15. Ґрунтовтома, оцінка фітотоксичності ґрунту і фітосанітарного стану.

Явище «ґрунтовтома» помічене людиною дуже давно. Ще при перших спробах вирощування рослин землероб зі­тнувся з неможливістю багаторазового культивування одного ви­ду на одному і тому самому полі і з прогресуючою втратою ро­дючості при беззмінній культурі. Якраз ці обставини обумовили виникнення і розвиток систем обробітку ґрунту.

Ґрунтовтома може мати різні причини, різний ступінь впливу, різну стійкість у часі. Причому дія причин ґрунтовтоми загост­рюється з інтенсифікацією землеробства.

Головні з них:

1 – одностороннє винесення елементів живлення;

2 – пору­шення структури та фізико-хімічних властивостей ґрунту, особ­ливо при довготривалому вирощуванні просапних культур;

3 – розвиток фітопатогенної мікрофлори;

4 – однобічний розвиток деяких груп ґрунтової мікрофлори за рахунок інших груп;

5 — посилене розмноження бур'янів та шкідників;

6 — порушення рН;

7 - накопичення фітотоксичних речовин у ґрунті.

В природі і сільськогосподарському виробництві об'єктивно існують механізми накопичення фітотоксинів, їх руйнування і виділення з середовища, що діють незалежно. При цьому необ­хідно констатувати, що основні правила сівозмін, добір попере­дників і наступних культур, агротехнічні заходи та інше, що склалися внаслідок багаторічного досвіду повною мірою усува­ють ґрунтову токсичність, коли вона має місце. Оцінка цих меха­нізмів, безперечно, є важливим резервом підвищення родючості ґрунту та рентабельності сільськогосподарського виробництва.

Ґрунтовтома також розглядається як результат порушення екологічної рівноваги в системі ґрунт — рослина, що є наслідком односторонньої дії на ґрунтове середовище культурних рослин. В якості визначаючого фактора виступає перегрупування ґрунтових мікроорганізмів у напрямку підвищення питомої ваги агрономіч­но менше цінної і шкідливої мікрофлори, зокрема, збільшення частин мікроскопічних грибів, актиноміцетів і фітотоксичних форм в загальній кількості мікроорганізмів. Така реакція мікро-населення ґрунту на одноякісність щорічного надходження до нього рослинних залишків.

Фітотоксичними властивостями на певних стадіях розкладу володіють рештки практично усіх культур, але в різній мірі. На­приклад, залишки бобових зберігають ці властивості недовго, а соломисті залишки колосових — довгий час.

Ґрунтовтома проявляється не тільки при беззмінній культурі, а й при чергуванні схожих за біологією культур або при високому насиченні сівозмін культурами однієї групи, хоч у першому ви­падку спостерігається підвищений вміст токсичних форм мікро­організмів в ґрунті.

Фітотоксичні форми є в усіх основних груп ґрунтових мікро­організмів, але найбільша їх кількість виявлена серед мікроскопі­чних грибів. Найбільшу кількість фітотоксичних видів виявлено серед грибів Penicillium, Aspergllus, Fusarium серед бактерій ро­дини Pseudomonas, Bacillus. Серед актиноміцетів значною токси­чністю відрізняються культури з сірим повітряним міцелієм.

Розповсюджені фітотоксичні мікроорганізми в усіх ґрунтах. Джерелом надходження в ґрунт фітотоксичних речовин крім фітотоксинів мікроорганізмів і продуктів розкладу післязбиральних залишків сільськогосподарських культур є також прижиттєві ви­ділення надземних органів рослин і кореневі виділення.

З продуктами метаболізму кореневих систем конюшини, лю­церни, льону пов'язана значна утома цих культур при беззмінно­му вирощуванні.

Хімічна природа фітотоксичних речовин (колінів), що обумо­влюють токсичність ґрунтів, дуже різноманітна. Це похідні фе­нолів, хінонів і нафтизіну, поліпептиди й інші сполуки.

Визначення активності водорозчинних колінів, показане в умовних кумаринових одиницях (УКО), часто використовують як показник токсичності ґрунту.

