміст вологи — 6%, мало розпилюється, крізь сито з отворами 0,25 мм повинно пройти 50 % його маси.

Ефективність вапняного борошна залежить від тонкості помелу, рівномірності розсіювання і взаємодії з грунтом. Збільшення вологості вапняного борошна погіршує рівномірність розсіювання і знижує його ефективність.

Доломітове борошно виробляється з доломітів і доломітизованих вапняків шляхом розмелювання. Нейтралізуюча здатність — ■85—98%, вміст вологи—10—15%, вміст домішок — до 15%. Особливо цінними для виробництва доломітового борошна є доломіти Нагребівського родовища Житомирської області. Ефективне на піщаних і супіщаних грунтах у сівозмінах з льоном, люпином, картоплею, багаторічними травами. Діє повільно.

Більш швидкодіючим вапняним добривом у перший рік використання є мелена крейда.



Палене і гашене вапно. При випалюванні твердих вапняних порід добувають палене вапно, основою якого є оксиди кальцію і тмагнію. Після розсіювання його по полю і заорювання в грунт воно перетворюється на гашене вапно. Взаємодіючи з ґрунтовим ■вбирним комплексом, палене вапно нейтралізує кислотність грунту.

Після гашення оксидів кальцію і магнію на заводах добувають високодисперсний порошок,, що містить Са(ОН)2 і М§(ОН)2,— найбільш швидкодіюче вапняне добриво, яке найкраще використовувати для вапнування важкосуглинкових і глинистих грунтів. Вносять його за два тижні до сівби сільськогосподарських культур. Поглинаючи вуглекислоту, Са(ОН)г і Мд(ОН)г перетворюються на гідрокарбонати і карбонати кальцію та магнію: ■Са(НСОз)2 і М£(НСО3)2 та СаСОз і М§СО3. Воно є побічним продуктом під час виробництва хлорного вапна, нейтралізуюча здатність 95—100%, добре розчиняється у воді; 1 т гашеного вапна при нейтралізації кислотності грунту рівнозначна 1,35 т карбонату кальцію.



Мергелі — вапняні породи, які крім СаСОз і М^СО3 містять понад 25 % піску і глини. їх поклади залягають у багатьох районах Житомирської, Чернігівської, Рівненської, Волинської, Львівської та інших областей України. За фізичним станом мергелі поділяються на тверді і розсипчасті. Нейтралізуюча здатність їх коливається від 25 до 75 %. Породи, що містять 50—75 % СаСО3, називаються мергелями, а породи, що містять 25—50 % СаСОз,— тлинистими мергелями. Мергелі містять також домішки гіпсу,

•слюди, глауконіту, іноді азот, фосфор та інші корисні для рослин елементи. Залежно від вмісту тих чи інших домішок мергелі поділяються на крейдяні і вапнякові, мергелізовані вапняки. Вносять їх на малобуферних легких за гранулометричним складом грунтах під усі культури.

Тверді мергелі перед внесенням у грунт іноді потребують розмелювання. Розсипчасті мергелі мають властивість розтріскуватись, добре поглинати воду і тому при замерзанні та наступному розмерзанні розсипаються і перетворюються на пухку породу. Тому їх після вивезення на поля залишають у штабелях, а після того як вони розсипляться в результаті температурних коливань, вносять у грунт. Прикладом глинистого мергелю можуть бути спондилові глини Придніпров'я, що містять 12—25, іноді 60 % СаСО3 і до 2 % М§СО3.

М'які вапняні породи — місцеві швидкодіючі меліоранти, що не потребують переробки. Це переважно породи вторинних відкладень прісноводних вапняків. Вони, як правило, легко добуваються з допомогою місцевих засобів. До м'яких вапняних порід належать вапняні туфи, гажа, мергелі, торфотуфи, природне доломітове борошно.



