Діагностика і екологобезпечне спрямування трансформації ґрунтів при внесенні добрив

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАБІНЕТ МІНІСТРІВ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук

06.01.03 - агроґрунтознавство і агрофізика

ДІАГНОСТИКА І ЕКОЛОГОБЕЗПЕЧНЕ СПРЯМУВАННЯ ТРАНСФОРМАЦІЇ ҐРУНТІВ ПРИ ВНЕСЕННІ ДОБРИВ

ФІЛОН ВАСИЛЬ ІВАНОВИЧ

Київ - 2011

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним з найдійовіших засобів підвищення родючості ґрунтів і врожайності сільськогосподарських культур були і залишаються мінеральні добрива. Інтенсивне використання їх наприкінці ХХ століття супроводжувалося інтенсивним механічним обробітком, зрошенням, осушенням, хемогенним і радіогенним забрудненням ґрунтів. Усе це призвело до порушення природних біогеохімічних потоків хімічних елементів (В.І. Вернадський, 1960; В.А. Ковда, 1975, 1985; Г.В. Добровольский, 1986, Д.Г. Тихоненко, 1982), ускладнення екологічної ситуації агроландшафтів (В.Г. Мінєєв, 1990; В.Д. Муха, 1994; А.Д. Балаєв та ін., 2009), зниження біологічної якості сільськогосподарської продукції (М.М. Городній, 1995).

На фоні зростаючих темпів агротехногенезу у спеціальній літературі все частіше з'являються повідомлення про негативні зміни властивостей ґрунтів під впливом добрив (Г.В. Добровольский, 1973; Д.А. Кореньков, 1976; Б.С. Носко, 1987; В.В. Медведєв, Т.М. Лактіонова та ін., 1992; М.М. Городній, 1995; С.Т. Вознюк, 1998; Е.Г. Дегодюк та ін., 2001; М.К. Шикула, 2001).

Про актуальність проблеми екологобезпечного використання добрив свідчить і той факт, що вона окремим розділом висвітлюється в робочих програмах і підручниках з агрохімії, агроекології, системи застосування добрив (А.П. Лісовал, 1989; М.М. Городній, А.В. Бикін, А.Г. Сердюк та ін., 2003). У таких умовах об'єктивно назріло питання про розробку теоретичних основ і практичних заходів щодо управління трансформаційними змінами ґрунтів при внесенні добрив. Проте вплив мінеральних добрив на основні властивості ґрунтів і сьогодні продовжує висвітлюватися неоднозначно, а часом і зовсім протилежно. Фактично не існує чіткої відповіді на питання про вплив різних форм мінеральних добрив на органічну частину ґрунтів, а монографічне видання, яке б узагальнювало фрагментарні дослідження з цієї проблеми відсутнє. Не до кінця вивчено суть, механізми і закономірності безпосередньої взаємодії різних форм мінеральних добрив з ґрунтом. Із переходом господарств на локальне внесення добрив і посиленням їх впливу на ґрунти актуальність зазначеного зростає. На жаль, і сьогодні основна частина досліджень зорієнтована на з'ясування кінцевого результату використання підвищених доз добрив і не ставить за мету вивчення ґрунтових процесів, що відбуваються безпосередньо при їх внесенні. Такий стан проблеми не дозволяє здійснювати екологобезпечне використання добрив за умов постійного підвищення родючості ґрунтів, що й обумовило необхідність проведення наших досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена дисертаційна робота містить результати власних досліджень автора, виконаних протягом 1996-2011 рр. у Харківському національному аграрному університеті за тематичними планами НДР. У 1996-2000 рр. дослідження проводилися відповідно до державної НТП "Охорона і відтворення родючості ґрунтів. - Розроблення підвищення ефективності дії добрив, зменшення втрат поживних речовин з продуктами ерозії", завдання "Розробка наукових основ підвищення ефективності добрив та родючості ґрунту з метою отримання плануємих врожаїв високої якості у сівозмінах Лівобережжя Лісостепу України" (№ДР 0102U001836), під час навчання у докторантурі відповідно до тематик кафедр ґрунтознавства і агрохімії, у 2006 - 2010рр. відповідно до НТП "Надати прогноз розвитку зональних і азональних ґрунтів України та їх родючості на адаптивно-ландшафтних засадах раціонального землекористування"(№ДР 0109U002594).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи була розробка теоретичних основ і практичних заходів з діагностики, дослідження й екологобезпечного спрямування трансформації ґрунтів при інтенсивному використанні добрив. Досягнення поставленої мети передбачало:

– визначити загальні методичні підходи до вивчення трансформації ґрунтів під впливом добрив;

– експериментально обґрунтувати погляди на механізм взаємодії добрив з ґрунтом, як такий, що має локальний, поступовий і достатньо керований характер;

– виявити вплив різних форм мінеральних добрив на агрофізичні показники ґрунтів;

– дослідити взаємодію органічної частини ґрунту з різними формами мінеральних добрив;

– провести оцінку пептизуючої здатності окремих видів органічних добрив;

– вивчити природу органічних речовин, що підлягають безпосередньому впливу мінеральних добрив;

– встановити закономірності пептизації органічної частини ґрунту мінеральними добривами залежно від генези і характеру сільськогосподарського використання ґрунтів;

– здійснити еколого-агрохімічну оцінку локалізації мінеральних добрив при застосуванні поверхневого обробітку ґрунту;

– виявити масштаби і напрям трансформаційних змін ґрунтів при локальному внесенні традиційних і перспективних форм азотних добрив;

– знайти реальні шляхи управління процесами взаємодії добрив з ґрунтом;

– зробити облік і провести аналіз урожайності сільськогосподарських культур за різних систем і способів внесення добрив.

Об'єкт дослідження - трансформація ґрунтів при внесенні добрив, її діагностика і екологобезпечне спрямування.

Предмет дослідження - процеси безпосередньої взаємодії добрив з ґрунтом як хімічних реагентів і пов'язані з ними фізичні, фізико-хімічні, хімічні характеристики ґрунтів, їх мікробіологічна активність.

Методи дослідження. Закономірності трансформації ґрунтів при внесенні добрив і можливості екологобезпечного її спрямування вивчали з використанням порівняльно-географічного, порівняльно-профільно-генетичного та історичного методу досліджень з поєднанням теоретичних та експериментальних досліджень на основі системного аналізу.

