ҐРУНТОВИЙ РОЗЧИН. РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ

Питання теми

1. Склад і концентрація ґрунтового розчину.

2. Властивості ґрунтового розчину.

3. Родючість ґрунту.

1. Склад і концентрація ґрунтового розчину.

Ґрунтовий розчин – це рідка фаза ґрунту, важлива складова частина ґрунту, яка безпосередньо впливає на ріст і розвиток рослин. Це найрухливіша і найактивніша складова частина ґрунту.

Ґрунтовий розчин – це краплинно рідка волога, яка циркулює в ґрунті і містить розчинені речовини.

Значення ґрунтового розчину: ґрунтовий розчин є джерелом поживних речовин для рослин, оскільки рослини здатні засвоювати необхідні елементи тільки у розчиненому стані.

Вивчення складу ґрунтового розчину дає можливість зрозуміти характер ґрунтоутворюючого процесу, визначити концентрацію солей, виявити токсичні для рослин речовини, розробити схему агротехнічних заходів, які направлені на покращення ґрунтів та їх раціональне використання.

Склад ґрунтового розчину. До складу ґрунтового розчину входять мінеральні, органічні і органо-мінеральні сполуки.

Мінеральні речовини представлені різними солями мінеральних кислот і знаходяться у ґрунтовому розчині у вигляді розчинів. Найчастіше зустрічаються солі таких кислот:

– азотної – нітрати NaNO₃, KNO₃, Ca₃ (NO₃) ₂;

– фосфорної – гідрофосфати Na₂HPO₄, K₂HPO₄, CaHPO₄, дигідрофосфати – Ca(H₂PO₄)₂;

– вугільної – карбонати Na₂CO₃, гідрокарбонати – Ca(HCO₃) ₂;

– соляної – хлориди NaCl, CaCl₂;

– сірчаної – сульфати Na₂SO₄, CaSO₄, MgSO₄.

У ґрунтовому розчині можуть міститись мінеральні речовини у колоїдному стані – гідрати окису заліза і кремнієвої кислоти.

Органічні речовини ґрунтового розчину – це гумусові кислоти та їх солі, амінокислоти, спирти, ефіри, антибіотичні речовини і токсини, які виділяють рослини, тварини і мікроорганізми.

Концентрація ґрунтового розчину. Якісний і кількісний склад ґрунтового розчину у різних ґрунтах різний. У незасолених ґрунтах загальна кількість розчинених речовин невелика, приблизно 0,1 г/л. У засолених ґрунтах концентрація ґрунтового розчину дуже велика – 10 г/л і більше.

У різних ґрунтових горизонтах різне співвідношення мінеральних і органічних речовин. Так, у верхніх горизонтах дерново-підзолистих ґрунтів у ґрунтовому розчині переважають органічні речовини, у чорноземах кількість органічних і мінеральних сполук майже однакова, у каштанових, бурих ґрунтах і сіроземах переважають мінеральні речовини.

Концентрація ґрунтового розчину величина не постійна, вона змінюється з часом і в просторі. Концентрація ґрунтового розчину залежить від таких факторів:

– складу твердої фази ґрунту;

– вологості ґрунту (при підвищені вологості відбувається розведення розчину і зниження концентрації, зменшення вмісту вологи зумовлює підвищення концентрації);

– температурного режиму ґрунту (при підвищенні температури розчинність більшості сполук зростає).

З концентрацією ґрунтового розчину пов’язаний осмотичний тиск. Чим більша концентрація ґрунтового розчину, тим більший його осмотичний тиск. У незасолених ґрунтах осмотичний тиск ґрунтового розчину нижчий ніж осмотичний тиск клітинного соку рослин і не перевищує 1-3 атм. У засолених ґрунтах осмотичний тиск може досягати 20 – 30 атм і рослини не можуть засвоювати речовини з ґрунту. Оптимальне значення осмотичного тиску від 2 атм до 3 атм.

2. Властивості ґрунтового розчину.

У ґрунтах постійно відбуваються окисно-відновні процеси, вони пов’язані з діяльністю мікроорганізмів. У верхніх шарах ґрунту, куди проникає кисень, переважають процеси окислення, у глибоких шарах – процеси відновлення.