Вапняні туфи (джерельне вапно) — пухка, пориста маса, що складається з ніздрюватих зерен та маленьких грудочок сірого, жовтувато-бурого або іржавого кольору з високим вмістом СаСОз (90—98, іноді 70—80%). Поклади вапняних туфів залягають на понижених елементах рельєфу, в місцях виходу на поверхню джерел'— долинах, балках, ярах. Значні відклади їх є у Житомирській області. Перед внесенням у грунт вапняні туфи просіюють, а великі грудки подрібнюють. >

Гажа (озерне вапно) утворюється після висихання озер і боліт, що заповнювалися багатими на карбонати водами. Це дрібнозерниста маса з домішками піску, мулу й органічних речовин (до ЗО % і більше) і високим вмістом води. Досить поширена в багатьох районах Полісся; використовується для вапнування кислих, легких за гранулометричним складом піщаних і супіщаних грунтів. При вивезенні на поля потребує підсушування або проморожування, після чого легко розсипається на дрібні часточки {<0,25 мм) і. добре зберігає розсипчастість. Високоефективний меліорант. Часто ефективніший, ніж вапняне борошно.

Торфотуфи (карбонатизований торф) — це низинні торфи з високим вмістом карбонатів кальцію (від 15 до 50 %)• Як правило, прошарки вапна чергуються з торфовою масою, створюючи прекрасний матеріал для вапнування кислих грунтів. Значні запаси торфотуфів зустрічаються на Поліссі, зокрема в Київській, Житомирській, Сумській та інших областях.

Природне доломітове борошно — це пухка вапняна борошнистамаса жовтуватого кольору з майже однаковим вмістом СаСОз і М§СОз. Розмелювання не потребує. Окремі куски твердої породи відокремлюють на грохоті. Добриво має високу сипучість, на 98 % складається з часточок менш ніж 0,25 мм, нейтралізуюча здатність 95—100%. Наявність магнію підвищує його цінність, особливо при внесенні на легких за гранулометричним складом грунтах під час вирощування льону, картоплі, коренеплодів і багаторічних трав. Зустрічається у Вінницькій, Хмельницькій, Тернопільській, Львівській, Чернігівській, Івано-Франківській, Закарпатській, Чернівецькій і Житомирській областях.

Відходи промислові. Утворюються в процесі виробництва продукції і містять значну кількість кальцію та магнію у вигляді СаСОз, М§СОз, СаО, Са(ОН)г, а також силікатів. Крім того, до їх складу входять значні кількості домішок фосфору, сірки і різних мікроелементів. За ефективністю деякі відходи промисловості навіть переважають природні меліоранти, проте окремі з них містять домішки, що негативно впливають на розвиток рослин, особливо в перший період. Це слід враховувати при застосуванні їх для вапнування грунтів.

. Металургійні шлаки — мартенівські, доменні й електроплавильні— містять значну кількість СаСОз, М§СОз, СаО, Са(ОН)2 і силікатів. Згідно з технічними умовами, металургійні шлаки повинні відповідати таким даним: вміст оксидів кальцію і магнію — не нижче як 80 %, води не більш як 2 %, «різь сито з отворами 0,5 мм повинно пройти 90%, а крізь сито з отворами 0,25 мм— 70 % маси, максимальний розмір грудок 2 мм. У зв'язку з наявністю в шлаках магнію, сірки, фосфору, марганцю та інших елементів вони ефективніші, ніж вапняне борошно.

Мартенівські шлаки — відходи, що залишаються після виробництва сталі. До їх складу входять такі оксиди, %: кальцію — 20—70, магнію—2—20, кремнію —10—ЗО, заліза—2—15, алюмінію—1—25, марганцю—1—10, фосфору—0—2,5.

Доменні шлаки утворюються в доменних печах із флюсів, золи, коксу, пустої породи й агломерату. В їх складі є оксиди кальцію (30—48%), магнію (0—12%), алюмінію (4—25%) і кремнію (30—32%).

Мартенівські і доменні шлаки вносять у грунт в тонкорозме-леному стані (розмір часточок 0,25—0,5 мм).

Електроплавильні шлаки утворюються в електроплавильних печах, розмелювання не потребують, добре розсипчасті. Для відокремлення великих грудок їх слід просіювати крізь сито з отворами 0,5 мм.



Дефекат— це дефекаційні відходи, що залишаються після переробки цукрових буряків. Карбонати тут знаходяться у формі СаСОз і Са(ОН)2. Крім того, до складу дефекату входять у не-

великих кількостях азот, фосфор і калій, деякі органічні речовини та мікроелементи. Свіжий дефекат містить близько 50 % води. При підсиханні на повітрі, коли вміст вологи знижується до 20— ЗО %, він стає сипким і придатним для вапнування кислих грунтів. У сухому продукті міститься, %, 30—75 — кальцію, 10—15— органічних речовин, 0,2—0,7 —N. 0,2—0,9 — Р2О5, 0,3—1,0 —К2О та інші поживні речовини. Вихід дефекату становить 9—12 % від маси переробленої цукрової сировини.



