Агрономічна оцінка окисно-відновних умов ґрунту
Параметри | Розподіл параметра для сільськогосподарських культур | ||
Сприятли-вий | Несприят-ливий | Дуже несприя-тливий | |
Можливі наділення Eh ранньою весною, мВ | <450 | 350-200 | <200 |
Час розвитку весняного анаеробіозису (Eh <320 мВ), дні | ≤5 | 5-10 | >10 |
Можливі наділення Eh протягом 5 днів при зрошенні, мВ | <450 | 350-200 | 200 |
Усереднені ці показники різняться для різних ґрунтів і культур. Межа сприятливих для життєдіяльності рослин Eh знаходиться між 550-750 мВ для дерново-підзолистих ґрунтів , 400-600 для чорноземів, 350-400 мВ для каштанових. Падіння потенціалу до 320 мВ викликає розвиток процесів денітрифікації, потенціал 200 мВ і нижче свідчить про глибокий анаеробіозис у ґрунті. Створення відновлювальних обставин у ґрунті обумовлено в основному накопиченням в ньому продуктів анаеробного розкладу органічної речовини, а також відновних мінеральних сполук. При Eh нижче 480 мВ нітрати переважають, при Eh менше 200 мВ з'являються оксидами азоту.
У лужному середовищі відновлення відбувається при низьких значення ОВП, тому що розвиток цього процесу за рахунок іонів водно в даному випадку обмежений. Тому в лужних ґрунтах оптимум Eh знаходиться нижче ніж у кислих.
Погіршення азотного режиму пов'язане з пригніченням процесів нітрифікації, розвитком денітрифікації. Погіршення фосфатного режиму обумовлено трансформацією розчинних сполук фосфору ґрунту і добрив у важкодоступні форми в наслідок зв'язування фосфат-іонів неселікатними півтораоксидами.
Ємність катіонного обміну ґрунту .(ЄКО) з ємністю поглинення катіонів пов'язана здатність ґрунту утримувати в обмінному стані катіони, в тому числі і важливі елементи живлення(K+, NH4+, Ca2+, Mg2+). Нею обумовлена буферність ґрунту до зміни реакції середовища. Склад поглинутих основ визначає багато фізико-хімічних і фізичних властивостей ґрунту .
Величина ЄКО залежить від гранулометричного , мінералогічного складу ґрунту, вмісту в цьому органічної речовини, реакцій середовища. Ємність катіонного обмінну речовин у ґрунті змінюється в дуже широких межах. У гумусних шарах ґрунту ЄКО в більшій мірі пов'язана з органічною речовиною. Ємність органічної частини ґрунту в 10-30 разів вища ЄКО мінеральної частини.
З ємністю катіонного обміну пов'язана стійкість ґрунтів до антропогенної дії хімічного забруднення.
За висхідним ступенем стійкості до антропогенної дії ґрунти діляться на п'ять груп :
1) ЄКО менше 10 мг–екв/100г
2) 10-20
3) 21-30
4) 31-40
5) Понад 40 мг- еква/100г
Кислотно-лужна характеристика ґрунтів . Реакція ґрунту обумовлена співвідношенням в ґрунтовому розчині водневих і гідроксильних іонів. Розрізняють групи: дуже сильнокислі – pН сол <4,0; сильнокислі – 4,1-5,5; нейтральні – 5,6-7,4; слаболужні – pН вод 7,5-8,5; сильнолужні – 8,5-10,0 та різколужні – 10,1-12,0.
Реакція ґрунту виявляє різнобічний вплив на властивості ґрунту й рослин. Негативний вплив підвищеної кислотності на рослини проявляється через нестачу Ca2+ підвищеною концентрацією токсичних для рослин іонів Al3+ , Mn2+ , H+ , зміною доступності для рослин елементів живлення, погіршенням фізичних властивостей ґрунту, зниженням його біологічної активності.
У кислих ґрунтах підвищується розчинність сполук заліза, марганцю, алюмінію, бору, міді, цинку. При надлишку цих елементів продуктивність рослин знижується. Засвоюваність , зокрема фосфору, максимально при pН 6,5 , в більш кислому, як і в лужному середовищі, вона знижується.
Кисле середовище пригнічує процеси амоніфікації, нітрифікації, фіксації азоту з повітря , погіршує азотний режим ґрунту. Оптимальні умови для розвитку мікрофлори, зо визначає ці процеси, знаходиться в межах 6,5-8,0.
Особливо токсичний вплив в кислих ґрунтах має алюміній. При pН 4 в них міститься достатня кількість розчиненого Al3+ що приносить велику шкоду більшості рослин, в той час як поживні розчини з pН 4 гострої проблеми не створюють.
На лужних ґрунтах погіршуються фосфатний режим, виникає нестача деяких елементів(Zn, Fe, Mn, Zu). При високій лужності погіршуються фізичні властивості ґрунтів. Дуже лужна реакція несприятлива для більшості рослин.
Розрізняють актуальну і потенціальну кислотність і лужність.
Актуальна кислотність ґрунту обумовлена наявністю водних іонів в ґрунтовому розчині, потенціальна проявляється наслідок взаємодії ґрунтів з розчинами солей або основ.
Потенціальна кислотність підрозділяється на обманну і гідролітичну. Перша виявляється при взаємодії з ґрунтом розчинів нейтральних солей, друга – при дії на ґрунт розчину гідролітичної солі сильної основи і слабкої кислоти.
З підвищенням частини обмінних катіонів водню і алюмінію в ГПК знижується ступінь насиченості ґрунту основами. Ця важлива характеристика кислих ґрунтів вимірюється кількістю обмінних основ(за звичай Ca2+ + Mg2+) у процентах до ємності поглинання.
Активна лужність обумовлена наявністю в ґрунтовому розчині гідролітичних лужних солей, при взаємодії яких утворюється в значних кількостях гідроксильний іон. При характеристиці актуальної лужності ґрунтових розчинів розрізняють загальну лужність, лужність від нормальних карбонатів та від гідрокарбонатів. Ці види лужності розрізняються граничним зазначенням pН . загальна лужність визначається титруванням по індикатору метиловому оранжевому , лужність від нормальних карбонатів – титруванням у присутності фенолфталеїну. Потенціальна лужність проявляється в ґрунтом поглинутому натрію.
Агрономічна оцінка одних і тих самих показників кислотності і лужності ґрунтів неоднакова для різних культур і сортів. Вона змінюється в залежності від вмісту гумусу, гранулометричного складу, забезпеченості рослин мінеральними елементами живлення.
Зона оптимальних значень pН, наприклад, помітно залежить від гранулометричного складу ґрунту. Найбільш високий урожай озимого жита на суглинних дерново-підзолистих ґрунтах одержують в інтервалі ph 5,6-6,5. На супіщаних оптимум pН знаходиться в межах 5,6-6,0 , а на пісках оптимальні показники pН складають 5,1-5,5. Чітка зона оптимуму реакції ґрунту спостерігається для картоплі : ph 5,3-6,3 для суглинних і 5,1-6,0 для супіщаних і піщаних ґрунтів. Для врожаїв соломки льону характерна широка зона оптимуму - pН 5,6-6,5. Відповідно змінюються і інші показники кислотності ґрунтів в залежності від гранулометричного складу (табл.13)
Таблиця 13