ДЕМИДЕНКО О.В. кандидат с.-г. наук, - Черкаський інститут АПВ УААН

ВТОРИННЕ ОКАРБОНАЧУВАННЯ ЧОРНОЗЕМІВ В АГРОЦЕНОЗАХ

Довгострокові дослідження показали, що при систематичному ґрунтозахисному обробітку відбувається вторинне окарбоначування чорноземів Лісостепової зони України.

Long-term researches showed that at systematic application of soil-protection treatment there is the second increasing of carbonates contents in black earths of the Forest- steppe area of Ukraine.

В умовах систематичного виконання глибокої оранки на деградованих чорноземах центральної частини Лісостепової зони погіршуються кількісні показники зволоження у річному і сезонному циклах, що суттєво збільшує товщу активного вологообігу в весняно-літній період і обумовлює глибоке (до 2-2,5 м) літнє висушування ґрунтової товщі. Контрастність гідротермічного режиму та наростання ксероморфності ґрунтових умов оброблюваних чорноземів сприяє пригнічуванню спорадичного міграційно-пульсаційного режиму карбонатів [7] і кристалізації карбонатів у вигляді стійких форм зернистого кальциту, що призводить до "цементації" перехідних горизонтів ґрунтового профілю і є ознакою остепніння умов ґрунтоутворення чорноземів в агроценозах Лісостепової зони України [3, 4, 5, 8].

Методика проведення досліджень. Дослідження впливу ґрунтозахисного мінімального обробітку на вторинне окарбоначування чорноземів в агроценозах проводилися протягом 1982 - 2005 рр. у стаціонарних і виробничих дослідах Національного аграрного університету [3] в умовах Прилуко-Роменсько-Лубенського агрогрунтового району Лісостепової зони Лівобережної високої провінції на чорноземах типових малогу- мусних середньосуглинкових; у Лівобережно- Дніпровській провінції - на чорноземах типових середньогумусних середньосуглинкових (Ши- шатський район Полтавської області); в південній частині лівобережного Лісостепу України (лівобережна висока провінція, східна підпровін- ція) - на чорноземах типових потужних середньогумусних легкоглинистих на лесі (Карлів- ський район Полтавської області). Структурно- агрегатний стан визначали за Савіновим; режим зволоженості чорноземів за період вегетацій культур у сівозміні - за А.А. Роде [1], карбонатний стан ґрунтового профілю - за [2].

Обговорення результатів. Вивчення впливу різних систем обробітку на вологонасиченість ґрунтової товщі чорнозему показала, що постійне виконання ґрунтозахисного обробітку на 5-12 см призводить до того, що вологонасиченість у шарі 0-180 см у найпосушливіший період літа знаходиться в оптимальних межах, тоді як при систематичній оранці знижується до значень, менших за вологість в'янення (ВВ) (табл. 1).

Ґрунтозахисний обробіток чорноземів з мульчуванням їхньої поверхні рослинними рештками сприяє підвищенню зволоженості товщі чорнозему в найпосушливіший період року, що забезпечує подовження періоду біологічної активності в ґрунті (ПБА - коли зволоженість у ґрунтовому профілі не знижується за значення ВЗ) на 25-30 днів, як по відношенню до природно-фаціальних значень, так і до ПБА в чорноземах, які знаходяться в стані посиленої аридизаціїї ґрунтових умов від інтенсивного обробітку (оранки) в подібних фаціальних умовах.

Під впливом ґрунтозахисного обробітку під шаром органічної мульчі відтворюється термодинамічно доцільна структура шпаринного простору (ШП) за рахунок збільшення об'єму агрегатних шпарин, у якому ґрунтова волога постійно знаходиться у стані фазового переходу в оптимальному співвідношенні із затиснутим ґрунтовим повітрям, утворюючи узагальнюючий, постійно пульсуючий під впливом зовнішніх кліматичних факторів водяний меніск. Зазначений стан вологи у ШП визначає рівень енергонасиченості чорнозему, напрямок дисипації зовнішніх потоків енергії, інтенсивність субординаційних локальних процесів агрофізичного, біохімічного характеру в елементарному об'ємі ґрунту і прямо по- в' язаний з активізацією процесу вторинного окарбоначування чорноземів в агроценозах.

При ґрунтозахисному обробітку в горизонтах (РНк, РИк) акумуляції стійких форм карбонатів щільність будови знижується на 0,08-0,12 г/см3. Загальна шпаруватість досягає значень - 58-59 об %, а при виконанні оранки знижується до 54-55 об %. Загальний запас ґрунтової вологи знаходиться в об' ємі агрегатної шпаруватості, тоді як при оранці 20-25 % запасу вологи у метровому шарі ґрунту припадає на міжагрегатну шпаруватість, посилюючи сезонний вологообіг, що, з одного боку, впливає на втрату вологи через фізичне випаровування, а це 48-65 мм, або 15-25 %, а з іншого - частина запасу вологи припадає на недоступний запас вологи в метровій товщі чорнозему, що знижує діапазон активної вологи в ґрунтовому профілі. Поліпшення агрофізичного стану гумусового (0-100 см) горизонту, підвищення вмісту (на 15-25 %) найбільш агрономічно цінних структурних окремостей розміром 2-5 мм та водостійких агрегатів розміром 0.5-3 мм при виконанні ґрунтозахисного обробітку знижує швидкість випаровування вологи на 25-30 % [7-8].

Ґрунтова волога міститься в переважаючому об' ємі біогенноактивних агрегатних шпарин розміром від 30-60 мкм, утримується силою всмоктуючого тиску -58-65 кПа, не знижується за значення вологості зав'ядання, що сприяє підкисленню грунтового середовища до значень рН = 6,14-6,78 і забезпечує умови перекристалізації мілко- та мікрозернистого кальциту в гольча- тий кальцит-люблініт. Підвищення всмоктуючого тиску ґрунтової вологи до значень -70 кПа при виконанні оранки пов'язане зі зростанням реакції грунтового середовища до значень рН > 7,0 і утворенням стійких форм карбонатів.

Високу активність кальцію у грунтовому розчині при грунтозахисному обробітку забезпечує депресивна концентрація вуглекислоти грунтового повітря та оптимальність зволоження у сезонному циклі. Вапняковий потенціал (рН-0,5 рСа) при цьому досягає значень -6,32-5,56 проти -5,855,95 при оранці, що забезпечує утворення розчинних форм карбонатів. Відбувається перекристалізація зернистого кальциту у мікрозернистий кальцит-люблініт, який має підвищену міграційну здатність у межах грунтового профілю [10].

Потужність зони активізованих карбонатів у профілі чорнозему при ґрунтозахисному обробітку зростає в 2-6 разів у порівнянні з систематичною оранкою. Існують природні механізми, які регламентують межу розчинності карбонатного ілювію і винесення розчинених карбонатів за межі профілю чорнозему: між