4. Екологічна надійність систем землеробства та баланс гумусу в ґрунтах

У сучасному ґрунтознавстві існує небезпідставне твердження про можливість оцінки темпів ерозії ґрунтів, внаслідок застосування певних систем землеробства як історичної категорії. Базуючись на припущенні про те, що ґрунти є одночасно умовою і результатом сільськогосподарської діяльності людини, баланс гумусу в ґрунті можливо виразити коефіцієнтом екологічної небезпеки землеробства Кез. Так, якщо значення Кез > 1, то баланс речовини позитивний; якщо Кез<1, то негативний.

;

де: Кез - коефіцієнт екологічної небезпеки землеробства;

n - кількість культур у сівозміні;

Y - врожайність ц/га;

Kgp - коефіцієнт гуміфікації пожнивних і кореневих залишків;

Ко - - коефіцієнт гуміфікації органічних добрив;

Мо - масса внесених органічних добрив, ц/га;

Мmp - маса мінералізації гумусу під окремими культурами, зважена за механічним складом грунту і кількістю пожнивних і кореневих залишків, ц/га;

Mev - маса виносу гумусу з ерозією, зважена в залежності від крутизни схилу і механічного складу грунту, ц/га;

Mvu - маса виносу гумусу з врожаєм, зважена по валовому збору культури (тільки для коренеплодів і бульбоплодів), ц/га;

Kd - коефіцієнт, що виражає частку даної культури в сівозміні,

Kr - коефіцієнт, що виражає повторюваність даної культури за повну ротацію сівозміни.

Для полегшення здійснення розрахунків за цією моделлю складаються спеціальні таблиці (табл.1) для господарств різних типів, які відрізняються, передусім, інтенсивністю землеробства. Підсумкове значення Кез розраховується як проста сума Кез по окремих культурах або типах використання. При цьому всі показники маси беруться в ц/га. При розрахунку Кез для культур, під які не вносяться органічні добрива Kr (коефіціент повторюваності культури) не вводиться. Органічні добрива, що вносяться в чорний пар враховуються для тих культур, для яких пар є попередником.

Результати розрахунків Кез було нанесено на карту (рис.1) і виявилось, що його значення «більше 1» лише у 7-ми господарствах з 429. Більша ж частина господарств (понад 90%) мають значення 0,3-0,4, що свідчить про від’ємний механізм формування гумусу у ґрунтах.

Проведені дослідження екологічної небезпеки інтенсивних систем землеробства надають право говорити про більш високий організаційний рівень природних систем у порівнянні з господарськими і насамперед тому, що часові масштаби функціонування цих двох відмінних систем не збігаються. Саме тому при розробці й удосконалюванні ТОСГ (територіальної організації сільського господарства) необхідно відштовхуватися у своїх побудовах від меж природних комплексів.

Під фактичною площею фуражної ріллі розуміється та частина площі сівозміни, на якій висіваються кормові культури (по звітності) плюс ті площі, що були зайняті зерновими культурами, повернутими в господарство у вигляді концентрованих кормів.

Для розрахунку фактичних площ фуражної ріллі використовується формула:

Пф.ф.= Пк + Пз * К,

де: Пф.ф.- фактична площа під фуражними культурами ;

Пк - звітна площа під кормовими культурами;

Пз - звітна площа під зерновими культурами;

К - залишковий коефіцієнт. Розрахований на прикладі типових господарств і складає для лісостепу - 0,54; для степу - 0,49, для приміських господарств - 0,39.

З а результатами описання окремих сівозмін у типових господарствах за книгами історії підтверджується закономірність про приуроченість товарних культур до польових сівозмін (на ділянках вододілів), а фуражних - до ділянок схилів у складі спеціальних сівозмін (імовірність 80-90%). Далі виконується перерахування даних сільськогосподарської статистики, зведених для всієї території господарств, у дані по окремих групах сівозмін (польові, спеціальні). Головною ж обставиною, яка дозволяє провести диференціацію на «фуражну» і «товарну» ріллю слугує те, що всі посіви багаторічних трав прив’язані до схилів вище 5° у складі ґрунтозахисних і кормових сівозмін.

Отже, організовуючи трофічні відносини у агроекосистемах, людина «присвоює» екологічні функції окремим ділянкам сільськогосподарської території, початково розподіляючи її між продуцентами і консументами. Переконатись в цьому не важко, дивлячись на космічні знімки сільгоспугідь (рис.3а,б.). На наведених космічних знімках правильні контури полів (лівий знімок) значно відрізняються від наближеної до природної строкатості (мозаїчності) просторової структури сільгоспугідь поблизу міста Канпур. При тому, що правий знімок збільшений в 5 разів, на ньому контури полів набагато менші лівого знімку. А також при тому, що просторовий ранг Умані (87 тис. населення) і Канпуру (4,5 млн. населення) значно відрізняється. Власне, в цьому полягає головна відмінність наближеності до природної просторової організації агроекосистем в аграрних країнах (з великою часткою натурального господарства) і індустріально розвинутих країнах (з переважною часткою товарного господарства).

З цього виходить найважливіше положення екології Homo Sapiens про необхідність зміни просторового буття людини в процесі ноосферогенезу.

ЗАНЯТТЯ №25