Кислі ґрунти
ВСТУП
В умовах ринкових відносин та переходу на нові форми господарювання, загострилися проблеми ресурсо- та енергозбереження, підтримання екологічної стабільності і підвищення продуктивності кислих ґрунтів. Перед науковцями та агровиробниками постала невідкладна задача з розробки та упровадження у виробництво таких агрозаходів, які об’єднують, здавалося б несумісні принципи підвищення продуктивності зі стабілізацію екологічного стану кислих грунтів та одночасною економією енергетичних і матеріальних ресурсів.
Враховуючи широке розповсюдження кислих грунтів як у світі, так і у державі, стає зрозумілим важливість екологічної і соціальної значимості розробки і застосування сучасних агрозаходів з підвищення їх родючості та запобігання деградації. Ці занадто важливі агрозаходи повинні гармонійно поєднувати застосовані навантаження (системи обробітку, використовуємі добрива і меліоранти, речовини захисту рослин) з підтриманням агроекологічного стану самих грунтів на певному рівні, який забезпечує нормальний розвиток і зростання рослин.
Особливо важливе значення ці агрозаходи мають при застосуванні їх на опідзолених кислих грунтах Полісся та Лісостепу, більшості яких притаманний слабо розвинений органо-мінеральний комплекс, з переважно грубим гранулометричним складом і, відповідно, низьким вмістом гумусу та кислою реакцією середовища.
Усунення надлишкової ґрунтової кислотності шляхом хімічної меліорації відомо з часів зародження землеробської культури. Водночас сучасний агрохімічний моніторинг засвідчує, що призупинення реалізації агрозаходів з вапнування кислих ґрунтів є особливо небезпечним через те, що кисле середовище ґрунту, як відомо, не тільки обмежує отримання якісного і прибуткового урожаю, але й сприяє інтенсифікації процесів накопичення важких металів і радіонуклідів у рослинницькій, а за трофічним ланцюгом і у тваринницькій продукції, підвищеному їх вимиванню у підгрунтово-дренажні води. В цілому названі явища ускладнюють агроекологічну ситуацію в регіонах розповсюдження кислих ґрунтів, що унеможливлює поступовий перехід цих регіонів на сталий соціально-економічний розвиток.
В сучасних умовах реформації сільськогосподарського виробництва, коли в аграрному секторі значно збільшилась частка приватних господарств, проводити агромеліоративні заходи з відтворення родючості кислих ґрунтів за існуючими традиційними і часто екологонебезпечними та енерговитратними технологіями меліорації недоцільно. Відродження хімічної меліорації кислих ґрунтів повинно базуватись на принципово нових підходах з використанням новітніх ресурсозбережувальних технологій.
1. Розповсюдження кислих грунтів (площі, номенклатура, властивості, продуктивність).
1.1 Розповсюдження та площі.
На Україні ґрунти з надлишковою кислотністю, яка лімітує нормальний розвиток та зростання сільськогосподарських культур, широко розповсюджені в зоні Полісся, Прикарпаття, гірських Карпат, Закарпаття та на півночі Лісостепу. Серед земель сільськогосподарського використання майже 21 %, або 8,5 млн. га займають кислі ґрунти.
За даними ННЦ „Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського” в Україні нараховується біля 9,7 млн. га ґрунтів з кислою реакцією. З них 4 млн 790 тис. га орні землі, в тому разі сильнокислі (рНсол. £4,5) – 382 тис. га, середньокислі (4,5 < рНсол. £5,0) – 1 млн 307 тис. га і слабокислі (5,0 < рНсол. £5,5) – 3 млн 101 тис. га (табл..1). Під пасовиськами, сіножатями та іншими природними угіддями зайнято ще біля 4 млн. га кислих ґрунтів. Крім цього, за даними Держводгоспу України, серед осушуваних земель біля 860 тис. га займають кислі ґрунти.
