Cправочник агронома

Гіпсування солонців

Солонцеві грунти містять у складі увібраних основ від 5 до 20 % натрію. Якщо кількість його перевищує 20 %, такі грунти називають солонцями. Солонцеві грунти представлені чорноземами солонцювати­ми, каштановими грунтами та буроземами. Вони мають низьку родю­чість, яка зумовлена несприятливими хімічними й агрофізичними влас­тивостями, наявністю увібраного натрію та надмірною лужністю. У верх­ніх шарах міститься значна кількість соди (іноді до 0,5%), а сільсько­господарські рослини пригнічуються вже при наявності її 0,01 %. На таких грунтах здебільшого сходи з’являються пізно, нерівномірно і, як правило, бувають зріджені й слаборозвинуті.

Для окультурення солонцевих грунтів застосовують хімічну меліора­цію, плантажну оранку, щілювання й вирощують солестійкі сільськогоспо­дарські культури.

При внесенні гіпсу обмінний натрій витісняється кальцієм із вбирно­го комплексу, завдяки чому зменшується рухомість грунтових колоїдів, поліпшуються агрохімічні властивості грунту, знижується лужність, під­вищується доступність для рослин азоту, фосфору, калію та кальцію, зменшується токсичність рухомих форм заліза й алюмінію, активізую­ться мікробіологічні процеси, поліпшується структурність, а отже, й водний та повітряний режими.

Залежно від діючої речовини і фізико-хімічного впливу на власти­вості солонцевих грунтів хімічні меліоранти ділять на кілька груп:

меліоранти, до складу яких входять розчинні й слаборозчинні солі хлористого, сірчанокислого, вуглекислого та азотнокислого кальцію;

m

меліоранти, дія яких проявляється через мобілізацію кальцію грунту (елементарна сірка, сірчана кислота, сульфати заліза, алюмінію, відходи промисловості, які містять перелічені речовини). Серед цієї групи ме- ліорантів є такі, що безпосередньо впливають на якість грунту. Так, водень кислот і катіони заліза та алюмінію сульфатних сполук є коагу­ляторами грунтових колоїдів;

органічні природні речовини (гній, компости, рослинні рештки, сиде­ральні добрива, гумінові речовини), дія яких на властивості грунту комплексна;

штучні органічні структуроутворювачі (сечовинно-формальдегідні й полімерні сполуки):

Гіпс (CaSC>4 ■ 2НгО) — слаборозчинна сіль білого або сірого кольору. Дія його як хімічного меліоранту солонцевих грунтів проявляється в заміні увібраного натрію кальцієм, в нейтралізації гідроксильного іону лугу та соди. Найкраще розчиняється гіпс при діаметрі часток не біль­ше 0,25 мм. Із збільшенням їх розмірів розчинність зменшується.

Фосфогіпс — продукт відходів виробництва фосфорних добрив. Зде­більшого містить близько 70—80 % гіпсу, 2—3 фосфорних сполук, до 1 —1,5% різних мікроелементів. Цс — кристалічний порошок сірого ко­льору, 100 % якого просівається через сито з отворами 0,1 мм.

Хлористий кальцій (СаСЬ) — добре розчинна сіль, його використо­вують при недостатньому зволоженні грунту, де він ефективніший, ніж гіпс. У зв’язку з високою вартістю цей меліорант не знайшов широкого застосування.

Вапняк (СаСОз) у зв’язку з низькою розчинністю придатний лише для окультурення осолоділих грунтів. Під дією вуглекислого газу та слабокислої реакції грунту карбонат вапняку перетворюється в більш розчинний бікарбонат. Тому його застосовують в основному на деградо - ванцх солонцях — солодях та осолоділих солонцях.

Сірчана кислота (IT2SO4), внесена в грунт, розчиняє вуглекислі солі кальцію, знижує лужність грунтового розчину, нейтралізує вільну соду. Отже, вона є меліорантом багатосторонньої дії. Ефективність її як і гіпсуючого меліоранту проявляється на карбонатних грунтах, а як кис - луючого — на содових солонцях та лужних солонцюватих. Використання сірчаної кислоти для меліорації економічно вигідне в зв’язку з низькою вартістю робіт по транспортуванню та внесенню її у грунт порівняно з твердими меліорантами.