Наукова новизна одержаних результатів.

Запропоновано новий методичний підхід до вивчення трансформаційних змін ґрунтів при внесенні добрив, в основу якого покладені дослідження безпосередньої взаємодії добрив з ґрунтом як хімічних реагентів з використанням сучасних методів нанодіагностики.

Доведено, що різні види і форми добрив здійснюють різний вплив на органічну частину ґрунтів. У цьому аспекті вперше досліджено явище пептизації органічних колоїдів добривами і визначені кількісні параметри «пептизації» залежно від форми добрива, типу ґрунту, характеру його сільськогосподарського використання і прийомів агротехніки.

Проведено ідентифікацію органічних сполук, які зазнають безпосередній вплив добрив (як хімічних реагентів) і на цій основі внесено доповнення до існуючої класифікації мінеральних добрив.

Уперше для агрохімічної характеристики існуючих і нових форм мінеральних добрив введено такий показник, як пептизуюча здатність добрив. Запропоновано використовувати цей показник для оцінки і прогнозу трансформаційних змін ґрунтів під впливом добрив.

Виявлено існування і сфери використання (управління якістю культур) калійно-амонійного зв'язку в системі ґрунт- рослина - добриво.

Упроваджено власну експрес-методику визначення калійної і амонійної буферності ґрунту, що є важливим для технологій точного землеробства.

Уперше в Україні показано можливість використання Х-Ray-томографії для оцінки структурно-агрегатного стану ґрунтів.

Показано, що досліджувані форми мінеральних добрив створюють різні стартові можливості для різних екологотрофічних груп мікроорганізмів, а це може бути з успіхом використано для оптимізації процесів кругообігу азоту.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблено реальні шляхи управління процесами взаємодії добрив з ґрунтом: вибір форм добрив з урахуванням пептизуючої їх здатності, способу внесення (локального чи суцільного), використання коагулюючих домішок; вибір роздільного або спільного внесення поживних елементів.

У роботі використані й знайшли перевірку на виробництві сучасні методи діагностики безпосередніх змін ґрунтів під впливом добрив. Упроваджено у виробництво і навчальний процес вищих аграрних закладів методику визначення пептизуючої здатності мінеральних добрив, яка дозволяє здійснювати прогноз змін структурного і гумусового стану ґрунтів в умовах інтенсивного використання добрив. Запропоновано новий експрес-метод визначення буферної здатності ґрунтів відносно іонів NH₄⁺ i K⁺. Розроблено рекомендації щодо використання різних форм мінеральних добрив як ефективного засобу управління гумусовим і структурним станом ґрунтів.

Показано переваги і втілено у практику ґрунтових досліджень методику експертної оцінки агрофізичного стану ґрунтів за допомогою X-Ray-томографії.

Запропоновано засіб зниження пептизуючої здатності лужних і гідролітично лужних добрив шляхом використання коагулюючих домішок, що значно покращує агрохімічні властивості вказаних добрив. Удосконалено класифікацію мінеральних добрив, яка враховує характер їх впливу на органічну речовину ґрунтів, що є дуже важливим для екологобезпечного їх використання.

Основні теоретичні положення дисертації ввійшли до робочих програм і використовуються під час викладання курсів: “Агрохімія”, “Ґрунтознавство”, і “Агроекологія”. Запропонована автором експрес-методика визначення потенційної буферної здатності ґрунтів відносно NH₄⁺ i K⁺, а також визначення пептизуючої здатності окремих добрив використовуються широким колом науковців, викладачів і аспірантів.

Особистий внесок здобувача. Постановка проблеми, визначення мети і кола вирішуваних завдань, розробка схем дослідів, їх проведення, виконання сучасних інструментальних аналізів, узагальнення даних і написання дисертаційної роботи здійснено здобувачем самостійно. У спільних публікаціях: [4] ним проведено мікроморфологічні і фізико-хімічні дослідження чорноземів, що зазнали вплив тваринницьких стоків; [14] отримано дані щодо структури мікробіологічних угруповань при локальному внесенні азотних добрив; [15] встановлено вплив добрив і обробітку ґрунту на урожайність озимої пшениці [16] виявлено безпосередній вплив добрив на мікрофлору ґрунту [18] запропоновано спрощену методику визначення калійної буферності ґрунту; здійснено написання статей.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень доповідалися на з'їздах ґрунтознавців і агрохіміків України (Рівне, 1998; Харків, 2002, Київ, 2006, Житомир, 2010), міжнародних (China, 2010) і щорічних конференціях ХНАУ та інших ВНЗ України.

Публікації. За результатами дисертації опубліковано 33 наукові праці, з них 24 - статті у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку літератури, що нараховує 664 найменування, її викладено на 278 стор. основного тексту, включає 101 таблицю, 51 рисунок і 21 додаток.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ТРАНСФОРМАЦІЯ ҐРУНТІВ В УМОВАХ ІНТЕНСИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ (аналітичний огляд)

Стан проблеми. Узагальнено літературу з впливу мінеральних добрив на родючість ґрунтів і врожайність культур. Показано, що у переважній більшості публікацій перших років хімізації землеробства висвітлювався тільки позитивний вплив добрив. Поява повідомлень про побічні ефекти пов'язані з їх використанням була б тоді несвоєчасною й необ'єктивною. Мінеральні добрива в ті роки вносили на фоні сприятливої екологічної обстановки, а дози їх під окремі культури ще не перевищували 40-60 кг д.р. Перехід до використання високих доз мінеральних добрив відбувався на фоні всебічної інтенсифікації землеробства. Вірогідно, що це і стало однією з причин прояву негативного впливу високих доз мінеральних добрив на ґрунти. У будь-якому випадку подібні повідомлення все частіше знаходять місце на сторінках спеціальних видань.

Так, під час проведення досліджень на чорноземах вилугованих В.Г. Мінєєв та ін. (1991) дійшли висновку, що систематичне внесення високих доз мінеральних добрив значно покращувало поживний режим ґрунту, однак "погіршувало деякі агрохімічні властивості ґрунту - зростала кислотність, знижувався вміст гумусу". Дослідженнями Б.С. Носка (1987) на чорноземах типових Харківської області доведено, що високі разові дози мінеральних добрив (N₁₂₀₀P₁₂₀₀K₁₂₀₀) обумовлюють високі щорічні втрати гумусу, призводять до збіднення його азотом і звуження співвідношення С_ГК:С_ФК.

