Основні фактори і несприятливі процеси, що зумовлюють зниження ґрунтової родючості.

Процеси дегуміфікації. Внаслідок сільськогосподарського використання грунтів порушується природній хід гумусоутворення, змінюється кількість і якість маси рослинних решток, що впливає на інтенсивність і спрямованість процесів гуміфікації, від яких залежать якісні і кількісні показники гумусу.

Зменшення вмісту гумусу пов’язане з неповним розкладанням гуміфікованої органічної маси детриту або лігногуматів, мінералізацією власно гумусових речовин, перемішуванням орного шару з менш гумусова ними шарами, що знаходяться нижче, а також водною і вітровою ерозіями.

На сьогодні втрати гумусу в грунтах України, порівняно з 1930 р. на Поліссі дорівнюють 19%, в Лісостепу –22%, а в Степу –20%.

Трансформація лужних і кислих грунтів. рН ґрунтових розчинів відіграє значну роль у ґрунтовій родючості. Реакція ґрунтових розчинів коливається досить широко. Це залежить від типу грунтів, їх властивостей і динаміки рН. Найбільш сприятлива для більшості рослин нейтральна, або близька до неї рН.

Кисла і лужна реакція середовища різко знижує родючість грунтів і негативно впливає на ріст і розвиток рослин. При рН 8,5 культурні рослини не здатні нормально розвиватися. При рН 9-10 погіршуються фізичні і хімічні властивості грунту (збільшуються в’язкість, липкість, твердість, водонепроникність та без структурність грунту). Збільшення рН відбувається за рахунок солей Na₂CO₃, NaHCO₃, CaCO₃, MgCO₃.

На Україні солонцеві грунти займають 4 млн.га (Лісостеп та Степ), а кислі грунти з рН нижче 5,6 близько 65 млн.га. До такої ситуації призвело тривале застосування мінеральних добрив без вапнування, використання пестицидів, забруднення важкими металами та випадання кислотних дощів.

Засолення і осолонцювання зрошуваних грунтів. Поливи відіграють значну роль в оптимізації водоспоживання сільськогосподарських культур і істотно впливають на водний режим і грунтові процеси.

Існує чотири основні типи природного водного режиму грунтів:

1.промивний (лісова зона);

2.періодично-промивний (лісостеп);

3.непромивний (ступ і сухостеп);

4.випотний (неглибоке залягання ґрунтових вод).

Зрошення використовують навіть у лісовій зоні з промивним водним режимом, де річна сума опадів не перевищує річне випаровування. Нестача вологи, яку відчувають рослини в цій зоні спричинена низькою вологоємкістю орного шару та вузьким діапазоном активної вологи.

Питання водного режиму зрошуваних грунтів, особливо зрошуваних мінералізованими водами, а також способи його регулювання, на сьогодні, вивчені ще недостатньо. Математичні розрахунки без експериментального підтвердження нерідко призводять до помилкових висновків.

Науково не обґрунтоване збільшення зрошувальних норм може призвести до підйому підгрунтових вод, інтенсивного підтоплення та засолення грунтів, руйнування макро- і мікроструктури грунту та глибокої всебічної деградації грунтів.

Зрошення суттєво активізує грунтові процеси, змінюючи при цьому кліматичну обстановку і тип водного режиму грунтів Степу і Сухого Степу з непромивного на промивний. Ще В.І.Вернадський зазначав, що “вода, навіть прісна, далеко не нейтральна і відіграє величезну роль у геохімії ландшафту”, а В.В.Докучаєв попереджав, що поливи артезіанською водою, в якій багато солей, можуть перетворити поля в солонці. Ці прогнози сьогодні підтверджені на практиці. Майже повсюдно, де зрошують мінералізованими водами, спостерігається засолення і осолонцювання грунтів. Механізм цього грунторуйнівного процесу полягає в перебудові складу водорозчинних сполук на користь натрієвих солей, вилученні кальцію з ґрунтового вбирного комплексу, дезагрегації грунтів, а також вертикальному і горизонтальному перерозподілі високодисперсних часток. Аналогічно формуються солонці і в природних умовах, але без участі антропогенного фактора.

