Про родючість ґрунту треба дбати постійно
/
Агрономія Сьогодні
/
Четвер, 20 жовтня 2011 15:57
Іван ШУВАР, доктор с.-г. наук, професор, Львівський національний аграрний університет
Ґрунт - основний компонент наземних екосистем, що утворився впродовж геологічних епох у результаті постійної взаємодії біотичних і абіотичних чинників. На сьогодні особливо актуальною стала проблема охорони ґрунтів у зв'язку зі збільшенням населення Землі та продовольчою кризою. Тому підтримання та поліпшення родючості ґрунту, запобігання його виснаженню, ерозії, засоленню, заболоченню, забрудненню різними токсичними речовинами - запорука високих урожаїв, зростання добробуту населення та чистоти довкілля.
Причини і наслідки
У цьому контексті необхідно знати науково обґрунтоване й ефективне застосування усіх агрохімічних заходів у землеробстві, можливі джерела забруднення ними навколишнього середовища, негативні екологічні наслідки такого забруднення, а також шляхи його попередження або зменшення. Адже грунт вимагає постійної турботи, догляду і дбайливого його використання.
Сьогодні дедалі частіше зустрічаються публікації про світову кризу як про системну проблему не тільки економічного, а й світоглядно-цивілізаційного характеру. Ми скочуємось до епохи ідейного, соціального і технологічного хаосу. Щоб уникнути самознищення, людству взагалі та Україні зокрема, неминуче доведеться пройти через важкий пошук нової екологічної ніші. Криза має лише два варіанти розв’язання: остаточна деградація і зникнення людського роду або освоєння нових знань, глибоке усвідомлення сенсу життя кожним мешканцем на землі, що передбачає радикальну зміну людиною своєї поведінки та її взаємовідносин із природою.
Стрімке погіршення економічної ситуації за останнє десятиріччя призвело до скорочення площ орних земель. Значна частина необроблюваного земельного фонду заростає багаторічними травами, бур’янами, чагарниками, деревами.
На земній кулі придатних для рільництва ґрунтів є лише 9% (3,2 млрд га). Якраз вони й визначають благополуччя. В Україні ці показники трохи кращі. Знаменитий український чорнозем - найродючіша частина оброблюваних ґрунтів - становить, за різними оцінками, від 8 до 15% світових запасів.
Сьогодні вітчизняні чорноземи слугують хіба що зразком виродження. Унікальних, еталонних ґрунтів, може, ще залишилося у межах одного відсотка. За 100 років (1881-1991) вміст найціннішого складника - гумусу зменшився ув ґрунтах України майже на третину (з 4,2 до 3,2%). Нині ж він становить 3,1%, і цей процес триває.
За даними експертів аграрного ринку, середній урожай пшениці з гектара українських чорноземів ледь дотягує до 3 т, а у Великобританії, Франції, Німеччині з далеко нечорноземного гектара намолочують у середньому більш ніж 7 т. Одна з причин такої ситуації - низька поживність наших ґрунтів. За останні сто років вміст гумусу зменшився з 13-14% до 3-5%, причому лише за останні п’ять років - на 0,04%.
Земля родить один раз на рік, тож використати таку можливість потрібно з найбільшою економічною ефективністю для себе, і якнайменше нашкодити землі, оскільки ми повинні думати і про прийдешні покоління та їх генетичний потенціал.
Останніми роками в ґрунтах зростає й пришвидшується процес зменшення вмісту гумусу через низку причин:
-
Недотримання сівозмін - оптимального співвідношення між сільськогосподарськими культурами у сівозмінах (вони практично відсутні!), недооцінювання, ігнорування, незнання їх важливості.
-
Суттєве зменшення обсягів і норм внесення органічних та мінеральних добрив.
-
Необґрунтоване і безвідповідальне спалювання стерні, соломи, трав та іншої вторинної продукції рослинництва.
-
На початковому етапі процес застосування елементів біологізації землеробства.
-
У післязбиральний період з метою збагачення ґрунту органічною масою і поліпшення його фітосанітарного стану практично не висівають культури на сидерат.