Цементний пил — це продукт, який вловлюється електрофільтрами в процесі виготовлення цементу. Відповідно до технічних умов нейтралізуюча здатність його не нижче 60%, вміст води—• не більш як 2 %, просіювання крізь сито з отворами 1 мм —100 %. Хімічний склад цементного пилу такий, %: оксиду кальцію—40— 60, магнію — 0,6—1,5, заліза — 2—4, кремнію—12—22, сірки — 2,5, алюмінію — 4—9, натрію—0,5—1,0, калію — 0,5—40. Висока дисперсність цементного пилу створює вже в перший рік його використання велику нейтралізуючу здатність у грунті. Проте застосовують його лише після встановлення вмісту діючої речовини і складу домішок. Якщо вміст калію понад 10—15%, цементний пил використовують як калійне добриво для удобрення картоплі.

Флотаційні відходи — вапняні відходи сірчанорудних виробництв, що залишаються під час добування сірки. Вони містять близько 80 % СаСОз, 8—12 % елементарної сірки і незначну кількість домішок кремнезему, півтораоксидів алюмінію та заліза, оксидів натрію, фосфору та органічних речовин. Застосовують у порошкоподібному вигляді за Ю днів до сівби сільськогосподарських культур. За ефективністю не поступаються вапняному борошну, а в окремих випадках навіть переважають його. Досить ефективні на бідних сіркою грунтах. Позитивно впливають, на врожай та якість сільськогосподарських культур.

Браки — відходи старих поташевих заводів, головним чином відклади попелу ліщини та іншої деревини. Містять 40—60 % СаСОз, 2—2,5 фосфору та 1,5 % калію у формі поташу. Це одне із кращих добрив під час вирощування льону, картоплі, люпину та гречки.

Доломітові відходи флюсодоломітових комбінатів мають нейтралізуючу здатність 100%, містять СаСОз —до 48%, М§СО3 — 45—48, домішок півтораоксидів заліза та алюмінію — 2,5, кремнію— до 2, води — до'15%. Швидкодіюче добриво, досить ефективне на легких за гранулометричним складом грунтах.

Зола сланців утворюється під час факельного спалювання розмелених горючих сланців на електростанціях. Відповідно до технічних умов вміст оксидів кальцію і магнію — не менш як 60%, води — не більш як 2 %, просіювання крізь сито з отворами 1 мм — 97 %. Зола із сланців має високу сипучість, під час зволоженнязлежується і цементується. Хімічний склад такий, %: оксиду кальцію—40—53, магнію — 2—3,6, калію—1—1,5, фосфору — 0,5— 1,2, натрію—0,8—1,0, марганцю—0,03, кремнію — 26—31, сірки — 4,3—7,2, алюмінію — 6,9—9,6, заліза —4,7—7,0. Крім того, до складу сланцевої золи входять бор, кобальт, молібден, мідь, титан тощо.

Зола кам'яного вугілля утворюється під час спалювання вугілля на теплових електростанціях. Має високу нейтралізуючу здатність і не потребує додаткової переробки. Хімічний склад досить різноманітний і залежить від природи та складу кам'яного" вугілля.

Зола торфів утворюється під час використання торфу як палива. Нейтралізуюча здатність ЗО—35%. Часто використовується як калійне добриво для удобрення полів, на яких вирощують картоплю або інші культури, що негативно реагують на вміст у добривах хлору.

Для вапнування кислих грунтів серед відходів промислових: підприємств можуть бути використані: доломітовий пил, що утворюється під час випалювання доломітів. За. нейтралізуючою здатністю 1 т доломітового пилу відповідає 1,5 т карбонату кальцію; дунітове борошно, що залишається після збагачування платинової руди і містить 40—50 % оксиду магнію; газове вапно, що утворюється на газових заводах і має нейтралізуючу здатність до 70%; содове вапно — відходи содових заводів, що містять до 50 % оксидів кальцію і магнію; белітове борошно — відходи алюмінієвого виробництва, що містять до 40—50 % оксиду кальцію; підзол — відходи шкіряного виробництва, що мають нейтралізуючу здатність до 60 %; відходи целюлозно-паперового виробництва, що» містять до 50 % оксидів кальцію і магнію; карбідне вапно — від-ходи виробництва ацетилену з карбіду кальцію, нейтралізуюча здатність 140 %; нефелінові відходи, що утворюються під час збагачування апатитів, що містять до 20 % кальцію і 4—5 % калію,, можуть використовуватися як місцеве калійне добриво.