На розвиток осолонцювання впливають:

-гідротермічні умови місцевості;

-склад і властивості грунтів;

-якість поливних вод;

-тривалість і режим зрошення;

-вирощувані культури;

-характер використання меліорацій.

Основний фактор інтенсивності соленагромадження в грунтах – рівень залягання і мінералізації підгрунтових вод, а також можливість їх відтоку. При неглибокому заляганні підгрунтових вод, зрошення, навіть низько мінералізованими водами, призводить до засолення грунтів. Тому необхідно суворо регламентувати режим зрошення і додатково вносити сульфат кальцію, бо іони саме цієї солі вилучаються найбільшою мірою.

Агрофізична деградація грунтів. Типові чорноземи характеризуються високим вмістом органічної речовини, міцним зв’язком органіки з мінеральною частиною, багатством мінерального тонкодисперсного матеріалу з переважанням полівалентних катіонів у колоїдному комплексі), значною питомою поверхнею, гідрофільністю та гарною оструктуреністю. Всі ці параметри водно-фізичних властивостей є сприятливими для вирощування рослин.

Показники, що характеризують агрофізичний стан грунтів, можуть бути використані як для діагностики рівнів фізичної деградації, так і їх окультуреності. До головних показників належать рівноважна щільність складення, вміст агрономічно цінної фракції агрегатів та їх водостійкість.

Фактори, що впливають на агрофізичний стан грунтів:

позитивні (органічні добрива, кальцієвмісні меліоранти, мінімізація обробітку та травосіяння);

негативні (інтенсивний механічний обробіток, ущільнююча дія сільськогосподарської техніки та безконтрольне зрошення).

Водна і вітрова ерозія. Руйнування поверхні фізичних тіл під впливом механічних, хімічних, термічних та інших впливів називають ерозією. Ерозія – один з головних чинників формування рельєфу земної поверхні.

На руйнування грунтів за дії водної ерозії впливають такі основні фактори: вид обробітку і сільськогосподарської культури, вбирна здатність атмосферних опадів і протиерозійна стійкість грунту, енергія рельєфу, талі і зливові води.

Постійна дія вітру на грунт зумовлює поступове руйнування всього орного шару, видування тонких і найбільш родючих ґрунтових часток, зміну фізичних властивостей грунту, утворення на поверхні грунтів вітрового елювію (крупного піску, щебеню або гальки).

Піддатливість грунтів до вітрової ерозії визначають зв’язаністю (механічною міцністю) структурних окремостей, грудочкуватістю поверхневого шару грунту, наявності на поверхні грунту рослинності або її решток.

Процеси техногенного забруднення грунтів.

Техногенне забруднення – сума процесів, що спричинюють перерозподіл хімічних елементів на поверхні землі під впливом людської діяльності. Якщо воду і повітря можна, за певних зусиль, очистити від забруднення, то грунти – іноді взагалі неможливо.

Рухомість токсикантів, а значить і вміст їх у рослинах залежать від фізико-хімічних властивостей грунтів, які в свою чергу зумовлюють його буферність та захисні якості.

При оцінці забруднення грунтів за основний критерій беруть показник нормального функціонування ґрунтової системи, який визначають за кількістю і якістю біомаси, що є продуктом грунту.

Потрапляючи в грунт забрудники вступають у хімічні та біохімічні процеси і, здебільшого, негативно впливають на їх спрямованість та інтенсивність.

Наслідки техногенного забруднення:

-підкислення ґрунтового розчину;

-погіршення фізико-хімічних і біохімічних показників;

-інтенсифікація мобілізаційних процесів;

-вимиваються мінеральні елементи;

-деструкція ґрунтового профілю;

-утворення важкорозчинних сполук основних елементів живлення;

-зміна чисельності і співвідношення мікроорганізмів (зменшується кількість сапрофітних бактерій та зростає кількість грибів);

-інактивація ферментативної системи грунту

і як наслідок – деградація грунтів та зниження їх родючості.