Динаміка запасів гумусу в ґрунтах України (за с. О. Бацулою та ін., 1992)

Зона	Втрати гумусу, т/га, по роках
	1882-1961	1961-1981	За 100 років
Полісся	0,07	0,57	0,18
Лісостеп	0,34	0,56	0,37
Степ	0,24	0,58	0,31
У середньому по Україні	0,30	0,57	0,32

За 110 років (1881—1991) вміст гумусу в ґрунтах України змінився: було 4,2 %, стало 3,2 %, втрати сягають біля 1/3 вихідних запасів. Щорічні втрати гумусу становлять близько 240 млн т. З 1 га виноситься 700 кг по­живних речовин, що у 2-3 рази більше, ніж надходить з добривами.

Прогресуюча антропогенна дегуміфікація має негативні наслідки не тільки для ґрунтового покриву, а й для всього навколишнього середовища.

1. Агрофізична деградація ґрунтів виявляється в порушенні оп­тимальних для розвитку і росту культурних рослин фізичних влас­тивостей кореневмісного шару: ущільненні, зменшенні загальної пористості, втраті структури, підвищенні твердості, утворенні ґрунтової кірки, зменшенні водопроникності, вологоємності тощо.

Найінтенсивніше ущільню­ються структурно-інертні ґрунти, що містять порівняно мало органічної речовини і збагачені на малоактивні глини.

До основних показників агрофізичного стану ґрунтів і еталонів агро­фізичного стану відносять: рівноважну щільність складення, пористість, вологість в’янення, найменшу вологоємкість, вміст агрономічно цінних агрегатів та їх водостійкість (табл. Д.5.).

Антропогенними факторами значного погіршення агрофізичного стану грунтів є:

- надмірно інтен­сивний механічний обробіток грунту;

- ущільнююча дія сільськогос­подарської техніки;

- надмірне й безконтрольне зрошення;

- застосування високих доз мінеральних добрив

В Україні переважають середньо- та важкосуглинкові грун­ти, які характеризуються високою схильністю до ущільнення.

Інтенсивний обробіток грунту (зокрема часта оранка) є ефективним доти, поки не мінералізуються запаси гумусу, після чого створюються умови для руйнування органо-мінеральних колоїдів та агрономічно цінних і водостійких агрегатів.

Прикладом ущільнюючої дії сільськогосподарської техніки є дані В. В. Медведєва (1992), згідно яких в колії колісних трак­торів типу Т-150К відбуваються такі зміни: зростання щільності грунту в шарі 20-30 см на 0,18 г/см³, різке погіршення водно-по­вітряного режиму, зростання твердості в 3-4 рази, зменшення водопроникності в 3-5 разів порівняно з неущільненими аналогами. Негативні наслідки ущільнення можуть спостерігатися до глибини грунту 50-60 см. Найбільше ущільнюються важкі вологі і значно менше - сухі, легкі грунти.

Надмірне і безконтрольне зрошення навіть річковою водою протягом нетривалого періоду (до 20 років) призводить до деградації фізичних властивостей чорноземів. При цьому в них різко погіршується агрономічно цінна структура, зменшується крихкість ґрунтової маси під дією робочих органів сільськогосподарських знарядь, зростає її щільність, майже в 1,5 рази збільшується опір грунту.

Підвищення доз мінеральних добрив (понад 100 кг/га діючої речовини) також призводить до руйнування структури чорно­земів, активізує процеси пептизації колоїдів і посилює дисперсність ґрунтової маси.

3. Фізико-хімічна деградація ґрунтів виявляється в процесах підвищення мобільності гумусу, зменшення частки детритної частини у гумусовому комплексі, декальціювання орного шару, його під­кислення або, навпаки, підлуження, зменшенні величини буферності (кис­лотно-основної та відносно важких металів і пестицидів), а та­кож забруднення ксенобіотиками.

