Хімічна меліорація грунтів, авторська платформа
До хімічної меліорації (меліорація - докорінне поліпшення грунтів) доводиться вдаватися в тих випадках, коли необхідно швидко змінити їх несприятливі для рослин властивості, підвищити родючість. Для цього в грунт вносять хімічні сполуки. поліпшують або змінюють її властивості. У сільському господарстві найбільш часто застосовують вапнування кислих ґрунтів і гіпсування, а іноді кіслованіе лужних.
Вапнування кислих ґрунтів
На пострадянському просторі близько половини всіх придатних для обробки земель розташовано в нечорноземної зоні. Атмосферних опадів тут випадає досить, а часом і занадто багато. Але врожаї на підзолистих і дерново-підзолистих грунтах, що переважають у цій зоні, невеликі. Причина їх низької родючості - нестача поживних речовин, погана структура і кисла реакція багатьох з них. Кислотність грунту викликають органічні і частково мінеральні кислоти і водневий іон, що знаходиться на поверхні найдрібніших, колоїдних частинок грунту.
Більшість сільськогосподарських культур погано ростуть на сильнокислому грунтах і дають низькі врожаї. Особливо чутливі до грунтової кислотності буряк, капуста. гірчиця. конюшина. люцерна. еспарцет. буркун. цибуля. часник. смородина. Трохи менш, але також чутливі до підвищеної кислотності пшениця, ячмінь. кукурудза. квасоля. горох. бруква. турнепс. капуста цвітна, огірки; з плодових - яблуня. слива. вишня; з трав - багаття, лисохвіст. Слабо чутливі до кислої реакції овес, жито, гречка. тимофіївка. але і вони позитивно реагують на вапнування.
Є культури, які легко переносять підвищену кислотність і не потребують зазвичай вапнування ґрунтів. Деякі з них підвищують врожайність при неповному вапнування, коли сильна кислотність змінюється слабкою. Це льон. соняшник. морква. петрушка. ріпа, редька.
У чому ж виявляється негативна дія кислотності на рослини і ґрунту? У тому, що іон водню сприяє руйнуванню ґрунтових мінералів і збіднення грунтів. Крім того. він отруйний для рослин і корисних мікроорганізмів. Через високу кислотність в ґрунтових розчинах з'являються шкідливі для рослин і мікроорганізмів з'єднання алюмінію, заліза, марганцю. Розчинений в кислих грунтах алюміній може завдати рослинам шкоду більший, ніж водневий іон.
Для нейтралізації ґрунтової кислотності в грунт вносять мелений вапняк (вапняну муку) або крейда. палену вапно. туф, сланцеву або торф'яну золу. Але деякі рослини, наприклад картопля. хворіють при надлишку вапна. У таких випадках краще використовувати мелений доломіт. мергель. в яких крім вуглекислого кальцію міститься вуглекислий магній. Кальцій і магній потрібні і як добрива.
У підвищенні родючості кислих ґрунтів вапнування належить одне з перших місць. Воно усуває кислотність, переводить деякі отруйні сполуки, наприклад алюмінію, в нерозчинну, а тому нешкідливу для рослин форму і, навпаки, сприяє розчинності деяких інших речовин, в тому числі фосфатів (пов'язуючи рухливі алюміній і залізо), і тим самим підвищує доступність їх для рослин. Одночасно поліпшуються умови життя корисних мікроорганізмів, їх активність зростає. У грунті накопичуються гумусові речовини, що поліпшують її структуру. Грунт стає більш водо - і повітропроникною, її легше обробляти.
Залежно від ступеня кислотності грунту, кількості в ній гумусу і глинистих частинок необхідно вносити в грунт різну кількість вапна. Наприклад, на глинистих ґрунтах необхідно вносити приблизно в півтора рази більше вапна, ніж на легкосуглинистих і супіщаних. Слабокислі грунту вапнування не потребують.
