• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Кислотність ґрунтів і значення вапнування.

Вапнування – важливий прийом підвищення родючості кислих підзолистих ґрунтів. Головна мета вапнування — нейтралізувати надмірну кислотність і поліпшити інші властивості ґрунтів для одержання доброго врожаю.

Різні рослини неоднаково реагують на кислотність ґрунту. Для кожного виду рослин існує певний, найсприятливіший інтер­вал кислотності. Відхилення від оптимуму в бік кислотності або лужності погіршує розвиток рослин. Більшість сільськогосподар­ських культур вимагає слабокислої, близької до нейтральної реакції ґрунту.

Підвищена кислотність ґрунту придушує розвиток і діяль­ність азотфіксуючих, нітрифікуючих та інших корисних бактерій. Разом з тим вона сприяє розвиткові ґрунтових грибів і хворобо­творних мікроорганізмів, що підвищують захворювання рослин килою, чорною ніжкою та ін..

Зниження активності мікробіологічних процесів насамперед
несприятливо позначається на вмісті в ґрунті доступних форм
азоту. Одночасно відбувається збідніння ґрунту іншими елемен­тами живлення — фосфором, калієм і мікроелементами. На кислих ґрунтах відбувається вимивання елементів живлення у ниж­чі горизонти, збідніння перегноєм, руйнування ґрунтового вбираючого комплексу і зв'язане з цим руйнування структури ґрунту, а також погіршуються властивості ґрунту.

Разом з тим у кислому ґрунті нагромаджується надмірна кількість рухомого алюмінію і марганцю; вона дуже шкідлива для рослин. Рухомий алюміній виявляється в значній кількості в ґрунтах при pH 4,5—5,0 і нижче. В умовах природного зростан­ня вже при вмісті алюмінію в кількості 7 мг на 100 г ґрунту ко­нюшина і люцерна починають випадати з травостою. Алюміній, що надходить у рослину, затримується в кореневій системі, яка починає набувати різних виродливих форм.

Рухомий марганець на кислих ґрунтах теж є негативним фактором росту рослин. Особливо чутливі до підвищеного вмісту марганцю буряки і люцерна.

Таким чином, надмірна кислотність викликає цілий ряд не­сприятливих фізико-хімічних і біологічних властивостей ґрунтів.

Внесенням вапна усуваються всі несприятливі властивості ґрунтів, викликані надмірною кислотністю, і створюються нор­мальні умови для росту сільськогосподарських культур. Правиль­не вапнування кислих ґрунтів може підвищити врожай зернових культур на 2—7 ц з 1 га, а коренеплодів і капусти—на ЗО—100 ц з 1 га.

Більшість підзолистих ґрунтів потребує вапнування. Тільки в європейській частині нашої країни мають підвищену кислот­ність і потребу у вапнуванні понад 35 млн. га ґрунтів. Вапнуван­ня такої величезної території є завданням загальнодержавного значення.

2. Види кислотності ґрунтів.

У теорії і практиці вапнування, а також застосування добрив розрізняють два види кислотності ґрунтів: актуальну і потенціальну. Остання, в свою чергу, поді­ляється на обмінну і гідролітичну.

Актуальна кислотність — це кислотність ґрунтового розчину. Основним її показником є підвищена концентрація водневого іона (Н⁺). Найчастіше актуальна кислотність зумовлена роз­падом вугільної кислоти в ґрунті (Н₂СО₃ → Н⁺ + НСО_з^-), але виникає також під впливом водорозчинних органічних кислот і деяких мінеральних солей.

Кислота, що утворилася в ґрунті, може зазнавати нейтраліза­ції. Якщо в ґрунтовому вбираючому комплексі є катіони Са²⁺ і Мg²⁺ або Nа⁺, то при цьому можуть бути такі реакції взаємо­дії:

[ґрунт] Ca + 2Н₂СО₃ → [ґрунт]^H_H + Ca(НСО₃)₂,

[ґрунт] Nа + Н₂С0₃ → [ґрунт] Н + NаНСО₃.

Може бути і пряма взаємодія з вапном.

Актуальна кислотність виявляється при обробітку ґрунтів во­дою з дальшим визначенням у водяній витяжці концентрації вод­невих іонів з вираженням їх в одиницях pH.

Потенціальна, або прихована, кислотність зумовлюється іона­ми водню або алюмінію, які містяться в увібраному ґрунтом ста­ні, а не в ґрунтовому розчині. Увібрані іони виявляються тільки при взаємодії ґрунту з розчинами солей. Залежно від характеру солей, використовуваних для виявлення прихованої кислотності, розрізняють обмінну і гідролітичну кислотність ґрунтів.

