Висновки та рекомендації

Шляхи підвищення родючості чорноземів і ґрунтів,

що утворились за дерновим процесом грунтотворення.

Дернові грунти – результат прояву дернового процесу грунтоутворення. Теорія цього процесу розроблена В.Р.Вільямсом, І.В.Тюріним та іншими вченими. Дерновий – це процес, що відбувається під впливом трав'янистої рослинності й призводить до формування грунтів з добре розвиненим гумусовим горизонтом. Суть його полягає в накопиченні гумусу, поживних речовин і створенні водостійкої агрономічно цінної структури у верхньому горизонті. Причинами цього елементарного грунтового процесу є:  - інтенсивний біологічний кругообіг речовин під трав'янистою рослинністю. Це викликано коротким життєвим циклом рослинності, її високою зольністю й підвищеним вмістом азоту. У результаті кожного року утворюється й попадає в грунт 15-30 т/га фітомаси, що містить 4-10% N, 800-1200 кг/га мінеральних речовин з максимумом Са; 

- значна доля коренів від усієї фітомаси (65-95%) – найважливішого джерела гумусу. Коренева система розгалужена, основна її маса знаходиться у верхніх шарах грунту. При відмиранні трав переважна маса органічних залишків попадає безпосередньо в грунт, де тісно контактує з мінеральними речовинами, що сприяє гуміфікації та закріпленню в грунті утворених гумусових речовин; 

- значний вміст кальцію в рослинному опаді сприяє створенню реакції середовища, близької до нейтральної, стимулює розпад свіжих рослинних залишків, їх гуміфікацію та закріплення у вигляді органо-мінеральних сполук. Наявність Са – фактор створення агрономічно цінної структури.

Інтенсивність дернового процесу грунтоутворення та його результативність залежать від ряду факторів. Перший з них – продуктивність трав'янистих рослин. Найсприятливіші умови для їх розвитку складаються в лісостепу, північному степу, преріях, заливних луках, дещо меншої інтенсивності досягає їх розвиток в південній частині тайгово-лісової зони, в південному степу, саванах.

Другим фактором інтенсивності дернового процесу є комплекс зовнішніх умов, з яких найважливіші такі: 

- умови аерації грунту. Найкращим для накопичення гумусу є контрастний режим аерації та зволоження, коли оптимальні періоди чергуються з надлишково аерованими. При постійній нестачі води гальмуються процеси розкладу, гуміфікації органічних залишків, порівняно інтенсивно йде мінералізація гумусу. В анаеробних умовах органічні залишки консервуються у вигляді торфу й дерновий процес трансформується в болотний; 

- характер грунтотворної породи. Найбільш інтенсивно дерновий процес іде при наявності в грунті великої кількості Са, Mg та інших основ, тобто на карбонатній материнській породі.

При найсприятливіших для дернового процесу умовах формуються чорноземи, чорноземоподібні грунти в лісостепу, степу, преріях. З різною інтенсивністю він проявляється також і в інших грунтово-кліматичних зонах, в тому числі і в південній частині тайгово-лісової зони, де під його впливом утворюються дернові грунти.

Умови грунтоутворення: рослинність трав'яниста лугова або лісова з добре розвиненим трав'янистим покривом за умови карбо-натності материнської породи чи близького залягання жорстких грунтових вод; грунтотворні породи – переважно карбонатні (елювій вапняку, мергелю, доломіту), але можуть бути й безкарбонатні будь-якого генезису, рідко – леси чи лесоподібні суглинки; клімат – бореальний, суббореальний, у більшості випадків – гумідний різного ступеня континентальності; рельєф –різноманітний. 

Термін "дернові грунти" введений В.В.Докучаєвим. Головні діагностичні властивості дернових грунтів – наявність добре вираженого Н- горизонту грудкувато-зернистої структури; відсутність або дуже слабкий розвиток будь-яких інших генетичних горизонтів (типу Е, І), високий вміст гумусу (3-15%), висока ємність поглинання (ЄП), близька до нейтральної реакція середовища.

Родючість грунту – це його здатність забезпечувати рослини живими речовинами.

Найбільше поживних речовин міститься в гумусі - органічній складовій частині ґрунту. Чим більше в ґрунті поживних речовин, тим він родючіший.

