Вапнування знижує шкідливу дію кислотності, поліпшує агрофізичні властивості та родючість ґрунтів.
Характерною особливістю кислих ґрунтів є пригнічення мікробіологічної активності в кореневмісному шарі, накопичення шкідливих для рослин рухомих форм алюмінію, заліза й марганцю, погіршення фізичних параметрів, недостатній поживний режим. Рослини, що ростуть на підкислених ґрунтах, більше уражаються хворобами, водночас в плоди — зерно, овочі тощо — більше потрапляє радіонуклідів, важких металів, нітратів. Через пригнічувальну дію на кореневу систему вільного алюмінію знижується посухостійкість і зимостійкість озимих культур. На кислих ґрунтах збільшується специфічна засміченість полів, оскільки більшість бур’янів витримують кисле середовище. Підвищена кислотність ґрунту різко позначається на врожайності сільгоспкультур (таблиця).
Таблиця. Вплив реакції ґрунтового розчину на зниження рівня врожайності основних сільгоспкультур
|
Сільгоспкультури |
Можливе зниження рівня врожайності,% |
|||
|
рН |
||||
|
4,5 і нижче |
4,6–5,0 |
5,1–5,5 |
5,6–6,0 |
|
|
Конюшина |
39 |
33 |
17 |
10 |
|
Буряки: – цукрові – кормові |
38 35 |
28 25 |
16 13 |
9 7 |
|
Ріпак |
29 |
18 |
11 |
3 |
|
Озима пшениця |
30 |
19 |
13 |
4 |
|
Ячмінь |
39 |
24 |
14 |
8 |
|
Горох |
40 |
21 |
8 |
6 |
|
Кукурудза |
25 |
16 |
9 |
– |
|
Овес |
19 |
13 |
6 |
– |
|
Озиме жито |
24 |
23 |
9 |
– |
|
Гречка |
12 |
8 |
– |
– |
|
Картопля |
20 |
6 |
2 |
– |
|
Льон |
32 |
– |
– |
– |
На кислих ґрунтах також погіршується якість продукції рослинництва: на 0,5–1,0% знижується вміст сирого протеїну в зерні, на 0,5-2,2% — крохмалю в бульбах картоплі, на 0,7–1,0% — цукру в коренеплодах цукрових буряків, на 10–15% — вихід перетравного протеїну в кормових культурах.
Зміна кислотності ґрунтів значною мірою впливає на доступність для рослин поживних речовин. Надміру високий (понад 9,0) та надміру низький (менше за 4,0) показники рН ґрунту діють на коріння рослин токсично. У межах цих показників рН визначається поведінка окремих поживних сполук, а саме їх осадження чи перетворення на доступні або недоступні для рослин форми. Так, у дуже кислих ґрунтах (рН 4,0–5,5) такі елементи, як залізо, алюміній і марганець, переходять у легкодоступні форми, і їх концентрація сягає токсичного рівня. Надлишок цих металів порушує вуглеводний і білковий обміни рослин й утворення органів розмноження, що значно знижує врожай і може навіть спричинити загибель культурних рослин. За високої кислотності ґрунту погіршується його фільтраційна здатність, капілярність і проникність. Високу чутливість до алюмінію проявляють буряк, горох і квасоля. До надлишку марганцю чутливі майже всі овочі та буряки. За низького показника кислотності ґрунту утруднюється засвоєння рослинами фосфору, калію, сірки, кальцію, магнію й молібдену.
Надмірна кислотність ґрунтів також пригнічує діяльність корисних мікроорганізмів, що беруть участь у розкладанні гною, торфу, компостів й інших органічних решток для вивільнення із них доступної для рослин поживи. На коренях рослин, що ростуть у дуже кислому середовищі, погано розвиваються бульбочкові бактерії, через що засвоєння бобовими культурами азоту з повітря значно погіршується. За таких умов не відбувається збагачення ґрунтів азотом.
