ТЕМА 5. Типізація якісних показників і характеристик деградованих грунтів для встановлення ефективності застосування фітомеліоративних заходів.

1. Типізація якісних показників деградованих ґрунтів та принципи їх використання для оцінювання ефективності фітомеліорації.

Ґрунт є складною природною системою, яка характеризується великою кількістю взаємопов'язаних властивостей. Його якісний стан визначається не одним показником, а сукупністю фізичних, хімічних, фізико-хімічних, біологічних та екологічних характеристик.

Під впливом природних і антропогенних чинників ці характеристики можуть змінюватися. Якщо зміни призводять до погіршення здатності ґрунту виконувати свої основні функції, формується деградаційний процес.

Деградація ґрунтів може проявлятися через:

• втрату органічної речовини;
• ерозію;
• ущільнення;
• руйнування структури;
• погіршення водного режиму;
• засолення;
• осолонцювання;
• підкислення;
• забруднення;
• зниження біологічної активності;
• зменшення родючості;
• порушення ґрунтового профілю.

Для того щоб встановити ефективність фітомеліорації, необхідно мати систему показників, за якими можна визначати стан ґрунту до проведення заходів та його зміни після них.

Саме тому одним із важливих етапів фітомеліоративного проєктування є типізація якісних показників ґрунту.

Під типізацією в цьому випадку розуміють об'єднання показників у функціональні групи відповідно до того, яку характеристику стану ґрунту вони відображають.

Доцільно виділяти п'ять основних груп:

фізичні → фізико-хімічні → агрохімічні → біологічні → екологічні показники.

Такий підхід дозволяє перейти від оцінювання окремої властивості до комплексної характеристики ґрунту.

Фізичні показники

Фізичні властивості значною мірою визначають умови існування кореневої системи та ґрунтової біоти.

До основних фізичних показників належать:

• гранулометричний склад;
• щільність складення;
• загальна пористість;
• структурно-агрегатний склад;
• водопроникність;
• вологоємність;
• вологість;
• запаси продуктивної вологи.

Особливо важливою характеристикою деградованих ґрунтів є щільність складення.

Надмірне ущільнення призводить до зменшення пористості, погіршення аерації та водопроникності, обмеження росту коренів.

Тому після фітомеліорації зниження щільності в межах оптимального діапазону може свідчити про позитивний напрям відновлення.

Важливим показником є також структурний стан ґрунту.

Добре структурований ґрунт має систему агрегатів різного розміру, між якими формуються пори.

Фітомеліорація може сприяти формуванню стійких агрегатів завдяки розвитку коренів, надходженню органічних речовин та активізації мікроорганізмів.

Водні властивості

Водний режим є одним із найважливіших компонентів якості ґрунту.

Деградований ґрунт може втрачати здатність:

• поглинати воду;
• утримувати її;
• передавати її рослинам;
• забезпечувати нормальний повітряний режим.

Рослинний покрив сприяє регулюванню водного режиму через:

затримання опадів → зменшення стоку → покращення інфільтрації → поглинання води коренями → транспірацію.

Тому до системи моніторингу включають водопроникність, вологоємність та інші характеристики водного режиму.

Фізико-хімічні показники

До цієї групи належать характеристики, які визначають хімічне середовище ґрунту та здатність ґрунтового комплексу утримувати катіони.

Найважливішими є:

• pH;
• гідролітична кислотність;
• сума увібраних основ;
• ємність катіонного обміну;
• ступінь насичення основами;
• електропровідність;
• вміст обмінного натрію.

Ці показники мають особливе значення для кислих, засолених та осолонцьованих ґрунтів.

Наприклад, підвищена концентрація обмінного натрію може негативно впливати на структуру ґрунту та водопроникність.

У таких умовах ефективність фітомеліорації оцінюють не тільки за розвитком рослин, а й за змінами властивостей ґрунтового поглинального комплексу.

Агрохімічні показники

Агрохімічні показники характеризують забезпеченість рослин поживними елементами та стан органічної речовини.

До них належать:

• гумус;
• органічний вуглець;
• загальний азот;
• мінеральні форми азоту;
• рухомі сполуки фосфору;
• обмінний калій;
• кальцій;
• магній;
• сірка та мікроелементи.

Особливе значення має органічний вуглець ґрунту.

Він є важливим індикатором стану ґрунтової системи, оскільки пов'язаний зі структурою, біологічною активністю, водоутримувальною здатністю та кругообігом поживних речовин.

Фітомеліорація може збільшувати надходження органічної речовини через:

• кореневі рештки;
• рослинні рештки;
• кореневі виділення;
• мікробну біомасу.

Тому підвищення вмісту органічного вуглецю в динаміці може бути важливим свідченням позитивного ефекту фітомеліорації.

Біологічні показники

Сучасне розуміння якості ґрунту передбачає обов'язкове врахування його біологічного стану.

До біологічних показників належать:

• мікробна біомаса;
• ґрунтове дихання;
• ферментативна активність;
• чисельність ґрунтових організмів;
• біорізноманіття;
• активність ґрунтової фауни;
• біомаса рослин;
• розвиток кореневої системи.

Біологічні показники особливо важливі тому, що вони відображають функціональну активність ґрунту.

Наприклад, збільшення мікробної активності після створення фітомеліоративного агроценозу може свідчити про покращення умов для ґрунтової біоти.

Екологічні показники

Для деградованих і особливо забруднених земель необхідно визначати екологічні показники.

До них можуть належати:

• вміст важких металів;
• нафтові вуглеводні;
• залишки пестицидів;
• інші органічні та неорганічні забруднювачі;
• рухомі форми забруднювачів;
• біодоступність токсичних речовин.