Запаморочення від міндобрив

Внесення лише мінеральних добрив і нехтування органікою та меліорантами — прямий шлях до деградації ґрунтів.

 

Аналіз сучасного стану ґрунтів свідчить, що фактичний вміст гумусу в них нижчий від оптимальних показників. Доведено, що за 15—20 років використання ріллі без добрив і травосіяння вміст гумусу зменшується на 35—40%, тоді як на формування 1 т зерна озимої пшениці витрачається близько 0,19—0,52 т гумусу, залежно від типу ґрунту. Такі втрати неможливо відновити за короткий проміжок часу, а темпи їх залежать від рівня інтенсифікації землеробства. Більшість ґрунтів досить швидко втрачають набуту родючість після припинення систематичного їх удобрення. Тому одним із завдань головного агронома є використання всіх доступних складових, що створюють умови для отримання високих і стабільних врожаїв без деградації родючості, зберігають гумус та екологічну стійкість ґрунтів.

 

Після погодних факторів система удобрення є найвпливовішим чинником формування продуктивності поля. Напрям і швидкість гумусоутворення й трансформації органічної речовини в ґрунті також найбільше залежать від системи удобрення.В ефективних господарствах вона включає мінеральні, органічні добрива та меліоранти. Тільки завдяки їх поєднанню можна забезпечувати фізіологічний оптимум для рослин, одержувати запланований урожай. На сьогодні застосування промислових добрив «стабілізувалося» на рівні 30—40 кг/га д.р., що в 5—6 разів нижче від мінімальної потреби. Причому частка азотних добрив становить 87%, фосфорних — 7, калійних — 5%. Меліоранти (вапняні або гіпсові матеріали) і органічні добрива часто навіть не включають до технологічних карт.

 

Мінеральні добрива та підкислення ґрунту

 

Залежно від дози, співвідношення компонентів та рівня кислотності ґрунту мінеральні добрива можуть виявляти різну дію на процеси трансформації і стан гумусу. Особливо це стосується фізіологічно кислих добрив, до яких належать: сульфат амонію, хлористий амоній, аміак безводний, аміачна селітра, карбамід, аміачна вода, хлористий калій та інші. Застосування таких добрив сприяє підкисленню ґрунтового розчину. Якщо при разовому внесенні у помірних дозах їх вплив буде несуттєвим, то тривале багаторічне використання дасть сильне підкислення, знизить мікробіологічну активність.

 

Вплив мінеральних добрив на гумусоутворення

 

Раніше вважалося, що мінеральні добрива, підвищуючи врожайність культур, сприяють більшому надходженню в ґрунт решток органічної маси — одного з джерел утворення гумусу. Але останнім часом через катастрофічне падіння родючості ґрунтів і рівня гумусу питання способів удобрення набуває нових відтінків. Брак потрібних обсягів органіки (внаслідок скорочення тваринництва) серйозно загострив ситуацію із стабільністю рівня гумусу в ґрунтах.

 

Головною вимогою оптимального балансу гумусу для всіх ґрунтів є насамперед достатнє повернення азоту з добривами. Адже близько 60% азоту рослини беруть з гумусу, незалежно від рівня надходження його з мінеральними та органічними добривами. Неповернення поживних речовин спричиняє процеси мінералізації: руйнація гумусових сполук пов’язана з мобілізацією азоту з ґрунтового гумусу, і передусім — з рухомих його форм. Цімобільні втрати є небажаним явищем і з ґрунтозахисного, і з екологічного погляду. Встановлено, що одностороннє внесення азотних добрив активізує процеси декальцинації і дегуміфікації ґрунту, що призводить до його деградації.

 

Умовами для збереження та поступового нагромадження гумусу на кислих ґрунтах, характерних для Полісся, є внесенням помірної дозиNРК (160 кг/га), а також 10 т/га гною на фоні вапнування (табл. 1). Урожайність у сівозміні після внесенняNРК у першій ротації становила 9,7 зернових одиниць, у другій — 4,1; при внесенні 10 т/га гною на фоні вапнування у першій ротації — 7,8, у другій — 2,4 зернових одиниць. Прогресивне підвищення родючості ґрунту і помітне збільшення в ньому запасів гумусу відзначаються при спільному застосуванні мінеральних добрив та 10 т/га гною, які доповнюють одне одного і посилюють гумусонагромаджувальну здатність ґрунту: за 29 років спільного внесення вміст гумусу на цих варіантах зріс на 20,8—32,9% від початкових показників.