Усі промислові відходи досить високоефективні лише тоді, коли: вони тонко розмелені і не містять надмірної кількості токсичних речовин — хлору, фтору, хрому, алюмінію, свинцю тощо.

Додатковим джерелом кальцію для рослин є також органічні добрива, які містять у перерахунку на суху речовину 0,32—0,4 %' СаСОз, та фосфоритне борошно, що містить близько 22 % СаСОз-Крім того, кальцій надходить у грунт з атмосферними опадами — 15—25 кг/га за рік.




  1. Технологія застосування вапняних добрив.

Основним завданням вапнування є усунення підвищеної кис лотності грунту. Тому вапняні добрива повинні бути внесені та* щоб найбільш повно забезпечити її нейтралізацію в грунті. Пс перше, вони повинні бути добре подрібненими і рівномірно розсія ними по полю з тим, щоб під час обробітку грунту повністю пе ремішувалися з його орним шаром. По-друге, вапнування грунт повинно поєднуватися з одночасним застосуванням органічних т; мінеральних добрив, ефективність яких при цьому значно зростає

Організація робіт із внесенням вапняних добрив розпочина ється з розробки документації проектно-пошуковими станціями хі мізації в такій послідовності.

1. Обстежують поля господарства, визначають кислотністі грунтів, ступінь їх насиченості основами, гранулометричний скла; та інші фізико-хімічні показники.

2. На основі одержаних даних розробляють картограми кис лотності грунтів і перспективний план їх вапнування.

3. Визначають площі грунтів, що підлягають вапнуванню встановлюють графік внесення вапняних добрив залежно від кис лотності і ступеня насичення грунту основами та потреби культуї сівозміни у проведенні цього заходу.

4. Обчислюють загальну потребу вапняних добрив згідно ; нормами і формами меліорантів.

5. Визначають затрати на транспортування, навантажування розвантажування і зберігання вапняних добрив, а також на їх вне сення з урахуванням зональних особливостей, марок машин і строків вапнування. Складають загальний кошторис витрат.

На основі цих документів обчислюють: норми вапняних добрив: потребу вапняних добрив для внесення на окремих полях та потребу господарства у вапняних добривах в цілому; витрати на доставку і внесення вапняних добрив для кожного поля і господарства в цілому; показники ефективності та окупності затрат на вапнування кислих грунтів; приріст урожаю і вартість приросту; умовно чистий прибуток за період ефективної дії вапняних добрив на вказану площу, на 1 га, на 1 т вапна; строк окупності затрат, в роках.

Технологія застосування вапняних добрив залежить від виду та форм меліоративних матеріалів, технічних можливостей господарства, наявних транспортних засобів і машин для внесення вапна, віддалі перевезень.

При вапнуванні пиловидними вапняними добривами застосовують прямоточну технологію, якщо відстань від складу до поля становить до 30 км. Розсіювання добрив починають з підвітряного боку поля. Швидкість вітру при цьому не повинна перевищувати 6 м/с.При використанні вапняних добрив, що погано розпилюються, або місцевих меліорантів застосовують перевальну технологію. Бурти складають з двох протилежних боків поля.


  1. Гіпсування засолених грунтів.


Відношення рослин до засолення грунту і взаємодія його з гіпсом
Значні території земель в Україні (4,1 млн га) зайнято солонцевими та засоленими грунтами, що характеризуються лужною реакцією ґрунтового розчину. Найбільш поширені ці грунти в лівобережному Лісостепу та північному Степу, зокрема в Полтавській, Чернігівській, Запорізькій, Дніпропетровській, Херсонській областях та в Автономній Республіці Крим. Вони також досить поширені на річкових та надлучних терасах Миколаївської, Одеської та Донецької областей.

