Взаємодія вапна з ґрунтом та його вплив на поживний режим, властивості ґрунту та ефективність
Глава 4. ВІДПОВІДАННЯ КИСЛИХ ГРУН
Більшість сільськогосподарських культур позитивно реагують на вапнування сильно- та середньокислих дерново-підзолистих ґрунтів і дають високі надбавки врожаю: озима пшениця – 3 – 7 ц/га, озиме жито, яра пшениця, ячмінь – 2 – 5, конюшинне сіно – 8 цукровий, кормовий буряк – 40 –100, кукурудза (зелена маса) – 30 – 70, картопля – 10 – 20 ц/га.
Ставлення сільськогосподарських культур до реакції грунту
І вапнування
Для кожного виду рослин існує найбільш сприятливий для зростання та розвитку інтервал реакції ґрунтового середовища. Більшість культурних рослин та ґрунтових мікроорганізмів краще розвиваються при реакції ґрунтового розчину, близької до нейтральної (рНKCl 5,8 – 6,5).
По відношенню до кислотності ґрунту та вапнування сільськогосподарські культури поділяють нап'ять груп.
Перша група -культури, що не переносять кислих ґрунтів: люцерна, еспарцет, цукровий, столовий і кормовий буряк, капуста, цибуля, конюшина, часник, рейграс, їжака збірна, багаття, смородина. Вони добре ростуть лише при слабокислій або близько до нейтральної реакції ґрунтового розчину (рНKCl 5,8 – 6,5) і дуже добре відгукуються на вапнування навіть на слабокислих ґрунтах.
Друга група – культури, чутливі до підвищеної кислотності: ячмінь, яра та озима пшениця, кукурудза, соя, квасоля, горох, віка, кормові боби, конюшина, огірок, салат, брюква, турнепс, лисохвіст, вівсяниця лучна, м'ятлик яблуня, слива, вишня, суниця. Вони краще ростуть та розвиваються при слабокислій реакції (рНKCl 5,3 – 6,0) і добре відгукуються на вапнування.
Третя група – менш чутливі до підвищеної кислотності ґрунтів культури: жито, овес, просо, гречка, тимофіївка, груша. Вони позитивно реагують на вапнування сильно- та середньокислих ґрунтів повними дозами.
У п'яту групу культур включаютьщавель, сераделлу,агрус, які добре переносять підвищену кислотність і слабо потребують вапнування. Оптимальна реакція їм становить рНKCl 4,5 – 5,0. Ці культури чутливі до надлишку водорозчинного кальцію у ґрунті, особливо на початку зростання, тому негативно реагують на високі дози вапна. Але при внесенні невеликих доз вапняних добрив, що містять магній, при забезпеченості грунтів калієм врожайність їх не знижується і навіть підвищується.
Таким чином, більшість сільськогосподарських культур негативно реагує на кислотність ґрунту та позитивно відгукується на вапнування.
Негативний вплив кислих ґрунтів на рослини складається з прямого впливу підвищеної концентрації іонів водню та багатьох непрямих факторів. Прямим наслідком підвищеної кислотності ґрунтового розчину єпогіршення росту та розгалуження коренів, зменшення проникності клітин кореня. Через це утруднюється використання рослинами води та поживних елементів ґрунту, порушується обмін речовин у рослинах, послаблюється синтез білків, пригнічуються процеси перетворення простих вуглеводів (моносахарів) на складні органічні сполуки.
У кислих ґрунтахпригнічується діяльність корисних ґрунтових мікроорганізмів, особливо вільноживучих азотфіксуючих, а також бульбочкових бактерій, для розвитку яких найбільш сприятлива близька до нейтральної, нейтральна іслаболужна реакція (рНKCl 6,5 – 7,5), а утворення доступних для рослин форм азоту, фосфору та інших поживних елементів внаслідок зниження мінералізації органічної речовини протікає слабо. У той же час кисле середовище сприяє розвитку в ґрунті грибів, серед яких багато паразитів та збудників різних хвороб рослин.
Негативна дія підвищеної кислотності значною мірою пов'язана з збільшенням рухомого алюмінію і марганцю в грунті. Особливо чутливі до високої концентрації рухомого алюмінію конюшина, люцерна, озима пшениця та жито (при перезимівлі), буряк, льон, горох, гречка, ячмінь. Ці культури пригнічуються при вмісті 1 кг ґрунту понад 20 – 30 мг алюмінію. Рухливі форми алюмінію та заліза пов'язують засвоювані форми фосфатів, утворюючи нерозчинні та важкорозчинні фосфати полуторних оксидів, тому при великому вмісті перших погіршується харчування рослин фосфором.
У кислих ґрунтахзменшується рухливість молібдену, він переходить у важкорозчинні форми і його може бракувати для нормального росту рослин, особливо бобових. Тому для отримання високих та стійких урожаїв сільськогосподарських культур та підвищення ефективності добрив необхідне вапнування кислих ґрунтів.
Взаємодія вапна з ґрунтом та його вплив на поживний режим, властивості ґрунту та ефективність добрив
Вапно СаСО3 практично нерозчинне у воді. Внесене в ґрунт вапно взаємодіє з вугільною кислотою, що знаходиться в ґрунтовому розчині, і нейтралізує її. При цьому нерозчинний у воді карбонат кальцію або магнію поступово перетворюється на бікарбонат кальцію (або магнію), розчинний у воді:
Бікарбонат кальцію дисоціює на іони Са 2+ та 2НСО3 - і частково піддаєтьсягідролізу:
Са(ОН)2 Са 2+ + 2ОН - .
У ґрунтовому розчині підвищується концентрація іонів кальцію, які витісняють водень із ґрунтового поглинаючого комплексу:
ППК) + Са + 2НСО3 ППК) + 2Н2СО3,
ППК) + Са + 2ОН ППК) + 2Н2О.
Вапно також нейтралізує вільні органічні (гумінові) кислоти та азотну кислоту, що утворюється в процесі нітрифікації:
При вапнуваннікалій важкорозчинних мінералів інтенсивніше перетворюється на засвоювані сполуки, а поглинений грунтом – витісняється в розчин, але засвоєння його рослинами внаслідок антагонізму між катіонами До + і Са 2+ не збільшується.
Вапнення впливає на рухливість і доступність для рослин мікроелементів. Сполуки молібдену переходять у більш засвоювані форми, покращується живлення рослин цим елементом; рухливість сполук бору, цинку, міді та марганцю, навпаки, зменшується, і рослини можуть відчувати їх нестачу. Тому на вапняних ґрунтах ефективне внесення борних, цинкових, мідних, марганцевих добрив. Особливо вимогливі до бору: цукровий та кормовий буряк, конюшина, люцерна, льон, картопля, гречка, цибуля та ін.
Внесення вапняних добривзбагачує ґрунт кальцієм, а при використанні доломітового борошна тамагнієм, що дуже важливо для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, що споживають велику кількість цих елементів.
Вапнування дуже впливає іна ефективність добрив. За даними РУП «Інститут ґрунтознавства та агрохімії» НАН Білорусі, на дерново-підзолистих ґрунтах із рНKCl