На думку В.В. Медведєва (1992), підвищення доз азотних добрив понад 100 кг "сприяє посиленню руйнування структури, диспергації ґрунту і заповненню ґрунтових пор тонкодисперсною частиною, що врешті зумовлює підвищення щільності ґрунту".

За даними Г.В. Добровольського (1983), "минеральные удобрения даже в небольших дозах приводят к распылению структуры, снижают прочность агрегатов, уменьшают видимую порозность и увеличивают глыбистость". Питання про негативний вплив високих доз мінеральних добрив на властивості ґрунтів і екологічний стан територій продовжує порушуватися і в сучасних публікаціях Е.Г. Дегодюк, 2001; М.О. Горін, 2002; А.П. Лісовал, В.М. Макаренко, С.Н. Кравченко, 2002), що засвідчує невирішеність ряду питань з агрохімічного окультурювання ґрунтів.

Узагальнюючи накопичений близький до теми дисертації експериментальний матеріал, можна зробити висновок, що внесені у ґрунт добрива перш за все змінюють його хімічний стан, а саме: рН, ОВП, концентрацію і активність іонів ґрунтового розчину, склад увібраних катіонів, буферну здатність та інші показники. При цьому змінюється еколого-трофічний склад мікроорганізмів, посилюється трансформація органічних речовин і мінерального скелету ґрунту (А.М. Грінченко та ін., 1964; А.П. Лісовал, 1969; В.А. Ковда, 1973; Т.О. Грінченко та ін, 1982; М.В. Лісовий, 1998; Д.Г. Тихоненко, В.І. Канівець, 1970). Причому у ряді випадків ці зміни не є позитивними із агрономічного погляду. Оскільки інтенсивне землеробство неможливе без використання мінеральних добрив, а останнє може призвести до небажаних трансформаційних змін ґрунтів, виробникам залишається використовувати їх так, щоб указані зміни були передбаченими і керованими. Останнє можливе тільки на основі глибокого вивчення процесів і механізмів взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом.

Новий підхід до вивчення механізму взаємодії добрив з ґрунтом започаткував М.Б. Мінкін (1982), який показав, що взаємодія солі (добрива) з ґрунтом іде з кінцевою швидкістю. Визнання того факту, що внесені добрива потрапляють не у гомогенізоване середовище і що взаємодія добрив з ґрунтом відбувається не миттєво, особливо у ґрунтах з низькою вологістю, дозволила вченим дійти до висновку про поетапну взаємодію добрив з ґрунтом (Д.С. Орлов, 1990). Незважаючи на таке визнання, історично склалося так, що вивчення початкового етапу взаємодії добрив з ґрунтом залишилося поза увагою дослідників. У зв'язку з цим вирішення поставлених завдань розпочато з діагностики й дослідження первинних процесів взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом.

МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО ВИВЧЕННЯ ТРАНСФОРМАЦІЙНИХ ЗМІН ҐРУНТІВ ПІД ВПЛИВОМ ДОБРИВ

Методологія досліджень. Запропоновано новий підхід до вивчення агрогенної трансформації ґрунтів при внесенні добрив. Він базується на гіпотезах, що знайшли експериментальне підтвердження, а саме: причина неоднозначності низки висновків з проблеми використання підвищених доз добрив полягає не в низькій якості виконаних аналізів, а в можливості розвитку трансформаційних змін ґрунтів під впливом одних і тих самих форм добрив у різних напрямах. Сама наявність цього факту свідчить про можливість втручання у процеси взаємодії добрив з ґрунтом. Негативні зміни властивостей ґрунтів виникають уже на першому етапі взаємодії їх із ґрунтом і обумовлені впливом добрив як хімічних реагентів. У зв'язку з останнім вивчення "прямого" впливу мінеральних добрив на ґрунтову масу є актуальним і вкрай необхідним. Сьогодні серед чисельних досліджень, присвячених впливу мінеральних добрив на властивості ґрунтів, чітко простежуються два методичних напрями до вирішення проблеми. Перший - це проведення тривалих стаціонарних дослідів і реєстрація еволюційних змін ґрунтів під впливом добрив. Другий - це дослідження процесів безпосередньої взаємодії добрив з ґрунтом. При цьому другий напрям є менш витратним і більш перспективним, оскільки дозволяє не тільки швидко оцінювати влив добрив, але й цілеспрямовано керувати ним. Прямий вплив мінеральних добрив (як хімічних реагентів) на ґрунти був відомий ще до початку інтенсивного їх використання. Так, у працях ВІДА (1935 р.) знаходимо статтю С.Г. Ридкого, назва якої як найбільш точно характеризує вплив мінеральних добрив на ґрунт "Коагулирующее и пептизирующее действие минеральных удобрений". У цьому зв'язку доречно згадати й досліди М.К. Крупського, які О.Н. Соколовський наводить у своєму підручнику з ґрунтознавства. Це досліди з вивчення коагулюючої дії солей. Серед досліджуваних ними солей були і добрива, які явно викликали пептизацію ґрунтової маси. На жаль, ні М.К. Крупський, ні О.Н. Соколовський ніяких висновків відносно мінеральних добрив не роблять.

Із подібною ситуацією стикаємося ми і під час знайомства з відомою монографією С.А. Ваксмана "Гумус". У ній автор неодноразово вказує на використання сечовини для вилучення з ґрунту гумусових речовин. Але сечовина в цьому випадку розглядається ним не як добриво, а як хімічний реагент. Отже, усі попередні дослідження дозволили нам визначитися з підходами до вивчення трансформації ґрунтів під впливом добрив. Ключовим моментом стало визнання таких фактів, як прямий і опосередкований вплив мінеральних добрив; наявність в існуючому асортименті мінеральних добрив з різноплановим, часом протилежним впливом на агрономічні властивості ґрунтів; відсутність теоретичного обґрунтування використання різних форм мінеральних добрив як основних важелів екологобезпечного управління ефективною родючістю ґрунтів.

