Теоретичні відомості

Деградація грунтів від латинського (dеgгаdасіо (погіршення)– це поступове погіршення їх властивостей, яке відбувається головним чином під впливом антропогенної діяльності та призводить до часткової або повної втрати родючості.

Таблиця 1

Поширення деградації ґрунтів в Україні

(за В.В. Медведєвим, Т.Н. Лактіоновою, Н.М.Бреус)

 

Тип деградації	Ступінь деградації, % від загальної площі
легкий	середній	сильний	всього
Втрата гумусу і поживних речовин
Переущільнення
Замулення і кіркоутворення
Площинна водна ерозія
Водна ерозія, утворення ярів
Побічна дія водної ерозії (замулення водоймищ та ін.)
Підкислення
Заболочування
Забруднення радіонуклідами			0,1	11,1
Вітрова ерозія, втрати верхнього шару ґрунту
Забруднення пестицидами та іншими органічними речовинами			0,3	9,3
Забруднення важкими металами	0,5		0,5
Засолення, підлуговування			0,1	4,1
Зниження рівня земної поверхні	0,05	0,15	0,15	0,35
Деформація земної поверхні вітром	0,04	0,23	0,08	0,35
Аридизація ґрунту	0,04	0,18		0,21

В.В.Медведєв виділяє такі типи деградації грунтів:

1. Фізична- ерозія, агрофізична деградація (переущільнення), втрата структури, зміна режиму вологості (аридизація - посухостійкість чи гідроморфізм - підтоплення ґрунтів);

2. Хімічна - дегуміфікація та забруднення ґрунтів;

3. Фізико-хімічна - процеси погіршення властивостей ґрунтів внаслідок проходження різноманітних обмінних реакцій (декальцинація, підкислення, підлуження, осолонцювання);

4. Біологічна- комплекс процесів, які призводять до істотної зміни мікробіологічного пулу чи перевтоми ґрунту.

Оцінку ступеня деградації грунтів проводять трьома шляхами, а саме:

1. Порівнюючи деградований грунт з еталоном. Еталон- це значення певного показника або параметр, характерний для цілинних ґрунтів, сформованих у типових для цієї місцевості умовах;

2. Порівнюючи параметри ґрунтів, що досліджуються, з аналогічними фоновими параметрами. Фон - це середнє значення певного показника, характерне для недеградованих ґрунтів вибраної території.

3. За абсолютними показниками якості ґрунту (незважаючи на природні властивості ґрунтів), використовуючи розроблені та стандартизовані нормативи якості ґрунтів.

 

Коротко наводимо деякі типи деградації ґрунтів.

Дегуміфікація - це процес поступового зниження вмісту гумусу у ґрунтах, що спостерігається із початку їх сільськогосподарського використання.

Основні причини втрат гумусу такі:

- інтенсивність обробітку ґрунту та необгрунтоване поглиблення орного шару;

- відчуження з поля нетоварної частини врожаю;

- недостатнє надходженням у ґрунт поживних решток та органічних добрив;

- спалювання стерні;

- посилення процесів водної ерозії та дефляції;

- зміна структури посівних площ у бік підвищення частки просапних культур.

Отже, зменшення втрат гумусу в ґрунтах України необхідно досягати шляхом мінімалізації обробітку ґрунту, збільшенням площ багаторічних трав, оптимізацією співвідношення в сівозмінах просапних культур та культур суцільного посіву, застосуванням хімічних меліорантів (вапно, дефекат, гіпс та ін..), котрі зумовлюють закріплення гумусу на поверхні мінеральної частини ґрунту.

Процес підкислення грунтівнабуває глобальних масштабів, спричинюючи негативні наслідки. Спочатку відбувається процес декальцинації, а потім спостерігається підкислення ґрунту. Нерідко вже провапновані ґрунти знов стають кислими. Причин, що обумовлюють підкислення, багато:кислотні дощі, низький рівень удобрювання ґрунтів органікою, необгрунтоване інтенсивне застосування засобів хімізації в землеробстві. Таким чином, вторинне підкислення ґрунтів має переважно антропогенне походження.

В Україні є понад 11 млн. га дерново-підзолистих, буроземних, сірих опідзолених ґрунтів і чорноземів опідзолених з підвищеною кислотністю, з яких 7, 8 млн га припадає на ріллю, понад 3 млн. га - на природні кормові угіддя. Особливо, висока кислотність вод виникає під час весняного сніготанення. Реакція таких вод може досягати рН 4-3,5. Кислі талі та дощові води, потрапляючи у ґрунт, спричинюють підкислення всього профілю ґрунту, а нерідко підкислюють і підґрунтові води. Тому темпи вапнування ґрунтів повинні перевищувати внесення мінеральних добрив. Невиконання цього правила призводить до вторинного підкислення ґрунтів. Найбільш поширений тип деградації, пов'язаний із втратою ґрунтової родючості, представлений на рис. 3. Тому необхідно проводити всебічний контроль стану ґрунтів за результатами моніторингу і порівнювати дані з природним еталоном, а також із агроекологічними вимогами до вирощуваних культур.

