Список літератури

1. Біологічне рослинництво: Навч. посібник /О.І.Зінченко, О.С.Алексєєва, П. М. Приходько та ін.; За ред. О. І. Зінченка. - К.: Вища шк., 1996.-239 с.

2. Биологическая фиксация азота: бобово-ризобиальный симбиоз: [монография: в 43-х т.] /том 1 / С.Я. Коць, В.В. Моргун, В.Ф. Патыка, и др. – К.: Логос, 2010. 506 с.

3. Вирощування екологічно чистої продукції рослинництва / Е. Г. Дегодюк, В. Ф. Сайко, М. С. Корнійчук та ін. За ред. Е. Г. Дегодюка. - К.: Урожай, 1992.-320 с

Лабораторна робота № 11 Тема. Розрахунок норм вапна для окультурення грунтів

Мета: ознайомити студентів з методами розрахунку норм вапна та строками, способами і місцями внесення вапна в сівозмінах

Теоретичні відомості

Вапнування – один із найтриваліших за дією і найдешевших заходів хімічного впливу на грунт і його родючість. Повна норма вапна, визначена за гідролітичною кислотністю грунту, позитивно діє протягом 10 і більше років.

Разом з тим, вапнування не покриває потреб у поживних речовинах, покращуючи фізичний стан грунту, підсилюючи розвиток мікробіологічних процесів, воно допомагає краще використовувати запаси поживних речовин в грунті. Тому вапнування обов’язково повинно супроводжуватись відповідним внесенням в грунт потрібних доз поживних речовин.

Поліпшення властивостей грунтів і зниження грунтової кислотності досягаються внесенням в грунт іона Са²⁺ у формі вапна, меленого вапняку, крейди та інших добрив, тобто так званим вапнуванням грунту. Якщо в кислий грунт вносять вапно, протікає реакція обміну. В результаті вапнування в грунті не утворюється сполук, шкідливих для рослин. У першу чергу вапно вносять до грунту, які мають рН до 3,5, потім - від 3,5 до 4,5 і, нарешті, від 4,5 до 5,5. Вище рН = 5,5 вапнування не проводиться. Дозу вапна визначають за рН. При внесенні вапна за рН нейтралізується обмінна кислотність грунту. Для вапнування кислих грунтів лісових розсадників рекомендується вносити 2/3 дози, встановленої за рН, або половину дози, обчисленої за гідролітичною кислотністю грунту. Відразу після внесення вапна в лісових розсадниках не слід висівати насіння хвойних порід, так як вапно створює лужну реакцію середовища. У лісових культурах вапнування проводять врозкид. У перші роки спостерігається деяке зниження приросту через лужну реакції грунтів, спричинену добривом. Вапнування роблять раз на 3-5 років.

Норми вапна встановлюють різними методами

1. Для повнішого витіснення іонів Н⁺з грунтового вбирного комплексу норми вапна встановлюють за показниками гідролітичної кислотністі за формулою:

Д=Нr^.h^. щ_з,

де Д – норма вапна, т/га;

Нr – гідролітична кислотність, мг-екв/100г;

h – глибина шару грунту, який вапнується, м;

щ_з – щільність зложення, г/см³.

Таблиця 1

Норми вапнякових добрив залежно від типу грунту

Норма вапна в дозах за гідролітичною кислотністю	Примітка
0,5	Дерново-слабопідзолитсий, глинисто-піщаний і піщаний грунт. У разі внесення підвищених норм органчних добрив і переважання в сівозміні стійких проти кислотності культур доза вапна може бути знижена дл 0,33 за гідролітичною кислотністю, але не повинна перевищувати 2 т/га
0,5	Дерново-середньопідзолистий супіщаний і легкосуглинковий. Якщо в сівозміні на великих площах вирощують багаторічні бобові трави, пшеницю озиму і буряки цукрові, дозу вапна доцільно підвищувати до 0,75 за гідролітичною кислотністю. Для супіщаних грунтів вона не повинна перевищувати 3, а для суглинкових – 6 т/га.
1,0	Дерново-підзолистий глеєвий і глеюватий. Залежно від вмісту в грунтах органічної речовини і ступеня оглеєння доза вапняних добрив може бути знижена до 0,75 за гідролітичною кислотністю, але не повинна перевищувати для супіщаних 4, для піщаних – 5 т/га.
1,0	Сірий і ясно-сірий суглинковий. Якщо сівозміни насичені чутливими до надлишкової кислотності культурами (2 і більше полів буряків цукрових, ячменю, озимої і ярої пшениці, еспарцету, люцерни, гороху тощо), то за систематичного внесення підвищених норм кислих форм мінеральних добрив доза вапна у формі дефекату може бути підвищена до 1,5 раза (5-6 т СаСО3 на 1 га).
1,0	Темно-сірий опідзолений, чорнозем опідзолений легко- і середньо суглинковий. Залежно від ступеня еродованості і вмісту органічної речовини доза вапна може бути збільшена до 0,75 дози за гідролітичною кислотністю
0,75	Чорнозем глибокий мало гумусний вилужений. За наявності посівів еспарцету і люцерни доза СаСО3 може бути підвищена до 1 дози за гідролітичною кислотністю Вапно вносять лише у формі дефекату, кількість якого в перерахунку на СаСО3 не повинна перевищувати 4 т/га.

