Родючість ґрунту, її оцінка та практичне значення [Частина - 3]

У матеріалах про ґрунти ми вже розповіли, що таке родючість, як її порахувати і навіщо, поділились знаннями про види родючості. А також про вплив окультурення на оцінку родючості з економічної точки зору.

МОНІТОРИНГ ҐРУНТІВ ТА ЇХ РОДЮЧОСТІ

Моніторинг ґрунтів – це проведення систематичних спостережень за показниками родючості ґрунтів та їх якістю. Він частково здійснюється у процесі проведення агрохімічного обстеження ґрунтів (земель) сільськогосподарського призначення.

Агрохімічне обстеження ґрунтів – дослідження ґрунтів с.-г. угідь з метою встановлення наявності в них рухомих форм поживних речовин та потреби в хімічній меліорації.

Включає в себе:

• Відбір і підготовку проб для аналізу
• Проведення аналізу
• Надання рекомендацій із внесення добрив

Згідно інформації, розміщеної на сайті Українського центру екології ґрунтів, відсутність інформації про вміст у ґрунті поживних речовин, висока вартість мінеральних добрив, неврахування погодних особливостей кліматичної зони може спричинити низьку ефективність виробництва і невиправдані фінансові витрати. Технологія агрохімічного обстеження ґрунтів, яку розробив зазначений центр, націлена на допомогу господарству:

• Підвищити ефективність використання ґрунтових ресурсів
• Зменшити/оптимізувати використання мінеральних добрив
• Підвищити урожайність сільськогосподарських культур
• Зменшити собівартість продукції

В основу нової методики агрохімічного обстеження покладений принцип сумісного використання досягнень сучасних технологій та архівних матеріалів ґрунтового обстеження. Зокрема, використовуються космічні знімки надвисокої роздільної здатності, на які наносяться контури кожного поля господарства та накладається цифрова карта ґрунтів.

Агрохімічне обстеження ґрунтів, що здійснює ДУ «Інститут охорони ґрунтів», передбачає визначення більшої кількості показників, які характеризують не тільки агрохімічний стан ґрунту, але й інші показники його родючості та якості. У цьому плані агрохімічне обстеження ґрунтів частково збігається із завданнями бонітування ґрунтів.

На думку Є. Ярмоленка, результати моніторингу ґрунтів та агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення необхідні:

• У процесі регулювання правових основ земельних відносин, під час проведення економічної та грошової (нормативної та експертної) оцінки земель, визначення розмірів плати за землю
• Для планування заходів щодо відтворення родючості ґрунтів та підвищення урожайності сільськогосподарських культур
• Коригування агротехнологій
• Проведення еколого-агрохімічного районування (зонування) території
• Визначення зон виробництва сільськогосподарської продукції для виготовлення продуктів для дитячого та дієтичного харчування
• Розроблення рекомендацій щодо раціонального та екологічно безпечного застосування агрохімікатів
• Для створення та ведення національного інформаційного банку даних про стан ґрунтів та єдиної інформаційно-аналітичної системи «Родючість ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення України» 

Показники якості ґрунтів, що визначаються під час агрохімічного обстеження, включають не тільки показники родючості ґрунту, але й показники, що свідчать про забруднення ґрунту важкими металами, залишковими кількостями пестицидів та радіоактивними елементами. На основі результатів агрохімічного обстеження ґрунтів сільськогосподарського призначення ДУ «Держгрунтоохорона»  та її регіональні філії розробляють агрохімічні паспорти полів та земельних ділянок.

Агрохімічна паспортизація земель – це процедура складання агрохімічного паспорта поля або земельної ділянки для забезпечення здійснення контролю за динамікою родючості ґрунтів. Відповідно до нормативно-правових вимог систематично проводиться їх агрохімічне обстеження.

Об'єктами агрохімічної  паспортизації земель сільськогосподарського призначення є: рілля, у тому числі зрошувана, осушена; сіножаті і пасовища; багаторічні насадження. Агрохімічна  паспортизація орних земель здійснюється кожні 5 років, сіножатей, пасовищ і багаторічних насаджень – кожні 5–10 років і є обов'язковою для всіх землевласників та землекористувачів.

На підставі польових обстежень та лабораторних аналізів виготовляються агрохімічні картограми, складається технологічна та проектно-кошторисна документація. Розробляються рекомендації щодо ефективного використання мінеральних та  органічних добрив, мікродобрив, хімічних меліорантів, мікробіологічних препаратів, регуляторів росту рослин, застосування сидеральних культур. У радіоактивно забруднених районах складаються проекти реабілітації земель сільськогосподарського призначення. Результати агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення використовуються при проведенні грошової (нормативної та експертної) оцінки земель, визначенні розмірів плати за землю, плануванні заходів щодо відтворення родючості ґрунтів та підвищення урожайності сільськогосподарських культур, коригуванні агротехнологій і сівозмін, проведенні еколого-агрохімічного районування (зонування) території, моніторингу земель та ґрунтів, визначенні сировинних зон для вирощування  сільськогосподарської  продукції для виготовлення продуктів дитячого та дієтичного харчування та придатності для ведення органічного землеробства,  розробленні  рекомендацій щодо раціонального та екологічно безпечного застосування агрохімікатів та в інших випадках, передбачених законодавством.

Агрохімічний паспорт поля, земельної ділянки використовується при розрахунку нормативів гранично допустимого забруднення ґрунтів, якісного стану ґрунтів, показників деградації земель та ґрунтів, оптимального співвідношення культур у сівозмінах у різних природно-сільськогосподарських регіонах, які встановлюються для досягнення високих і стабільних урожаїв та запобігання виснаженню і втрати родючості ґрунтів унаслідок ґрунтовтоми, а також в інших випадках, передбачених законодавством. На даний час згідно із існуючою нормативно-правовою базою агрохімічна паспортизація земель є обов’язковою лише для земель державної і комунальної власності. 