Втрата обмінного кальцію призводить до зниження активності гумусу, погіршення умов безповоротної взаємодії між електронегативними органічними та мінеральними колоїдами. Кальцій, як відомо, нейтралізує негативний заряд на поверхні міцел гумусових речовин і таким чином сприяє утворенню міцних агрономічно-цінних агрегатів. Обмінний кальцій діє також як посередник при взаємодії між органо-мінеральними колоїдами і новоутвореними гумусовими речовинами. Отже, декальцинація грунту безпосеред­ньо сприяє зменшенню вмісту гумусу в ньому.

В процесах протидії деяким видам фізико-хімічної деградації грунту має велике значення кислотно-основна буферність. Кислотно-основна буферність має велике агрономічне значення. Так, на низькобуферних ґрунтах під впливом біологічних процесів, мінеральних добрив та кис­лотних опадів значно зміщується активна реакція у бік підкислення. Це виявляється навіть у відносно сприятливих за буферністю чор­ноземах типових легкосуглинкових. Дослідженнями П. П. Надточія та ін., (1994) виявлено істотне зниження буферної здатності чорноземів типових у кислотному інтервалі навантажень за тривалого використання мінеральної системи удобрення, тоді як в лучно-чорноземних ґрунтах за тих же умов відмічається зменшення буферності в лужному інтервалі навантажень.

4. Ерозійна деградація ґрунтів виявляється в прискореному розвитку процесів водної та вітрової ерозії (дефляції).

Найістотніших зрушень при такому виді деградації зазнають колоїдно-хімічний та гумусовий комплекси грунту, що веде за собою погіршення всіх ґрунтових режимів. і, як результат, втрати врожайності сільськогосподарських культур та зміну ландшафтів. Детально ерозійні ПДГП розглянуто в розділі 10.

5. Біологічна деградація ґрунтів виникає як результат порушення водно-повітряного, теплового або поживного режимів грунту і виявляється у процесах пониження біологічної активності, зменшенні мікробіологічного генофонду грунту та зменшенні коефіцієнтів гуміфікації органіки та збільшенні коефіцієнтів її мінералізації, пониженні сезонної циклічності біологічної активності головних груп мікроорганізмів.

Інтенсивність перебігу і динамічні коливання активності різних груп мікроорганізмів зумовлюють безперервне функціонування грунту як самовідновної екосистеми, де відбувається малий біологічний кругообіг речовин і енергії. Діяльність мікрорганізмів забезпечує живлення сільськогосподарських культур, оскільки їхні ферменти вивільняють різні елементи живлення з важкодоступних рослинам сполук і переводять у доступні для рослин іонні і прості молекулярні форми. Саме мікроорганізми забезпечують утилізацію ексудатів рослинного походження, які часто є продуктами метаболізму і тому пригнічують розвиток самих рослин.

Мікроорганізми грунту забезпечують трансформацію органічної речовини в ґрунті. Тому від співвідношення і чисельності окремих груп мікроорганізмів залежить спрямування цих процесів у бік гумусоутворення чи мінералізації органіки і гумусових сполук грунту. Оскільки гумус є інтегральним фактором формування всіх ґрунтових режимів, то процеси мікробіологічної деградації є потужним джерелом управління і погіршення родючості грунту.

У зв’язку з великою динамічністю біохімічних процесів в ґрунті цей тип деградації на даний час детально не досліджений, відсутні еталони біологічних властивостей основних типів ґрунтів України.

6. Забруднення продуктами техногенезу відбувається виключно під впливом діяльності людини. На сьогодні до найбільш масштабних забруднювачів ґрунтового покриву в світі і Україні в тому числі відносять такі продукти техногенезу: пестициди, важкі метали, радіонукліди. Детально ці процеси та причини їх виникнення і можливі наслідки розглянуто в розділі 11.

7. Руйнування ґрунтового покриву при геолого-розвідувальних роботах та видобуванні корисних копалин набуває прискорення у зв’язку із зростанням енергетичних і сировинних потреб людства, чисельність якого збільшується, а також зростають потреби комфорту, кількості та різноманітності продуктів споживання і благоустрою. Детально ці процеси та причини їх виникнення та можливі наслідки розглянуто в розділі 12.