Agricultural Consulting Service

Казахстан, Узбекистан, Азербайджан, Грузия

Бізнес консалтинг. Створення сучасного бізнесу під ключ. Технічний аудит. Як отримати додатковий прибуток? Консультаційні послуги з сільського господарства, аквакультури, природних ресурсів, навколишнього середовища, безпечної енергії в промисловості та будівництві...

Home     Про нас     Реалізовані проекти агроконсалтингу

Рослинництво в умовах критичних рівнів рН і засолення ґрунтів

Кислотність та засолення ґрунтів та їх вплив на живлення рослин та їх вирощування  

 

Кандидат с.г. наук, PhD, Алексей Орлов

Як кислотність ґрунтів впливає на врожайність та прибуток? Багато фермерів стикаються з тим, що грунт на полях має високу кислотність (піщані ґрунти Полісся та західних регіонів України, або зустрічаються поля з високим рівнем засолення - солончаки (Степова та Лісостепова зона, південні регіони України). У даній статті ми розглянемо, основні принципи вирощування сільськогосподарських культур на таких ґрунтах і те, які культури для цього можна використовувати.

Як рівень pH ґрунту впливає на розпад гербіцидів у ґрунті та на рівень післядії гербіцидів? Дія гербіцидів на кислому або лужному ґрунті посилюється.

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Дослідження впливу кислотності та лужності ґрунту на ріст та розвиток рослин показує, що на сильно лужних ґрунтах (як на фото), рослини ростуть погано, також уповільнюється розпад гербіцидів у ґрунті та посилюється їх фітококсичність на рослини. На фото – рослина соняшнику на сильно лужному ґрунті після застосування гербіциду. Видно сильно пригнічення та фітотоксичність

Рівень pH ґрунту

Саме рівень pH грунту визначає - чи кислі ґрунти, або вони є лужні.  Більшість ґрунтів в Україні, мають рівень рН від нейтрального (pH 7,0) до лужного (pH> 7,0), також зустрічаються і кислі ґрунти . Це відноситься до більшості чорноземів. pH грунту впливає на доступність поживних речовин, особливо фосфору, мікроелементів і на біологічну активність грунту. Рівень рН ґрунту обумовлений вихідним матеріалом грунту, історичним типом рослинності, кліматичними особливостями (особливо кількістю опадів) і віком грунтів.

Дослідження кислотності й лужності ґрунтів свідчить, що більшість сільськогосподарських грунтів в Україні, є геологічно молодими (<12 тис. років) і розвиваються при помірних кількостях опадів. Ці умови сприяли формуванню нейтральних або слаболужних грунтів.

Виняток становлять піщані ґрунти, які вилуговуються або розвиваються в Поліській зоні, торф'яні і заплавні ґрунти.

Карта кислотності ґрунтів Світу. Коричневий - кислі ґрунти. Синій - лужні (Source: T. Hengl, A Practical Guide to Geostatistical Mapping)

Карта кислотності ґрунтів Європи. Коричневий - кислі ґрунти. Синій - лужні. Ця карта свідчить що в Україні дуже багато кислих та лужних грунтів (Source: T. Hengl, A Practical Guide to Geostatistical Mapping)

При низькому рівні pH грунту (кислі ґрунти):

• знижується врожайність і прибутковість

• відбувається зниження розвитку азотофіксуючих бактерій Rhizobium, які забезпечують фіксацію атмосферного азоту (рис. 1)

• гербіциди з сімейства імідазолінонів (imi-гербіциди), такі як Евролайтінг або Фабіан, повільно розкладаються в кислих ґрунтах (рис. 2)

• алюміній, що є у ґрунті 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.

