Література

1. Бомба М. Я. Землеробство з основами ґрунтознавства, агрохімії та агроекології: Навч. посіб. /М.Я. Бомба, Г.Т. Періг, С. М. Рижук [та ін.]. – К.: Урожай., 2003. – 400 с.

2. Гладюк М. М. Основи агрохімії. Хімія в сільському господарстві /М. М. Гладюк. – К.; Ірпінь: Перун, 2003. – 288 с.

3. Лопушняк В. І. Агрохімічне обслуговування сільськогосподарських формувань: навчальний посібник /В. І. Лупушняк, І. О. Корчинський, М. М. Вислободська [та ін.]. – Львів: «Новий Світ – 2000», 2011. – 288 с.

4. Паламарчук В.Д. Системи сучасних інтенсивних технологій у рослинництві / В. Д. Паламарчук, І. С. Поліщук, О. М. Венедіктов. – Вінниця: ФОП Данилюк В.Г., 2011. – 432 с.

5. Примак І. Д. Екологічні проблеми землеробства / І.Д. Примак, Ю.П. Манько, Н. М. Рідей [та ін.]. За ред. І.Д. Примака – К.: Центр учбової літератури, 2010.-456с

Запитання для самоперевірки

1. Історія заснування ЕМ технологій?

2. Охарактеризувати групи мікроорганізмів, які входять до складу ЕМ - препарату?

3. Особливості застосування препарату ЕМ-1.

4. Назвати основні препаративні форми які використовуються в тваринництві та рослинництві

Практична робота № 11

Тема. Хімічна меліорація грунтів. Вапнування кислих грунтів

Мета: ознайомити студентів з основними видами хімічної меліорації грунтів

Основні терміни

Меліорація – цесистема технічних та організаційно-господарських заходів, спрямованих на поліпшення грунтових, гідрологічних та кліматичних умов земель.

Вапнування – це внесення у грунт кальцію (і магнію) у вигляді карбонату, оксиду чи гідроксиду для нейтралізації надмірної кислотності грунту.

Теоретичні відомості

У комплексі заходів щодо підвищення родючості грунтів одним із основних факторів є хімічна меліорація - вапнування кислих та гіпсування солонцевих грунтів, у результаті чого поліпшуються фізичні, фізико-хімічні, агрохімічні та біологічні властивості грунтів. Як наслідок, створюються оптимальні умови росту та розвитку сільськогосподарських культур, тим самим підвищуючи їх урожай.

За результатами останнього туру агрохімічної паспортизації 6972,0 тис.га обстежених площ мають кислу та близьку до нейтральної реакції грунтового розчину, а 3105,0 тис. га – солонцюваті грунти.

Проведення хімічної меліорації грунтів має глибокий та багатогранний вплив на грунт. Вапнування не тільки зменшує кислотність грунтового розчину, збільшує ємність вбирання основ і забезпеченість грунту вологою та повітрям, а й створює сприятливі умови для мобілізації поживних речовин грунту і добрив, зменшує рухомість важких металів і радіонуклідів та їх нагромадження в рослинницькій продукції, покращує якість продукції.

Починаючи з початку 90-х років обсяги проведення хімічної меліорації скоротилися, що пов’язано з реформуванням сільського господарства. Провапновані площі у 1996-2000 роках зменшилися порівняно з 1986-1990 рр. у 29 разів, а гіпсування – у 51 раз. Це, в свою чергу, вплинуло на родючість грунтів.

До системи меліорації належать зрошення земель у посушливих районах і осушення боліт, заболочених та затоплених земель; агролісомеліорація –насадження полезахисних лісових смуг, заліснення сипких пісків та ін.; хімічна меліорація – заходи щодо поліпшення кислих і засолених земель вапнуванням та гіпсуванням.

Для життя рослин велике значення мають склад, концентрація і реакція грунтового розчину. Ці властивості залежать від типу грунту. Біохімічних процесів у них, їх характеру та інтенсивності, складу поглинутих катіонів та аніонів, вмісту легкорозчинних солей.

