Динаміка запасів гумусу в ґрунтах України

(О.О. Бацула та ін, 1987)

За 110 років (1881–1991) вміст гумусу в ґрунтах України змінився: було 4,2%, стало 3,2%, втрати сягають біля 1/3 вихідних запасів (див. табл. 7.4). Щорічні втрати гумусу становлять близько 240 млн т. З 1 га виноситься 700 кг поживних речовин, що у 2-3 рази більше, ніж надходить з добривами.

Прогресуюча антропогенна дегуміфікація має негативні наслідки не тільки для ґрунтового покриву, а й для НПС в цілому.

2. Агрофізична деградація ґрунтів виявляється у порушенні оптимальних для розвитку і росту культурних рослин фізичних властивостей кореневмісного шару: ущільненні, зменшенні загальної пористості, втраті структури, підвищенні твердості, утворенні ґрунтової кірки, зменшенні водопроникності, вологоємності тощо.

Найінтенсивніше ущільнюються структурно-інертні ґрунти, що містять порівняно мало органічної речовини і збагачені на малоактивні глини. В Україні переважають середньо- та важкосуглинкові грунти, які характеризуються високою схильністю до ущільнення.

До основних показників агрофізичного стану ґрунтів відносять: рівноважну щільність складення, пористість, вологість в’янення, найменшу вологоємкість, вміст агрономічно цінних агрегатів та їх водостійкість.

Антропогенними факторами значного погіршення агрофізичного стану грунтів є:

● надмірно інтенсивний механічний обробіток грунту;

● ущільнююча дія сільськогосподарської техніки;

● надмірне та безконтрольне зрошення;

● застосування високих доз мінеральних добрив.

Інтенсивний обробіток грунту (зокрема часта оранка) є ефективним доти, поки не мінералізуються запаси гумусу, після чого створюються умови для руйнування органо-мінеральних колоїдів та агрономічно цінних і водостійких агрегатів. Найбільше ущільнюються важкі вологі і значно менше – сухі, легкі грунти.

Надмірне і безконтрольне зрошення навіть річковою водою протягом нетривалого періоду (до 20 років) призводить до деградації фізичних властивостей чорноземів. При цьому в них різко погіршується агрономічно цінна структура, зменшується крихкість ґрунтової маси під дією робочих органів сільськогосподарських знарядь, зростає щільність, майже у 1,5 рази збільшується опір грунту.

Підвищення доз мінеральних добрив (понад 100 кг/га діючої речовини) також призводить до руйнування структури чорноземів, активізує процеси пептизації колоїдів і посилює дисперсність ґрунтової маси.

3. Фізико-хімічна деградація ґрунтів виявляється у процесах підвищення мобільності гумусу, зменшення частки детриту у гумусовому комплексі, декальціювання орного шару, його підкислення або, навпаки, підлуження, зменшенні величини буферності, а також забруднення ксенобіотиками.

Втрата обмінного кальцію призводить до пониження активності гумусу, погіршення умов безповоротної взаємодії між електронегативними органічними та мінеральними колоїдами. Кальцій, як відомо, нейтралізує негативний заряд на поверхні міцел гумусових речовин і таким чином сприяє утворенню міцних агрономічно цінних агрегатів. Обмінний кальцій діє також як посередник при взаємодії між органо-мінеральними колоїдами і новоутвореними гумусовими речовинами. Отже, декальцинація грунту безпосередньо сприяє зменшенню вмісту гумусу в ньому.

У процесах протидії деяким видам фізико-хімічної деградації грунту має велике значення кислотно-основна буферність. На низькобуферних ґрунтах під впливом біологічних процесів, мінеральних добрив та кислотних опадів суттєво зміщується активна реакція у бік підкислення. Це виявляється навіть у високобуферних чорноземах типових легкосуглинкових (П. П. Надточій та ін. (1994)).

4. Ерозійна деградація ґрунтів виявляється у прискореному розвитку процесів водної та вітрової ерозії (дефляції).

Найістотніших зрушень при такому виді деградації зазнають колоїдно-хімічний та гумусовий комплекси грунту, що веде за собою погіршення усіх ґрунтових режимів. і, як результат, втрату врожайності сільськогосподарських культур та зміну ландшафтів.

5. Біологічна деградація ґрунтів виникає як результат порушення водно-повітряного, теплового або поживного режимів грунту і виявляється у процесах пониження біологічної активності, зменшення сезонної циклічності біохімічних процесів. Наслідками є зменшення коефіцієнтів гуміфікації органіки та натомість збільшення коефіцієнтів її мінералізації та як результат – дегуміфікація грунтів.

Інтенсивність перебігу і динамічні коливання активності різних груп мікроорганізмів зумовлюють малий біологічний кругообіг речовин і енергії. Діяльність мікрорганізмів забезпечує живлення сільськогосподарських культур, оскільки їхні ферменти вивільняють різні елементи живлення із важкодоступних рослинам сполук і переводять у доступні для рослин іонні форми. Саме мікроорганізми забезпечують утилізацію ексудатів рослинного походження, які є продуктами метаболізму і тому пригнічують розвиток самих рослин.

У зв’язку з великою динамічністю біохімічних процесів цей тип деградації на даний час детально не досліджений, відсутні еталони біологічних властивостей для основних типів ґрунтів України.

6. Забруднення продуктами техногенезу відбувається виключно під впливом діяльності людини. На сьогодні до найбільш масштабних забруднювачів ґрунтового покриву в світі і Україні в тому числі відносять такі продукти техногенезу: пестициди, важкі метали, радіонукліди.

7. Руйнування ґрунтового покриву при геолого-розвідувальних роботах та видобуванні корисних копалин набуває прискорення у зв’язку із зростанням енергетичних і сировинних потреб людства, чисельність якого збільшується, а також зростають потреби комфорту, кількості та різноманітності продуктів споживання і благоустрою.