Тема. Реакція грунтового розчину

Мета: ознайомити студентів із реакцією грунтового розчину

Основні терміни

Кислотність грунту – це його здатність підкислювати рунтовий розчин чи розчин солей внаслідок наявності у складі грунту кислот, а також ввібраних катіонів водню та алюмінію.

Актуальна кислотність – це кислотність грунтового розчину, яка створюється органічними кислотами, вугільною кислотою та гідролітично кислими солями, її можна визначити вимірюванням рН водної витяжки з грунту.

Потенційна кислотність – це кислотність яка зумовлюється наявністю іонів Н+ та АI³⁺, увібраних грунтовим вбирним комплексом. Потенційна кислотність завжди більша за актуальну, бо вона складається з кислотності грунтового розчину і кислотності, що утворюється за рахунок увібраних грунтом іонів Н⁺, Мn²⁺, АI³⁺. Потенціальну кислотність поділяють на обмінну і гідролітичну.

Обмінна кислотність - це кислотність яку визначають наявністю іонів Н+ і АI³⁺, які витісняє з грунтового вбирного комплексу нейтральна сіль сильної основи і сильної кислоти.

Гідролітична кислотність – вид кислотності, яка виявляється під час обробітку грунту гідролітично лужними солями.

Буферна здатність – це властивість грунтів протистояти зміні реакції грунтового розчину, яка відбувається в грунті після внесення кислих або лужних добрив.

Теоретичні відомості

При розкладанні органічних решток утворюється багато органічних кислот, які при деяких умовах нейтралізуються не повістю і тому передають грунтам кислу реакцію.

Одним із важливих факторів, що впливає на родючість грунтів, є реакція грунтового розчину, а саме їх кислотність, яка обумовлена наявністю в грунтовому вбирному комплексі високих концентрацій іонів водню, алюмінію, заліза, марганцю і низьким вмістом катіонів кальцію, магнію та залежить, у першу чергу від материнської породи, кліматичних умов, рослинності, а також господарської діяльності людини.

Кислотність грунту – це його здатність підкислювати грунтовий розчин чи розчин солей внаслідок наявності у складі грунту кислот, а також ввібраних катіонів водню та алюмінію. Грунтову кислотність розділяють на актуальну та потенціальну

Під час сільськогосподарського виробництва сільськогосподарським товаровиробникам дуже важливо знати про реакцію грунтового розчину. По-перше, окремі сільськогосподарські культури для нормального росту і розвитку вимагають певних інтервалів рН. По-друге, при зміні реакції грунтового розчину поживні речовини з доступних форм переходять у важкодоступні для рослин сполуки та навпаки.

Створення і підтримка оптимальної реакції грунтового середовища необхідні для одержання максимального врожаю і високої якості продукції.

Агроекологічна оцінка ґрунтів базується на комплексі показників ґрунтових режимів, серед яких важливе місце відводиться реакції ґрунтового розчину (рН Н₂O та рН KCl) і гідролітичній кислотності (Нг). Ці характеристичні величини безпосередньо впливають на ріст і розвиток рослин, діяльність ґрунтових організмів і ступінь розчинності важкодоступних форм елементів живлення, коагуляцію і пептизацію ґрунтових колоїдів та ефективність удобрення.

Кисле середовище ґрунтів є одним з факторів, які обмежують здобування високих та якісних урожаїв сільськогосподарських культур. Недобір урожаю основних культур через негативний вплив кислотності ґрунту щороку становить біля 1 млн. 350 тис. т зернових одиниць. Найбільше знижуються валові збори пшениці, ячменю, кукурудзи, цукрових буряків і ріпаку.

Дані агрохімічної паспортизації земель свідчать, що площі кислих ґрунтів значно поширені в різних ґрунтово-кліматичних зонах України і в останні роки збільшуються.

Головні причини формування кислого ґрунтового середовища такі: кліматичні умови (промивний водний режим), властивості материнської породи (кисла чи карбонатна) та антропогенні чинники (діяльність людини). Серед антропогенних факторів підкислення важливу роль відіграє застосування в значних обсягах фізіологічно- і хімічно кислих добрив, випадання кислотних опадів. Значної підкислювальної дії зазнає ґрунт унаслідок декальцинації: виносу кальцію урожаями та інфільтрації його з талими водами та зливовими опадами. На показник кислотності помітно впливає потепління клімату, що має місце в останні десятиріччя.

