17. ХІМІЧНА МЕЛІОРАЦІЯ  ҐРУНТІВ

 

17.1. Вапнування ґрунтів

 

Підвищена кислотність ґрунту та недостатня кількість кальцію і магнію одна з основних причин низької родючості багатьох ґрунтів, особливо дерново-підзолистих. Інтенсивне ведення господарства, високі урожаї зумовлюють щорічний винос 350–450 кг/га СаСО3.

Вимивання  кальцію зростає  із збільшенням  застосування  міне-

ральних добрив.  Нестача кальцію і магнію посилює  токсичність водню й алюмінію, що виявляється у зниженні проникності  про- топлазми, ослизненні кореневої системи, зменшенні надходжен- ня поживних речовин у рослину та недоборі врожаю.

Підвищена кислотність ґрунту порушує оптимальне мінераль- не живлення рослин, пригнічує життєдіяльність мікрофлори, підвищує токсичну концентрацію алюмінію, заліза, мангана. Кис- лотність ґрунтового середовища змінюється протягом року і її величина залежить від кислотності ґрунту, виділень рослин та мікроорганізмів, надходжень у ґрунт добрив і різних речовин, що можуть підвищувати кислотність  ґрунту.

Для зменшення кислотності ґрунту проводять його вапнуван-

ня. При внесенні вапна в ґрунті воно перетворюється  і дисоціює: СаСО3 + Н2О + СО2 = Са(НСОз)2

Са(НСО3)2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2О + 2СО2


2

 
Са(ОН) = Cа2+ + 2 OH .


Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

 

2

 
Кальцій взаємодіє  з ґрунтовим  вбирним  комплексом: [ГВК]н+ + Са2+ + 2ОН [ГВК]Ca2+ + 2Н О.

Гідрокарбонат кальцію Са(НСО3)2 взаємодіє з органічними і мінеральними  кислотами  ґрунту, а також з ґрунтовим  вбирним комплексом:

[ГВК]н+ + Са2+ [ГВК ]Ca2+  + 2H+.

Д. М. Прянишников  вважав, що основним  у багатосторонній дії вапна на ґрунт є ліквідація підвищеної кислотності ґрунту. Внесений  кальцій сприяє  гуміфікації  рослинних  решток,  коагу- ляції гумусу та утворює малорозчинні  гумати кальцію.


 

Вапнування ґрунтів не тільки зумовлює  збільшення азотфік- суючої здатності мікрофлори,  а й підвищує нітрифікаційну здат- ність ґрунту, зменшує газоподібні  втрати азоту. Неправильне за- стосування амонійних добрив, сечовини, зумовлює збільшення втрат азоту цих добрив до 20–36%.

Вапнування поліпшує фосфатне живлення рослин за рахунок

перетворення фосфатів заліза та алюмінію на більш рухомі сполу- ки, збільшує поглинальну здатність кореневої системи, зменшення антагонізму між фосфором і алюмінієм. При сумісному застосуванні вапна і фосфоритного борошна, преципітату, фосфат-шлаку умо- ви фосфатного живлення рослин погіршуються.  Тому вапно і наз- вані вище фосфорні добрива потрібно  вносити  окремо.

Вапнування сприяє  більшому виносу калію з ґрунту, мобілі-

зації запасу молібдену, причому  рухомість молібдену  і мангану при вапнуванні зменшується.

Насичення сівозмін на дерново-підзолистих, сірих лісових ґрунтах бобовими культурами сприяє зменшенню обмінної та гідролітичної кислотності,  просапними  — сприяє їх збільшенню. Вапнування знижує обмінну кислотність переважно за рахунок зменшення вмісту рухомості алюмінію, що особливо важливо в умовах Прикарпаття і Карпат, де вміст його великий.

Темпи вапнування ґрунтів мають випереджати інтенсивність хімізації землеробства.

Для визначення необхідності вапнування ґрунтів ураховують величину рН та ступінь насичення їх основами.  У більшості ви- падків ґрунти, в яких pH > 5,5 і ступінь насичення основами 75–

80%, не вапнують.

Норму вапна N встановлюють за формулою

N = 1,5•Hг,

де Нг — гідролітична кислотність  ґрунту, мг-екв/І00 г ґрунту;

1,5 — кількість вапна, потрібна для нейтралізації 1 мг-екв гідролітичної  кислотності,  т/га.

Розрахована за цією формулою норма СаСО3 вважається повною, що встановлена за гідролітичною кислотністю. Для вста- новлення фізичної маси вапнякового матеріалу враховують вміст

СаСО3 (MgCO3), вологи та кількість домішок малопридатних час- точок, діаметр яких більш як 1 мм.