Агрофізичною деградацією грунтівє надмірне переущільнення земель під впливом застосування сільськогосподарської техніки. Вона призводить до зменшення глибини кореневмісного шару, зниження польової вологоємності, діапазону активної вологи, її доступність рослинам, а також рухомість елементів живлення. В результаті погіршується якість обробітку ґрунту і збільшуються затрати на його проведення.

Істотним чинником змін в агроекосистемі є застосування сільськогосподарських машин. Сучасні трактори, автомобілі та сільськогосподарські машини активно взаємодіють із ґрунтом, атмосферою і рослинами, в багатьох випадках це спричиняє порушення ходу природних процесів в агроландшафті. Через неправильне та надмірне використання сільськогосподарської техніки вплив її на довкілля супроводжується забрудненням атмосфери, ґрунту та водойм, руйнуванням структури і переущільненням ґрунту. Машинно-тракторні агрегати (МТА), виконуючи корисну роботу, надмірно ущільнюють оброблюваний шар ґрунту. Особливо зріс негативний вплив МТА на ґрунт за останні роки, коли середня маса трактора збільшилась у 1,5-2,4 рази, а кількість їх проходів по полю за вегетаційний період зросла з 3- 4 до 10-15 за вирощування зернових і до 20-25 - просапних культур.

Трактори К-700, К-700А, К-701, Т-150К, маса яких досягає 8-16 т, у разі проходження по пухкому вологому ґрунту за рахунок ударних впливів і вібрацій спричиняють його деформацію на глибину 60-80 см, а в окремих

 

випадках і глибше. На територіях із пересіченим рельєфом і зливовим характером опадів глибокі колії нерідко перетворюються на яри.

За посушливих умов рух важких МТА з підвищеними швидкостями (до 10-30 км/год) призводить до руйнування структури ґрунту та підсилює процеси дефляції. Переущільнення ґрунтів відбувається внаслідок холостих переїздів МТА по полю, внесення органічних і мінеральних добрив, перевезення сільськогосподарської продукції вантажними автомобілями.

ісля проведення агротехнічних заходів таких як лущення стерні, основного обробітку грунту, вирівнювання поверхні, культивації, боронування посіву виконуються за існуючими технологіями неодноразово.

Тому в період польових робіт поверхня поля покривається ущільненими смугами, сумарна поверхня яких значно перевищує площу поля. Ущільнений чорнозем цілком втрачає міжагрегатні пори (табл.2). Грунтові агрегати деформуються, витягуються у горизонтальному напрямку, збільшуючи свою щільність. Це призводить до зниження водо-, повітро- та коренепроникності ґрунту.

Таблиця 2

Зміна щільності чорнозему типового важкосуглинкового залежно від марки трактора та кількості проходів, г/см

 

 

 

Трактор	Кількість проходів	Глибина, см
0-10	20-30	50-60
Контроль		1,15	1,18	1,15
Т-16М (колісний)		1,27 1,43	1,30 1,32	1,15 1,15
Т -54В (гусеничний)		1,29 1,40	1,27 1,40	1,15 1,23
МТЗ-52 (колісний)		1,28 1,42	1,21 1,36	1,15 1,28
Т-74 (гусеничний)		1,22 1,38	1,21 1,26	1,15 1,15
Т-150К (колісний)		1,30 1,40	1,26 1,30	1,15 1,25

 

За наявності ущільнення тракторами ґрунту змінюється співвідношення між твердою і газоподібною фазами. Найбільше змінюється щільність орного шару, її максимальні значення досягають 1,35-1,45 г/см після 4-7 проходів, тоді як верхня межа оптимальної щільності для більшості культур становить 1,3-1,4 г/см . Зміна щільності істотно впливає на загальну пористість та повітромісткість ґрунту, і як наслідок, на ріст сільськогосподарських культур. Колії від проходу тракторів глибиною 3-8 см погіршують нанорельєф поля, збільшують поверхню випаровування, підсилюють строкатість властивостей та режимів, ускладнюють проведення польових робіт. Збільшення кількості проходів і маси тракторів погіршує здатність ґрунту до оструктурення і підвищує затрати енергії на обробіток.

Основні напрями боротьби із деградаційними процесами:

1. Профілактичний- заходи щодо попередження розвитку деградаційних процесів на недеградованих і слабкодеградованих ґрунтах (протиерозійне облаштування території, конструювання екологічно-сталих агроландшафтів, нормування навантаження на ґрунти);

2. Оперативний- заходи щодо попередження розвитку деградації ґрунтів, що здійснюються постійно в процесі їх використання (дотримання розроблених норм та правил щодо технологій обробітку ґрунту, якості та кількості зрошуваних вод, якості і технологій внесення добрив, меліорантів та інших агрохімікатів, упровадження протиерозійних заходів, ґрунтозахисних сівозмін).

3. Регенеративний - заходи відтворення деградованих і порушених земель (виведення малопродуктивних земель із ріллі, консервація та рекультивація земель, детоксикація забруднених ґрунтів, розсолення вторинно-засолених ґрунтів).