Умови і методика проведення досліджень Дослідження виконано в умовах тривалих стаціонарних дослідів на найбільш поширених представниках ґрунтового покриву України: бурувато-підзолистих оглеєних ґрунтах у дослідах Коломийської дослідної станції Івано-Франківського інституту АПВ; дерново-підзолистому супіщаному ґрунті стаціонарного досліду Інституту сільськогосподарської мікробіології НААН; сірому лісовому ґрунті у польовому досліді ННЦ "Інститут землеробства НААН", чорноземі типовому середньосуглинковому в досліді Веселоподільської дослідної селекційної станції Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України; чорноземі типовому важкосуглинковому у стаціонарних дослідах кафедр агрохімії і землеробства ХНАУ ім. В.В. Докучаєва, а також Граківського дослідного поля ННЦ "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського". Характеристика вказаних об'єктів включала детальний опис ґрунтових профілів; умов ґрунтотворення і основні властивості ґрунтів. У зразках ґрунту, що відібрані на польових стаціонарних дослідах, визначали загальноприйняті фізичні, хімічні і фізико-хімічні показники за стандартизованими методиками. Аналітичну частину роботи виконували на кафедрах агрохімії і ґрунтознавства Харківського НАУ, у ННЦ "ІГА імені О.Н. Соколовського", на кафедрі географії ґрунтів МДУ ім. М.В. Ломоносова (м. Москва). Експериментальні дані математично оброблені на ПК за програмою Маthcad. Результати принципово важливих досліджень зберігаються в архівних файлах приладів.

ЗМІНИ ҐРУНТОВОЇ МАСИ ПРИ ВЗАЄМОДІЇ ЇЇ З ДОБРИВАМИ

Закономірності і характер взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом. Проведені нами іонометричні, мікро- і субмікроморфологічні дослідженя показали, що взаємодія мінеральних добрив з ґрунтом відбувається не миттєво, а розгортається у просторі і часі. Так, після внесення NH₄Cl у ґрунт активність іонів амонію спочатку зростає, потім стабілізується на певному рівні (1,26 Ммоль·л^-1). Така картина взаємодії добрива з ґрунтовою масою характерна передусім для добре оструктурених ґрунтів. Мікроморфологічні дослідження чорноземів свідчать, що окремі агрегати примикають один до одного невеликою площею і, що дифузійне переміщення іонів від одного мікроагрегату до іншого потребує часу. При нестачі вологи перенос хімічних речовин сповільнюється і вони концентруються в місцях їх внесення. Так застосування растрової електронної мікроскопії виявляє осередки з підвищеним умістом солей. У ряді випадків діагностуються нерозчинні кристали внесених добрив. При вологості ґрунту достатній для розчинення добрива відбувається новоутворення солей на поверхні глинистих агрегатів, як результат протікання обмінних реакцій між добривами і ГВК. Виділення солей свідчить про те, що закінчився фізичний і фізико-хімічний етап взаємодії добрив з ґрунтом. Таке завершення є відносним. За певних умов може відбутися процес розчинення новоутворених солей, у тому числі й добрив, якщо вони не встигли прореагувати з ґрунтом. На нашу думку, складний процес взаємодії добрив з ґрунтом включає чотири основні етапи: фізичний (адсорбція, розчинення, зовнішня і внутрішня дифузія); фізико-хімічний (обмін катіонів); хімічний (утворення важкорозчинних сполук) і біологічної трансформації добрива. Найбільш дослідженими є етапи хімічної і етап біологічної взаємодії добрив з ґрунтом, з якими пов'язано формування і зміни поживного режиму ґрунтів. Першим етапам взаємодії добрив з ґрунтом приділяється невиправдано мала увага. Водночас дослідники визнають, що кінцевий результат впливу мінеральних добрив на ґрунти багато в чому залежить від початкових процесів взаємодії добрив з ґрунтом. Відомо, що природні фактори і недосконалість туковисіваючої техніки спричиняють строкатість ґрунтового покриву за вмістом поживних речовин. Вказане питання вивчали з метою обґрунтування локального характеру взаємодії добрив з ґрунтом. Результати іонометричних досліджень свідчать про суттєве посилення варіабельності аNH₄⁺ у чорноземі типовому після рівномірного внесення аміачної селітри. Статистичні параметри варіабельності аNH₄⁺ (Ммоль·л^-1) при n=60 до внесення NH₄NO₃ становили:=1,05; =0,188; S²=0,035; Min=0,63; Max=1,41; V=18%, після внесення NH₄NO₃ - =1,49; =0,785; S²=0,616; Min=0,63; Max=5,01; V=53%.

Локальний характер взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом на мікроморфологічному рівні діагностується через локальне ущільнення ґрунтової маси, локальну втрату агрегатів вищих порядків, нерівномірність прокрашення глинистої плазми гумусом. На субмікрорівні локальність взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом проявляється в локальній перебудові глинисто-гумусової плазми і локальному виділенні новоутворених солей.

Концентрація й активність іонів при внесенні різних форм мінеральних добрив. З локальним характером дії мінеральних добрив пов'язаний такий важливий процес, як штучне створення осередків з підвищеною концентрацією ґрунтового розчину. Це може призводити до хімічних стресів рослин, пригнічення корисної мікрофлори, погіршення фізичного та фізико-хімічного стану ґрунтів. Сьогодні це питання постало у зв'язку з виробничою необхідністю переходу господарств на локальне внесення добрив. Визначення концентрації поживних речовин у стрічках з внесенням добрив раніше виконувалося традиційними методами. Останні не дозволяють проводити прямі дослідження ґрунтового розчину, а звідси й умовність отриманих раніше даних. Удосконалення іонселективних електродів дозволяє вимірювати концентрацію й активність іонів в осередках внесення мінеральних добрив за допомогою in situ-метрії без порушень будови та функціонування ґрунту. Крім того, з'явилася можливість проведення іонометричних досліджень з різними, в тому числі й перспективними формами добрив.