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Рис. 1. На ґрунтах з нейтральною реакцією, бульбочкові бактерії розвиваються нормально, як у сої на фото, але розвиток бульбочкових бактерій Rhizobium часто стримується в разі застосування imi-гербіцидів, і наявності кислих грунтів. Це стосується всіх бобових: сої, гороху, люцерни, конюшини, нуту, сочевиці, і т.д. (фото © Dr. Oleksii Orlov, дата зйомки 10.06.2017, Черкаська область)

----------------------

Кожна сільськогосподарська культура, має свої вимоги до рівня кислотності грунту. І найкращій урожай буде саме при певному показнику кислотності. На різних типах ґрунту, одна і та ж культура, має різні вимоги до оптимальної кислотності грунту. Також рівень вмісту органічної речовини в грунті дуже сильно впливає на оптимальний рівень pH грунту для тієї чи іншої культури.

Наприклад, для полуниці найкращими будуть показники кислотності з рН між 5,5 (на легких ґрунтах) і 6,8 (на важких грунтах). Тому, вапнування не поширене при вирощуванні полуниці. В грунтах з більш високим вмістом органічної речовини полуниця може переносити трохи нижче рівень рН. На полуниці, коли рН грунту падає нижче 5,5, засвоєння магнію, кальцію, фосфору і молібдену також знижується, тому слід застосовувати підживлення. На полуниці, при рН вище 7,0 може не вистачати цинку, марганцю і заліза.

----------------------

При високому рівні pH ґрунту (лужні ґрунти):

• знижується врожайність і прибутковість

• доступність фосфору і більшості мікроелементів знижується, 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 (атразин, та ін.), та інших гербіцидів, повільно розкладаються в таких ґрунтах (рис. 3)

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Рис. 2. На фото - деформація рослин соняшнику після внесення imi-гербіциду на кислому ґрунті. Післядія imi-гербіцидів на рослини на кислих ґрунтах значно посилюється (© Dr. Oleksii Orlov, дата зйомки 10.07.2017, Житомирська область)

Багатьма з цих проблем, на ґрунтах з високим рН, можна керувати за допомогою правильних термінів і методів внесення добрив та внесення вапна. На таких ґрунтах не рекомендується завчасне внесення мінеральних і органічних добрив.

А вапнування ефективно підвищує pH кислих грунтів.

Відео - сучасний цукровий завод - це не тільки виробництво цукру, а й виробництво високоефективного добрива для вапнування кислих ґрунтів - дефекату (відео Südzucker AG)

Підкислення грунтів також може відбуватися за рахунок застосування азотних і сірчаних добрив.

Однак на лужних ґрунтах і чорноземах, цей ефект незначний і не має сильного впливу.

Спроби підкислення лужних грунтів зазвичай не увінчалися успіхом, оскільки високий вміст карбонату кальцію ефективно нейтралізує кислотність від додавання в грунт сірки або азотних добрив.

А в сучасному садівництві та овочівництві, для підкислення, часто додають спеціальні кислоти в систему крапельного поливу, що позитивно позначається на рості і розвитку культурних рослин.

Ґрунти з високим рН, можуть бути результатом дії ерозії, неправильної іригації та обробки ґрунту, вирівнювання ґрунту або змішування горизонтів ґрунту.

Різні сільскогосподарські культури по-різному реагують на рівень кислотності ґрунту (таблиця 1).

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Рис. 3. На ґрунтах з низьким вмістом гумусу або з високим вмістом піску, або ж, як на даному фото - лужних ґрунтах (пригнічення соняшнику на висококарбонатних ґрунтах на мергелевій основі), гербіциди деяких груп (сульфонілсечовини, триазин, ацетохлор, та інші), розкладаються повільніше, в результаті чого проявляється фітоксічность (післядія) на рослини (фото © Dr. Oleksii Orlov, дата зйомки 22.05.2017)

Таблиця 1

Критичний рівень рН, нижче якого сільськогосподарські культури значно знижують врожайність

* - на кислих ґрунтах відбувається інгібіювання розвитку бульбочкових бактерій

Сільськогосподарські культури, відмінно ростуть на кислих грунтах і дають високі врожаї на кислих грунтах:

