Агроосвіта

АГРОХІМІЯ

Електронний підручник

Головна

Теоретичні відомості

Тести

Глосарій

Додатки

Список використаних джерел

Укладачі

3. ХІМІЧНА МЕЛІОРАЦІЯ ҐРУНТІВ

3.1. Вапняні добрива і їх використання

3.1.1. Характеристика вапнякових добрив.

3.1.2. Визначення потреби та норм у вапнуванні ґрунту.

3.1.1. Характеристика вапнякових добрив

У практиці сільськогосподарського виробництва для вапнування кислих ґрунтів широко використовують як промислові вапняні добрива, так і місцеві меліоранти. Всі вони поділяються на три групи: тверді вапняні породи, які після розмелювання та випалювання становлять групу промислових вапняних добрив; м'які вапняні породи, що не потребують розмелювання; відходи промисловості.

Тверді вапняні породи містять різну кількість СаС0₃ і МgС0₃, а також домішки – пісок і глину. За вмістом оксидів кальцію і магнію вони поділяються на вапняки, доломітизовані вапняки і доломіти.

Рис. 3.1. Вапняк

Вапняки – осадочні гірські породи, переважно морського походження, що містять 55–56% СаО, не більше 0,9% MgО і складаються переважно з мінералів кальциту, кремнезему, оксидів заліза та глауконіту.

Доломітизовані вапняки – такі ж самі осадові породи, але містять 42–55% СаО і до 9 % МgO та різні домішки.

Рис. 3.2. Доломіт

Доломіти – осадові гірські породи з вмістом 30–32% СаО і 18–20% МgO. Складаються переважно з мінералу доломіту – подвійної солі карбонатів кальцію і магнію СаС0₃  МgС0₃ і різних домішок. Вміст магнію в доломітах і доломітизованих вапняках підвищує їх ефективність при вапнуванні кислих ґрунтів.

За вмістом домішок піску і глини вапняки, доломітизовані вапняки і доломіти поділяються на чисті вапнякові породи, коли вміст домішок не перевищує 5%; мергелізовані породи – домішки становлять 5–25% і мергелі – вміст домішок понад 25%.

Рис. 3.3. Крейда

Крейда – щільна, тверда осадова гірська порода, що містить 90–98% СаС0₃ і домішки магнію до 1%, а також кварц, глауконіт та інші мінерали.

Усі тверді вапняні породи перед внесенням у ґрунт потребують переробки. При розмелюванні вапняних порід, доломітів і крейди добувають вапнякове борошно, а при їх випалюванні – палене вапно.

Рис. 3.4. Вапнякове борошно

Вапнякове борошно – основне вапняне добриво. Випускається пилоподібне борошно двох класів та вапнякове борошно, що мало розпилюється.

Палене і гашене вапно. При випалюванні твердих вапняних порід добувають палене вапно, основою якого є оксиди кальцію і магнію. Після розсівання його по полю і заорювання в ґрунт воно перетворюється у гашене вапно. Взаємодіючи з ґрунтовим вбирним комплексом, воно нейтралізує кислотність ґрунту.

М'які вапняні породи – місцеві швидкодіючі меліоранти, що не потребують переробки. Це в основному породи вторинних відкладень прісноводних вапняків. Вони, як правило, легко добуваються з допомогою місцевих засобів. До м'яких вапняних порід належать вапняні туфи, гажа, мергелі, торфотуфи, природне доломітове борошно.

Рис. 3.5. Вапняні туфи

Вапняні туфи (джерельне вапно) – пухка, пориста маса, що складається із ніздрюватих зерен і маленьких грудочок сірого, жовтувато-бурого або іржавого кольору з високим вмістом СаСО₃ – 90–98, іноді 70–30%. Поклади вапняних туфів залягають на понижених елементах рельєфу, в місцях виходу на поверхню
джерел – долинах, балках, ярах. Перед внесенням у ґрунт вапняні туфи просіюють, великі грудки подрібнюють.

Гажа (озерне вапно) утворюється після висихання озер і боліт, що заповнювалися багатими на карбонати водами. Це дрібнозерниста маса з домішками піску, мулу й органічних речовин (до 30% і більше) і високим вмістом води. При вивезенні на поля потребує підсушування, після чого легко розсипається на часточки, менші 0,25 мм, і добре зберігає розсипчастість. Високоефективний меліорант. Часто ефективніший, ніж вапняне борошно.

Рис. 3.6. Мергелі

Мергелі – вапняні породи, що крім СаС0₃ і МgС0₃ містять понад 25 % піску і глини. За фізичним станом вони поділяються на тверді і розсипчасті. Нейтралізуюча здатність коливається в межах 25–75%. Породи, що містять 50–75% СаСОз називаються мергелями, а 25–50% СаС0₃,– глинистими мергелями. Мергелі містять також домішки гіпсу, слюди, глауконіту, іноді азот, фосфор та інші корисні для рослин елементи .

Відходи промисловості, що утворюються в процесі виробництва, і містять значну кількість кальцію і магнію у вигляді СаС0₃, MgСОз, СаО, Са(OH)₂, а також силікатів. Крім того, до їх складу входять значні кількості домішок фосфору, сірки і різних мікроелементів. За ефективністю деякі відходи промисловості навіть переважають природні меліоранти. Проте окремі з них містять домішки, що негативно впливають  на розвиток рослин, особливо в перший період. Це слід враховувати при застосуванні їх для вапнування ґрунтів.

3.1.2. Визначення потреби та норм у вапнуванні ґрунту

Ефективність вапнування залежить від рівня кислотності ґрунту: чим рівень кислотності вищий, тим гостріша потреба у внесенні вапняних добрив і більша віддача від їх використання.

