рослинництво

трава, люцерна, цукрові буряки, кукурудза, сорго та ін.).

151

Мезотрофні культури (конюшина, еспарцет, тимофіївка лучна, вівсяниця лучна, буркун білий, горох, боби та ін.) задовільно і добре ростуть на ґрунтах із середньою родючістю, але відчутно реагують на внесення добрив.

До оліготрофних рослин, які задовільно або добре ростуть на бідних піщаних, супіщаних і опідзолених ґрунтах, належать переважно бобові – вика озима (мохната), вика паннонська, серадела, люпин, буркун, лядвенець рогатий та ін. У них досить виражена азотфіксуюча дія бульбочкових бактерій, але разом з тим високі врожаї таких культур, як горох, чина, нут, буркун, мають лише на родючих ґрунтах. Так само, як і злакові культури, що добре реагують на внесення азотних добрив.

Велике значення для рослин має реакція ґрунту. Від неї залежать інтенсивність засвоєння поживних речовин рослиною і мікробіологічних процесів, мінералізація органічних речовин, ефективність внесених добрив. Більшість культурних рослин та мікроорганізмів краще розвиваються при слабко кислій і нейтральній реакції ґрунту. Рослини по-різному реагують на реакцію середовища й характеризуються неоднаковою чутливістю до відхилень її від оптимальної.

За відношенням до кислотності ґрунту рослини поділяють на такі групи:

♦дуже чутливі – люцерна, еспарцет, конопля, конюшина, гірчиця, ріпак, капуста, цибуля, часник, перець, столові, цукрові та кормові буряки, смородина, капуста; ці рослини дуже позитивно реагують на вапнування кислих ґрунтів підвищеними нормами вапна. Вони добре ростуть при нейтральній і слабко лужній реакції

(рН 7-8);

♦середньо чутливі – озима і яра пшениця, ячмінь, кукурудза, квасоля, горох, вика, соняшник, соя, кормові боби, конюшина, цибуля, салат, яблуня, слива, вишня; добре реагують на вапнування кислих ґрунтів помірними нормами вапна. Вони краще ростуть при слабокислій і нейтральній реакції ґрунту (рН 6-7);

♦малочутливі – овес, жито, просо, гречка, льон, кабачки, гарбузи, помідори, морква, редька, малина, тимофіївка, томати, аґрус, груша; витримують помірну кислотність і позитивно реагують на вапнування невеликими нормами вапна, негативно реагують на підвищений вміст кальцію;

♦стійкі – люпин, картопля, бруква, щавель, серадела; добре витримують підвищену кислотність, слабко реагують на вапнування. Ці культури ростуть у широкому інтервалі рН від слабко лужної (7,5) до кислої (4,7) реакції. Оптимальне рН для них 5,5-6.

152

Для льону та картоплі оптимальне рН 5-6,5, для люпину синього й жовтого, серадели – 4,5-5.

Чутливість рослин до реакції ґрунтового середовища з їх віком зменшується. За допомогою хімічної меліорації ґрунтів створюють оптимальні умови для розкриття рослинами своїх потенційних можливостей.

Для високої біологічної активності ґрунту треба забезпечувати нейтральну або близьку до неї слабокислу чи слаболужну реакцію ґрунтового розчину, тому що більшість мікроорганізмів, особливо бактерії і деякі гриби, не розвиваються в кислому середовищі (при рН < 4,5-5,0). Є бактерії і гриби, які можуть розвиватися і в підкисленому середовищі, але вони не мають великого значення для живлення рослин.

4.4. Види та системи застосування добрив

При науковій організації застосування органічних і мінеральних добрив, вони не впливають негативно на навколишнє середовище та якість сільськогосподарської продукції. Навпаки, сприяючи розвитку потужного асиміляційного апарату рослин, знижують вміст вуглекислоти в повітрі, а також рівень екологічного забруднення та наявної шкідливої мікрофлори. Тривале застосування органічних і мінеральних добрив, на фоні періодичного вапнування кислих ґрунтів дає змогу значно поліпшити потенційну та ефективну родючість ґрунтів. Хімізація різко поліпшує фітосанітарний стан сівозмін, дає можливість ефективніше боротися з бур’янами, хворобами і шкідниками.

