Навігація


Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
Агрохімічні параметри родючості земель та їх оцінкаАгрофізичні параметри родючості земель та їх оцінкаФізико-хімічні параметри родючості земель та їх оцінкаХарактеристичні ознаки і параметри оцінки матеріальних потоківОсновні закони землеробства і рослинництва. Природна та ефективна...
ТРАНСФОРМАЦІЯ ЯКОСТІ ЗЕМЕЛЬ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПРИЗНАЧЕННЯ ПІД...ЯКІСТЬ ҐРУНТУРодючість ґрунту, його відтворення й оптимізація умов життя рослинЗаходи створення глибокого родючого орного шару ґрунтуВідновлення і поліпшення родючості ґрунту
 
Головна arrow Агропромисловість arrow Оцінка і прогноз якості земель
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ОЦІНКА ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ РОДЮЧОСТІ ЗЕМЕЛЬ

Родючість ґрунтів як інтегральний показник якості земель сільськогосподарського призначення

Критерієм оцінки екологічного стану сільськогосподарських угідь перш за все є рівень родючості грунтів, як основа функціонування цієї категорії земель. Саме родючість грунтів зумовлює рівень продуктивності земель, їх господарську значимість і вартість. Відповідно до Закону України "Про охорону земель" родючість грунтів визначається як здатність грунту задовольняти потреби рослин в елементах живлення, воді, повітрі і теплі в достатніх кількостях для їх нормального розвитку, які в сукупності є основним показником якості грунту. Родючість – основна специфічна властивість грунтів, що якісно відрізняє їх від вихідної (материнської) гірської породи. На цілині родючість тісно пов'язана з генетичними особливостями грунтів, а на ріллі, крім того, ще й з характером їх сільськогосподарського використання. Її рівень залежить від складу грунту, агрономічно цінних властивостей і режимів, які в свою чергу зумовлені як грунтоутворювальними процесами, так і технологіями вирощування сільськогосподарських культур.

Таким чином, родючість – не тільки природне, а й соціально- економічне явище. По суті воно дуже складне, багатофакторне, різноманітне, відносне і динамічне. Через це для характеристики родючості використовують багато термінів. Найбільш узагальнену класифікацію термінів з родючості грунтів розробив Б.О. Нікітін (рис. 2.1).

Наведені на рисунку терміни характеризують або особливості генезису родючості й проявлення її через урожай сільськогосподарських культур або відображають рівень економічного

Класифікація термінів за родючістю (за Б.О. Нікітіним)

Рис. 2.1. Класифікація термінів за родючістю (за Б.О. Нікітіним)

стану родючості. Наприклад, розподіл родючості на природну і штучну пов'язаний з її походженням; на потенційну та ефективну – з мірою економічної доцільності використання грунтів на певному етапі розвитку землеробства. Не зупиняючись на тлумаченні поданих на рисунку термінів, розглянемо суть потенційної, ефективної та економічної родючості.

Потенційна родючість орних земель (за визначенням В.В. Медведева) – це та частина повної родючості, яка закладена в її агрономічних властивостях як можливість одержання максимального врожаю сільськогосподарських культур, але з об'єктивних причин вона не може бути повністю реалізована.

Потенційна родючість- визначається складом і сукупністю відносно сталих властивостей грунту. Тому при використанні звичайних агротехнічних прийомів вона відносно стала і змінюється, як правило, повільно. Однак під впливом інтенсивної меліорації (осушення, промивання від солей, меліорація кислих і солонцевих ґрунтів), а також внаслідок забруднення токсичними речовинами, вторинного засолення та інших несприятливих факторів потенційна родючість ґрунту може швидко та істотно змінюватися (Шишов Л.Л. та ін., 1987).

При сільськогосподарському використанні грунтів частина потенційної родючості реалізується в урожаї культурних рослин. Саме вона і являє собою ефективну родючість грунту. При цьому відбуваються певні "витрати" не тільки поживних речовин грунту, а й іншого речовинного складу та агрономічних властивостей.

