Лекція 5. Хімічна меліорація ґрунтів

Чутливість культур до кислотності ґрунту

За відношенням до кислотності ґрунту, а відповідно, і за реакцією на вапнування, сільськогосподарські культури умовно поділяють на п'ять груп.

Перша група культур – це найчутливіші до кислотності ґрунту рослини, які потребують нейтральної або слаболужної реакції ґрунтового розчину (люцерна, буркун, буряк, часник, капуста білоголова, салат, шпинат, селера, гірчиця, яблуня, вишня, слива, смородина). Вони активно реагують на внесення вапна навіть на слабокислих ґрунтах.

Рослини-кальцієфіли (айстра степова, порізник проміжний, модрина європейська, кунжут, виноград, маслина та ін.) пристосовані до життя на ґрунтах, збагачених кальцієм, а також у місцях виходу вапняків, крейди та інших кальцієвмісних порід.

Друга група культур – потребує слабокислої та близької до нейтральної реакції ґрунтового розчину. Вони добре реагують на вапнування не лише сильно- і середньокислих, а й слабокислих ґрунтів (пшениця, кукурудза, ячмінь, соя, горох, соняшник, квасоля, боби кормові, вика, конюшина, лисохвіст, огірок, цибуля, капуста цвітна, груша, агрус).

Третя група культур – слабкочутливі до підвищеної кислотності ґрунтового розчину (жито, овес, просо, гречка, тимофіївка, редиска, помідор, морква, суниця). Вони задовільно ростуть у досить широкому діапазоні pH ґрунтового розчину – від кислих до слабколужних (pH 4,5-7,5), але найкращі для їх росту ґрунти зі слабокислою і близькою до нейтральної реакцією (pH 5,5-6,0). Ці культури позитивно реагують на вапнування середньокислих ґрунтів, що пояснюється не лише зниженням кислотності, й ефектом поліпшення мінерального живлення рослин після вапнування.

 Четверта група культур – потребує вапнування лише середньо- і сильнокислих ґрунтів, але погано переносить у ґрунті надлишок кальцію. Так, картопля не реагує на невелику кислотність, а льон навіть краще росте за слабкокислоТ реакції ґрунтового розчину. На перевапнованих ґрунтах, зокрема за недостатнього внесення мінеральних добрив, насамперед калійних, знижується якість продукції: бульби картоплі дуже пошкоджуються паршею і в них знижується вміст крохмалю, а льон уражується кальцієвим хлорозом, що погіршує якість волокна. Це пов'язано не стільки з нейтралізацією кислотності, стільки зі зменшенням доступності з ґрунту бору, цинку, міді і підвищенням концентрації іонів кальцію в ґрунтовому розчині, що ускладнює надходження в рослини катіонів, наприклад калію і магнію. В сівозмінах з великою часткою картоплі й льону у разі внесення високих норм мінеральних добрив, зокрема калійних, вапнування можна проводити повною нормою. Для цього найліпше використовувати доломітове борошно, яке містить кальцій і магній. При вапнуванні знижується доступність для рослин сполук бору, цинку, міді з ґрунту, що потребує внесення їх з добривами. Виконання цих умов сприяє підвищенню продуктивності всіх культур сівозміни.

П'ята група культур – досить стійкі до кислого середовища. Рослини- ацидофіти: люпин, серадела, картопля, льон, щавель, рис та інші ростуть на ґрунтах з pH 4,0-6,0, а оптимальним для них є pH 4,5-5,0. Вони погано ростуть на лужних і навіть нейтральних ґрунтах. Для них потреба у вапнуванні виникає лише на дуже сильнокислих ґрунтах. Наявність катіонів кальцію в ґрунтовому розчині знижує схожість насіння цих культур і негативно впливає на їх початковий ріст.

Деякі рослини потребують особливо кислих умов для росту (чорниця, рододендрони, каштани). Тому в деяких випадках може з'явитися необхідність у зниженні pH ґрунту. Наприклад, щоб поліпшити ріст чорниці необхідний pH ґрунту 5 і нижче. Показник pH можна знизити за допомогою елементарної сірки.

Загалом більшість вирощуваних сільськогосподарських культур позитивно реагує на ліквідацію надлишкової кислотності ґрунту після вапнування (таблиця).

 Негативна дія кислотності ґрунту на рослини складається з прямої дії підвищеної концентрації іонів водню і багатьох побічних чинників. Прямим її наслідком є погіршення розвитку кореневої системи та її вбирної здатності. Особливо чутливі рослини до підвищеної кислотності ґрунту на початку росту. Погіршується ріст і галуження кореневої системи, фізико-хімічний стан плазми клітин кореня, знижується їх проникність, тому погіршується поглинання рослинами поживних речовин ґрунту і добрив.

За високої кислотності розчину іони водню, проникаючи у великій кількості в тканини рослин, підкислюють клітинний сік. Це гальмує біохімічні процеси в рослині. Кисла реакція ослаблює синтез білкових речовин, у рослинах зменшується вміст загального азоту, а кількість небілкового азоту збільшується; пригнічується перетворення моноцукрів на складні органічні сполуки. Кисла реакція негативно впливає на закладання генеративних органів.

Побічна токсична дія кислотності ґрунту багатостороння. Кислі ґрунти мають гірші властивості (фізичні, фізико-хімічні, структуру, ємність поглинання, буферність), знижується діяльність корисних ґрунтових мікроорганізмів, зокрема азотфіксувальних, мінералізація органічних речовин, що зменшує доступність для рослин елементів живлення.

За підвищеної кислотності ґрунту збільшується рухливість у ньому алюмінію, заліза, мангану. До високої концентрації в ґрунтовому розчині алюмінію особливо чутливі конюшина, люцерна, жито і пшениця (під час перезимівлі), ячмінь, горох, буряк, льон, гречка. Вони пригнічуються вже за вмісту алюмінію 20-30 мг/кг ґрунту. При цьому також погіршується фосфорне живлення рослин. Це пояснюється зв'язуванням доступних фосфатів алюмінієм і залізом у нерозчинні та важкорозчинні оксиди.

Слід зазначати, що між чутливістю до кислотності та рухливістю алюмінію в ґрунті немає прямої залежності. Наприклад, льон віддає перевагу кислому ґрунту, але дуже чутливий до наявності в ньому алюмінію і мангану, а кукурудза стійка до вмісту алюмінію, але потерпає від високої кислотності ґрунту. Капуста білоголова середньочутлива до вмісту мангану, але потерпає за високої кислотності ґрунту.

У кислих ґрунтах зменшується рухливість молібдену, тому його може не вистачати для живлення рослин, зокрема бобових. У ґрунтах з кислою реакцією, особливо піщаних і супіщаних, мало рухомих сполук кальцію й магнію, внаслідок чого порушується живлення рослин цими макроелементами.

Отже, для отримання високих урожаїв і підвищення ефективності добрив потрібно проводити вапнування кислих ґрунтів, у тому числі й чорноземів. Декальцинація чорноземів, особливо орного шару, є результатом періодичного промивання верхньої частини профілю і різко від'ємного балансу кальцію в землеробстві.