Характерною особливістю засолених грунтів є наявність в їх ГВК іонів Ка+, що зумовлено наявністю високих концентрацій солей натрію та різних водорозчинних сполук. За вмістом солей у соленосному горизонті грунти бувають содові, содово-сульфатні, хлоридні, сульфатно-хлоридні і хлоридно-сульфатні.

Залежно від ступеня засолення, кількості увібраних іонів N8+ і глибини залягання солей вони поділяються на солончаки, солонці, і солоді.

Основною причиною загибелі рослин на засолених грунтах є високий осмотичний тиск ґрунтового розчину, який перевищує тиск їх клітинного соку, внаслідок чого зменшується надходження води в окремі тканини, збільшується транспірація, погіршуються асиміляція, дихання та утворення сахарів, що призводить до висихання і загибелі рослин.

Засолені грунти залягають комплексно, що пов'язано з рельєфом і рівнем підґрунтових вод. На понижених місцях, як правило, залягають солончаки, на підвищених — солонці, найвищі місця здебільшого покриті солодями.

Поліпшення властивостей і знешкодження засолення грунту відбувається під час взаємодії його вбирного комплексу з гіпсом. Тому внесення гіпсу з метою хімічної меліорації солонцюватих і солончакуватих грунтів називається гіпсуванням.

Отже, в результаті гіпсування усувається лужна реакція ґрунтового розчину, поліпшуються фізичні і фізико-хімічні властивості грунтів, підвищується їх родючість. Грунти стають придатними для вирощування високих урожаїв усіх сільськогосподарських культур.
Засоленими називають ґрунти, в профілі яких концентрація легкорозчинних солей досягає 0,1-0,3 %. До них належать солончаки, солонці та різні за ступенем солончакуватості і солонцюватості ґрунти. Притаманні засоленим ґрунтам несприятливі фізичні, хімічні та фізико-хімічні властивості негативно впливають на розвиток більшості рослин. Це насамперед висока лужність і наявність соди, яка викликає загибель рослин при її вмісті в ґрунтовому розчині 0,005 %. Засолені ґрунти поширені в степовій і лісостеповій зонах України і займають близько 2,2 млн га орних земель. Меліорація цих ґрунтів - один з важливих резервів збільшення виробництва зерна і тваринницької продукції.

Негативні водно-фізичні і агрономічні властивості солонців пояснюються наявністю в їх складі ілювіального горизонту з підвищеним вмістом мулистих часточок та значною кількістю поглинутих катіонів Na+ і Mg2+. Ці катіони спричинюють диспергацію ґрунту, його погану водопроникність, запливання та набухання у вологому стані, сильне ущільнення та розтріскування на глиби під час висихання. Солонці мають підвищену лужність, яка шкідлива для рослин. Крім солонців в Україні розповсюджені солонцюваті ґрунти, які також мають погані фізичні, хімічні та фізико-хімічні властивості. Солонці і солонцюваті ґрунти, як правило, розміщуються в комплексі з іншими типами ґрунтів, займаючи від 4 до 80 % площі. Походження цих ґрунтів пов'язане із поглинанням ГВК обмінного натрію. Такі ґрунти набувають стійкої лужної реакції внаслідок взаємодії іонів Na+ з іонами Н+, НСОз, СО^". Продуктами цих реакцій є луг (NaOH) та сода (NaHCO3 і Na2CO3), і тому реакція ґрунтового розчину знаходиться в межах рН = 7,5...9,5. Докорінного поліпшення цих ґрунтів досягають за допомогою таких заходів: внесення різних хімічних речовин (меліорантів), проведення глибокої меліоративної оранки (самомеліорація), сівби солестійких рослин {^фіто меліорація) та застосування комплексного агробіологічного методу.

Засолені ґрунти за глибиною залягання верхнього сольового горизонту поділяють на солончакові (наявність солей у шарі 0-30 см), солончакуваті (30-80 см), глибокосолончакуваті (80-150 см), глибокозасолені (> 150 см). Залежно від вмісту натрію ґрунти поділяють на такі групи: несолонцюваті (вміст натрію не більш як 3-5 % від ємності вбирання), слабосолонцюваті (5-10 %), солонцюваті (10-20 %) і солонці (понад 20 %). Останні залягають окремими плямами.