Теоретично ефективна родючість має оцінюватися сукупністю показників властивостей грунтів, від яких залежить забезпечення врожаю. Однак у зв'язку з тим, що наука ще не виробила критерії оцінки "витрат" усіх агрономічних властивостей (за винятком увібраних рослинами поживних речовин), то практично вона вимірюється рівнем урожаю. Деякі автори пропонують взяти за основний показник величину поживних речовин, що перейшли в біомасу за вегетаційний період на одиниці площі (Нікітін Б.О., 1981).

Ефективна родючість досить динамічна не тільки в багаторічному циклі, а й протягом вегетації. Тому як мінімальний період часу для визначення її рівня можна використати ту чИ іншу фазу розвитку сільськогосподарських рослин, які вирощують на даному грунті (Шишов Л.Л. та ін., 1987).

Рівень ефективної родючості в природних умовах, незважаючи на залежність від погоди, має певні межі величин, що характерні для рівноважного стану даного біогеоценозу. На сільськогосподарських угіддях вони можуть дуже коливатися залежно від сортів рослин, агротехнічних прийомів, економічних умов. У зв'язку з цим ефективна родючість на грунтах сільськогосподарських угідь проявляється у формі економічної (Нікітін Б.А., 1981) або природно-економічної (Медведєв В.В., 1992). Вона формується за умов конкретної господарської діяльності людини, коли можливі значні Відхилення біологічного кругообігу речовин від незайманих природних ценозів як у бік зниження, так і підвищення її ємності. Звідси економічна родючість Може бути прибутковою, мінімальною і критичною.

На сучасному етапі розвитку землеробства розробляється новий підхід до управління родючістю грунтів. В основу його покладено ідею створення моделей високородючих фунтів за допомогою ЕОМ. Для розв'язання такого завдання необхідні досить широкі дослідження з вивченням закономірностей функціонування потенційної та ефективної родючості, відпрацювання діагностичних показників і їх оптимальних параметрів для контролю стану родючості як в цілому, так і окремих її складових компонентів. Простежимо закономірності еволюції ефективної та потенційної родючості фунтів під час освоєння і використання їх у землеробстві на прикладі чорноземів типових Лісостепу. За Г.Я. Чесняком (1980) у період освоєння (перші 7-12 років після оранки цілини) ефективна родючість (урожай сільськогосподарських культур) помітно зростає при одночасному зниженні потенційної (зменшуються вміст гумусу, валові запаси азоту і фосфору, погіршуються фізико-хімічні й фізичні властивості тощо). В подальші роки (приблизно до 50 років) ефективна родючість чорноземів знижується до певного рівня, але ще залишається високою. Після цього за умов незмінної агротехніки вирощування сільськогосподарських культур, невикористання добрив і меліорантів ефективна родючість староорних чорноземів підтримується приблизно на однаково низькому рівні за рахунок мобілізації і виорювання потенційної родючості. Врешті це призводить до зниження як ефективної, так і потенційної родючості.

Таким чином, людина, використовуючи грунт у сільськогосподарському виробництві, сприяє різкій активізації потенційної родючості, що зумовлює високі врожаї культурних рослин під час освоєння грунтів. Високий рівень ефективної родючості при неповній компенсації факторів грунтової родючості підтримується за рахунок одночасного зниження потенційної. Але при тривалому такому використанні грунтів значно знижується і ефективна родючість. Внаслідок цього формуються деградовані, виснажені грунти з низькою потенційною та ефективною родючістю.

На формування деградованих грунтів в умовах агроценозів впливають не тільки некомпенсований кругообіг речовин у системі грунт – рослина, а й негативні наслідки від використання агротехнічних прийомів, а також від ущільнювальної дії ходових систем тракторів і сільськогосподарських машин на грунт. Це в цілому зумовлює втрати гумусу, кальцію, руйнування структури, ущільнення, змитість грунтів.

