За традиційними технологіями меліорації кислих ґрунтів, які панували в Україні у період широкомасштабних меліорацій (60-80 роки минулого сторіччя), на слабо-кислих ґрунтах вносять 3-4 т вапна на 1 га (з розрахунку на СаСО3 за гідролітичною кислотністю) і на середньо-кислих – 5-6 т/га, врозкид по поверхні ґрунту з подальшим заорюванням.
Вапняні добрива рекомендується вносити під попередники тих культур, які найбільш чутливі на внесення меліоранту (цукровий буряк, люцерна, конюшина, ячмінь, озима пшениця, горох тощо).
Крім цього передбачено щорічно вносити на 1 га сівозмінної площі 10-12 тонн органічних добрив, та мінеральних добрив у дозах N90P60K120 за діючою речовиною і їх окреме внесення один від одного врозкид, на всю орну масу ґрунту.
Відмічаючи позитивні сторони хімічної меліорації кислих ґрунтів, все ж таки необхідно звернути увагу істотні недоліки які мають місце при застосуванні традиційних технологій за якими вона здійснювалась.
При цьому ефективність вапнування у значному ступеню залежить від якості меліоранту, рівномірності його розкидання та загортання в ґрунт.
Соціально-економічна доцільність хімічної меліорації кислих грунтів, яка домінувала у минулі роки, не завжди гармоніювала з екологічною. Крім того, низький рівень культури проведення агрозаходів з хімічної меліорації (внесення низькоякісних меліорантів, недосконалість агротехнічних засобів з їх внесення тощо) не сприяв їх ефективному застосуванню.
Як показала багаторічна практика окультурювання кислих ґрунтів, особливо грубого гранулометричного складу, традиційна система відтворення їх родючості не забезпечує прогресивного (еволюційного) розвитку процесів ґрунтоутворення та досягнення оптимальних параметрів родючості.
До екологічно небезпечних факторів, що мають місце за таких умов на кислих ґрунтах, належать:
– вилуговування у підгрунтові води кальцію та магнію майже до 30 % від внесеного і, через це, різке підвищення жорсткості води у прилеглих водоймах, річках, колодязях тощо;
– перевантаження ставків та озер кальцієвмісними речовинами, що призводить до їхньої евтрофікації, яка часто стає причиною загибелі риби та іншої ставкової та озерної фауни;
– надмірна нітрифікація і підвищення непродуктивних витрат азоту;
– спалах процесів мінералізації та розкладу органічної речовини, що призводить до втрати потенційної родючості;
– надмірна емісія двооксиду вуглецю і газоподібних сполук азоту з ґрунту в атмосферу;
– погіршення умов живлення рослин макро- та мікроелементами;
– підвищення захворюваності культур, які здатні витримувати відносно високий рівень кислотності (льону, картоплі, озимого жита тощо).
Традиційні технології хімічної меліорації кислих ґрунтів, які проводяться ізольовано від загальної системи відтворення їх родючості, призводять до неефективного використання дефіцитних і коштовних удобрювальних ресурсів, тобто є нерентабельними і енерговитратними. На даний і перспективний періоди ринкових трансформацій агровиробництва вони не можуть задовольнити землекористувачів через високу потребу і дорожнечу удобрювальних і енергетичних ресурсів, їх дефіцитність. Зараз конче необхідні принципово нові підходи щодо вирішення проблеми окультурювання кислих ґрунтів з обов‘язковою розробкою і широким впровадженням у виробництво нових ресурсозбережувальних і екологобезпечних технологій.
Серед багатьох існуючих технологій окультурювання кислих грунтів в останні роки широкого розповсюдження набула технологія компенсуючої (підтримувальної) меліорації. Вона відрізняється від існуючої технології спрямованістю на ресурсо- та енергозбереження.
За цією технологією спочатку проводять меліоративні агрозаходи з метою досягнення прийнятного рівня рН для сталого ведення землеробства на сильно- і середньо кислих ґрунтах. Для цього під час основного внесення добрив і меліорантів за рахунок відносно великих доз вапна суттєво змінюють рН ґрунту у бік його нейтралізації.
Другий етап передбачає проведення безпосередньо заходів з підтримувальної меліорації (вапнування), при цьому витрати вапна у порівнянні з традиційною технологією зменшують у 3-5 разів, а за рахунок його постійного щорічного внесення у невеликих дозах відбувається стабілізація рН ґрунту на досягнутому рівні. Тобто на кожен гектар вносять не 5-6 тонн вапна, а лише 1,0-1,5 тонни.
Застосування технології підтримувального вапнування дозволяє тривалий час зберігати рН у інтервалі значень, які притаманні слабокислим і близьким до нейтральних за реакцією середовища ґрунтам. За таких умов суттєво зменшують норми застосування вапна, через що досягають значної економії коштів. Тобто, технологія підтримувальної меліорації передбачає внесення вапняних матеріалів у дозах розрахованих саме на стабілізацію кислотно-лужної рівноваги ґрунтів без істотної зміни їх буферних механізмів. Цю технологію доцільно застосовувати як з метою запобігання вторинного підкислення і заощадження коштів, так і з метою нейтралізації підкислюючої дії на ґрунт мінеральних добрив Підтримувальні заходи найкраще застосовувати на слабокислих і вторинно підкислених ґрунтах.