Регулювання родючості ґрунту в інтенсивному землеробстві спрямоване на відновлення запасів органічної речовини в ґрунті, що досягається, насамперед, шляхом використання органічних добрив, виробництво яких останнім часом різко знизилось, за рахунок скорочення поголів’я тварин.

Істотним джерелом органічної речовини можуть бути також осади стічних вод, вихід яких на міських очисних спорудах досягає близько 20 млн. т щороку, а також до 10 млн. т міського сміття. Ці добрива на даний час використовуються незадовільно, бо їх застосування для удобрення пов’язане з додатковими витратами на компостування, знезаражування, зменшення вмісту важких металів тощо.

Якість органічних добрив оцінюється перш за все кількістю в них поживних речовин. Чим більший у них вміст азоту, фосфору й калію, тим меншими будуть оптимальні дози в абсолютних величинах і транспортні витрати. У зв’язку з різноманітністю органічних добрив

153

і відсутністю аналітичної бази, наводимо середні показники хімічного їх складу, що полегшить спеціалістам встановлення оптимальних доз під ту чи іншу культуру (табл. 21).

21. Середній хімічний склад різних видів органічних добрив, які виробляють на Україні (за Е.Г. Дегодюком, 1992)

	Вміст	Вміст на сиру речовину,
Добрива	води,		%
	%	N	P2O5	K2O
Підстилковий гній великої рогатої худоби	65	0,50	0,25	0,60
Пташиний послід:
термічно висушений	20	3,0	3,5	1,2
підстилковий	65	1,2	0,64	0,60
безпідстилковий напіврідкий	85	1,0	0,40	0,35
рідкий	92	0,8	0,36	0,26
Сапропелі	65	0,9	0,10	0,06
Осади стічних вод:
міських очисних споруд	60	0,8	0,15	0,06
шкіряних підприємств	60	1,0	0,20	0,05
первинної обробки вовни	60	0,52	0,17	0,84
Компости з міського сміття	30	0,8	0,5	0,4
Торфогнойові компости	60	0,40	0,20	0,30
Напіврідкий гній:
великої рогатої худоби	90	0,40	0,13	0,30
свиней	90	0,60	0,20	0,27
Рідкий гній:
великої рогатої худоби	92	0,20	0,15	0,17
свиней, стічні води птахофабрик	96	0,20	0,10	0,16
Механічний розподіл гною:
рідка фракція ВРХ неосвітлена	98,6	0,14	0,06	0,10
рідка фракція ВРХ освітлена	99,2	0,06	0,03	0,07
рідка фракція гною свиней	99,3	0,11	0,03	0,12
тверда фракція гною ВРХ	81,7	0,37	0,11	0,13
тверда фракція гною свиней	78,0	0,50	0,25	0,20
Продукти біологічної переробки стічних вод
великих тваринницьких комплексів:
гнойові стоки до розподілу	98,0	0,20	0,15	0,06
надлишковий активний мул	97,2	0,19	0,11	0,13
тверда фракція	78,0	0,37	0,09	0,04
осад вертикальних відстійників	92,7	0,30	0,17	0,04
біологічно очищені стоки	99,7	0,02	0,02	0,02

Проте, при недотриманні оптимальних доз і строків внесення цих добрив, особливо складних, за санітарно-гігієнічними показниками можливий негативний вплив на навколишнє середовище.

154

Порушення балансу поживних речовин загрожує виснаженням ґрунтів і різким зниженням урожаю. Ось чому для землеробства надзвичайно велике значення має використання мінеральних добрив та кальційумісних меліорантів.

