Стратегії підтримки бездефіцитного балансу гумусу в орних ґрунтах

Гумус визначає родючість ґрунту і безпосередньо впливає на урожайність сільськогосподарських культур. У природних умовах його вміст стабільний, але під час оранки та інтенсивного використання земель цей баланс неминуче порушується. Щоб зберегти потенціал поля і не допустити виснаження земель, агроному необхідно створити умови для бездефіцитного балансу органічної речовини.

Чому рілля втрачає гумус і як компенсувати втрати

Втрати гумусу на окультурених ґрунтах відбуваються безперервно. Інтенсивний обробіток ґрунту прискорює доступ кисню до глибоких шарів, провокуючи швидке розкладання органіки. мінеральних добрив">Застосування мінеральних добрив також активізує ґрунтову мікрофлору, яка починає інтенсивно руйнувати гумус для забезпечення своєї життєдіяльності.

Основними чинниками зниження запасів гумусу в ґрунті є:

• зменшення кількості рослинних решток, що надходять, при заміні природного біоценозу агроценозом;
• прискорення мінералізації органічної речовини через частий механічний обробіток і підвищену аерацію;
• розкладання і біодеградація гумусу під впливом фізіологічно кислих добрив;
• посилення мінералізації під час проведення осушувальних або зрошувальних заходів;
• розвиток водної та вітрової ерозії ґрунтів.

Для поповнення втрат органічної речовини на практиці використовують комплекс агроприйомів. Їх вибір залежить від спеціалізації господарства та доступності ресурсів. Основне завдання — забезпечити постійний приплив свіжої органічної речовини в ґрунт.

• внесення органічних добрив у чистому вигляді або в поєднанні з мінеральними добривами;
• заорювання зелених добрив (сидератів), а також збереження пожнивно-кореневих решток;
• включення в сівозміну бобових культур і бобово-злакових травосумішей із переважанням бобового компонента;
• загортання подрібненої соломи в поєднанні з азотними добривами;
• використання різних органічних відходів сільськогосподарського походження.

Швидкість руйнування (мінералізації) гумусу неоднакова. Вона безпосередньо залежить від гранулометричного складу ґрунту, а також від вирощуваних культур і технології їхнього вирощування. На легких піщаних ґрунтах органіка розпадається швидше, а в чистому пару втрати досягають максимуму.

• Мінералізація свіжої органіки за 2 роки — 70–80%
• Гуміфікація свіжої органіки — 20–30%
• Щорічна втрата запасів гумусу — 1,5–2,0%
• Вміст азоту в гумусі — близько 5%
• Коефіцієнт гуміфікації гною (при сухій речовині 25–50%) — 20–25%

Як розрахувати баланс гумусу і норми внесення органіки

Витрата гумусу тісно пов'язана з азотним живленням рослин. Якщо азотний баланс на полі від’ємний, культури починають компенсувати дефіцит за рахунок ґрунтової органічної речовини. Загальні розміри зменшення залежать від виду рослин та їхньої продуктивності.

Для точного планування норми внесення органіки необхідно розрахувати обсяг зруйнованого за сезон гумусу. Зробити це можна за спеціальною формулою виносу азоту:

Гм = (Уо · KN + Уо · КР · КNP) · 0,6 · 20

де:

• Гм — кількість мінералізованого гумусу, ц/га;
• Уо — урожай основної продукції, ц/га;
• КN — винос азоту 1 ц основної і відповідною кількістю побічної продукції, кг;
• КР — коефіцієнт виходу рослинних решток стосовно основної продукції;
• КNР — винос азоту 1 ц рослинних решток, кг;
• 0,6 — коефіцієнт виносу азоту ґрунту стосовно всього виносу його рослинами;
• 20 — коефіцієнт переведення азоту в гумус.

Усі необхідні довідкові дані для розрахунків містяться в регіональних агрохімічних посібниках. Вони враховують специфіку місцевих ґрунтів і клімату.

Паралельно з розпадом у ґрунті йде процес гуміфікації — перетворення свіжих органічних решток на гумусові речовини. Щороку за рахунок кореневих і пожнивних решток запаси гумусу частково поповнюються. Зернові культури повертають у ґрунт 0,4–0,6 т/га гумусу, просапні — 0,2–0,3 т/га, а багаторічні трави — 0,5–1,0 т/га. Коефіцієнт гуміфікації решток зернових культур і багаторічних трав дорівнює коефіцієнту гуміфікації підстилкового гною, а для просапних культур він удвічі менший.

Для довгострокового планування важливо розуміти динаміку родючості на кілька років уперед. Очікувані запаси гумусу за повну ротацію сівозміни можна спрогнозувати за формулою накопичення органічної речовини:

St = (S0 + Kг · A · t) · (1 – Км)

де:

• St — запаси гумусу через t років, т/га;
• S0 — початкові запаси гумусу, т/га;
• Кг — коефіцієнт гуміфікації свіжих органічних речовин у частках одиниці (за одиницю береться А);
• А — кількість свіжих органічних речовин, що надходять у ґрунт, т/га;
• t — час прогнозу, років;
• Км — коефіцієнт мінералізації гумусу в частках одиниці.

Накопичення гумусу збільшує в ґрунті частку його лабільної фракції. Цей активний гумус здатний до інтенсивної мінералізації. Саме він витрачається на поточне живлення рослин в період вегетації.

Для підтримання стабільного бездефіцитного балансу потрібні регулярні компенсаційні дози гною. Його обсяги суттєво різняться залежно від ґрунтово-кліматичної зони. Орієнтовні нормативи внесення наведені нижче.