Оптимальні умови ґрунтового середовища, як основа реалізації генетичного потенціалу рослин

719

Фермеру, для того щоб бути успішним землекористувачем у сучасних реаліях, потрібно створити належні умови ґрунтового середовища, які б забезпечували максимальну реалізацію генетичного потенціалу рослин. Спробуємо узагальнити, які ж це умови.  

Яким має бути ґрунт? 

Щільність з непорушеною будовою, щільність твердої фази ґрунту та шпаруватість, які суттєво впливають на процеси ґрунтоутворення та родючість ґрунту, є невід’ємними складовими генетичної меліоративної та агрономічної характеристики ґрунтів.

Рослини мають зростати в шпаруватому ґрунтовому середовищі, а багаторазові обробки ґрунту надмірно порушують його природні властивості, структуру, призводять до ущільнення ґрунту, утворення плужної підошви, руйнують грудочки та перетворюють їх у пил, який після дощу намокає і нібито цементується, утворюючи на поверхні ґрунту кірку, яка призводить до непродуктивних втрат вологи та перешкоджає вільному проникненню повітря у верхній шар ґрунту. Відновивши мікробіологічну активність ґрунту, можна покращити повітряний і водний режими, структуру ґрунту, рН ґрунтового розчину.

Наявність повітря у прикореневому шарі ґрунту має низку корисних властивостей, які не можливо переоцінити, адже це один із основних компонентів, який визначає родючість ґрунту. Наявність повітря у верхньому 20-сантиметровому шарі ґрунту на рівні 25% від загального його об’єму є однією із основних умов для ефективного зростання рослин.

Повітря у верхньому шарі ґрунту необхідне як кореневій системі рослин, так і для оптимальної життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів, особливо азотфіксуючих аеробних бактерій, які перетворюють молекулярний азот атмосфери у доступну для рослин форму. Верхній п’ятисантиметровий шар ґрунту за теорією Овсинського І. Є., має бути пухким,  частково виконувати роль мульчі, щоб відсікати капілярний підйом ґрунтової вологи та перешкоджати непродуктивним його втратам. Через цей пухкий шар ґрунту може вільно проникати гаряче повітря, а наявність на поверхні ґрунту рослинного покриву з листовим індексом 4:1 або рослинних решток, ефективно захищає ґрунт від прямого сонячного випромінювання. Такі умови забезпечують різницю температур між гарячим повітрям і ґрунтом на глибині 4–6 см, що сприяє природній конденсації вологи з атмосферного повітря. Це надзвичайно цінна волога, яка є однією із основних умов для існування ґрунтової біоти.

Виникає запитання, який ґрунт нині має такі властивості? Відповідь очевидна – деградовані, переущільнені важкі ґрунти, які займають переважну більшість території нашої країни не створюють належних умов для оптимального зростання рослин. Причинами є відсутність потрібної кількості повітря в аеробному шарі ґрунту та наявність плужної підошви в анаеробному шарі ґрунту.

Так яким же має бути ґрунт, щоб він задовольняв вимоги рослин? Ґрунт має бути твердим, але шпаруватим, як губка, щоб у нього без перешкод надходила потрібна кількість повітря.

За теорією І. Є. Овсинського, засновника ґрунтозахисної системи землеробства, не можна обробляти ґрунт на глибину більше 5 см. Вчений агроном кінця XIX – початку XX століття виступив фундатором безплужного обробітку ґрунту, адже він описав, як потрібно діяти, щоб отримувати максимальну врожайність за мінімальних зусиль. Його теорія небезпідставна та має право на існування, але з того часу пройшло багато років, тому сьогодні її треба адаптувати до сучасних природних умов і викликів сьогодення, що пов’язані зі змінами клімату, повальною деградацією ґрунту, а також використовуючи сучасні ґрунтообробні знаряддя, що створюють такі умови, за яких рослини будуть спроможні на генетичному рівні сповна реалізувати свій потенціал.

Що спричиняє шпаруватість ґрунту?

  • Отвори, що залишаться в ґрунті після пересування у ньому ґрунтової фауни.
  • Коріння рослин, особливо ті трубчаті пустоти, які лишаються в ґрунті після мінералізації кореневої системи.

Умови, що забезпечують збалансоване живлення для рослин:

  • Наявність аеробних мікроорганізмів, які мешкають у верхньому шарі ґрунту до глибини проникнення повітря (12–14 см).
  • Наявність відмерлої органіки, яка за наявності кисню мінералізується, цим самим забезпечує збалансоване живлення для рослин через трофічний ланцюжок: рослинний організм – сапрофітні мікроорганізми (гетеротрофи) – рослинний організм.

Нижче 14 см існують анаеробні мікроорганізми, які мешкають у безкисневому середовищі, у якому процеси мінералізації органічної речовини не відбуваються. Тому глибокий обробіток з перевертанням пласта та загортання сидеральних культур спричиняє процеси бродіння, за яких виділяються шкідливі гази – метан, аміак, сірководень тощо.

За яких умов  відбувається активне розмноження ґрунтових мікроорганізмів, які розкладають рослинні залишки та фіксують атмосферний азот із повітря? – За наявності на поверхні й у верхньому шарі ґрунту достатньої кількості рослинних решток.

Чому потрібно руйнувати плужну підошву?

Більшість фермерів розуміють, що формування врожайності сільськогосподарських культур, забезпечення їх вологою та елементами живлення залежить від стану ґрунту, його властивостей та відповідності оптимальним умовам, які потрібні рослинам для їхнього динамічного зростання. Тому так важливо диференційовано підбирати перелік агротехнологічних операцій і відповідні ґрунтообробні знаряддя.

Однією з найбільших проблем, що перешкоджає оптимальному зростанню культур, є наявність плужної підошви, яка може за різними оцінками науковців знижувати врожай до 30-40%. Водопоглинальна властивість таких ґрунтів менша, через це – засвоєння атмосферних опадів за наявності плужної підошви може знижуватися у 3-4 і більше разів, за умов зрошення.  Переущільнення ґрунту призводить до порушення процесів газообміну в ґрунті, що зумовлює зниження інтенсивності виділення вуглекислоти майже в 2 рази, що також негативно впливає на мікробіологічну активність ґрунту.

Мал. 1. 1 Розріз ґрунту: коріння кукурудзи не пробиває плужну підошву, вода не проходить вниз, рослина має недостатнє живлення
Мал. 1. 2 Глибокорозпушувач руйнує плужну підошву
Мал. 1. 3 Кукурудза росте на глибину до нижньої вологи

Безструктурні ґрунти з обмеженим доступом повітря негативно впливають на формування кореневої системи, що спричиняє погіршення перебігу фізіологічних процесів росту та розвитку культур. Через це рослини стають дуже чутливими до метеорологічних умов, а тимчасові посухи чи перезволоження ґрунту призводять до погіршення засвоєння елементів живлення та значного зменшення врожайності. Тому руйнування плужної підошви, покращення аерації та створення оптимальних умов для функціонування анаеробних мікроорганізмів на глибині понад 35 см, підвищує кількість трансформованого азоту, фосфору, калію та інших елементів живлення, що є надзвичайно цінним для життєдіяльності рослин.

© Наталія Негуляєва, канд. с.-г. наук, с. н. с.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here