Розрахункові моделі балансу гумусу як показника агроекологічної стабільності організації землекористування

Abstract

В сучасних умовах посиленої дегуміфікації ґрунтів України особливої актуальності набули дослідження та діагностика антропогенно-факторних змін гумусового стану ґрунтів. Оперативний розрахунок балансу гумусу і потреби в органічних добривах дозволяє доповнити, а за необхідності – замінити більш точний експериментальний метод. Проведено аналіз різних розрахункових моделей балансу гумусу як показника ефективності та агроекологічної стабільності організації землекористування. Визначення балансу гумусу є інструментом для оцінки взаємодії між землекористуванням та органічною речовиною ґрунту. Розглянуто існуючі у світі методи розрахунку балансу гумусу і проведено їх порівняльний аналіз. З концептуальної точки зору, існуючі методи розрахунку балансу гумусу можуть бути розділені на екологічні та агрономічні. Екологічні методи розрахунку балансу гумусу враховують властивості ґрунту, особливості клімату, агротехнічні заходи та призначені для кількісного визначення змін вуглецю як індикатора рівня органічної речовини в орних ґрунтах. У свою чергу, агрономічні методи не чутливі до змін екологічних факторів, вони не можуть бути використані для кількісної оцінки вмісту органічної речовин ґрунту. Визначено основні регулюючі фактори рівноважного балансу гумусу згідно з існуючими розрахунковими моделями в Україні та за кордоном та проведено їх порівняння. Запропоновані орієнтовні коефіцієнти гуміфікації для органічних добрив та рослинних залишків з урахуванням гранулометричного складу ґрунту. Доведено, що балансовий метод оцінки гумусового стану ґрунту повинен враховувати теоретично обґрунтований вміст гумусу. Збагачення ґрунтів гумусом без урахування оптимальних рівнів може призвести до економічно невиправданих витрат. Поєднання двох методів – балансового розрахунку та прямого визначення накопичення органічної речовини в ґрунтах може дати повну вихідну інформацію для прийняття управлінських рішень. Запропоновано диференційований підхід до розрахунку балансу гумусу залежно від масштабу (господарство, регіон, країна).

In modern conditions of intensified dehumidification of soils in Ukraine, studies and diagnostics of anthropogenic changes of soil organic matter have become particularly relevant. The operative calculation of humus balance and a need of organic fertilizers allow to elaborate and, if necessary, to replace more precise experimental method. The analysis of different estimation models of humus balance as an indicator of efficiency and agroecological stability of land use organization was carried out. The determination of humus balance is a tool for assessing the interaction between land use and organic matter in a soil. Conceptual positions of methods for calculating the humus balance all over the world were considered From a conceptual point of view, the existing methods for calculating the humus balance can be divided into ecological and agronomic. Ecological methods for calculating the humus balance take into account the soil properties, climatic features, agrotechnical measures and are intended to quantify changes in carbon as an indicator of the level of organic matter in arable soils. In turn, agronomic methods are not sensitive to changes in environmental factors, they can not be used to quantify the content of organic matter in the soil. The main regulatory factors of the balance of humus were determined according to existing estimation models and their comparison was done. Approximate humification coefficients for organic fertilizers and plant residues are proposed taking into account the granulometric composition of the soil. It is proved that the balance method of estimation soil humus state have to take into account the theoretically justified content of humus. Soil enrichment with humus without taking into consideration an optimal level can lead to economically expenses. The combination of two methods – balance estimation and direct determination of the accumulation of organic matter in soils can give complete initial information for making management decisions. A differentiated approach to estimation humus balance depending on the scale (farm, region, country) was proposed.

В современных условиях усиленной дегумификации почв Украины особую актуальность приобрели исследования и диагностика антропогенно-факторных изменений гумусового состояния почв. Оперативный расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях позволяет дополнить, а при необходимости – заменить более точный экспериментальный метод. Проведен анализ различных расчетных моделей баланса гумуса как показателя эффективности и агроэкологической стабильности организации землепользования. Определение баланса гумуса является инструментом для оценки взаимодействия между землепользованием и органическим веществом почвы. Рассмотрены существующие в мире методы расчета баланса гумуса и проведен их сравнительный анализ. С концептуальной точки зрения, существующие методы расчета баланса гумуса могут быть разделены на экологические и агрономические. Экологические методы расчета баланса гумуса учитывают свойства почвы, особенности климата, агротехнические мероприятия и предназначены для количественного определения изменений углерода как индикатора уровня органического вещества в пахотных почвах. В свою очередь, агрономические методы не чувствительны к изменениям экологических факторов, они не могут быть использованы для количественной оценки содержания органического веществ почвы. Определены основные регулирующие факторы равновесного баланса гумуса согласно существующих расчетных моделей в Украине и за рубежом и проведено их сравнение. Предложено ориентировочные коэффициенты гумификации для органических удобрений и растительных остатков с учетом гранулометрического состава почвы. Доказано, что балансовый метод оценки гумусового состояния почвы должен учитывать теоретически обоснованное содержание гумуса. Обогащение почв гумусом без учета оптимальных уровней может привести к экономически неоправданных расходам. Сочетание двух методов – балансового расчета и прямого определения накопления органического вещества в почвах может дать полную исходную информацию для принятия управленческих решений. Предложен дифференцированный подход к расчету баланса гумуса в зависимости от масштаба (хозяйство, регион, страна).