-
Необґрунтовано стрімко зменшено посіви технологічноцінних попередників - багаторічних бобових трав, зернобобових культур, культур у проміжних посівах.
-
Система обробітку грунту часто не витримує жодної критики (замість зябу - веснооранка, обробіток уздовж схилів, порушення оптимальних строків, нехтування протиерозійними заходами обробітку).
-
Частину земель взагалі не обробляють, вона засмічена багаторічними та однорічними бур’янами, чагарниками, іноді взагалі занедбана.
-
У виробництві відбувається вирощування монокультури (зернової кукурудзи) і насичення польових сівозмін зерновими, соняшником, ріпаком (часто беззмінно!!!), що призводить до інтенсивного використання поживних речовин ґрунтового вбирного комплексу і виснаження ґрунтів.
-
Впродовж двох десятків років практично відсутня масштабна меліорація земель.
Грунт відчуває і реагує на брак поживних мінеральних речовин. За даними Національної академії аграрних наук України, торік їх внесено близько 8 тис. т, а це втричі менше, ніж у 90-х роках ХХ сторіччя.
Щоб підтримати необхідний баланс гумусу, у грунт необхідно вносити органічні добрива. Для повного відтворення запасів гумусу потрібно вносити щороку 320-340 млн т органічних добрив, приорювати на гектар ріллі по 10-12 т. Раніше підтримка цього балансу «лягала на плечі» вітчизняного тваринництва. Проте поголів'я худоби в Україні зведено нанівець. Нині на 1 га ріллі в Україні припадає вдесятеро менше великої рогатої худоби, ніж у країнах Західної Європи. За даними Національної академії аграрних наук України за 2010 рік, під урожай агрокультур в останні роки вносилося в середньому в 17 разів менше органічних добрив, ніж потрібно. Грунт без органічних речовин виснажується, зменшуються врожаї. Так, втрата 0,1% гумусу в ґрунті знижує урожайність зерна на 0,5 ц/га.
А все тому, зазначає академік НААН України В. Сайко, що землеробство ведеться з повним ігноруванням закону повернення у грунт поживних речовин. Споживацьке ставлення до землі породжує негативні наслідки: зменшення продуктивності, погіршення якості ґрунтів, а це забороняється ст. 37 Закону України «Про охорону земель». Ефективна родючість ґрунтів, яка створювалась у 70-80-ті роки, вже втрачена, а врожаї останніх років - це результат вичерпування винятково природної родючості. Уже відбуваються незворотні процеси.
Унаслідок впливу на ґрунт шкідливих, антропогенних та абіотичних факторів, технологічного використання ґрунтів на значній території втрачено 10–25% органічної речовини, практично вся орна земля в підорному шарі ущільнена, помітно знижуються запаси поживних форм фосфору і калію. Зменшується вміст кальцію у кислих ґрунтах, а відтак поширюється знеструктурення, кіркоутворення, переущільнення орного шару, абіотизація і, як наслідок, знижується продуктивність сільськогосподарських культур.
Якщо тенденція зберігатиметься і надалі, то в недалекому майбутньому Україна може опинитися на порозі гумусового голоду - серйозної екологічної катастрофи. І тоді вже ніякі агротехнічні, меліоративні, природоохоронні та організаційно-господарські заходи не зможуть відновити агротехнічного потенціалу землі.
Якщо не компенсувати землі те, що постійно з неї виносять, то порушиться основний закон землеробства - закон віддачі.
Сучасні підходи
Сьогодні основні пріоритети ведення сільськогосподарського виробництва зосереджено на екологічні методи. Вчені вважають, що саме вони здатні забезпечити покращення стану родючості ґрунтів.
Значно покращує стан землі вирощування у сівозміні багаторічних бобових трав, сої, гороху, які мають особливості (за допомогою бульбочкових бактерій) на кореневій системі фіксувати атмосферний азот і використовувати його для формування свого насіння, а частину залишати в ґрунті.