На Україні певний період слід віддати перевагу фосфорним і калійним добривам, а після досягнення середнього і підвищеного рівня перейти на підтримуюче удобрення. На найближчу перспективу для Полісся і Лісостепу слід вважати оптимальним співвідношенням

1:0,8:1, а для Степу – 1:0,7:0,3.

З точки зору впливу на якість продукції важливе значення має асортимент мінеральних добрив – корисні, баластні й шкідливі домішки, що містяться в них і можуть у тій чи іншій мірі впливати на хімічний чи якісний склад продукції. В таблицях 22, 23, 24 представлено основні властивості простих мінеральних добрив.

Майже всі азотні добрива (табл. 22), що випускає сучасна промисловість, є хімічно або фізіологічно кислими. Для нейтралізації їх кислотності встановлено норми вапна, які слід використовувати при внесенні цих добрив.

Рідкі азотні добрива мають властивість втрачати аміак через випаровування. В зв’язку з цим, треба уникати контакту їх з відкритим повітрям, механізаторам дотримуватися встановлених правил безпеки при внесенні добрив, загортаючи їх негайно в ґрунт на глибину не менше 10 см. Тоді втрати азоту не перевищують 5%, в той час як при мілкому загортанні на глибину до 5-7 см вони досягають 80%.

22. Основні властивості азотних добрив (за Е.Г. Дегодюком, 1992)

			Вміст	Потреба СаСО3
	Добрива	Хімічна формула		для нейтралізації
			азоту, %
				кислотності ґрунту, ц
	Рідкий аміак	NH3	82	1,47
	Водний аміак	NH4OH	18-20,5	0,36
	Сульфат амонію	(NH4)2SO4	20,8-21,0	1,13
	Сульфат амонію-натрію	(NH4)2SO4+Na2SO4	17,5	0,9
	Аміачна селітра	NH4NO3	34	0,74
	Карбамід	CO(NH2)2	46	0,83

Слід рахуватися з небажаними домішками, що містяться в карбаміді – біуретом, надмірна кількість якого призводить до зменшення схожості насіння. Найбільш небезпечною є його концентрація, що досягає 5%.

Фосфорні добрива (табл. 23) за ступенем розчинності поділяють

155

на три групи: 1 – водорозчинні, легкозасвоювані рослинами – суперфосфати; 2 – нерозчинні у воді, але розчинні в лужному цитратному розчині або слабких кислотах – фосфатшлаки, знефторений фосфат; 3 – важкорозчинні, майже нерозчинні в слабких кислотах – фосфоритне і кісткове борошно. Водорозчинні фосфати становлять близько ¾ загального обсягу виробництва фосфорних добрив.

23. Основні властивості фосфорних добрив (за Е.Г. Дегодюком, 1992)

	Добрива	Хімічна формула	Вміст Р2О5, %
	Суперфосфат простий	Са(Н2РО4)2*Н2О+2СаSO4	19-20±1
		з домішкою вільної Н3РО4
	Суперфосфат	Са(Н2РО4)2*Н2О+2СаSO4	20±1
	гранульований	з домішкою вільної Н3РО4
	Суперфосфат подвійний	Са(Н2РО4)2*Н2О	49±1
		з домішкою Н3РО4
	Фосфатшлак	4СаО* Р2О5+4СаО*	10-12
		Р2О5*СаSiO3
	Фосфоритне борошно	Са3(РО4)2* СаCО3	19-30
		з домішкою 3Са3(РО4)2*СаF2

Основним компонентом фосфатних руд є трикальційфосфат із складу мінералів апатитової групи 3Са3×СаХ2, де X може бути у вигляді F-, Cl-, ОН-. Природні фосфатні руди мають домішки інших мінералів – МgО, Fе2О3, Al2O3, в певній кількості у вихідній сировині є домішки фтору, стронцію, кадмію та інших важких металів, які внаслідок переробки можуть потрапляти в готову продукцію.

