МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дегуміфікація орних ґрунтівСтійкість родючості ґрунту дуже залежить від динамічної рівноваги між процесами гуміфікації та мінералізації органічної речовини. При цілинному ґрунтоутворенні гуміфікація переважає над мінералізацією і відбувається поступове накопичення органічної речовини ґрунту, вміст якої за певних умов стабілізується . З початком сільськогосподарського використання ґрунтів динамічна рівновага (гуміфікація - мінералізація) зрушується у бік підсилення мінералізації, спостерігається зниження вмісту гумусу. Даний процес триває доти, доки не сформується мікробіологічний комплекс, який відповідає новим ґрунтовим умовам. Після цього між процесами гуміфікації і мінералізації знову настає динамічна рівновага, гумусний стан ґрунту стабілізується на новому, нижчому рівні. Зазначимо, що точний час, необхідний для стабілізації, не встановлено. Найбільш різкі зміни щодо вмісту гумусу відбуваються в перші роки після розорювання цілини в орному шарі. У подальшому зменшення запасів гумусу стає помітним по всьому профілю (табл. 3.6). Підтверджуючи цю закономірність, Н.П. Кузнєцов (І987) зауважив, що в чорноземах типових, опідзолених і вилугованих втрати гумусу після розорювання цілини дещо вищі, ніж у чорноземах звичайних і південних. До розорювання чорноземів типових Лівобережного Лісостепу України в їх верхньому шарі містилось 10 - 11 % гумусу. Нині залишилась у кращому випадку половина, а нерідко лише його третина. Вміст гумусу у староорних ґрунтах дуже залежить від характеру їх використання. Інтенсивний поливневий обробіток, надмірне насичення сівозмін просапними культурами, ерозія, дефляція, надмірне зрошення, недостатнє внесення органіки - все це може обумовити істотне зниження вмісту гумусу.
Таблиця 3.6 - Вміст і запаси гумусу у чорноземі типовому Михайлівської Цілини при різному використанні ґрунтів (М.К. Шикула, А.Д. Балаєв, 1986)
За останні десятиріччя в багатьох країнах світу вміст і запаси гумусу в ґрунтах, що використовуються під ріллю, зменшились на 15 - 25 %, а в деяких випадках - на 50 % попереднього вмісту (Жуков, 1988). Абсолютне зниження вмісту гумусу в ґрунті за 20 - 50 років його сільськогосподарського використання становило у середньому від 0,6 (дерново-підзолисті ґрунти) до 3,6 (чорноземи типові), тобто 18 - 36 % початкового вмісту. Значних розмірів досягли втрати гумусу в ґрунтах України. Дегуміфікацією охоплено 39 млн. га сільськогосподарських угідь. За даними А.М. Грінченко та ін. (1984), в богарних умовах чорноземи типові західних областей лісостепової зони України за 100 років втратили 25, в умовах зрошення - до 60 % гумусу. В абсолютних величинах найбільших щорічних втрат (0,6 - 0,8 т/га) зазнали чорноземи типові. Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва підвищує втрати гумусу в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України. Середньорічні втрати його за останні 20 років (на кінець 80-х років) порівняно з темпами втрат за попередні 80 років зросли в лісостеповій зоні у 1,65 рази, степовій - 2,4, поліській зоні - 8,4 рази. Прискорення темпів втрат гумусу за останні 25 - 30 років пояснюється багатьма причинами: - підсиленням мінералізації гумусу внаслідок підвищення інтенсивності обробітку ґрунту; - необґрунтованим поглибленням орного шару; - практично повним відчуженням з поля нетоварної частини врожаю; - недостатнім надходженням у ґрунт поживних решток та органічних добрив; - внесенням високих норм мінеральних добрив, незбалансованих за складом, і низьких норм органічних добрив; - спалюванням стерні; - підсиленням процесів водної ерозії та дефляції; - зміною структури посівних площ у бік підвищення частки просапних культур. Порівняно з 1930 - 1940 рр. на 40 % зменшилися площі, зайняті зерновими культурами, при одночасному збільшенні втричі технічних і у 10 разів кормових культур (в основному за рахунок зернової кукурудзи). Зниження вмісту гумусу в ґрунтах супроводжується погіршенням його якості. У складі гумусу зменшується частка рухомого гумусу, відносно зростає його інертна частина. Пасивний гумус не бере активної участі із енергетичному обміні ґрунту, дуже повільно віддає поживні