Лекція 5. Хімічна меліорація ґрунтів

Кислотно-основні властивості ґрунтів

Ґрунти з підвищеною кислотністю найбільш поширені на Поліссі, в західних регіонах Лісостепу та Карпатській буроземно-лісовій області. Солонцеві комплекси і повторно осолонцьовані ґрунти трапляються майже в усіх регіонах Лівобережної України, але найбільші їх площі в Південному Степу.

Регіони поширення кислих ґрунтів достатньо забезпечені вологою (ГТК > 1), із меншою континентальністю клімату та переважанням елювіального (промивного, застійно-промивного) типу ґрунтоутворення. У південних регіонах, навпаки, переважають дефіцит вологи та акумулятивний (непромивний) тип ґрунтових процесів. Ґрунти Лісостепу займають проміжне положення – їм притаманний як елювіальний, так і акумулятивний типи ґрунтоутворення. Вони займають майже 35 % загальної площі сільськогосподарських угідь і мають різну кислотно-основну буферну здатність. Кислотно-основна буферна здатність ґрунту – це його здатність протидіяти явищам підкислення або підлуження і нейтралізувати добавлення кислоти чи луги, що надійшли в нього.

Природна кислотність ґрунтів формується під час трансформування органічної частини ґрунту. За низького вмісту в рослинних рештках лужноземельних металів і білкових сполук, насамперед в анаеробному середовищі, процес бродіння завершується утворенням різноманітних органічних кислот. Вони сильно підкислюють ґрунт, особливо за відсутності їх нейтралізаторів.

За надходження в ґрунт значної кількості органічних речовин починають інтенсивно розвиватися глейові процеси, які розхитують кристалічні гратки глинистих мінералів, призводять до утворення вільних оксидів алюмінію та заліза. Ці оксиди разом із реакційно-активними органічними кислотами утворюють комплекси і вимиваються з верхньої частини ґрунтового профілю.

Важливу роль у формуванні кислотно-основного режиму відіграють буферні властивості ґрунтів, як їх здатність протистояти вторинному підкисленню чи підлуженню. Цю здатність оцінюють за буферною ємністю – безрозмірною величиною, яку визначають у кислотному й лужному інтервалах навантажень і зазвичай вказують за 100-бальною шкалою (табл.1).

Таблиця 1. Класи ґрунтів за кислотною та лужною буферною ємністю 

(С. А. Балюк, Р. С. Трускавецький, Ю. Л. Цапко та ін., 2012)

Урожай сільськогосподарських культур залежить від показника pH ґрунту, оскільки він визначає: доступність поживних речовин (потенціал токсичності); активність мікроорганізмів; сприйнятливість організмів до захворювань; потенційну шкоду культурі, яку завдають деякі гербіциди.

Засвоєння елементів живлення рослинами відбувається за відповідної реакції ґрунтового середовища. Вважають, що оптимальні значення pH для засвоєння рослинами елементів живлення з ґрунту такі: азоту – 6-8; фосфору – 6,25; калію і сірки – 6–8,5; кальцію і магнію – 4,5–6; бору, міді та цинку – 5–7; молібдену – 7–8,5.

Відомі рідини мають такі показники pH: сік лимонний – 3, сік апельсиновий – 4, молоко – 6, чиста вода – 7, морська вода – 8, мильний розчин – 9. У чистій атмосфері без домішок опади підкислюються вуглекислим газом і pH досягає рівня 5,6– 6,0. «Кислими» вважають опади у вигляді дощу або снігу зі значенням pH < 5,6.

Карту, на якій нанесено ареали кислих ґрунтів за ступенем кислотності називають картограмою кислотності. Її використовують: 1) під час розробки проектів меліорації; 2) нарізання полів сівозмін і планування розміщення сільськогосподарських культур; 3) бонітування та оцінювання земель; 4) диференціації вапнування та застосування добрив.

Для кожного виду рослин є сприятливіший для росту і розвитку інтервал реакції ґрунтового середовища. Для більшості рослин і ґрунтових мікроорганізмів оптимальною є слабокисла і дуже слабокисла реакція ґрунтового середовища (рНсол 6–7). Проте відомі культури, для яких найліпшим є кисліше середовище, але вони добре ростуть за широкого інтервалу pH (таблиця).