Для підтримання потенційної родючості орних земель потрібно систематично і своєчасно компенсувати втрати органічної речовини і кальцію (табл. 2.1). На орних грунтах концентрується значна кількість фітомаси, причому в Лісостепу і Степу навіть більше за цілину. Однак, надходження рослинних решток у ґрунт на ріллі порівняно з природними аналогами різко зменшується. Внаслідок цього багато виноситься поживних речовин і втрачається гумусу з грунту, що вимагає компенсації з боку людини. Але в цьому випадку окремих заходів недостатньо, потрібний комплексний системний підхід до окультурення грунтів.

Таблиця 2.1

Кількість і якість рослинних решток, шо надходять у грунт та біопродуктивність природних і культурних ценозів

Угіддя

Приріст фітомаси за рік, ц/га сухої речовини

Фітомаси рослинних решток, ц/га/рік сухої речовини

Кальцій у рослинних рештках, кг/га/рік

Дерново-середньопідзолистий ґрунт

Ліс

110

65

35

Рілля

64

25

33

Рілля інтенсивного використання

92

32

25

Чорнозем типовий

Переліг

143

143

51

Рілля

178

28

13

Рілля інтенсивного використання

226

34

10

Темно-каштановий слабосолонцюватий ґрунт

Переліг

40

40

64

Рілля

93

26

10

Рілля інтенсивного використання, зрошувана

309

55

61

Окультурення ґрунтів (за В.В. Медведєвим) – це екологічна реорганізація грунтового тіла і зміна грунтових процесів згідно з вимогами головної групи сільськогосподарських культур з метою сталого зростання їх урожайності на основі підвищення потенційної та ефективної родючості. Тому родючість грунту обов'язково в своє поняття включає рослину і відображає ступінь відповідності в системі ґрунт-рослина. Оскільки певні рослини ставлять неоднакові вимоги до властивостей грунту і в різній мірі здатні використовувати потенційну родючість грунту, то звідси логічно випливають такі завдання щодо окультурення:

– неоднозначна зміна найважливіших агрономічних властивостей грунтів;

– встановлення оптимальних взаємовідносин між грунтом і головною екологічною групою вирощуваних на ньому рослин;

– спеціалізація землеробства з врахуванням агроекологічних та економічних умов.

Нині вже створені теоретичні передумови управління грунтовою родючістю як відносно простого, так і розширеного відтворення, при цьому' система контролю і управління родючістю грунту має будуватися на основі грунтово-екологічного районування з врахуванням спеціалізації і концентрації сільськогосподарського виробництва.