2. Норму вапна розраховують за формулою

Д = Нr ×1,5

де Д – норма вапна, т/га;

Нr – гідролітична кислотність, мг-екв/100г;

1,5 – кількість СаСО₃ (т/га), витраченого на нейтралізацію 1 мг-екв. гідролітичної кислоти на площі 1 га.

Цифрові показники в міліграм-еквівалентах кислоти на 100 г грунту множать на коефіцієнт 1,5 оскільки 1 мг-екв іонів Н⁺на 100 г грунту відповідає 1,5 т/га СаСО₃(НСаСо₃=1,5 Нr). Наприклад, якщо гідролітична кислотність становить 4 мг.-екв./100 г грунту, то на 1 га треба внести (4^х1,5) 6 т вапна.

Для перерахунку інших вапнякових матеріалів на СаСО₃ використовують коефіцієнт перерахунку: для МgСО₃ – 1,2; МgО – 2,5; СаО – 1,79; Са(ОН)₂– 1,35; Мg – 4,11; Са-2,5.

Розраховані за гідролітичною кислотністю повні норми вапна забезпечують зниження обмінної та гідролітичної кислотності до слабокислої реакції, усувають рухомі форми алюмінію, доводять до нешкідливого рівня рухомі форми мангану, значно підвищують вміст кальцію (часто і магнію) в грунті, поліпшують доступність основних елементів живлення для рослин.

До реакції ґрунту чутливі не лише вищі рослини, а й бактерії та гриби, що живуть у ґрунті. Гриби краще розвиваються в більш кисло­му середовищі (рН = 3–6), а бактерії – при реакції ґрунту, близькій до нейтральної або навіть слаболужної (рН=6,6–7,5). При рН < 5 життє­діяльність мікроорганізмів, що зв’язують азот повітря, а також нітри­фікаторів різко пригнічується. Тому на кислих ґрунтах фіксація атмосфер­ного азоту відбувається дуже слабко. Процеси амоніфікації і нітрифікації відбуваються дуже повільно, внаслідок чого погіршу­

3. Допускають визначення норм вапна за величиною рНсол з урахуванням гранулометричного складу і вмісту гумусу (Табл. ) Норма вапнякових матеріалів на грунтах з вмістом гумусу більше ніж 3% збільшують на 20-25 відсотків.

Таблиця 2

Орієнтовні норми СаСО₃ залежно від рНсол і гранулометричного

складу грунтів, т/га

Гранулометричний склад	рНсол
	4,0	4,5	4,6	4,7-4,8	4,9-5,0	5,1-5,3	5,4-5,5	5,6-5,7
Піщаний і глинисто-піщаний	4,0	3,0	2,5	2,0	1,5	1,0	1,0	0,5
Супіщаний	4,5	3,5	3,0	2,5	2,0	1,5	1,5	1,0
Легкосуглинковий	5,5	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,5	2,0
Середньосуглинковий	6,0	6,0	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0

Під час внесення підвищених норм мінеральних азотних добрив, кислотність грунтового розчину збільшується. Тому на кожний центнер фізіологічно кислих азотних добрив необхідно додатково вносити вапно (Табл. 3).

Таблиця 3

Норми вапна для нейтралізації 1 ц фізіологічно кислих

азотних добрив

Назва азотного добрива	Хімічна формула	Норма СаСО3
Хлористий амоній	NH4CI	1,40
Сульфат амонію	(NH4)2SO2	1,20
Сульфат амонію-натрію	(NH4)2SO4× Na2SO4	0,90
Амонійна селітра	(NH4)NO3	0,75
Амоній вода	NH3 +H2O	0,40
Аміак безводний	NH3	2,90
Сечовина	CO(NH2)2	0,80
Амофос	NH4H2PO4	0,65

Якщо для вапнування грунтів застосовують матеріали, які містять крім СаСО₃, інші форми кальцію та магнію, наприклад доломітове борошно, гідроксид кальцію, магнію обо їх оксиди (СаО, МgО), то під час розрахунків норм вапна їх потрібно переводити у СаСО₃

Таблиця 4

Коефіцієнти перерахунку різних меліорантів із сполуками

кальцію та магнію в СаСО₃

Назва сполуки	Хімічна формула	Коефіцієнт перерахування
Карбонат магнію	МgCO3	1,20
Оксид кальцію	CaO	1,78
Оксид магнію	МgO	2,50
Гідроксид кальцію	Ca(OH)2	1,35
Гідроксид магнію	Мg(OH)2	1,72

Для визначення потреб грунтів у повторному вапнуванні проводять додаткове агрохімічне обстеження. В цьому разі визначають показники, які характеризують ступінь і величину кислотності.

