на 0,18. Для підвищення рН ґрунту на 0,1 потрібні такі дози вапна, т/га: для піщаних ґрунтів
– 0,12-0,16; для супіщаних – 0,35-0,40; для суглинкових – 0,50 - 0,60.
В усіх зонах поширення кислих ґрунтів, незалежно від вирощуваних культур дозу вапна визначають за гідролітичною кислотністю ґрунту згідно формули:
Дсасо3=Hг٠d٠Нор.,(10.2)
де: Дсасо3Hг – доза вапна, т/га ;
d - щільність складення грунту, г/см3;
Нор - потужність меліорованого шару грунту, см (орного).
Повторне або підтримувальне вапнування доцільно проводити в разі зниження рН на 0,5 одиниці відносно оптимального значення рН для даної сівозміни, оскільки воно дає високий позитивний ефект, посилюючи дію мінеральних добрив.
Строки повторного вапнування залежать від норми та якості вапнякових матеріалів, кількості опадів, форм і норм добрив, набору культур у сівозміні. Тому середня періодичність вапнування ґрунтів у різних регіонах України неоднакова: на Поліссі – 6-7 років, у Лісостепу – 6-9 років, Карпатах і Закарпатті – 4-6 років.
Вапнування проводять практично протягом усього року. У теплий період вапнують перезволожені ґрунти і ґрунти на горбистих ділянках полів, навесні та восени – добре дреновані ґрунти, влітку – вільні від посівів поля. Вапно можна вносити взимку на рівні поля, на яких висота снігового покриву не перевищує 30 см. При цьому вологість вапнякових добрив має бути не вищою за 7%, а швидкість вітру – не більше як 5 м/с. Вапно вносять під культури, які добре реагують на вапнування, або під їх попередники, а половинні норми – також під льон і люпин. Його не можна вносити взимку на посівах озимих культур і багаторічних трав.
Гіпсування ґрунтів
До хімічної меліорації належить і гіпсування лужних ґрунтів – солончаків, солонців та ґрунтів із різним ступенем солончакуватості і солонцюватості. Засолені ґрунти поширені в Степовій та Лісостеповій зонах України, де займають площу близько 2,2 млн га орних земель. Концентрація легкорозчинних солей у них сягає 0,1-0,3 %. Солонці й солонцюваті ґрунти, як правило, розміщуються у комплексі з іншими ґрунтами, займають від 4 до 80% площі. Такі ґрунти мають несприятливі водно-фізичні та агрономічні властивості, що пояснюється значною кількістю увібраних катіонів натрію і магнію та пептизацією колоїдів і руйнуванням ГВК. Вони характеризуються підвищеною лужністю (рН=7,5-9,5), високою в'язкістю, липкістю, поганими водопроникністю і набуханням у вологому стані, сильним ущільненням, розтріскуванням і безструктурністю у сухому стані. На таких ґрунтах рослини страждають від нестачі вологи у посушливі періоди та від нестачі повітря – у вологі.
За глибиною залягання сольового горизонту засолені ґрунти поділяють на:
● солончакові (солі в шарі 0-30 см);
● солончакуваті (30-80 см);
● глибоко солончакуваті (80-150 см);
● глибоко засолені (глибше 150 см).
За вмістом увібраного натрію їх поділяють на:
● несолонцюваті < 5 % ЄКО (ємності катіонного обміну);
● слабкосолонцюваті: 10-20% ЄКО;
● солонці > 20 % ЄКО (залягають окремими плямами).
За складом солей солонці поділяють на содові, содово-сульфатні, сульфатно-содові, хлоридно-содові,
содово-хлоридно-сульфатні (Лісостеп), хлоридні, сульфатні, хлоридно-сульфатні (Степ).
Гіпсування ґрунтів проводять за вмісту увібраного натрію понад 5% ЄКО. Витісняють увібраний натрій та нейтралізують ґрунт внесенням гіпсу, фосфогіпсу, сульфату заліза, сульфату алюмінію, хлориду або нітрату кальцію, дефекату, неорганічних кислот (сірчаної, соляної, азотної), кислих органічних відходів промисловості (лігнін) тощо.
Найчастіше для меліорації солонців і засолених ґрунтів використовують гіпс і фосфогіпс. Норму гіпсу визначають за формулою:
Н = 0,086·(Na-0,1·E)·h·d,(10.3)
де: Н – норма гіпсу, т/га;
Na – вміст увібраного натрію, мг-екв/100 г ґрунту;
E – ємність катіонного обміну (ЄКО), мг-екв/100 г ґрунту;
h – потужність меліоративного шару ґрунту, см;
d – щільність складення ґрунту, г/см3.
