Вплив систем удобрення на вміст гумусу і нагромадження біома­си

в різних типах грунтів (Шевцова Л. К., 1986)

* Кількість сухої речовини у гної прийнято для дерново-підзолистих грунтів - 25, чорноземів - 40 %.

** Розрахунок біомаси рослинних решток виконували за Ф. І. Левіним.

азот, який міститься в грунті, спожи­вають мікроорганізми, що беруть участь в її розкладі. Інакше кажучи, мікроорганізми виступають конкурента­ми культурних рослин відносно поживних речовин. Саме тому рекомендується при заорюванні соломи вносити у грунт по 10 кг діючої речовини азоту на кожну її тонну. Це необхідно не тільки для життєздатності мікроорганіз­мів, а й для збільшення утворення гумусу, тому що ново­утворені безазотисті гумусоподібні продукти гуміфікації досить швидко повністю розкладаються до вуглекислого газу і води (це явище носить назву «праймінг-ефект»).

При заорюванні соломи у грунт перевагу слід відда­вати аміачним, а не нітратним формам добрив, тому що аміачні форми швидше і надовше закріплюються в грунті. Механізм такої взаємодії полягає не тільки у включенні азоту до складу новостворених органічних речовин з низьким рівнем гуміфікації, а й у закріпленні їх у складі гумусових речовин за рахунок обмінного поглинання аміаку функціональними групами ГК та фіксація азоту макромолекулами ГК.

Отже, в умовах виробництва норма внесення азотних добрив під основний обробіток грунту повинна бути ди­ференційованою залежно від кількості рослинних реш­ток, що залишилися після збирання культури. Норма внесення, як і при заорюванні соломи - 10 кг азоту на 1 т решток. Тому грунт, де вирощували культури суціль­ного висіву, буде одержувати більше азоту, ніж там, де вирощували цукрові буряки. Такий підхід до основного внесення азотних добрив буде сприяти не тільки поліп­шенню гумусового стану грунтів, але й зменшенню непро­дуктивного витрачання в процесах денітрифікації азот­них добрив.

Фосфорні та калійні добрива впливають на балансу гумусу опосередковано: за рахунок покращення живлення рослин та наростання біомаси пожнивно-кореневих решток.

Основою регулювання кругообігу речовин у землероб­стві й досягнення бездефіцитного балансу гумусу в грун­тах є раціональне застосування органічних добрив, які є безпосереднім джерелом надходження органіки в грунт, що підлягає процесам мінералізації і гуміфікації. Коефіцієнт гуміфікації органічних добрив становить 0,2-0,3.

При су­місному внесенні органічних і мінеральних добрив у грунті гумусу нагромаджується на 10-15 % більше, ніж при використанні тільки органічних.

При внесенні гною на різних грунтах значення кое­фіцієнта гуміфікації менше на дерново-підзолистих, кар­бонатних чорноземах, а також на грунтах, багатих гуму­сом.

На коефіцієнти гуміфікації органічних добрив значно впливає норма їх внесення в грунт. З підвищенням норм органічних добрив посилюється мінералізація органічної речовини при одночасному зниженні інтенсивності гумусоутворення. Ефект закріплення органічної ре­човини добрив у вигляді новоутвореного гумусу з часом зменшується. зменшується як з підвищенням норм гною, так і з часом, тому що новоутворені гумусові сполуки є потужним фондом постачання рослинам необхідних поживних елемен­тів. (табл.14.9).

Підвищення напруженості мінералізаційних процесів при внесенні високих норм органічних добрив і як ре­зультат цього - зменшення позитивного впливу на гу­мусний стан грунту можуть залежати і від рівномірності внесення добрив. Тільки при рівномірному розподілі в масі грунту органічних речовин гною можна досягти най­більшого виходу новоутвореного гумусу.

Найефективніша норма внесення гною в Лісостепу і Поліссі під просапні культури – 30-50 т/га, під озимі – 20-30, в Степу - відповідно

Таблиця 14.9.