Обмінна кислотність пояснюється наявністю вод­невих іонів і іонів алюмінію в ґрунтовому вбираючому комплек­сі. Виявляється вона під час обробітку ґрунтів нейтральними со­лями. Найчастіше для цього використовують КС1:

[ґрунт] Н + КС1 ↔ [ґрунт] ^K_K +НС1,

[ґрунт] А1 + З КС1↔ [ґрунт] ^K_K +AlС1_3.

АІСІ₃ в ґрунтовому розчині взаємодіє з водою:

А1С1₃ + ЗН₂О → А1(ОН)₃ + ЗНС1.

З цих реакцій видно, що обмінна кислотність має істотне значення при внесенні мінеральних добрив. Якщо в ґрунт вноситься велика кількість добрив (наприклад, хлористого калію), то за рахунок обмінної кислотності може значно збільшитись кислот­ність ґрунтового розчину, що негативно позначиться на розвит­кові рослин. Цю обставину завжди треба враховувати при засто­суванні добрив.

При визначенні обмінної кислотності одночасно беруться до уваги і ті водневі іони, які є в ґрунтовому розчині і визначають величину актуальної кислотності. У зв'язку з цим обмінна кис­лотність завжди більша від актуальної для одного і того ж ґрунтового зразка. Обмінна кислотність також виражається в одиницях pH.

Гідролітична кислотність — це та кислотність, яка виявляється в ґрунті під час обробітку його гідролітичне лужними солями, наприклад оцтовокислим натрієм:

[ґрунт] Н + CH₃COONa ↔[ґрунт] Nа + СН₃СООН.

У водному розчині оцтовокислий натрій взаємодіє з водою:

СН₃СООNа + Н₂О ↔ СН₃СООН + NаOH.

При обробітку ґрунту нейтральною сіллю (КС1) не всі уві­брані іони водню переходять у розчин, тобто визначається не вся потенціальна кислотність. Якщо ґрунт обробляється гідролітично лужною сіллю, то в розчині утворюється луг, який витісняє велику кількість водню з увібраного стану. Відбувається також нейтралізація актуальної кислотності ґрунту, що зумовлюєть­ся наявністю водневих іонів у ґрунтовому розчині. В кінцевому підсумку після дії оцтовокислим натрієм на ґрунт враховується не тільки власне гідролітична кислотність, а також обмінна і ак­туальна кислотності ґрунту.

3.Взаємодія вапна з ґрунтом і визначення потреби у вапнуван­ні.

При внесенні вапна в ґрунт воно насамперед нейтралізує ву­гільну кислоту, що є в ґрунтовому розчині. При цьому нерозчин­ний у воді карбонат кальцію (СаСО₃) перетворюється в розчин­ний бікарбонат кальцію [Ca (НСО₃)₂]:

СаСО₃ + Н₂СО₃ → Ca (НСО₃)₂

Бікарбонат кальцію — це гідролітичне лужна сіль, яка при взаємодії з водою в ґрунтовому розчині підвищує концентрацію іонів Са²⁺ та іонів ОН^-:

Ca (НСО₃)₂+ 2Н₂О → Ca(ОН)₂ + 2Н₂О + 2СО₂,

Ca(ОН)₂ → Са²⁺ + 2ОН^-.

Далі кальцій витісняє водень з ґрунтового вбираючого комплексу, нейтралізує обмінну кислотність:

[ґрунт]^Ca_Н + Ca(ОН)₂ → [ґрунт] ^Ca_Ca + 2Н₂О.

Вапно також нейтралізує вільні (гумусові та інші органічні) і кислоти, що містяться в кислих ґрунтах:

2RСООН + Ca(ОН)₂ → (RCOO)₂Са + 2Н₂О.

Одночасно нейтралізується і азотна кислота, що утворюється й процесі нітрифікації:

2НNO₃ + СаСО₃ → Сa(NO₃)₂ + H₂O + CO₂.

Інакше кажучи, при внесенні вапна нейтралізуються вугільна кислота, органічні кислоти і азотна кислота в ґрунтовому розчи­ні, а також іони водню в ґрунтовому вбираючому комплексі, тоб­то усуваються актуальна і обмінна кислотності і значно знижу­ється гідролітична кислотність.

Для того щоб вапнування було високоефективним заходом, необхідно вапнувати тільки ті ґрунти, які справді потребують вапнування, і лише такими дозами, які необхідні для нейтралізу­вання зайвої кислотності. При надмірному вапнуванні або вапну­ванні ґрунтів, які не потребують цього, можуть бути випадки по­гіршання розвитку рослин у силу того, що створюється зайва лужна, несприятлива для рослин реакція середовища.