Проте найближчим часом вона може стати обов’язковою і для земель сільськогосподарського призначення, що знаходяться чи будуть знаходитися у приватній власності.

Агрохімічна паспортизація полів (земельних ділянок) є першоосновою для створення подібних узагальнених картографічних матеріалів та карт на рівні землекористування господарства, території району, області (регіону), усієї країни.

ВІДТВОРЕННЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ

Відтворення родючості ґрунту в інтенсивному землеробстві здійснюється двома шляхами: матеріальним і технологічним. Перший із цих шляхів полягає в застосуванні зрошення, добрив, меліорантів, пестицидів, найбільш доцільному чергуванні культур у сівозміні тощо, другий – у ґрунтоохоронному обробітку ґрунту, осушенні тощо. Для успішної реалізації цих шляхів необхідно забезпечити становлення оптимальних взаємовідносин між ґрунтом і головною екологічною групою рослин, що вирощуються на ньому, а також спеціалізацію землеробства з урахуванням агроекологічних і економічних умов. Комплекс основних заходів для розширеного відтворення родючості повинен входити до складу зональних систем землеробства.

Основними складовими цього комплексу є:

• Сівозміна
• Система обробітку ґрунту
• Система удобрення
• Хімічна меліорація
• Захист рослин
• Зрошення та осушення
• Грунтозахисні (протиерозійні) заходи
• Культуртехнічні заходи
• Перспективні сорти і гібриди
• Мікробіологічні добрива та біостимулятори та інші заходи

МОДЕЛЮВАННЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ

Прогнозування рівня родючості можливе лише на основі знань оптимальних параметрів цієї родючості. Цей процес називається моделюванням родючості, а сам перелік (список) оптимальних параметрів, властивостей та режимів ґрунту – моделлю родючості. За визначенням Т. Н. Кулаковської, «Оптимальні параметри властивостей та режимів ґрунтів – це таке поєднання їх кількісних показників, за яких можуть бути максимально використані всі життєво необхідні для рослин фактори, найбільш повно реалізовані потенційні можливості вирощуваних культур і забезпечений найвищий врожай при добрій його якості».

Створити оптимальну модель родючості ґрунту – значить встановити оптимальні характеристики його властивостей та режимів. Якщо властивості ґрунту (механічний склад, вміст гумусу тощо) визначають структурну частину моделі, то показники режимів, що є більш динамічними, визначають функціональну її частину, так що загалом модель є структурно-функціональною системою. Як запланувати реальну можливість відносно швидкого і значного підвищення родючості ґрунту?  На це питання дають відповідь вчені ННЦ «Інституту ґрунтознавства і агрохімі ім. О. Н. Соколовського» НААН України. Треба створити модельні поля високої родючості. Кожне таке поле – це ділянки землі для випробувань теоретично розробленої моделі в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах. Ці поля використовуються і для подальшого удосконалення існуючої теоретичної моделі. У ході моделювання треба добиватися реалізації принципу одночасного впливу на всі фактори, що визначають урожай рослин.

Односторонній вплив на будь-який із цих факторів без зміни інших веде до поступового зменшення ефекту від цього впливу, а в подальшому призведе і до зниження врожайності. Це положення було встановлено ще в дослідах Гельрігеля по вивченню впливу вологості ґрунту на урожайність ячменю. У цих дослідах кожне наступне збільшення вологості на 10% давало якийсь приріст врожаю, який щоразу зменшувався, а при вологості понад 60% від нової вологоємкості почалося зниження врожайності ячменю. Цей та інші подібні досліди ілюструють закон спадної родючості Тюрго, що зазнав нищівної критики з боку класиків марксизму-ленінізму. Але цей закон можна розглядати і як «землеробський» закон оптимуму. І як закон рівнозначності і незамінності факторів родючості, що добре ілюструється «діжкою Добенека». Іншими словами його можна назвати законом сукупної дії факторів життя рослин, згідно з яким урожайність (У) підвищується із введенням зростаючих кількостей якогось фактору росту (Х) пропорційно різниці між фактичною і максимальною (А) урожайністю:

dY/dX= (A – Y)·C,

де С – стала величина.

Цей математичний вираз закону сукупної дії факторів життя рослин було запропоновано Е.А. Мітчерліхом. Для розрахунку оптимальних параметрів властивостей чи режимів ґрунту шукають статистичну залежність між урожайністю найважливіших культур і цими параметрами. Ця залежність криволінійна. Її часто «апроксимують» до рівняння квадратичної параболи:

У = А + ВХ + СХ²,

де У – урожайність, а Х – значення параметру. Вільний член (А), а також коефіцієнти В і С знаходять, оброблюючи експериментальні дані методом найменших квадратів. Коли цих даних сотні, а то й тисячі – не обійтися без комп'ютера. Оптимальне значення шуканого параметра (Х) залежить від параболи.

Якщо С<О, то максимум урожайності буде чітко визначеним (ордината вершини параболи), а відповідна їй абсциса дасть оптимальне значення шуканого параметра.

Якщо С>О, то параболічна функція максимуму не має. У цьому випадку вибір оптимального параметру (Х_опт.) визначається виходом гілки параболи:

а) «ліва» гілка: Хопт. = Хмін., де Хмін. – мінімальне експериментальне значення Х;

б) «права» гілка: Хопт. = Хмах., де Хмах. – максимальне експериментальне значення Х.

Застосування параболічної моделі дало можливість вченим ННЦ «ІГА ім. О.Н. Соколовського» встановити оптимальні параметри вмісту елементів живлення для різних культур на різних ґрунтах України.

Сподіваюсь, зібрана інформація була корисною для Вас.