З 1 т фосфатної сировини в навколишнє середовище надходить від 80 до 100 кг фтору, 30-40 – стронцію, 20-25 кг – окисів урану, торію та інших рідкоземельних елементів. Різні види фосфорних добрив мають відповідно і різний вміст елементів. Так, в 7 різновидах суперфосфату містилося кадмію від 1,6 до 4,5 мг/кг, у фосфоритному борошні – 26,8, гіперфосфаті – 39,5 мг/кг. Вміст урану в суперфосфаті становить 114, фосфоритному борошні – 516 мг/кг. При надмірному внесенні фосфорних добрив у теплицях відмічено підвищення вмісту в ґрунті кадмію на 53-123%, урану – на 75, радію – на 10-70%. Лише при використанні в оптимальних співвідношеннях доз фосфорних добрив не існує небезпеки підвищення гранично допустимих концентрацій кадмію, урану і радію в ґрунтах.

156

Фтор характеризується високою хімічною активністю і є небезпечним для здоров’я людей і тварин. Фоновий вміст його в зелених частинах рослин, що ростуть у незабрудненій зоні, не перевищує 10 мкг/г. Більш висока концентрація фтору свідчить про наявність забруднення ним ґрунту.

Використання худобою кормів з концентрацією фтору 15-30 мг/кг протягом періоду від 3-4 місяців до 6 років не призводило до захворювання фторозом. Перші симптоми хронічного фторозу проявилися при концентрації фтору в кормах 30-40 мг/кг. У США гранично допустима його концентрація у воді для напування худоби становить 2 мг/л, у нашій країні – 1,5 мг/л.

Основним джерелом забруднення ґрунту, вод природних водойм, продукції рослинництва є необґрунтовано високі дози фосфорних добрив при їх систематичному застосуванні. Апатити з 16-34% фосфору містять до 3,8% фтору. В фосфатній руді може міститися 3-4% фтору, в ґрунті – 0,15%, воді – 0,015 г/л. Високий вміст його в амофосі (3,5-4%). У простому і подвійному суперфосфаті – до 1,5%. У ґрунтовий розчин надходить 6-8 кг фтору при внесенні лише Р60-80. При правильному використанні фосфорних добрив зазначені негативні властивості не впливають на якість продукції і корисна дія фосфорних добрив незаперечна.

Калійні добрива (табл. 24) виготовляють з гірських порід, що складаються з хлоридів, сульфатів і силікатів з домішками глинистокарбонатних порід, які містять бром, йод, рубідій, мідь, цинк тощо. Основна сировина – сильвініт, механічна суміш сильвіну (КСl) і галіту (NaCl) та каїнітні (КСl* Mg2SO4*3H2O) і лангбейнітові (K2SO4*2Mg SO4) породи.

24. Основні властивості калійних добрив (за Е.Г. Дегодюком, 1992)

Добрива	Хімічна формула	Вміст К2О, %
Хлористий калій	КСl з невеликою домішкою NaCl	53,9-62,5
Хлористий калійелектроліт	КСl з домішкою NaCl і MgCl2	45
Калій сірчанокислий	K2SO4	48-50
Калімагнезія	K2SO4*Mg SO4*6H2O	Не менше 28
Калійна сіль (змішана 40%)	КСl + NaCl	Не менше 40
Каїніт	КСl* Mg SO4*3H2O, NaCl до 50%	Не менше 14

Калійні добрива поділяють на 3 групи: 1) сирі калійні добрива – каїніт, сильвініт; 2) калійні солі, що одержують змішуванням сирих калійних солей з хлористим калієм – 30-40%-ні калійні солі; 3) концентровані добрива, що є продуктом заводської переробки – хлористий калій, сірчанокислий калій, сульфат калію і магнію (калімагнезія) та

157

деякі ін. Ряд домішок – натрій, магній і сірка виступають корисними компонентами, що при помірних кількостях сприяють формуванню врожаю і поліпшенню його якості.

