4. Режим органічної речовини ґрунту

У процесі інтенсифікації землеробства підсилилась оцінка значення органічної речовини ґрунтів, їх гумусового стану. На відміну від екстенсивного періоду, коли органічна речовина ґру­нтів служила основним джерелом живлення рослин, в сучасному землеробстві вона визначає межі інтенсифікації, зокрема висту­пає в якості вирішального фактора хімізації з точки зору забезпе­чення буферності ґрунтів і поглинальної здатності по відношен­ню до добрив, переборюючи навантаження пестицидами й іншими хімічними речовинами. Забезпеченість ґрунтів органіч­ною речовиною визначає можливості мінімізації обробітку ґрун­ту і відповідно скорочення енергетичних витрат, сприяє підви­щенню стійкості землеробства при несприятливих погодних умовах.

В міру інтенсифікації землеробства, особливо застосування мінеральних добрив, втрачається прямий зв'язок вмісту гумусу з урожайністю, вона опосередковується через перераховані складні взаємодії. Розуміння цих взаємодій вкрай необхідно для вирі­шення завдань регулювання режиму органічної речовини ґрунтів.

Неправильним теоретичним твердженням є тенденція до аб­солютизації значення гумусу, коли до регулювання гумусового стану ґрунтів зводять інколи основну проблему підвищення ґрунтової родючості.

Особливості зміни вмісту гумусу в ґрунтах різних зон і ланд­шафтів пов'язані перш за все з характером надходження в ґрунт рослинних решток, їх якісним складом і умовами перетворення.

У поліській зоні річна продукція природних фітоценозів скла­дає близько 4 т/га сухої маси, а зернових агроценозів — близько 7 т/га. З урахуванням приблизно половини первинної продукції агроценозів з урожаєм надходження рослинної маси в ґрунт у то­му й іншому фітоценозах складають близько 4 т/га. Враховуючи високу зольність трав'янистої рослинності і, відповідно, більш сприятливі умови гумусоутворення, вміст гумусу в підзолистих ґрунтах зростає навіть без застосування органічних добрив. Про­те, незважаючи на позитивний баланс, потрібне значне підви­щення рівня гумусованості цих ґрунтів. В дерново-підзолистих ґрунтах річна продукція природного фітоценозу і зернових агро­ценозів знаходиться на близькому рівні — 9—10 т/га, а надхо­дження в ґрунт рослинних решток складає відповідно 9 і 6 т/га. Незважаючи на істотну різницю, запаси гумусу на освоєних і ці­линних землях залишаються близькими. Зменшення надходження в ґрунт органічної речовини в освоєних ґрунтах компенсується більш сприятливими умовами гумусоутворення завдяки більш високому вмісту кальцію і магнію в поживних рештках, що спри­яє підвищенню коефіцієнта їх гуміфікації і закріпленню утворе­ного гумусу. Важливе значення має також надходження рослин­ної маси безпосередньо в ґрунт, а не на поверхню та посилення контрастності режиму вологості.

Для підвищення гумусованості дерново-підзолистих ґрунтів до стану окультурених потрібне застосування цілого комплексу заходів з використанням високих норм органічних добрив, вап­нування, обробітку ґрунту і т.д. В міру забезпеченості ресурсами це завдання може бути вирішеним в першу чергу для вирощу­вання найбільш вимогливих культур на кращих землях. У гірших умовах можуть бути розміщені більш стійкі до несприятливих умов культури, що раціонально із точки зору продуктивності агроценозів і регулювання режиму органічної речовини.

Інша динаміка органічної речовини складається при освоєнні і використанні чорноземів. Річна продукція Степу знаходиться на рівні 15—20 т сухої маси на 1 га, в зернових агроценозах на рівні 10—12 т.

З врожаєм зерна і соломи відчужується біля половини сухої маси. Звідси надходження рослинних решток в ґрунт в агроцено­зах скорочується в 3 рази, безумовно, з великими коливаннями. Природно, це не може не вплинути на втрати гумусу, які, за бага­тьма даними складають для орного шару 20—30 %.

Вміст гумусу найбільш інтенсивно знижується в перші 10—15 років після розорювання у зв'язку з швидким розкладанням мо­більних форм органічної речовини. В подальшому цей процес уповільнюється внаслідок наближення до нового рівня стабіль­ності, що відповідає новим умовам. Так, середньорічні втрати гумусу в орному шарі південного чорнозему при використанні в зерно-парових сівозмінах без застосування добрив в перше деся­тиріччя склали близько 1 т/га, в друге — 0,5, в третє — 0,4 т/га. В наступні 30 років встановилась майже однакова втрата гумусу — 0,3 т/га за рік.

Залежно від використання ґрунтів втрати гумусу зроста­ють у такому ряді: багаторічні трави — озимі зернові — просапні — пар. У парових полях вони досягають 1,5—2 т/га в рік і часто супроводжуються накопиченням нітратів до глибини 2—5 м і ґрунтових водах, що ускладнює екологічний стан.

Відмічені зміни гумусу орних земель характеризують його біологічні втрати внаслідок посилення мінералізації і скорочення надходження в ґрунт рослинних решток. Більш значні втрати гу­мусу в умовах водної і вітрової ерозії. За даними В. І. Кірюшина, навіть у помірно ерозійних ландшафтах при схилам 2—3° втрати гумусу в орному шарі вилугуваних чорноземів від водної ерозії склали 1,8—4 % за 50—130 років, що в 3—6 разів більше, ніж на рівнинах. Освоєння ґрунтозахисних систем землеробства в сте­пових районах за останні 30 років сприяло скороченню втрат гу­мусу внаслідок дефляції ґрунтів. При цьому мало змінились що­річні втрати гумусу від водної ерозії.

Зменшення запасів гумусу в ґрунтах в якості одного з найваж­ливіших принципів вимагає максимального повернення в них ро­слинних решток, гною та іншої органіки. Спалювання їх, в тому числі конверсія в біогаз, повинні бути максимально обмеженими. Цей принцип відноситься і до торфу.

Вирішення завдання оптимізації гумусового стану ґрунтів і режимів органічної речовини повинне здійснюватись всіма захо­дами адаптивних систем землеробства — оптимізацією співвід­ношення сільськогосподарських угідь, структурою ріллі, сіво­змін, часткою чистого пару, багаторічних трав, системою обробітку ґрунту, протиерозійною організацією території, засто­суванням органічних і мінеральних добрив, пестицидів та ін.

Першочерговим завданням оптимізації режиму органічної ре­човини ґрунтів є регулювання кількості і якості мобільної органі­чної речовини на нормативній основі.

Адаптивні системи землеробства повинні бути побудовані на таких принципах, щоб відновлення гумусу в ґрунтах не вимагало спеціальних витрат, а було б наслідком заходів, спрямованих на підвищення продуктивності агроценозів і захисту ґрунтів від різ­них видів деградації. Зокрема, нарощування запасів органічної речовини в ґрунтах за допомогою органічних добрив доцільно до тієї межі, при якій визначається можливість підвищення урожай­ності з врахуванням окупності витрат.