Ґрунтознавство з основами меліорації

Для нейтралізації надлишкової кислотності проводять вапнування ґрунтів.

Вапнування – спосіб хімічної меліорації кислих ґрунтів для заміни у вбирному комплексі обмінних іонів водню та алюмінію на іони кальцію.

Теоретичною базою вапнування є вчення К. К. Гедройца про ґрунтовий вбирний комплекс. Виходячи з цього, при внесенні вапна (СаСО3), реагуючи з вуглекислотою ґрунту, переходить у розчинну сполуку Са (НСО3) 2, яка взаємодіє з ґрунтовим вбирним комплексом (ГВК) за такою схемою:

 +Са (НСО3) 2   Са2+ +2Н2СО3.

При наявності в ґрунті алюмінію реакція відбувається за такою схемою:

 +2СаСО3+Н2О   2Са2++Аl (OH) 3+2CO2.

Дозу вапна розраховують за гідролітичною кислотністю орного горизонту ґрунту. Внесена доза вапна повинна повністю нейтралізувати увібрані Н+ і Al3+.

Так, наприклад, якщо 20-сантиметровий шар ґрунту має щільність 1, 3 г/см3, його маса на площі 1 га становитиме 2600 т. Встановлено, що для нейтралізації 1г-екв гідролітичної кислотності на 100 г ґрунту, на 1га слід вносити 1, 3 т СаСО3. Проте в ґрунт вносять не повну дозу вапна, а певну її частину залежно від фізико-хімічних властивостей і механічного складу ґрунту, чутливості до реакції ґрунтового розчину окремих сільськогосподарських культур і рівня використання мінеральних добрив.

Доведено, що між рН сольової витяжки і гідролітичною кислотністю ґрунту певного механічного складу ґрунту існує чітка кореляційна залежність. Враховуючи це, розроблені спеціальні таблиці, що дають змогу визначити дозу вапна за рН сольової витяжки (таб. 11. 2).

 

Для вапнування можна використовувати також різні види вапняних добрив: вапнякове і доломітове борошно, доломітову кришку, крейду, промислові відходи – цементний пил, сланцеву золу, флотаційні відходи сірки, дефекат цукрових заводів та ін.

Вапнування не тільки ліквідує надмірну кислотність ґрунту, але й позитивно впливає на його агрохімічні властивості, зокрема сприяє закріпленню гумусу і колоїдних часток, підвищує ємкість вбирання.

Вапнування сильнокислих ґрунтів створює сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів – азотфіксаторів, нітрифікаторів, фосфор-мобілізуючих мікроорганізмів.

Найдоцільніше вапнувати кислі ґрунти під чутливі до кислотності зернові культури, кукурудзу, буряки, горох, овочеві культури.

Вапно не відноситься до добрив, але вапнування підвищує ефективність внесення мінеральних добрив, урожайність та біопродуктивність рослин.

Потенціальна лужність проявляється в ґрунтах, що містять натрій. При взаємодії ґрунту з вуглекислотою поглинутий натрій у ГВК заміщується воднем і появляється сода, яка підлуговує розчин:

[ГВК2-] Na++H2CO3 [ГВК2-] H++Na2CO3.

Висока лужність несприятлива для більшості рослин. Вона зумовлює низьку родючість багатьох ґрунтів, несприятливі фізичні та хімічні їх властивості. При рН біля 9-10 ґрунти відзначаються великою в’язкістю, липкістю, водонепроникністю у вологому стані, значною твердістю, зцементованістю і безструктурністю у сухому стані.

Меліорація лужних ґрунтів проводиться шляхом внесення в них гіпсу (гіпсування) та інших солей. При цьому відбувається заміщення обмінного натрію на кальцій:

[ГВК] 2Na++CaSO4=[ГВК] Ca2++Na2SO4.

Сульфат натрію, який при цьому утворюється, необхідно вимити прісною водою в нижні горизонти.

При внесенні гіпсу також відбувається нейтралізація соди, яка є найшкідливішою сполукою в засолених ґрунтах:

Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4.

Содові солончаки доцільно меліорувати сірчаною кислотою (кислування) :

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2.

Кислування ґрунту – один із методів хімічної меліорації содових солончаків і солонців шляхом внесення в ґрунт кислих хімічних речовин: сірчаної кислоти, сірки, сульфату заліза, сульфату алюмінію, кальцієвої селітри, піритових огарків та ін., які підвищують розчинність сполук кальцію та нейтралізують соду.

11. 5 Агрономічні меліорації

У виробничих умовах водний режим ґрунту переважно регулюють агромеліоративними заходами.

В умовах недостатнього зволоження нагромадження вологи на полях створюють шляхом снігозатримання, полезахисного лісорозведення і відповідних прийомів агротехніки, які передбачають:

• чисті пари;
• поглиблення орного шару;
• глибоке безполицеве розпушування;
• щілювання ґрунту;
• лункування зябу;
• висівання куліс із високостебельних культур (соняшнику, кукурудзи, сорго та ін.).

В умовах достатнього зволоження використовують такі способи обробітку ґрунту:

• оранку впоперек схилу;
• контурний обробіток;
• глибоку зяблеву оранку;
• плоскорізний обробіток із збереженням стерні;
• комбіновану оранку плугами з полицями і без полиць;
• зяблеву оранку з одночасним формуванням на полі борозен, валиків, переривчастих борозен, лунок;
• смугове розпушування;
• коткування та ін.

Агромеліоративні прийоми осушення ґрунту включають: вузькозагінну оранку, борознування, розпушування підорного шару, профілювання поверхні, гребеневу сівбу, садіння та ін.

Основні способи поглиблення орного шару ґрунту:

з вивертанням підорного (здебільшого підзолистого) шару;

без вивертання – ґрунтопоглиблювачем, плугами з вирізаними полицями;

комбінований спосіб – з вивертанням верхнього підорного шару і розпушуванням без вивертання його нижньої частини.

Щілювання зябу проводять після зяблевої оранки на глибину 50-60 см через 5-6 м. За даними інституту землеробства УААН, щілювання зябу забезпечує нагромадження в 1, 5 – метровому шарі ґрунту 300-350 м3/га води.

Лункування зябу (застосовують на видовжених схилах із частими видолинками) забезпечує збільшення запасів води у ґрунті до 200-300м3/га.

11. 6 Теплові меліорації

Заходи регулювання теплового режиму ґрунту поділяють на агротехнічні та агрометеорологічні.

Агротехнічні заходи пов’язані з технологією (агротехнікою) вирощування сільськогосподарських культур: обробіток ґрунту, мульчування, сівба, садіння та ін.

Мульчування – покриття поверхні ґрунту різними матеріалами (мульчею) з метою зниження випаровування вологи з ґрунту,