речовини, що містяться в ньому. Тому він слабко впливає на ефективну родючість ґрунту, навіть за умов, що його запаси, як це буває в чорноземах, залишаються високими. Через значні втрати гумусу погіршується його груповий склад. У дерново-підзолистих ґрунтах зростає фульватність гумусу, в чорноземах зменшується кількість гумінових кислот, що призводить до погіршення всього комплексу агрономічно цінних властивостей ґрунтів. Для моделювання гумусонакопичения, а також прогнозу щорічних втрат гумусу в природних екосистемах і агроценозах (сівозмінах) запропоновано багато досить складних математичних моделей, їх складність полягає не лише у використанні складного математичного апарату, а й у потребі мати у розпорядженні дослідника важко одержувані і не зовсім надійні параметри. Прикладом простих, за висловом автора, «огрублених» моделей може бути нелінійна модель І.М. Рижової (1992), але і її розв'язок є досить складний. Крім того, вона потребує наявності важко одержуваних параметрів, наприклад потенціальної (клімаксної) річної продукції фітоценозу, запасу вуглецю гумусу в ґрунті, за яким досягається половина цієї потенціальної річної продукції, і т. д. Модель, що пропонується, відзначається простотою. Її було перевірено на даних стаціонарного досліду, закладеному на чорноземі типовому Михайлівської Цілини - відділу Українського степового заповідника в Лебединському р-ні Сумської обл. (дані Г.Я. Чесняка за 100 років існування стаціонару). Модель відбиває зв'язок між запасами вуглецю гумусу в певному шарі ґрунту та щорічними потоками вуглецю гумусу і органічного вуглецю негумусової природи (органічних решток, органічних добрив тощо) і являє собою таку систему рівнянь: , (3.1)
де х - запас вуглецю гумусу в певному шарі ґрунту, т/га; у - вміст у ґрунті органічного вуглецю негумусової природи (органічних решток, гною тощо), т/га; П - щорічне надходження до ґрунту органічного вуглецю (органічних решток, гною тощо), т/га; К2І – коефіцієнт гуміфікації органічного вуглецю негумусової природи (органічних решток, гною тощо), в частках одиниці; К1 - коефіцієнт щорічної мінералізації вуглецю гумусу в частках одиниці від його загальних запасів у досліджуваному шарі ґрунту; К2 - коефіцієнт щорічної мінералізації у ґрунті органічного вуглецю негумусової природи, в частках одиниці; К - сталий коефіцієнт спрощеної прямолінійної залежності між запасами вуглецю гумусу та щорічним надходженням у ґрунт органічного вуглецю негумусової природи; t - час, роки. Для перевірки моделі на даних, що відображають динаміку запасів гумусу у метровому шарі чорнозему типового у польовому досліді, закладеному на території Михайлівської Цілини, було використано такі параметри. А. У польовому стаціонарному досліді з багаторічними травами: - середній коефіцієнт К21 = 0,20; - середньорічна маса органічних решток, що залишаються в полі після жнив, становить близько 6 т/га, що при 40 %-му вмісті в них вуглецю відповідає 2,4 т/га органічного вуглецю; при щорічному внесенні 8 т гною на 1 га сівозміни і 9 %-му вмісті в ньому вуглецю у грунт надходитиме 0,72 т/га органічного вуглецю; - сумарне щорічне надходження у грунт органічного вуглецю негумусової природи П = 2,4 + 0,72 = 3,12 т/га; - коефіцієнт щорічної гуміфікації вуглецю гумусу від його запасів у метровому шарі ґрунту розраховано за нормативами, що стосуються щорічної мінералізації гумусу на різних агрофонах, К1 = 0,004; - коефіцієнт щорічної мінералізації органічного вуглецю негумусової природи К2 = 0,7; - коефіцієнт К = П / х, що при коливанні запасів вуглецю гумусу (х) від 318 (цілина) до 266 т/га через 100 років існування стаціонару в середньому становитиме 0,01. Б. У польовому стаціонарному досліді без багаторічних трав: К21 = 0,18; П = 2,52; Кх = 0,005; К2 = 0,7; К= 0,009. Розв'яжемо математичну модель. Візьмемо х - запаси вуглецю гумусу в метровому шарі ґрунту в момент часу, на прикладі стаціонарного досліду з багаторічними травами. Підставивши означені вище параметри у вихідну систему рівнянь, замінивши параметр П у другому рівнянні системи на Кх з третього рівняння, а також коефіцієнти при у в другому рівнянні - їх сумою, одержимо:
Х` = 0,27у – 0,004х; (3.2) У`= 0,01х - 0,9у.
