Розділ «5.4. Режим органічної речовини ґрунту»

У процесі інтенсифікації землеробства підсилилась оцінка значення органічної речовини ґрунту, його гумусного стану. На відміну від екстенсивного періоду, коли органічна речовина ґрунту була основним джерелом живлення рослин, в сучасному землеробстві вона визначає межі інтенсифікації, зокрема виступає вирішальним фактором хімізації з точки зору забезпечення буферності ґрунтів і поглинальної здатності порівняно з добривами, переборюючи навантаження пестицидами й іншими хімічними речовинами. Забезпеченість ґрунтів органічною речовиною визначає можливості мінімізації обробітку ґрунту і відповідно зменшенням енергетичних витрат, сприяє підвищенню стійкості землеробства за несприятливих погодних умовах.

В процесі інтенсифікації землеробства, особливо застосування мінеральних добрив, втрачається прямий зв'язок вмісту гумусу з урожайністю, вона опосереднюється через перераховані складні взаємодії. Розуміння цієї взаємодії вкрай необхідне для вирішення завдань регулювання режиму органічної речовини ґрунту.

Неправильним теоретичним твердженням є тенденція до абсолютизації значення гумусу, коли до регулювання гумусного стану ґрунтів зводять інколи як основну проблему поліпшення родючості ґрунту.

Особливості зміни вмісту гумусу в ґрунтах різних зон і ландшафтів пов'язані перш за все з характером надходження в ґрунт рослинних решток, їх якісним складом і умовами перетворення.

У поліській зоні річна продукція природного фітоценозу складає близько 4 т/га сухої маси, а зернових агроценозів — близько 7 т/га. З урахуванням приблизно половини первинної продукції агроценозів з урожаєм надходження рослинної маси в ґрунт у тому й іншому фітоценозах складають близько 4 т/га. Враховуючи високу зольність трав'яної рослинності і, відповідно, більш сприятливі умови гумусоутворення, вміст гумусу в підзолистих ґрунтах зростає навіть без застосування органічних добрив. Проте, незважаючи на позитивний баланс, потрібне значне підвищення рівня гумусу в цих ґрунтах. В дерново-підзолистих ґрунтах річна продукція природного фітоценозу і зернових агроценозів є на близькому рівні — 9-10 т/га, а надходження в ґрунт рослинних решток складає відповідно 9 і 6 т/га. Незважаючи на істотну різницю, запаси гумусу на освоєних і цілинних землях є близькими. Зменшення надходження до ґрунту органічної речовини в освоєних ґрунтах компенсується більш сприятливими умовами гумусоутворення завдяки більш високому вмісту кальцію і магнію у післяжнивних рештках, що сприяє підвищенню коефіцієнта їх гуміфікації і закріпленню утвореного гумусу. Важливе значення має також надходження рослинної маси безпосередньо в ґрунт, а не на поверхню та посилення контрастності режиму вологості.

Для підвищення гумусованості дерново-підзолистих ґрунтів до стану окультурених потрібне застосування комплексу заходів з використанням високих норм органічних добрив, вапнування, обробітку ґрунту і т. ін. В міру забезпечення ресурсами це завдання може бути вирішеним, у першу чергу, для вирощування найбільш вимогливих культур на кращих землях. У гірших умовах можуть бути розміщені більш стійкі до несприятливих умов культури, що раціонально із точки зору продуктивності агроценозів і регулювання режиму органічної речовини.

Інша динаміка органічної речовини складається при освоєнні і використанні чорноземів. Річна продукція Степу знаходиться на рівні 1520 т сухої маси на 1 га, в зернових агроценозах на рівні 10-12 т.

З врожаєм зерна і соломи відчужується біля половини сухої маси. Звідси надходження рослинних решток в ґрунт в агроценозах зменшується в 3 рази, безумовно, з великими коливаннями. Природно, це не може не вплинути на втрати гумусу, які, за багатьма даними складають для орного шару 20-30 %.

Вміст гумусу найбільш інтенсивно знижується в перші 10-15 років після розорювання у зв'язку з швидким розкладанням мобільних форм органічної речовини. Надалі цей процес уповільнюється унаслідок наближення до нового рівня стабільності, що відповідає новим умовам. Так, середньорічні втрати гумусу в орному шарі південного чорнозему при використанні в зерно-парових сівозмінах без застосування добрив першого десятиріччя склали близько 1 т/га, другого — 0,5, третього — 0,4 т/га. В наступні 30 років встановилась майже однакова втрата гумусу — 0,3 т/га за рік.

Залежно від використання ґрунту втрати гумусу зростають у такому ряді: багаторічні трави — озимі зернові — просапні — пар. У парових полях вони досягають 1,5-2 т/га на рік і часто супроводжуються нагромадженням нітратів до глибини 2-5 м і у ґрунтових водах, що ускладнює екологічний стан.

Відмічені зміни гумусу орних земель характеризують його біологічні втрати внаслідок посилення мінералізації і зменшення надходження до ґрунту рослинних решток. Більші втрати гумусу в умов водної і вітрової ерозії. За даними В. І. Кірюшина, навіть у помірно ерозійних ландшафтах на схилах 2-3° втрати гумусу в орному шарі вилугуваних чорноземів від водної ерозії склали 1,8-4% за 50-130 років, що в 3-6 разів більше, ніж на рівнинах. Освоєння ґрунтозахисних систем землеробства в степових районах за останні 30 років сприяло зменшенню втрат гумусу внаслідок дефляції ґрунтів. При цьому мало змінились щорічні втрати гумусу від водної ерозії.

Зменшення запасів гумусу в ґрунті як одного з найважливіших принципів вимагає максимального повернення до нього рослинних решток, гною та інших органічних речовин. Спалювання їх, в тому числі конверсія в біогаз, повинні бути максимально обмеженими. Цей принцип відноситься і до торфу.

Вирішення завдання оптимізації гумусного стану ґрунтів і режимів органічної речовини повинно здійснюватись всіма заходами адаптивних систем землеробства — оптимізацією співвідношення сільськогосподарських угідь, структурою ріллі, сівозмін, часткою чистого пару, багаторічних трав, системою обробітку ґрунту, протиерозійною організацією території, застосуванням органічних і мінеральних добрив, пестицидів та ін.

Першочерговим завданням оптимізації режиму органічної речовини ґрунту є регулювання кількості і якості мобільної органічної речовини на нормативній основі.

Адаптивні системи землеробства повинні бути побудовані на таких принципах, щоб відновлення гумусу в ґрунтах не вимагало спеціальних витрат, а було б наслідком заходів, спрямованих на підвищення продуктивності агроценозів і захисту ґрунту від різних видів деградації. Зокрема, нарощування запасів органічної речовини в ґрунті за допомогою органічних добрив доцільно до тієї межі, за якої є можливість збільшення урожайності з урахуванням окупності витрат.