|
|
|
АГРОХІМІЯ Електронний посібник |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. АГРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТУ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2.1. Склад і вбирна здатність ґрунту 2.1.1. Складові частини
ґрунту 2.1.2. Вбирна здатність
ґрунту 2.1.3. Ґрунтовий вбирний
комплекс 2.2.1. Поняття про родючість ґрунту 2.2.2. Вміст та перетворення поживних речовин в ґрунті 2.2.3. Роль добрив у підвищенні
ефективності родючості ґрунту 2.3. Агрохімічні
властивості основних типів ґрунтів України 2.3.1. Поняття про агрохімічну характеристику ґрунтів 2.3.2. Агрохімічна характеристика ґрунтів Полісся,
Лісостепу, Степу 2.3.3. Моделі родючості ґрунтів 2.1. Склад і вбирна
здатність ґрунту 2.1.1. Складові
частини ґрунту Ґрунт складається з трьох фаз: твердої, рідкої
(ґрунтового розчину) і
газоподібної (ґрунтового повітря). Елементи кореневого живлення містяться в
основному в твердій фазі і лише в незначних кількостях у ґрунтовому
розчині. Тверда фаза – це основа
ґрунту, яка складається з мінеральної та органічної частин. Мінеральна речовина більшості ґрунтів складає 80 – 90% твердої фази, яка
входила до складу материнської породи. Органічна
частина ґрунту складається із залишків рослин і тварин, які не
розклалися, та гумусу.
Рис. 2.1. Середній
склад органічної речовини ґрунту Рідка фаза ґрунту – це ґрунтовий
розчин, який є сумішшю розчинених мінеральних солей, деяких органічних речовин
і газів у воді. У ньому в найдоступнішій для рослин формі знаходяться поживні
речовини. Ґрунтовий розчин активно впливає на
водозабезпечення рослин за рахунок осмотичного тиску, який визначається
концентрацією іонів (від кількох мг/л до 100 і більше
г/л), рН тощо, які, в
свою чергу, залежать від вмісту води в ґрунті. Газоподібна фаза
ґрунту – це ґрунтове повітря, що знаходиться між частинками ґрунту у великих
некапілярних порах. Його склад відрізняється від атмосферного підвищеним
вмістом вуглекислого газу – 0,1 – 10% (в атмосферному – 0,03%), азоту – до
80,2% (в атмосферному – 78,08%), присутністю аміаку, сірководню, зниженим
вмістом кисню – до 10% (в атмосферному повітрі – 21%). Склад ґрунтового повітря залежить від твердої фази ґрунту,
вмісту води, життєдіяльності ґрунтових організмів тощо. Поліпшення
повітряного режиму ґрунту прямо пов'язане зі звичайними
агротехнічними прийомами з регулювання фізичних властивостей ґрунтів і
водного режиму. Підвищення аерації ґрунтів
досягається зменшенням зволоження верхніх горизонтів. Однак для росту рослин
потрібно оптимальне співвідношення між ґрунтовим повітрям і вологою, що
досягається лише в добре оструктуренних ґрунтах додаванням органічних добрив
при оранці. Хороший ефект дає осушення боліт, створення мікропідвищень,
лісомеліоративних насаджень. 2.1.2. Вбирна здатність
ґрунту Властивість ґрунту вбирати і утримувати різні речовини
називають вбирною здатністю. К.К. Гедройц виділив п'ять видів вбирної здатності ґрунту:
механічну, біологічну, хімічну, фізичну та фізико-хімічну. Механічна вбирна здатність – це вбирання і затримування
ґрунтом твердих частинок у своїх порах подібно фільтру. Біологічне вбирання зумовлюється процесами життєдіяльності
рослин і мікроорганізмів, які поглинають важливі для себе елементи. Для прикладу,
біологічна фіксація азоту бульбочковими бактеріями на коренях бобових
культур. Хімічна вбирна здатність ґрунту пов'язується з утворенням у
ньому важкорозчинних сполук, які завдяки цьому утримуються. Визначається ця
вбирна здатність хімічними реакціями, що закріплюють аніони чи катіони
залежно від розчинності утворених солей. Наприклад, перехід розчинної солі