Земельні ресурси України значно диференціюються за родючістю. В умовах важкого економічного стану більшості сільгосппідприємств вимоги рослин задовольняються практично за рахунок тільки природної родючості грунтів. Її параметри стосовно провідних сільськогосподарських культур визначаються генетичними особливостями грунтів, їх гранулометричним складом, ступенем зволоження та попередниками і мають значні відмінності в зонально- регіональному плані. Для прикладу, за даними Полупана та ін. (2002) агропотенціал озимої пшениці після зайнятого пару за природної родючості грунтів в середні за зволоженням роки і при високому рівні агротехніки коливається від 7-9 до 34-38 ц/га. Врожайність 7-9 ц/га властива дерновим опідзоленим піщаним грунтам, 10-15 ц/га – дерновим "опідзоленим зв'язно-піщаним, буро-підзолистим кислим поверхнево оглеєним легко- і середньосуглинковим, ясно-сірим та сірим поверхнево-оглееним недренованим легко- і середньосуглинковим; ясно-сірим та сірим поверхнево-оглееним; 16- 21 ц/га – дерново-підзолистим автоморфним і глеюватим легкосупіщаним (11-15% фізичної глини), каштановим та темно- каштановим середньо- і важкосуглинковим та легкоглинистим; 23-26 ц/га – дерново-підзолистим автоморфним і глеюватим важкосупіщаним (16-20% фізичної глини), чорноземам південним важкосуглинковим і легкоглинистим, чорноземам звичайним важкосуглинковим східної частини центрального Степу; 27-30 ц/га – чорноземам звичайним глибоким важкосуглинковим; 31-33 ц/га – сірим лісовим, темно-сірим опідзоленим, чорноземам опідзоленим та чорноземам типовим північної частини Лісостепу з вмістом фізичної глини 26-40%; 34-38 ц/га – темно-сірим, чорноземам опідзоленим середньосуглинковим вологої частини Лісостепу; темно-сірим опідзоленим, чорноземам опідзоленим та чорноземам типовим важкосуглинковим і легкоглинистим південної частини Лісостепу, чорноземам звичайним глибоким легкоглинистим Північного Степу. При внесенні добрив та проведенні меліоративних заходів в оптимальних об'ємах параметри родючості зростають на 10-30% для грунтів Сухого Степу, Степу та південної частини Лісостепу, 30-50% – північної та вологої частини Лісостепу, до 100-200% – на грунтах Полісся, до 300% – на поверхнево-оглеєних грунтах. Аналогічна диференціація за параметрами природної та ефективної родючості властива грунтам також стосовно інших культур. Реалізація вказаних її рівнів досягається лише за умови високої агротехніки, якісного насіннєвого матеріалу тощо.

В Україні, в залежності від регіону, до 30-60% земель знаходиться на схилах. Погіршені умови грунтоутворення на них внаслідок аридизації водного режиму знаходять відображення як у формуванні різних за параметрами профілю грунтів, так і суттєвому – на 15-50% залежно від ступеню ксероморфності – зниженні їх родючості. Крім цього, для них характерний періодичний розвиток ерозії, приуроченої до природної мікрорельєфної стокоскидної мережі у вигляді папілярів стоку. Реорганізація сільськогосподарського землекористування в ході проведення земельної реформи призвела до збільшення кількості меж, доріг тощо як штучних рубежів на шляху природного скидання поверхневого стоку, що загрожує посиленням водної ерозії.

За 50 років після закінчення крупномасштабно обстежень земельних ресурсів 1957-1961 pp. грунтовий покрив зазнав змін. В зв'язку з цим оцінити реальний стан земельних ресурсів можливо лише за умови повторного суцільного дослідження грунтового покриву. Тим більше, що перехід до ринкових відносин, реформування аграрного сектору економіки та введення приватної власності на землю вимагає точної інформації про якісний склад земельних ресурсів для визначення їх агровиробничих можливостей, оцінки вартості, податкової політики, моніторингу за станом грунтів з метою недопущення їх деградації, підвищення ефективності виробництва шляхом впровадження адаптованих до грунтово- екологічних умов технологій землеробства тощо. За результатами повторного крупномасштабного дослідження грунтів України для кожного землекористувача повинні бути розроблені матеріали для використання у практичних цілях:

1. Сертифікати якості грунтів за властивостями і вмістом токсичних забруднювачів та інтерпретація їх за ступенем сприятливості для с.-г. культур і обгрунтування досягнення оптимального рівня.

2. Агропотенціал природної та ефективної родючості ґрунтів у розрізі провідних сільськогосподарських культур.

3. Рекомендації з раціонального використання природного потенціалу грунтів і підвищення їх ефективної родючості в умовах мінливої ринкової кон'юнктури.

4. Розробка проектів меліорації чи реорганізації землевпорядкування, якщо землі потребують меліорації або зазнають деградації внаслідок недоліків існуючого землевпорядкування.

Основні фактори і несприятливі ґрунтові процеси, що зумовлюють зниження грунтової родючості:

1) водна і вітрова ерозія;

2) дегуміфікація;

3) агрофізична деградація грунтів;

4) трансформація лужних і кислих ґрунтів;

5) процеси засолення і осолонцювання зрошуваних грунтів;

6) негативні явища в грунтоутворенні на осушених землях;

7) процеси техногенного забруднення грунтів.

