РЕГУЛЮВАННЯ БІОГЕННОСТІ ҐРУНТІВ

Вирішення цієї проблеми пов'язане з регулюванням режиму органічної речовини ґрунтів. Для планового здійснення цього за­вдання, тобто регулювання біологічним процесом, ще не опра­цьована нормативна база природокористування в агропромисло­вому комплексі, агроекологічні і технологічні нормативи адап­тивних систем землеробства. Проте є достатньо широка інформа ція по оцінці впливу різних систем землеробства, їх ланок і окре­мих елементів на біологічне населення ґрунтів і біологічні процеси.

Чисельність і активність різних груп ґрунтових організмів — бактерій, грибів, актиноміцетів, водоростей, лишайників, прості­ших безхребетних комах, хребетних — по-різному змінюються залежно від угідь, культури, інтенсивності способу механічно­го обробітку ґрунту, застосування органічних і мінеральних доб­рив, меліорантів, пестицидів, забруднення важкими металами та іншими токсикантами.

Прояв біологічної активності ґрунтів в першу чергу пов'я­заний з мікрофлорою завдяки її великій чисельності, загальній поверхні і активності. Кількість мікроорганізмів на усіх ґрунтах зростає після розорювання.

Інтенсивність грунтово-біологічних процесів залежить крім вмісту гумусу і, особливо, детриту, від якісного їх стану. В сте­повій зоні чітко простежується збільшення чисельності бактерій і актиноміцетів від глибоких до звичайних і південних чорноземів в міру підвищення дисперсності гумусу при зниженні загального його вмісту. Після розорювання ця закономірність зростає.

За умов дефіциту вологи, що обмежує урожай рослин в степо­вій зоні, а відповідно, використання елементів живлення, висока інтенсивність процесів мінералізації в карбонатних і солонцюва­тих ґрунтах призводить до непродуктивних витрат органічної ре­човини та втрат мінерального азоту. Упередження цих процесів досягається за рахунок біологічної акумуляції азоту за рахунок залишених рослинних соломистих решток та зниженні темпів мі­нералізації органічної речовини за умов мінімізації обробітку ґрунту. Така сучасна наукова концепція збереження органіки в ґрунті.

Раніше вже розглядалось питання про значення окремих куль­тур сівозмін, систем обробітку ґрунту на ґрунтову мікрофлору і біологічну активність ґрунту. Достатньо широка інформація з цього питання накопичена в усіх регіонах дозволяє використову­вати ці заходи для регулювання мікробіологічних процесів у ґрунті.

Істотний вплив на ці процеси мають мінеральні добрива. Зба­гачуючи ґрунт елементами мінерального живлення і стимулюю­чи розвиток рослин, вони сприяють підвищенню біологічної ак­тивності ґрунту, збільшують чисельність і активізують діяльність ґрунтових мікроорганізмів. Цим, зокрема, пояснюється мінералі­зація органічної речовини. Додатково використаний рослинами азот, вивільнений з ґрунтового гумусу під впливом азотних доб­рив, називають екстракт-азотом. Питання про кількісну сторону цього процесу до кінця ще не з'ясоване. Мають місце наукові свідчення про те, що під впливом азотних добрив посилюється мінералізація лише бідних на азот (С : N понад 40) рослинних ре­шток.

Важливою агрономічною і екологічною проблемою є регулю­вання процесу нітрифікації в ґрунтах. Це питання доводиться ви­рішувати як у напрямку інтенсифікації цього процесу, так і в протилежному, враховуючи втрати дорогих добрив і наслідки за­бруднення оточуючого середовища нітратами і проміжними про­дуктами нітрифікації.

Як відомо, нітрифікація в ґрунтах може проходити двома шляхами. Автотрофна нітрифікація відбувається специфічними нітрифікуючими бактеріями. Найбільш ефективно вона прохо­дить в ґрунтах при високій аерації, оптимальній для рослин воло­гості, нейтральній реакції середовища. Внаслідок таких умов утворюються нітрати і нітрити з можливим проміжним утворен­ням газоподібних сполук азоту.

Крім агротехнічних заходів регулювання нітрифікації, яким не завжди досягається вирішення цього завдання, особливо в інтен­сивних технологіях, застосовують інгібітори нітрифікації.

