Підкислення ґрунту через застосування добрив

Підкислення ґрунту – це процес зниження його рН, зумовлений природними чинниками (умовами утворення гумусу) та агрохімічними факторами (внесенням добрив). Цей процес має як позитивні, так і негативні наслідки, залежно від типу ґрунту, виду культури та інших умов.

Підкислення через умови утворення гумусу – це процес, що відбувається внаслідок природних біохімічних і геохімічних реакцій у ґрунті, спричинений:

• Розкладом органічної сполуки. Під час гуміфікації органічних залишків виділяються органічні кислоти (гумінові, фульвокислоти), які підкислюють ґрунт.
• Накопичення СО₂. Вуглекислий газ, що утворюється під час дихання мікроорганізмів і коренів, розчиняється у воді й утворює слабку карбонатну кислоту (H₂CO₃).
• Нимивання основ. У процесі природного промивання ґрунту з нього вимиваються катіони кальцію (Ca²⁺), магнію (Mg²⁺), калію (К+), що знижує буферну здатність ґрунту і призводить до підкислення.

Найбільш поширені ці процеси у регіонах із підвищеною вологістю (Полісся, гірські райони) та на кислих ґрунтах (підзолистих, дерново-підзолистих). 

Підкислення ґрунту від добрив у наслідок хімічних реакцій в процесі їх трансформації

Кислотність ґрунту може змінюватися після внесення певного виду добрив. Як ми вже знаємо, правильно підібрані добрива можуть як позитивно, так і негативно впливати на рН ґрунту. Тому перед тим, як вносити мінеральні добрива, рекомендується провести Аудит Ґрунту для визначення рівня pH поля, складу солей та елементів живлення, які в дефіциті. І тільки після результатів Аудиту Ґрунту, можна обирати мінеральне живлення саме для конкретної ділянки. 

Внесення добрив (азотних, фосфорних, калійних) у ґрунт як джерело живлення рано чи пізно призводить до погіршення родючості та небажаних змін у складі ґрунтового вбирного комплексу катіонів: заміни водню, алюмінію, заліза, мангану в кислих ґрунтах і натрію на кальцій в лужних ґрунтах.

Через це порушується оптимальна реакція ґрунтового розчину, ускладнюється засвоєння елементів живлення з ґрунту і внесених добрив, а також утворюються кислі та солонцюваті ґрунти. Причиною такого підкислення відбувається внаслідок:

• нітрифікації амонійного азоту. Тобто у процесі мінералізації перетворюються на нітрати (NO₃⁻), виділяючи Н+);
• окислення сірковмісних добрив. Сульфати (SO₄²⁻), що містяться у різних видах добрив, при окисленні сприяють утворенню сірчаної кислоти. У добре аерованому ґрунті елементарна сірка (S) під впливом тіобактерій біологічно окислюється до сульфатної форми SO₄²⁻, при цьому на проміжному етапі проходить процес окислення до сірчаної кислоти, що тим самим підвищує кислотність ґрунту. На карбонатних ґрунтах внесення добрив які підкислюють приведе тільки до тимчасового підкислення, адже через деякий час рН ґрунту стабілізується та повернеться до сталого показника;
• вимивання катіонів. Під час інтенсивного внесення азотних добрив нітрати (NO₃⁻) вимивають основні катіони (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺), залишаючи у ґрунті більше H⁺.

Підкислення внаслідок внесення добрив відбувається набагато швидше, ніж природне підкислення через високі дози добрив  і особливо помітне в легких ґрунтах із низькою буферною здатністю.

Процес підкислення ґрунту внаслідок внесення добрив азотних добрив

Азотні добрива підкислюють ґрунт через хімічні реакції, які відбуваються в процесі їх трансформації та засвоєння рослинами. Основний механізм підкислення пов’язаний із вивільненням іонів водню (H⁺) під час мінералізації, нітрифікації або засвоєння азоту рослинами.

• Нітрифікація амонійного азоту (NH₄⁺). Коли азот у формі амонію (NH₄⁺) із добрив вступає в ґрунт, бактерії (Nitrosomonas і Nitrobacter) окислюють його до нітриту (NO₂⁻), а потім до нітрату (NO₃⁻). Цей процес вивільняє іони водню (H⁺), що сприяє підкисленню.
• Засвоєння амонію (NH₄⁺) рослинами. Коли рослини поглинають амоній (NH₄⁺, вони виділяють у ґрунт іони водню (H⁺) для підтримання іонного балансу.
• Вимивання нітратів (NO₃-). Нітрати, утворені в процесі нітрифікації, є рухливими й вимиваються з ґрунту, забираючи з собою основні катіони (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺). Це сприяє подальшому зниженню рН, оскільки в ґрунті залишається більше H⁺.
• Окислення органічного азоту. Під час внесення органічних добрив, азот із них також трансформується до амонію (NH₄⁺), а потім до нітрату (NO₃-), що супроводжується вивільненням H⁺.
• Внесення азотних добрив із сульфатами. Азотні добрива, що містять сірку (наприклад, сульфат амонію (NH₄)₂SO₄), додатково сприяють підкисленню через окислення сірки до сірчаної кислоти (H₂SO₄).

Як компенсувати підкислення ґрунту внаслідок застосування добрив?

Компенсація підкислення ґрунту, спричиненого застосуванням добрив, є важливою складовою ефективного управління родючістю ґрунту. Основні методи включають використання нейтралізуючих матеріалів, оптимізацію внесення добрив та впровадження агротехнічних заходів. Для компенсації підкислення ґрунту, допоможе внесення вапнякових меліорантів, але з урахуванням рівня кислотності (рН) та буферної здатності ґрунту. Для визначення даних показників необхідно кожних 2-3 роки  проводити діагностику аналізу ґрунту. Щоб підвищити буферну здатність ґрунту, використовують органічні добрива (гній, компост, сидерати), які стабілізують рН та покращують структуру ґрунту. Для уникнення підкислення ґрунту, використовують добрива із низьким підкислювальним ефектом по типу кальцієвої, натрієвої селітри або добрив із вмістом кальцію та магнію, які мають нейтральний або слаболужний вплив. 

Таким чином, компенсація підкислення ґрунту потребує комплексного підходу: систематичний моніторинг стану ґрунту та його рН, регулярного вапнування, оптимального вибору добрив, контролю дозування та впровадження органічних і сидеральних культур.