Хімічна меліорація, система заходів хімічного впливу на грунт для поліпшення її властивостей і підвищення врожайності с.-г. культур. При хімічної меліорації з кореневмісного шару грунту видаляються шкідливі для с.-г. рослин солі, в кислих грунтах зменшується вміст водню і алюмінію, в солонцях - натрію, присутність яких в грунтовому поглощающем комплексі погіршує хімічні, фізико-хімічні та біологічні властивості грунту і знижує грунтову родючість. Під час проведення робіт з хімічної меліорації грунтів оптимальним варіантом є доведення реакції грунтового розчину до нейтральної, з подальшим підтриманням цього рівня.

Способи хімічної меліорації:

• вапнування грунтів (в основному в нечорноземній зоні) - внесення вапняних добрив для заміни в грунтовому поглинаючому комплексі іонів водню і алюмінію іонами кальцію, що усуває кислотність грунту;

• гіпсування грунтів (солонців і солонцевих грунтів) - внесення гіпсу, кальцій якого замінює в грунті натрій, для зниження лужності;

• підкислення грунтів (з лужною і нейтральною реакцією) - підкислення грунтів, призначених для вирощування деяких рослин (наприклад, чаю) при внесенні сірки, дисульфат натрію та ін.

До хімічної меліорації відносять також внесення органічних і мінеральних добрив у великих дозах, що приводить до докорінного поліпшення поживного режиму меліорованих грунтів, наприклад піщаних.

Відношення с.-г культур до реакції грунтового розчину

Реакція грунтового розчину має значний вплив на ріст і розвиток рослин, життя грунтових мікроорганізмів, а також швидкість і напрямок хімічних і біологічних процесів, що відбуваються у грунті. Для кожної сільськогосподарської культури встановлено оптимальний інтервал рН, значення якого залежать від грунтово-кліматичних умов, типу грунтів, їх гранулометричного складу, стану окультуреності тощо.

В умовах високої кислотності грунту зростає розчинність сполук алюмінію і марганцю, які посилюють негативну дію на сільськогосподарські культури, внаслідок чого уповільнюється розвиток кореневої системи. За відношенням культур до вмісту алюмінію у грунтах їх поділяють на 4 групи:

1. Стійкі до високого вмісту – тимофіївка, овес, кукурудза.

2. Середньостійкі – люпин, горох, вика, квасоля.

3. Чутливі – ячмінь, льон, озиме жито, тритікале, соя.

4. Дуже чутливі – люцерна, конюшина, цукрові буряки, озима та яра пшениця.

Визначення потреби грунтів у вапнуванні

Критеріями для встановлення необхідності вапнування грунтів найчастіше служать рН сольової витяжки та ступінь насиченості грунту основами. Згідно з рекомендаціями УНДІЗ (1984) для умов України грунти за потребоб у вапнуванні діляться на такі групи:

1. рН менше 4 – дуже сильно кислі,

2. рН 4,1-4,5 – дуже кислі;

3. рН 4,6-5,0 – середньо кислі;

4. рН 5,1-5,5 – слабо кислі;

5. рН 5,6-6,0 – близькі до нейтральних;

6. рН більше 6,0 – нейтральні.

Потреба грунтів у вапнуванні визначають за комплексом показників: ступенем та величиною кислотності, ступенем насиченості його основами, гранулометричним складом, вмістом органічної речовини та відношенням культур сівозміни до реакції грунтового середовища.

За вимогами до реакції середовища грунту і чутливістю до вапнування,сільськогосподарські культури можна поділити на п’ять груп.

Перша група культур – найчутливіші до кислотності грунту і вапнування культури, що вимагають нейтральних або слабо лужної реакції грунтового розчину (люцерна, цукрові, кормові, столові буряки, коноплі, капуста, часник, салат, гірчиця, яблуня, вишня, слива, чорна смородина).