 

Досвід вапнування ґрунтів у Білорусії, Нечорноземній  зоні показує, що вапнування треба проводити за повною нормою гідролітичної  кислотності.

Найбільший ефект від вапнування спостерігається на 3–4-й рік

після внесення вапна. Найкраще реагують на вапнування конюши- на, кукурудза, цукрові буряки, озима пшениця, огірки, цибуля, і капуста. Луки і пасовища вапнують при корінному їх поліпшенні, а сади — при їх закладанні. Вапно вносять безпосередньо  під кар- топлю. При проведенні вапнування під льон треба вносити долом- ітове борошно, бор і збільшити удвоє рекомендовану норму калію.

Однією з вимог високої ефективності вапнування є рівномір-

ний розподіл вапна і взаємодія його з ґрунтом. Вапнування ґрунтів проводять згідно з проектно-кошторисною документа- цією. Найкращий для вапнування весняно-осінній період.

Інтенсивна хімізація вимагає повторного вапнування. При цьому в ґрунтах з рН = 5,6...6 рекомендують вносити 3 т/га CaCO3 що дає змогу  зберегти  ґрунтовий вбирний комплекс  від дегра- дації і створити кращий фон для ефективного застосування міне-

ральних добрив. При цьому відбувається нейтралізація кислот- ності мінеральних добрив. Великий винос кальцію з урожаями, значне насичення сівозмін мінеральними добривами, особливо азотними,  зумовлює тривалість дії вапна до 4–6 років. Найкра- щого ефекту від вапнування досягають  при сумісному  застосу- ванні вапна, мінеральних та органічних добрив.

У проектно-кошторисній документації на вапнування обґрун-

товують необхідність вапнування, зазначають місце внесення вапна, види вапнякового матеріалу, норми і строки внесення, загальну потребу у вапняковому матеріалі, технологію вапнуван- ня, його кошторисну  вартість, окупність,  авторський  нагляд.

Для вапнування використовують  матеріали промислового ви-

робництва (вапнякове або доломітове борошно), відходи промис- ловості (золу сланців, дефекат, пил цементних заводів, металургійні шлаки) та місцеві (мергель, дрібняк крейди,  доломіти).

Вапнякове  борошно.  Вміст СаСО 3 не менш як 85%; вміст вологи до 1,5% (І клас) і 4–6% (II клас) добрива. Залишок на ситі часточок 0,25 мм становить не більш як 45%.

Доломітове  борошно.  Містить  не менш  як 80%  СаСО3 і

MgCO3. Вміст вологи — до 12%.


 

Дефекат — відходи виробництва цукрових заводів сірого ко- льору. Вміст СаСО3  не менш як 75%, органічних речовин — до

10,  азоту  — 0,2–0,5,  0,4–0,7  фосфору,  0,1–0,8%  калію, мала

кількість міді, мангану, бору, кобальту. Дефекат використовують після його провітрювання.

Зола сланців. У пиловидній золі вміст СаСО3 становить 72–82%, у циклонній — 93–103,  камерній — 99–105%,  вміст вологи — не більш як 0,5%. Розмір пилуватих часточок 0,01–0,06 мм. Насип-

на маса 900–1300 кг/м3. Зола містить: бору — 20–115 мг/кг, міді —

43–77, мангану — 700–1025,  молібдену — 30–95 мг/кг, а також кобальт і цинк.

Для внесення сланцевої золи використовують прямоточну технологію: завод — склад — авторозкидач — поле або завод — склад — причіпний розкидач  — поле, або інші агрегати.

Технологічні схеми транспортування пилуватих вапнякових матеріалів такі: прямоточна (транспортування залізничним транс- портом, завантаження автотранспорту, транспортування, заван- таження агрегату  для внесення, внесення) і перевантажувальна (транспортування залізничним транспортом, перевантаження на склад, зберігання  на складі, завантаження в автотранспорт,  пе- ревезення,  завантаження агрегату для внесення, внесення).

Технологічні схеми завезення і внесення місцевих пилуватих

вапнякових матеріалів: прямоточна  (завантаження в автотранс- порт, перевезення,  навантаження в агрегат  для внесення,  вне- сення) і перевантажувальна (завантаження  в автотранспорт,  пе- ревезення, буртування, навантаження в агрегат для внесення, внесення).

Приріст урожаю від вапнування зерна озимої пшениці становить

2,1–4,2  ц/га, кукурудзи  — 4,7–8,  гороху  — 3,6–4,5,  ячменю —

1,2–2,7,  коренеплодів  цукрових буряків — 24–47 ц/га.