Солонці за товщиною залягання надсолонцевого горизонту бувають кіркові (<5 см), мілкі (5-10 см), середні (10-18 см) та глибокі (>18 см). Залежно від вмісту обмінного натрію в солонцевому горизонті солонці, у свою чергу, поділяють на мало-натрієві (вміст натрію <10 % від ємності вбирання), середньо-иатрісві (10-25 %) і багатонатрієві (>25 %). За характером водного режиму солонці бувають автоморфні (ґрунтові води залягають на глибині 6-7 м і нижче), напівгідроморфні (3-6 м) та гідроморфні (1-3 м).

Нижні горизонти солонців можуть бути засолені лужними або нейтральними солями. Тому солонці залежно від якісного складу солей у ґрунті поділяють на содові, содово-сульфатні, сульфатно-содові, хлоридно-содові, содово-хлоридно-суль-фатні (Лісостеп) та хлоридні, сульфатні, хлоридно-сульфатні (Степ).

У першій групі солонців крім обмінного натрію є водорозчинні солі карбонатів і гідрокарбонатів натрію, які зумовлюють високу лужність цих ґрунтів. При річній кількості опадів понад 300 мм основним засобом їх докорінного поліпшення є гіпсування. У солонцях другої групи сода відсутня, проте є незначна кількість поглинутого натрію. Ці ґрунти можна поліпшувати за рахунок карбонатів кальцію самого ґрунту (самомеліорація).

Найефективнішим заходом поліпшення солонців і солонцюватих ґрунтів є їх хімічна меліорація - внесення в ґрунт гіпсу, фосфогіпсу, сульфату заліза, хлориду або нітрату кальцію, сірчаної та азотної кислот, кислих органічних відходів промисловості (лігнін) тощо. Проте нині вирішується питання про розширення асортименту хімічних меліорантів та застосування екологічно чистіших їх форм.

Практика показує, що на солонцях північного Лісостепу середня норма гіпсу становить 5-6 т/га, на лучно-чорноземних ґрунтах - 1,5-3, на солонцях південного Лісостепу - 10-12, на чорноземах солонцюватих - 2,5-3, на солонцях сухого Степу -3-4, на темно-каштанових ґрунтах - 1,5-2 т/га. Однак норму гіпсу на окремих полях або ділянках у сівозміні краще визначати, враховуючи у ґрунті вміст поглинутого натрію.

Для малонатрієвих солонців і солонцюватих ґрунтів норму гіпсу розраховують за формулою

де Н - норма гіпсу, т/га; 0,086 - 1 мг-екв гіпсу, г; h - глибина меліорованого шару ґрунту, cm; d- об'ємна маса меліорованого шару ґрунту, г/см3; Na - загальний вміст обмінного натрію в ґрунті, мг-екв/100 г ґрунту.

Для середньо- і багатонатрієвих солонців (допускається вміст обмінного натрію до 10 %):

де Є - ємність поглинання меліорованого шару ґрунту, мг-екв/100 г ґрунту.

Для засолених і солонцюватих ґрунтів содового засолення

де S - сума іонів НСО3 та СО3~ у водній витяжці, мг-екв на 100 г ґрунту; 1 -допустимий вміст іонів СО3~та НСО3 мг-екв на 100 г ґрунту.

Для малонатрієвих солонців і солонцюватих ґрунтів з вмістом обмінного Mg > 50 % від ємності поглинання

де Mg - вміст обмінного магнію, мг-екв/100 г ґрунту.

Норму гіпсу визначають з урахуванням заміщення тільки активного натрію. При першому разовому внесенні гіпсу в ґрунт за межу неактивного натрію приймають 10 % ємності поглинання, а в хлоридно-сульфатних солонцях Степу - 5 %.

Ефективність гіпсування залежить переважно від наявності вологи в ґрунті, реакції ґрунтового розчину, глибини залягання ґрунтових вод, м'якості помелу гіпсу тощо. Активна дія гіпсу виявляється тільки у вологому ґрунті. Тому його в першу чергу вносять на ділянках, які зрошуються. Найкращим місцем для цього в сівозміні є чорний пар і просапні культури (кукурудза, цукрові буряки), а в сівозмінах з багаторічними бобовими травами - поле, яке відводиться для їх сівби.