Підкислення супроводжується комплексним погіршенням фізичних, фізико-хімічних, агрохімічних і біологічних властивостей ґрунту, що проявляється у таких змінах:

- пептизації колоїдів, що зумовлює руйнування структури;

- пригніченні росту і розвитку кореневої системи, що позначається на зимостійкості та посухостійкості культур;

- зниженні окупності азотних і фосфорних добрив;

- пригніченні життєдіяльності азотфіксувальних вільно існуючих і бульбочкових бактерій, переважному розвитку грибної мікрофлори, внаслідок чого зростає ураження рослин грибковими хворобами;

- підвищенні забур`яненості полів, оскільки більшість бур`янів витримують кислу реакцію ґрунтового середовища.

Таблиця 1

Розподіл площ сільськогосподарських угідь за реакцією

грунтового розчину

Зони	Розподіл площ за реакцією грунтового розчину, %
сильно-кислі	середньо-кислі	слабо-кислі	близькі до нейтральних	нейтральні та лужні
Полісся +/- до попереднього туру	+2	+2	+1	-1	-4
Лісостеп +/- до попереднього туру		+1	+3	-1	-3
Україна +/- до попереднього туру	+1	+2	+2		-5

Результати 8 туру агрохімічного обстеження засвідчили, що порівняно з попереднім туром площа кислих грунтів збільшилася на 4% і складає 28% обстежених земель, з них 9 – сильно- та середньокислі (Табл. 1).У зоні Полісся площа грунтів з кислою реакцією грунтового розчину за цей період

зросла до 37%, з них сильно- та середньокислих – до 17%. У Закарпатській, Рівненській та Чернігівській областях цієї зони площа кислих грунтів зросли на 6-10% і займають 38-73% обстежених площ.

Аналізуючи проблему реакції грунтового розчину в цілому по Україні можна зробити висновок, що площа кислих грунтів постійно зростає за рахунок перерозподілу площ із нейтральних в слабо- та середньокислу групи. Площі кислих грунтів займають близько третини обстежених площ і зустрічаються в 17 областях ріхних зон України, або займають майже 7 млн. га сільськогосподарських земель. Ареал їх розповсюдження простягається через всю північну та західну частини території держави. Більшість кислих грунтів зосереджена в основному у зоні Полісся.

Таблиця 2

Нормативна оцінка агроекологічного стану кислих грунтів

Оціночний критерій	Нормативи оцінок стану грунтів
Благопо-лучний	Передкризовий
слабо виражений	середньо виражений	сильно виражений	кризовий
рН сольове	> 5,5	5,5-5,0	5,0-4,5	4,5-4,0	< 4,0

Першочергового вапнування потребують 3,9 млн га (780 тис. га на рік), підтримуючого – 3,0 млн. га (600 тис. га на рік). Основні причини підкислення – це призупинення робіт із хімічної меліорації, внесення фізіологічно кислих добрив, винесення кальцію та магнію врожаєм сільськогосподарських культур.

Тому оптимізація реакції грунтового розчину шляхом проведення вапнування кислих грунтів, незважаючи на високу затратність цього заходу, є приорітетним напрямком відтворення родючості грунтів і нагальною проблемою сьогодення.

Література

1. Бомба М. Я. Землеробство з основами ґрунтознавства, агрохімії та агроекології: Навч. посіб. / .Я. Бомба, Г.Т. Періг, С. М. Рижук [та ін.]. – К.: Урожай., 2003. – 400 с.

2. Гладюк М. М. Основи агрохімії. Хімія в сільському господарстві /М. М. Гладюк. – К.; Ірпінь: Перун, 2003. – 288 с.

3. Купчик В. І., Грунти України: властивості, генезис, менеджмент родючості / В.І. Купчик, В.В. Іваніна, Г.І. Нестеров та ін..; Навч. посібник. За ред.. В.І. Купчика. – К.: Кондор, 2007. – 414 с.

Практична робота № 3