Результати таких досліджень свідчать, що нітратні форми добрив здатні створювати в зоні гранули концентрацію ґрунтового розчину близько 5%. Зона підвищеної концентрації нітратів діагностується у радіусі 3-5 см. Із віддаленням від центру осередку концентрація нітратів поступово зменшувалася. Помітно менша концентрація ґрунтового розчину створювалася амонійними формами азотних добрив. Осередок високого вмісту NH₄⁺ мав радіус не більше 1-2 см. Калійні добрива повільно розчинювалися у вологому ґрунті. Висока концентрація калію створювалася тільки безпосередньо під гранулою хлористого калію. Підвищення концентрації ґрунтового розчину практично не реєструвалося вже на відстані 2 см від гранули. Присутність фосфатного і калійного компонентів у гранулах нітрофоски гальмує процес її розчинення. Швидкість розчинення і міграції цього добрива є такі, що не сприяють створенню високої концентрації ґрунтового розчину в осередках внесення добрива. Досліди підтвердили, що різні форми мінеральних добрив здатні створювати у ґрунті різні за концентрацією ґрунтового розчину і розміром осередки, а разом з тим, і різну активність іонів-пептизаторів, передусім амонію. Найбільші значення аNH₄⁺ спостерігалися на варіантах із внесенням NH₄Cl і (NH₄)₂SO₄. Значно нижчою аNH₄⁺ була на варіантах з аміачною селітрою і водним аміаком. Поява NH₄⁺ при внесенні натрієвої і кальцієвої селітри, на нашу думку, є наслідком обмінних реакцій між добривами, з одного боку, і ГВК, з іншого. У наступному досліді, де мінеральні добрива вносили у вигляді вирівняних за концентрацією азоту розчинів, іонометричні вимірювання підтвердили, що однакові дози різних форм азотних добрив обумовлюють різну активність іонів амонію (табл. 1).

Таблиця 1. Результати вимірювань і розрахунків аNH₄⁺ у 0,1 н розчинах солей (добрив), моль^·л^-1

* Літературні дані (Kielland I., I. Am.Chem. Soc, 1937, 59, p. 1675).

Різниця між добривами за величиною аNH₄⁺ реєструвалася вже на стадії приготування 0,1 н розчинів. Для 0,1н розчинів NH₄Cl і (NH₄)₂SO₄ виміряна і розрахована аNH₄⁺ майже збігалися, а для 0,1 н розчину (NH₄)₂HPO₄ ці дані виявилися різними. При внесенні гектарної дози добрив (N₁₂₀) на чорноземах типових різниця між досліджуваними формами добрив стає ще більш суттєвою. Так, аNH₄⁺ при внесенні NH₄Cl становила 6,02 мМоль·л^-1, при внесенні (NH₄)₂SO₄ і (NH₄)₂HPO₄ відповідно - 3,36 і 1,75 мМоль·л^-1. Причиною занижених значень аNH₄⁺ на варіантах з внесенням (NH₄)₂SO₄ і (NH₄)₂HPO₄ можуть бути як суто хімічні так і ґрунтові процеси. Відомо, наприклад, що фосфати амонію на відміну від хлоридів здатні утворювати з органічною частиною ґрунту комплексні сполуки, які не дисоціюють на іони. Отже, проведені іонометричні дослідження дозволяють зробити висновок про те, що добре розчинні азотні та деякі комплексні добрива (KNO₃) здатні створювати в осередках їх внесення концентрацію ґрунтового розчину близько 5%. Розміри осередків з підвищеною концентрацією ґрунтового розчину при внесенні нітратних форм азотних добрив досягають 3-5 см, при внесенні амонійних форм (а також калійних добрив) - 1-2 см. Різні форми азотних і комплексних добрив створюють у ґрунті осередки з різною активністю іонів амонію, здатних впливати на структурні агрегати ґрунтів.

Стійкість структурних агрегатів до дії різних форм мінеральних добрив. Оцінку безпосереднього впливу різних форм мінеральних добрив на структурний стан ґрунтів проведено шляхом спостереження за структурними агрегатами після підтоплення їх 5-процентними розчинами добрив. Найбільш сильний вплив на агрегати (3 мм) чорнозему типового здійснювали вуглеамонійні солі та аміачна вода. Кількість зруйнованих агрегатів через 5 хвилин на варіанті з внесенням ВАС склала 86%. Нами доведено, що розчини (NH₄)₂HPO_4, CO(NH₂)₂ і K₂CO₃ при взаємодії з ґрунтовими агрегатами вилучали з них органічну речовину. Другий експеримент полягав у насиченні агрегатів 5-процентними розчинами добрив з подальшим визначенням їх водостійкості, за Андріановим. Найменшою водостійкістю характеризувались агрегати попередньо оброблені аміачною водою, поташем і діамофосом. Водостійкість агрегатів оброблених NH₄Cl і KCl перевищувала таку для агрегатів, оброблених (NH₄)₂SO₄. Досліди підтвердили, що руйнація агрегатів може бути обумовлена пептизацією органічних колоїдів, у зв'язку з чим нами проведені дослідження впливу мінеральних добрив на органічну частину ґрунтів.

Реакція органічної частини ґрунту на внесення різних форм мінеральних добрив. Визначальна роль гумусу у формуванні агрономічних властивостей ґрунту не підлягає сумніву. Щодо кількісної оцінки впливу різних форм мінеральних добрив на рухомість органічної частини ґрунту, класифікації добрив за цим показником, вивчення природи органічної речовини, яка пептизується під впливом мінеральних добрив, то такі дані відсутні. Перші кроки у вирішенні цієї проблеми зроблені за допомогою запропонованого нами методичного підходу, суть якого полягає в обробці ґрунту розчином добрива тієї концентрації, створення якої можливе у природних умовах, з подальшим визначенням кількості органічної речовини, яка переходить у розчин під впливом цього добрива. У такому випадку з добривом взаємодіє вся ґрунтова маса, а не лише прилегла до гранул. Це дозволяє оперативно реєструвати зміни властивостей ґрунту за допомогою загальноприйнятих хімічних аналізів. Дослідження з використанням вказаного методичного підходу свідчать, що найбільш реакційноздатними є азотні та комплексні добрива (табл. 2). Так, аміачна вода вилучила з ґрунту 0,131% органічної речовини, діамонійфосфат - 0.091%. Менш помітно впливали на органічну частину фосфорні добрива. Калійні добрива виявили контрастність за цим показником. Їх хлоридні форми майже не підсилювали рухомість органічної речовини ґрунту, сульфатні здійснювали дещо більший пептизуючий ефект: у 5-процентний розчин сульфату калію і калімагнезії переходило відповідно 0,037 і 0,033% органічної речовини.

