Кислотність ґрунту. Вплив зміни клімату та інших факторів
На сьогодні існує глобальна проблема підвищеної кислотності сільськогосподарських земель, що має негативний вплив на фізіологічне функціонування культурних рослин, а також не сприяє утворенню мікробіологічної флори у ґрунті. Аграрії повинні знати тип кислотності ґрунту на землях, які обробляють, його особливості, брати до уваги значення рН, що властиві певному виду культурних рослин.
Отже, як зміни клімату впливають на кислотність ґрунту, а також які ще фактори впливають на рівень рН?
Що таке кислотність ґрунту?
Кислотність ґрунту — це його здатність нейтралізувати лужні розчини та підкислювати воду й розчини нейтральних солей.
«Кисле ґрунтове середовище формується під впливом елювіальних, підзолистих, глейових, глеє-елювіальних та інших елементарних процесів ґрунтотворення. Значна частина ґрунтів успадкувала свою кислу реакцію від материнської породи. В умовах промивного і застійно-промивного водного режимів із ґрунту вимиваються лужні та лужноземельні катіони, присутність яких надає середовищу ґрунту нейтральної та лужної реакції. Інтенсивний розвиток ґрунтоутворення за елювіально-ілювіальним типом призводить до формування ґрунтів з кислою реакцією ґрунтового розчину навіть на карбонатних породах (наприклад, сірі лісові та опідзолені ґрунти на карбонатних лесах, дернові опідзолені на крейдяно-мергельних відкладах тощо)», — розповів Юрій Цапко, старший науковий співробітник Національного наукового центру «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського».
Доктор біологічних наук додав, що природна кислотність ґрунтів формується в процесі трансформації органічних речовин ґрунту. При низькому вмісті в рослинному опаді лужноземельних металів та білкових сполук, особливо в анаеробному середовищі, процес бродіння завершується утворенням різноманітних органічних кислот, що сильно підкислюють ґрунт, особливо, якщо в ньому відсутні нейтралізатори цих кислот. Вагоме значення у формуванні ґрунтової кислотності має й вторинне підкислення безпосередніми чинниками якого є атмосферні опади, насичені кислими продуктами техногенних викидів, мінеральні добрива, розвиток глеє-елювіальних процесів тощо.
Юрій Дмитрук, доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри агротехнологій та ґрунтознавства Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, зауважив, що на території України кислі ґрунти розміщені в основному на Заході України, у зоні Полісся та Карпатах.
«Це пояснюється двома основними чинниками: перший — підвищена зволоженість (велика кількість опадів), відповідно до якої формується промивний водний режим або періодично-промивний з процесами опідзолення та глеяння, що сприяють розвитку кислотності. Другий чинник, якщо ми говоримо про Полісся, це часто пояснюється кислим рослинним опадом (наприклад, хвойних лісів) на території природних ландшафтів. Хвоя має здатність при розкладанні підкислювати ґрунтовий розчин. Ну і в Карпатах, звісно, також в основному природні ландшафти, природні екосистеми, але карпатські ґрунти багаті алюмосилікатами», — зауважив Юрій Дмитрук.
Зміни клімату і кислотність ґрунту
Як зауважує Юрій Дмитрук, зміни клімату проявляються по-різному. В більшості випадків говорять про потепління і про зростання температур, в окремих місцях
це потепління супроводжується зростанням кількості опадів, а в деяких — їх зменшенням. Якщо буде зростати кількість опадів, то будуть посилюватись процеси опідзолення, можливо, елювіювання.
«Внаслідок цих процесів з ґрунтового профілю вимиваються так звані «охоронці» ґрунтової родючості — катіони кальцію Ca2+. Якщо кальцій вимивається з ґрунтово-вбирного комплексу, то на порожнє місце кальцію можуть потрапляти катіони водню і починається підкислення ґрунтів», — додав Юрій Дмитрук.
Олексій Сергієнко, керівник агроконсалтингової компанії Art FieldS, зазначає, що зміна клімату призводить до більшої кислотності опадів, адже так звані кислотні дощі, які випадають, змінюють реакцію pH. Тому певним чином зміна клімату є не основним, але одним із факторів, що впливає на зміну кислотності наших ґрунтів.
Юрій Цапко, доктор біологічних наук, розповів, що зміни клімату у бік аридизації призводять до підлуговування ґрунтів. У посушливі періоди вегетації рослин, тривалість яких з кожним роком збільшується внаслідок кліматичних змін, зафіксовано інтенсифікацію процесів акумуляції в опідзолених ґрунтах, яка відображається в оптимізації їх кислотності та поліпшенні кальцієвого живлення рослин за рахунок фітомеліоративного впливу культуп фітомеліорантів.
«Встановлено, що даний факт обумовлений здатністю кореневої системи багаторічних трав (люцерни та еспарцету) до біологічної транслокації сполук кальцію з нижніх шарів ґрунту та навіть окарбоначеної породи (лесовидні суглинки) до верхніх. В подальшому накопичені сполуки кальцію (при масі коріння люцерни 9,7 т/га та еспарцету 9,9 т/га, у шарі 0-100 см чорнозему опідзоленого, зосереджено, відповідно, 148,6 та 109,2 кг/га СаО), після часткового відмирання кореневої системи, разом з рослинними рештками збагачують кореневмісний шар ґрунту кальцієм», — підсумував Юрій Цапко.
