Самостійне вивчення №8.
Залежно від характеру використання земельних ресурсів показники родючості змінюються в двох напрямках: при порушенні елементарних агротехнічних заходів у грунтах розвиваються негативні процеси і зменшується кількість гумусу та поживних речовин, підвищується кислотність, погіршуються інші характеристики, що свідчить про деградацію грунту. При використанні грунтів на основі розширеного відтворення - їх оптимальних властивостей вони окультурюються і стають стійкішими проти негативного впливу зовнішніх умов.
Динаміка вмісту гумусу в грунті. Науковими установами і передовою практикою встановлено, що при екстенсивному веденні господарства вміст гумусу в грунті зменшується. Темпи розкладання його в перші після розорювання цілини роки високі, потім вони поступово знижуються. Так, на чорноземах глибоких західного Лісостепу України, як відзначає Б. С. Носко та ін. (1987), у перші 5 років після розорювання цілини розкладання органічної речовини грунту щорічно становило 2,9%, у наступні 15 років — 0,5 %, а в наступні 80 років — лише 0,08 %. В цілому за 100 років освоєння земель вміст гумусу зменшився майже на 25%.
Якщо порівняти дані про вміст гумусу в чорноземах різних: регіонів країни на основі карти В. В. Докучаева, складеної понад 100 років тому, з даними нинішніх досліджень наукових установ, то втрати гумусу в Україні за сторіччя становили, %: у грунтах Полісся— 18,9, Лісостепу — 21,9, Степу— 19,5. Середньорічні темпи втрати гумусу в цих зонах досягли відповідно 0,18, 0,37 і 0,31 т/га. При інтенсифікації землеробства темпи втрат гумусу зростають. Насичення сівозмін просапними культурами, впровадження інтенсивних технологій їх вирощування супроводжується збільшенням кількості міжрядних обробітків, посиленням надходження в грунт кисню, внаслідок чого прискорюється процес мінералізації гуМусу. Встановлено, що кожного року під багаторічними травами мінералізується 0,5—0,6 т/га гумусу, під зерновими — 1,5— 2,0, під просапними — 2,5—3 т/га. Середньорічні втрати гумусу в Україні за останні 20 років, порівняно з темпами втрат за 80 попередніх років, збільшились на Поліссі — в 8,1, у Лісостепу — в 1,65, в Степу — в 2,4 рази.
Ще більші втрати гумусу відбуваються внаслідок ерозії грунтів. Так, при ерозії вміст гумусу в чорноземах слабоеродованих зменшується на 5—10, середньоеродованих — на 25—ЗО і сильноеродованих на 35—40 % порівняно з їх повнопрофільними аналогами. Погіршується і якість гумусу. В його складі переважають фульвокислоти, знижується вміст гумінових кислот. Середньорічні втрати гумусу від ерозії в Україні становлять, млн т: на Поліссі — 2,4, в Лісостепу—11, Степу—10,3, а в цілому по країні — 23,7. Отже, в процесі сільськогосподарського використання грунтів втрати гумусу відбуваються в результаті переважання процесів його мінералізації над новоутворенням і внаслідок зменшення глибини грунтового профілю під впливом ерозійних процесів.
Інститутом грунтознавства та агрохімії УААН встановлено, що в усіх грунтово-кліматичних зонах України сьогодні існує дефіцит гумусу, тобто витрати його в зв’язку з мінералізацією та ерозією вищі, ніж заново створені запаси. Внесення добрив, впровадження меліоративних та організаційних заходів сприяли зменшенню різниці між нагромадженням та витрачанням гумусу.
Динаміка поживних речовин. Під впливом сільськогосподарського використання грунтів у них змінюється вміст валових запасів і, особливо, рухомих форм поживних речовин. Оскільки 98— 99 % всього азоту грунту знаходиться в складі органічних сполук, то вміст і динаміка його в грунті залежать від динаміки гумусу.
В умовах інтенсифікації землеробства найбільших змін зазнає фосфатний режим грунтів. Значну частину внесеного з добривами фосфору (близько 80% загального вмісту) рослини не використовують у перший рік і він залишається в грунті. На відміну від азоту залишкові фосфати майже не переміщуються вглиб профілю і їх втрати обмежуються лише змивом на схилах під впливом процесів ерозії. Нині середньозважений вміст Р2О5 в орних грунтах країни становить 9,3 мг/100 г грунту. Грунти України в цілому добре забезпечені калієм. Вміст рухомих форм калію в грунтах збільшується у напрямку від північно- західних районів Полісся до південно-західних районів Степу._ Середньозважений вміст його становить 10 мг К2О на 100 г грунту' на Поліссі, 15 мг в Лісостепу і 18,0 мг в Степу. Збільшення вмісту рухомого калію в грунтах пов’язане насамперед із внесенням добрив Динаміка кислотності грунтів. Підвищена кислотність грунтового розчину негативно впливає на родючість грунту, створює несприятливі умови для росту і розвитку рослин, знижує ефективність мінеральних добрив. Постійне застосування підвищених доз мінеральних добрив підсилює процеси підкислення грунтів. Систематичне вапнування, навпаки, зумовлює значне зменшення площі сильно- і середньокислих грунтів. Середньозважені показники величини рН за останні 20 років зросли від 5,4 до 5,65 на Поліссі й від 5,7 до 5,8 у Лісостепу.
Моделі родючості грунтів.
Розширене відтворення родючості грунтів повинно здійснюватися шляхом оптимізації їх основних агрохімічних властивостей. Майже всі показники родючості грунтів можна тією чи іншою мірою регулювати, проте не завжди відомо, які параметри є найсприятливішими для росту і розвитку різних рослин. Тому однією з найважливіших проблем агрономічної науки є створення систем показників і параметрів стану, режимів і властивостей грунтів, що відповідали б завданням вирощування запланованих урожаїв і створення високого рівня родючості грунту. Сукупність таких показників називається моделлю родючості.
Модель родючості грунту — це сукупність агрономічно важливих властивостей та грунтових режимів, які відповідають повному рівню продуктивності рослин (Л. Л. Шишов, І. І. Карманов, Д. Н. Дурманов, 1987).
Поряд з агрохімічними показниками, якими найчастіше обмежуються під час характеристики оптимальних параметрів і прогнозування врожайності, до агрономічно важливих властивостей слід включати агрофізичні, біологічні та інші показники. Загальна кількість таких показників, як правило, не повинна перевищувати 15—20.
Розробка і вдосконалення моделей родючості є одним з найважливіших елементів науково обгрунтованого планування розширеного відтворення родючості грунтів. Такі моделі повинні стати основою раціонального застосування нових інтенсивних технологій і засобів хімізації, які, в свою чергу, повинні сприяти поступовому наближенню властивостей грунтів до їх оптимальних параметрів і забезпечувати високий рівень їх родючості та підвищення врожайності сільськогосподарських культур.