Дія вапна на ґрунт
Як правило, надходження кальцію в ґрунт із гноєм, фосфорними добривами, кореневими рештками тощо не покриває його витрат без додаткового внесення вапна. Тому важливим заходом поліпшення родючості кислих ґрунтів є вапнування. Вапно сприяє розкладанню органічної речовини в ґрунті й переходу елементів живлення в легкорозчинні форми, посилює виділення вуглекислого газу (останній регулює повітряний режим ґрунту, сприяє розчиненню самого вапна й використовується рослинами для побудови органічної речовини). Тільки за наявності в ґрунті достатньої кількості вапна може утворюватися так званий м’який гумус, який є найціннішою формою гумусових речовин. Крім того, вапно зберігає перегній у верхніх шарах ґрунту від вимивання його в нижні шари.
До позитивних результатів вапнування також належить покращення фосфорного живлення внаслідок пришвидшеного розкладання органічних решток і перетворення недоступних фосфатів заліза та алюмінію на більш доступні для рослин фосфати кальцію. У провапнованих дерново-підзолистих ґрунтах їх рухомість зростає в 3–4 рази, кількість фосфатів алюмінію зменшується на 15–17%, а фосфатів кальцію збільшується на 40–43%.
Чутливість рослин до кислотності
Більшість культурних рослин краще розвивається за нейтральної або слабокислої реакції. Різні рослини мають неоднаковий інтервал рН, сприятливий для їх росту й розвитку.
Група культур, до якої належать люцерна, конюшина, цукрові та столові буряки, ріпак, капуста, добре ростуть на близьких до нейтральних, нейтральних або слаболужних ґрунтах. Чутливі до підвищеної кислотності озима та яра пшениця, ячмінь, кукурудза, горох, соняшник, огірки, цибуля. Для деяких рослин — жито, овес, просо, гречка, помідори, льон — характерним є широкий інтервал рН, вони слабкочутливі до кислотності й можуть непогано рости за слабкої та середньої кислотності. Картопля й люпин краще ростуть за кислої реакції та погано за лужної і навіть нейтральної.
Визначення потреби у вапнуванні
Про брак у ґрунті вапна частково можна робити висновок із морфологічних ознак ґрунту й стану розвитку рослин. У відмінах ґрунтів, які потребують вапнування, нижче перегнійного шару сірого або світло-сірого кольору залягає більш світлий, білястого забарвлення, так званий підзолистий горизонт, товщина якого до деякої міри характеризує ступінь опідзоленості ґрунту. На необхідність вапнування вказує також буре забарвлення ґрунтових вод, що накопичується в канавах, і виділення іржі на схилах і стінках ям і канав.
Проте цих зовнішніх ознак зовсім недостатньо для виявлення ступеня кислотності, тому що вони є лише орієнтовними. Потреба у вапнуванні та стан кислотності ґрунту з більшою точністю визначається лабораторними аналізами.
Однак величина рН є лише до деякої міри якісним і не завжди надійним показником для визначення потреби у вапнуванні ґрунтів. Для оптимального визначення кількісної потреби у вапні слід ураховувати показник гідролітичної кислотності. Крім цього, доза вапнякового матеріалу коригується залежно від механічного складу ґрунту й умісту в ньому органічної речовини. У разі внесення підвищеної кількості вапняних добрив на легких ґрунтах їх можна «перевапнувати», внаслідок чого може зменшитися доступність таких мікроелементів, як марганець, бор, мідь, цинк.
Дослідження показують, що на легких ґрунтах для рослин, що невимогливі до реакції ґрунту, норма вапна може бути меншою, а для культур, що добре реагують на вапняні добрива, особливо на більш зв’язаних ґрунтах, збагачених на органічну речовину, краще діє більша норма.
Основою визначення кількості внесення вапнякових матеріалів є результати агрохімічного обстеження земель.
Асортимент вапнякових матеріалів
Для розкислення ґрунтів застосовують різноманітні вапнякові матеріали. Одним із основних таких меліорантів є вапнякове борошно — висококонцентрований меліорант з умістом СаСО3 90–95%.
Швидкість взаємодії вапняку з ґрунтом і ефективність залежать від помелу. Чим тонший помел, тим краще борошно перемішується з ґрунтом, повніше розчиняється й швидше діє. За чинним стандартом у вапняковому борошні кількість часточок, що більші за 1 мм, не має перевищувати 2–3%, уміст вологи — 1,3%.