Ефективність гіпсування залежить від ступеня зволоження ґрунтів, реакції ґрунтового розчину, глибини залягання ґрунтових вод, способів внесення гіпсу тощо. Меліоранти краще вносити по паровому полю під просапні культури (кукурудзу, цукрові буряки) та багаторічні бобові трави. На солонцюватих ґрунтах повну їх норму вносять під оранку.
Ефективне поліпшення солонцюватих ґрунтів і солонців можливе у разі комплексного застосування агротехнічних, меліоративних, агрохімічних і біологічних заходів, які мають охоплювати: внесення меліорантів; обробіток грунту чизельними розпушувачами на глибину 35-45 см або плантажну оранку на глибину 55-60 см; вирівнювання поверхні поля; регулювання поверхневого стоку, влаштування дренажу та промивного водного режиму за рахунок зрошення і снігозатримання; застосування органічних та мінеральних добрив; сидерацію, створення після меліорації сприятливого агробіологічного фону висіванням солестійких рослин (у перші роки – буркуну, суданської трави, люцерни, а в міру окультурення – ячменю, озимої пшениці, сорго, цукрових буряків).
10.9. Екологічна конверсія у сільському господарстві
Розвиток екологічної кризи поставив складні задачі перед виробництвом. Виникла необхідність наукового аналізу взаємодії виробництва із природним середовищем, на основі чого почали розвиватися нові напрямки виробництва – екологічна конверсія.
Екологічна конверсія – сукупність методів перетворення відходів у корисні для суспільства речі або їх утилізації без негативних наслідків для навколишнього природного середовища.
Головними принципами екологічної конверсії у сільському господарстві є поворот від інтенсивного сільського господарства до стійкого, екологічно безпечного (табл. 10.11).
Такий тип сільського господарства має на меті не лише збереження бази сільськогосподарського виробництва для майбутніх поколінь людей. Це той тип виробництва, що відповідає рівню загальної цивілізованості людини.
Головними складовими агропромислового виробництва є рослинництво та тваринництво. Рослинництво реалізується в межах певних систем землеробства.
У галузі обробітку ґрунту екологічна конверсія повинна, перш за все, стосуватися оранки. За висновками вчених (Шикули М.К., Моргуна Ф.Т., Вистрогова В.А., Поповича Л.П.) перспективою звичайної оранки є безвідвальний обробіток грунтів. Так, безвідвальний обробіток черноземів Лісостепу України підвищує їхню екологічну стійкість. Такі системи обробітку базуються на безвідвальному обробітку ґрунту на глибину до 40 см та регулярному розпушуванню на глибину до 7-8 см.
Таблиця 10.11. Основні напрямки екологічної конверсії сільськогосподарського виробництва
Стратегічний напрямок
Тактичні завдання
Створення лісолуго-пасовищної рівновагиПідвищення біологічного різноманіття ландшафтів. Зниження масштабів вітрової та водної ерозії. Лісонасадження у ерозійно небезпечних місцях. Залуження.
Відновлення природних біогеохімічних циклів
Контроль за надходженням органічних речовин до ґрунту.
Перехід до оптимальних пасовищних навантажень.
Децентралізація тваринництва.
Оздоровлення грунтівПерехід до безплужного землеробства та мінімального обробітку грунту. Збереження гумусу в грунті шляхом використання органічних добрив, сидератів та живого мульчування. Мінімізація застосування пестицидів.
Підвищення коефіцієнта енергетичної ефективності та стабільності агроекосистем.
Використання енерго- та ресурсозберігаючих технологій. Створення сортів із підвищеним коефіцієнтом використання ФАР. Перехід від інтенсивних систем землеробства до адаптивних і відновлюваних. Створення сортів, пристосованих до полікультур.
Відповідно до аналізу О.Г. Тараріко (1991), для України значну перспективу має ґрунтозахисна система
землеробства, у якій до 40-50% ріллі зайнято багаторічними травами. Ця система передбачає застосування лише високоякісних органічних добрив та сидератів, дотримання оптимального поголів’я худоби та ретельний контроль балансу елементів живлення у ґрунті. При цьому така система на 40-50% знижує продуктивність рослинництва.
Для України розробляється нова система водної меліорації, відповідно до якої потрібно реконструювати зрошувальні системи. Концепція передбачає перехід до системи малого зрошування, зрошення природних кормових угідь у заплавах, екологізації норм, засобів та термінів поливу, контролю якості води і використання для поливу води з мінералізацією не більше 0,5-1 г/л.