Про потребу ґрунтів у вапнуванні можна, приблизно, судити за рослинністю, що зростає на полях. Визначення кислотності ґрунтів за рослинністю ґрунтується на тому, що деякі рослини, які зустрічаються на луках і пустирях, можуть цілком успішно розвиватися на дуже кислих ґрунтах, тоді як на інші рослини кислотність діє гнітюче, а іноді і згубно.

До групи рослин, які можуть рости на дуже кислих ґрунтах, належать польовий шпергель, різноколірний жабрій, мітлиця, дернистий щучник, біловус, ситник, повзучий жовтець, багно, ве­рес, щавельок, хвощ. До групи культурних рослин, які не витримують великої кислотності і погано ростуть на кислих ґрунтах, належать червона конюшина, буркун, люцерна, лисо­хвіст, райграс, збірна грястиця.

Тому, коли на луці або полі переважають перелічені рослини першої групи, то ґрунт, очевидно, має підвищену кислотність. Велика кількість лободи і кропиви свідчить про те, що ґрунт не тільки не кислий, але й багатий на елементи живлення.

Проте кислотність ґрунтів не завжди можна встановити за рослинністю, оскільки видовий склад рослин нерідко визначаєть­ся наявністю в ґрунті поживних речовин, а не кислотністю.

Потребу у вапнуванні можна приблизно визначати за морфологічними ознаками ґрунтів, наприклад за кольором і товщиною ґрунтових горизонтів. В такому разі велике значення має підзо­листий горизонт, що знаходиться під верхнім, гумусованим ша­ром. Якщо підзолистий горизонт білястий і товщина його дося­гає 10—15 см, то такий ґрунт звичайно вважається дуже підзо­листим і потребує вапнування. Навпаки, коли підзолистий гори­зонт неглибокий, слабо виражений і колір його не білястий, а жовтуватий, то такий ґрунт вважається слабопідзолистим і, оче­видно, мало потребує або взагалі не потребує вапнування.

Не потребують вапнування ґрунти на карбонатних породах, у яких на глибині 40—50 см від поверхні спостерігається заки­пання від кислоти. Безперечно, не потребують вапнування також ґрунти, в яких на поверхні (або в орному шарі) у великій кіль­кості є щебінь або неглибоко залягає вапняна плита.

За ступенем вираженості підзолистого горизонту судити про потребу у вапнуванні можна лише тоді, коли питання стоїть про імітування луків, освоюваної або нещодавно освоєної цілини. На староорних ґрунтах найчастіше верхні горизонти перемішані або замасковані в результаті обробітку і внесення добрив.

Найточніше визначити потребу у вапнуванні можна на основі мімічного аналізу ґрунтових зразків.

Для розв'язання питань вапнування необхідні показники об­мінної і гідролітичної кислотностей ґрунтів, суми увібраних основ І розрахунки ступеня насиченості основами. Крім того, хоч би по­льовим, найпростішим способом треба визначити механічний склад ґрунту.

При наявності таких даних потребу у вапнуванні можна ви­значити за таблицею, складеною на основі численних польових дослідів з внесенням вапна, проведених у нечорноземній смузі.

Таким чином, найправильніше потребу у вапнуванні визна­чають за обмінною кислотністю з врахуванням ступеня насиче­ності ґрунтів основами і механічного складу.

Якщо є можливість визначити тільки одну обмінну кислот­ність, то оцінка потреби ґрунту у вапнуванні (відповідно до ви­мог більшості сільськогосподарських культур) може бути при­близно, але все-таки задовільно для практичних цілей визначе­на за обмінною кислотністю ґрунтів. Наприклад, якщо pH в со­льовій витяжці 4,5 і нижча, потреба у вапнуванні велика, 4,5— 5,0 — середня, 5,1—5,5 — мала, понад 5,5 — дуже мала або відсутня. Якщо господарство має тільки дані про ступінь насиче­ності основами (V), то і в такому випадку можна з достатньою впевненістю визначити потребу у вапнуванні, користуючись та­кими показниками: К<50% — потреба у вапнуванні велика, 50—60% — середня, 60—70% — мала, 1/>70% — потреба у вапну­ванні відсутня.

Визначення ступеня потреби у вапнуванні свідчить про черго­вість проведення цього заходу. Так, якщо потреба у вапнуванні велика, то ці ґрунти потрібно вапнувати в першу чергу. На ґрунтах першої черги вапнування, безумовно, треба провадити навіть при значних затратах на придбання, доставку і внесення вапна. Бажано одночасно вносити повну дозу вапна, визначену за ступе­нем кислотності. Ефективність вапнування в такому разі буде значною.