дигідрофосфату кальцію у важкорозчинний фосфат. Фізичне вбирання відбувається за рахунок поглинання ґрунтом
молекул речовин завдяки силам притягання (адсорбції). Фізико-хімічна,
або обмінна, вбирна здатність зумовлена наявністю в ґрунті колоїдів, які
утворюють у ґрунтовому розчині колоїдні міцели. Між ґрунтовим розчином і
колоїдною міцелою проходить в еквівалентній кількості обмін іонами. 2.1.3. Ґрунтовий вбирний
комплекс Уся сукупність високодисперсних
мінеральних, органічних та органо-мінеральних часточок ґрунту, що бере участь
у вбиранні і обміні іонів, називається ґрунтовим вбирним
комплексом (ГВК). Ємність вбирання катіонів ґрунту – це
максимальна кількість обмінних катіонів, що можуть бути ввібрані ГВК, виражена в мілімолях (мг-екв) на 100 г ґрунту. Наприклад, в 100 г
дерново-підзолистого ґрунту в увібраному стані міститься, мг: кальцію – 200,
магнію – 24, амонію – 3,6, водню – 1, алюмінію – 2,7. Ємність вбирання (Т) такого ґрунту становитиме:
де 20, 12, 18, 1, 9 відповідно
еквівалентна маса кальцію, магнію, амонію, водню, алюмінію. Різні ґрунти мають неоднакову ємність
вбирання. Вбирна здатність ґрунту визначає
ступінь рухомості в ньому поживних речовин добрив. На ґрунтах з високою
ємністю вбирання, що характерна для чорноземів, відбувається порівняно
незначне вимивання поживних речовин, внесених з добривами. На ґрунтах з малою
ємністю вбирання (піщаних і супіщаних) легкорозчинні добрива можуть
вимиватися в нижчі шари ґрунту і створювати підвищену концентрацію ґрунтового
розчину. Тому азотні і калійні добрива на таких ґрунтах доцільніше вносити
невеликими дозами і незадовго до початку засвоєння їхніх поживних речовин
рослинами. Склад увібраних ГВК катіонів визначає реакцію ґрунту. Склад увібраних катіонів
визначається сумою ввібраних основ і ступенем насиченості ґрунту
основами. К.К.Гедройц вважав, що найсприятливішим в
агрономічному відношенні є такий ґрунт, в якому на частку кальцію та магнію
припадає близько 85 % ємності вбирання, а на частку всіх інших іонів –
близько 15%. Ґрунти, що містять 75
– 80% кальцію, 10 – 12 магнію, 6 – 8 водню та алюмінію, 5 – 9% калію та
амонію, а в лісостеповій зоні і натрію, завжди мають достатні запаси поживних
речовин, близьку до нейтральної реакцію ґрунтового розчину,
відзначаються високою ефективною родючістю. 2.2.1. Поняття про родючість ґрунту Найхарактернішою властивістю ґрунту як природного тіла є його
родючість. Від неї залежать усі прояви життя на Землі. Родючість ґрунту ділять на: v
природна – властивість гнуту, що формується у
процесі його розвитку під впливом факторів ґрунтоутворення без втручання
людини; v
штучна – родючість, якої набуває ґрунт у
результаті впливу цілеспрямованої діяльності людини (різні види обробітку,
внесення добрив тощо); v
потенційна – сумарна родючість ґрунту, що
визначається тими його властивостями, які набуті в процесі ґрунтоутворення та
в результаті впливу діяльності людини; v
ефективна – частина потенціальної родючості, яка
реалізується у вигляді врожаю рослин за певних кліматичних і агротехнічних
умов; v
відносна – родючість ґрунту відносно певної групи
або окремих видів рослин; v
економічна – оцінка ґрунту у зв’язку з його
потенціальною родючістю та економічною характеристикою земельної ділянки; v
відтворення родючості – сукупність природних
ґрунтових процесів або системи цілеспрямованих меліоративних та агротехнічних
заходів для підтримання ефективної ґрунтової родючості. Родючість ґрунту – це сукупність
властивостей, що забезпечують здатність ґрунту задовольняти вимоги рослин до
земних факторів життя.