Дані добрива характеризуються значною кількістю й інших супутніх елементів, які при інтенсивному застосуванні та навіть при їх виробництві стають забруднювачами навколишнього середовища. Так, у процесі промислового виробництва різних калійних добрив утворюється значна кількість відходів (до ¾ від переробленої сировини). Наприклад, при одержанні хлористого калію з сильвініту флотаційним та галургічним методом утворюються галітові відвали (відходи), гли- нисто-сольові шлами, а також пило-газові викиди. На 1 т виробленого хлористого калію припадає приблизно 3-4 т галітових відходів. Вони містять хлорид натрію (до 90%), хлорид калію (до 9%), невелику кількість хлористого магнію, сірчанокислого кальцію, брому, алюмосилікатів, карбонатів заліза і кальцію, солей калію, натрію, титану, міді, бору, марганцю та ін.

При дії на солевідвали атмосферних опадів, конденсаційної вологи, а також при їх самоущільненні утворюється ропа (розсіл) з вмістом солей до 300 г/л. Вона проникає в підземні води і, досягши водоупору, поширюється в горизонтальному напрямі до виходу підземних вод на поверхню. Про забруднення річок галітовими відходами і глинистосольовими шламами свідчить те, що вище за течією річок від місця розташування калійних підприємств в 1 л води міститься 0,002-0,05 мг рубідію, 1-3 – калію, 2-14 – натрію, 2,35 – магнію, 7-8 мг – кальцію, тоді як нижче за течією концентрація рубідію досягає 0,5-1,5 мг, інших елементів у десятки і сотні разів більше.

Крім основного поживного елемента, калійні добрива містять різні домішки. В сортименті калійних добрив основну роль відводять хлористому калію (до 60% К2О), значно меншу – безхлорним формам (до 48% К2О) і 40%-м калійним солям (40% К2О). Компоненти калійних добрив – сірка і магній часто позитивно впливають на врожай і якість сільськогосподарської продукції.

Баластні елементи – хлор, натрій бувають корисними для росту і розвитку рослин, але при систематичному внесенні підвищених доз добрив, вони можуть нагромаджуватися у ґрунті в значній кількості й негативно впливати на його властивості – родючість, величину і якість урожаю, а, мігруючи в підґрунтові води – підвищувати в них концентрацію солей.

В останні роки все більше уваги приділяють захисту

158

навколишнього середовища від забруднення важкими металами, серед яких мікроелементи Zn, Mn, Cu, Co і токсичні метали – кадмій, ртуть, свинець, які в тій чи іншій кількості можуть бути наявними в калійних добривах. Загроза забруднення ґрунтів металами при внесенні калійних добрив, як вважають дослідники, невелика. Але не можна і повністю виключати небажані наслідки, зважаючи на те, що важкі метали можуть нагромаджуватися в живих організмах.

Складні комплексні добрива містять два і більше основних елементів живлення, в них менше баластних речовин, ніж у простих добривах, а сума діючих речовин коливається від 30 до 70% (N+Р2О5+К2О) і перебуває переважно у водорозчинній формі (табл. 25).

Враховуючи те, що ціни на добрива значно підвищилися і ця тенденція буде зберігатися і надалі, в кожному господарстві слід замислитися, які добрива треба придбати для основного внесення, а які

– в рядки для сівби або в ямки при садінні (локальне внесення).