Якщо потреба у вапнуванні середня, то ґрунти вапнують в другу чергу. На ґрунтах другої черги вапнування є також необ­хідним заходом, але, в крайньому разі, можна обмежитися вне­сенням малих доз вапнистих матеріалів, ефективність вапнуван­ня значна.

І, нарешті, якщо потреба у вапнуванні мала, то ґрунти вапну­ються в третю чергу. На ґрунтах третьої групи вапнування треба проводити при сприятливих господарських можливостях; ефек­тивність вапнування помірна.

При оцінці потреби ґрунтів у вапнуванні дуже важливо вра­ховувати відношення вирощуваних сільськогосподарських куль­тур до кислотності ґрунтів і вапнування. Найважливіші сільсько­господарські культури в цьому відношенні можна поділити на такі 4 групи.

До І групи належать рослини, які потребують близьку до ней­тральної або слаболужну реакцію. Ці рослини найбільш чутли­ві до кислотності і дуже реагують на вапнування навіть на слабокислих ґрунтах: буряки (цукрові, столові і кормові), білого­лова капуста, кок-сагиз, рапс, гірчиця, коноплі, буркун, люцерна, часник, селера, перець, шпинат, цибуля, смородина.

До II групи належать рослини, які потребують слабокислу і близьку до нейтральної реакцію і добре реагують на вапнування на середньокислих ґрунтах: пшениця (яра і озима), ячмінь, куку­рудза, горох, соя, квасоля, кінський біб, конюшина, капуста (кормова і цвітна), турнепс, огірки, салат, яблуня, слива, вишня.

До III групи належать рослини, які витримують помірну ки­слотність і по-різному реагують на вапнування: 1) рослини, які позитивно реагують на вапнування, — жито, овес, гречка, тимофіївка; позитивне діяння вапна на ці рослини зв’язане не стіль­ки з нейтралізацією кислотності ґрунтового розчину, скільки мобілізацією поживних речовин у ґрунті; 2) рослини, які не ви гримують надміру кальцію і потребують вапнування зменшени­ми дозами вапна або краще використовують його післядію, – ріпа, редька, морква, гарбузи, кабачки, помідори, посівна редь­ка, кавуни, ревінь, петрушка, тютюн, малина, суниці, груша, аґрус.

До IV групи належать рослини, які витримують підвищену
кислотність і переважно не потребують вапнування або потре­бують його тільки на дуже кислих ґрунтах: льон (деякі автори відносять льон до III групи), картопля, се­радела, люпин, щавель. При внесенні великих доз вапна під ці культури різко погіршується якість продукції – зменшується вміст крохмалю в бульбах картоплі і знижується номерність льо­новолокна. Картопля на вапнованих ґрунтах уражується паршею, а льон – бактеріозом.

Негативний вплив великих доз вапна на ці культури зв’язаний не стільки із зміною реакції поживного середовища, скільки із зменшенням у ґрунті доступного рослинам бору і збільшенням концентрації кальцію. Під ці культури можна (на дуже кислих ґрунтах) вносити лише невеликі дози вапна, які переважно міс­тять у своєму складі магній.

Таким чином, вапнування треба проводити, орієнтуючись в основному на вимоги культур І і II груп. Культури III групи зде­більшого можуть успішно розвиватися і без вапнування, за ви­нятком вирощування їх на ґрунтах, які відзначаються найвищою кислотністю. Внесення вапна під культури IV групи істотного практичного значення не має.

Читайте також:

1. CMM. Визначення моделі зрілості.
2. DIMCLRE (РЗМЦВЛ) - колір виносних ліній (номер кольору). Може приймати значенняBYBLOCK (ПОБЛОКУ) і BYLAYER (ПОСЛОЮ).
3. I визначення впливу окремих факторів
4. II. Визначення мети запровадження конкретної ВЕЗ з ураху­ванням її виду.
5. II. Мотивація навчальної діяльності. Визначення теми і мети уроку
6. II. Фактори, що впливають на зарплату при зарубіжних призначеннях
7. ISO 15504. Призначення і структура стандарту
8. Iсторичне значення революції.
9. Ne і ne – поточне значення потужності і частоти обертання колінчастого вала.
10. Ocнoвнi визначення здоров'я
11. S Визначення оптимального темпу роботи з урахуванням динаміки наростання втоми.
12. А) оптимальне значення величини зварювального струму; б) підвищене значення величини зварювального струму; в) низьке значення величини зварювального струму.

Переглядів: 4952