Таблиця 5

Періодичність вапнування кислих грунтів України

Грунтово-кліматична зона та область	Строк повторного вапнування, років
Полісся
Волинська	6
Рівненська	6
Житомирська	6-7
Чернігівська	6-7
Лісостеп
Київська	6
Тернопільська	6-7
Вінницька	7
Сумська	7
Хмельницька	7
Черкаська	7-8
Полтавська	8-9
Кіровоградська	7-8
Передкарпаття, Карпати, Закарпаття
Закарпатська	4-5
Івано-Франківська	5-6
Чернівецька	5-6
Львівська	6

Слід зазначити, що вапнякові добрива важкорозчинні, повільно взаємодіють з грунтом і сприятлива реакція середовища після їх внесення наступає не одразу. Дія вапна проявляється поступово, ефективність його зростає на 2-3-й рік і залежно від норми позитивний вплив наступає протягом повної ротації сівозміни.

Строки, способи та місце внесення вапна в сівозмінах

Оптимальні умови реакції грунтового розчину для розвитку сільськогосподарських культур у сівозмінах регулюють агротехнічними заходами: нормою вапнякового матеріалу, його видом і якістю, місцем, строками та способом внесення.

Враховуючи різне відношення сільськогосподарських культур до реакції грунтового розчину, вапно в грунт вносять з таким розрахунком, щоб його максимальна дія проявилась на культурах першої і другої груп та меншою мірою – на культурах третьої і четвертої.

За даними науково-дослідних установ України на Поліссі, місце внесення вапна в сівозміні має значення там, де вирощують картоплю, льон і люпин. Виходячи з того, що картопля найкраще росте за рН 5,0-5,5; люпин – 4,5-6,0 а льон -5,5-6,5 вапнування слід проводити так, щоб не змінювати ці значення. Виходячи з цього в зерно-льоно-картопляних сівозмінах усі види помелених вапнякових матеріалів у рекомендованих нормах вносять під час вирощування картоплі: восени під зяблеву оранку.

Недоцільно вносити вапно під картоплю, льон та люпин у формі оксиду і гідроксиду кальцію, які рідко змінюють реакцію грунту. Кращою формою вапнякового матеріалу для цих культур є доломітове борошно.

У Лісостепу вапно вносять під попередники тих культур, які найкраще реагують на вапнування (цукрові буряки, люцерна, конюшина, капуста, ріпак, горох). Добрі результати дає внесення вапна безпосередньо під цукрові буряки перед лущенням стерні попередника з наступним заорюванням.

У західних районах України у 9-10 пільних сівозмінах з льоном та люпином, вапно доцільно вносити пів норми у два прийоми – на початку та в середині ротації, враховуючи чергування культур.

При внесенні вапна в грунт незалежно від зони і поля сівозміни необхідно добиватись максимального перемішування його з усією масою орного шару шляхом застосування всіх технологічних прийомів обробітку грунту.

Таблиця 6

Календар робіт з вапнування кислих грунтів

Місяць	Місце проведення робіт
Квітень-травень	Під культуру ярого посіву і перш за все під покрив багаторічних трав
Червень-серпень	Після збирання парозаймаючих культур і трав першого та другого років використання під озимі
Вересень-жовтень	Після збирання озимих, ярових і просапних культур
Листопал-березень	По мерзлому грунті або снігу на рівних полях, під усі ярі культури (крім льону та картоплі), на вперше освоєних землях, луках та пасовищах

З організаційних причин не завжди вдається провести вапнування в теплу пору року. Допускають внесення вапна взимку по зябу або неораному полю на рівних за рельєфом площах або пологих (до 4-5 градусів) схилах у безвітряні дні, неглибокому свіжому снігу (до 20 см) під вимогливі до вапна культури або їх попередники, на вперше освоєних землях, луках і пасовищах. Не рекомендують проводити вапнування взимку на землях, які затоплюються навесні, а також в період відлиг та бездоріжжя.

У практиці рекомендують використовувати календар робіт з вапнування (Табл. 6).

Під час складання його необхідно брати до уваги потребу грунтів у вапнуванні, особливості дії вапнякових матеріалів на окремі культури і врахувати технології їх вирощування.