Наведені раніше дані свідчать, що різні добрива створюють різну концентрацію ґрунтового розчину. Для отримання порівняльних даних і зручності їх інтерпретації пропонуємо ввести такий показник, як пептизуюча здатність добрива, яка розглядається нами як здатність останнього посилювати рухомість органічних колоїдів. Фізичною мірою такого показника є кількість органічної речовини, що переходить у 5-процентний розчин певного добрива при п'ятихвилинному збовтуванні.

Визначення пептизуючої здатності добрив за умови їх застосування на бурувато-підзолистих, сірих лісних і дерново-підзолистих ґрунтах виявило приблизно такі ж закономірності, як і на чорноземах. Установлений факт пептизації органічних колоїдів при внесенні окремих форм мінеральних добрив підтверджується субмікроморфологічними дослідженнями. На рис. 1 добре видно ознаки рухомості глинисто-гумусової плазми (набуття струменево-волокнистого типу будови ? а, зняття аморфних плівок з поверхні мінералів ? б).

Для з'ясування природи органічної речовини, на яку діють певні форми добрив, нами виміряно значення їх оптичної густини. Як з'ясувалося, одні форми добрив вилучали з ґрунту органічні речовини з високим значенням Е ? величин, інші - з низьким. Для підтвердження гіпотези, щодо впливу різних форм добрив на різні фракції органічної речовини ми провели такий дослід. Брали розчини добрив з різними значеннями рН і за їх допомогою отримували витяжку органічної речовини з чорнозему. Далі витяжки центрифугували, проводили діаліз і осадження гумінових кислот. Гідролітично лужні солі (добрива) вилучали з ґрунту органічну речовину, що поділяється на ГК і ФК. Витяжки кислими розчинами NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, Са(H₂PO₄)₂ та іншими не поділялися на ГК і ФК. Таке явище свідчить, що різні форми добрив взаємодіють з різними фракціями органічної речовини ґрунту. Для цілеспрямованого керуванням процесами взаємодії добрив з ґрунтом перш за все необхідно встановити, на яку фракцію органічної речовини діють ті чи інші форми мінеральних добрив. Управління взаємодією добрив з ґрунтом може йти, як шляхом зміни властивостей самих добрив, так і шляхом зміни фракційного складу гумусу в потрібному напрямку.

Виділення органічної речовини, на яку безпосередньо впливають добрива, здійснено за Д.С. Орловим, Л.А. Гришиною (1981). Для ідентифікації виділених гумусових речовин нами використано ряд показників у т.ч. електронні та ІЧ-спектри. Отримані електронні спектри поглинання гумусових речовин у межах 300-900 нм мають вид похилих кривих із зростанням оптичної щільності у короткохвильовій області. Це свідчить про те, що за своєю природою досліджувані препарати наближені до гумусових речовин, що вилучаються безпосередньою витяжкою 0,1 н NaOH. Форма кривої для препарату, вилученого 0,1 н розчином NaOH і для препаратів, вилучених 5-процентними розчинами гідролітично лужних добрив, майже збігаються (рис. 2). Як зазначалося раніше, кислі і гідролітично кислі мінеральні добрива вилучали з ґрунту, незалежно від його генези, незначну частину гумусових речовин (0,018-0,021 %). Останні не поділялися на ГК і ФК при взаємодії з 1,0 н H₂SO₄. Зняття спектрів таких препаратів зобов'язує нас визнати той факт, що гідролітично кислі мінеральні добрива здійснюють вплив на менш складні кислото розчинні органічні сполуки.

Інфрачервону спектроскопію (ІЧС) відносять до групи так званих неруйнуючих методів досліджень. Це дозволяє встановити у препаратах гумусових кислот функціональні групи, типи зв'язків і деякою мірою, їх загальну структуру.

Рис. 2. Електронні спектри гумусових речовин, що вилучені 5-процентними розчинами гідролітично лужних (А), кислих і гідролітично кислих (Б) добрив з чорнозему типового.

Проведені дослідження (рис.3) свідчать, що ІЧ-спектр препарату, вилученого 0,1 н NaOH витяжкою (ГК-1), характеризується інтенсивним поглинанням ОН груп різного роду, яке проявляється при 3405 см^-1 (ОН-валентні коливання). У цьому діапазоні спостерігаються також чіткі смуги поглинання С₂Н₂ і СН₃ груп (СН-валентні коливання). Деформаційні коливання вказаних груп дуже слабко проявляються при 1455 і 1380 см^-1. Широка й інтенсивна смуга поглинання при 1635 см^-1 обумовлена наявністю різних груп: ОН груп (деформаційні коливання) в Н₂О, карбонільних груп (С=О) різних структур, С=С груп аліфатичних і ароматичних структур, а також карбоксилат-іону (СОО^-).

Рис. 3. Спектри препаратів гумусових речовин, що вилучені: 1) 0,1 н NaOH, 2) 5-процентним розчином (NH₄)₂HPO₄, 3) 5-процентним розчином K₂CO₃ із бурувато-підзолистого оглеєного ґрунту (а) і чорнозему типового (б).

Друга смуга поглинання карбоксилат-іону у препаратах ГК-1, як правило, ідентифікується при 1390-1420 см^-1, однак, самостійно зазвичай не проявляється внаслідок накладання в цих межах смуги поглинання СН₂, СН₃ і ОН груп. Карбоксильні групи в гумусових кислотах проявляються у вигляді уступу при 1720 см^-1 (С=О в СООН). У наших препаратах про їх наявність свідчить слабка смуга поглинання при 1245 см^-1 (С=О, частково ОН) і при 2550 см^-1 (ОН-група димерів карбонових кислот). Практична відсутність смуг поглинання карбоксильних груп обумовлена високою зольністю препаратів. У спектрах препаратів гумусових речовин, вилучених діамофосом, і поташем дещо знижена інтенсивність поглинання ОН-груп і максимум смуги поглинання зміщується (3375 см^-1) внаслідок сильних міжмолекулярних водневих зв'язків.

