6.2.2. Визначення дози гіпсу за порогом коагуляції

Хід аналізу. 100 г розтертого для аналізу повітряно-сухого ґрунту в декількох повторностях висипають у мірні циліндри місткістю 500 мл, в які послідовно вносять зростаючі наважки гіпсу (наприклад 50, 100, 150, 200 мг). Потім циліндри заливають дистильованою водою до риски, ретельно перемішують і лишають на ніч. Мінімальна кількість гіпсу, при якій освітлюється розчин у циліндрі, є доза для його меліорації. Розрахунки здійснюють за формулою:

₍₉₇₎

де Д_СaSO4 – доза гіпсу, т/га; М – кількість гіпсу, внесеного в циліндр з освітленим розчином, г; h – глибина шару, який меліорується, см; d_v – щільність ґрунту, г/см³.

Фізичну норму меліоранту обчислюють з урахуванням вмісту гіпсу та вологи в матеріалі за формулою:

(98)

де Н_ф – фізична норма меліоранту, т/га; Д_СaSO4 – рекомендована доза CaSО₄×2H₂О, т/га; С – вміст CaSО₄×2H₂О в матеріалі, %; W – вміст вологи в матеріалі, % на суху наважку.

Норми внесення гіпсу змінюються від 2–3 т на солонцюватих ґрунтах до 8–10 т/га і більше на солонцях.

6.2.3. Взаємодія гіпсу з ґрунтом

При внесенні гіпсу в ґрунт іони кальцію нейтралізують соду ґрунтового розчину і витісняють увібраний натрій з ГВК:

NaCО₃ + CaSО₄×2H₂О → NaSО₄ + СаСО₃ + 2Н₂О;

[ГВК^2-]2Na⁺ + CaSО₄ → [ГВК^2-]Са²⁺ + Na₂SО₄.

При невеликих кількостях Na₂SО₄, який утворюється при гіпсуванні, він не шкодить рослинам. При гіпсуванні багатонатрієвих солонців у ґрунті утворюється надмірна кількість Na₂SО₄, котрий необхідно видаляти з кореневмісного шару промиванням. В умовах богарного землеробства цей захід можна здійснювати снігозатриманням та акумуляцією поверхневого стоку.

Крім гіпсу та фосфогіпсу, для меліорації солонців застосовують сірку, сір­чану кислоту, залізний купорос, пірит та інші меліоранти. При внесенні їх у ґрунт відбуваються наступні реакції:

Сірка (сірчана кислота):

2S + 3О₂ + 2Н₂О →2H₂SО₄ (сірка окислена мікроорганізмами)

H₂SО₄ + СаСО₃ + Н₂О ↔ СаSО₃×2Н₂О + Н₂О + СО₂

[ГВК^2-]2Na⁺ + CaSО₂×2H₂О ↔ [ГВК^2-]Са²⁺ + Na₂SО₄+2H₂О

Залізний купорос:

FeSО₄ + 2Н₂О = Fe(OH)₂ + H₂SО₄

H₂SО₄ + 2СаСО₃ ↔ CaSО₄ + Са(НСО₃)₂

Пірит:

2FeS₂ + 7О₂ + 2Н₂О →2FeSО₄ + 2H₂SО₄

Na₂CО₃ + FeSО₄ → Na₂SО₄ + FeCO₃

FeCO₃ + 2H₂О → Fe(OH)₂↓ + H₂О + CО₂↑

Хімічні реакції можуть відбуватися в той чи інший бік, тому солі натрію, які утворюються, необхідно вилучати за межі ґрунтового профілю.

6.2.4. Строки, способи та місце внесення гіпсу в сівозмінах

Хімічні меліоранти не вирішують усіх питань докорінного поліпшення солонців. Їх треба застосовувати в комплексі з агротехнічними, гідротехнічними і біологічними методами. Лише за таких умов реалізується максимальна ефективність хімічної меліорації.