 

Таблиця 1. Динаміка загального гумусу дерново-підзолистого супіщаного ґрунту протягом чотирьох ротацій 7-пільної сівозміни, % (усереднені дані за 29 років)

 

Варіанти	Кількість гумусу
	1-ша ротація	2-га ротація	3-тя ротація	4-та ротація	Середній баланс, ± %
Контроль	0,72	0,70	0,69	0,57	– 37
160 кг/га NРК	0,77	0,79	0,76	0,84	-8
160 кг/га NРК+5 т/га СаСО3,	0,81	0,86	0,79	0,79	-13,2
Гній 10 т/га +160 кг/га NРК	0,92	0,97	0,97	1,10	+20,8
Гній 10 т/га +160 кг/га NРК +5 т/га СаСО3	0,96	1,09	1,13	1,21	+32,9

 

Особливої уваги потребує проблема збіднення орного шару ґрунтів на кальцій та магній: це стосується як родючих чорноземів, так і бідних поліських ґрунтів. На різних типах ґрунтів внесення мінеральних добрив посилює втрати названих основ на 11—36%. Водночас погіршуються їхні фізичні та фізико-хімічні властивості, зокрема відбувається підкислення орного шару, а тому виникають проблеми зі стабільністю рівня гумусу.Систематичне застосування мінеральних добрив спричиняє послаблення зв’язку із Са²⁺ гумусових кислот, що призводить до зміни хімічної структури молекули, до її більшої доступності для мікроорганізмів, посилення рухомості та мінералізації гумусових складових.

 

Міндобрива не забезпечують родючості ґрунту

 

Гній у системі удобрення значно пригальмовує підкислення ґрунтів, зумовлене дією мінеральних добрив, сприяє збільшенню вмісту гумусу, підвищенню ємності вбирання, буферності, водоутримувальної здатності ґрунту. Встановлено, що рівень втрат гумусу при розорюванні ґрунтів та рівень самостабілізації гумусу залежать від генетичних характеристик ґрунту: чим вищий рівень родючості, тим втрати будуть меншими, а заходи системи землеробства ефективнішими. Високі дози мінеральних добрив (200—300кг/га)на кислих ґрунтах без внесення гною і проведення вапнування сприяють погіршенню параметрів родючості і знижують рівень продуктивності сівозміни.На фоні періодичного вапнування ці дози в дослідах не забезпечили суттєвого підвищення вмісту гумусу навіть протягом 35 років у ясно-сірому лісовому ґрунті, проте сприяли стабілізації цього показника на рівні, близькому до вихідного стану. Застосування гною 10т/га та 160кг/гаNРК на фоні періодичного вапнування сприяло окультуренню ґрунту та підвищенню вмісту гумусу на 0,4—0,5% до вихідного стану.

 

Таблиця 2. Зміни вмісту гумусу і кислотності сірого лісового ґрунту залежно від доз мінеральних добрив (усереднені дані за 14 років)

Варіанти досліду	Кінець 1-ї ротації				Кінець 2-ї ротації
	Заг.гумус, %	Рухомі гумінові кислоти, %	pHKCl	Гідрол. кислотність, мекв/100 г ґрунту	Заг. гумус, %		Рухомі гумінові кислоти, %		pHKCl		Гідрол. кислотність, мекв/100 г ґрунту
Без добрив	1,24	50,0	5,1	3,82	1,29		55,8		4,8		4,0
160 кг/га NРК	1,59	53,5	6,0	4,36	1,81		67,8		4,8		4,0
160 кг/га NРК+ СаСО3	1,62	36,4	6,4	1,86	1,96		37,9		5,1		3,4
240 кг/га NРК+ СаСО3	1,43	37,0	7,3	1,25	1,96		–		5,3		3,1
320 кг/га NРК+ СаСО3	1,41	45,3	6,7	2,03	1,96		42,2		5,2		3,1

