Fertilitatea solului este capacitatea solului de a satisface nevoile plantelor cu nutrienți, umiditate și aer, precum și de a oferi condiții pentru creșterea și dezvoltarea lor normală și influențează direct producerea de recolte vegetale.
Există mai multe tipuri de fertilitate a solului, în acest studiu, realizat de către Petru Zolotariov, specialist în agricultura ecologică, vom aborda fertilitatea: potențială și eficientă.
Fertilitatea potențială (naturală) este determinată de stocul total de nutrienți, umidității din sol și a altor factori din viața plantei. Fertilitatea potenţială reprezintă capacitatea maximă a unui sol de a asigura plantele de cultură cu apă, substanţe nutritive, căldură şi aer.
Fertilitatea efectivă (economică) este posibilitatea utilizării elementelor de fertilitate de către plante într-un an. Depinde în primul rând de implementarea întregului complex de măsuri agrotehnice.
Cu un potențial ridicat al fertilității solului, eficiența poate fi mică și, dimpotrivă, pentru solurile slab fertile, utilizând practici agrotehnice adecvate, se poate obține o fertilitate efectivă înaltă.
Fertilitatea efectivă este o proprietate foarte dinamică a solului care se poate modifica rapid sub influența condițiilor naturale, a practicilor agricole și a stării mediului.
Cei mai importanți factori pentru o fertilitate efectivă sunt:
- conținutul de substanțe nutritive necesare plantelor într-o formă ușor accesibilă;
- asigurarea umidității în cantități suficiente;
- aerarea ridicată a solului ca o condiție importantă pentru dezvoltarea sistemelor radiculare;
- prezența microorganismelor care asigură descompunerea masei vegetale și asimilarea nutrienților;
- compoziţia mecanică şi structura solurilor.
Suma acestor proprietăți determină nivelul stării generale a solului. Toate elementele fertilității solului sunt interdependente și depind de factorii de formare a solului, în special de condițiile climatice ale zonei, rocile care formează solul, vegetația naturală și cea cultivată, relieful, intensitatea utilizării terenurilor arabile și ecologie.
Potrivit unor oameni de știință, oboseala solului apare ca urmare a eliminării unilaterale a nutrienților, a lipsei de materie organice diferite, a încălcării regimului de nutriție a solului, a distrugerii structurii și a diferitelor proprietăți ale solului, a dezvoltării microflorei fitopatogene, acidificarea soluției de sol și acumularea de substanțe fitotoxice în sol.
Prin urmare, oboseala solului poate fi considerată ca rezultat al încălcării echilibrului ecologic în sistemul „sol-plantă” sau ca un factor complex negativ în reducerea fertilității efective a solului.
Oboseala solului ca fenomen multifactorial de dezechilibru ecologic se manifestă cel mai adesea în agrocenoze.
Cunoașterea mecanismului de apariție și dezvoltarea metodelor de eliminare a oboselii solului sunt esențiale în rezolvarea problemei creșterii randamentelor culturilor și reproducerii potențialului și fertilității efective a solului.
În agricultura modernă, cultivarea îngrășămintelor verzi, este una dintre modalitățile importante de reglare a indicatorilor fertilității efective a solului și poate fi o măsură importantă în combaterea oboselii solului.
Ca îngrășământ verde, pot fi folosite plante mono-bianuale, cu un sistem radicular puternic și o masă vegetală bogată. Îngrășămintele verzi, îmbogățesc solul în primul rând cu materie organică, macro și microelemente.
În ceea ce privește eficiența, acestea nu sunt inferioare îngrășămintelor organice clasice – gunoi de grajd, compost.
În ultimii ani, folosirea îngrășământului verde a devenit un mijloc din ce în ce mai popular de suprimare a principalilor factori de reducere a fertilității efective, îmbogățind semnificativ solul cu materie organică proaspătă, ce ușor se descompune, care nu necesită costuri financiare semnificative și efort fizic pentru cultivarea lor.
Știința și cele mai bune practici, au propus multe tipuri de îngrășăminte verzi, a căror utilizare, în funcție de zonă, are un efect diferit asupra principalilor indicatori ai fertilității solului.
Pentru a evalua efectul diferitelor îngrășăminte verzi asupra factorilor individuali de fertilitate eficientă și revenirea la o stare stabilă a sistemului ecologic „sol – plante”, a fost realizat un studiu reflectat în acest articol.
Materialele pentru cercetare au fost diverse îngrășăminte verzi studiate și experimentate în câmp. Solurile parcelei experimentale sunt cernoziomuri levigate, lutoase grele.