Незважаючи на сучасне екстенсивне ведення землеробства, деградаційні процеси грунтового покриву України продовжують зростати у зв'язку з невизначеністю у співвідношенні між сільськогосподарськими угіддями, незбалансованістю біогеохімічних речовин і енергії в агроландшафтах, недосконалістю протиерозійних систем охорони земель та відсутністю агрогрунтового моніторингу.

Вибір показників агрогрунтового моніторингу зумовлений необхідністю адекватної характеристики основних функцій ґрунтів, ґрунтоутворювальних – або грунторуйнівних процесів, а також основних режимів і параметрів найважливіших для рослин. Існують різні теоретичні підходи до вибору класифікації контрольних показників залежно від структури і призначення моніторингу.

Концепція агроекологічного моніторингу запропонована Мілащенком Н.З. та ін. (1990) передбачає вирішення екологічних проблем землеробства на основі найбільш повного врахування грунтово-кліматичних, господарсько-економічних особливостей агроекосистеми, якісного і кількісного стану всіх складових її блоків- компонентів (грунт – рослина – вода – атмосфера). На думку авторів цієї концепції, агроекологічний моніторинг являє собою систему постійного і тривалого' спостереження В просторі та часі за кожним блоком-компонентом з використанням відповідних параметрів і показників. Принцип підбору показників такий: з численних показників вибирають Ті, які зумовлені основним завданням зонального агроекологічного моніторингу, його функціональною схемою. Показники групують у спеціальні категорії; У блоці- компоненті "грунт" вони поділяються на 11 груп для характеристики основних властивостей і процесів.

Агроекологічний моніторинг в інтенсивному землеробстві згідно з більш ранньою публікацією Мілащенка Н.З. та ін. (1988) в першу чергу передбачає ранжування показників на три групи:

перша – включає ті, що характеризують короткочасні зміни S властивостей;

друга – довгострокові;

третя – показники для ранньої діагностики.

Потім автори концепції пропонують ранжувати показники на категорії, які, очевидно, підпорядковані лише одній з цілей моніторингу – контролю за санітарним станом середовища:

1) для визначення вмісту речовин, що необхідні для нормального функціонування агроекосистеми;

2) для виявлення речовин, які в певних концентраціях мають негативний вплив;

3) для характеристики токсичних речовин, присутність яких або зовсім виключається або допустима в мікрокількостях. Аналогічний принцип класифікації показників (необхідні, допустимі в певних кількостях, недопустимі) покладено в основу методичного підходу до групування показників якості води в сільськогосподарському водокористуванні.

Загальновідомі методи розрахунку узагальненого показника агро- і фізико-хімічних властивостей грунтів, за допомогою яких численні різноманітні ознаки, що зумовлюють основні параметри грунтових режимів, виражають через комплексну оцінку родючості з врахуванням її ефективності та еволюції.

Зокрема, у Білорусі цей принцип знайшов широке застосування (Кулаковская Т.Н., 1978), але з часом він видозмінився: кожний окремий показник властивостей грунтів тепер виражають у процентах від оптимального значення для даного типу грунту з наступним розрахунком "комплексного агрохімічного балу", або "індексу окультуреності", як середньоарифметичного з нормованих властивостей. Однак і в цьому індексі не повністю враховують вплив найгірших властивостей грунтів (малих значень складових). Наприклад, для дерново-підзолистих суглинкових грунтів, індекс окультуреності дорівнює 100 балів (оптимум) при pH 6,5, вмісті Р2O5 – 28 і К2O – 24 мг/100 г грунту і гумусу 2,2 %. Якщо припустити, що за вмістом Р2O5, К2O і гумусу грунт зберігає ці оптимальні значення, а рівень сольового pH досягає 4,5, то індекс окультуреності знижується тільки до 82 балів, тобто залишається не просто досить високим, а навіть відповідає рівню родючості грунту вище за середній. Отже, цей метод, як і більшість раніше запропонованих, не позбавлений загального недоліку, тобто не відповідає такій вимозі: якщо хоча б за одним окремим показником якість незадовільна, то в цілому вона не може оцінюватися високо.