 

Значним посиленням процесів мінералізації гумусу в наших дослідженнях вирізнялися варіанти із застосуванням 240 та 320 кг/гаNРК на сірому лісовому ґрунті (табл. 2). При цьому не тільки погіршуються фізико-хімічні показники (рН та гідролітична кислотність) кореневмісного шару і, як наслідок, відбуваються втрати органічної речовини з орного шару ґрунту, а ще й посилюється рухомість органічних сполук (хоча проводилося вапнування 5т/гаСаСО₃з періодичністю раз на 7—10 років). Більша частина слабкозв’язаних органічних кислот переходить у стан водорозчинних та колоїднодисперсних сполук, а тому легко виноситься за межі кореневмісного шару і втрачається як позитивний елемент балансу гумусу.

 

Роль меліорантів у стабілізації гумусу

 

Довготривале використання ґрунтів у виробництві змінює гумусні складові, що визначають його стан і якісні характеристики. Надзвичайно важливим для стабілізації родючості ґрунту є збільшення у складі гумусу частки стійких важкогідролізованих сполук. Ця частка впливає на визначальні ґрунтові характеристики, рівень потенційної родючості ґрунту.

 

Проте чим більша частка рухомих гумінових сполук, тим більша динаміка гумусу і тим більші його втрати при обробітках та інших антропогенних впливах на ґрунт. Рухома частина швидко мінералізується до простих сполук і служить джерелом живлення рослин і мікроорганізмів.

 

Результати аналізу двох ротацій (14 років) в сірому лісовому ґрунті показали, що мінеральні добрива та гній найбільше активізували процеси утворення рухомих гумінових кислот, і тільки внесення 5 т/гавапна призупиняло цей негативний процес. Зокрема, під пшеницею ярою на варіанті 160 кг/гаNРК частка «рухомої» фракції гумінових кислот зростала до 57,4% при контролі 50,0%. На вапнованому фоні негативний впливNPКпослабився і частка зменшилася до 38,9%. Достатньо ефективною ця доза вапна була і на варіантах із застосуванням240 і 320 кг/гамінеральних добрив.

 

Встановлено, що вапнування по фону органо-мінерального удобренняскорочувало на 10—28% вміст рухомих гумінових кислот у складі гумусу порівняно з неудобреним контролем, що свідчить про зменшення вмісту водорозчинних органічних сполук і закріплення гумусових кислот в орному шарі ґрунтів.

 

Наші дослідження підтвердили, що систематичне внесення тільки мінеральних добрив навіть у помірних дозах 120—160 кг/га погіршує якісні характеристики гумусу: на 20% зменшувався загальний вміст гумінових кислот, зростала частка в складі гумусу агресивних рухомих фракцій гумінових та фульвокислот.

 

Висновки

 

Для збереження гумусу в орних ґрунтах всіх типів потрібно систематично вносити органічні та мінеральні добрива, що допоможе втримувати родючість ґрунтів стабільною та досягати запланованого врожаю культур. На більш родючих землях можливо нетривалий час застосовувати помірну мінеральну систему (160 кг/гаNРК) внесення добрив, у зв’язку з їх вищою ємністю вбирання і буферністю. Проте в умовах інтенсивної просапної (наприклад, зерно-бурякової) сівозміни навіть на чорноземах глибоких бездефіцитний баланс гумусу в ґрунті складається при внесенні не менше 10 т гною на 1 га сівозміни. Розробляючи систему удобрення для ґрунтів із кислою реакцією, у сівозміні 1—2 рази планують вапнування, а на солонцюватих ґрунтах — 1 раз на 8—10 років внесення гіпсу. Високі дози мінеральних добрив (200—300кг/га)слід застосовувати під інтенсивні культури разом з внесенням гною, торфу або соломи, травосіянням у сівозміні бобових не менш як 25% і проведенням вапнування. Тільки комплексне поєднання системи удобрення міндобрива+органіка+меліорант збереже рівень гумусу в ґрунті і стабілізує родючість у цілому.

 

 

Тетяна Григора, кандидат с.- г. наук

ННЦ «Інститут землеробства» НААНУ

ЧИТАЙТЕ БІЛЬШЕ