Систему рівнянь (3.2) розв'яжемо таким чином. З першого рівняння
У = 5х + 0,02 х ;`у= 5х + 0,02х. (3.3)
Праву частину рівняння (3.3) зрівняємо з правою частиною другого рівняння системи (3.2), аргумент у замінимо виразом, одержаним з першого рівняння системи:
5х + 0,02х = 0,01х - 0,9 (5х + 0,02х). (3.4)
Перенесемо члени рівняння (3.4) з правої частини в ліву:
5х + 4,52х + 0,008х = 0. (3.5)
Для прогнозування дегуміфікації в сівозмінах проводять розрахунки балансу гумусу в них. У розрахункових методах баланс гумусу являє собою різницю між статтями його надходжень та витрат за певний інтервал часу, найчастіше за ротацію сівозміни. Статті приходу в балансі гумусу складаються з надходження гумусу в ґрунт з органічними рештками (поверхневими і кореневими) сільськогосподарських культур, гноєм та іншими органічними добривами, посівним і посадочним матеріалом зв'язування вуглекислого газу атмосфери та ґрунтового повітря синьозеленими водоростями й гетеротрофною мікрофлорою ґрунту. Стаття витрат - це мінералізація органічної речовини за умов прийнятої технології вирощування сільськогосподарських культур, винос гумусу з кореневомісткого шару ґрунту з внутрішньо-грунтовим та вертикальним стоком і втрати, що зумовлені водною ерозією і дефляцією ґрунтів. В Україні для розрахунку балансу гумусу широко застосовують метод Г.Я. Чесняка (1987), за яким середньорічний баланс гумусу в ґрунті визначають за формулою
(3.6)
де Бо – середньорічний баланс гумусу в ґрунті на 1 га за ротацію сівозміни, т/га; П1 – сума новоутвореного гумусу під культурами за ротацію сівозміни за рахунок рослинних решток, т/га; П2 - збільшення вмісту гумусу в ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок органічних добрив, т/га; Р - сумарна кількість гумусу, що мінералізується під культурами за ротацію сівозміни, т/га; і - тривалість ротації, роки. Баланс гумусу складають для орного шару і для всього профілю ґрунту. З практичною метою найчастіше обмежуються розрахунком балансу для орного шару ґрунту, в якому процеси мінералізації і гуміфікації найінтенсивніші і значною мірою регулюються. Зниження вмісту гумусу в орних ґрунтах є наслідком багаторічного від'ємного балансу, зумовленого інтенсивним використанням ґрунтів і недостатнім надходженням у них органічної речовини. При внесенні 1 т гною може утворитися гумусу в ґрунтах степової зони - 56 кг, лісостепової - 54, Полісся - 42 кг. Мінімальна потреба в органічних добривах для створення бездефіцитного балансу становить 335 млн. т за наявності 10 - 15 % багаторічних культур у структурі посівних площ. Заданими ІГА УААН, в середньому за 1984 - 1985 рр. найбільші норми органічних добрив на Поліссі вносять під картоплю, цукрові буряки та овочі (табл. 3.7). Однак для досягнення додатного балансу гумусу в ґрунтах навіть такі норми органічних добрив не достатні. Розрахунки, виконані ІГА УААН, показують, що для ведення землеробства з бездефіцитним балансом гумусу слід вносити гною у середньому на 1 га сівозміни на Поліссі – 15 - 16 т, в лісостеповій зоні – 10 - 12, в степовій – 8 - 10 т. Для розширеного відтворення гумусу внесення органічних добрив найближчим часом слід збільшити в зоні Полісся до 18 - 20 т/га, в лісостеповій – 13 - 15, її степовій зоні – 10 -
Таблиця 3.7 - Внесення органічних добрив під основні сільськогосподарські культури в Україні в середньому за 1981 – 1985 рр., т/га
12 т/га, тобто у середньому по країні до 11 т/га (Грінченко та ін., 1984; Медвідь, 1986, Бацула, 1988). Важливим резервом поновлення органічної речовини у ґрунті є рослинні рештки сільськогосподарських культур. З підвищенням урожайності їх кількість зростає, а частка у загальній біомасі знижується. Тому, чим вища урожайність, тим більше ґрунт збагачується органічною речовиною. Різні рослини відіграють неоднакову роль у поповненні запасів гумусу у ґрунті. У польових сівозмінах коефіцієнт гуміфікації органічних решток коливається в межах від 0,10 до 0,25. Мінімальні показники мають рослинні рештки просапних культур, максимальні - зернобобових культур і багаторічних трав. Зернові культури займають проміжне положення (табл. 3.8). Мінералізація гумусу під різними культурами теж неоднакова (табл. 3.9).
Таблиця 3.8 - Коефіцієнти гуміфікації рослинних решток і гною в ґрунті
Таблиця 3.9 - Середньорічна мінералізація гумусу в чорноземі типовому східного району лісостепової зони України (1985), т/га
Для задоволення потреби землеробства в органічних добривах разом з використанням традиційних їх видів потрібно вишукувати нові органічні матеріали. Це насамперед сапропелі, а також відходи лісової, деревообробної, гідролізної, харчової, шкіряної та інших видів промисловості. Розв'язання проблеми гумусу нерозривно пов'язане з веденням землеробства, складовою частиною якого є система обробітку ґрунту. Віковий досвід землеробства показує, що при оранці з поворотом скиби неможливо зберігати і підтримувати запаси гумусу в ґрунтах на достатньому рівні. Про це свідчать масштаби дегуміфікації ґрунтів у нашій країні і за кордоном. Вихід з положення, що склалося, один: створення регіональних екологічно збалансованих ґрунтозахисних систем землеробства, що забезпечать цілковите припинення або зведення до мінімально допустимих меж втрат ґрунтів внаслідок ерозійних процесів, зниження інтенсивності біологічної мінералізації гумусу. Важливою ланкою в таких системах землеробства поряд з контурно-меліоративною організацією території, комплексом протиерозійних гідротехнічних та лісомеліоративних заходів є ґрунтозахисні технології вирощування сільськогосподарських культур, основані на обробітку ґрунту без обороту скиби. При існуючих обсягах використання органічних добрив лише такий обробіток в поєднанні з мульчуванням ґрунту рослинними рештками здатний наблизити процеси гуміфікації до природних і забезпечити вихід землеробства на позитивний баланс гумусу. Читайте також:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|