Рис. 2.2. Родючість ґрунту 2.2.2. Вміст та перетворення поживних
речовин в ґрунті Різні типи ґрунтів відрізняються за вмістом
основних елементів живлення (табл. 2.1). Таблиця 2.1 Валовий вміст азоту,
фосфору та калію в орному шарі різних ґрунтів
Загальний запас азоту, фосфору і калію в
більшості ґрунтів складає значні величини, що у десятки і сотні разів
перевищують винос їх врожаєм однієї культури. Однак основна маса поживних
речовин знаходиться в ґрунті у вигляді сполук, недоступних
для безпосереднього живлення рослин. Валовий запас поживних
речовин у ґрунті вказує лише на його потенційну родючість. Для оцінки
ефективної родючості ґрунту, дійсної здатності ґрунту забезпечувати високу
врожайність сільськогосподарських культур важливе значення має вміст поживних
речовин у доступних для рослин формах. Для живлення рослин доступні тільки ті живильні
речовини, які знаходяться в ґрунті у формі сполук, розчинних у воді, та
слабких кислотах, а також в обмінно-поглиненому стані. У різних ґрунтах процеси мобілізації протікають з
неоднаковою інтенсивністю залежно від характеру сполук, якими представлені
поживні речовини, особливостей клімату, рівня агротехніки тощо. Звичайно ці
процеси протікають повільно, і тих кількостей доступних для рослин форм
поживних речовин, які утворилися в ґрунті за вегетаційний період, буває недостатньо
для задоволення потреби рослин. Тому майже на всіх ґрунтах внесення добрив значно підвищує врожайність сільськогосподарських культур. Вміст поживних речовин, які легко засвоюються
рослинами, залежить від типу ґрунту, його окультуреності та обсягів добрив,
які були внесені в попередні роки. Забезпеченість рослин поживними речовинами
може бути неоднаковою у різних господарствах і на окремих полях господарства.
Тому для правильного застосування добрив важливе значення мають агрохімічні
аналізи ґрунтів для визначення рухливих форм азоту, фосфору і калію, що
проводяться проектно-технологічними центрами охорони родючості ґрунтів. 2.2.3. Роль добрив у
підвищенні ефективності родючості ґрунту Встановлено, що
добрива підвищують врожай всюди. Наприклад, на ґрунтах дерново-підзолистого
типу, сірих лісових та вилужених чорноземах добре діють три основних елементи
живлення – N, P, K. При цьому роль фосфору у збільшенні вмісту рухомих фосфатів
в цих ґрунтах, а вплив калію стійкий та високий, але виявляється значно
менше, ніж N та P. На вказаних ґрунтах виявлена висока ефективність
вапнування, а на легких ґрунтах – також ефективність внесення Mg та позитивна дія S. Взагалі
такі ґрунти характеризуються інтенсивним застосуванням органічних
та мінеральних добрив. 2.3. Агрохімічні властивості основних типів ґрунтів України 2.3.1. Поняття про
агрохімічну характеристику ґрунтів Характеристика
агрохімічних властивостей основних типів ґрунтів:
vкисла реакція середовища
(рН 4 – 5,5); vнизька ємність вбирання (5 – 15 мг-екв.); vступінь насиченості основами (30 – 70%) vнизький вміст гумусу (1,5 – 4); vнизький вміст азоту і фосфору. Для підвищення родючості ґрунтів використовують органічні і мінеральні добрива,
найефективніші – азотні, фосфорні. На піщаних – калійні.
· Сірі лісові ґрунти діляться на: світло-сірі, сірі, темно-сірі.
Вміст гумусу коливається від 1,6 – 3,4 у світло-сірих; 2,2 – 4,7 – сірих; у
темно-сірих – 3,5 – 7,0. Збільшується сума увібраних основ і ступінь насиченості
основами, зменшується кислотність, невисокий вміст азоту, фосфору, калію.
Необхідно систематично вносити органічні і мінеральні добрива, а на світло-сірих ґрунтах – вапнувати. Ці групи у першу
чергу потребують внесення азотних добрив, потім фосфорних і менше – калійних.
· Чорноземи. Реакція ґрунтового розчину нейтральна або слаболужна (рН 6 – 8). Висока ємність вбирання і ступінь
насичення основами. Вміст гумусу – від 6 – 12%. Всі підтипи чорноземів багаті
калієм, загальний його вміст 2,5 – 3%, а валовий запас – 75 – 90 т/га.
Ефективні фосфорні добрива, при зволоженні – азотні. · Каштанові. Вони діляться на темно-каштанові, каштанові, світло-
· Сіроземи.
Світлі, типові (звичайні), темні. Вміст гумусу – 1 – 1,5% у світлих; 1,5 – 3%
– у типових; до 4 – 5% – у темних. Реакція слаболужна (рН 7,2 – 8), низька ємність вбирання (9 – 10
мг-екв – у світлих, 12 –
15 у – типових, 18 – 20 – у темних). Для підвищення родючості ґрунтів
систематичне використання органічних і мінеральних добрив. З мінеральних
перше місце займають азотні, потім фосфорні. 2.3.2. Агрохімічна характеристика ґрунтів Полісся, Лісостепу, Степу Ґрунти Полісся. До Полісся входять
більшість районів Волинської, Рівненської, Житомирської, Чернігівської, а
також північні райони Львівської, Тернопільської, Київської та Сумської
областей. У цій зоні знаходиться п'ята частина сільськогосподарських угідь
країни. Вона відзначається низинним рельєфом, наявністю широких і заболочених
річкових долин, високим рівнем підґрунтових вод. Ґрунтовий покрив Полісся
дуже строкатий. У загальній структурі орних земель дерново-підзолисті ґрунти становлять
50%, дерново-підзолисті оглеєні
– 17, сірі лісові – 9, темно-сірі лісові й
чорноземи опідзолені – 12, дерново-карбонатні – 2, дернові
оглеєні, лучні – 9,
болотні – 1%. Ґрунти Лісостепу. На території Лісостепу розташовані майже повністю
Львівська, Хмельницька, Вінницька, Черкаська, Полтавська області, південна
частина Рівненської, Волинської, Житомирської, Київської, Чернігівської та
Сумської областей, а також частково Івано-Франківська, Чернівецька, північна
частина Одеської, Кіровоградської та Харківської областей. Лісостеп займає третину сільськогосподарських угідь країни,
де переважають підвищені елементи рельєфу. Ґрунти відзначаються значною дренованістю, добре і задовільно
забезпечені вологою. Більшість глибокогумусних
ґрунтів мають високу потенціальну родючість, сформувалися переважно на карбонатних лесах і лесоподібних суглинках. Більше половини (55%)
орних земель становлять чорноземи типові мало- та середньогумусні. Ґрунти Степу. До степової зони входять Дніпропетровська,
Донецька, Луганська, Запорізька, Херсонська, значні частини Одеської,
Миколаївської, Кіровоградської, Харківської областей та Автономної Республіки
Крим. У цій зоні знаходиться третина сільськогосподарських угідь країни. У структурі
ґрунтового покриву чорноземи звичайні займають 64%, чорноземи південні – 23,
чорноземи на нелесових породах – 6, лучно-чорноземні, лучні ґрунти – 7% від
площі ріллі. Заходи щодо підвищення родючості ґрунтів сухого Степу
спрямовують на боротьбу з посухою, введення в сівозміну чорного пару,
застосування відповідної агротехніки, гіпсування ґрунтів, проведення плантажної оранки, поліпшення поживного
режиму внаслідок внесення органічних і мінеральних добрив. 2.3.3. Моделі родючості ґрунтів Розширене відтворення родючості ґрунтів повинно здійснюватися
шляхом оптимізації їх основних агрохімічних властивостей. Майже всі показники
родючості ґрунтів можна тією чи іншою мірою регулювати, проте не завжди
відомо, які параметри є найсприятливішими для росту і розвитку різних рослин.
Тому однією з найважливіших проблем агрономічної науки є створення систем
показників і параметрів стану, режимів і властивостей ґрунтів, що відповідали
б завданням вирощування запланованих урожаїв і створення високого рівня
родючості ґрунту. Сукупність таких показників називається моделлю родючості. Таблиця 2.2 МОДЕЛЬ РОДЮЧОСТІ ЧОРНОЗЕМУ ТИПОВОГО ВАЖКОСУГЛИНКОВОГО
Поряд з агрохімічними показниками, якими найчастіше обмежуються
під час характеристики оптимальних параметрів і прогнозування
врожайності, до агрономічно
важливих властивостей слід включати агрофізичні, біологічні та інші показники.
Загальна кількість таких показників, як правило, не повинна перевищувати 15 –
20. ПИТАННЯ ДЛЯ
САМОКОНТРОЛЮ 1. Які складові частини ґрунту? 2. Якими агротехнічними прийомами можна поліпшити склад ґрунтового
повітря? 3. Назвіть види вбирної здатності ґрунту. 4. Що називають ґрунтовим вбирним комплексом? 5. Родючість ґрунту та її види. 6. Яка роль у підвищенні родючості
ґрунту? 7. Який вміст поживних речовин у ґрунті? 8. Дайте
характеристику чорноземним ґрунтам? 9. Яка кількість гумусу в різних типах
ґрунтів ? 10. Що таке модель родючості ґрунту? |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
