3. Родючість ґрунту - важливий чинник функціонування агроекосистеми.

Родючість ґрунту - це властивість ґрунту задовольняти потреби рослин в елементах живлення, воді, забезпечувати кореневу систему достатньою кількістю повітря, тепла, сприятливими фізичними, хімічними та фізико-хімічними умовами для нормальної життєдіяльності.

Розрізняють такі види родючості ґрунту: природну, або потенційну, та штучну. Природна, або потенційна, родючість формується і змінюється під впливом природних процесів ґрунтотворення і залежить від хімічного складу ґрунту, біологічних процесів, які відбуваються в ньому, фізико-хімічних властивостей, кількості та якості гумусу, реакції ґрунтового розчину, інших показників.

Штучна родючість створюється в процесі використання ґрунту як основного засобу виробництва, залежить від продуктивних сил і виробничих відносин.

Ефективна, або економічна, родючість створюється сукупністю природної і штучної. Вона визначає кількість і якість урожаю.

Основні умови родючості грунту:

1) достатній вміст поживних речовин у доступній для рослин, що вирощуються, формі упродовж усього вегетаційного періоду;

2) повна забезпеченість фізіологічно доступною вологою;

3) оптимальний газообмін, який підтримує необхідний для рослин вміст кисню в ґрунтовому повітрі;

3) відсутність шкідливих речовин;

4) легка проникність коренів, яку забезпечує наявність потужного шару ґрунту, звідки рослини поглинають елементи живлення і вологу.

Кожна з цих умов має однаково важливе значення для функціонування конкретної агроекосистеми.

Агрономічно значущі показники родючості ґрунту:

1. гранулометричний склад;

2. вміст гумусу;

3. хімічний склад;

4. структурність;

5. водно-повітряний режим;

6. тепловий режим;

7. будова профілю;

8. рослинність;

9. біологічна активність.

Всі ці природні чинники взаємозумовлені і взаємопов'язані.

Активна, цілеспрямована діяльність людини щодо поліпшення якості ґрунту визначається поняттям «ефективна родючість». Сьогодні цю проблему розглядають на рівні моделювання родючості грунту. Це новий, ефективний, перспективний методологічний підхід у пізнанні і практичній реалізації шляхів керування родючістю ґрунту. Під моделлю родючості ґрунту слід розуміти сукупність агрономічно значущих властивостей ґрунту, які забезпечують певний рівень продуктивності рослин.

Екологічна роль гумусу. Гумус - складний динамічний комплекс органічних сполук, що створюється внаслідок розкладання і гуміфікації решток рослинного і тваринного походження. Рослинні рештки, що надходять у ґрунт, мають 17-21 кДж енергії на 1 г сухої речовини, 1 г гумінової кислоти - 18-22 кДж, 1 г фульвокислоти - близько 19 кДж, 1 г ліпідів - 35 кДж. Грунти із середнім вмістом зрганічної речовини 4 - 6 % і середніми запасами гумусу 200 - 400 т/га накопичують на одному гектарі стільки енергії, скільки дають 20 - 30 т антрациту.

Енергію органічної речовини ґрунтів використовують мікроорганізми і безхребетні тварини для забезпечення своєї життєдіяльності, для фіксації азоту, а також багатьох процесів у тілі ґрунтового профілю з трансформації маси ґрунту, відтворення і підтримання його родючості.

Підтримання запасів органічної речовини ґрунту означає збереження його енергетичного потенціалу. Проте в останні десятиліття цю фундаментальну проблему було випущено з поля зору розробниками індустріальних технологій вирощування сільськогосподарських культур, внаслідок чого запаси гумусу в ґрунтах істотно зменшились.

Наявність у ґрунті навіть невеликої кількості гумусних речовин, які входять до складу органо-мінеральних і органічних колоїдів, збільшує його вбирну здатність внаслідок підвищення обмінної ємності гумінових кислот. В середньому обмінна ємність гумусу в 10 разів більша, ніж мінеральної частини ґрунту.

Гумусні речовини, особливо свіжоутворені, виявляють склеювальну здатність, що чинить великий вплив на утворення агроно­мічно цінної, зв'язної, водостійкої і пористої структур ґрунту.

Гумус і живлення рослин. Внаслідок обробітку ґрунту гумус поступово розкладається, поживні речовини, що вивільняються при цьому в мінеральній формі, використовуються рослинами. Особливе значення має азот органічної речовини ґрунту. За відсутності азотних добрив урожай однорічних небобових рослин майже цілком формується за рахунок азоту, що вивільняється під час мінералізації ґрунту.

У процесі розкладання гумусу мікроорганізмами крім азоту вивільняються й інші поживні речовини (фосфор, сірка, мікроелементи), а також діоксид вуглецю СО₂, необхідний для фотосинтезу рослин.

Гумус і врожай. Гумус справляє прямий і опосередкований зплив на врожай сільськогосподарських культур. Прямий вплив зумовлений використанням рослинами азоту та інших поживних речовин, що містяться в гумусі і вивільняються під час його мінералізації; опосередкований полягає в поліпшенні умов росту рослин на більш гумусованих ґрунтах і підвищенні коефіцієнта використання поживних речовин добрив.

Численні дослідження підтверджують що за слабкого ступеня змитості, коли вміст гумусу порівняно з розмитими ґрунтами зменшується на 10 - 12 %, врожай більшості культур знижується на 10 — 30 %, за середнього ступеня змитості (зменшення вмісту гумусу з ґрунті на 20 - 50 % - на 30 - 60 %, за сильного ступеня змитості зменшення вмісту гумусу більш як на 50 % - на 60 - 80 %.

Оптимальний вміст гумусу для дерново-підзолистих ґрунтів становить 1,6 - 2,0 %, супіщаних - 2,0 - 2,5, суглинкових - 2,5 - 3,0, . рихлих лісових - 3,5 - 4,0 %. У лісостеповій і степовій зонах показники оптимального вмісту гумусу вищі (для чорноземів близько 5 - 7 %).

Органічна речовина ґрунту. Органічна речовина ґрунту - дуже важлива його складова. ЇЇ утворення пов'язане з біологічними і біохімічними трансформаціями рослинних і тваринних решток за безпосередньої участі мікроорганізмів, кисню і води.

Основним агрономічно значущим показником органічної речовини ґрунту є кількісна та якісна оцінка вмісту в ньому гумусу. Вміст гумусу в ґрунтах підпорядкований певній зональності й зумовлюється типом і гранулометричним складом ґрунту, характером ґрунтотворних порід, кліматичними умовами.

Роль гумусу у формуванні і розвитку родючості ґрунту досить різнобічна. Він постачає поживні речовини, безпосередньо впливає на водно-повітряний режим, структурність, теплоємність, буферність та інші показники родючості ґрунту, слугує джерелом енергії для мікроорганізмів, містить речовини, що активують ріст, посилює ефективність мінеральних добрив.