Таблиця 1
Площа орних ґрунтів за ступенем кислотності, тис. га
| Область | Площа, тис. га | У тому числі | ||||
| загальна площа | площа земель с.-г. використання | усього кислих ґрунтів (в ріллі) | сильнокислі рНсол. £4,5 | середньокислі 4,5£ рНсол .£5,0 | слабокислі 5,0£рНсол.£5,5 | |
| Вінницька | 2651 | 2038 | 675 | 19 | 196 | 460 |
| Волинська | 2014 | 1050 | 125 | 13 | 48 | 64 |
| Житомирська | 2981 | 1617 | 388 | 52 | 128 | 208 |
| Закарпатська | 1275 | 415 | 116 | 48 | 38 | 30 |
| Івано-Франківська | 1393 | 498 | 230 | 59 | 76 | 95 |
| Київська | 2894 | 1703 | 278 | 18 | 82 | 178 |
| Кіровоградська | 2459 | 2043 | 55 | - | 12 | 43 |
| Львівська | 2183 | 1262 | 247 | 46 | 80 | 121 |
| Полтавська | 2875 | 2177 | 355 | 2 | 51 | 302 |
| Рівненська | 2005 | 897 | 172 | 36 | 69 | 67 |
| Сумська | 2384 | 1715 | 415 | 14 | 92 | 309 |
| Тернопільська | 1382 | 1055 | 292 | 13 | 83 | 196 |
| Харківська | 3141 | 2112 | 263 | 1 | 35 | 227 |
| Хмельницька | 2063 | 1568 | 369 | 25 | 136 | 208 |
| Черкаська | 2092 | 1421 | 220 | 2 | 33 | 185 |
| Чернівецька | 810 | 473 | 59 | 2 | 18 | 39 |
| Чернігівська | 3192 | 2077 | 531 | 32 | 130 | 369 |
| Всього: | 37794 | 24121 | 4790 | 382 | 1307 | 3101 |
Більшість грунтів з надлишковою кислотністю середовища зосереджена на Поліссі. Дерново-підзолисті ґрунти, характерною відмінністю яких є кисла реакція грунтового розчину (рН сольове 4,2-5,5), займають тут близько 1,4 млн. га орних земель. Ще більш підкислені оглеєнні різновиди цих грунтів займають в структурі орних земель Поліської зони ~ 0,5 млн. га.
У передгір’ї Карпат та Закарпатті поширені буроземи кислі, буроземи підзолисті, дернові опідзолені і інші різновидності кислих грунтів, характерною рисою яких є висока кислотність та ненасиченість основами.
До ґрунтів з кислою реакцією належить і група опідзолених суглинкових ґрунтів, які розповсюджені переважно в зоні Лісостепу та частково на Поліссі. За ступенем опідзоленості вони розташовані в ряду: ясно-сірі, сірі, темно-сірі, та чорноземи опідзолені. Чорноземи опідзолені разом із темно-сірими лісовими ґрунтами мають, як правило, слабокислу реакцію грунтового розчину, рН сольовий дорівнює 5,5-6,2. Кислотність сірих і ясно-сірих опідзолених грунтів більш виражена ‑ рН сольовий коливається в межах 4,5-5,5. Глибина залягання карбонатів у ясно-сірих ґрунтах сягає 120-200 см, що обумовлює кислу реакцію у верхніх шарах цих ґрунтів.
Крім цього, в останні роки на Україні, як і всьому світі, поширились процеси вторинного підкислення грунтів, які обумовлені кислотними опадами та незбалансованим застосуванням мінеральних добрив, через що підкислюються навіть нейтральні за своєю природою чорноземи.
Внаслідок їх негативної дії особливо гостро постає проблема закислення природного середовища і значних екологічних змін на території цілих регіонів. Якщо за норму вважають атмосферні опади, рН яких дорівнює 5,6-5,7 одиниць, то зараз часто він становить менше 4,5. Спостереження за зміною рН дощових вод, які були проведені в США, Норвегії та Швеції на протязі майже 60 років, засвідчили зниження цього показника, і зараз доволі часто фіксують дощі з рН 3,5-4,0. В Росії під Москвою відмічено випадки, коли рН опадів становив 2,5-3,0. На північному сході США були випадки, коли рН опадів становив навіть 2,1. В Україні частіше за все спостерігаються кислотні опади з рН біля 4,5.
