Тема. Розрахунок доз гіпсу для окультурення грунтів
Гіпсування грунтів.Засолені грунти поширені переважно в зонах Лісостепу та Степу. Сформувались вони в умовах сухого клімату та близького залягання підґрунтових вод. Високий уміст солей у грунтовому розчині та грунтово-вбирному комплексі обумовили цілий ряд негативних властивостей цих грунтів. Грунти мають несприятливу агрономічну структуру, часто запливають від дощів, а у післясходовий період на їх поверхні утворюється грунтова кірка. Грунти малопридатні для сільськогосподарського використання без корінного їх поліпшення.
Загальна площа засолених грунтів та солонців на території України становить близько 6,6-7,2% від площі сільськогосподарських угідь.
Лужність грунтів. Розрізняють актуальну і потенційну лужність грунтів. Актуальна лужність - це лужність грунтового розчину, що виникає під впливом гідролітично лужних солей, наприклад соди або бікарбонату кальцію. Потенційна лужність виявляється у грунтів, що містять в грунтовому поглинаючому комплексі натрій. Вона характерна для солонцюватих і засолених грунтів і визначається реакцією з утворенням соди. Боротьба з лужністю проводиться гіпсування грунтів. Сірчанокислий натрій водорозчинний, легко вимивається. Введення в грунтовий комплекс Са2+ покращує властивості грунтів. Для зниження лужності солонців застосовують суперфосфат, сульфат амонію, гній.
Таблиця 1
Градація грунтів за ступенем засолення натрієм та
солестійкістю культур
| Ступінь солонцюватості | Вміст обмінного Nа+, % | Культури, які витримують різний ступінь засолення |
| Несолонцюватий | <3 | Переважна більшість культур |
| Солонцюватий | 3-10 | Озима пшениця, сорго, еспарцет |
| Солонець малонатрієвий | 10-25 | Овес, жито, просо, люцерна, кострець безостий, суданська трава |
| Солонець середньонатрієвий | 25-40 | Ячмінь, цукрові та кормові буряки |
| Солонець багатонатрієвий | >40 | Гірчиця |
Потреба грунтів у гіпсуванні виникає при насиченні грунтово-вбирного комплексу обмінним натрієм більш як на 3%. Такі грунти називають солонцюватими і відносять до I-III класу придатності. Деякі культури, як наприклад, озима пшениця, сорго, еспарцет добре почувається на солонцюватих грунтах (Табл. 1). Тому за умов дефіциту гіпсу вирощування цих культур можливе без проведення меліоративних заходів.
Хімічна меліорація передбачає внесення в орний шар грунту меліорантів (гіпсу). Цей прийом є основним заходом підвищення родючості солонцюватих та солончакуватих грунтів.
Проведення хімічної меліорації сприяє насиченню грунтового комплексу іонами обмінного кальцію, витіснення іонів натрію у грунтовий розчин і поступовій його інфільтрації вниз грунтового профілю. Це призводить до поліпшення водно-фізичних властивостей орного шару грунту, покращення структури та будови грунтів.
Вважають, що у складі ріллі можна використовувати солонцеві грунти з вмістом обмінного натрію у грунтово-вбирному комплексі до 25%. Грунти з умістом обмінного натрію у грунтово-вбирному комплексі 25-40% рекомендується використовувати під сіножаті і пасовища. Багатонатрієві солонці з вмістом обмінного натрію у грунтово-вбирному комплексі більше 40% рекомендується вилучати зі складу сільськогосподарських угідь і використовувати під заповідні та рекреаційні зони.
Проведенні хімічних меліоративних заходів є одним і обов’язковим агротехнічним прийомом при використанні солонцюватих грунтів та солонців усіх рівнів і типів засолення. Певні особливості існують при розрахунку дози меліоранту та прийомах і способах його внесення у грунт.
Для гіпсування грунтів застосовують в основному сиро-мелений гіпс (з природних покладів), фосфогіпс - відходи виробництва добрив, відходи содової промисловості. Тривалість переходу солонців під дією гіпсу в культурну грунт, тобто меліоративний період, 8-10 років в незрошуваних умовах і 5-6 років при зрошенні. Середня прибавка врожаю зерна при внесенні гіпсу складає в чорноземній зоні (без зрошення) 3-6 ц/га, в зоні каштанових грунтів 2-7 ц/га. На зрошуваних землях ефективність гіпсування грунтів підвищується.
При меліорації солонців важливим є місце внесення гіпсу в сівозміні. Кращі умови переміщення і зволоження утворюються в чистих парах, тому значну частину гіпсу необхідно вносити при оранці пару. При відсутності чистих парів краще місце для застосування гіпсу – поле просапних культур ( у Лісостепу - цукрові буряки, Степу – кукурудза), де його вносять восени під зяблеву оранку.
Для кращого переміщування гіпсу з грунтом його необхідно заорювати плугами без передплужників. Слід поєднувати гіпсування з внесенням у солонці гною, компосту, або заорюванням зеленої маси сидератів. При цьому максимально проявляється дія гіпсу.
Дози гіпсу (встановлюють за кількістю натрію в кореневмісному шарі грунту, який необхідно замістити кальцієм) від 3-4 до 10-15 т/га, найбільші - на содових солонцях. Гіпс вносять у 2 прийоми: перед оранкою і після неї під культивацію. На солонцюватих грунтах, що містять меншу кількість натрію, ніж солонці, гіпс (3-4 ц/га) вносять у рядки разом з насінням. Гіпсування грунтів проводять у комплексі з агротехнічними заходами: глибока оранка (на 40-50 см) з перемішуванням солонцюватого шару (це дає можливість перемістити гіпс, що міститься в підорному шарі, в орний шар), зрошення, внесення органічних добрив, снігозатримання та затримання талих вод, посів багаторічних трав.
Дози гіпсу розраховують за вмістом обмінного натрію у грунтово-вбирному комплексі з корективами на тип засолення.
Дозу гіпсування для солонцюватих грунтів на низьконатрієвих солонців (<20% ємності поглинання) розраховують за формулою:
Д = 0,086 .hd.Nа,
де Д- доза гіпсу для повного витіснення обмінного натрію, т/га;
h – глибина меліорованого шару, см;
d – об’ємна маса меліорованого шару грунту, г/см3.
Nа – загальний вміст обмінного натрію, мг-екв./100 г грунту.
Для середньо- і багато натрієвих солонців (>20% від ємності поглинання):
Д = 0,086 .hd. (Nа – 0,1Е),
де Е – ємність поглинання, мг-екв на 100 г грунту;
0,1 – зниження коефіцієнта, який допускає збереження у грунтово-вбирному комплексі солонців до 10% обмінного натрію.
Для середньо- і багато натрієвих солонців при содовому типі засолення:
Д = 0,086 .hd.[(Nа – 0,1Е)+(S-1,0)],
де S – вміст СО32- + Н2СО3- у водній витяжці, мг-екв на 100 г грунту;
0,1 – кількість СО32- + Н2СО3- у водній витяжці, які не шкідливі для рослин, мг-екв на 100 г грунту.
Враховуючи, що характер і ступінь засолення грунтів по природно-кліматичних зонах України досить різняться, проведення меліоративних заходів також має певну зональну специфіку.
Лабораторна робота № 13