Научная работа: Наукові та прикладні основи охорони й управління родючістю солонцевих ґрунтів

Нормативно-правове регулювання передбачає сприяння впровадженню у виробництво заходів природоохоронного, ресурсозбережувального землекористування, максимально адаптованого до зональних грунтово-кліматичних і соціально-економічних умов. Зокрема це:

забезпечення ощадливого використання родючості ґрунтів;

досягнення простого, а у перспективі – розширеного відтворення родючості;

поновлення і підсилення продуктивних і екологічних функцій ґрунтового покриву;

попередження будь-якої діяльності, що пов'язана з руйнуванням, забрудненням, нецільовим і нераціональним використанням ґрунтів і ґрунтової родючості.

Окультурення солонцевих ґрунтів України

У земельному фонді України серед орних земель нараховується 2,7 млн. га солонцевих ґрунтів. Розповсюджені вони в основному в двох ґрунтово-кліматичних зонах – Лісостепу (частково Чернігівське Полісся) і в Степу (переважно Сухий Степ).

Солонцеві ґрунти характеризуються низькою насиченістю кальцієм і наявністю у вбирному комплексі натрію та магнію, мають несприятливі фізичні, водно-фізичні та агрохімічні властивості, що зумовлює їх низьку родючість. Тому економічно доцільне використання цих ґрунтів можливе лише при проведенні заходів з їх окультурення та відтворення родючості.

Виходячи з різноманіття природних умов і генезису солонцевих ґрунтів необхідно використовувати рекомендований диференційований комплекс заходів з підвищення їх родючості.

Основним заходом підвищення родючості солонцевих ґрунтів Лісостепу та зрошуваних земель Степу є хімічна меліорація за допомогою внесення кальцієвмісних сполук. Дія гіпсу виявляється в тому, що внесений кальцій витискує обмінний натрій, внаслідок чого зменшується рухомість ґрунтових колоїдів (гумусу, глини, заліза, тощо) і створюються умови для окультурення ґрунту. З внесенням гіпсу в солонцевий ґрунт значно покращуються його агрономічні властивості, знижується лужність, підвищується доступність для рослин азоту, фосфору та калію, активізуються мікробіологічні процеси, що сприяє підвищенню врожайності сільськогосподарських культур. Згідно розроблених ННЦ ІГА нормативів гіпсування забезпечувало одержання такого приросту урожаю (ц/га):

У Лісостеповій зоні в богарних умовах внесення 10,4 т/га гіпсу на солонцях чорноземно-лучних сульфатно-содових забезпечує одержання такого приросту врожаїв (ц/га): зерна озимої пшениці та ячменю – 6,7 (у посушливі роки – 2,9, у вологі – 10,1); коренів цукрового буряку – 70 (у посушливі роки – 63, у вологі – 116). На зональних лучно-чорноземних солонцюватих ґрунтах при внесенні 8т/га гіпсу середня прибавка врожаю зернових становить 3,5 ц/га (у посушливі роки – 2,6 ц/га, у вологі – 5,6 ц/га), коренів цукрового буряку – 67 ц/га. У Степовій зоні в богарних умовах при внесенні на солонцях каштанових степових 5 т/га гіпсу приріст врожаїв зернових культур становить 3,3 ц/га (у посушливі роки – 2,8 ц/га, у вологі – 5,1 ц/га); на солонцях каштанових лучних (норма гіпсу – 4 т/га) – 4,4 ц/га (у посушливі роки – 3,5ц/га, у вологі – 5,1 ц/га); на зональних темно – каштанових солонцюватих ґрунтах – 3,0 ц/га (норма гіпсу 4 т/га). При зрошенні (норма гіпсу 6,6 т/га) прибавка врожаю зернових культур досягає 6,5 ц/га (у посушливі роки – 8,3 ц/га, у вологі – 6,0 ц/га) .

Дозу гіпсу для хімічної меліорації солонців Лісостепової зони України рекомендується визначати за вмістом обмінного натрію. Для малонатрієвих солонців півдня України дозу гіпсу розраховують за допоглинанням кальцію солонцевим ґрунтом (за методом О.М. Грінченко)або коагуляційно-пептизаційним методом (за Мамаєвою). За рекомендаціями вчених та розроблених нормативів витрат гіпсовмісних матеріалів середні дози гіпсу становлять: для солонців середнього Лісостепу і Чернігівського полісся – 5 т/га, лучно-чорноземних солонцюватих ґрунтів - 3, солонців центрального і Південного Лісостепу - 10-12, малонатрієвих солонців сухого степу – 4-6, темно-каштанових солонцюватих ґрунтів – 4 (в умовах зрошення 5-6 т/га). У середньому по Україні доза внесення кальцієвмісних меліорантів становить 6 т/га.

Відповідно до Національної програми охорони родючості ґрунтів на період до 2010 року передбачено, виходячи з реальних можливостей, щорічно проводити гіпсування на площі 100-150 тис. га. В Україні є достатні запаси гіпсу та фосфогіпсу, що повністю забезпечує потребу землеробства в гіпсових матеріалах.

За даними наукових досліджень солонцеві ґрунти України вимагають повторного гіпсування через кожні 5-6 років.

Гіпсування особливо ефективне у сполученні з іншими агротехнічними заходами (внесення органічних і мінеральних добрив, поступове поглиблення орного шару, чизельний обробіток ґрунту, вирощування соле- і солонцестійких культур).

