Дегуміфікація чорнозему звичайного в умовах степової зони України

Abstract

Актуальність обумовлена необхідністю вирішення проблеми активізації негативного впливу у результаті інтенсивної виробничої діяльності у аграрній сфері на зональний підтип ґрунту чорнозем звичайний. У північній підзоні Степу України у чорноземі звичайному під впливом тривалої дії на нього антропогенного чинника спостерігаються суттєві зміни за всіма агрохімічними показниками, особливо за вмістом в ньому гумусу. Мета. Узагальнити дослідження вивчення чорноземів у історичному розвитку, надати оцінку змін вмісту гумусу, які відбулися в чорноземі звичайному під дією тривалого впливу антропогенного чинника, шляхом порівняння його вмісту в ґрунті порівняно з цілинними ділянками та розробка наукових рекомендацій щодо проведення агрохімічних заходів збереження родючості ґрунту і призупинення втрати гумусу. Матеріали та методи. Багаторічні дослідження проводили на експериментальній базі ДУ Інституту зернових культур НААН України ‒ Ерастівській дослідній станції і навчально-науковому центрі Дніпровського державного аграрноекономічного університету. Аналітичні дослідження відібраних зразків ґрунту виконувались за стандартизованими методиками в Дніпровській філії ДУ Інститут охорони ґрунтів України. Дослідження по визначенню якості ґрунту та вмісту органічних речовин проводилися згідно з ДСТУ 4289:2004. Результати. Виконані дослідження переконливо показали: найсуттєвіші зміни вмісту гумусу спостерігалися в шарі 0–5 см – 8,25 % на цілині і 4,2 % – на ріллі, тобто різниця між ними становила 4,05 %. До глибини 0–60 см за вмістом гумусу цілинна ділянка суттєво переважала ріллю і лише розпочинаючи з глибини 60–65 см і глибше вміст гумусу в ґрунті ріллі почав переважати цілинну ділянку. Зростання вмісту гумусу на ріллі розпочинаючи з глибини 60 см пояснюється формуванням в ній лабільного гумусу, який разом з атмосферними опадами мігрував в нижній підорний шар ґрунту. Висновки. Встановлено, що тривале розорювання чорноземних ґрунтів і інтенсивне їх використання в сільськогосподарському виробництві призводить не тільки до розвитку в них дегуміфікаційних процесів, а й сприяє підлуговуванню орного шару ґрунту, викликаного підняттям і концентрацією в них гідрокарбонатів кальцію та магнію. Розрахунок прогнозу балансу гумусу свідчать, що для повного відшкодування його втрат від мінералізації, при сучасній структурі посівних площ в степовій зоні України необхідне щорічне внесення напівперепрілого гною дозою 8,0 т/га. Topicality. This study is relevant due to the need to address the problem of intensifying the negative impact of intensive agricultural activities on the zonal soil subtype of ordinary chernozem. In the northern sub-zone of the Steppe of Ukraine, the ordinary chernozem undergoes significant changes in all agrochemical parameters, especially in its humus content, due to the long-term impact of anthropogenic factors. Purpose. The research is aimed at generalising the research on the historical development of chernozems, assessing changes in the humus content of ordinary chernozem under the long-term influence of anthropogenic factors, comparing its content in the soil with virgin plots, and developing scientific recommendations for agrochemical methods of preserving soil fertility and stopping the loss of humus. Material and Methods. Long-term studies were conducted at the main experimental facilities of the SE Institute of Grain Crops of NAAS of Ukraine - Erastivska Research Station and the Educational and Research Centre of Dnipro State Agrarian and Economic University. Analytical studies of the selected soil samples were carried out according to standardised methods at the Dnipro branch of the Soil Protection Institute of Ukraine. Studies to determine soil quality and organic matter content were carried out in accordance with DSTU 4289:2004. Results. The studies have convincingly shown that the most significant changes in humus content were observed in the 0–5 cm layer – 8.25 % on virgin soil and 4.2 % on arable land, i.e. the difference between them was 4.05 %. The virgin soil significantly exceeded the arable land in terms of humus content up to a depth of 0–60 cm, and only from a depth of 60–65 cm and deeper did the humus content of the arable land begin to exceed the virgin soil. The increase in humus content from a depth of 60 cm on arable land is explained by the formation of labile humus, which migrated to the lower subsoil layer together with precipitation. Conclusions. The results of the research have shown that long-term ploughing of chernozem soils and their intensive use in agricultural production not only leads to the development of dehumification processes, but also contributes to alkalinisation of the arable layer of soil as a result of the rise and concentration of calcium and magnesium hydrocarbons in soil. Forecasts of the humus balance indicate that to fully compensate for its losses from mineralisation in the current structure of agricultural areas in the Steppe zone of Ukraine, it is necessary to apply annually semi-rotted manure at a rate of 8.0 t/ha.