Вплив добрив і сівозмін на агрофізичні властивості ґрунту

Вплив добрив і сівозмін на агрофізичні властивості ґрунту

/ Агрономія Сьогодні / Вівторок, 22 лютого 2022 10:15

Потужним засобом підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин, за умови їх правильного застосування, в певній системі, під окремі культури, у рамках сівозміни є добрива. Проте досить висока вартість і значні витрати на їх застосування потребують нових підходів до оптимізації доз добрив із метою економії матеріальних і енергетичних ресурсів.

Фізичні умови: структура, щільність будови, водний, повітряний, тепловий та інші режими служать також важливим чинником ґрунтоутворення і впливу на ґрунт, пізнавши який, ми зможемо забезпечувати оптимальне середовище для рослин.

Проблему оптимізації агрофізичних властивостей і режимів чорноземних ґрунтів може бути успішно усунено, якщо створити сприятливі для рослин параметри структурного складу і щільності складення в кореневмісному шарі.

Інтенсивність і направленість мікробіологічних процесів, мінералізація органічної речовини, розчинність різних речовин у ґрунті, коагуляція і пептизація колоїдів, а також перебіг інших процесів значною мірою залежать від фізико-хімічних властивостей ґрунту, які помітно змінюються під впливом різних способів обробітку ґрунту і добрив.

Отже, оптимальні фізичні умови для росту і розвитку культур у сівозміні утворюються за застосування раціонального, своєчасного механічного обробітку ґрунту.

 

Щільність ґрунту

Проходження всіх важливих процесів у ґрунті забезпечується за певних параметрів його структури, щільності та будови орного шару.

Щільність будови орного шару ґрунту є однією з найважливіших ґрунтових характеристик, від якої залежить водний, повітряний, тепловий, мікробіологічний та інші режими.

24 463 31

Результати досліджень свідчать, що щільність ґрунту надзвичайно динамічна у часі. Вона змінюється під впливом погодно-кліматичних умов, заходів, глибини і строків обробітку ґрунту, строків збирання культури, сівозміни. Для більшості сільськогосподарських культур оптимальна щільність ґрунту — у межах 1,10–1,30 г/см³. Особливо гостро реагують на ущільнення чорноземні ґрунти.

Негативний влив високої щільності проявляється у вакуолізації ґрунтового повітря, у зростанні кількості недоступної вологи для рослин, в результаті утримання її менісковими силами, що перевищують силу кореневого всмоктування, у великому опорі корінню, що розвивається, у зниженні водопроникності та погіршенні надходження елементів живлення до кореневої системи. За надмірно низької щільності — у зменшенні концентрації ґрунтової вологи і поживних речовин в одиниці об’єму ґрунту, надмірної витрати вологи на фізичне випаровування.

Показники щільності ґрунту залежать як від природних чинників — гранулометричного складу, вмісту органічної речовини (гумусу), складу обмінних катіонів ґрунтового вбирного комплексу, ступеня насиченості ґрунту основами, так і штучних чинників: застосування важкої сільськогосподарської техніки, зайвих проходів її по полю, обробітку надто перезволоженого або сухого ґрунту, недостатнього внесення органічної маси, насиченості сівозмін просапними культурами, відсутності багаторічних трав.

Щільності ґрунту притаманна акумулятивна закономірність. Тобто показники її збільшується з часом. Так, у стаціонарному досліді з обробітку ґрунту до 0–40 см за оранки вони зросли з 1,04 г/см³ у 1974 р. (закладання досліду) до 1,16 г/см³ у 1985 р. (кінець ротації 10-пільної сівозміни), або на 0,12 г/см³ (11%). А при дискуванні на глибину 10–12 см — відповідно до 1,04 г/см³ до 1,20 г/см³, або на 0,16 г/см³ (16%). За наступні 10 років (1986–1995) показники рівноважної щільності ще зросли і в шарі 0–40 см становили: за оранки 1,20–1,21 г/см³, плоскорізного розпушування — 1,22–1,23; дискування 1,24–1,25; прямої сівби — 1,25–1,27 г/см³. За даними цих досліджень, у посушливі роки тільки за прямої сівби та дискування на 10–12 см щільність ґрунту завжди підіймалася вище від критичної величини (1,30 г/см³), досягаючи 1,40 і навіть 1,43 г/см³, зумовлюючи зниження продуктивності сільськогосподарських культур.

У стаціонарному досліді з вивчення короткоротаційних сівозмін, закладеного у 2005 році, вже й на фоні оранки у шарі 0–20 см в посушливих умовах відзначено підвищення щільності до 1,30–1,31 г/см³. Аналіз показує, що як 2018-го, так і 2020 року, за всіх сівозмін показники щільності ґрунту помітно перевищували оптимальні. Найвищі вони були на ділянках контрольних (без добрив) варіантів сівозміни і в середньому за два роки становили: у зернопаропросапній сівозміні з насиченням соєю 20% — 1,31 г/см³, зернопросапній сівозміні з насиченням соєю 40% — 1,28 г/см³, зернопросапній сівозміні з насиченням соєю 60% — 1,29 г/см³.