При гіпсуванні ґрунтів важливо враховувати солонцестійкість рослин, які за даним показником поділяють на чотири групи (табл. 45).

45. Групи соленцестійких сільськогосподарських культур (о.Ф. Гнатенко та інші, 2000)

Міра стійкості	Культури
Дуже сильна	Буркун білий та жовтий, гірчиця
Сильна	Волосянець ситніковий, пирій безкореневищний, сизий, повзучий та солончаковий, регнерія волокниста, ячмінь, буряк кормовий і цукровий
Середня	Строкатогібридна, сильногібридна і жовтогібридна люцерна, житняк гребенчатий і ширококолосий, костець безостий, суданська трава, просо зернове, овес, жито
Слабка	Еспарцет, озима пшениця, сорго

Згідно з рекомендаціями наукових установ України на солонцевих ґрунтах лісостепової зони з невеликою кількістю плям солонців доцільно вводити п’ятипільні сівозміни з таким чергуванням культур: цукрові або кормові буря­ки – ярі зернові з підсівом люцерни – люцерна – люцерна – озима пшениця.

На площах з великою кількістю содових солонців доцільно вводити чотирипільні сівозміни з наступним чергуванням культур: цукрові буряки – просо або овес з підсівом буркуну – буркун – озима пшениця.

Щоб досягти високої ефективності хімічних меліорантів необхідно підвищити їх розчинність і забезпечити добре перемішування з ґрунтом. У польових сівозмінах меліоранти слід вносити під просапні культури, що сприяє нагромадженню вологи і додатковому перемішуванню меліоранта з ґрунтом при міжрядних обробітках.

У степовій зоні та зоні сухого степу України найкращим місцем внесення гіпсу чи іншого меліоранта в богарних умовах є парове поле або поле просапних культур. На зрошуваних землях гіпс можна вносити під першу культуру при зяблевій оранці або навесні під культивацію.

На природних кормових угіддях меліоранти вносять на початку освоєння земель під найсолонцестійкіші та солевитривалі культури: буркун, сорго, просо, суданську траву. Високі дози меліорантів вносять у два прийоми: половину під основний обробіток ґрунту восени, решту – навесні під дискування або культивацію.

На солонцюватих ґрунтах, (чорноземах звичайних, південних та каштанових), де солонцевий шар не виноситься на поверхню під час оранки, всю норму меліоранта загортають під оранку, на зрошуваних землях – вносять після оранки і загортають боронами. На корково-стовпчатих солонцях, де при оранці виноситься на поверхню значна частина солонцевого шару, половину норми гіпсу вносять під оранку, а другу половину – під культивацію.

Отже, комплекс заходів з меліорації солонців і солонцюватих ґрунтів повинен включати:

• хімічні заходи – внесення меліорантів;

• обробіток ґрунту чизельними розпушувачами на глибину 15–45 см, чи плантажну оранку на 60–70 см;

• планування (вирівнювання) поверхні поля;

• створення за рахунок зрошення, снігозатримання, регулювання поверхневого стоку і влаштування дренажу, промивного водного режиму;

• використання органічних та мінеральних добрив, як засобів, що приско­рюють хімічну меліорацію і підвищують родючість ґрунтів;

• створення після меліорації сприятливого агробіологічного фону висівом солестійких рослин (у перші роки – буркуна, суданки, люцерни, а в міру окуль­турення – ячменю, озимої пшениці, сорго, цукрових буряків).

Завдання: обґрунтувати необхідність гіпсування, розрахувати дозу і фізи­чну норму гіпсу, визначити місце, строки і способи внесення.

Хід роботи: 1. Проаналізуйте план і картограму лужності ґрунтів з метою встановити необхідність у гіпсуванні.

2. Розрахуйте дози гіпсу.

3. Скоректуйте дозу гіпсу на оптимальну величину для конкретного ґрунту з урахуванням культур сівозміни і зрошення.

4. Підберіть необхідний меліорант і розрахуйте його фізичну норму.

5. Складіть план гіпсування ґрунтів.