Для встановлення токсичності ґрунту, крім складних хімічних реакцій, використовують як тест реакцію проростків високочут­ливих рослин (крес-салат, редис, горох та ін.).

Розглядаючи ґрунтовтому з екологічної точки зору, можна ви­значити її як результат екологічної кризи, що наступає як наслі­док дисгармонії в відношенні рослин і ґрунтового середовища в агроценозах. У природних рослинних ценозах немає ґрунтовто­ми, тому вони можуть існувати практично безкінечно при умові певної постійності екологічних умов. Тільки при зміні цих умов окремі фактори ґрунтовтоми можуть мати місце як причина змі­ни рослинної формації. Ґрунтовтома — це той екологічний меха­нізм, за допомогою якого система ґрунт — рослина робить спро­бу звільнитися від однобічного впливу на ґрунтове середовище з боку штучного рослинного ценозу, створюючи умови для його природної зміни. Якраз саме внаслідок цієї загальної причини в монокультурі одержують більший розвиток бур'яни, що являють одну із стадій можливої сукцесії. Ґрунтовтома супроводжується і розвитком хвороб та шкідників рослин.

Фітосанітарний стан агроценозів визначається багатьма фак­торами, в тому числі шкідливими організмами, розвиток яких пов'язаний з ґрунтовими умовами. Проте у більшості з них час­тина онтогенезу проходить в ґрунті, від стану якого залежить їх поширення і шкідливість. При ґрунтовтомі проходить значно ін­тенсивніше накопичення інфекційного початку. Цьому сприяє зниження біологічної активності ґрунту, так як довше зберігаєть­ся фітомаса пошкоджених рослин. Крім того, депресійні зміни в складі мікрофлори ґрунту обумовлюють меншу зустріч збудника хвороби з своїм антагоністом з числа сапрофітних мікроорганізмів. В умовах ґрунтовтоми швидше розповсюджується первинна інфекція. Рослини заражуються на ранніх стадіях розвитку, від чого шкодочинність хвороби зростає. На початку вегетації хво­роби розвивається сильніше в тих агроценозах, які змінюються протягом ряду років. На кінець вегетації кількість вражених рос­лин збільшується і в сівозмінному варіанті, проте шкодочинність хвороби, безумовно, знижується.

При беззмінній культурі є більша можливість для реалізації інфе­кційного запасу, оскільки не відбувається зміни сприймаючих куль­тур менш сприймаючими, інфекційне навантаження на одну росли­ну, до того ж ослаблену дією фітотоксинів, надзвичайно велике.

Цим пояснюється висока враженість при беззмінному вирощу­ванні зернових кореневими гнилями, картоплі — фітофторою, льону — фузаріозом, соняшника — несправжньою борошнистою росою, цукрових буряків — борошнистою росою, церкоспорозом та ін.

При беззмінному вирощуванні і чергуванні близьких за біоло­гією культур покращуються умови живлення шкідливих комах. Це головна причина великого їх розповсюдження при монокуль­турі. Так, озима совка масово розмножується внаслідок повтор­них посівів пшениці. Хлібна жужелиця шкодить в південних ра­йонах тільки на посівах озимої пшениці, попередником якої були зернові колосові. Пошкодження посівів озимої пшениці, розмі­щених по добрих попередниках, незначні. Справа в тому, що ці комахи відкладають яйця тільки на стерні зернових злаків і личи­нки виживають лише в тому випадку, коли на наступний рік сі­ють ту саму культуру.

У «стомленому» ґрунті під деякими культурами накопичуєть­ся велика кількість дротяників.

При ґрунтовтомі знижується конкурентоспроможність куль­турних рослин по відношенню до бур'янів щодо використання вологи, живлення та освітлення. При цьому посилюється алелопатичний механізм пригнічення культур як при їх взаємодії в по­сівах, так і за рахунок накопичення в ґрунті продуктів розкладу вегетативної маси бур'янів.

У зв'язку з тим, що фітосанітарний стан в агрофітоценозах помітно коригується ґрунтовтомою, посилюється значення конт­ролю за фітосанітарним станом ґрунту в умовах підвищеної кон­центрації вирощуваних сільськогосподарських культур у спеціа­лізованих сівозмінах.