У варіантах із застосуванням органо-мінеральної системи удобрення показники щільності ґрунту були помітно меншими і становили відповідно сіво­змінам: 1,29 г/см³; 1,24 та 1,28 г/см³. Наведені дані свідчать, що як з внесенням добрив, так і без них найменшою щільністю ґрунту характеризується зернопросапна сівозміна з насиченістю соєю 40%. Це пояснюється тим, що 2018 рік у зернопаропросапній сівозміні і в зернопросапній сівозміні з насиченістю соєю 60%, культура соя розміщувалася після посівів суцільної сівби — пшениці озимої, тоді як у зернопросапній сівозміні з насиченістю соєю 40% — після просапного попередника — гречки, з більш інтенсивним розпушуванням ґрунту.

Вегетаційні періоди сільськогосподарських культур у роки визначення щільності ґрунту були надзвичайно посушливими. Так, гідротермічні коефіцієнти у травні й червні 2018 року становили відповідно 0,39 і 0,42, а в червні та липні 2020 року — 0,28 і 0,53, що характерно для умов напівпустелі. Висушування зразків ґрунту, відібраних на час визначення його щільності, показують, що вміст ґрунтової вологи як 2018-го, так і 2020 року, коливався в межах 8–0%.

24 463 32 2

 

Структура ґрунту

Важливим агрофізичним показником є також структура ґрунту. Структурою ґрунту називають різні за розміром і формою агрегати, склеєні з його часток, та здатність ґрунту розпадатися на такі агрегати. За розміром грудок розрізняють мегаструктуру або грудкувату (більше ніж 10 мм у діаметрі), макроструктуру або грудкувато-зернисту (10–0,25 мм) і мікроструктуру (менше як 0,25 мм). Ці структури мають різний механізм утворення і зумовлюють різні водно-фізичні властивості ґрунту.

Особливо цінною вважається структура з розміром грудочок 10– 0,25 мм у діаметрі. Відношення маси грудочок цієї фракції до маси останніх фракцій, тобто більше за 10 і менше як 0,25 мм, називається коефіцієнтом структурності. І чим вищий його показник, тим довше зберігаються сприятливі умови для росту і розвитку рослин, тим краще ґрунт протистоїть водній і вітряній ерозії. Стійкість проти вітрової ерозії мають агрегати розміром більше 1 мм у кількості понад 60% у верхньому шарі ґрунту. Найкращі водно-повітряні властивості утворюються при розмірі агрегатів для чорноземних ґрунтів від 0,25 до 3 мм, для дерново-підзолистих суглинків від 0,5 до 5 мм.

Структурні ґрунти мають три і більше видів пор (шпарин): усередині мікроагрегатів, між мікроагрегатами і між макроагрегатами. У такі ґрунти добре проникає і там зберігається вода атмосферних опадів. Водночас найбільші міжагрегатні пори лишаються вільними й заповнюються повітрям і таким чином усувається антагонізм між вологою і повітрям.

Структура ґрунту теж динамічна. Вона руйнується і відновлюється під впливом різних факторів: механічного руйнування, фізико-хімічних і біологічних процесів.

Біологічні причини руйнування структури пов’язані з процесами мінералізації гумусу, який має структуротворну здатність, склеюючи мінеральні часточки ґрунту в грудочки.

Відновлення і збереження структури в умовах сільськогосподарського використання ґрунтів здійснюється агротехнічними заходами: впровадженням сівозмін, посівом багаторічних трав, за допомогою штучних оструктурювачів, внесенням органічних і мінеральних добрив, які підвищують не лише урожайність культури, а й кореневу масу, підсилюючи цим оструктурювальну роль рослинності. Корені рослин густою сіткою пронизують ґрунт у всіх напрямках, розділяють його на грудочки, ущільнюють, скріплюють між собою механічні елементи. Вплив рослин на структуру ґрунту залежить від розвитку кореневої системи. Чим краще вона розвинена, тим більше розкришує ґрунт на окремості і скріплює їх. Внаслідок ущільнення ґрунту між коренями і склеювання ґрунтових часток і мікроагрегатів гуміновими речовинами, які утворюються при розкладанні відмерлих коренів та мікробіологічного синтезу, грудочки ґрунту набувають міцності. Також цінним є копроліти черв’яків. Вони мають високу пористість, водотривкі, мають більше елементів живлення і мають більш сприятливу реакцію у порівнянні з масою навколишнього ґрунту.

