Дослідження впливу кислотності й лужності ґрунтів на розвиток рослин

ВИДИ КИСЛОТНОСТІ ҐРУНТУ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Показник кислотності чи лужності ґрунтів здійснює великий вплив на розвиток коріння та живлення рослин через засвоєння поживних речовин. Реакція ґрунтового середовища, або рН, є ознакою, від якої багато в чому залежать агрохімічні властивості ґрунтів і ріст рослин. Кислотність утворюється через присутність у ґрунтовому розчині і на колоїдах іонів Н⁺. У грунтах розрізняють два види кислотності: актуальну та потенційну.

Актуальна кислотність грунту обумовлена підвищеною концентрацією іонів водню у ґрунтовому середовищі. Вона визначається у водній витяжці з ґрунту і вимірюється величиною рН, яка є зворотною величиною концентрації іонів Н⁺ у розчині. Актуальна кислотність грунту утворюється при нестачі в ґрунті нейтралізуючих речовин через дисоціацію іонів водню від вугільної та інших водорозчинних кислот і кислих солей. Актуальна кислотність тісно пов’язана із потенційною або прихованою, яка поділяється на обмінну і гідролітичну.

Під обмінною кислотністю, зазвичай, мають на увазі кислотність, обумовлену іонами водню і алюмінію, які знаходяться у поглиненому стані і здатні витіснятися у розчин при дії на ґрунти певної нейтральної солі.

Кислотність ґрунту, що обумовлена менш рухливими іонами водню, які витісняються при обробітку ґрунту гідролітично лужною сіллю, є гідролітичною кислотністю. Вона зустрічається навіть частіше, ніж обмінна, оскільки властива більшості ґрунтів, в тому числі і чорноземам. Ця кислотність включає менш рухливу частину поглинених іонів Н⁺, які важче обмінюються на катіони. При цьому її визначення є необхідним для рішення ряду практичних завдань з застосування добрив, які включають розрахунок норм внесення вапна і можливості ефективного використання сполук фосфору. Чим більша гідролітична кислотність ґрунту, тим вища його буферність проти підлужування.

  ВПЛИВ ЗМІНИ КИСЛОТНОСТІ ГРУНТУ НА РОСЛИНИ

Зміна кислотності ґрунтів значною мірою впливає на доступність для рослин поживних речовин. Надмірно високий (більше 9,0) та надмірно низький (менше 4,0) показники рН ґрунту діють на коріння рослин токсично. В межах цих показників рН визначається поведінка окремих поживних сполук, а саме їх осадження чи перетворення у доступні чи недоступні для рослин форми. Так, у дуже кислих ґрунтах (рН 4,0-5,5) такі елементи як залізо, алюміній та марганець переходять у легкодоступні для засвоєння рослинами форми, до того ж їх концентрація досягає токсичного рівня.

При цьому надлишок цих металів порушує вуглеводний та білковий обмін рослин і утворення органів розмноження, що значно знижує врожай і може навіть спричинити загибель культурних посівів. При високій кислотності ґрунту погіршуються його фільтраційна здатність, капілярність та проникність. Високу чутливість до алюмінію проявляє буряк, горох та квасоля. До надлишку марганцю чутливі майже усі овочі і також буряк. За низького показника кислотності ґрунту утруднюється засвоєння рослинами фосфору, калію, сірки, кальцію, магнію та молібдену. В результаті голодування, за певних передумов культурні рослини можуть гинути навіть без вагомих помітних причин.

На дуже лужних ґрунтах (рН 7,5-8,5), навпаки, спостерігається значне зниження доступності для рослин таких елементів як залізо, марганець, фосфор, мідь, цинк, бор та більшості мікроелементів. Порушення їх засвоєння в даному випадку пов’язане із утворенням їх нерозчинних гідроокисів, які рослини не можуть поглинати у такому вигляді. Оптимальна для рослин реакція ґрунтів з рН 6,5 дає можливість більшості поживних сполук лишатися у доступній для рослин формі у ґрунтовому розчині, що зазвичай профілактує їх нестачу.Мінеральні елементи засвоюються з ґрунту завдяки діяльності кореневої системи рослин у вигляді позитивно та негативно заряджених іонів – катіонів та аніонів.

Наприклад, азот може засвоюватися рослинами у вигляді аніону NO₃^– та катіону NH₄⁺, фосфор та сірка – у вигляді аніонів фосфорної та сірчаної кислот – Н₂РО₄^– і SO₄^2-, калій, кальцій, магній, натрій та залізо – у вигляді катіонів з одним чи двома позитивними зарядами К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, а мікроелементи – у вигляді відповідних катіонів чи аніонів. Причому рослини засвоюють іони не тільки з ґрунтового розчину, а й ті, що утримуються на колоїдах – глинистих мінералах чи часточках гумусу.

Отже: при низькому рівні pH грунту (кислі грунти):

• знижується врожайність і прибутковість
• відбувається зниження розвитку азотофікуючих бактерій Rhizobium, які забезпечують фіксацію атмосферного азоту
• гербіциди з сімейства імідазолінонів повільно розкладаються в кислих грунтах
• алюміній, що є у грунті може ставати токсичним для рослин і викликати порушення фізіологічних процесів, що протікають в рослинах і призводить до слабкого розвитку кореневої системи і пошкоджень рослин
• навіть при високому мінеральному фоні не гарантується отримання врожаю, так як багато елементів можуть ставати токсичними і порушується баланс мінеральних елементів в рослинах.

При високому рівні pH грунту (ліжну грунти):

• знижується врожайність і прибутковість
• доступність фосфору і більшості мікроелементів зижується, що робить правильне внесення цих елементів  більш важливим
• втрати внесеної сечовини з грунтів на випаровування більше
• збільшуються ризики отримання рослинами опіків від контакту коренів з сечовиною
• гербіциди з сімейства сульфонілсечовин і триазинів та інших гербіцидів, повільно розкладаються в таких грунтах.

Таким чином, сучасні дослідження впливу кислотності й лужності грунтів на розвиток рослин та їх врожайність, показують, що існує суттєвий вплив на рослини. Зменшити негативні наслідки можна за допомогою агроприйомів, а також завдяки вирощуванню тих культур, які більш стійкі.