Кислотна деградація (декальцинація) ґрунтів

Загальне поняття, причини та масштаби розвитку

Зростаюча кислотність ґрунтового покриву — одна з найгостріших проблем сучасності та найближчою майбутнього. Процес підкислення ґрунтів набуває глобальних масштабів, спричинюючи негативні агрогеохімічні наслідки.

Особливу тривогу викликає те, що явище підкислення ґрунтів має прихований і в багатьох випадках вторинний характер. Спочатку відбувається процес декальцинації, а потім, значно пізніше, спостерігається підкислення ґрунту. Нерідко вже провапновані ґрунти знов стають кислими. З'являються кислі ґрунти і в районах, де їх раніше не було.

Причин, що обумовлюють підкислення, багато. Найістотнішими з них є кислотні дощі, низький рівень удобрювання ґрунтів органікою, необґрунтовано інтенсивне застосування засобів хімізації в землеробстві. Отже, вторинне підкислення ґрунтів має переважно антропогенне походження. За даними ЮНЕСКО, в атмосферу надходить 10⁹т/рік кислотних агентів газового та аерозольного характеру. Це насамперед сполуки сірки, азоту, вуглецю і хлору. При їх окисненні та конденсації утворюється сірчана, соляна, вугільна й азотна кислоти, які випадають на ґрунти з дощовою водою.

Найбільше кислотних дощів випадає у країнах Скандинавського півострова. Нині добре відомо, що підкислення ґрунтів — це проблема східних районів США, Канади, Німеччини, Великої Британії, Бельгії, Польщі, України, Молдови, країн Прибалтики, низки областей Росії.

За останні 50—60 років спостерігається загальнопланетарне підвищення кислотності дощових опадів. Сильне зростання цього показника зареєстровано в багатьох індустріальних районах Швеції, Норвегії, США та Канади. У цих країнах рН дощової води знизився з 6—6,5 до 5—4,6, а в окремі періоди до 4—3,5. За свідченням В. А. Ковди (1989), у Підмосков'ї (Росія) спостерігались випадки, коли рН дощової води опускався до 3—2,6.

Особливо висока кислотність вод виникає під час весняного сніготанення. Реакція таких вод може досягати рН 4—3,5. Кислі талі та дощові води, потрапляючи у ґрунт, спричинюють підкислення всього профілю ґрунту, а нерідко підкислюють і підґрунтові води. Кислоти, потрапляючи в ґрунт, взаємодіють з його органічною та мінеральною частинами.

Встановлено, що гідроліз і нітрифікація однієї граммолекули NH₄NO₃ дає в результаті дві грам-молекули HNO₃. При нітрифікації однієї грам-молекули (NH₄)₂SO₄ утворюються дві грам-молекули азотної і одна молекула сірчаної кислоти. З однієї грам-молекули NH₄OH за певних умов може утворитися одна грам-молекула азотної кислоти (Новоторов, 1989).

Тому темпи вапнування ґрунтів повинні перевищувати внесення мінеральних добрив. Невиконання цього правила призведе до вторинного підкислення ґрунтів.

В Україні є понад 11 млн га дерново-підзолистих, буроземних, сірих опідзолених ґрунтів і чорноземів опідзолених з підвищеною кислотністю, з яких 7, 8 млн га припадає на ріллю, понад 3 млн га — на природні кормові угіддя (Мазур та ін., 1984).

За даними ІГА УААІІ, наприклад, в Україні внесення поживних елементів з мінеральними добривами зросло у середньому за рік у 1971-1975 і 1976-1980 pp. відповідно на 84 та 147 % порівняно з періодом 1966—1970 pp. Використання вапнякових матеріалів зросло всього на ЗО %. У цей період спостерігалось збільшення площ слабо- і середньокислих фунтів за рахунок зменшення площ фунтів з близькою до нейтральної реакції, особливо в районах бурякосіяння, де площа слабокислих ґрунтів збільшилась на 555, а середньокислих — на 196 тис. га (Грінченко, 1989).

Підсилювались процеси декальцинації і вторинного підкислення чорноземів вилугованих, типових і звичайних через широке впровадження у виробництво індустріальних та інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур з внесенням підвищених і високих норм мінеральних добрив.

У 90-х роках рівень внесення мінеральних добрив різко зменшився і 1998—1999 pp. становив лише 17—20 кг діючої речовини на 1 га. У той же час знизились і норми внесення органічних добрив та хімічних меліорантів. Тому ситуація щодо підкислення і декальцинації ґрунтів наприкінці 90-х років не змінилася. На підкислення і декальцинацію ґрунтів істотно впливають також кислотні дощі, викиди промислових підприємств, перенесення водою і вітром продуктів з териконів та відвалів розкривних робіт.

На основі дослідів НАУ встановлено, що внесення мінеральних добрив без вапнякових матеріалів спричинює підкислення чорноземів типових, початкова реакція яких була близькою до нейтральної. При тривалому внесенні підвищених доз мінеральних добрив спостерігається зростання активної кислотності. Внесення азотних добрив ще більш підвищує активну кислотність фунту порівняно з внесенням фосфорно-калійних добрив. Найбільша активна кислотність відмічається при внесенні 157 кг/га азоту. Аналогічні зміни при внесенні мінеральних добрив відбуваються і з обмінною кислотністю, але найбільш істотно збільшується обмінна титрована та гідролітична кислотність. Перша зростає у 2—2,3 раза, друга — у 2,5—3,8 раза.

Під впливом підвищених норм мінеральних добрив змінюється також склад обмінних катіонів. Знижується сума увібраних основ. Ємність катіонного обміну чорнозему типового дещо зростає під впливом внесення добрив, але збільшення її відбувається за рахунок гідролітичної кислотності. Наведені дані свідчать, що на чорноземах типових за наявності високих норм мінеральних добрив потрібно вносити вапнякові матеріали. За існуючими рекомендаціями, на кожен центнер фізіологічне кислих туків слід вносити від 0,4 до 3 ц СаСО₃.

Дози CaCOj для нейтралізації фізіологічне кислих добрив, ц на 1 ц туків

Добриво

Хлористий амоній NH₄Cl Сульфат амонію (NH₄)₂SO₄-Сульфат амонію-натрію "(NHi)₂'SO₄Аміачна селітра NH₄NO₃Аміачна вода МН₃-Ь Н₂О Аміак безводний NH₃Сечовина CO(NH₂)₂Амофос NH₄H₂PO₄

Na₂S0₄

Доза СаСОз

1,40 1,20 1,90 0,75 0,40 2,9-3,0 0,80 0,65

За даними В. Н. Гуртової та А. 1. Савича (1980), істотний вплив на кислотність ґрунту можуть мати промислові викиди, що містять сульфіди та оксиди металів. У ґрунті вони утворюють сірчану кислоту, яка обумовлює підкислення. На освоєних болотних ґрунтах підкислення може бути спричинене окисненням сульфідів заліза та мангану. На цих ґрунтах дренажними водами виносяться сполуки кальцію, магнію та калію, тому для підвищення їх родючості слід провезти вапнування.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 269; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!