• Лохина (pH від 4,5 до 5,5 оптимально)

• Чорниця (pH від 4,5 до 5,5 оптимально)

• Журавлина (pH від 4,5 до 5,5 оптимально)

• Морошка (pH від 4,5 до 5,5 оптимально)

• Обліпиха

• Полуниця / суниця (між 5,5 - легкі грунту, і 6,8 - важкі грунту)

• Малина

• Ожина

• Яблуня

• Картопля

• Морква

• Бруква і турнепс

• Жито

• Ріпак

• Пасовищні трави

Найбільш поширеними культурами, для вирощування на кислих ґрунтах, є пшениця, овес, спельта, жито, соняшник, нут, сочевиця, за деякими даними білий люпин і боби. Також часто вирощують, льон і в деяких випадках - ріпак, гірчицю, рижій і сою. Також добре росте кіноа та технічні коноплі. При проведенні вапнування, можна вирощувати і кукурудзу, кормовий буряк, енергетичний буряк та цукровий буряк.

З кормових трав на кислих грунтах добре вирощувати  люцерну. Дуже добре переносять такі ґрунти пасовищні трави та травосуміші. Добре ростуть покривні культури. 

З овочевих культур на кислих ґрунтах - можна вирощувати картоплю (дуже добре дає врожай), моркву, капусту, брокколі, брукву та турнепс, дайкон, салати.

У ґрунтових теплицях можна вирощувати огірки та томати.

З садових та ягідних культур добре ростуть: суниця, ожина, малина, яблуня, хміль, жимолость, слива, алича, шипшина, обліпиха, бузина, культурний терен, ліщина, чорниця та лохина. Деякі фермери, при правильній підготовці поля, вирощують виноград.

Що стосується лохини, то вона може давати добрі врожаї тільки на кислих ґрунтах, тому при вирощуванні її в тих регіонах де ґрунти не кислі, треба спеціально завозити кислий грунт (торф) під лохину.

Лікарські трави, медоноси також можна вирощувати на кислих грунтах.

Енергетичні культури на кислих ґрунтах - більшість енергетичних культур добре переносять кислі ґрунти (вільха, верба, трави).

Декоративні культури, наприклад хвойні, теж добре будуть рости на кислих грунтах.

Рішенням для вирощування культур, які не виносять кислих грунтів, у тих регіонах, де ґрунти кислі, є вирощування таких культур у сучасних теплицях, на гідропоніці, це стосується овочевих культур, ягідних культур та деяких садових культур.

Рівень впливу кислотності ґрунтів на розвиток тієї чи іншої культури дуже сильно залежить від місцевих умов. Для отримання хороших і стабільних результатів, слід обов'язково проводити технічний аудит місцевих умов для ефективного вирощування тієї чи іншої сільськогосподарської культури.

Також позитивними чинниками на кислих ґрунтах є внесення органічних добрив та використання технологій No-Till & Strip-Till та її різновидів, а також організація дренажу та крапельного зрошення.

Засолення ґрунту та вплив засолення грунтів на ріст та розвиток рослин

Засолення ґрунту - це такий стан ґрунту, коли водорозчинні солі в зоні розташування кореневої системи рослин, перешкоджають росту і розвитку сільськогосподарських культур.

Засолення грунтів - це складна проблема, і стратегія для вирішення цієї проблеми, залежить від результатів аналізу ґрунту - потрібно визначити кількісний вміст і тип присутніх солей.

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Рис. 4. Соняшник (зліва) і гірчиця (праворуч), є одними з найбільш стійких до засолення грунтів культур

Високий вміст солі збільшує осмотичний потенціал ґрунтового розчину і перешкоджає поглинанню води рослинами.

Рослини більшості сільськогосподарських культур, як правило, найбільш чутливі до засолення у період сходів і у початкових фазах розвитку.

Деякі види рослин більш чутливі до рівня засолення грунтів, ніж інші, в залежності від їх генетичних особливостей.