За мірою кислотності та потребою у вапнуванні ґрунти поділяють на чотири групи (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Потреба ґрунтів у вапнуванні залежно від рНсол.

(за Т. О. Грінченком)

Кислотність ґрунту	рНсол.	Потреба ґрунту у вапнуванні
Дуже сильна	< 4,5	Першочергове вапнування в усіх типах сівозмін
Середня	4,6–5,0	Першочергове вапнування в овочевих і кормових сівозмінах на супіщаних та суглинкових ґрунтах; середня потреба у польових сівозмінах на піщаних ґрунтах
Слабка	5,1–5,5	Вапнування супіщаних і суглинкових відмін, зокрема в кормових і овочевих сівозмінах та в сівозмінах з травами В останню чергу вапнують піщані й глинисто-піщані ґрунти
Близька до нейтральної	5,6–6,0	Вибіркове вапнування супіщаних та суглинкових ґрунтів і насамперед у сівозмінах з вибагливими до вапна культурами. Не потребують вапнування ґрунти з рНсол.>6,5 незалежно від їх поширення

За ступенем насиченості ґрунту основами (V) додатково уточнюють потребу його у вапнуванні: сильна – V < 50%, середня – V = 50…70, мала – V = 70…80, потреби у вапнуванні немає – V > 80%.

За однакового значення рН ґрунти більше насичені основами, менше потребують вапнування.

При визначенні потреби ґрунтів у вапнуванні враховують також гідролітичну кислотність (табл. 3.2).

Таблиця 3.2.

Оцінка потреби ґрунтів у вапнуванні

залежно від величини гідролітичної кислотності

Гідролітична кислотність, смоль/кг ґрунту	Поширення ґрунтів	Потреба у вапнуванні
>4,0	Усі зони	Першочергова
4,0–3,0	Зони Полісся та Лісостепу	Першочергова
	Передкарпаття та Західний Лісостеп	Середня
	Гірські райони Карпат	Слабка
3,0–2,0	Зони Полісся та Лісостепу	Середня
	Передкарпаття	Слабка
	Гірські райони Карпат	Відсутня
2,0–1,8	Зона Лісостепу	Середня
	Зона Полісся	Середня
1,8–1,5	Зона Полісся	Слабка

Відомості про всі агрохімічні показники, що визначають потребу ґрунту у вапнуванні, є в ґрунтових і агрохімічних картах (картограмах) та паспортах полів, які на замовлення землекористувача періодично обновлює агрохімічна служба.

Для визначення місця внесення вапна у сівозміні потрібно враховувати чутливість вирощуваних культур до кислотності ґрунту; період часу від внесення до прояву максимальної нейтралізуючої здатності певної форми вапняного добрива; організаційно-технічні можливості своєчасного та якісного проведення робіт з вапнування.

У сівозмінах з високою насиченістю льоном, картоплею і люпином вапнування слід проводити за показника рН_сол. = 5,5 і нижче (на піщаних ґрунтах – 5,2 і нижче). Рекомендують вносити вапно безпосередньо під ці культури або за чотири і більше років до їх сівби.

Повторне вапнування ґрунту після внесення повної норми вапна проводять через 8–10 років або один раз за ротацію сівозміни. У разі внесення половинних його норм вапнування повторюють через 4–5 років.

Розрахунок норми вапна за результатами визначення гідролітичної кислотності за методом Каппена:

, т/га.

Формулу отримано після проведення таких розрахунків. Для нейтралізації 1 смоль кислотності в 1 кг ґрунту (Нг) потрібно 1 смоль (або 500 мг) СаСО₃. Якщо цю величину помножити на масу орного шару на 1 га (в середньому для середньосуглинкових ґрунтів 3 · 10⁶ кг), а для перерахунку міліграмів у тонни поділити на 10⁹, то отримаємо повну норму СаСО₃. Якщо вміст діючої речовини у вапнуючих матеріалах зазначено не у вигляді СаСО₃, а у формі МgСО₃, СаО, МgО чи Са(ОН)₂, то одержану величину (з урахуванням еквівалентної маси цих сполук) відповідно помножимо на коефіцієнт 1,20; 1,79; 2,50; 1,35.

Нині на виробництві все частіше (поряд з вищезазначеним методом) застосовують розрахунок норми вапна за нормами його витрат на зміщення величини рН_сол. (табл. 3.2):

Н_СаСО3 = ∆ рН · А · 10,

де ∆рН – заплановане зміщення рН (рН оптимальне – рН фактичне);

А – витрати СаСО₃ для зміщення рН на 0,1, т/га (табл. 3.3);

10 – коефіцієнт для перерахунку в тонни на 1 га.

Таблиця 3.3

Нормативи витрат СаСО₃ для зміни показника рН_сол. ґрунту на 0,1 частки, т/га

Ґрунти	Гранулометричний склад ґрунту	Кислотність ґрунту
		рН<4,5	4,5–5,0	5,0–5,5
Дерново-підзолисті	Піщаний і супіщаний	0,45	0,61	0,63
	Легко- і середньосуглинковий	0,71	0,81	0,84
Сірі лісові, чорноземи опідзолені	Піщаний і супіщаний	0,48	0,62	0,65
	Легко- і середньосуглинковий	0,66	0,80	0,91
	Важкосуглинковий	0,68	0,81	0,93

ПИТАННЯ  ДЛЯ  САМОКОНТРОЛЮ

1. Дати характеристику основним вапняним добривам.

2. Які природні матеріали і відходи виробництва використовуються для вапнування ґрунтів?

3. Як визначити потребу ґрунту у вапнуванні та норму вапна?

Попередня тема

На початок

Наступна тема