У цілому по досліджуваних агрофонах істотні зміни середньозваженого діаметра агрегатів ґрунту відбулися в осінньо-зимовий та весняний періоди.
ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА ВПЛИВУ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ТА ПОПЕРЕДНИКІВ НА ПРОТИДЕФЛЯЦІЙНУ СТІЙКІСТЬ ГРУНТОВОГО ПОКРИВУ
Кількісна оцінка потенційних утрат ґрунту за моделлю вітрової ерозії. У результаті розрахунку потенційних утрат ґрунту в групі озимих культур встановлено, що лише на агрофоні озимого ячменю після кукурудзи величина дефляційних утрат не перевищує допустиму норму ерозії, що зумовлюється розвитком на поверхні ґрунту щільного рослинного покриву цієї культури (табл. 3). На агрофонах озимої пшениці після гороху та чорного пару потенційні втрати ґрунту в середньому за роки дослідження в березні становили відповідно 7,72 та 17,23 т/га, що перевищує норму ерозії в 15 та 34 рази. У середньому за 2005-2007 роки з урахуванням захисної дії посівів озимої пшениці високу дефльованість мали зяблеві поля під посіви соняшнику після таких попередників як озима пшениця, озимий ячмінь та кукурудза. У середньому навесні потенційні втрати ґрунту на посівах озимих культур становили 6,45 т/га.
Найбільші потенційні втрати ґрунту в середньому за 2005-2007 роки розраховані для групи ранніх ярих культур, зокрема гороху та ярого ячменю. Так, утрати ґрунту навесні по агрофонах цих культур становили в середньому 33,11 т/га, що більше за норму ерозії в 66 разів. Серед ранніх ярих культур найбільші втрати має агрофон гороху після соняшнику, які в березні в середньому за 3 роки досліджень становили 72,23 т/га, а в травні – 7,52 т/га.
Високою дефльованістю також характеризуються агрофони пізніх ярих культур, на яких потенційні втрати ґрунту навесні складають у середньому 21,3 т/га, що перевищує норму ерозії в 42,6 рази. На агрофоні чорному пару потенційні втрати ґрунту складали майже 23 т/га, що більше за норму ерозії в 46 разів.
Таблиця 3
Потенційні втрати ґрунту за моделлю вітрової ерозії (дефляції)
| Агрофони | Потенційні втрати ґрунту, т/га | |||||
| у середньому за 2005-2007 | у середньому по групах культур / відносно допустимих норм | |||||
| с.-г. культура | попередник | бере- зень | тра- вень | бере- зень | тра- вень | весна |
| озима пшениця | горох | 7,72 | 4,75 | 7,07* 14,1 | 5,84* 11,7 | 6,45* 12,9 |
| озима пшениця | чорний пар | 17,23 | 9,62 | |||
| озимий ячмінь | соняшник | 3,31 | 8,47 | |||
| озимий ячмінь | кукурудза | 0,00 | 0,52 | |||
| горох | соняшник | 72,23 | 7,52 | 56,04***** 112,1 | 10,19** 20,4 | 33,11**** 66,22 |
| ярий ячмінь | озима пшениця | 39,86 | 12,85 | |||
| соняшник | озима пшениця | 38,37 | 12,05 | 27,15**** 54,3 | 15,42*** 30,8 | 21,29*** 42,6 |
| соняшник | озимий ячмінь | 57,89 | 12,51 | |||
| соняшник | кукурудза | 2,90 | 2,11 | |||
| кукурудза | озима пшениця | 38,25 | 32,25 | |||
| кукурудза | ярий ячмінь | 22,60 | 31,46 | |||
| соріз | кукурудза | 2,89 | 2,17 | |||
| чорний пар | соріз | 23,08 | 22,84 | 23,08*** 46,2 | 22,84*** 45,7 | 22,96*** 45,9 |
Примітка: Стан агроландшафту * - нормативний сприятливий, ** - передкризовий, *** - кризовий, **** - надкризовий, ***** - катастрофічний
На основі розрахованих потенційних утрат ґрунту від дефляції можна зробити висновок, що відносно найкращими протидефляційними характеристиками серед груп досліджуваних агрофонів мають посіви озимих культур. Необхідно відмітити, що залежно від стану рослинності на агрофонах озимого ячменю та озимої пшениці потенційні втрати становили 6 т/га, що в 13 раз перевищує норму ерозії.
Незадовільну протидефляційну стійкість мають агрофони пізніх ярих культур (соняшнику, кукурудзи та сорізу) після стерньових попередників, а також чорний пар. Потенційні втрати ґрунту на цих агрофонах складають від 21 – 23 т/га, що перевищує допустиму норму ерозії в 43-46 разів.
Найгірші протидефляційні властивості мають агрофони ранніх ярих культур після просапних попередників, особливо соняшника. Утрати ґрунту в середньому за весну в групі ярих ранніх культур складають 33 т/га, що перевищує допустиму норму ерозії в 66 разів.
Залежно від перевищення потенційних утрат ґрунту від допустимих норм ерозії стан агроландшафтів, представлених озимими культурами, характеризується як нормативний сприятливий. Агроландшафти з пізніми ярими культурами та чорним паром навесні мають кризовий стан. Агроландшафти з ранніми ярими культурами навесні мають надкризовий стан, який може погіршитись у ранньовесняний період до катастрофічного.
Утрати ґрунту з різних агрофонів під час пилової бурі 23-24 березня 2007 року. За результатами обліку втрат ґрунту із поверхонь досліджуваних агрофонів польового досліду, найбільше від пилової бурі 23-24 березня постраждали агрофони гороху після соняшника, кукурудзи після ярого ячменю. Втрати ґрунту на цих агрофонах становили відповідно 10,4 та 6,0 т/га. Також видуванню підлягали й агрофони, залишені під посіви пізніх ярих культур після озимої пшениці та озимого ячменю, втрати ґрунту на яких становили відповідно 3,5 та 4,2 т/га. Агрофони, де були посіяні озимі культури, зокрема, озима пшениця мало постраждали від дефляції (втрати ґрунту становили лише 0,3 т/га, що не перевищує допустимі норми ерозії). Отже, за результатами обліку втрат ґрунту після пилової бурі, найменшу протидефляційну ефективність мали агрофони ранніх ярих культур після соняшника та агрофони пізніх ярих культур після стерньових попередників. На агрофоні озимої пшениці після гороху дефльованість була в межах норми.
Еколого-енергетична оцінка протидефляційної ефективності технологій вирощування сільськогосподарських культур. Найменші втрати ґрунтової енергії в середньому за роки дослідження спостерігаються в групі озимих культур і становлять -25378,84 МДж/га (табл. 4). Серед озимих культур інтенсивно проходять процеси витрачання ґрунтової енергії під озимою пшеницею після чорного пару, оскільки втрати енергопотенціалу ґрунту -31925 МДж/га перевищують середнє в цій групі культур в 1,25 рази. Утрати ґрунтової енергії під озимим ячменем після гороху становлять мінімальні значення серед усіх досліджуваних агрофонів і складають -18182,5 МДж/га.
На агрофонах пізніх ярих культур у середньому втрати ґрунтової енергії становили -49786 МДж/га, що більше ніж на озимих культурах майже в 2 рази. На агрофоні гороху після соняшнику енергопотенціал ґрунту за період вегетації знизився на -61088 МДж/га, що перевищує середні втрати по групі ранніх ярих культур в 1,23 рази, а по групі озимих культур – в 2,41 рази.
Найбільші втрати ґрунтової енергії відмічаються в групі ранніх ярих культур і складають у середньому -40821 МДж/га.
У структурі енергетичних утрат ґрунту найбільша частка втрат по всіх досліджуваних агрофонах зумовлюється насамперед зниженням енергоємності гумусу внаслідок його інтенсивної мінералізації в період вегетації сільськогосподарських культур, а також у меншій мірі втратами енергії азоту. Для оцінки ефекту дефляції в зміні енергопотенціалу ґрунту важливо проаналізувати частку втрат енергії від дефляції (табл. 4).
Найбільші потенційні втрати енергії ґрунту від дефляції, включаючи зниження енергоємності гумусу та елементів живлення, відчужених при дефляції, встановлені в групі ранніх ярих культур на рівні -26504,43 МДж/га, що складає 53,52% від зміни енергії ґрунту.
Таблиця 4
Еколого-енергетична ефективність технологій вирощування
сільськогосподарських культур з урахуванням змін під впливом дефляції енергопотенціалу ґрунту (у середньому за 2005-2007 роки)
| Сільсько-господарські культури та їх групи | Антропо-генні витрати енергії, МДж/га | Потенційні втрати від дефляції | Зміни енерго-потенцілу ґрунту, МДж/га | Потенційні втрати енергії ґрунту за рахунок дефляції, % | Показник еколого-енерге-тичної ефектив-ності | |
| ґрунту, т/га | енергії ґрунту, МДж/га | |||||
| Озима пшениця по гороху | 12270,89 | 6,23 | -4990,13 | -25857,98 | 19,30 | -2,60 |
| Озима пшениця по чорному пару | 12270,89 | 13,43 | -10747,14 | -31925,22 | 33,66 | -2,11 |
| Озимий ячмінь по кукурудзі | 12494,11 | 5,89 | -210,29 | -25549,64 | 1,16 | -2,04 |
| Озимий ячмінь по соняшнику | 12494,11 | 0,26 | -4717,26 | -18182,51 | 18,46 | -1,46 |
| Озимі | 12382,5 | 6,45 | -5166,20 | -25378,84 | 18,14 | -2,05 |
| Ярий ячмінь по озимій пшениці | 10774 | 26,35 | -21094,34 | -38483,81 | 54,81 | -3,57 |
| Горох по соняшнику | 8813 | 39,87 | -31914,52 | -61088 | 52,24 | -6,93 |
| Ранні ярі | 9794 | 33,11 | -26504,43 | -49786 | 53,52 | -5,25 |
| Соняшник по озимій пшениці | 9350 | 25,21 | -20176,87 | -47719 | 42,28 | -5,10 |
| Соняшник по озимому ячменю | 9350 | 35,20 | -28177,48 | -55988 | 50,33 | -5,99 |
| Соняшник по кукурудзі | 9350 | 2,50 | -2004,63 | -29621 | 6,77 | -3,17 |
| Кукурудза по озимій пшениці | 13910 | 35,25 | -28212,86 | -50644 | 55,71 | -3,64 |
| Кукурудза по ярому ячменю | 13910 | 27,03 | -21631,93 | -44260 | 48,88 | -3,18 |
| Соріз по кукурудзі | 7619 | 2,53 | -2022,99 | -16694 | 12,12 | -2,19 |
| Пізні ярі | 10581,5 | 21,29 | -17037,80 | -40821 | 36,01 | -3,88 |
| Чорний пар | 5065,50 | 22,96 | -18377,81 | -62038,91 | 29,62 | -12,25 |
У групі пізніх ярих культур втрати енергії ґрунту від дефляції становили -17037,8 МДж/га або 36,0% від змін енергії ґрунту. Найменші втрати енергії від дефляції мають агрофони озимих культур -5166,2 МДж/га або 18,14% зміни енергопотенціалу ґрунту. На чорному пару втрати енергії гумусу від дефляції становлять -18377,8 МДж/га або 29,6% від змін енергії ґрунту.