Негативна дія кислих атмосферних опадів полягає у підвищенні кислотності ґрунту, що обумовлює більш інтенсивне вимивання поживних речовин, руйнування агрономічно цінної структури, порушення газового режиму, пригнічення біоти ґрунту і т. ін.
При випаданні кислих дощів, саме природні ґрунтові процеси, такі як дихання, нітрифікація, поглинання основних катіонів рослинами, утворення і вимивання розчинних органічних кислот спричинюють підвищення кислотності ґрунтів. Додатковий негативний вплив кислотних опадів на агроекологічний стан грунтів пов’язаний з тим, що при просоченні крізь грунт вони здатні вилуговувати алюміній та важкі метали. У нормі присутність цих елементів не шкідлива, оскільки вони зв’язані у нерозчинних сполуках і не можуть поглинатися організмами. При низьких значеннях рН ці сполуки переходять у розчин, стають доступними організмам і чинять сильний токсичний вплив як на рослинні, так і на тваринні організми.
1.2 Номенклатура кислих грунтів.
Номенклатуру кислих грунтів наведено у таблиці 2.
Номенклатура кислих грунтів України
| Шифр грунту | Назва грунтів |
| 1 | 2 |
| 1.1.1.1.1.1.1.1.2.1.1.3.1.2.1.2.1.1.2.2.1.2.3.1.3.1.3.1.1.3.2.1.3.3.1.3.4.1.3.5.1.3.6.1.4.1.4.1.1.4.2.1.4.3.1.4.4.1.4.5.1.5.1.5.1.1.5.2. | Дерново-підзолисті Рихлопіщаніна рихлих піскахна пісках та супісках, що підстеляються ближче 1 м мореноюна супісках із прошарками суглинкуЗв’язнопіщані на зв’язних пісках, що переходять із глибини 0,5-0,7 м у рихліна піщаних відкладах, що підстеляються ближче 1 м мореноюна пісках із прошарками суглинку і заляганням морени глибше 1,0–1,5 мСупіщаніглибокіна морені ближче 1 мна морені глибше 1,0-1,5 м на супісках, що підстеляються піском ближче 1 мна супісках, що підстеляються піском глибше 1 мна супісках, що підстеляються суглинкомЛегко- та середньосуглинковіна глибоких лесовидних суглинкахна лесовидних суглинках, що підстеляються щільними карбонатамина моренних суглинкахна лесовидних суглинках, що підстеляються мореноюна лесовидних суглинках, що підстеляються піскомВажкосуглинкові та глинистіна моренних глинах і важких суглинкахна озерно-льодовикових глинах і суглинках |
| 2.2.1.2.2. | Дерново-підзолисті і буроземно-підзолисті поверхнево оглеєніСуглинковіВажкосуглинкові і глинисті |
| 3.3.1.3.2.3.3.3.3.3.4. | Сірі лісові та чорноземи опідзолені поверхнево оглеєні на лесовидних суглинкахЯсно-сірі та сірі лісові поверхнево оглеєні суглинковіЯсно-сірі та сірі лісові поверхнево оглеєні важкосуглинкові та глинистіТемно-сірі лісові та чорноземи опідзолені поверхнево оглеєні суглинковіТемно-сірі лісові та чорноземи опідзолені поверхнево оглеєні важкосуглинкові та глинисті |
| 1 | 2 |
| 4.4.1.4.1.1.4.1.2.4.1.3.4.2.4.2.1.4.2.2.4.4.4.4.1.4.4.2. | Дернові глейовіЗв’язнопіщані на глибоких піщаних відкладахна піщаних відкладах, що підстеляються мореноюна піщаних відкладах з прошарками суглинкуСупіщаніна піщаних відкладахна піщано-супіщаних відкладах, що підстеляються піскомВажкосуглинкові та глинистіна важких суглинках і глинахна важких суглинках і глинах, що підстеляються піском |
| 5.0.5.1.5.2. | Дернові та буроземні опідзолені поверхнево оглеєніСуглинковіВажкосуглинкові та глинисті |
1.3 Властивості кислих грунтів.