25. Основні властивості комплексних добрив

(за Е.Г. Дегодюком, 1992)

		Вміст	Р2О5,%		К2О,	N+Р2О5+К2О,
	Добрива		засвою-	водороз-
		N,%			%	%
			ваний	чинний
	Амофос, марка
	А	12±1	52	48	–	64
	Б	11±1	44	36	–	55
	Нітрофоска	11	10	6,1	11	32
	Нітрофос, марка А	23±1	17±1	7	–	40
	Нітроамофос, марка А	23	23	22	–	46
	Нітроамофоска	17±1	17±1	15	17±1	51
	Рідкі комплексні добрива	10	34	–	–	44
	Складно-змішані	0-11	9-16	8-12	0-15	25-35
	гранульовані

В процесі інтенсифікації важливого значення набуває застосування мікроелементів як у зв’язку з виносом їх урожаєм, так і зв’язуванням у нерозчинні форми при внесенні здебільшого високих доз мінеральних добрив і вапна. Мікродобрива, поліпшуючи умови живлення для рослин, сприяють підвищенню якості продукції. Ефективність їх помітно зростає при високому забезпеченні рослин азотом, фосфором і калієм. Окремими мікроелементами обробляють насіння (борна кислота, бура, амоній молібденовокислий, мідний купорос, сірчанокислий марганець, сірчанокислий цинк, бор, мідь, цинковмісні порошки), інші вносять у ґрунт під оранку (піритні, колчеданні недогарки, відходи важкої промисловості – шлаки, шлами, що містять молібден, електро-

159

лампової промисловості), в передпосівний обробіток (борний концентрат, борат магнію), в рядки при сівбі (суперфосфат гранульований з бором або молібденом, марганізований суперфосфат).

Борні добрива застосовують під багаторічні трави, картоплю, зернобобові, цукрові буряки, гречку, кукурудзу, льон, переважно у тих випадках, коли вміст бору в орному шарі ґрунту становить 0,5 мг/кг і менше.

Марганцеві добрива вносять на чорноземах опідзолених і слабовилугуваних, сірих опідзолених, солонцюватих і каштанових ґрунтах, коли вміст марганцю менше 40 мг/кг ґрунту. Середня доза марганцю для внесення в ґрунт 4-5 кг/га, передпосівної обробки насіння і позакореневого підживлення – 40-60 г/га.

Мідні добрива найбільш ефективні на осушених торфових, дерново-підзолистих піщаних і супіщаних ґрунтах при вмісті в них міді менше 5 мг/кг ґрунту. Доза міді під зернові, трави, льон, коренеплоди, зернобобові та овочеві культури становить 3-5 кг/га.

Молібденові добрива вносять під бобові трави, зернобобові, коренеплоди і льон на осушених торфових, дерново-підзолистих ґрунтах, чорноземах, де вміст рухомих форм молібдену не перевищує 0,2 мг/кг ґрунту.

Цинкові добрива застосовують на ґрунтах, де вміст рухомого цинку менше 0,2-0,3 мг/кг, в дозах 3-10 мг/га, для передпосівної обробки насіння – 30-50 г сульфату цинку.

Значна частина мікроелементів міститься в різних видах мінеральних добрив і вапні (цинк, мідь, нікель та ін.), проте, як небажаний компонент, до них входить і ряд важких металів, таких як свинець і кадмій (табл. 26).

26. Вміст важких металів у деяких видах добрив і вапні, мг/кг

(за Е.Г. Дегодюком, 1992)

Добрива	Цинк	Мідь	Нікель	Свинець	Кадмій
Аміачна селітра	0,20±0,06	0,25±0,03	0,84±0,06	0,05	–
Простий суперфосфат	12,27±0,53	31,17±1,08	12,93±0,57	21,67±0,30	0,25
Подвійний	10,00±0,07	18,33±0,60	26,50±3,28	29,00±1,00	0,25
суперфосфат
Хлористий калій	3,11±0,12	8,67±0,41	4,30±0,22	8,67±0,19	0,25
Вапно	10,83±0,17	12,67±0,86	26,00±0,50	26,50±0,86	0,25

Аналізи, проведені при довгостроковому використанні помірних доз мінеральних добрив і вапна, свідчать, що загроза забруднення ґрунту за допомогою мінеральних добрив і вапна незначна і для подвоєння

160