Способи внесення гіпсу залежать від солонцюватості ґрунту та глибини залягання солонцевого горизонту. На солонцюватих чорноземах усю норму меліоранту заробляють під час оранки. На мілкостовпчастих або кіркових солонцях половину норми меліоранту вносять під оранку, а другу - під культивацію; на глибокостовпчастих солонцях 3/4 частини норми меліоранту вносять під оранку, а 1/4 частину - під культивацію.

Важливим заходом поліпшення солонців є плантажна або ярусна оранка. Плантажна оранка - це оранка на глибину 55-56 см з таким розрахунком, щоб перемістити на поверхню 5-10-сантиметровий шар ґрунту, який містить карбонати кальцію і гіпс. Оранку проводять восени в тому полі, яке в наступному році відводиться під чорний пар або просапні культури. Плантажна оранка ефективна тільки на лучно-степових або степових солонцевих комплексах і малоефективна на лучних солонцях з високим заляганням дуже мінералізованих вод та на ґрунтах содового засолення у разі глибокого залягання солей кальцію і близького залягання сольового горизонту. Ярусну оранку проводять на глибину 40-50 см. За такої оранки гумусовий горизонт ґрунту залишається на поверхні, а солонцевий та розташований нижче карбонатний горизонти міняються місцями і частково перемішуються.

Для поліпшення агрохімічних, мікробіологічних і агрофізичних властивостей солонців на них вирощують такі солестійкі культури, як буркун та люцерна (фітомеліорація). Добре розвинена коренева система цих культур проникає в ілювіальний горизонт солонцю, розпушує його, створюючи умови для вимивання легкорозчинних солей з ґрунту.

Найскладнішим завданням є окультурення ґрунтів солонцюватого комплексу з перевагою солончакових (гідроморфно засолених) солонців. Перш ніж вирощувати сільськогосподарські культури на таких ґрунтових комплексах, треба протягом 3-4 років проводити систему агротехнічних, меліоративних та агрохімічних заходів.

Хімічну меліорацію солонців і засолених ґрунтів та меліоративну оранку слід поєднувати з внесенням органічних добрив і сівбою культур на зелене добриво та сівбою трав, снігозатриманням на богарних землях і додатковими поливами при зрошувальному землеробстві. Це сприяє підвищенню біологічної активності ґрунту, інтенсивному утворенню вугільної кислоти і, як наслідок, збільшенню розчинності гіпсу та кальцієвмісних сполук у ґрунті. Витрати на проведення хімічної меліорації солонців окуплюються за 3-4 роки, а на меліоративну оранку -за 2-3 роки.

Для корінного поліпшення солонців у засушливих незро-шуваних умовах необхідно застосовувати агробіологічний метод, який включає такі заходи: спеціальний, меліоративний обробіток ґрунту (переміщення в орний шар карбонатів ґрунту або гіпсу), систему вологонагромаджувальних заходів, сівбу культур - фітомеліорантів, внесення органічних і мінеральних добрив.

На содових і содово-сульфатцих солонцях хімічна меліорація (внесення гіпсу) малоефективна. Це пояснюється тим, що розчинність гіпсу при рН=8,5 знижується, а ці ґрунти завжди мають рН=9.. .11. Ефективним заходом підвищення родючості содових і содово-сульфатних солонців є кислуванпя, яке проводять сірчаною кислотою. Для цього використовують технічну сірчану кислоту, яка є відходом хімічної промисловості. Після внесення сірчаної кислоти в ґрунт лужність його швидко нейтралізується. Крім того, кислота активує карбонати кальцію ґрунту. Безводний сульфат кальцію, який при цьому утворюється, за активністю в багато разів ефективніший за гіпс, і поглинутий натрій швидше витісняється іонами кальцію. Іони водню сірчаної кислоти також витісняють іони натрію з ГВК. Тому дія сірчаної кислоти значно ефективніша, ніж гіпсу.

Сірчану кислоту вносять за допомогою переобладнаних обприскувачів на продискований ґрунт з наступною оранкою на глибину 18-20 см і боронуванням. Для зниження концентрації та видалення солей, що утворилися, ґрунт треба промити. Як правило, це відбувається під час зрошення. В Лісостепу під впливом опадів промивається 60-80 % солей, що утворились унаслідок кислування ґрунту.