Можливо, що на таке зміщення впливає і наявність груп NH, прояв яких спостерігається при 3225 см^-1. На присутність азотовмісних груп вказує слабкий перегин кривої спектру при 1650 см^-1 (Амід1) і перегин кривої спектру при 1530 см^-1 (Амід2). Найбільш чітко ця картина проявляється під час дослідження препарату гумусових речовин, вилучених діамофосом. Характерною особливістю препаратів гумусових речовин, вилучених розчинами діамофосу і поташу, є наявність самостійної смуги поглинання, обумовленої карбоксильними групами. Крім того, в указаних препаратах більш чітко проявляється поглинання груп С=С, які входять до складу бензоїдних кілець.

ІЧ-спектр препарату ГК-1, вилученого з чорнозему розчином 0,1 н NaOH має вигляд подібний до ІЧ-спектру такого ж препарату з бурувато-підзолістого ґрунту. Схожість спектрів виявляється як за набором смуг поглинання, так і за їх інтенсивністю, причому для препарату ГК-1 чорнозему також характерна висока зольність, обумовлена наявністю силікатів (3710, 3630, 3390, 1035, 915, 800, 780, 690, 525 і 470 см^-1). Характерним для препарату є інтенсивне поглинання ОН-груп при 3390 см^-1 (можливо і NH-груп). Інтенсивність поглинання СН₂ і СН₃ груп при 2925 і 2850 см^-1 проявляється чітко, і їхня інтенсивність може бути зіставлена з інтенсивністю цих груп у ГК-1, вилучених з бурувато-підзолистого ґрунту. Смуга поглинання СООН, виражена у вигляді уступу при 1715 см^-1, а також дуже слабкими смугами при 1245 см^-1 і 2550 см^-1.

ІЧ спектри препаратів гумусових речовин, вилучених з чорнозему 5-процентними розчинами діамофосу і поташу, характеризуються низькою зольністю (про це свідчить низька інтенсивність поглинання при 1035, 915, 525 і 470 см^-1). У вказаних препаратах присутня смуга поглинання вільних СООН груп (1720, 1245, 2550 см^-1). Доля вільних груп СООН незначна, зменшення їх умісту можливо відбувається за рахунок карбоксилат-іону. Таким чином, препарати гумусових речовин, вилучені із указаних ґрунтів 0,1 н розчином NаОН і 5-процентними розчинами діамофосу і поташу, характеризується ідентичним набором функціональних груп і типів зв'язків. Різниця спостерігається тільки за інтенсивністю поглинання ІЧ-променів.

Розвиток теорії високомолекулярних сполук дозволяє використовувати молекулярні параметри невідомих речовин для їх ідентифікації. До числа таких параметрів відносять середньочислову, середньовагову і середньов'язкісну молекулярну масу, розмір і форму молекул, ступінь полідисперсності і характер молекулярно масового розподілу. Як виявилося, знаходження молекулярної маси гумусових речовин є досить складною процедурою. Найчастіше її оцінюють за ММР (молекулярно-масовим розподілом) і середньоваговою молекулярною масою (Мw). В останні роки для визначення ММ високомолекулярних сполук, у т. ч. і гуматів, використовується ультрацентрифугування.

Аналітичне центрифугування проводили у градієнті щільності розчинів хлориду натрію з с=1,0-1,2 г/см³, а також у комбінованому градієнті щільності розчинів NaCl і CsCl (взятих у співвідношенні 2:1) з с=1,4-1,6 г/см³ при v=35000 об/хв протягом 5 год. при t=4⁰С. Як стандарт застосовували 0,02-процентні розчини декстранів фірми “Fluka” з молекулярною масою 13,7; 20; 40; 70; 110; 500 тис., 2 млн дальтон. Центрифугування виконували на центрифугах Beckman-60. Результати досліджень свідчать, що вилучені препарати гумусових речовин представлені головним чином фракціями з ММ 20,40 і 70 тис. дальтон (рис. 4).

Рис. 4. Крива ММР гумусових речовин, вилучених з чорнозему типового розчинами: а - 0,1 н NaOH; б - 5-процентним K₂CO₃.

Порівняння кривих ММР препаратів, отриманих за допомогою 0,1 н NaOH і 5-процентних розчинів мінеральних добрив (К₂СО₃) примушує погодитися з тим, що і 0,1 н розчин NaOH і 5-процентні розчини мінеральних добрив діють на одну й туж фракцію органічної речовини, а саме на фракцію гумінових кислот, вільних і слабко пов'язаних з R₂O₃. Якщо мінеральні добрива здатні здійснювати сильний вплив на органічну частину ґрунтів, то чи впливають вони на мінеральну матрицю?

Мікроморфологічні дослідження Д.Г. Тихоненка свідчать, що окремі зерна мінералів можуть бути лише частково вкриті органічними плівками. У такому випадку мінеральні добрива, як хімічні реагенти, повинні впливати і на мінеральну матрицю ґрунту. Для підтвердження цієї гіпотези нами проведено дослід за такою схемою: 1. Бурувато-підзолистий оглеєний ґрунт (контроль); 2. Бурувато-підзолистий оглеєний ґрунт + (NH₄)₂HPO₄. Доза добрива по азоту - 900 кг д.р. Це та гранично допустима доза добрив, яка може бути використана в умовах виробництва (багаторічні насадження, внесення добрив у запас). Зйомку виконано на приладі ДРОН-2.0.

Режим роботи приладу - напруга на трубці 25 кВ, струм 10 mА, випромінювання CuK_б, фільтроване Ni, щілини 1,0; 0,5 і 0,25 мм. Досліджували водноорієнтовані, насичені гліцерином і прожарені препарати. При цьому були отримані дифрактограми з досить чіткими базальними рефлексами. Розшифровка дифрактограм показала, що головними компонентами мулистої фракції ґрунту з контрольного варіанту є гідрослюда, монтморилоніт і каолініт. Змішано-шарувата фаза є відсутньою, на частку хлориту припадає 4,3%.

Внесення високої дози діамофосу призвело до суттєвих змін мінералогічного складу мулистої фракції ґрунту. Зміщення кислотно-основної рівноваги у бік підлуговування обумовило структурну перебудову монтморилоніту з переходом у змішано-шарувату фазу. Уміст її майже наблизився до вмісту Мм. Гідрослюда є одним з мінералів найбільш підданих трансформаційним змінам.