Традиційні і компенсуючи технології об’єднує те, що вони передбачають внесення вапняних добрив окремо від органічних, врозкид на всю орну площу і заорення у грунт, з намаганням створити гомогенний (однорідний) орний шар. Останнє часто не досягається через низьку якість меліорантів, відсутність спеціальної сільгосптехніки. Крім цього, суцільна гомогенізація орного шару не сприяє стабілізації екологічної складової грунтових систем. Справа в тому, що кожне обертання пласту ґрунту, кожний прохід сільгосптехніки, зрушення кислотно-основної рівноваги по всій товщині орного шару, різка зміна поживного режиму хибно впливають на існуючий біоценоз ґрунту і, перш за все, на корисні мікроорганізми, мезофауну тощо.
Внесення меліорантів здійснюють у два і більше проходів сільгосптехніки, спочатку вносять вапно, а потім його заорюють, що робить цей агротехнічний захід високо коштовним і економічно невигідним.
Національним науковим центром “Інститут грунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” розроблена нова технологія локального окультурювання (меліорації) кислих грунтів, яка дозволяє підвищити продуктивність грунтів, ефективно і економно використовувати добрива та меліоранти і різко знизити енерговитрати (паливо-мастильні матеріали). Дана технологія пройшла всебічне теоретичне та експериментальне обґрунтування і виробничу апробацію у Волинській, Чернігівській та Харківській областях. Вона показала високий рівень економії ресурсів та екологічної безпеки.
Докорінна відміна технології локальної меліорації від існуючих полягає в тому, що вона не передбачає кардинальної зміни кислотно-основної природи ґрунту.
Згідно цієї технології на межі оброблюваного (орного) і необроблюваного (підорного) шарів ґрунту створюються локальні висококомфортні для розвитку кореневої системи рослин стрічки діаметром 7-10 см з міжстрічковими відстанями 35 см. Високородючі грунтові стрічки формуються за допомогою спеціально заготовленого комплексного меліоранту з високими адсорбційно-десорбційними і буферними характеристиками. Основою комплексного меліоранту є добре гуміфіковані органічні добрива (торф, перегній, сапропель, вермикомпост і т. ін.), а також мінеральні добавки до них (вапно, суперфосфат або фосфорити, калімагнезія, аміачні форми азотних добрив і т ін.). Композиція даного меліоранту корегується в залежності від агрохімічних особливостей конкретного ґрунту. Тому при його заготівлі, з метою досягнення заданих оптимальних фізико-хімічних параметрів в невеликому об’ємі кореневмісного шару ґрунту, підбирають відповідні компоненти і їх співвідношення. Локальні осередки утворюють гетерогенний за фізіологічною потребою рослин кореневмісний шар у відношенні реакції ґрунту і величини трофності. Коренева система рослин, в залежності від їх біології, сама знаходить найбільш комфортну для себе екологічну нішу в цьому шарі ґрунту. Ці меліоруючи осередки мають високу пролонговану дію – до 4-5 років, а сам меліорант перемішується зі 150-180 тонами ґрунту на кожному гектарі, а не з 2500-3000 тонн, як це має місце за традиційними технологіями. Для створення в усьому орному шарі ґрунту такого ж рівня комфортності, як і в локальних осередках, необхідно було б замість 15-20 т комплексного меліоранту вносити не менше 240-290 т/га. Нова технологія дозволяє знизити нормативи застосування органічних добрив у 4-5 разів, хімічних меліорантів (вапна) в 8-10 раз і на 20-30 % дози мінеральних добрив. Це дозволяє відносити рекомендовану технологію до розряду ресурсозбережувальних.
Вельми важливим є те, що технологія локального окультурювання кислих грунтів позитивно впливає на агроекологічний стан кислих грунтів через:
• істотне зменшення непродуктивних витрат біогенних елементів через їх вимивання та „випаровування” з ґрунту в навколишнє середовище;
• усунення негативного впливу агрохімікатів і різного роду забруднювачів на перебіг ґрунтових процесів, формування урожаю та його якість;
· інтенсифікацію і збалансування процесів саморегуляції родючості та основних агроекологічних функцій ґрунтів.
У концептуальному плані зосередження основних біогенних елементів у невеликому обсязі кореневмісного шару дозволяє годувати рослини, а не удобрювати всю ґрунтову масу.
Дуже важливим є й те, що нова технологія відрізняється від існуючих тим, що меліорація, або окультурення ґрунтів проводиться в невеликому об’ємі ґрунту з внесенням вапна не окремо, а в комплексі з іншими видами добрив.