Динаміка коефіцієнтів гуміфікації гною залежно від норм та тривалості застосування в 0-20 см шарі грунту (Нечипоренко О.С., 1985)

30-40 і 20-25 т/га. Збіль­шення рекомендованих норм супроводжується значним

зменшенням (у 1,5-2 рази) окупності витрат і рента­бельності, погіршенням якості продукції культур, що вирощуються, а також спричиняє негативні екологічні наслідки, пов'язані з забрудненням середовища і погір­шенням меліоруючої дії органічних добрив.

Дослідження процесів гуміфікації і мінералізації рос­линних субстратів показує, що кожному агротехнічному заходу відповідає свій рівень самостабілізації гумусу, причому норми внесення органічних речовин повинні нарощуватися за тим же законом, за яким від­бувається розклад. Намагання форсувати цей процес збільшеними нормами органічних добрив не призведе до бажаних результатів у зв'язку з різким збільшенням про­цесів мінералізації і викличе лише марні втрати органіч­них речовин і поживних елементів.

Значно впливає на процеси гумусоутворення спосіб внесення органічних добрив у грунт: при поверхневому - посилюються мінералізаційні процеси, при заорюванні - зменшуються. Так відбувається тому, що при поверхневій локалізації органічних речовин зони надход­ження гумусоутворювачів і зони їх ефективної гуміфікації просторово не збігаються. При внутрішньогрунтовому надходженні органічних речовин включення продуктів їх розкладу в гумусові речовини у 2-3 рази більше, ніж при поверхневому. Зменшення мінералізації органічної речовини й збіль­шення питомої ваги процесів гуміфікації до 50% (0,5) можна досягнути при заорюванні органічних добрив вглиб орного шару плугом з передплужником.

Істотно впливає на гумусний стан грунтів внесення кальційвмісних сполук - вапна і гіпсу.

Вапнування грунтів насамперед позитивно впливає на склад гумусу, особливо в дерново-підзолистих, збіль­шуючи вміст у ньому

Таблиця 14.10.

Зміни вмісту гумусу в грунтах України у зв'язку із застосуванням полиневих і безполицевих засобів обробітку (Міхновська А. Д., 1986)

* Дані З.І. Лук’янчикової, 1983

* Дані Е. О. Горбачової, 1983

гумінових кислот, розширюючи співвідношення ГК : ФК. На вапнованих грунтах складаються сприятливіші умови для новоутворення гумусових речовин та їх закріплення в грунті (кальцій виступає елементом зв’язування ГК). Крім того, вапно зменшує кислотність ґрунтового розчину, що в свою чергу зменшує лабільність гумусу та покращує розвиток рослин і збільшує надходження в грунт пожнивно-кореневих решток.

Слід відмітити, що кальцій, внесений у вигляді гіпсу, краще, ніж вапно, закріплює гумус у грунті, а гіпсування на фоні застосування органічних добрив – іще більше посилює новоутворення і закріплення гумусу (див. табл.14.11).

Таблиця 14.11.

Трансформація гумусу в чорноземі звичайному при зрошенні,

за даними О. М. Грінченка (1979)

Отже, порушення балансу органічної речовини грунту при інтенсифікації сільськогосподарського виробництва можна виправити за рахунок інтенсивного біологічного кругообігу речовин у системі грунт - рослини. Основою регулювання інтенсивності кругообігу речовин у земле­робстві, що зумовлюють бездефектний баланс гумусових речовин, є агротехнічні заходи, які сприяють більшому надходженню до грунту органічних речовин у вигляді кореневих, пожнивних решток і органічних добрив, а також створюють сприятливіші умови для їх гуміфікації.

За тривалого сільськогосподарського використання грунту без добрив вміст гумусу знижується до певного рівня і надалі стабілізується. Причому основна частина процесів розкладу відбувається у відносно невеликій ла­більній (в детриті і в першій за схемою Тюріна) фракції ґрунтового гумусу, яка й піддається безпосередньому регулюванню.