Вирощування рослин за умов біологічного землеробства істотно підвищує показник зберігання отриманого врожаю. Якщо за традиційного землеробства, що ґрунтується на застосуванні мінеральних добрив, втрати картоплі становлять 30%, то за біологічного - тільки 12% (майже втричі менше). Втрати овочів за традиційного землеробства сягають 46%, а за біологічного - 30% (в 1,5 разу менше).
Крім цього, енерговитрати зменшуються удвічі-тричі. За традиційного землеробства збільшення обсягів внесення добрив, зростання технічного оснащення не супроводжується адекватним збільшенням урожайності. Так, для подвоєння урожаїв зернових витрати на добрива, пестициди та техніку повинні зрости вдесятеро.
У Харківській дослідної станції вивчали вплив на врожайність заходів традиційного і біологічного землеробства. Було встановлено, що використання мінеральних добрив підвищує урожайність озимої пшениці від 6,9 до 15,4 ц/га. Водночас у результаті застосування простої сівозміни було зібрано 16,2 ц/га. У дослідах після вівса на фоні мінеральних добрив врожайність зростала від 7,9 до 11,7 ц/га, а сівозміна забезпечила 13,9 ц/га.
Наразі у зв'язку зі зростаючим зацікавленням до природного землеробства в окремих країнах розроблено мікробіологічні препарати, які містять кілька видів культур бактерій. Такі біопрепарати мають більш широкий спектр дії і вищу ефективність. Це відбувається з наступних причин. Під час розкладання органічних речовин різними культурами мікроорганізмів органічні речовини перетворюються у неорганічну форму, яка легко засвоюється рослинами. Для живлення рослин необхідні 16 мікро- і макроелементів. Різні елементи утворюють з органічної речовини різні мікроорганізми. Тому чим більше видів культур знаходиться у ґрунті, тим більш поживним він стає. Крім цього, існують мікроорганізми, які пришвидшують розкладання органічних речовин, що пригнічують дію шкідливих бактерій (фітопатогенів), які викликають захворювання рослин.
За даними Міжнародного інституту спостережень за світом (США), з 1985 по 1993 роки віддача однієї тонни мінеральних добрив зменшилася від 9,1 до 1,8 т зерна за одночасного збільшення чисельності збудників хвороб. Тому необхідно переходити на адаптивні, енерго- та ресурсоощадні технології, глибоко пізнавати тонкощі механізму функціонування природи.
Ще в середині XIX сторіччя було встановлено, що до складу рослин входять 10 основних елементів: вуглець, кисень, водень, сірка, залізо, кальцій, магній, азот, калій і фосфор. Першими трьома достатньо їх постачають атмосфера і вода. Вуглекислота забезпечує рослини вуглецем, а вода - киснем і воднем. Решту мінеральних елементів постачає грунт. Однак він не може повною мірою забезпечити рослини азотом, фосфором і калієм. Тому для підтримання родючості грунту необхідно постійно вносити ці елементи, причому стільки, скільки він їх втрачає.
При цьому внесені добрива не завжди використовуються рослинами з великою ефективністю. У господарствах часто відсутнє картування полів із точним хімічним складом ґрунту по квадратах, тому дані аналізів практично не відбивають дійсного стану ґрунтів. Мінеральні добрива часто вносять фактично наосліп і не рівномірно. У деяких місцях нагромаджується занадто багато того чи іншого хімічного елемента, і він стає шкідливим для рослин і людини.
Актуальність цієї проблеми полягає в тому, що за інтенсивного ведення землеробства стрімко відбувається мінералізація гумусу, а це, у свою чергу, призводить до руйнування структури ґрунту в результаті вітрової, механічної і водної ерозії. Вирощування будь-якої просапної культури (картоплі, цукрових буряків та ін.) супроводжується щорічним зменшенням змісту гумусу в ґрунті на 2-3 т/га. Це стрімко зменшує енергетичну ємність ґрунту.
