5.3. Вплив добрив на родючість зрошуваного ґрунту

Одним із важливих показників потенційної родючості ґрунту є наявність у ньому органічної речовини. При дотриманні вимог до якості поливу і агротехніки нагромадження органічної речовини прискорюється.

Досвід показав, що під дією добрив кількість коріння сільськогосподарських культур – одного з джерел гумусу – збільшується найбільш значно в орному шарі і залежить не тільки від кількості добрив, але і від способу їх внесення.

Найбільша роль у збагаченні ґрунту органічною речовиною в умовах зрошення і застосування добрив належить люцерні. Ефективне в цьому відношенні також вирощування проміжних культур. На полі, де за рік одержано три врожаї, у ґрунті тільки за рахунок коріння і післяжнивних решток залишається 40 т/га і більше органічної маси.

Підвищуючи активність біологічних процесів і хімічних перетворень у ґрунті, зрошення прискорює і розширює кругообіг речовин, що становить одну із суттєвих особливостей зрошуваного землеробства.

Зрошувальна вода підвищує розчинність добрив і в той же час запобігає настанню фізіологічної посухи, оскільки при цьому не відбувається надмірного підвищення концентрації ґрунтового розчину. Швидкому засвоєнню його сприяють також могутня коренева система і прискорене новоутворення тканин наземних органів рослин.

Біологічне засвоєння поживних речовин мікроорганізмами при зрошенні досягає значно більших розмірів, ніж на незрошуваних землях. Мікроорганізми після відмирання стають джерелом поживних речовин і ефективної родючості ґрунту.

Перетворення органічної речовини. Один з найважливіших факторів посилення біологічних процесів у ґрунті при зрошенні – прискорення мінералізації органічних речовин і більш повне використання їх рослинами. Білкові молекули розкладаються бактеріями-амоніфікаторами, завдяки чому утворюється аміак, який потім нітрифікується.

При розкладанні гною ґрунт збагачується поживними речовинами (азотом, фосфором, калієм) у доступній для рослин формі. Одним з продуктів розкладання є вуглекислота, яка сприяє переходу деяких сполук у розчинний стан, а в процесі газообміну між ґрунтом і повітрям використовується рослинами для фотосинтезу. З гноєм у ґрунт вноситься велика кількість корисних мікроорганізмів.

Гній, компост і сидерати сприяють відновленню ґрунтової структури, підвищенню вологоємності, поліпшенню інших водно-фізичних і біологічних властивостей ґрунту.

При зрошенні швидко руйнується органічна речовина ґрунту і прискорюється її відновлення (у вигляді кореневої системи і післяжнивних решток рослин) при внесенні добрив. Найбільш ефективне при цьому сумісне застосування органічних і мінеральних добрив.

Перетворення азоту. Амонійні солі, які вносять у ґрунт як добриво, і аміак, що утворюється при розкладанні органічної речовини, підлягають нітрифікації. Бактерії – нітрифікатори дуже чутливі до вологості ґрунту, тому зрошення значно впливає на нітрифікацію.

Утворені під час нітрифікації або ж внесені у вигляді мінеральних добрив солі азотної кислоти добре розчинні у воді й легко змиваються при зрошенні в глибокі шари кореневмісного шару. При надмірному зрошенні вони можуть вимиватися за його межі й потрапляти в скидні й дренажні води. У міжполивні періоди солі висхідними токами води піднімаються і концентруються у поверхневому, нерідко пересихаючому шарі (табл. 20).

20. Вплив полинів на розподіл нітратів у ґрунті

Рухомість азоту залежить від форми внесених добрив. Лізиметричні досліди кафедри ґрунтознавства і географії ґрунтів Одеського університету показали, що найменша рухомість і небезпека вимивання азоту зрошувальною водою спостерігається при внесенні сечовини і сульфату амонію. Можливе часткове вимивання і аміачного азоту (Тютюнник Б. К., 1977). За даними тієї ж кафедри, вміст азоту в чорноземі південному з підвищеною лужністю при зрошенні значно підвищується після внесення 2‑4 т/га гіпсу (Кравчик Л.П., 1977).

Втрати азоту можуть відбуватися при розпаді азотистих сполук з виділенням молекулярного азоту (денітрифікація). Цей процес спостерігається при великій кількості в ґрунті органічної речовини, яка містить вуглеводи (клітковину, крохмаль), в умовах недостатнього надходження повітря і лужної реакції.

При використанні на ґрунтах з відносно високою водопроникністю значних норм поливної води вимивання вглиб і вимивання азоту за межі кореневмісного шару досягають такої величини, при якій спостерігаються азотне голодування рослин і погіршення навколишнього середовища.

Перетворення фосфору. У протилежність азоту фосфор мало рухомий у ґрунті. Однокальцієвий фосфор суперфосфату (СаН₂РO₄)₂ в нейтральному ґрунті протягом декількох годин переходить у двокальцієвий фосфат або преципітат СаНРО₄, який не розчиняється в воді і майже не пересувається з її током (табл. 21). Обмежено пересуваються, в межах 15‑25 см, й інші сполуки фосфору. Фосфор добрив поступово переходить у трикальцієвий фосфат Са₃(РО₄)₃, який найменш доступний для рослин.

21. Пересування фосфатів у ґрунті під впливом промивань

Переходу фосфору мінеральних добрив у розчин і наступним його перетворенням сприяє зрошувальна вода. При цьому частина фосфору поглинається мікроорганізмами. Біологічне поглинання сполук фосфору, так само як і мінералізація відмираючих мікроорганізмів, при зрошенні відбуваються значно швидше.

Фосфор мінеральних добрив у рік їх внесення використовується рослинами частково. При систематичному внесенні підвищених норм фосфорних добрив у ґрунті нагромаджуються органічні й мінеральні сполуки фосфору, тому норми цих добрив зменшують.

У дослідах Інституту зрошуваного землеробства УААН на полях, де протягом двох років вносили підвищені норми фосфору, в ґрунті збільшилася кількість засвоюваних фосфатів і оптимальна норма ?2Об під цукрові буряки була зменшена від 136 до 75 кг/га.

Враховуючи слабку рухомість фосфору в ґрунті, фосфорні добрива можна вносити восени під зяблеву оранку до проведення вологозарядкових і промивних поливів. Строки і техніку внесення цих добрив необхідно уточнювати в зв'язку з особливостями ґрунту і клімату. Ефективне на поливних землях внесення фосфорних добрив у запас (один раз в 3‑4 роки).

Перетворення калію. Калійні добрива легко розчинні в воді. Вони швидко вступають у взаємодію з ґрунтом, і більша їх частина адсорбується колоїдами ґрунту. Тому пересування калію мінеральних добрив у ґрунті обмежене до 15‑20 см від місця внесення.

Пересування калію під впливом поливів залежить від ряду умов, у тому числі від складу інших добрив, внесених разом з калійними.

Адсорбційно зв'язаний на поверхні ґрунтових колоїдів калій легко переходить у розчин при обміні на інші катіони. Він може поглинатися кореневими волосками рослин у обмін на водневі іони. Калій є у ґрунті в необмінній формі. Частина його входить до складу плазми мікроорганізмів. Кількість калію досягає 40 кг/га. Після відмирання мікроорганізмів він стає доступним для рослин. У каштановому ґрунті і чорноземі південному калію звичайно міститься понад 2%. Проте і на цих ґрунтах для одержання високих урожаїв можуть знадобитися калійні добрива, зокрема під овочеві культури, бульбо- і коренеплоди.