Ґрунт може розпадатися на агрегати і внаслідок проморожування і відтаювання. Однак, структура, що при цьому утворюється, не має водотривкості. Найшвидшим і найефективнішим способом надання орному шару оптимального зволоження є обробіток ґрунту. Всі заходи розпушення збільшують загальну шпаруватість, змінюється взаємне розміщення грудочок ґрунту, що покращує водно-повітряні властивості, підсилює мікробіологічну активність. Проте надмірна розпушеність ґрунту призводить до значних витрат вологи через дифузію пару і в результаті збільшення газообміну. Тому обробляти ґрунт потрібно за фізичної його стиглості, діапазон зволоження якого відповідає 60–80% найменшої вологомісткості (20–25% абсолютної вологості) — утворюються агрегати, що мають таку саму міцність і пористість, як і природні агрегати.

Результати досліджень (табл. 1) показують, що добрива і тип сівозмін помітно впливають на оструктуреність ґрунту.

 

Таблиця 1. Вплив добрив і сівозмін на структуру ґрунту в короткоротаційних сівозмінах (2018–2020 рр.)

24 463 32 1

Примітка. п. п.* — побічна продукція попередника

 

Аналіз даних по сівозмінах свідчить, що найгіршою оструктуреністю характеризується перша зернопаропросапна сівозміна, де коефіцієнт структурності становив 3,41, що менше порівняно з другою і третьою зернопросапними сівозмінами відповідно на 9,7 і 9,4% (К = 3,74 і 3,73). Погіршення структури ґрунту у зернопаропросапній сівозміні зумовлено наявністю у ній поля чорного пару і більш інтенсивним розкладом гумусу, який має структурноутворну здатність, тобто склеює мікроагрегати у макроагрегати.

Застосування добрив і структура сівозмін помітно впливають на покращення агрофізичних властивостей ґрунту, що зумовлює підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, особливо в посушливі роки.

 

Микола ЧЕРЯЧУКІН, с. н. с. лабораторії землеробства
ІСГС НААН, д-р с.-г. наук, с. н. с.
Ігор СЕМЕНЯКА, директор, завідувач лабораторії землеробства
ІСГС НААН, канд. с.-г. наук, експерт-дорадник з питань
рослинництва, менеджменту, агробізнесу та економічних питань
Юрій МАЩЕНКО, завідувач науково-технологічного відділу
збереження родючості ґрунтів ІСГС НААН, канд. с.-г. наук,
експерт-дорадник з питань рослинництва
Андрій МАТЯХ, агроном лабораторії землеробства ІСГС НААН

 

svidome

 29 червня 2022
За оцінками аналітиків Oil World, Україна за останні декілька тижнів активізувала експорт соняшнику та інших сільгоспкультур, перевищивши очікування аналітиків.
За оцінками аналітиків Oil World, Україна за останні декілька тижнів активізувала експорт соняшнику та інших сільгоспкультур, перевищивши очікування аналітиків.
29 червня 2022
 29 червня 2022
Згідно з оперативними даними Державної митної служби, станом на 29 червня з початку 2021/22 МР (1 липня), Україна експортувала 70,7 тис. тонн борошна, з яких 1,8 тис. тонн було відвантажено в червні.
Згідно з оперативними даними Державної митної служби, станом на 29 червня з початку 2021/22 МР (1 липня), Україна експортувала 70,7 тис. тонн борошна, з яких 1,8 тис. тонн було відвантажено в червні.
29 червня 2022
 29 червня 2022
Міністерство інфраструктури підтримало пропозицію залізничників провести індексацію тарифів, підвищивши їх на 70% на всі групи вантажів.
Міністерство інфраструктури підтримало пропозицію залізничників провести індексацію тарифів, підвищивши їх на 70% на всі групи вантажів.
29 червня 2022
 29 червня 2022
Через тимчасову окупацію деяких міст, блокування українських портів, порушення логістики та брак фінансових ресурсів посівна кампанія під урожай 2023 року може відбутися тільки на 60% від запланованих площ.
Через тимчасову окупацію деяких міст, блокування українських портів, порушення логістики та брак фінансових ресурсів посівна кампанія під урожай 2023 року може відбутися тільки на 60% від запланованих площ.
29 червня 2022
 28 червня 2022
російські окупанти обстріляли ракетами Миколаїв та розбомбили термінал зернотрейдингової корпорації Viterra.
російські окупанти обстріляли ракетами Миколаїв та розбомбили термінал зернотрейдингової корпорації Viterra.
28 червня 2022
 28 червня 2022
З початку повномасштабного вторгнення росії по червень 2022 року ціни на свинину в Україні зросли в середньому на 25%. Так, якщо у лютому ціна складала 40-47 грн/кг свинини, то у червні 59-60 грн/кг.
З початку повномасштабного вторгнення росії по червень 2022 року ціни на свинину в Україні зросли в середньому на 25%. Так, якщо у лютому ціна складала 40-47 грн/кг свинини, то у червні 59-60 грн/кг.
28 червня 2022

Please publish modules in offcanvas position.