У сучасних ринкових умовах, ураховуючи низьку спроможність сільгоспвиробника, необхідно використовувати ресурсо- та енергозберігаючі технології хімічної меліорації солонцевих ґрунтів. Це досягається декількома прийомами:

- пріоритетним проведенням хімічної меліорації на середньо- та сильно солонцюватих ґрунтах та їх комплексах з солонцями;

- використання для хімічної меліорації різних відходів промисловості (фосфогіпс, дефекат, вапняк, сірчанокисле залізо та ін.) з екологічно-токсикологічною їх оцінкою. При цьому землекористувач не несе витрат на їх виробництво, а тільки на транспортування та внесення, тобто енергоємність прийомів знижується. Вирішується проблема також утилізації цих відходів і охорона навколишнього середовища;

- внесення хімічних меліорантів разом з поливною водою, внесення малих доз гіпсу (2-4 ц/га) в рядки, а також вибіркове гіпсування плям солонців на землях, де комплексність складає не більше 30 %;

- внесення економічно та екологічно виправданих норм доза фосфогіпсу (гіпсу) для солонців Лісостепу 8-10 т/га, для лучно-чорноземних солонцюватих ґрунтів - 3-4 т/га і для солонцюватих ґрунтів Степу - 4-6 т/га.

У степовій зоні на солонцевих ґрунтах з неглибоким (40-50 см) заляганням карбонатів найбільш ефективним засобом меліорації є глибока (55-65 см) плантажна оранка.

При проведенні плантажної оранки відбувається механічне руйнування щільного солонцевого горизонту та перемішування підсолонцевого та солонцевого горизонтів і до орного шару залучаються карбонати кальцію, іноді гіпс, що сприяє „самомеліорації” ґрунтів. При цьому відбувається зниження солонцюватості, поліпшення агрофізичних властивостей, накопичення в ґрунті додаткової, дуже цінної доля степу вологи. Цей метод більш економічний за гіпсування, оскільки виключає витрати на доставку та внесення кальцієвмісних меліорантів.

Завдяки меліоративній плантажній оранці в богарних умовах на солонцях степових середній приріст урожаю зернових культур становить 6,9 ц/га (у посушливі роки – 5,1 ц/га, а у вологі - 7,7 ц/га), на каштанових солонцюватих ґрунтах – 4,2 ц/га. В умовах зрошення приріст врожаю від цього обробітку на темно-каштанових солонцюватих ґрунтах досягає 10,2 ц/га.

Це одноразовий захід, який забезпечує позитивний вплив на властивості та урожайність сільськогосподарських культур на протязі 20-50 років. За даними наших досліджень, в довготривалій післядії (50 років) відбуваються значні зміни ґрунтового профілю солонцевих ґрунтів і утворюються нові агрогенноперетворені ґрунти, які мають високу продуктивність. Тому плантажовані солонцеві ґрунти ми пропонуємо віднести до категорії особливо цінних земель. Площа цих земель становить близько 200 тис. га. Відповідно до національної програми охорони родючості ґрунтів плантажну оранку пропонується проводити у подальшому щорічно на площі 10-18 тис. га.

На заплавних терасах південного Лісостепу з близьким заляганням підґрунтових вод доцільно застосовувати агротехнічні і біологічні засоби окультурення солонцевих ґрунтів – безполицевий обробіток, висів солонцестійких культур і трав. Кращими культурами-меліорантами для заплавних солонцевих ґрунтів є цукрові і кормові буряки, сорго, буркун, просо, суданська трава, люцерна, лядвенець рогатий, вівсяниця лучна, стоколос безостий.

Лучно-чорноземні та лучні солонцеві ґрунти та їх комплекси з солонцями солончакуватими і солончаковими практично не піддаються звичайним прийомам меліорації. Докорінне їх поліпшення можливе лише при проведенні комплексних високозатратних заходів (дренаж, внесення хімічних меліорантів, добрив, посів соле- та солонцестійких культур). З економічного та екологічного поглядів ці землі більш вигідно вивести з обробітку і трансформувати у природні і культурні кормові угіддя – сіножаті і пасовища. Орієнтовна площа цих земель 60,0 тис. га.

Заходи по підвищенню родючості солонцевих ґрунтів

У земельному фонді України солонці та солонцюваті ґрунти займають загальну площу близько 4 млн. га, в тому числі орні землі – 2,7. Солонцеві ґрунти розповсюджені в основному у двох грунтово–кліматичних зонах – Лісостепу (частково Чернігівське Полісся ) і в Степу (переважно Сухий Степ) (табл. 1).

Солонці у природному стані мають лужну реакцію ґрунтового розчину, несприятливі фізичні та хімічні властивості, характеризуються низькою насиченістю кальцієм і наявністю у вбирному комплексі натрію, що зумовлює їхню низьку родючість. Культурні рослини розвиваються на солонцях погано і навіть у сприятливі по зволоженню роки врожайність на них у 2 – 3 рази нижча ніж на зональних не солонцюватих ґрунтах, а у посушливі роки вона знижується до нуля. При оцінці родючості ґрунтів в балах бонітети чорноземів та солонців відрізняються в 4 рази, по озимій пшениці вони складають відповідно 79 і 22 бали.