Окисно-відновні процеси супроводжуються зміною величини заряду реагуючих речовин. Ця зміна відображається як зміна окисно-відновного потенціалу (Eh, мілівольт). Цей потенціал показує енергію окисної чи відновної напруги середовища. Нижня і верхня межа окисно-відновного потенціалу у ґрунтах – 200 мВ і 700 мВ. Чим більший окисно-відновний потенціал, тим більша напруга окислення ґрунтового розчину. У дерново-підзолистих ґрунтах окисно-відновний потенціал від 600 мВ до 700 мВ, в чорноземах від 450 мВ до 600 мВ, сіроземах від 350 мВ до 400 мВ.

Окисно-відновні умови ґрунту залежать від повітряного режиму ґрунту, температури, біологічних процесів, вологості і пори року.

Важливою властивістю ґрунтового розчину є характер реакції. Для кожного ґрунтового типу характерна своя реакція, для дерново-підзолистих ґрунтів – кисла, для чорноземів – слабокисла і нейтральна, для засолених ґрунтів – лужна.

Кисла реакція ґрунтового розчину зумовлена дисоціацією вугільної кислоти у ґрунтовій воді, наявністю гумусових кислот і кислих продуктів розкладу органічних решток, а також поглинутим воднем і алюмінієм.

Кислотність ґрунту виражається величиною рН, яка є негативним логарифмом концентрації водневих іонів. Нейтральний розчин має рН, що дорівнює 7, величина рН, менша 7, свідчить про кислу реакцію, а більша – про лужну.

Кислотність ґрунту поділяють на активну, що зумовлена наявністю у ґрунті вільних кислот (вільних іонів водню), і потенціальну, що пов’язана з наявністю у ґрунті в поглинутому стані іонів водню. Остання в залежності від рухливості водню поділяється на обмінну і гідролітичну. Обмінна кислотність – це та частина потенційної кислотності, яка проявляється при взаємодії ґрунту з розчином нейтральних солей, а гідролітична – та частина потенційної кислотності, яка проявляється при взаємодії ґрунту з гідролітично лужними солями.

Лужну реакцію зумовлюють карбонати і бікарбонати натрію, карбонати кальцію.

Реакція ґрунтового розчину може змінюватись від pH 3–3,5 до pH 8–10. Більшість рослин не можуть існувати при 3,5 > pH > 9. Найбільш сприятлива для рослин слабокисла і слаболужна реакція в межах pH від 6 до 7,5.

Кислотність нейтралізують вапнуванням, лужність зменшують внаслідок гіпсування і промивання ґрунту водою.

3. Родючість ґрунту.

Господарське значення ґрунту визначає його родючість. Родючість – це основна властивість ґрунту, його специфічна особливість.

Родючість ґрунту – це здатність забезпечувати врожаї рослин. Ґрунт і родючість невіддільні одне від одного. Родючість ґрунту складна і багатогранна властивість, яка залежить від багатьох факторів.

Родючість чи продуктивність ґрунту – це сукупність елементів родючості (вода, елементи живлення) і ґрунтових умов, які забезпечують ріст і розвиток рослин.

Умови родючості:

– ґрунт повинен містити у достатній кількості і в доступному вигляді всі необхідні елементи живлення рослин;

– ґрунт повинен містити достатню кількість вологи;

– у ґрунті повинен мати сприятливий тепловий режим;

– у ґрунті повинно бути повітря;

– у ґрунті не повинно бути шкідливих для рослин речовин;

– ґрунт повинен мати близьку до нейтральної реакцію;

– у ґрунті не повинно бути хвороботворних для рослин бактерій і грибків, а також комах – шкідників сільськогосподарських культур;

– ґрунт повинен бути пухким, тобто забезпечувати вільний розвиток кореневих систем;

– ґрунт повинен бути без бур’янів.

Родючість ґрунту залежить не лише від складу ґрунту, а й від фізико-хімічних і біологічних процесів, які в ньому відбуваються.

Розрізняють два види родючості – природну і штучну.

Природна родючість – це потенційна родючість ґрунту, яка проявляється результаті правильних агротехнічних заходів. Природну родючість у чистому вигляді можна зустріти лише на цілинних землях. Різні ґрунти мають різну природну родючість, вона може бути високою і низькою.

Штучна родючість створюється людиною в результаті агротехнічних заходів, таких як обробіток, меліорація, внесення добрив тощо. З того моменту як ґрунт починає оброблятись він стає засобом і продуктом людської діяльності і набуває штучної родючості.

Штучна родючість властива всім ґрунтам, які обробляються, але наскільки б не був окультурений ґрунт поряд з штучною завжди існує природна, яка зумовлена природними властивостями ґрунту. Таким чином, природна і штучна родючість завжди пов’язані між собою.