Елементарна сірка (S) при внесенні в грунт окислюється до окислу, а потім гідролізується до сірчаної кислоти. Після цих перетворень дія її така сама, як і сірчаної кислоти. Низька температура, недостатнє зволоження та лужна реакція грунту затримують окислення та гідроліз сірки. Тому дія її значно повільніша, ніж сірчаної кислоти.

Для поліпшення властивостей та родючості солонцевих грунтів вико­ристовують органічні добрива у підвищених нормах (40—50 т/га). Зба­гачення грунтів органічною речовиною поліпшує їх структуру, посилює мікробіологічну діяльність. Вуглекислота і органічні кислоти, що виді­ляються при розкладі органічної речовини гною та зелених добрив, перетворюють карбонати солонців у бікарбонати і знижують лужність грунту. З цією ж метою для меліорації, крім гною, використовують гумінові кислоти, лігнін, сечовинно-формальдегідні сполуки тощо.

Теоретичною основою хімічного методу меліорації є донасичення вбирного комплексу грунту кальцієм за рахунок витіснення обмінного натрію та магнію. Найбільше поліпшуються властивості грунтів при внесенні меліоранту безпосередньо в солонцевий горизонт і рівномірно­му перемішуванні його з грунтом фрезою або культиватором з наступ­ною оранкою.

Під час проведення хімічної меліорації важливо встановити опти­мальну норму меліоранту, яка повинна забезпечити нормальні умови для розвитку рослин і проходження фізико-хімічних процесів. Норми хі­мічних речовин (в перерахунку на CaS0-t-2H20) визначають за фор­мулами.

Для типових солонців нейтрального засолення:

Г = 0,086(Na—0, IE) ■ Н ■ d, де Г—норма гіпсу (CaSC>4 • 2ЕЬО), т/га; Na — вміст увібраного натрію, мг-екв на 100 г грунту; Е — ємкість вбиран­ня, мг-екв на 100 г грунту; 0,086—1 мг-екв CaSCU^FhO, г; Н — глибина меліорованого шару грунту, см; d — об’ємна маса грунту, г/см3.

Для типових солонців содового засолення:

F=0,086(Na—0,1E) + (S—М)-H-d, де S—вміст СОз + НСОз у водній витяжці, мг-екв на 100 г грунту; М — вміст Ca+Mg у водній витяжці, мг-екв на 100 г грунту.

Для солонців з високим вмістом увібраного магнію (понад 25—ЗО % загальної ємкості вбирання):

F = 0,086(Na—0,lE) + (Mg—0,3E )-H-d, де Mg — вміст увібраного магнію.

Для солонців з низьким вмістом натрію (до 10 %) і магнію (до 25 %) норму меліоранту можна розрахувати за порогом коагуляції тон- кодисперсних фракцій.

Ефективність хімічних меліорантів залежить від вмісту в них діючої речовини та розчинності в воді. Нижче наведено кількість різних меліо­руючих речовин (у тоннах), еквівалентних 1 т чистого гіпсу: гіпс (CaSC>4-2H20) — 1; хлористий кальцій (СаСІ2-2Н20)—0,85; вапняк і крей­да (СаСОз)—0,58; сірчана кислота — 0,57; сульфат заліза (FeSCV 7Н20)—1,62.

Розчинність хімічних речовин (г на 100 г води при 20 °С): СаСЬ —- 74,5; СаСЬ-бНгО (гідрат) — 536; СаО — 0,12; Са(ОН)2 — 0,165; CaSO* — 0,2; Са504-2Нг0 — 0,24; H2SO4— необмежено, FeCl3-4H20— 160,1 FeSCh - 7Н2О — 26,5; Fe(S04)3-Fb0 — 440.

Внесення хімічних меліорантів особливо ефективне при поєднанні з іншими агротехнічними і меліоративними заходами (застосування орга­нічних і мінеральних добрив, поступове поглиблення орного шару, ви­рощування солестійких культур, застосування дренажу при неглибокому заляганні підгрунтових вод).