Застосування високих незбалансованих норм мінеральних до­брив, особливо азотних, приводить до появи цілого ряду негати­вних для ґрунтової біоти ефектів. У кислих ґрунтах відбувається розвиток грибів і зниження чисельності бактерій, підвищується частка видів, здатних виділяти токсичні речовини, які можуть не­гативно впливати не лише на рослини, а й на безхребетних.

Азотні добрива виявляють різний вплив на процеси фіксації атмосферного азоту в ґрунтах. У невеликих кількостях (до 60— 70 кг/га) вони сприяють підвищенню активності азотфіксації, а при значних — знижують як симбіотичну, так і не симбіотичну азотфіксацію.

Окремою і особливою проблемою є взаємодія ґрунтової біоти з пестицидами. Вона має два моменти: вплив пестицидів на біоту і розкладення їх під впливом ґрунтової біоти. І той, і інший бік проблеми далекі від вичерпної відповіді. Часто мають місце про­тиріччя, що пов'язані з великим різноманіттям пестицидів, умо­вами їх використання і перетворення, недостатньою інформацією.

Реакція мікробіоценозу вважається зворотною, якщо мікробі­ологічна діяльність (чисельний і видовий склад) відновлюється протягом 60 діб після впливу, і незворотною, якщо інгібірування окремих форм мікроорганізмів більше, ніж 50 %, зберігається до кінця вегетаційного періоду.

Порушення циклу розвитку окремих груп мікроорганізмів протягом 30 днів при кожній стресовій ситуації вважається нор­мальним, природним явищем.

З цієї точки зору впливу на ґрунтові мікробіоценози інтенсив­них технологій вирощування польових культур з довгим (5—8 років) і систематичним застосуванням сучасних пестицидів мож­на стверджувати, що зміни чисельності і активності основних груп мікроорганізмів знаходиться в межах гомеостазу, рідше — виходять в зону стресу. Проте існує й інша точка зору, згідно з якою наслідки застосування пестицидів характеризуються випа­данням чутливих видів.

Небезпечні порушення рівноваги мікробних ценозів виника­ють внаслідок використання самих концентрацій пестицидів. Найбільш чутливі до пестицидів мікроводорості, нітрифікатори, азотфіксатори, руйнівники целюлози. Ці організми розглядають в якості ідентифікаторів.

Здатність до трансформування і детоксикації пестицидів вста­новлена для багатьох форм мікроорганізмів. Найбільше значення в цьому відношенні належить бактеріям, потім актиноміцетам і грибам. З усіх груп пестицидів найбільш легко розкладаються ге­рбіциди, а з найменшою швидкістю — фунгіциди.

Для розкладу пестицидів в ґрунті потрібне поєднання певних екологічних умов — аерації, температури, реакції середовища, наявності органічних речовин і т. п. Інколи виникає потреба ак­тивного втручання людини в природні процеси очищення ґрунту. Це досягається в основному шляхом створення оптимальних умов для мікроорганізмів-деструкторів. В особливих умовах мо­жливе зараження ґрунту деякими їх видами.

Великий і різнобічний вплив на розвиток мікробіоценозів мо­жуть виявити важкі метали. Малі їх кількості часто активізують життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів і інтенсивність біоло­гічних процесів, а високі — гнітять. Під впливом забруднення важкими металами змінюється структура угрупувань мікроорга­нізмів і, зокрема збільшуються різні гриби, підвищується значен­ня видів з виявленою фітотоксичною дією на проростання насін­ня і розвиток рослин. Ці зміни найбільш помітні на малогумусних малобуферних ґрунтах.

З інших груп ґрунтових організмів, що впливають на форму­вання ґрунтової родючості, на особливу увагу заслуговують до­щові черв'яки. В умовах достатнього зволоження їх внесок до ґрунтоутворення прирівнюється до діяльності мікрофлори. У гу­мідних районах до Лісостепу включно 30-90 % зоомаси складають дощові черв'яки. Чисельність їх знаходиться в межах від де­кількох десятків до декількох сотень на 1 м². Вони, як відомо, живуть 3—5 років, а деякі види — до 10 років. При високій акти­вності вони мігрують глибше, ніж інші ґрунтові тварини, деякі види проникають на глибину 1,5—2 м. Дощові черв'яки перемі­шують шари ґрунту, прокладають багато ходів діаметром 3—7 мм, сприяють аерації ґрунту, проникненню вологи та коренів.

Пропускаючи через свій кишковий тракт великі кількості ґру­нту, що вимірюються сотнями тонн на 1 га, дощові черв'яки при­скорюють розклад органічної речовини, сприяють розмноженню мікроорганізмів, збільшенню кількості ферментів, рухомих по­живних речовин. Внаслідок значної роботи цих живих організмів істотно підвищується урожайність сільськогосподарських культур.

Інтенсивний обробіток ґрунту, повторне вирощування зерно­вих, внесення пестицидів збіднюють мезофауну ґрунту. Пору­шуються або повністю випадають ланки нормальних поживних ланцюгів і біохімічних циклів. Тому, наприклад, в ріллі біомаса дощових черв'яків знаходиться в межах 50—500 кг/га, в той час коли на луках вони складають 1—4 т/га.

Оптимізація сівозмін, мінімізація обробітку ґрунту, викорис­тання рослинної мульчі, органічних добрив, зрошення дозволя­ють значно збільшити чисельність і активність цих організмів. їх оптимальний стан у ґрунті певною мірою розцінюється як ознака екологічної безпеки.

 

ОПТИМІЗАЦІЯ ЗАХИСТУ РОСЛИН

До недавнього часу стратегія боротьби з шкодочинними орга­нізмами була зорієнтована на знищення небажаних популяцій з переважним використанням для цього хімічних засобів, чисель­ність застосування і норми внесення яких неухильно зростали. Проте, незважаючи на це, стійкість шкідливих видів до пестици­дів підвищувалась.

Встановлено, що застосування пестицидів викликає неперед­бачені зміни в екосистемах в силу біоценотичних зв'язків і вихо­дить за межі агроценозів. Це може мати як позитивні, так і нега­тивні наслідки для практики і довкілля.

Руйнування зооценозів хижаків і паразитів пестицидами може викликати швидкий розвиток популяцій шкідливих комах, що потребують знищення. Причина цього явища полягає в тому, що чисельність комах-паразитів зменшується і, таким чином, шкідники, що споживають рослини (в нормальних умовах рівень сме­ртності у шкідників досить високий), розмножуються безпереш­кодно.

Рослини і ґрунтові організми здатні в різній мірі концентрува­ти пестициди, які присутні в ґрунті, що в подальшому впливає на поживні ланцюги. Розуміння таких біоценотичних зв'язків в агросистемах привело до необхідності переоцінки методології за­хисту рослин. Принципово новою теоретичною базою її стає уяв­лення про польові рослинні спільноти і, зокрема, про взаємо­відношення між культурною рослиною і шкідливими організма­ми в агроландшафтах. З цих саме тверджень необхідно формува­ти систему інтегрованого захисту рослин як складову частину адаптивних систем землеробства. Такий захист повинен будува­тись на принципі регулювання чисельності шкідливих організмів, тобто підтримання їх популяцій на рівні, який не приносить еко­логічної шкоди. Коли шкідливий організм характеризується ви­соким потенціалом розмноження або відноситься до карантин­них, діють з урахуванням порогу шкодочинності. В адаптивних системах землеробства безпосередні величини порогів шкодо­чинності визначаються для кожного агроландшафту на підставі даних про втрати врожаю, чисельності шкідливих організмів і факторів, що впливають на їх динаміку.

В системі захисту рослин визначальна роль належить агротех­нічним заходам: вибору стійких сортів, оптимізації сівозмін, об­робітку ґрунту, системі удобрення, регулюванню строків сівби, густоти насадження рослин та стеблостою, своєчасності збирання врожаю і т.д. Ці заходи повинні доповнюватись в першу чергу біологічними методами регулювання чисельності шкідливих ор­ганізмів на рівні порогу шкодочинності методами інтерференції.

Значення хімічного методу підсилюється в разі виникнення можливості значних втрат врожаю, коли він стає єдиним спосо­бом швидкого придушення популяції шкідливого організму. При цьому важливо застосовувати пестициди з іншими захисними за­ходами в технологічному комплексі.

Значення пестицидів зростає з посиленням спеціалізації виро­бництва і підвищення рівня інтенсифікації. Відмова від їх вико­ристання або різне обмеження в сучасному землеробстві приведе до помітного зменшення віддачі від добрив, меліоративних та інших заходів, зробить неможливим застосування сучасних тех­нологій вирощування сільськогосподарських культур.

У сучасних умовах від уявлень про безпестицидне землеробство на найближчу перспективу необхідно відмовитись. Підвищення професіонального рівня застосування хімічного захисту рослин зробить цей метод ефективним і мало шкідливим для людини і довкілля.

 

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 161; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!