Зменшення продуктивності агробіоценозів перебуває у тісній залежності від родючості ґрунтів. У ґрунтах України відчувається певний дефіцит макроелементів, очевидність якого не викликає сумнівів у більшості вчених, фахівців-агрономів, як і нестача доступних форм мікроелементів. За даними ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського», із 33 млн га орних земель в Україні 56 % мають низький вміст рухомого цинку, 25% - рухомого бору, 8% - рухомої міді.
Про високу ефективність застосування мікроелементів у посівах основних сільськогосподарських культур свідчать результати дослідження А. Аристархова, А. Полякова та інших. (табл. 1).
- Щороку ґрунт втрачає по 400-500 кг органічних речовин з гектара, а відновлювати ці втрати нічим. В Україні використовують переважно мінеральні добрива, органічних просто немає, - констатує академік НААН України С. Балюк. - Якщо раніше тваринництво давало їх по 270 млн т на рік, то сьогодні - тільки 20 млн т. Можна було б виготовляти такі добрива з рослинних решток, але в нас цього не роблять, тому земля залишається без поповнення органічними речовинами.
На сьогодні тільки половина посівних площ удобрюється, а дози застосування мінеральних добрив у 4-6 разів менші, ніж технологічно необхідні. Ще гірша ситуація склалася із застосуванням органічних добрив, їх середні дози знизилися до 0,6 т/га, за раціонального їх значення 8-10 т/га.
Органічні речовини ґрунту як інтегрований показник його родючості беруть активну участь у живленні рослин, створенні сприятливих фізико-хімічних властивостей, міграції у ньому різних хімічних елементів, адже найважливіші ґрунтові процеси тією чи іншою мірою пов'язані з органічними речовинами. Тому однією з найважливіших діагностичних ознак деградації ґрунту є зменшення у ньому вмісту гумусу, що й пояснює глибокий і постійний інтерес учених зарубіжних країн і нашої держави до змін кількісних і якісних властивостей різних ґрунтів.
Розв’язання генетичних та виробничих проблем ґрунтознавства зумовлює необхідність всебічної характеристики гумусу в ґрунтах.
Органічні речовини на 85-90% представлені гумусом, який впливає на всі показники родючості ґрунту й утворюється на етапі Малого біологічного кругообігу речовин та енергії. Гумус активізує біохімічні та фізіологічні процеси, посилює обмін речовин і загальний енергетичний рівень процесів у рослинному організмі, сприяє посиленому надходженню елементів живлення, що водночас супроводжується підвищенням продуктивності агроценозу.
З родючістю грунту дуже тісно пов’язані питання енергозабезпечення людей та перетворення сонячної енергії в біоенергетику. Вони актуальні вже сьогодні. Тому людина повинна з розумінням ставитися і до природи, і до землі також.
Для високоефективного землеробства енергетичний стан ґрунту має відновлюватися і, по можливості поліпшуватися. Ґрунти з низькою енергоємністю характеризуються гіршими фізичними та хімічними властивостями, нижчою стійкістю до впливу води і вітру. Встановлено, що між вмістом у ґрунті гумусу та врожаєм у межах певних ґрунтово-кліматичних зон існує пряма залежність (r0,8-09). У зв'язку з цим науковці дійшли висновку, що визначення біоенергетичних параметрів є найбільш суттєвим для оцінки еколого-енергетичного стану ґрунтів та рівня їх родючості.
У зв'язку зі значним зменшенням за останній час виробництва гною та низьким рівнем застосування мінеральних добрив родючість грунтів повинна підтримуватись за рахунок повернення у біологічний обіг органічних речовин, створених у процесі фотосинтезу. Одними з найістотніших за обсягами, порівняно дешевими і щороку поповнюваними ресурсами органічної речовини є побічні залишки рослинницької продукції. Їх можна оцінювати як стабілізатор підтримання на достатньому рівні легкорозчинної органічної речовини та з метою запобігання від мінералізації основних гумусних запасів у ґрунтах.
Коренева система сільськогосподарських культур - основне джерело фізіологічно активних речовин, які відіграють першочергове значення у донорно-акцепторній взаємодії між рослинами та мікробними ценозами у ґрунті. Донедавна уявлення про алелопатичне значення кореневих систем формувалося у відриві від еколого-еволюційних ґрунтоутворюючих особливостей культур у сівозміні. Кореневі виділення - одна із найважливіших форм активного перегною та основне джерело перед-гумусових речовин для всього гумусного горизонту.