Під впливом діамофосу значна частина її перейшла у змішано-шарувату фазу і каолініт. Уміст останнього в удобрених зразках ґрунту збільшився з 8,4 до 17,6%. Про інтенсифікацію процесів перебудови мінералів мулистої фракції свідчить також зростання вмісту дрібнодисперсного кварцу. Таким чином, внесення високих доз гідролітично-лужних добрив обумовлює трансформаційні зміни й мінеральної матриці ґрунту.

ДІАГНОСТИКА І ШЛЯХИ СПРЯМУВАННЯ ТРАНСФОРМАЦІЙНИХ ЗМІН ҐРУНТІВ В УМОВАХ ІНТЕНСИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ

Зміни структурного і гумусового стану ґрунтів під впливом різних форм мінеральних добрив. Існує думка, що підвищення доз мінеральних добрив понад 100 кг д.р. сприяє посиленню руйнування структури, диспергації ґрунту, підвищенню його щільності. Щодо диспергуючої дії окремих форм мінеральних добрив, то це питання залишається відкритим. Дослідження з різними формами калійних добрив показали, що внесення високих доз поташу (К₂СО₃) призводить до погіршення агрегатного складу ґрунту. Так, уміст агрегатів >10 мм на ділянках з внесенням К₂СО₃ складав 22,1%, на контрольних ділянках - 16,7 %. Внесення К₂СО₃ супроводжувалося і збільшенням умісту агрегатів < 0,25 мм (з 9,8 до 13,1%). Тенденція до диспергації ґрунту спостерігалася також на варіанті з внесенням сульфату калію. Проте застосування хлористого калію не викликало небажаних змін в агрегатному складі ґрунту.

Мікроморфологічнні дослідження шліфів, що були відібрані на варіанті з внесенням КСl, теж не виявили ознак рухомості глинисто-гумусової плазми. Головною ознакою, яка відрізняє мікробудову ґрунту на варіанті з внесенням К₂СО₃, є поява мікрозональності за профарбуванням глинистої плазми гумусом, більш щільне упакування ґрунтової маси, руйнація і злипання агрегатів вищих порядків. Різні форми калійних добрив по-різному впливали і на гумусовий стан ґрунтів. Внесення К₂СО₃ і К₂SО₄ призводило до суттєвого збільшення вмісту у ґрунті водорозчинного гумусу і рухомої органічної речовини. Внесення KCl не викликало пептизуючого ефекту і вміст цих показників залишився на рівні контролю. Найбільш придатним стаціонаром, де можна було б вивчати вплив різних форм мінеральних добрив на структурний і гумусовий стан ґрунтів, є дослід № 46, закладений 1966 р. на Граківському дослідному полі.

Отримані в досліді дані свідчать, що найменший вплив на рухомість гумусових речовин здійснювали аміачна селітра і хлористий амоній. Уміст рухомої органічної речовини на цих варіантах становив відповідно 0,13 і 0,11% за вмісту її на контролі - 0,10%. Достатньо сильний пептизуючий вплив здійснювало внесення сечовини. Уміст рухомої органічної речовини на цьому варіанті становив 0,19% (табл. 3).

Вплив добрив на структурний стан ґрунтів вивчали також у стаціонарному досліді кафедри землеробства ХНАУ. Схема досліду не передбачала вивчення дії різних форм мінеральних добрив, але тривалий час у досліді використовували діамофос як азотно-фосфорне добриво. Дія останнього чітко позначилася на вмісті фракції >10 мм і <0,25 мм. Якщо вміст агрегатів >10 мм на неудобрених ділянках становив 15,7%, то на удобрених ділянках - 19,8%. Уміст агрегатів <0,25 мм. на вказаних ділянках становив відповідно 10,5 і 11,2%.

Таблиця 3. Вплив різних форм азотних добрив на вміст рухомої органічної речовини у чорноземі типовому, %

Пептизуюча дія органічних добрив. Внесення органічних добрив тривалий час вважалося агроприйомом, який гармонічно доповнює природний процес ґрунтоутворення. Ситуація змінилася після будівництва у 80-х роках потужних свинокомплексів, де щорічно накопичується 1-1,5 млн м³ стоків з високим умістом натрію (до190 мг/л) і амонію (до 700 мг/л). До числа таких комплексів належить і ВСАТ "Слобожанський", що на Харківщині. Стоки цього свинокомплексу містять 0,8-3,0 г/л солей, у т.ч. 124 мг/л Са⁺⁺, 265 мг/л NH₄⁺; 176 мг/л Na⁺ і 125 мг/л К⁺. Такий сольовий склад робить їх небезпечними, передусім, як чинників вторинного осолонцювання ґрунтів. Останнє підтверджується і даними іонометричних вимірювань у стоках: рNa - -2,14; а_Na - 7,24 мг-екв/л; рСа⁺⁺ - 2,64; а_Са⁺⁺ - 4,58 мг-екв/л. Достовірні зміни чорноземів типових під впливом вказаних стоків стосуються перш за все мікробудови ґрунту. Мікроморфологічні дослідження показали, що у ґрунтах, де вносили стоки свинокомплексу переважають агрегати нижчих порядків. Значна частина цих агрегатів порушена трансформаційними процесами (руйнація і злипання агрегатів вищих порядків), губчатий матеріал домінує над окремими агрегатами, мікроскладення ґрунту стає більш компактним, частіше простежуються тріщини усихання. Хімічний аналіз зразків чорнозему після дев'ятирічного внесення стоків свідчить про підлуговування реакції ґрунтового розчину, зростання вмісту й активності іонів натрію, погіршення агрегатного складу і водопроникності ґрунту. Пряма пептизуюча дія стоків визначалася шляхом обробки ґрунту стоками (1:20) і визначення вмісту вуглецю у стоках до і після їх взаємодії з ґрунтом. Отримані дані свідчать, що вміст вуглецю в нерозведених водою стоках становить 120 мг/л. Під час взаємодії стоків з чорноземом типовим уміст вуглецю в них зменшувався, що свідчить про відсутність прямої пептизації органічної речовини чорноземів. Після їх взаємодії з бурувато-підзолистим оглеєним ґрунтом уміст вуглецю у фільтраті складав 143 мг/л, тобто стоки вилучали з ґрунту 23 мг/л вуглецю. Дещо менше вуглецю вилучали стоки із дерново-підзолистого ґрунту. Отже, внесення свинних стоків на ґрунтах з кислим ґрунтотворенням потребує заходів для збереження їхнього гумусового фонду.