Також існують непрямі зв’язки між процесами потепління та зміною кислотності, тому що зміни клімату супроводжуються змінами в інтенсивності перетворення органічних решток і органічних речовин в цілому.
Що ще впливає на зміну кислотності ґрунтів?
На зміну кислотності ґрунтів в першу чергу впливає антропогенний фактор — втручання людини в життєдіяльність ґрунтів, мікроорганізмів та ін.
«Землекористувачі, агровиробники також реагують на зміни клімату і починають впроваджувати різні агротехнології. Раз стає менше органічної речовини ґрунту, значить, вони починають більше вносити добрива. Добрива можуть в свою чергу підкислювати реакцію грунтового розчину», — додав Юрій Дмитрук.
Олексій Сергієнко зауважує, що насамперед на кислотність ґрунтів впливає необґрунтоване азотне живлення, застосування добрив, які виділяють великий рівень водню, а це в свою чергу призводить до підвищення кислотності ґрунтів. Тобто втрата буферності, втрата родючості, втрата вмісту гумусу призводить до збільшення асоціацій мікроорганізмів, які дуже добре себе почувають в кислому середовищі.
Також питання обробітку ґрунту досить сильно сьогодні впливає на зміну кислотності.
«Я не закликаю до нульового обробітку чи до strip-till як спеціаліст. Але я наголошую, щоб будь-який обробіток ґрунту був обґрунтований, професійний і правильний по відношенню до того чи іншого типу ґрунту, в тому чи іншому ґрунтово-кліматичному середовищі», — зауважив керівник агроконсалтингової компаніїArt FieldS.
Правильна оптимізація рівня рН ґрунту
Юрій Дмитрук, доктор біологічних наук, зазначив, що у стратегічному напрямку меліорація кислих ґрунтів передбачає формування та збереження оптимального
агроекологічного стану кислих ґрунтів, усунення негативних наслідків природних і антропогенних навантажень, інтенсифікацію землеробства в гумідних регіонах України, ресурсозбереження та екологічну безпеку.
Тактичні (оперативні) заходи з реалізації цих стратегічних завдань доволі різноманітні. Першочергово вони включають:
- об’єктивну діагностику агроекологічного стану кислих ґрунтів і визначення заходів для його підтримання в оптимальному режимі;
- ощадливе використання добрив і меліорантів; максимальне використання місцевих кальційвмісних ресурсів;
- вирощування сільськогосподарських культур, адаптованих до кислої реакції;
- реструктуризацію посівних площ, у тому числі вилучення з застосування в рослинництві ґрунтів із сильнокислим середовищем, загальна площа яких в Україні порівняно невелика;
- максимальне насичення сівозміни бобовими культурами з метою накопичення у ґрунті білкових сполук з високими буферними властивостями;
- застосування фізіологічно нейтральних і лужних мінеральних добрив;
- перехід на технологію локальної меліорації (окультурювання) та створення системи спеціальних технічних засобів на вітчизняних підприємствах для заготівлі, виробництва, транспортування і внесення у ґрунт органо-мінерального добрива-меліоранту комплексної дії.
«Застосування ресурсозберігаючих технологій і, особливо, технології локального окультурювання ґрунтів, забезпечить значне зменшення обсягів внесення добрив та меліорантів і водночас дозволить отримувати стабільні врожаї сільськогосподарських культур високої якості. Все це відкриває шлях до її широкого впровадження в практику землеробства», — розповів Юрій Цапко, доктор біологічних наук.
З огляду на агроекологічну доцільність, необхідно широко впроваджувати фітомеліоративні заходи. Вони передбачають вирощування адаптованих до кислого середовища, високотолерантних видів і сортів сільськогосподарських культур, розширення посівів багаторічних бобово-злакових трав, що здатні акумулювати у верхніх горизонтах кальцій, використання зеленого добрива з біомаси бобових культур.
«У найближчу й віддалену перспективи обов’язково треба переходити на ресурсозберігаючу технологію локальної меліорації ґрунтів (окультурювання). В масштабах держави це дозволить зекономити енергетичні і матеріальні ресурси, які витрачають на хімічну меліорацію кислих ґрунтів, щонайменше на 40-60 %, не знижуючи величини та якості врожаю, та забезпечити чистоту довкілля», — додав Юрій Дмитрук.
Серед комплексу технологічних операцій з вирощування сільськогосподарських культур чи не найвідсталішою ланкою є відсутність новітніх засобів механізації саме для реалізації технології локальної меліорації. Існуюча техніка конструктивно нездатна реалізувати в практиці землеробства сучасні інноваційні технологічні напрацювання.
Наталія Демчук, SuperAgronom.com
Думка редакції SuperAgronom.com може не збігатися з точкою зору автора. Редакція не несе відповідальності за достовірність і тлумачення наведеної інформації і виконує роль виключно носія.