У його складі міститься АТФ рослин і мікроорганізмів, до 30% і більше азоту в органічній формі від загальної кількості його у рослинах; 25-27% вуглецю, який синтезується рослиною, витрачається на процеси азотфіксації у ґрунті. Поглинені рослинами зольні елементи у другій половині вегетації рослин повертаються у ґрунт: 38-40% К; 20-22% Са; 10% Mg.
За кількістю кореневих і післяжнивних решток в орному шарі грунту (в абсолютно сухій масі на 1 га) основні культури розмістились у такій послідовності (узагальнені дані кафедри загального землеробства Львівського НАУ та інших авторів), ц/га: конюшина + тимофіївка (62,9) > люцерна (60,8) > конюшина (50,5) > озиме жито (29,3) > озима пшениця (29,0) > овес (28,9) > кормовий люпин (28,1) > яра пшениця (27,1) > ячмінь (25,2) > кукурудза (25,2) > гречка (21,9) > соняшник (19,9) > боби кормові (16,0) > вика яра (15,8) > горох (14,0) > серадела (13,5) > пелюшка (11,2) > бруква (11,2) > цукрові буряки (11,0) > картопля (10,6) > морква (8,1) > кормові буряки (7,0).
Важливим додатковим джерелом збагачення грунту на органічну масу і біологічної акумуляції поживних елементів у ґрунті є проміжні посіви. У дослідах кафедри землеробства Львівського НАУ (Шувар І.А., 208) озиме жито на зелену масу і післяжнивні (редька олійна, гірчиця біла і озимий ріпак) залишали у ґрунті 20,8-27,3 ц абсолютно сухої органічної маси з вмістом у ній 25,5-39,8 кг азоту; 9,3-14,7 кг фосфору і 23,1-43,3 кг калію.
Нагромадження біомаси в полях сівозміни значною мірою залежить від складу і співвідношення культур. Як показують дослідження, найбільша кількість рослинних решток надходить до грунту у зерно-трав’яній сівозміні (51,1-57,4 ц абсолютно сухих речовин на 1 га). За нею стоять зернова з конюшиною і зернова з проміжними культурами (42,1-43,3), пізніше - плодозмінна (36,5-40,0) і на останньому місці була зерно-просапна сівозміна (22,1-24,8).
Для збільшення вмісту гумусу в ґрунті необхідно у сівозмінах запроваджувати багаторічні трави, які мають не тільки потужну кореневу систему, але й маловимогливі до обробітку. В Інституті овочівництва (Німеччина) встановлено, що багаторічні трави залишають приблизно вдесятеро більше післязбиральних решток, ніж цукрові буряки, картопля і овочі. Однорічні трави необхідно розглядати тільки як джерело азоту і вуглекислоти для рослин. Нагромадженню гумусу в ґрунті вони сприяють мало через швидку мінералізацію надземної і кореневої маси.
Дослідженнями встановлено, що при внесенні 1 т доброякісного гною на гектар із вмістом у ній 4,5-5 кг азоту, 2,5 кг фосфору і близько 6 кг калію у ґрунтах Полісся утворюється 42 кг гумусу, Лісостепу - 54 кг і в Степу - 59 кг.
Проблема нестачі органічних добрив полягає ще й у тому, що в багатьох господарствах гній неправильно зберігається, пересихає, втрачає свої властивості і навіть внесений у великій кількості не дає належного ефекту.
За підрахунками фахівців, для досягнення позитивного балансу гумусу в ґрунтах Полісся необхідно вносити не менш ніж 18-20 т/га, Лісостепу - 13-15, Степу - 10-12 т/га. При цьому варто зазначити, що органічні добрива неможливо замінити навіть високими нормами мінеральних, хоч останні і підвищують урожайність сільськогосподарських культур. Значення органічних і мінеральних добрив у гумусовому балансі орних земель принципово різниться. Підвищення урожайності культур не означає поліпшення родючості і збільшення гумусу в ґрунті (табл. 2).
