Застосування вапнякового борошна у сільському господарстві та будівництві

Вапняк – осадова гірська порода, що складається головним чином з кальциту (СаСО3) і є найпоширенішим різновидом карбонату кальцію. Вапнякове борошно (мінеральний порошок) отримують шляхом розмелювання вапняку до самих дрібних фракцій.
Вапнякове борошно є найбільш широко використовуваним будівельним матеріалом у світі. Його використовують для виробництва кахлю, штукатурки, сумішей для вирівнювання, рулонних покрівельних матеріалів, цементу, мінеральної вати, силікатної цегли…
Одною з основних галузей застосування вапнякового борошна є сільське господарство. В Україні, за даними великомасштабного агрохімічного обстеження, більше 20% земель мають підвищену кислотність (низький показник pH). Це означає, що їх родючість низька, і внесення добрив малоефективне. Як наслідок, у сівозмінах переважають культури, стійкіші до кислотності ґрунту, проте менш продуктивні. Знижується й ефективність землеробства.
Для кожного виду рослин існує певна найбільш сприятлива для росту і розвитку величина реакції середовища. Більшість сільськогосподарських культур і корисних ґрунтових мікроорганізмів краще розвивається при реакції, близької до нейтральної (рН 6-7). По відношенню до реакції середовища і чутливості до вапнування сільськогосподарські культури можна поділити на наступні групи:

* Не переносять кислої реакції люцерна, еспарцет, буряк, коноплі, капуста – для них оптимальний показник рН – від 7 до 7,5.

* Чутливі до підвищеної кислотності пшениця, ячмінь, кукурудза, соняшник, всі бобові культури, за винятком люпину, огірки, цибуля, салат. Вони краще ростуть за слабокислої або нейтральної реакції (рН 6-7) і чутливі до вапнування не лише сильно-, а й середньокислих ґрунтів.

* Менш чутливі до підвищеної кислотності жито, овес, просо, гречка, редис, морква, томати. Вони можуть задовільно рости в інтервалі рН за кислої та слабкої лужної реакції – від рН 4,5 до 7,5. Але найбільш сприятлива для їхнього росту слабкокисла реакція (рН 5,5-6).

* Потребують вапнування лише на середньо-і сильнокислому ґрунтах льон і картопля. Картопля мало чутлива до кислотності, а для льону краще слабокисла реакція (рН 5,5-6,5). Високі норми СаСО3, особливо при обмежених нормах добрив, чинять негативну дію на якість врожаю цих культур, картопля сильно уражується паршею, знижується вміст крохмалю в бульбах, а льон хворіє бактеріозом, погіршується якість волокна. Негативний вплив вапнування пояснюється зменшенням засвоюваних сполук бору в ґрунті та надлишковою концентрацією іонів кальцію в розчині, через що ускладнюється надходження в рослину інших катіонів, зокрема магнію і калію.

* Добре переносять кислу реакцію і чутливі до надлишку водорозчинного кальцію в ґрунті люпин, серадела та чайний кущ, тому при вапнуванні підвищеними дозами вони знижують урожай.

Таким чином, на більшість сільськогосподарських культур підвищена кислотність ґрунту чинить негативну дію, і вони позитивно відгукуються на вапнування. Підвищена кислотність сприяє розвитку в ґрунті грибів, серед яких багато паразитів та збудників різних хвороб рослин.
Повний аналіз ґрунту вимагає багато часу та праці. Однак багато особливостей ґрунту можна визначити за рослинами-індикаторами, які ростуть в ньому. Це відбувається через появу в кислих ґрунтах шкідливих для рослин речовин, наприклад, розчинного алюмінію або надлишку марганцю. Вони порушують вуглеводний і білковий обмін в рослинах, затримують утворення генеративних органів і призводять до порушення насіннєвого розмноження, викликають загибель рослин.
У лабораторних умовах кислотність ґрунтів можна визначити універсальним індикаторним папером, набором Алямовського, рН-метром, а в польових умовах – за допомогою рослин-індикаторів. У процесі еволюції сформувалися три групи рослин: ацидофіли – рослини кислих ґрунтів, нейтрофіли – мешканці нейтральних ґрунтів, базифіли – ростуть на лужних ґрунтах. Знаючи рослини кожної групи, можна приблизно визначити кислотність ґрунту.