У вапнованих грунту потрібно обов'язково вносити мінеральні та органічні добрива. Тільки за цієї умови можна отримати найбільший ефект від усунення кислотності ґрунтів. Кращі результати дає внесення вапна разом з органічними і мінеральними добривами. Вапно підвищує ефективність мінеральних і органічних добрив на 25-50%. Наприклад, урожай ячменю і багаторічних трав при внесенні 20 т гною і 6 т вапна на гектар дорівнює врожаю, який буває при внесенні 40 т гною. Навіть внесення половинних доз вапна значно підвищує урожай. На вапнованих грунтах урожай озимої пшениці підвищується в середньому на 3-6 ц з гектара, ярої пшениці, ячменю і жита - на 2-5 ц, конюшини на сіно - на 10-15 ц, кормових коренеплодів - на 60 ц.
Чим кисліше грунт, тим більші надбавки урожаю дає внесення вапна. Але одне вапнування дуже
бідних грунтів може не дати позитивного результату, так як вапно знижує розчинність деяких інших речовин, наприклад калію і мікроелементів. Тому на бідних ґрунтах часто доводиться при вапнуванні вносити мікроелементи: бор. на деяких грунтах марганець. сірку, молібден. Мікроелементи підвищують не тільки врожайність рослин, але і стійкість їх проти різних захворювань.
Вапно, внесена в грунт, поступово вимивається просочується водою в глибші шари. Тому вапнування необхідно повторювати через кожні 7-10 років.
Гіпсування та кіслованіе грунтів
Ґрунти степової зони - чорноземи, каштанові і інші мають високою природною родючістю. Вони характеризуються нейтральною реакцією і в хімічній меліорації не потребують. Однак серед них зустрічаються грунту лужні. Це перш за все солонці. Солонці неродючі, на них погано розвиваються навіть дикорослі рослини. Сухі солонці дуже щільні і при обробці розбиваються на великі брили. Вода на солонцях застоюється. Обробляти такі грунту дуже важко і часто марно: врожаю з них не отримаєш. Солонці нерідко зустрічаються невеликими плямами серед інших, більш родючих грунтів, займаючи від 10 до 50% всієї площі. Це сильно ускладнює використання хороших грунтів.
Плями, не покриті рослинністю, - це солонці. Такі грунти потребують гіпсування.
Несприятливі властивості солонці викликаються присутністю іона натрію на поверхні колоїдних частинок грунту. У присутності натрію колоїдні частинки поводяться інакше, ніж з іншими іонами, в результаті чого ці ґрунти переходять в безструктурне стан.
Видалити з солонці натрій можна, тільки промивши його розчином будь-якої солі. наприклад кальцію. Іон кальцію витіснить натрій. Після цього несприятливі властивості солонці зникнуть. Однак вносити в грунт для витіснення обмінного натрію вуглекислий кальцій. як робиться при вапнуванні, марно. У солонцях він залишається недіяльному. Вносити треба легше розчинну сернокислую сіль кальцію - тонко розмелений гіпс або фосфогіпс, в якому крім гіпсу міститься 2-3% фосфорного ангідриду. Зазвичай доводиться вносити від 5 до 25 т сирого (водного) гіпсу на один гектар солонців. Гіпс розсипають по поверхні ґрунтів, а потім заорюють.
Солонці, які містять вуглекислий кальцій починаючи з самого верхнього шару, можна покращувати, вносячи в грунт кислі промислові відходи, найкраще відходи від виробництва технічної сірчаної кислоти. Цей прийом називається кіслованіем солонців.
Гіпс розсипають по поверхні грунту, а потім заорюють.
Кіслованіе застосовують також на грунтах, засолених содою. Цю саму токсичну з зустрічаються в грунтах солей не вдається видалити промивками. Доводиться попередньо зруйнувати соду - з'єднати іон натрію з сірчанокислим іоном - і після цього промити грунт.
Хімічна меліорація - важлива частина тієї величезної роботи щодо докорінного поліпшення земель, яка розгорнулася на всій великій території нашої країни.
На півдні проводиться зрошення і усувається засолення і лужність грунтів, на півночі осушуються перезволожені землі і ведеться боротьба зі шкідливою кислотністю грунтів.