Друга група культур – культури, що потребують слабо кислої або близько до нейтральної реакції грунтового розчину. Вони досить добре реагують на вапнування грунту (озима та яра пшениця, кукурудза, ячмінь, горох, квасоля, кормові боби, вика, конюшина, огірки, 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 за рН = 4,5…7,5, але найкраще ростуть в умовах слабо кислої реакції грунту (жито, овес, просо, гречка, тимофіївка, редиска, морква, суниці).

Четверта група культур – 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, тютюн, помідори, малина).

П’ята група культур – культури, які малочутливі до підвищеної кислотності грунту, майже не потребують його вапнування (синій і жовтий люпин, рис).

Кислотність грунту– це явище, яке розцінюють як негативне з точки зору умов та розвитку рослин. Особливо це стосується багатьох культурних рослин. Тому в сільському господарстві, використовуючи заходи щодо усунення надмірної кислотності, отримують більш високий та якісний урожай.

Важливим заходом з покращення та оптимізації грунтових умов для вирощування культурних рослин є хімічна меліорація. Одним з типів хімічної меліорації є вапнування кислих грунтів. При внесені вапна чи вапнякових матеріалів в грунт реакція середовища (рН грунту) доводиться до оптимальних значень, при яких культурні рослини добре ростуть і розвиваються. Крім того, внесення вапна покращує важливі агрохімічні, агрофізичні, фізико-хімічні та біологічні властивості кислих грунтів.

Таблиця 1

Оптимальні інтервали рНсол для різних сільськогосподарських культур

Культура	Інтервал рН, сприятливий для росту	Культура	Інтервал рН, сприятливий для росту
Люцерна	7,0-8,0	Коноплі	7,1-7,4
Озима пшениця	6,3-7,6	Соняшник	6,0-6,8
Ячмінь	6,8-7,5	Льон	5,5-6,5
Кормовий буряк	6,2-7,5	Цибуля-ріпка	6,4-7,9
Яра пшениця	6,0-7,5	Капуста білоголова	6,5-7,4
Жито	5,5-7,5	Капуста цвітна	6,7-7,4
Просо	5,5-7,5	Редис, редька	5,5-7,3
Гречка	4,7-7,5	Огірок	5,5-7,0
Соя	6,5-7,1	Морква	5,5-7,0
Квасоля	6,4-7,1	Помідор	6,3-6,7
Кормові боби	6,0-7,0	Вишня	6,7-7,2
Кукурудза	6,0-7,0	Яблуня	6,5-7,2
Горох	6,0-7,0	Слива	6,2-6,7
Конюшина	6,0-7,0	Чорна смородина	6,2-6,7
Картопля	5,0-5,5	Абрикос	6,0-6,7
Люпин	4,5-6,0	Суниці	5,5-6,0
Рис	4,0-6,0	Агрус	4,6-4,8
Цукровий буряк	7,0-7,5	Виноград	7,0-8,7

Таблиця 2

Приріст урожаю, пов'язаний із вапнувань кислих грунтів, ц/га

Культура	Грунт		Культура	Грунт
	дуже і сильно-кислий	слабо-кислий		дуже і сильно-кислий	слабо-кислий
Озимі зернові	2-3	0,5-1,0	Льон соломка	3	0,3
Ярі зернові	2,0-2,6	0,5-0,6	Льон насіння	1	0,7
Зернобобові	2-3	1,0	Багаторічні трави	15	-
Цукрові буряки	60	25	Столова капуста	70	25
Кукурудза	42	20	Столові буряки	55	15
Катропля	15	5	Столова морква	45	-

Кислотність грунту – це властивість, зумовлена наявністю іонів Н⁺ у грунтовому розчині та обмінних іонів Н⁺ і АІ₃⁺ у грунтовому вбирному комплексі. Реакція буде лужною, якщо концентрація іонів Н⁺ буде меншою за концентрацією іонів ОН^-.