Ґрунт постійно поповнюється органічними та неорганічними речовинами. Як саме? Поживні речовини надходять у ґрунт здебільшого внаслідок перегнивання решток тваринних і рослинних організмів, а також випорожнень тварин. Так, щороку у великій кількості відмирають однорічні рослини, опадає листя дерев. Через певний час бактерії та інші організми перетворюють їх на перегній, або гумус.

Рослини, які людина вирощує з господарською метою, вбирають поживних речовин більше, ніж їх повертається у ґрунт. Тому з роками родючість ґрунту зменшується. Щоб забезпечити рослини потрібною кількістю поживних речовин і збирати високі врожаї, люди використовують добрива.

Мінеральні добрива, за незначним винятком, розчинні у воді. Це дуже важливо, адже, як вам відомо, корінь вбирає поживні речовини лише у розчиненому вигляді. Тому добрива вносять тоді, коли у ґрунті достатньо вологи - навесні або восени. Якщо в цей час вологи мало - рослини поливають. Деякі добрива вносять у ґрунт у вигляді водного розчину. Отже, родючість ґрунту також залежить і від наявності в ньому достатньої кількості води.

Можливість вільного надходження повітря до коренів рослин також позначається на його родючості. Щоб зберегти вологу і наситити ґрунт повітрям, його пізно восени чи рано навесні орють або перекопують, а під час росту рослин розпушують. Особливо важливо це робити після дощу чи поливання, аби запобігти утворенню кірки, що перешкоджає потраплянню повітря у ґрунт і прискорює випаровування води.

Підвищенню родючості ґрунту сприяють різні його мешканці, як-от дощові черв'яки. Вони прокладають у ґрунті ходи, пропускаючи його через свій кишечник. Завдяки цьому ґрунт поповнюється поживними речовинами, стає більш шпаристим, краще проникним для води і повітря.

Шляхи підвищення родючості ґрунтів солонцевого роду.

Солончаки — це ґрунти, які містять у шарі 0 – 30 см солі в кількості, вищій за поріг коагуляції, а з огляду на різну токсичність солей для рослин — > 0,6 % соди, або > 1 % хлоридів, або > 2 % сульфатів. Найтоксичніший для сільськогосподарських рослин карбонат натрію (Na2CO3) при кількості > 0,6 % робить ґрунт повністю неродючим, а близько 0,1 % — пригнічує рослини. Ґрунти, які мають різну (але меншу ніж у солончаках) кількість легкорозчинних солей, називаються солончаковими.

Показово, що водно-фізичні властивості ґрунтів, засолених нейтральними солями, є екологічно оптимальними, оскільки висока концентрація таких солей сприяє коагуляції колоїдів, забезпечуючи добру мікроагрегованість і відповідно достатньо високу шпаруватість і водопроникність. Солончаки ж, які містять гідролітично лужні солі, мають винятково несприятливі водно-фізичні властивості, оскільки лужна реакція зумовлює пептизацію колоїдів, а отже, злитість ґрунтової маси. В сухі періоди поверхня содових солончаків розтріскується на дуже щільні (2 г/см3) тверді блоки, при зволоженні вона перетворюється в грязюку, якою закриваються тріщини.

Використання солончаків у рільництві стає можливим тільки після проведення комплексу меліоративних, зазвичай непростих, робіт. Він включає зниження рівня підґрунтових вод до глибини, більшої за критичну (такою є глибина, з якої вони здатні брати участь у реставрації солончакового процесу, тобто засолення), і промивку прісними водами, яка забезпечує високоефективне розсолення кальцієво-магнієвих солончаків. Однак, якщо переважають солі натрію, розсолення профілю починає дуже гальмуватися через осолонцювання верхнього горизонту і втрату при цьому водопроникності ґрунту. Такі ґрунти І.С. Рабочев рекомендує промивати поетапно з використанням на першому етапі мінералізованих вод з вмістом солей 6 – 7 г/л, потім 2 – 3 г/л (другий етап) і до 1 г/л (третій етап).

Зменшення мінералізації промивних вод здійснюється при цьому за рахунок вирівнювання вмісту солей у дренажних і промивних водах. Перед заключним етапом на поверхню ґрунту обов’язково вносять до 2 – 3 т/га гіпсу.

Меліорацію солончакових і солончакуватих ґрунтів здійснюють принципово такими ж прийомами, що й типових солончаків. На півдні України, а також в аналогічних регіонах інших країн з достатньою теплозабезпеченістю і наявністю достатніх ресурсів прісних вод для меліорації солончаків хлоридно-сульфатних, лучно-каштанових солонцювато-солончакуватих, солонців лучних солончакуватих та інших засолених ґрунтів є сенс щонайширше використовувати потужний меліоративний та агротехнологічний потенціал такої привабливої для вирішення продовольчої проблеми галузі сільськогосподарського виробництва, як рисівництво.

Подальше підвищення родючості меліорованих солончаків здійснюється в екологізованих системах їх окультурювання з внесенням на тлі гіпсування органічних і мінеральних добрив, поліпшенням структури ґрунту травосіянням, посиленням біоактивності ґрунтів угноєнням тощо. В період освоєння опріснених промиванням ґрунтів необхідно вирощувати на фоні дренажу такі солестійкі культури, як люцерну, ячмінь, сорго, пшеницю. На рисових зрошувальних системах солончаки і солонці солончакуваті найдоцільніше використовувати в спеціалізованих рисово-люцернових сівозмінах з таким чергуванням культур: рис, рис, ячмінь + люцерна, люцерна, люцерна. Освоєння засолених ґрунтів в умовах зрошуваного землеробства здійснюється в системі прийомів щодо запобігання вторинному засоленню, ключовими блоками якої є оптимальний режим зрошення зі своєчасним відведенням промивних вод, розпушування верхнього шару ґрунту, посадка дерев уздовж каналів тощо.

Солонці мають такий комплект екогенетичних ознак: 1) Е – І-диференційований профіль; 2) лужна реакція ілювіального та більш глибоких горизонтів; 3) стовпчаста, призматична, брилиста або крупногоріхувата структура та висока щільність І-горизонту; 4) наявність у І-горизонті поглинутого Na >15 % від ЄКО (або увібраного Mg > 40 % від ЄКО при меншій за 15 % кількості натрію); 5) засоленість профілю під І-горизонтом.

Солонці і солонцюваті ґрунти у сільському господарстві України широко використовуються у сільськогосподарському виробництві на площі 3,1 млн га, з яких розорано 1,75 млн га. Проте через екологічно несприятливі для більшості вирощуваних рослин агрофізичні, фізико-хімічні, агрохімічні властивості та режими солонці та їх комплекси з солонцюватими та несолонцюватими ґрунтами відрізняються низькою біопродуктивністю.

Суттєве підвищення їх родючості пов’язується з докорінною меліорацією, основною метою якої є поліпшення фізико-хімічного та агрофізичного стану насичення ҐВК кальцієм з витисненням натрію і руйнуванням щільного солонцевого горизонту. Меліоративне ґрунтознавство має на озброєнні екологічно аргументовану систему заходів, методів і прийомів меліорації, серед яких передусім виділяють такі її напрями: хімічний, агробіологічний, землювання, фітомеліорація.

Широкомасштабне гіпсування солонцевих ґрунтів у багатьох регіонах України, Росії, Казахстану, здійснене за радянських часів у період 1960 – 1980 рр., підтвердило, що далеко не завжди цей прийом забезпечує їх докорінну меліорацію, особливо в умовах Степу і Сухого Степу з їх недостатнім атмосферним зволоженням. Аналіз того досвіду надав змогу пояснити причини слабкої ефективності гіпсування.

Солодями називають гідроморфні або напівгідроморфні ґрунти з різко диференційованим профілем, чітко вираженим освітленим Е-горизонтом, присутністю увібраного натрію, лужною реакцією в І-горизонті, наявністю карбонатів та легкорозчинних солей у низах профілю, а також оглеєння у всіх горизонтах. У зв’язку з безструктурністю осолоділого (елювіального) і ущільненістю І-горизонту вони мають слабку водопроникність, здатні утворювати кірку, яка утруднює аерацію. Ці несприятливі для рослин властивості, посилені тривалим перезволоженням верхніх горизонтів профілю,

дуже обмежують можливість використання солодів та осолоділих ґрунтів у рільництві. Основними завданнями їх окультурювання є регулювання рівня підґрунтових вод дренажем, глибоке розпушування, збагачення органічними речовинами, вапнування, підвищенням трофності за допомогою добрив. На комплексах з невеликою участю плям осолоділих ґрунтів доцільним стає їх землювання.

Солоді ж під дерев’янистою рослинністю здебільшого доцільно використовувати у системі екомереж як захисні БГЦ, а солоді дернові у подах — як сіножаті, пасовища, резервати природних трав фітотерапевтичного, медоносного, природоохоронного та іншого призначення.

Шляхи підвищення родючості ґрунтів,

що утворились за болотним процесом грунтотворення та

інших гігроморфних ґрунтів.

Поширення ґрунтів гідроморфного ряду носить інтразональний характер. Сформувались ґрунти в умовах надмірного зволоження, яке було викликано двома чинниками – тривалим застоєм поверхневих вод, або близьким рівнем залягання підґрунтових вод.

Застій води має місце у понижених ділянках рельєфу – котлованах, западинах. Він може спостерігатись також на рівнинах ділянках, коли поверхневий стік відсутній, а ґрунтовий профіль підстилає водотривкий горизонт.

Близьке залягання підґрунтових вод характерне для понижених ділянок рельєфу, як наприклад, заплави річок, днища балок, замкнені зниження рівнин, блюдце подібні зниження.

Головною ознакою, що дає можливість судити про величину пере зволоженості ґрунту, є ступінь оглеєння ґрунтового профілю.

За ступенем оглеєння ґрунти поділяють: 1) глеюваті – оглеєний нижній перехідний до породи горизонт та сама порода; 2) глейові – оглеєні нижній горизонт та верхній перехідні горизонти; 3) поверхневооглеєні – оглеєння спостерігається з поверхні ґрунтового профілю

Перенасичення ґрунтового профілю вологою формує несприятливі водний та повітряний режими ґрунтів. Розвиток рослинності за таких умов обмежений. Тривале затоплення ґрунтів у весняно-осінній період призводить до її вимокання.

Спектр ґрунтів гідроморфного ряду є досить широким. До таких ґрунтів належить: лучно-чорноземні та чорноземно-лучні, лучні, дернові, болотні, торфово-болотні та торфовища різної глибини і ступеня розкладу.

Між собою ґрунти різняться за ступенем оглеєння. Ґрунти зі слабким ступенем оглеєння – це лучно-чорноземні та чорноземно-лучні, відміни; з середнім – лучні ; з високим – лучно-болотні, болотні, торфово-болотні відміни та торфовища

Із ґрунтів гідроморфного ряду для використання у складі ріллі придатні лише лучно-чорноземні та чорноземно-лучні ґрунти. Ґрунти характеризуються високим рівнем природної родючості. У генетичному відношенні вони добре розвинені і сформовані. Ґрунтовий профіль їх сягає глибини 90-130 см і за морфологічними ознаками нагадує профіль чорноземів типових. У перехідному до породи горизонті спостерігається ознаки оглеєння, що є наслідком близького залягання підґрунтових вод (2-3м). Ґрунти багаті на органічну речовину - 4,5-6,0% гумусу.

Ґрунти використовуються переважно як орні земні у польових сівозмінах. Залягають вони у оточенні чорноземів, тому використання та удобрення цих ґрунтів практично такі ж, як і чорноземів, Агротехнік а лучно-чорноземних ґрунтів повинна бути більше спрямована на поліпшення водно-повітряного режиму.

Ґрунти потребують покрашення водно-повітряного режиму, створення оптимальних умов зволоження та аерації, посилення мікробіологічної активності ґрунту. Цінним агротехнічним заходом, який дозволяє значно покращити агрономічні параметри ґрунтів, є застосування глибокої оранки з одночасним грунтопоглибленням.

Після запровадження поліпшувальних заходів ґрунти цього класу придатні для використання у польових та овочевих сівозмінах з застосуванням зональної агротехніки та системи удобрення.

При внесенні добрив ґрунти слід розділяти на реакцією ґрунтового розчину. На карбонатних карбонатних ґрунтах необхідно внести добрива у фізіологічно кислих та нейтральних формах.

Завдяки високій природній родючості, ґрунти можуть використовуватися під посів майже усіх районованих сільськогосподарських культур.

Досить часто ґрунти засолюються внаслідок близького залягання засолених підґрунтових вод. Колоїдний комплекс ґрунтів за цих умов диспергується, що обумовлює надмірну мобільність органічних речовин, які нерідко потрапляють навіть у ґрунтові води. Структура ґрунтів стає більш розпорошеною, вони легко запливають і утворюють кірку.

Для підвищення родючості та покращення водно-фізичних властивостей ґрунтів необхідно проводити глибоку оранку та часте розпушування. Це сприятиме промиванню легкорозчинних солей атмосферними опадами у більш глибокі горизонти і наступних обробітків (культивації, боронуванні) вони рівномірно розподілятимуться у орному шарі.

Із добрив найбільш ефективними є органічні форми. Вони зменшують негативний вплив засолення.

Мінеральні добрива краще вносити у фізіологічно кислих формах. Високу ефективність на цих ґрунтах показали фосфорні добрива. Внесення калію має бути обмеженим. Його слід використовувати у зменшених дозах і лише під найбільш вибагливі до цього елементу культури, як наприклад, цукрові буряки.

Переважна більшість цих ґрунтів використовується у складі ріллі. Ґрунти характеризується потужним гумусовим горизонтом, завдяки намиву ґрунту з прилеглих схилів. Негативними їх ознаками є періодичне перезволоження і більш пізнє «фізичне» дозрівання. Ґрунти цієї агрогрупи можуть використовуватися для вирощування овочевих, кормових культур та багаторічних трав. В умовах підвищеного і стійкого зволоження зростає ефект виростання мінеральних добрив.

Лучні ґрунти належать до V-VII класу придатності і характеризуються повним оглеєнням перехідного горизонту і частковим оглеєнням верхнього гумусового горизонту.

Ґрунти характеризуються високою природною родючістю з вмістом гумусу 5-7%. Надмірне періодичне зволоження обмежує широке використання ґрунтів у сільськогосподарському виробництві. Ґрунти рекомендується використовувати у складі пасовищ. У сухі роки їх можна поліпшувати, проводити глибоке розпушування, вносити мінеральні добрива, проводити підсів вологотривких трав. При проведенні таких заходів покращується травостійкість ділянок, що дає можливість інтенсивно використовувати ґрунти у складі сіножатей.

Використання лучних ґрунтів у складі ріллі можливе за умови проведення осушувально-меліоративних заходів і потребує постійного покращення водно-повітряного режиму та частого розпушування. Лучні ґрунти не придатні для використання під плодові насадження.

Ґрунти VIII класу придатності можна розділити на декілька типів. Ґрунти з низьким рівнем природної родючості , такі як лучно-болотні, болотні; з підвищеним - торфо-болотні, дернові та з високим – торфовища низинні та верхові.

Ґрунти мають обмежене сільськогосподарське використання і потребують проведення широких осушувальних-меліоративних заходів. Грунти знаходяться переважно під покривом лісів, чагарників та боліт. Використовуються, в основному, як природні кормові угіддя.

Торфовища низинні – це ґрунти високої придатності родючості. Проте у більшості випадків мінеральні сполуки ґрунту є малодоступними для рослин внаслідок слабої мінералізації органічних решток. Низька продуктивність ґрунтів також викликана несприятливими водним і повітряним режимами. Ґрунти перебувають в умовах постійного перезволоження , яке обумовлене близьким рівнем залягання підґрунтових вод. Осушення цих ґрунтів є недоцільно з технічної точки зору і невигідним з економічної.

Торфовища використовують, в основному, як джерело органічних добрив. Можливі два напрямки використання торфу: 1) у підстилку для великої рогатої худоби та 2) для приготування компостів. У підстилку використовують слабо розкладений торф, який добре поглинає гноївку і гази, тим самим запобігає втратам азоту. Для приготування торфових компостів використовують торф середнього і сильного ступенів розкладу. У процесі компостування до торфу добавляють вапно, фосфоритне борошно та біологічно активні компоненти(гній або фекалії).