6.5. Оцінка агроекологічного стану ґрунтового покриву
Основною метою оцінки агроекологічного стану ґрунтового покриву є розробка заходів управління станом агроекосистем, які формуються на цих грунтах. Така оцінка дає достовірну інформацію про основні процеси, які відбуваються в грунтах і визначають рівень їхньої родючості.
Виділимо основні етапи оцінки агроекологічного стану ґрунтового покриву:
постановка мети і завдань оцінки;
підбір основних та допоміжних показників оцінки;
вибір методів отримання даних д
порівняння отриманих показників з еталонами;
визначення найгірших і найкращих показників стану та причин, що їх викликали;
узагальнення показників та проведення інтегральної оцінки.
Наступним етапом, що слідує за оцінкою, є етап управління агроекологічним станом грунтів, для здійснення якого власне і потрібна оцінка.
Залежно від мети і завдань оцінки проводиться підбір основних та допоміжних оціночних показників. Всі показники агроекологічної оцінки поділяються на три групи, кожна з яких ділиться на три категорії (див. рис.6.3.).
У межах груп показники ранжують на категорії, які підпорядковані контролю санітарного стану грунту:
1 -для визначення вмісту речовин, які необхідні для нормального функціонування агроекосистеми;
2 - для виявлення речовин, які в певних концентраціях мають негативний вплив;
3 - для характеристики токсичних речовин, присутність яких або зовсім виключається, або допустима в мікрокількостях.
Рис. 6.3. Групування показників оцінки агроекологічного стану
ґрунтового покриву (М.М. Городній, 2003 )
Оцінка агроекологічного стану грунтів може здійснюватися як за прямими показниками (такими, які встановлюються експериментально шляхом польових досліджень або в процесі моніторингу) так і непрямими (такими, які самі по собі безпосередньо не свідчать про агроекологічний стан, але характеризують імовірність виникнення певних процесів у грунтовому покриві, тому за їхніми величинами прогнозують агроекологічний стан, на основі чого і роблять оцінку).
Вибір методів отримання даних оцінки залежить від можливості їхнього порівняння. Якщо існують експериментальні дані, які можна порівнювати, то в більшості випадків їм і надають перевагу, тому що саме експериментальні добре систематизовані, статистично опрацьовані дані є найбільш достовірними.
Оцінка агроекологічного стану ґрунтового покриву за прямими показниками можлива лише в умовах систематичного моніторингу ґрунтового покриву за названими показниками. Для забезпечення управління грунтовими процесами нині достатньо організації систематичного контролю тих основних показників родючості грунтів, зміни яких найбільш можливі. До таких відносяться:
кислотно-лужні та окисно-відновні умови грунтів;
показники гумусового стану та стану колоїдного комплексу грунту;
фізико-хімічні показники (активність основних іонів та потенціали живлення);
показники агрофізичного стану грунту;
показники техногенного забруднення (якщо таке можливе на даній території)
Кислотно-лужні та окисно-відновні умови грунтів характеризуються рН водної і сольової витяжки, показниками потенціальної кислотності, окислювально-відновним потенціалом. Механізми кислотно-лужних, окислювально-відновних реакцій багато в чому схожі, для їх аналізу використовують методи потенціометрії.
Із зміною кислотно-лужних умов у грунті виникають несприятливі явища руйнування органічної речовини і мінеральної частини колоїдів, підвищений винос елементів живлення і мікроелементів, лужних і лужноземельних катіонів. Всі ці процеси підлягають контролю.
Показники гумусового стану грунту: вміст та запаси гумусу, якісний склад гумусу (фракційно-груповий та склад колоїдних форм гумусу), реакційна здатність гумусу. Стан колоїдного комплексу характеризується ємністю катіонного обміну та складом обмінних катіонів. Реакційна здатність гумусу свідчить про ємність катіонного обміну, яку створює в грунті 1% гумусу.
Фізико-хімічні показники, що свідчать про режим живлення грунту:
●активність основних іонів, що визначають ріст і розвиток рослин в системі грунт– ґрунтовий розчин;
●потенціали живлення калію, кальцію, фосфору;
●буферна здатність грунту щодо калію, кальцію, фосфору та кислотно-основна буферна здатність.
Показники агрофізичного стану грунту:
●щільність складення у рівноважному стані;
●структурно-агрегатний склад грунту;
●вологозабезпеченість та водопроникність грунту.
Щільність складення грунту у рівноважному стані доцільно визначати в однотипній сівозміні і під однією культурою. Такий контроль дає можливість не тільки своєчасно виявляти ущільнення, а і зафіксувати початок агрофізичної деградації. Аналіз структурно-агрегатного складу повітряно-сухих зразків в першу чергу дає інформацію про ті зміни в механізмі структуроутворення, які можуть бути обумовлені хімічними, фізичними або біологічними чинниками.
Одним із найважливіших показників оцінки вологозабезпеченості рослин є здатність грунту пропускати воду – водопроникність. Потрібно також систематично контролювати польову вологість грунту.
Показники техногенного забруднення грунту поділяються на дві групи:
1) перша група характеризує ступінь накопичення в грунтах металів та неметалів як щодо загального їх вмісту, так і окремих елементів (відношення валової кількості у досліджуваному грунті до вмісту у контрольному). Про активне забруднення роблять висновок на підставі фіксації таких елементів, які здатні поступати і накопичуватися в рослинах. На основі цього роблять висновок про негативний вплив металів на біоту грунту і стан рослин.
2) друга група показників характеризує надходження на поверхню грунту газопилових викидів та їхню дію на грунтовий покрив, грунтову мікрофлору і рослини (відношенням вмісту важких металів в грунті (мг/кг) до кількості в ньому органічного вуглецю (%). З одного боку, це дає уявлення про надходження металів у грунт, а з іншого – свідчить про процеси деградації. Використовуючи ці показники, виділяють зони забруднення грунтів металами. До сильнозабруднених, непридатних для використання у сільському господарстві, відносять грунти із вмістом важких металів вище фонового у 3-5 разів – для малобуферних і у 5-10, а то й у 20 разів – для високобуферних.
В умовах антропогенного забруднення грунту використовують комплексну систему показників, яка грунтується на елементарних грунтово-біологічних процесах, протікання яких оцінюють через ферментативну активність та ін. показники.
Прямі показники оцінки агроекологічного стану ґрунтового покриву окремого поля чи іншої земельної ділянки зводяться в еколого-агрохімічний паспорт поля.
Еколого-агрохімічний паспорт поля – це документ, у якому зосереджена інформація про родючість ґрунтів та їхній агроекологічний стан.
Розробляється він для кожного поля або земельної ділянки на основі матеріалів агрохімічного, радіологічного та інших видів моніторингу ґрунтів, у тому числі на вміст важких металів та решток пестицидів. Користуючись цими паспортами, обґрунтовують заходи, спрямовані на раціональне використання та підвищення родючості ґрунтів, поліпшення їхнього агроекологічного стану.