При вирішенні завдань з кількома залежними перемінними перспективно нині використовувати так звану функцію бажаності (Медведев В.В., 1992). Під цим розуміють той чи інший бажаний рівень параметра оптимізації. Згідно з даним методом, всі показники (х) трансформують таким чином в (у), щоб найкращому значенню певного показника відповідала одиниця (або 100), а найгіршому – нуль.

Позбавлений недоліків інших аналогічних методів, метод комплексної оцінки еволюції родючості ґрунтів за зведеним показником якості ґрунтів (ЗПЯГ) (Грінченко Т.О., 1992). Виходячи з принципу функції бажаності, пропонується таке функціональне перетворення окремих параметрів оптимізації рівня ґрунтової родючості (агрохімічних, фізико-хімічних, біологічних та інших властивостей ґрунтів) (формула 2.1.):

(2.1.)

де:

Yi – перетворений показник властивості грунту;

Xi – вихідний;

аi – оптимальне значення;

bi – найгірше значення;

"к=5" і "п=3"коефіцієнти перетворення, які підбирають відповідно до проміжних рівнів показників хi і уi.

Потім складають середнє геометричне вже перетворених показників – окремих параметрів оптимізації і отримують ЗПЯГ.

Т.О. Грінченком (1992) метод апробовано на прикладі розрахунку ЗПЯГ для дерново-підзолистих і сірих лісових грунтів Полісся України, які різняться за ступенем опідзолення, оглеєння, гранулометричним складом і окультуренням. Розрахунки проведені з використанням шести показників:

1.) pH сольовий;

2) гідролітична кислотність;

3) вміст Р2О5;

4) вміст K2O;

5) вміст гумусу;

6) ступінь насиченості основами.

У таблиці 2.2 наведено значення ЗПЯГ за 100-бальною шкалою в межах адміністративних областей України за результатами першого і четвертого турів агрохімічного обстеження грунтів.

Таблиця 2.2

Індекс окультуреності грунтів України[1]

Область

ЗПЯГ у балах за турами агрохімічного обстеження

1-й

4-й

Волинська

44

54

Рівненська

49

56

Житомирська

34

55

Чернігівська

49

61

Київська

52

59

Сумська

63

69

Львівська

35

42

Тернопільська

52

63

І вано-Франківська

33

55

Закарпатська

37

54

Чернівецька

43

59

Хмельницька

48

55

Вінницька

59

66

Черкаська

74

76

Полтавська

76

78

1 Харківська

71

80

Встановлено, що в період між турами на Поліссі індекс окультуреності ґрунтів підвищився від 41 до 55 балів, а в Лісостепу – від 63 до 69 балів. Максимальне значення ЗПЯГ (+22 бали) відзначено в Житомирській та Івано-Франківській областях. Аналіз кореляційних зв'язків між індексом окультуреності та врожайністю основних сільськогосподарських культур показав, що на Поліссі, наприклад, ці зв'язки не тільки тісні (коефіцієнт кореляції г=0,8), а й значимі (дисперсійне відношення F>F01). Інакше кажучи, сукупність агрохімічних показників, на основі яких розраховували зведений показник, багато в чому зумовлює урожайність сільськогосподарських культур.

Відзначимо, що в інтервалі від 25 до 50 балів вихід зернових одиниць становив 19-25 ц/га, а в інтервалі 50-75 – 40 ц/га. Подальше збільшення індексу окультуреності (75-100 балів) забезпечує вихід зернових одиниць від 40 до 57 ц/га. Таким чином, кожні 10 балів відповідають приросту врожаю 7 ц/га.

  • [1] За даними Т О Грінченка, 1992
 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси