Вплив надходження рослинних решток на вміст гумусу у ґрунті

787
Баланс гумусу в грунті

Родючість ґрунту, забезпечення рослин основними елементами живлення впродовж усього періоду вегетації та формування високих урожаїв нерозривно пов’язані з запасами у ньому органічних речовин. Встановлено, що врожайність зернових культур тісно корелює з кількістю рухомого гумусу і надходженням свіжих органічних речовин у ґрунт. В умовах активної інтенсифікації сільськогосподарського виробництва надзвичайно важливо не допустити великих втрат гумусу і особливо – рухомої його частини.

Основним джерелом нагромадження органіки в орних ґрунтах є культурні рослини – їхні кореневі та післязбиральні рештки. З рослинними рештками в типових сівозмінах у ґрунт надходить більше органічних речовин, ніж із органічними добривами. Нагромадження органічної речовини у ґрунті відбувається уже під час вегетації рослин за рахунок регенерації кореневої системи, кореневих виділень і посиленої діяльності мікроорганізмів. Отже, сільськогосподарські культури, як і рослини, є не лише «споживачами», а й активними «творцями» ґрунтової родючості.

Нагромадження рослинних решток у ґрунтах зумовлюється видовим складом, розміщенням і співвідношенням культур у сівозміні. Змінюючи співвідношення площі під різними рослинами, можна певною мірою збільшувати надходження свіжої органічної речовини у ґрунт із рослинними рештками.

Слід зазначити, що рослинні рештки містять значну кількість елементів живлення, які можуть використовувати наступні культури сівозміни. За даними дослідників, з рештками різних культур у ґрунт повертається (від загальної кількості їх в урожаї) від 27 до 60,5% азоту, 18,5–51,7% фосфору, 16,7–48,1% калію, 27,6–54% кальцію.

Стійкість показників родючості ґрунту повністю залежить від динамічної рівноваги між процесами гуміфікації та мінералізації органічної речовини. За цілинного ґрунтоутворення переважає гуміфікація і відбувається поступове нагромадження органічної речовини ґрунту, вміст якої за певних умов потім стабілізується; в умовах сільськогосподарського виробництва активізуються процеси мінералізації, вміст гумусу зменшується, після чого з часом також стабілізується. Таким чином, для бездефіцитного балансу гумусу в орних ґрунтах необхідно шукати нові шляхи збільшення свіжої органічної речовини для забезпечення переваги процесів гуміфікації над мінералізацією.

Метою наших досліджень було вивчення впливу різних варіантів удобрення ґрунту на врожайність сільськогосподарських культур, кількість рослинних решток і вміст рухомих гумусових речовин у ґрунті.

Дослідження проводились в умовах Правобережного Лісостепу України на чорноземі типовому легкосуглинковому Фастівського агроґрунтового району в 2012–2013 рр. у НДГ «Великоснітинське» в 4-пільній сівозміні: соя; озима пшениця; кукурудза на зерно; ячмінь. Варіанти удобрення такі (норми на 1 га сівозмінної площі): 1) контроль (без добрив); 2) солома 1,2 т/га + N12 + N78P68K68; 3) солома 1,2 т/га + N12 + сидерати + N78P68K68. Обробіток ґрунту був загальноприйнятий для даної зони.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ, БАЛАНС ГУМУСУ В ҐРУНТІ

У варіантах досліду найбільшу врожайність забезпечували культури за внесення соломи 1,2 т/га + N12 + сидерати + N78P68K68 (табл. 1). Так, урожайність сої за такого удобрення становила 3,4 т/га, що на 1,9 т/га більше, ніж на контролі. Озима пшениця також позитивно реагує на внесення добрив. На контролі її врожайність становила 2,73 т/га, за внесення соломи й NPK приріст урожаю становив 1,64 т/га, а у разі поєднання соломи, сидератів та NPK урожайність зросла ще на 0,19 т/га. За вирощування кукурудзи на зерно також виявлено достовірну різницю між урожайністю культури на контролі та на удобрених ділянках (2,4–3,1 т/га). Поєднання органічних і мінеральних добрив під ячмінь ярий забезпечує врожайність зерна на рівні 3,79–4,0 т/га.

Кількість новоутвореного гумусу залежном від урожайності та надходження рослинних рештокОсновними статтями надходження, які враховують у розрахунку балансу гумусу, є внесені органічні добрива, приорані пожнивні (післяукісні) рештки, нетоварна (побічна) частина врожаю, сидеральні культури. Втрати гумусу відбуваються за рахунок мінералізації та змиву. Iз 2003 року баланс гумусу розраховують за методикою без урахування надходжень за рахунок сидератів.

Кількість кореневих і пожнивних решток, які залишають після себе культури сівозміни, збільшується за зростання врожаю. Найбільше рослинних решток потрапляє в ґрунт після озимої пшениці – 12,1–12,2 т/га, оскільки побічна продукція цієї культури (солома) використовується в господарстві як органічне добриво. Саме тому кількість гумусу, який може утворитися з решток пшениці з урахуванням мінералізації, є найбільшою з-поміж усіх культур сівозміни.

Найменшу кількість рослинних решток (2,1–2,9 т/га), а відповідно, і гумусу, що може з них утворитися, виявлено за вирощування сої, тому баланс гумусу є від’ємним на всіх варіантах удобрення. У разі вирощуванні ярого ячменю в ґрунт потрапляє також незначна кількість кореневих і пожнивних решток (4,2–5,3 т/га). Процеси мінералізації переважають над процесами гуміфікації, тому баланс гумусу є від’ємним, але величини менші, ніж у разі вирощування сої.

Внесення соломи та використання сидератів
Внесення соломи та використання сидератів істотно впливає на вміст рухомої частини гумусових речовин

Кукурудза має значно більшу біомасу і триваліший вегетаційний період, ніж попередні дві культури, тому в варіантах за післядії соломи та сидератів може утворюватись 0,4–0,5 т/га гумусу.

При розрахунку кількості гумусу, що може утворитися з рослинних решток і соломи за сівозміну, було з’ясовано, що внесення соломи та сидератів на фоні мінеральних добрив створює позитивний баланс гумусу – 0,54–0,72 т/га, тоді як на контролі він від’ємний і становить –1,7 т/га (табл. 2). Згідно з цими розрахунками, вміст загального гумусу в контрольному та удобрених варіантах із часом має відрізнятися більше ніж удвічі.

Баланс гумусу та вміст рухомих гумусових речовин залежно від варіантів удобрення ґрунтуГумусові речовини, добуті з безпосередньої витяжки 0,1н NaOH, є найбільш рухомою складовою органічної речовини ґрунту. Будучи найближчим резервом для поповнення запасів елементів живлення рослин, вони впродовж вегетаційного періоду можуть мінералізуватись до кінцевих продуктів. Тому кількість рухомих гумусових речовин характеризує родючість ґрунту і може вказувати на спрямованість ґрунтових процесів.

Дослідження впливу варіантів удобрення на вміст рухомої частини гумусових речовин ґрунту засвідчили, що її кількість коливається в межах 0,34–0,41% у верхніх шарах 0–10 і 10–20 см, а з глибиною рівномірно зменшується до 0,19–0,2%. Внесення соломи та використання сидератів істотно впливає на цей показник, а різниця між варіантами солома + NPK і контроль не суттєва. Незважаючи на різницю в варіантах щодо кількості рослинних решток і балансу гумусу, вміст рухомих гумусових речовин практично не залежить від удобрення.

Загальний вміст гумусу віддзеркалює умови ґрунтоутворення. Переважання обсягу рослинних решток поступово переходить у переважання гумусу, різниця у варіантах удобрення стає більш суттєвою. Внесення соломи збільшує вміст гумусу порівняно з контролем на 0,25–0,35% (у шарі 0–20 см), а використання водночас соломи і сидератів – на 0,35–0,6%. Iз глибиною різниця дещо зменшується, але тенденція залишається.

ВИСНОВКИ

Таким чином, для позитивного балансу гумусу в сівозміні недостатньо одних лише рослинних решток, обов’язковим є внесення соломи в нормі не менше ніж 5 т/га. Зі збільшенням надходження свіжої органічної речовини у ґрунт загальний вміст гумусу зростає, а лабільна його частина залишається майже однаковою на всіх варіантах удобрення.

Р. П. Богданович, канд. с.-г. наук, доцент; В. С. Олійник, канд. с.-г. наук, НУБІП