Щоб оцінити тип проблеми засолення, слід провести аналізи, як на оброблюваних полях, так і поруч, на незачеплених обробкою ділянках. Аналізи повинні проводитися для визначення електропровідності (EC), pH, насичення катіонної основи і вмісту кальцію, магнію, натрію і органічної речовини. Електропровідність водної витяжки з ґрунту, є показником концентрації розчинених солей в ґрунті. У мірі збільшення вмісту солі також грає роль значення показників EC (електропровідність) (таблиця 2).

Таблиця 2

Вплив рівня засолення на ріст сільськогосподарських культур

* - як визначено методом насичених водою ґрунтових паст

** - діапазон значення солоності, при якому можна розраховувати, як мінімум на 50% від нормального врожаю

Більшість сільськогосподарських культур знижують врожайність при засоленні грунтів і субстратів при вирощуванні їх методом гідропоніки. Наприклад, полуниця дуже чутлива до рівня засолення (рис. 5).

Photo source: YARA

Вплив рівня засолення на розвиток полуниці, зліва - направо: низька солоність, середня солоність, висока солоність. Видно, що при високій солоності рослини розвиваються слабше, вони дають набагато менший урожай

Вся зрошувальна вода містить розчинені мінеральні солі, але їх концентрація і склад варіюються. Вода з найбільшою концентрацією призведе до великих проблем з солоністю і зниження врожаю. Наприклад, при вирощуванні полуниці, якщо солоність зрошувальної води перевищує ідеальний рівень ЕП (0,7 мСм / см), відбудеться зменшення врожайності, а при більш високому показнику ЕП врожайність зменшується набагато більше.

Інший тип проблеми - це коли рівні натрію високі по відношенню до кальцію і магнію в ґрунті. Ці ґрунти дуже липкі і слизькі, коли вони насичені вологою і дуже тверді, грудкуваті і схильні до утворення кірки при підсушуванні. Співвідношення адсорбції натрію (SAR) має визначатися в ґрунтової лабораторії. SAR є співвідношення натрію до корисних структурних катіонів ґрунту, кальцію і магнію. Коли значення SAR перевищує 13, грунт є «натрієвим». Якщо SAR перевищує 13, а EC більше 4, грунт вважається «солоно-натрієвим» ґрунтом.

За деякими даними (Gary S. Banuelos), польовими культурами, найбільш стійкими до засолення грунтів є: соняшник, гірчиця, сафлор, а з енергетичних культур - соляна трава (Distichlis spicata L.) і тополя.

Також існують істотні сортові відмінності в рівні стійкості різних сортів культур до рівня засолення грунтів і до грунтів з високою кислотністю. Також присутні відмінності в стійкості гібридів (F1) та сортів, а також підщеп у садівництві.

Багато енергетичних культур добре переносять засолення грунтів (трави, тополя).

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

Також дивись:

Дослідження впливу кислотності й лужності ґрунтів на розвиток рослин

Якщо ви хочете збільшити прибутковість бізнесу в умовах кислих, лужних або засолених грунтів, звертайтеся до нас - ми допоможемо!

Далі буде...

-----------------------

Скорочений варіант статті було опубліковано у журналі "The Ukrainian FARMER", 2018

Замовляйте якісний агрономічний супровід для отримання рекордних урожаїв в Agricultural Consulting!

Звертайтеся до нас з питань консалтингу та створення прибуткового аграрного бізнесу!

Гарантуємо якість послуг найвищого міжнародного рівня !

Контакти

Дисклеймер

© Всі права захищені. Захист авторських прав та правила сайту

© Agricultural Consulting Service. Бізнес консалтинг. Створення сучасного бізнесу під ключ. Технічний аудит. Як отримати додатковий прибуток? Консультаційні послуги з сільського господарства, аквакультури, природних ресурсів, навколишнього середовища, безпечної енергії в промисловості та будівництві...

www.farming.org.ua