Група біоіндикаторів рН ґрунту

Група

Вид    
           
Рослини Показник кислотності рН
Ацидофіли Виражені сфагнум, зелені мохи, підбіл багатолистий, хвощ польовий, квас малий тощо 3,0-4,5
Помірні чорниця, брусниця, багно, калюжниця болотна та ін.. 4,5-6,0
Слабкі папороть, медунка, дзвіночок, осока, малина, смородина та ін.. 5,0-6, 7
Ацидофільно-нейтральні   зелені мохи тощо 4,5-7,0
Нейтрофільні   яглиця європейська, полуниця зелена, конюшина: гірська, лучна, цикорій тощо 6,0-7,3
Нейтрально-базифільні   мати-й-мачуха, люцерна, келерія, осока волохата, гусяча лапка та ін.. 6,7-7,8
Базифільні   бузина сибірська, в’яз 7,8-9,0

Необхідність вапнування ґрунту орієнтовно можна визначити і за його зовнішніми ознаками. Кислі підзолисті ґрунти зазвичай мають білуватий відтінок, яскраво виражений підзолистий горизонт, що досягає 10 см і більше.

Для нейтралізації кислотності ґрунти вапнують – вносять кальцій. Даний спосіб – найбільш ефективний та економічно вигідний.

Кальцій є дуже важливим елементом живлення рослин, покращує вміст ґрунту, робить його розсипчастим, гранульованим, стимулює розвиток корисних ґрунтових мікроорганізмів, особливо тих бактерій, які збагачують ґрунт азотом. Подібні властивості й у магнію, саме тому внесення кальцієво-магнієвих сполук призводить до значного покращення росту рослин.

Вапнякове борошно (CaCO3) містить до 10% карбонату магнію. Один з найбільш підходящих матеріалів для розкислення ґрунтів. Розчиняється вугільною кислотою в ґрунті, тому не обпалює рослини і його дія значно м’якша.

 

Дози вапнякового борошна для вапнування ґрунтів, кг/га

рН

Грунт

Піщаний Супіщаний   Суглинний Глинистий

до 4,5

3750

4375

6875

8750

4,6

3125

3750

6250

8125

4,8

2500

3125

5625

7500

5,0

1875

2500

5000

6875

5,2

1250

1875

4375

6250

5,4-5,5

1250

1875

3750

5625

Вапнякове борошно – основне промислове вапняне добриво. Складається в основному з карбонату кальцію – СаСО3, але найчастіше доломітизоване.

При випалюванні вапняків СаСО3 перетворюється на СаО (СаСО3 = СаО + СО2), і утворюється кускове вапно. При взаємодії з водою утворюється гідроокис кальцію Са(ОН)2. Пушонка – швидкодіючий матеріал для вапнування. Показник ефективності її в перший рік після внесення може бути вищим, ніж просто СаСО3, але з роками їх дія вирівнюється. При внесенні в ґрунт пушонки треба брати на 25% менше, ніж іншого матеріалу для вапнування, тому що вона вступає в дію дуже швидко і обпалює рослини.

Способи та терміни вапнування

При вапнуванні завдання полягає в рівномірному розподілені і ретельному перемішуванні вапнякового борошна з верхніми 20 см ґрунту. Розкидавши його зверху по землі, теж можна досягти результату, але не раніше ніж за рік.

Дуже ефективне внесення вапнякового борошна разом із гноєм, але не змішуючи їх. Спочатку розкидають борошно, потім – гній та перекопують землю. Кількість гною – 4-5 кг/м2, борошна – розрахована норма.

Мелений вапняк можна вносити в будь-яку пору року, просто зручніше робити це під зиму. Можна вапнувати раз на кілька років, але краще робити це щороку потроху.

Метод Мітлайдера полягає в наступному. Суміш: мелений вапняк і 7-8 г борної кислоти на кожен кілограм вапняку – вносять під перекопування при кожній зміні культури, одночасно вносячи міндобрива. Для важких ґрунтів і торф’яників – по 200 г на погонний метр вузької грядки, для легких ґрунтів – по 100 г/погонний метр.

З організаційно-господарської точки зору найбільш зручно вапнувати на полях, які парують. У сівозмінах з конюшиною об’єктом першочергового вапнування є покривна культура. У просапних сівозмінах вапнякове борошно, в першу чергу, необхідно вносити під кукурудзу і коренеплоди, а в овочевих – під капусту і буряк або під їх попередники.

З середини літа, коли коріння починає гостро відчувати дефіцит кальцію і, відповідно, нестачу поживних речовин, важливо використовувати по центру грядок кальцієву селітру для підживлення.

 

Економічна ефективність вапнування

Показник визначається величиною витрат на проведення розкислення і вартістю додаткової продукції, отриманої за весь час дії вапнякового борошна.
Під впливом вапнування зростає використання рослинами поживних речовин ґрунту і добрив і значно підвищується врожайність сільськогосподарських культур. На підставі численних дослідів встановлено, що цей прийом на середньо- і сильнокислому дерновопідзолистих грунтах збільшує врожайність на 1 га:

  • озимої пшениці на 3-7 ц
  • жита, ярої пшениці, ячменю на 2-5 ц
  • конюшинового сіна на 8-15 ц і більше
  • цукрових, кормових буряків і капусти на 40-100 ц
  • кукурудзи (зелена маса) на 30-70 ц
  • картоплі на 10-20 ц.