Продовження у наступному номері.
Іван ШУВАР, доктор с.-г. наук, професор, Львівський національний аграрний університет
Ґрунт - основний компонент наземних екосистем, що утворився впродовж геологічних епох у результаті постійної взаємодії біотичних і абіотичних чинників. На сьогодні особливо актуальною стала проблема охорони ґрунтів у зв'язку зі збільшенням населення Землі та продовольчою кризою. Тому підтримання та поліпшення родючості ґрунту, запобігання його виснаженню, ерозії, засоленню, заболоченню, забрудненню різними токсичними речовинами - запорука високих урожаїв, зростання добробуту населення та чистоти довкілля.
Сьогодні дедалі частіше зустрічаються публікації про світову кризу як про системну проблему не тільки економічного, а й світоглядно-цивілізаційного характеру. Ми скочуємось до епохи ідейного, соціального і технологічного хаосу. Щоб уникнути самознищення, людству взагалі та Україні зокрема, неминуче доведеться пройти через важкий пошук нової екологічної ніші. Криза має лише два варіанти розв’язання: остаточна деградація і зникнення людського роду або освоєння нових знань, глибоке усвідомлення сенсу життя кожним мешканцем на землі, що передбачає радикальну зміну людиною своєї поведінки та її взаємовідносин із природою.
19 квітня 2024
У березні українські виробники свіжих молочних продуктів були досить активними. Незважаючи на те, що ціни на ці продукти зросли, обсяг реалізації збільшився.
У березні українські виробники свіжих молочних продуктів були досить активними. Незважаючи на те, що ціни на ці продукти зросли, обсяг реалізації збільшився.
19 квітня 2024
19 квітня 2024
В України є стратегічна потреба вирощувати бавовну як сировину для імпортозаміщення, а також для переробки і забезпечення внутрішніх потреб. Пропонується створити і розвивати бавовняний кластер в Одеській області.
В України є стратегічна потреба вирощувати бавовну як сировину для імпортозаміщення, а також для переробки і забезпечення внутрішніх потреб. Пропонується створити і розвивати бавовняний кластер в Одеській області.
19 квітня 2024
19 квітня 2024
Біля Вінниці на базі науково-просвітницького центру «АгроКемпа», на території Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН, висаджують 1000 саджанців волоських горіхів. Це буде одна з модульних ферм, де навчатимуться малі фермери та вироблятиметься продукція для внутрішнього ринку та експорту.
Біля Вінниці на базі науково-просвітницького центру «АгроКемпа», на території Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН, висаджують 1000 саджанців волоських горіхів. Це буде одна з модульних ферм, де навчатимуться малі фермери та вироблятиметься продукція для внутрішнього ринку та експорту.
19 квітня 2024
18 квітня 2024
Українські виробники картоплі знову мусять знижувати ціни на свою продукцію.
Українські виробники картоплі знову мусять знижувати ціни на свою продукцію.
18 квітня 2024
18 квітня 2024
Ціни на свиней забійних кондицій в Україні зміцнюються третій тиждень поспіль. Так, у ході минулих торгів котирування на ринку живця зміцнилися на 1-2 грн/кг чи у середньому на 2,2%.
Ціни на свиней забійних кондицій в Україні зміцнюються третій тиждень поспіль. Так, у ході минулих торгів котирування на ринку живця зміцнилися на 1-2 грн/кг чи у середньому на 2,2%.
18 квітня 2024
18 квітня 2024
У 2024 році виробництво ріпаку в Україні може лише незначно поступитися врожаю 2023 року, склавши близько 4,3 млн тонн, що на 4% вище попередньої оцінки, проте на 7% нижче показника 2023 року.
У 2024 році виробництво ріпаку в Україні може лише незначно поступитися врожаю 2023 року, склавши близько 4,3 млн тонн, що на 4% вище попередньої оцінки, проте на 7% нижче показника 2023 року.
18 квітня 2024