Однією з центральних проблем екологічної конверсії у тваринництві є рівновага між рослинницькою та тваринницькою галузями господарства. Для повної переробки залишків рослин за нормами на 1 га орних земель повинно припадати в середньому або 2-3 корови, або 5 телиць, або 25 свиней, або 2500 курей. Але на сьогодні у сільському господарстві України це співвідношення різко порушене.
Важливим елементом екологізації тваринництва є знешкодження твердих та рідких відходів, зменшення газоподібних викидів. Нині гній використовується головним чином як добриво і при цьому його погано готують до внесення у ґрунт. Наслідками цього є надходження у ґрунт паразитарної мікрофлори, яєць гельмінтів, великої кількості насіння бур’янів. Найбільш екологічно безпечною та економічно вигідною є переробка тваринницьких відходів на біогаз.
Біогаз – це суміш горючих газів, у якій переважає метан, а також наявні сірководень і водень. Нині розроблено технологію його виробництва із тваринницьких та рослинницьких відходів у так званих метантенках. При дотриманні технології (температура 35-40°С чи 50-55°С, рН=6,5-8,0, відсутність у сировині токсичних речовин та антибіотиків) вихід біогазу високий.
Питання для самоконтролю
1. Охарактеризуйте основні екологічні функції гумусу в ґрунті.
2. Назвіть та розкрийте суть основних методів регулювання балансу гумусу в сівозміні.
3. Як відрізняються норми насичення ріллі органічними добривами для систем землеробства різного рівня
екологізації?
4. Назвіть існуючі сьогодні види органічних добрив.
5. Охарактеризуйте суть понять «коефіцієнт гуміфікації» та « ефективна органічна речовина».
6. Охарактеризуйте суть поняття «система застосування добрив» та вкажіть основні цілі СЗД.
7. Вкажіть оптимальне співвідношення угідь в основних ґрунтово-кліматичних зонах України.
8. Які типи живлення рослин розрізняють і які способи удобрення застосовують для забезпечення того чи
іншого типу живлення?
9. Назвіть основні макро-, мезо – та мікроелементи живлення рослин. Яка їхня роль у життєдіяльності
рослин ?
10. Охарактеризуйте поняття «критичний період» та «період максимального поглинання» елементів живлення
рослиною. У яких фазах розвитку мають місце ці періоди ?
11. Розмежуйте поняття «норма» та «доза» добрива.
12. Назвіть основні способи застосування добрив.
13. Назвіть та охарактеризуйте основні прийоми застосування добрив.
14. Які біологічні особливості сільськогосподарських культур враховують на етапі проектування системи
застосування добрив у сівозміні ?
15. Яким чином враховують грунтово-кліматичні умови на етапі проектування системи застосування добрив у
сівозміні ?
16. Які агротехнічні умови враховують на етапі проектування системи застосування добрив у сівозміні ?
17. Охарактеризуйте основні екологічні наслідки взаємодії добрив із грунтом.
18. Охарактеризуйте основні екологічні наслідки впливу мінеральних добрив на якість сільськогосподарської
продукції.
19. Охарактеризуйте побічний вплив мінеральних добрив на стан навколишнього природного середовища.
20. Назвіть основні організаційні, агротехнічні та хімічні заходи, які поперджають непродуктивні втрати добрив
та забруднення навколишнього природного середовища.
21. Що таке «хімічна меліорація грунтів» та які її види існують?
22. Якимуніверсальним показником-індикаторомкислотностівиражаютьконцентрацію іонівводню у
ґрунтовому розчині?
23. Назвіть оптимальні межі коливань рН для більшості культурних рослин.
24. Назвіть умови, за яких ідентифікують потребу грунту у вапнуванні.
25. Назвіть нормативи витрат вапна для зміщення значення рН на 0,1.
26. Наведіть універсальну формулу для визначення дози вапна.
27. Вкажіть показники середньої періодичності вапнування ґрунтів у різних регіонах України.
28. Охарактеризуйте сприятливі погодні умови для вапнування грунтів.
29. Назвіть типи засолених грунтів за глибиною залягання сольового горизонту.
30. Назвіть типи засолених грунтів за вмістом увібраного натрію .
31. Назвіть найменший вміст обмінного натрію, який є індикатором потреби грунту у гіпсуванні.
32. Наведіть формулу для визначення норми гіпсу.