Efectul diferitelor îngrășăminte verzi a fost studiat în comparație cu gunoiul de grajd. Drept model de comparație a servit pârloaga fără îngrășăminte.
Pentru a crea o bază de scădere semnificativă a fertilităţii efective, a fost cultivat orzul, ca monocultură, timp de trei ani înainte de începerea experimentelor.
Contabilitatea anuală selectivă a parcelei acestei culturi a arătat că randamentul mediu a scăzut de-a lungul anilor și a fost: 1 an – 3,02 t/ha, al 2-lea an – 2,16 t/ha și al 3-lea an – 1,56 t/ha. Efectiv, timp de trei ani de monocultură, randamentul a scăzut de aproape două ori (cu 49,5%).
Se știe că diferite plante aparținând unor familii diferite și care diferă în biologie și compoziție chimică pot fi folosite ca îngrășăminte verzi, prin urmare, au fost selectate și incluse în experiment, nu doar culturile leguminoasele, bogate în azot, ci și culturile crucifere care formează o bună biomasă.
Schema experimentului:
- Pârloagă (control).
- Pârloagă + gunoi de grajd 50 t/ha.
- Îngrășământ verde (trifoi).
- Îngrășământ verde (sparceta).
- Îngrășământ verde (ridiche oleginoasă).
- Îngrășământ verde (rapiță).
- Îngrășământ verde (mazăre).
- Îngrășământ verde (amestec de măzăriche-ovăz).
Organizarea experimentelor de teren, a observațiilor și a analizelor de laborator s-a realizat conform metodelor general acceptate.
Este cunoscut faptul că unul dintre principalii indicatori, care caracterizează gradul de modificare a fertilității efective, este scăderea activității biologice a solului.
Biomasa culturilor îngrășămintelor verzi a fost divizată în parcele cu dimensiunea de 50 m2. După înregistrare, întreaga masă de îngrășământ verde a fost mărunțită cu grape cu discuri și încorporată cu plugul.
Cantitatea de reziduuri de rădăcină a fost evaluată prin spălarea monoliților prelevați la adâncimea de 0–30 cm. Datorită importanței rolului masei vegetale în stare proaspătă a îngrășămintelor verzi în reglarea procesului de modificare a fertilității efective, a fost determinată nu numai cantitatea acestora, ci și compoziția lor chimică.
În laboratorul agrochimic, conform metodelor general acceptate de analiză, au fost luate mostre de îngrășăminte verzi în care s-a depistat, conținut de substanță uscată și principalele elemente de nutriție minerală a plantelor, ce caracterizează fertilitatea efectivă a solului.
Rezultate
Etapa actuală de dezvoltare a agriculturii în regiune este caracterizată de un dezechilibru al materiei organice în utilizarea terenurilor. Relațiile de piață stabilite la această etapă nu au oferit condiții favorabile pentru creșterea productivității culturilor agricole.
Cererea ridicată pentru unele culturi a dus la utilizarea intensivă a produselor chimice de protecție, nu s-a ținut cont de asolament, iar ca rezultat s-a ajuns la degradarea solului într-o perioadă scurtă de timp, contribuind la deteriorarea proprietăților fizice ale solului, la acumularea de buruieni, la scăderea fertilității efective și la manifestarea proceselor de oboseală a solului.
Astăzi, devine evident că singura cale de ieșire din impasul actual, este utilizarea îngrășămintelor verzi, cu ajutorul cărora putem soluționa problemele legate de reglarea nivelului de fertilitate efectivă, oboseală a solului și îmbunătățirea mediului în sistemul „sol – plante” cu costuri reduse ale resurselor.
Studiile au arătat că în timpul sezonului de vegetație al îngrășămintelor verzi, se formează cantități diferite de biomasă. În medie, pe parcursul a trei ani de cercetare, cel mai mare randament de biomasă uscată a fost oferit de sparcetă – 7,0 t/ha, incl. 5,8 t/ha – masă vegetală, 1,2 t/ha – reziduuri radiculare.
Trifoiul dulce, ridichea oleaginoasă, rapiță, mazăre, amestec de măzăriche – ovăz prevăzut 6,3, respectiv; 5,7; 3,8; 5,1; 5,7 t/ha, inclusiv 5,1; 4,8; 3,0; 4,2; 4.7 – masa supraterana și 1,2; 0,9; 0,8; 0,9; 1,0 t/ha – masa rădăcinoasă la adâncimea de lucru a plugului (Tabelul 1).