Значна кількість меліорантів, які використовують для окультурення засолених ґрунтів, потребує раціонального їх використання. У зв'язку з цим необхідно завчасно планувати роботу для хімічної меліорації засолених ґрунтів і здійснювати контроль за якістю її проведення. Гіпсування солонців і солонцюватих ґрунтів у господарствах повинно виконуватись згідно з проектно-кошторисною документацією. Авторський нагляд за якістю робіт здійснює державний проектно-технологічний центр охорони родючості ґрунтів і якості продукції, який і розробляє всі матеріали. Агротехнічні вимоги щодо внесення гіпсу (фосфогіпсу) такі самі, як і до внесення вапнякових матеріалів, що слабко пилять.




  1. Матеріали, що використовуються для гіпсування.

Для гіпсування грунтів використовують гіпс та різні відходи хімічної промисловості.



Гіпс — це сульфат кальцію, що містить дві молекули кристалізаційної води Са5О4-2Н2О. У чистому вигляді містить 79,07 % Са5О4 і 20,93 % хімічно зв'язаної води. Природний мінерал буває сірого або світло-сірого кольору, має домішки, і тому вміст у ньому Са5О4 не перевищує 71—73 %.

Для внесення в грунт природний гіпс розмелюють у кульових млинах. Відповідно до стандарту тонкість помелу повинна бути такою, щоб крізь сито з отворами 1 мм пройшло усе гіпсове борошно, а крізь сито з отворами 0,25 мм — 70—80 %; вміст вологи повинен бути не більш як 8 %. Зберігати гіпс треба в сухих приміщеннях; підвищення вологості призводить до його злежування.

Розсіювання гіпсу проводять розкидачами РПТУ-2.0А, РПТУМ-2,0А, Туп-3,0А тощо.

Фосфогіпс — побічний продукт виробництва подвійного суперфосфату і преципітату. Дрібна порошкоподібна маса, що просіюється крізь сито з отворами 1 мм, а 70—80 % крізь сито з отворами 0,1 мм, містить 70—75 % Са5О4, 2—5 Р2О5, 2,5 заліза й алюмінію, 5—6 глини і 14—15 % води. Фосфогіпс треба зберігати в сухих приміщеннях.

Глиногіпс добувають із природних покладів. Пухка порода, що не потребує розмелювання. Містить від 60 до 90 % Са5О4 і 1— 11 % глини.

Алебастр 2Са5О42О— будівельній матеріал, який добувають під час нагрівання гіпсу до 120—130 °С, Для гіпсування грунтів використовують рідко.

Основною вимогою до якості меліорантів є тонкість помелу, від якої залежить їх розчинність у воді та меліоративна дія на грунт. Вологість меліорантів не повинна перевищувати 8 %, ос-кільки вони злежуються і погано розсіваються. Перевозять їх у закритих вагонах, зберігають у сухих приміщеннях.



Для гіпсування також використовують відпрацьовану сірчану кислоту та деякі інші відходи промисловості.

Висновки.
Отже, для меліорації грунтів використовують різні хімічні препарати які покращують хімічні властивості грунтів, взалежності від їх потреби. Для кислих грунтах застосовують вапно, для засолених – гіпс.

Література.


  1. Агрохімія: Підручник / І.М Карасюк , О.М. Геркіял,, Г. М. Господаренко та ін.; За ред. І.М Карасюка. – К: Вища школа, 1995. – 471с.: іл.

  2. Агрохімічний аналіз: Підручник / М. М Городній, А. П. Лісовал, А. В. Бикін та ін. / За ред. М. М. Городнього. - 2- ге видання. - К. : Арістей, 2005. – 476 с.

  3. Агрохімія: Підручник / М.М. Городній, А.В. Бикін, Л.М. Нагаєвська - К.: видавництво ТОВ «Алефа», 2003. – 786 с.

  4. Система застосування добрив: Підручник / А.П. Лісовал, В.М. Макаренко, С.М. Кравченко. – К.: Вища шк., 2002 – 317 с.: іл..



Запитання.


  1. Що таке меліорація грунту?

  2. Назвіть формулу вапна?

  3. Як культури відносяться до вапнування?

  4. Як визначають потребу грунту у вапні?

  5. Назвіть основні вапняні добрива?

  6. Опишіть технологію застосування вапняних добрив?

  7. Які грунти потребують гіпсування?

  8. Які грунти називають солончаками?

  9. Які матеріали застосовують для гіпсування?


Поділіться з Вашими друзьями:


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал