Родючість грунту

Необхідно відмітити, що гумусонагромадження як природний феномен зумовлюється тільки за рахунок наявності в ґрунтоутворенні трав’янистої флори. Вона як домінант в степових умовах зумовила формування гумусу в залежності від її продуктивності, яка визначається зволоженням (табл.1).

Найбільші параметри природного потенціалу мають:

- чорноземи типові, вони  коливаються в межах 280  – 640 т/га гумусу в залежності від зволоження в теплий період (ГТК V  – IX = 0,90–1,30), вмісту фізичної глини (21  –60%) та кількості опадів в ХІ – ІІІ місяцях (120–180 мм при засвоєнні їх 47 – 65%);

- чорноземи звичайні  – відповідно 160  – 680 т/га при ГТК V  – IX = 0,68–0,89, 21–75% фізичної глини і 120  – 210 мм за ХІ – ІІІ при їх засвоєнні 47 – 72%;

- чорноземи південні – 120–280 т/га при ГТК V – IX = 0,61 – 0,67, 21–65% фізглини, 120–140 мм за ХІ – ІІІ при їх засвоєнні 65–80%;

- темно-каштанові – 100–260 т/га при ГТК V – IX = 0,52 – 0,60, 21–65% фізглини, 120–160 мм за ХІ – ІІІ при їх засвоєнні 65–72%;

- каштанові – 75–155 т/га  при ГТКV – IX = 0,45–0,51, 21 – 60% фізглини,120–140 мм за ХІ – ІІІ при їх засвоєнні 72%.

Параметри природного потенціалу добре корелюють з ресурсом зволоження, вираженим у показниках ГТКV  – IX, кількості опадів за ХІ – ІІІ місяці та їх засвоєння, що виражається в потужності гумусованого профілю. Для першого R = 0,94  – 0,98, між потужністю профілю та опадами за листопад – березень та їх засвоєнням R = 0,85 – 0,90.

 Існує тісний взаємозвязок між параметрами природного потенціалу в ґрунтах акумулятивного ряду та врожайними даними сільськогосподарських культур як інтегральними показниками родючості за умови високої культури землеробства (рис. 1).

Чорноземи, темно-каштанові і каштанові ґрунти, які сформувались на схилах, характеризуються меншими параметрами природного потенціалу в результаті погіршення умов зволоження за рахунок втрати вологи з поверхневим стоком, підвищеної випаровуваності тощо.

В залежності від ступеню аридізації вони складають: слабоксероморфні - 75+15, середньксероморфні - 50+10, сильноксероморфні - 30+10% відносно фону (плакору).

Нормативи природного потенціалу дають змогу об'єктивно охарактеризувати агровиробничі якості будь- якої ділянки землі з акумулятивним характером ґрунтового покриву.

Наявність трав'янистого покриву під лісом як джерела гумусонакопичення визначається сприятливістю екологічних умов для розвитку дендрофлори: чим вони кращі для неї, тим менше розвинений трав'янистий покрив, а значить, і нижчі параметри нагромадження гумусу.

І навпаки, трав'яниста рослинність по відношенню до чорноземів типових (100%) брала участь у формуванні: дерново-підзолисті - 25-35%, ясно-сірі лісові - 35—45%, сірі лісові - 45-55%, темно-сірі опідзолені - 60-70%, чорноземи опідзолені - 70-80%.

В зв'язку з цим тренди нагромадження гумусу поступово знижуються в ряду: чорноземи опідзолені - темно- сірі опідзолені - сірі лісові - ясно-сірі лісові - дерново-різних ґрунтів за екологічними умовами формування.

Розрізняють агроґрунтовий потенціал: 1) за природною та 2) за ефективною родючістю. Параметри ґрунтових агропотенціалів за природною і ефективною родючістю відображають цілий комплекс антропогенних і природних чинників. Якщо перші можливо в деякій мірі витримати в часі, то природні гідротермічні показники клімату не піддаються регулюванню. Вони динамічні, особливо в зонах нестійкого зволоження. Тому на практиці параметри агропотенціалів сільськогосподарських культур коливаються в межах до +25% в залежності від зволоження року (в посушливі вони знижуються, а у вологі - збільшуються).

Вимогам щодо високої культури землеробства відповідають тільки

підзолисті у співвідношенні 75:65:50:40:30 при 100% у чорноземах типових.

Щодо продуктивності дендрофлори зв'язок зворотний, вона збільшується приблизно у вище наведених співвідношеннях.

Параметри природного потенціалу в межах кожного типу ґрунтоутворення опідзоленого ряду (дерново-підзолистий, яс- но-сіролісовий, сіролісовий, тем- но-сіроопідзолений, чорноземо- опідзолений) зростають як при покращенні зволоження (рис. 2), так і при збільшенні вмісту фізичної глини (рис. 3).

 

Між параметрами природного потенціалу ґрунтів опідзоленого ряду та врожайністю сільськогосподарських культур зв'язок практично відсутній (рис.1,3, табл.1).

Це обумовлено тим, що гумус не відображає пріоритетних факторів родючості для сільськогосподарських культур. Краща вологозабезпеченість в період травень - липень в місцях формування опідзолених ґрунтів, на який припадає критичний період розвитку більшості сільськогосподарських культур, компенсує деяку несприятливість фізичних і фізико-хімічних властивостей даних ґрунтів, що забезпечує рівну або вищу продуктивність порівняно з чорноземами типовими, незважаючи на відмінності в запасах гумусу.

 

Продуктивність культур - об'єктивний прямий показник родючості ґрунтів. Це положення діє за умови високої культури землеробства, яка вимагає вибір оптимальних систем чергування культур у сівозмінах на біолого- адаптивних принципах, упровадження нових сортів, дотримання зонально-регіональних технологій вирощування, захист від хвороб і шкідників, внесення добрив і меліорантів в оптимальних об'ємах та ін. За цих умов належним чином реалізується природний потенціал ґрунтів через врожай сільськогосподарських культур.

Нормативна врожайність відповідної сільськогосподарської культури конкретного за еколого-генетичним статусом та гранулометрією ґрунту співвіднесена до середньобагаторічних гідротермічних показників місця його розташування прийнята як ґрунтовий агропотенціал. Цей показник дає можливість дотримуватись принципу єдиної відміни і об'єктивно порівнювати продуктивну здатність дані довготривалих стаціонарних дослідів (15 - 30 років) після 60-х років минулого століття, коли перейшли на вирощування сортів і гібридів інтенсивного типу. Вони пробовувались практично на всіх дослідних пунктах України. Дані на варіантах «абсолютний контроль» характеризують агропотенціал за природною родючістю, а на антах з внесенням добрив і меліорантів в оптимальних дозах в екологічному та економічному аспектах - агро- тенціал за ефективною родючістю.

Для дотримання принципу єдиної відміни проводяться коригування середніх результатів врожайних даних за кліматичними параметрами років досліджень із холодний період, чисельність яких на території України коливається від 120 - 140 мм до 180 - 210 мм на рівнинній частині. В зоні Степу Північного зростання між крайніми значеннями кількості опадів становить 10-15% за умови однакового їх засвоєння та однотипного гранулометричного складу (рис. 5).

 В той же час в ній  частині Лісостепу збільшення  кількості опадів в даний період сприяє перезволоженню, розвитку глейових процесів, що обумовлює зниження родючості в глеюватих видах до 5-10%, глейових - в два рази і більше .

Територія України диференціюється на 6 ґрунтово- екологічних фацій за тривалістю морозного періоду і за багаторічними їх значеннями, коли відхилення перевищує 5%. Для цього розроблюються регресивні моделі зв'язку для кожної культури.

За відсутності урожайних даних довготривалих дослідів певних ґрунтів використовують розрахунковий метод визначення родючості на підставі природного їх потенціалу, так як існує велика щільність зв'язку між урожайними даними та природним потенціалом в межах кожного типу ґрунтоутворення.

Кореляційний зв'язок для чорноземів звичайних і південних становить Р = 0,98, чорнозему типового і опідзоленого ґрунту - Р = 0,96, темно-каштанового і каштанового ґрунтів - Р = 0,95, дерново-підзолистого освоєнням опадів холодного періоду, останнє коливається від 47% (перша фація) до 80% (шоста фація).

Продуктивність сільськогосподарських культур зростає від першої до шостої фації за значності інших факторів. Так на чорноземах звичайних  між І і V фаціями становить 25-30%, а між фаціями 11,5 ц/га за умови рівнозначності інших факторів (рис. 4).

Такий стан речей обумовлений різними параметрами засвоєння опадів холодного періоду внаслідок однакової континентальності(без глейових видів) - Р = 0,92, сірого лісового К = 0,90, чорнозему опідзоленого - Р = 0,88 і т.д.

Фактори продуктивної здатності ґрунтів України:

- Забезпеченість вологою і теплом  є вирішальним фактором у визначеності родючості ґрунту.

Продуктивність сільськогосподарських культур поступово зростає при збільшенні параметрів ГТКу .

Необхідно відмітити, що в межах однакового зволоження в теплий період, але різної фаціальності кількість гумусу в чорноземах звичайних за однакового гранулометричного складу становить один рівень .

Проте параметри природного потенціалу зростають від І до V фацій за рахунок збільшення потужності гумусованого шару як наслідку засвоєння опадів холодного періоду. В існуючих методичних розробках щодо визначення якості ґрунтів за родючістю враховують тільки кількість гумусу, проте не беруть до уваги фаціальне явище в цьому питанні (рис.5).

 

В Україні зустрічається 15 градацій ґрунтів на рівні роду за вмістом фізичної глини від 0-5 до 71-75%. Її вплив на родючість ґрунтів має зонально-регіональний характер в залежності від параметрів зволоження. В умовах його недостатнього і нестійкого теру продуктивність культур поволі зростає при збільшенні вмісту фізичної глини за умови інших факторів. В межах дацій зростання становить біля 0,5-1,0 ц/га за однозначності інших факторів родючості (рис. 6).

В регіонах достатнього і підвищеного зволоження підвищення продуктивності сільськогосподарських культур спостерігається до вмісту фізичної глини 35-45% в залежності від типу ґрунтоутворення, при подальшому її зростанні вона зменшується внаслідок дії негативного чинника - перезволоження.

Продуктивність скелетних ґрунтів визначається вмістом скелету, кількість якого обумовлює щільність фізичної глини, важливого фактору родючості та параметрами зволоження місця їх залягання.В зоні чорноземів південних відносно аналогів на лісах слабохрящуваті види мають продуктивність нижчу на 5-10%, хрящуваті - 10-20% і щебенювато- хрящуваті - 20-40%.

Чорноземи звичайні скелетні мають більше зменшення продуктивності щодо аналогів на лесах: слабохрящуваті - на 20-25%, хрящуваті - 30-40%, щебенювато-хрящуваті - 55-65%. В регіонах достатньо і сильно зволожених в дернових опідзолених карбонатних скелетних ґрунтах природна родючість зростає від щебенювато-хрящуватих до слабо хрящуватих в межах 50-200% в залежності від культури, проте за ефективної родючості різниця складає 10 - 30%.

Земельний фонд України в природних зонах ускладнюється ґрунтами іншої генетичної природи. Особливо це стосується зон Полісся, Степу Південного і Сухого. В зв'язку з цим якісна характеристика їх земельних ресурсів обумовлюється як фоновими земельними ґрунтами, так і ґрунтами іншої генетичної природи .

Так, в зоні Степу Південного і Сухого генетична природа фонових чорноземів південних темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтів визначається ступенем зволоження, оскільки існує прямий функціональний зв'язок між їх генезисом і гідротермічними кліматичними умовами. Параметри продуктивності лучно- південночорноземних поверхнево оглеєних ґрунтів однакові відносно чорноземів південних за однорідності гранулометричного складу, проте зі зростанням у них ступеня оглеєння вони знижуються на 10-20%.

Родючість лучно-каштанових поверхнево оглеєних ґрунтів становить 0,75 ± 0,05 щодо плакорних фонових темно-каштанових або каштанових ґрунтів в залежності від їх зони знаходження за однорідності гранулометрії, а в дернових поверхнево глейових ґрунтах вона становить 0,70 ± 0,05, при 0,58 ± 0,07 в дерново-поверхнево глейових осолоділих відносно фонових зональних ґрунтів території їх залягання

Солонцюватість і засолення різко знижують продуктивність ґрунтів. Так, в солонцях каштанових продуктивна здатність становить 0,65 ± 0,05 відносно плакорних фонових ґрунтів аналогічного гранулометричного складу. Родючість лучно-каштанових солонцюватих глибоко засолених становить 0,85 ± 0,05 щодо каштанових солонцюватих аналогічного гранскладу, середньо-сильносолончакуватих видів - 0,75 ± 0,05, а солончакових - 0,65 ± 0,05, солонців лучно-каштанових солончакових - 0,55 ± 0,05 відносно лучно-каштанових солонцюватих глибоко засолених.

Продуктивна здатність каштаново-лучних солонцюватих засолених ґрунтів становить 0,70 ± 0,05 щодо зональних фонових каштанових солонцюватих ґрунтів, середньо-сильносолончакуватих знижується до 0,65 ± 0,05, а солончакових - 0,45 ± 0,05. Солонці каштаново-лучні солончакові мають 0,50 ± 0,05 відносно фонових каштаново-лучних солонцюватих ґрунтів в залежності від ступеню їх засолення.

Продуктивна здатність схилових ґрунтів визначається ступенем ксероморфності (аридності, засушливості) місця їх формування. Для всіх зональних ґрунтів слабоксероморфного ступеня як за природної так і ефективної родючості вона становить 0,85+0,05, середнього - 0,72+0,07 і сильного - 0,55+0,08 відповідно до повно профільних видів за однаковою гранулометрією. Еродованість додатково зменшує продуктивну здатність кожного ступеня за ксероморфністю ґрунтів на 10%.

Таким чином, цінність землі як основного засобу сільськогосподарського виробництва у конкретній інфраструктурі визначається родючістю ґрунтів - здатністю їх задовольняти потреби рослин у поживних речовинах, повітрі, воді, теплі, сприятливим середовищем за фізичними і біологічними показниками і забезпечувати отримання високоякісного врожаю сільськогосподарських культур. Ресурсний потенціал родючості повною мірою віддзеркалює дворівнева система оцінки на підставі природних його чинників - агроґрунтового потенціалу природної родючості і застосування матеріальних ресурсів у вигляді оптимальних доз добрив і заходів агрономічного спрямування - агропотенціалу ефективної родючості (рис.7).

Критерієм виміру якісної оцінки ґрунту за природною і ефективною родючістю є агропотенціал в ц/га. Проте його можна виразити і в балах. За природною родючістю оцінка здійснюється за 100-бальною шкалою. Вищий бал мають ґрунти, які характеризуються найбільшою продуктивністю. В зв'язку з тим, що родючість - явище конкретне щодо

певної сільськогосподарської культури, тому бонітувальний статус ґрунтів за родючістю розраховується для кожної культури. Бонітетні бали природної родючості параметрично відображають флористичну комфортність ґрунту відносно еталону, який характеризується найкращими умовами для вирощування певної культури в Україні.