După cum se vede în tabelul 1, în masa biologică totală, ponderea reziduurilor de rădăcină la adâncimea de lucru a plugului este de 18,9–26,6%. În general, în ceea ce privește acumularea masei radiculare, diferite culturi, diferă semnificativ. În acest sens, avantajul rămâne cu trifoiul dulce și sparceta.
Formarea biomasei la diferite culturi semănate ca îngrășăminte verzi:
Împreună cu biomasa îngrășămintelor verzi din diferite culturi, în sol ajung 60–138 kg/ha de azot, 23–57 kg/ha de fosfor și 166–333 kg/ha de potasiu. Pe primele locuri se clasează sparceta și trifoiul dulce, care îmbogățesc solul cu 136–138 kg/ha azot, 37–58 kg/ha fosfor, 288–326 kg/ha potasiu (următorul tabel).
Cantitatea de elemente biofile de bază care ajung în sol la administrarea gunoiului de grajd și biomasei de îngrășăminte verzi:
Astfel, s-a stabilit că îngrășămintele verzi: sparceta, trifoiul dulce, ridichea oleaginoasă, rapița, mazărea și amestecul de măzăriche și ovăz – într-un sezon de vegetație scurt sunt capabile să acumuleze 3,8–7,0 t/ha de masă uscată cu care ajung în sol 344–520 kg/ha de nutrienți, îmbunătățind fertilitatea efectivă a solului.
Aceasta corespunde cu aplicarea a 16–30 t/ha gunoi de grajd semidescompus.
Este cunoscut că aportul de materie organică proaspătă este însoțit de activarea microflorei solului. Cu toate acestea, intensitatea descompunerii materiei organice depinde de raportul dintre azot și carbon din masa plantei: cu cât este mai mic, cu atât materia organică se descompune mai intens.
De exemplu, leguminoasele au acest avantaj. Descompunerea masei organice a îngrășămintelor verzi se desfășoară pe parcursul mai multor ani: primii doi ani de la încorporarea lor în sol sunt cei mai intenși, iar apoi scade.
O condiție importantă pentru utilizarea îngrășămintelor verzi este obținerea masei celei mai mari cu raportul optim de carbon și azot (20:1), care asigură descompunerea rapidă a acestor culturi. În acest sens, cele mai bune îngrășăminte verzi sunt leguminoasele.
Potrivit unor cercetători, cea mai mare acumulare de biomasă este asigurată de culturi precum trifoiul, trifoiul dulce și lupinul, ale căror biomasă totală este de 1,2–1,8 t/ha de masă uscată, din care 40–50% este explicată de proporția de reziduuri de rădăcină, unde raportul dintre carbon și azot este în limitele optime.
Îngrășămintele verzi sunt considerate o sursă importantă de azot în agricultură. Se știe că îngrășămintele verzi îmbogățesc într-o anumită măsură solul nu numai cu azot, ci și cu alte elemente chimice importante.
După cum reiese din rezultatele analizelor probelor de sol prelevate înainte și după adăugarea în rotație a îngrășămintelor verzi, principalii indicatori agrochimici s-au îmbunătățit considerabil.
Concluzii:
1. Îngrășăminte verzi: sparceta, trifoiul dulce, ridichea oleaginoasă, rapița, mazărea și amestecul de măzăriche-ovăz – în perioada de vegetație acumulează de la 3,8 până la 7,0 t/ha de masă uscată la aer, iar în sol ajung 344–520 kg/ha de nutrienți, care îmbunătățesc indicatorii fertilității efective a solului.
2. Creșterea rezervelor de materie organică, creșterea fertilității efective și reducerea semnelor de oboseală a solului merită o atenție deosebită prin utilizarea leguminoaselor ca îngrășăminte organice: trifoiul dulce, sparceta care asigură 6,3–7,0 t/ha de masă uscată având un raport optim de carbon și azot.
Cultivarea și arătura, care nu necesită cheltuieli mari, predetermină eliminarea cauzelor pierderii fertilității efective și apariția oboselii solului.
3. Asigurarea creșterii fertilității efective și reducerea fenomenelor negative de oboseală a solului în mod ecologic este un factor de reglare a compoziției și structurii ecosistemelor și de readucere la starea stabilă a sistemului „sol-plantă”.
Cu utilizarea suplimentară a resurselor și energiei sub formă de îngrășăminte verzi, este posibil să se crească culturi fără efecte negative în condițiile agriculturii moderne.
