Лекція 2 Азотний режим ґрунту

В органічній речовині ґрунту розрізняють:

• негуміфікована органічна речовина, яка складає 10-15% загальної кількості органічної речовини. До цієї речовини відносяться нерозкладені і напіврозкладені рештки рослинного або тваринного походження, тіла мікроорганізмів, тому її називають негуміфіковані органічні рештки;
• органічну речовину специфічного походження - гумус, вміст якого становить, відповідно, 85-90% загальної кількості органічної речовини. Гумус є основним резервом накопичення в ґрунті азоту, фосфору, калію, сірки, кальцію, магнію та інших елементів живлення. Загальний запас гумусу коливається від 6,6 до 35,8 т/га залежно від типу ґрунту. Найменший вміст його у підзолистих ґрунтах, найбільший – у чорноземах.

Таблиця 1. Валовий вміст азоту, фосфору і калію в орному шарі ґрунту, %

 (за П.М. Смірновим)

За даними І.В. Тюріна, в окультурені ґрунти щорічно надходить 5-8 т/га рослинних решток. У підзолистих ґрунтах їхня частка складає 7-8 %, у чорноземних – 1-2 % всієї кількості органічної речовини орного шару ґрунту. Маса ґрунтових мікроорганізмів у горизонті 0-20 см коливається від 0,7 до 8 т/га, що становить 1-2 % запасів органічної речовини ґрунту.

Агрохімічна характеристика ґрунтів залежить від географічної широти їх розташування, складу, кислотності, вбирної здатності, водно-фізичних і біологічних властивостей, культурного стану тощо. Все це позначається на кількості гумусу, а також на вмісті валових запасів і доступних форм поживних речовин у біологічно активному шарі (рис. 1).

 Рис. 1. Відносна забезпеченість різних ґрунтів гумусом та поживними речовинами (за А.М. Лебєдянцевим)

У ґрунтах Полісся запаси гумусу в метровому шарі складають 100-200 т/га. Запаси загального азоту в метровому шарі ґрунту становлять 4-6 т/га у супіщаних ґрунтах і 2-3 т/га - в піщаних.

У ґрунтах Лісостепу запаси гумусу в метровому шарі складають: у чорноземах глибоких – 500-600 т/га, у чорноземах опідзолених – 400-450, в темно-сірих грунтах-300-350 т/га. Запаси азоту становлять відповідно 25-30, 20-25 і 15-20 т/га. Запаси загального фосфору (Р₂О₅) в чорноземах глибоких становлять 20-25, в темно-сірих лісових і чорноземах опідзолених – 15-20 т/га. Валовий вміст калію в ґрунтах Лісостепу високий і становить 1,8-2,5% у сухому ґрунті.

У ґрунтах Степу запаси гумусу в чорноземах звичайних складають 330-600 т/га, у чорноземах південних - 300-400 і темно-каштанових ґрунтах - 250-300 т/га. Запаси азоту - відповідно 16-33, 15-20 і 12-15 т/га.

Гумусові речовини по-різному збагачені азотом:

1. Гумінові кислоти, до складу яких входять: вуглець – 52-62%, кисень –31-39, водень – 2,8-6,6, азот – 3,3-5,1%. Негідролізований азот у гумінових кислотах складає 40-50% загальної його кількості.
2. Фульвокислоти, до складу яких входять: вуглець – 45- 48%, кисень – 43-48, водень – 5-6, азот – 1,5-3%. Вони більш рухливі, азотисті речовини сильніше піддаються кислотному гідролізу, становлять 20-40% загального азоту ґрунту.
3. Гуміни за хімічною природою подібні до гумінових кислот. Зв'язані з мінеральною частиною ґрунту, стійкіші проти дії кислот і лугів, містять 20-30% загального азоту ґрунту.

Гумусові речовини гірше мінералізуються в ґрунті, ніж органічні сполуки рослинних решток. Проте процес мінералізації відбувається завжди. За даними багаторічних дослідів, у орному шарі дерново-підзолистих ґрунтів щорічно мінералізується 6-7, а в чорноземах – 10 ц/га органічної речовини. Оскільки азоту в гумусі міститься до 5 %, то на кожну його частину, забрану з ґрунту рослиною, повинна мінералізуватися двадцятикратна кількість гумусу. У ґрунті процеси накопичення гумусу відбуваються за рахунок мінералізації органічних решток. Застосовуючи добрива, можна впливати на кількісний і якісний склад гумусу (рис. 2). 

Рис. 2. Вплив гною на якісний склад гумусу дерново-підзолистого ґрунту, % маси ґрунту (за М.М. Кононовою)

За тривалого систематичного застосування гною і мінеральних добрив у ґрунті помітно зростає вміст органічної речовини і загального азоту. Ступінь накопичення органічної речовини в ґрунті залежить від норм внесення, біологічних особливостей культур сівозміни і грунтово-кліматичних характеристик зони. Так, наявність у сівозміні злакових культур сприяє зменшенню кількості гумусу в ґрунті через інтенсивну мінералізацію, а наявність бобових, навпаки, підвищує вміст у ґрунті органічної речовини.