Таблиця 3

Групування ґрунтів за ступенем кислотності, що

визначається сольовою витяжкою

Група ґрунтів	Колір на картограмі	Ступінь кислотності	рН (КСІ)
1.	Червоний	Дуже сильнокислі	Близько 4,0
2.	Рожевий	Сильнокислі	4,1–4,5
3.	Оранжевий	Середньокислі	4,6–5,0
4.	Жовтий	Слабокислі	5,1–5,5
5.	Світло-зелений	Близькі до нейтральних	5,6–6,0
6.	Зелений	Нейтральні	Понад 6,0

Кислотність позначається символом рН. Показник рН – це від’ємний десятковий логарифм концентрації іонів водню в середовищі. рН 7- нейтральна реакція середовища, зокрема в грунті. Якщо показник рН менше 7 – реакція середовища буде кислою, рН більше 7 – реакція лужна.

За результатами досліджень вмісту головних елементів живлення ґрунти господарств на агрохімічних картограмах поділяють на шість груп.

Для визначення потреби грунтів у вапнуванні за величиною рН та гідролітичної кислотності використовують шкалу, яка наведена в табл. 4;5.

Таблиця 4

Потреби грунтів у вапнуванні залежно від рНсол

Ступінь кислотності	рНсол	Потреба у вапнуванні
Дуже сильна	>4,0	Потребують першочергового вапнування в усіх типах сівозмін
Сильна	4,1-4,5	Те ж саме
Середня	4,6-5,0	Першочергова потреба вапнування в овочевих та кормових сівозмінах на супіщаних та суглинкових грунтах; середня потреба у польових сівозмінах на піщаних грунтах
Слабка	5,1-5,5	Велика потреба у вапнуванні супіщаних і суглинкових грунтів, особливо в сівозмінах з травами, а також кормових та овочевих. В останню чергу вапнують піщані та глинисто-піщані грунти
Близька до нейтральної	5,6-6,0	Вапнують вибірково супіщані і суглинкові грунти і, в першу чергу, в сівозмінах з вимогливими до вапна культурами. Не потребують вапнування грунти з рНсол понад 6,5 незалежно від зони їх поширення

Таблиця 5

Потреба грунтів у вапнуванні залежно від величини

гідролітичної кислоти

Нr, мг-екв на 100 г грунту	Потреба у вапнуванні
> 4,0	Грунти потребують першочергового вапнування в усіх грунтово-кліматичних зонах України
4,0-3,0	Грунти потребують першочергового вапнування в зонах Полісся та Лісостепу. Середня потреба у вапнуванні Прикарпаття та Західного Лісостепу, Слабка – в гірських районах Карпат
3,0-2,0	Середня потреба грунтів у вапнуванні в зонах Полісся та Лісостепу; слабка – в Прикарпатті, відсутня – у гірських районах Карпат
2,0-1,8	Доцільне вапнування опідзолених грунтів Лісостепу; необхідне на Поліссі на супіщаних, піщаних та глинисто-піщаних грунтах
1,8-1,5	Слабка потреба у вапнуванні піщаних і глинисто-піщаних грунтів
<1,5	Потреба відсутня

Примітка. Якщо у чорноземних грунтах Лісостепу лінія скипання карбонатів знаходиться на глибині понад 50 см, а гідролітична кислотність перевищує 2 мг/екв на 100 грунту, то в зерно-бурякових сівозмінах вапно слід вносити раз за ротацію під цукрові буряки та багаторічні трави.

Таблиця 6

Потреба грунтів у вапнуванні залежно від ступеня

насичення основами

Група	Ступінь насичення основами	V, %	Потреба грунтів у вапнуванні
I	Дуже низький	<30	Необхідно вапнувати у першу чергу
II	Низький	30-50	То ж саме
III	Середній	50-70	Є потреба у вапнуванні
IV	Підвищений	70-90	Вапнування проводять з урахуванням набору вирощуваних культур та рівня внесення мінеральних добрив
V	Високий	>90	Вапнування не потрібне

Для визначення потреби грунтів у вануванні за ступенем насичення основами користуються шкалою, наведеною в таблиці 6. Важкі за гранулометричним складом кислі грунти легше переносять підвищені норми вапна. На легких грунтах доцільно вносити менші норми.