У виробництві застосовують також випалене та гашене вапно. Під час випалювання твердих вапняків карбонати кальцію та магнію втрачають вуглекислоту й перетворюються на окисли — СаО і МgО. Під час їхньої взаємодії з водою утворюється гашене вапно, так звана пушонка. Гасити випалене вапно можна безпосередньо в полі, присипаючи його вологою землею. Пушонка — швидкодіюче вапнякове добриво, оскільки її розчинність порівняно з карбонатом кальцію вища майже в 100 разів (цінне на глинистих ґрунтах). Успішно може використовуватися для підтримуючого вапнування невеликими дозами — 0,3–0,5 т/га.
Вапнякове борошно як меліорант є доволі ефективним, але разом із тим і витратним заходом. Значно здешевити його можна, застосовуючи дефекат, запаси якого є біля цукрових заводів. Дефекат — сильно- та швидкодійний меліорант, оскільки активність іонів кальцію в ньому значно вища порівняно з природними вапняками. У дефекаті міститься 50–70% вуглекислого кальцію, але цінність його не лише в здатності нейтралізувати кислотність ґрунту. Деякою мірою він виконує функцію добрива (із 4 т/га дефекату в ґрунт додатково потрапляє 15–20 кг азоту, 20–24 — фосфору, 28–32 кг калію). Крім цього, дефекат багатий на органічну речовину та мікроелементи.
У зоні Полісся в меліоративних цілях можна застосовувати крейду, особливо в господарствах, що розміщені навколо її родовищ. Хороші результати можна отримати, застосовуючи суміш крейди та сапонінів, які в меліоранті збагачують його магнієм.
Дія вапна проявляється поступово, ефективність його зростає на 2–3-й рік і, залежно від норми, позитивний вплив спостерігається протягом ротації сівозміни.
Вапнування та сівозміна
У зерно-бурякових сівозмінах вапно необхідно вносити під попередники тих культур, які найпозитивніше реагують на вапнування (цукрові буряки, люцерна, конюшина, ріпак, капуста). Висока ефективність спостерігається також у разі внесення вапняків під озиму пшеницю, яка є попередником цукрових буряків. Непоганий результат дає внесення меліоранту безпосередньо під цукрові буряки, перед лущенням стерні культури-попередника з наступним заорюванням. Під час вирощування кукурудзи вапно краще вносити під її попередника.
Вапняки особливо ефективні на посівах люцерни, конюшини. Із підвищенням їхньої врожайності в ґрунті накопичується більше багатих на азот органічних решток, поліпшуються його фізичні властивості й підвищується врожайність наступних культур сівозміни.
У сівозмінах із картоплею вапно вносять безпосередньо під культуру.
У кормових сівозмінах унесення вапнякових матеріалів проводять за тим самим принципом, що й у зернових. Досить ефективне вапнування під кормові коренеплоди.
В овочевих сівозмінах вапно необхідно вносити під попередники найчутливіших до сполук кальцію культур, таких як капуста, столові буряки, огірки, цибуля, перець, квасоля.
Вапнування разом із залуженням і внесенням добрив — один із основних високопродуктивних заходів для перетворення природніх луків із кислими ґрунтами.
Комплекс позитивних змін, що відбуваються в кислих ґрунтах під впливом вапнування, докорінно поліпшують їх родючість, підвищують урожайність сільгоспкультур і в результаті продуктивність сівозмін.
Нині гостро стоїть питання реструктуризації заходів щодо меліорації та використання кислих ґрунтів. Площі дуже кислих ґрунтів доцільно вилучати з орного фонду земель і трансформувати їх під сінокоси, пасовища, заощаджуючи матеріальні та фінансові ресурси.
І наостанок порада для виробників: під час розробки раціональної системи удобрення на ґрунтах із підвищеною кислотністю слід керуватися правилом, що запропоноване англійськими дослідниками: перші кошти, що призначені для купівлі добрив, мають бути вкладені в хімічну меліорацію.
Віктор Булавінець, Марія Садицька
Івано-Франківська філія ДУ «Інститут охорони ґрунтів України»
Іван Кифорук, наук. співроб.
Прикарпатська державна сільськогосподарська дослідна станція НААНУ
журнал The Ukrainian Farmer, жовтень 2014 року
The Ukrainian Farmer