 

При вапнуванні сильнокислого ґрунту врожайність підвищується більшою мірою, ніж середньо- і слабкокислого, і приріст врожаю зростає з підвищенням норми вапнякового борошна.
При внесенні повної дози позитивна дія вапнякового борошна на врожай виявляється протягом 8-10 років. За цей час кожна тонна вапна дає загальний приріст врожайності всіх вирощуваних зернових, рівну в перерахунку на зерно – 12-15 ц на 1 га.
Ефективність мінеральних добрив на сильно- і средньокислих ґрунтах при їх вапнуванні підвищується на 35-50%, а слабокислих – на 15-20%. Збільшення врожаю від спільного застосування вапнякового борошна і мінеральних добрив зазвичай вище, ніж сума збільшень від роздільного їх внесення.
Чистий прибуток від вапнування кислих ґрунтів і окупність витрат забезпечуються в сівозмінах з наявністю культур, що позитивно реагують на вапнування. Результати багатьох польових дослідів показують, що на сильно- та середньо-кислих ґрунтах витрати на вапнування окупаються вартістю додаткового врожаю зернових за 1-2 роки, кормових культур – менш ніж за рік, а картоплі й овочів – у 3-5-кратному розмірі протягом року . На слабкокислих ґрунтах час окупності витрат зростає в 1,5 рази.

Виробництво комбікормів

            На виробництво комбікормів для тварин і птахів припадає понад 6% від загального обсягу поставок меленого вапняку. Споживачами тут є птахофабрики, комбікормові заводи, комбінати зернових продуктів та ін. Сегмент є всесезонним – потреба в комбікормах не зменшується і в зимовий період. Важливо зауважити, що він, на відміну від будівельних сфер, не постраждав від кризи – закупівлі мінерального порошку для кормової не зменшились, а навпаки, намітилася тенденція до зростання.

Особливо перспективним тут сегмент птахівництва – він, будучи всесезонним (споживання м’яса птиці не залежить від пори року) може в умовах кризи виступити маленьким «острівцем стабільності і зростання». В нинішніх умовах, коли знизилася купівельна спроможність населення (з кінця 2008 р.), споживання м’яса птиці (курей) збільшилася відносно інших продуктів тваринництва. Є чітка тенденція до зростання ринку.
Птахівництво – найбільш динамічна галузь АПК. У цій галузі показники витрат праці, кормів та інших матеріально-технічних ресурсів на виробництво одиниці продукції вигідно відрізняються від інших галузей тваринництва. Так, витрати кормів і праці тут нижче в 2-3 рази, ніж у скотарстві і навіть у свинарстві.

МІНЕРАЛЬНИЙ ПОРОШОК

Мінеральний порошок це мінеральні матеріали з подрібнених гірських порід, з подрібнених каменеподібних відходів промисловості, порошкоподібних продуктів та відходів промисловості – порошки мінеральні активовані та неактивовані, що застосовуються для приготування асфальтобетонних сумішей в галузі будівництва та промисловості будівельних матеріалів. Головне призначення порошку мінерального – утворення разом з органічним в’яжучим, що переходить з об’ємного стану до плівкового, дисперсної системи, яка виконує роль асфальтов’яжучої речовини в сумішах.
Порошок мінеральний, який відповідає вимогам, використовується в асфальтобетонних сумішах, призначених для будівництва та ремонту дорожніх покриттів та основ в усіх дорожньо-кліматичних районах (щодо районування території України) за умовами роботи асфальтобетону (А-1…А-7) згідно з ДБН В.2.3-4
Вимоги цього стандарту є обов’язковими в галузі будівництва та ремонту автомобільних доріг і аеродромів, промисловості будівельних матеріалів на території України для всіх організацій, підприємств та громадян – суб’єктів підприємницької діяльності незалежно від форм власності, які виробляють або застосовують мінеральний порошок згідно з цим стандартом.
• Обов’язкові вимоги до якості порошку мінерального, шо забезпечують безпеку та охорону навколишнього природного середовища, безпечність для життя і майна населення, викладені в розділі 4 цього стандарту.
• Умовне позначення мінерального порошку в технічній документації та при замовленні повинне складатися із повного або стислого найменування марки та виду мінерального порошку з обов’язковим зазначенням найменування вихідного матеріалу сировини, з якого вироблено вказаний мінеральний порошок, а також посилання на цей стандарт